arch/x86/include/asm/kvm_host.h

   1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only */
   2 /*
   3  * Kernel-based Virtual Machine driver for Linux
   4  *
   5  * This header defines architecture specific interfaces, x86 version
   6  */
   7
   8 #ifndef _ASM_X86_KVM_HOST_H
   9 #define _ASM_X86_KVM_HOST_H
  10
  11 #include <linux/types.h>
  12 #include <linux/mm.h>
  13 #include <linux/mmu_notifier.h>
  14 #include <linux/tracepoint.h>
  15 #include <linux/cpumask.h>
  16 #include <linux/irq_work.h>
  17 #include <linux/irq.h>
  18
  19 #include <linux/kvm.h>
  20 #include <linux/kvm_para.h>
  21 #include <linux/kvm_types.h>
  22 #include <linux/perf_event.h>
  23 #include <linux/pvclock_gtod.h>
  24 #include <linux/clocksource.h>
  25 #include <linux/irqbypass.h>
  26 #include <linux/hyperv.h>
  27
  28 #include <asm/apic.h>
  29 #include <asm/pvclock-abi.h>
  30 #include <asm/desc.h>
  31 #include <asm/mtrr.h>
  32 #include <asm/msr-index.h>
  33 #include <asm/asm.h>
  34 #include <asm/kvm_page_track.h>
  35 #include <asm/kvm_vcpu_regs.h>
  36 #include <asm/hyperv-tlfs.h>
  37
  38 #define __KVM_HAVE_ARCH_VCPU_DEBUGFS
  39
  40 #define KVM_MAX_VCPUS 288
  41 #define KVM_SOFT_MAX_VCPUS 240
  42 #define KVM_MAX_VCPU_ID 1023
  43 #define KVM_USER_MEM_SLOTS 509
  44 /* memory slots that are not exposed to userspace */
  45 #define KVM_PRIVATE_MEM_SLOTS 3
  46 #define KVM_MEM_SLOTS_NUM (KVM_USER_MEM_SLOTS + KVM_PRIVATE_MEM_SLOTS)
  47
  48 #define KVM_HALT_POLL_NS_DEFAULT 200000
  49
  50 #define KVM_IRQCHIP_NUM_PINS  KVM_IOAPIC_NUM_PINS
  51
  52 #define KVM_DIRTY_LOG_MANUAL_CAPS   (KVM_DIRTY_LOG_MANUAL_PROTECT_ENABLE | \
  53                                         KVM_DIRTY_LOG_INITIALLY_SET)
  54
  55 #define KVM_BUS_LOCK_DETECTION_VALID_MODE       (KVM_BUS_LOCK_DETECTION_OFF | \
  56                                                  KVM_BUS_LOCK_DETECTION_EXIT)
  57
  58 /* x86-specific vcpu->requests bit members */
  59 #define KVM_REQ_MIGRATE_TIMER           KVM_ARCH_REQ(0)
  60 #define KVM_REQ_REPORT_TPR_ACCESS       KVM_ARCH_REQ(1)
  61 #define KVM_REQ_TRIPLE_FAULT            KVM_ARCH_REQ(2)
  62 #define KVM_REQ_MMU_SYNC                KVM_ARCH_REQ(3)
  63 #define KVM_REQ_CLOCK_UPDATE            KVM_ARCH_REQ(4)
  64 #define KVM_REQ_LOAD_MMU_PGD            KVM_ARCH_REQ(5)
  65 #define KVM_REQ_EVENT                   KVM_ARCH_REQ(6)
  66 #define KVM_REQ_APF_HALT                KVM_ARCH_REQ(7)
  67 #define KVM_REQ_STEAL_UPDATE            KVM_ARCH_REQ(8)
  68 #define KVM_REQ_NMI                     KVM_ARCH_REQ(9)
  69 #define KVM_REQ_PMU                     KVM_ARCH_REQ(10)
  70 #define KVM_REQ_PMI                     KVM_ARCH_REQ(11)
  71 #define KVM_REQ_SMI                     KVM_ARCH_REQ(12)
  72 #define KVM_REQ_MASTERCLOCK_UPDATE      KVM_ARCH_REQ(13)
  73 #define KVM_REQ_MCLOCK_INPROGRESS \
  74         KVM_ARCH_REQ_FLAGS(14, KVM_REQUEST_WAIT | KVM_REQUEST_NO_WAKEUP)
  75 #define KVM_REQ_SCAN_IOAPIC \
  76         KVM_ARCH_REQ_FLAGS(15, KVM_REQUEST_WAIT | KVM_REQUEST_NO_WAKEUP)
  77 #define KVM_REQ_GLOBAL_CLOCK_UPDATE     KVM_ARCH_REQ(16)
  78 #define KVM_REQ_APIC_PAGE_RELOAD \
  79         KVM_ARCH_REQ_FLAGS(17, KVM_REQUEST_WAIT | KVM_REQUEST_NO_WAKEUP)
  80 #define KVM_REQ_HV_CRASH                KVM_ARCH_REQ(18)
  81 #define KVM_REQ_IOAPIC_EOI_EXIT         KVM_ARCH_REQ(19)
  82 #define KVM_REQ_HV_RESET                KVM_ARCH_REQ(20)
  83 #define KVM_REQ_HV_EXIT                 KVM_ARCH_REQ(21)
  84 #define KVM_REQ_HV_STIMER               KVM_ARCH_REQ(22)
  85 #define KVM_REQ_LOAD_EOI_EXITMAP        KVM_ARCH_REQ(23)
  86 #define KVM_REQ_GET_NESTED_STATE_PAGES  KVM_ARCH_REQ(24)
  87 #define KVM_REQ_APICV_UPDATE \
  88         KVM_ARCH_REQ_FLAGS(25, KVM_REQUEST_WAIT | KVM_REQUEST_NO_WAKEUP)
  89 #define KVM_REQ_TLB_FLUSH_CURRENT       KVM_ARCH_REQ(26)
  90 #define KVM_REQ_HV_TLB_FLUSH \
  91         KVM_ARCH_REQ_FLAGS(27, KVM_REQUEST_NO_WAKEUP)
  92 #define KVM_REQ_APF_READY               KVM_ARCH_REQ(28)
  93 #define KVM_REQ_MSR_FILTER_CHANGED      KVM_ARCH_REQ(29)
  94
  95 #define CR0_RESERVED_BITS                                               \
  96         (~(unsigned long)(X86_CR0_PE | X86_CR0_MP | X86_CR0_EM | X86_CR0_TS \
  97                           | X86_CR0_ET | X86_CR0_NE | X86_CR0_WP | X86_CR0_AM \
  98                           | X86_CR0_NW | X86_CR0_CD | X86_CR0_PG))
  99
 100 #define CR4_RESERVED_BITS                                               \
 101         (~(unsigned long)(X86_CR4_VME | X86_CR4_PVI | X86_CR4_TSD | X86_CR4_DE\
 102                           | X86_CR4_PSE | X86_CR4_PAE | X86_CR4_MCE     \
 103                           | X86_CR4_PGE | X86_CR4_PCE | X86_CR4_OSFXSR | X86_CR4_PCIDE \
 104                           | X86_CR4_OSXSAVE | X86_CR4_SMEP | X86_CR4_FSGSBASE \
 105                           | X86_CR4_OSXMMEXCPT | X86_CR4_LA57 | X86_CR4_VMXE \
 106                           | X86_CR4_SMAP | X86_CR4_PKE | X86_CR4_UMIP))
 107
 108 #define CR8_RESERVED_BITS (~(unsigned long)X86_CR8_TPR)
 109
 110
 111
 112 #define INVALID_PAGE (~(hpa_t)0)
 113 #define VALID_PAGE(x) ((x) != INVALID_PAGE)
 114
 115 #define UNMAPPED_GVA (~(gpa_t)0)
 116
 117 /* KVM Hugepage definitions for x86 */
 118 #define KVM_MAX_HUGEPAGE_LEVEL  PG_LEVEL_1G
 119 #define KVM_NR_PAGE_SIZES       (KVM_MAX_HUGEPAGE_LEVEL - PG_LEVEL_4K + 1)
 120 #define KVM_HPAGE_GFN_SHIFT(x)  (((x) - 1) * 9)
 121 #define KVM_HPAGE_SHIFT(x)      (PAGE_SHIFT + KVM_HPAGE_GFN_SHIFT(x))
 122 #define KVM_HPAGE_SIZE(x)       (1UL << KVM_HPAGE_SHIFT(x))
 123 #define KVM_HPAGE_MASK(x)       (~(KVM_HPAGE_SIZE(x) - 1))
 124 #define KVM_PAGES_PER_HPAGE(x)  (KVM_HPAGE_SIZE(x) / PAGE_SIZE)
 125
 126 static inline gfn_t gfn_to_index(gfn_t gfn, gfn_t base_gfn, int level)
 127 {
 128         /* KVM_HPAGE_GFN_SHIFT(PG_LEVEL_4K) must be 0. */
 129         return (gfn >> KVM_HPAGE_GFN_SHIFT(level)) -
 130                 (base_gfn >> KVM_HPAGE_GFN_SHIFT(level));
 131 }
 132
 133 #define KVM_PERMILLE_MMU_PAGES 20
 134 #define KVM_MIN_ALLOC_MMU_PAGES 64UL
 135 #define KVM_MMU_HASH_SHIFT 12
 136 #define KVM_NUM_MMU_PAGES (1 << KVM_MMU_HASH_SHIFT)
 137 #define KVM_MIN_FREE_MMU_PAGES 5
 138 #define KVM_REFILL_PAGES 25
 139 #define KVM_MAX_CPUID_ENTRIES 256
 140 #define KVM_NR_FIXED_MTRR_REGION 88
 141 #define KVM_NR_VAR_MTRR 8
 142
 143 #define ASYNC_PF_PER_VCPU 64
 144
 145 enum kvm_reg {
 146         VCPU_REGS_RAX = __VCPU_REGS_RAX,
 147         VCPU_REGS_RCX = __VCPU_REGS_RCX,
 148         VCPU_REGS_RDX = __VCPU_REGS_RDX,
 149         VCPU_REGS_RBX = __VCPU_REGS_RBX,
 150         VCPU_REGS_RSP = __VCPU_REGS_RSP,
 151         VCPU_REGS_RBP = __VCPU_REGS_RBP,
 152         VCPU_REGS_RSI = __VCPU_REGS_RSI,
 153         VCPU_REGS_RDI = __VCPU_REGS_RDI,
 154 #ifdef CONFIG_X86_64
 155         VCPU_REGS_R8  = __VCPU_REGS_R8,
 156         VCPU_REGS_R9  = __VCPU_REGS_R9,
 157         VCPU_REGS_R10 = __VCPU_REGS_R10,
 158         VCPU_REGS_R11 = __VCPU_REGS_R11,
 159         VCPU_REGS_R12 = __VCPU_REGS_R12,
 160         VCPU_REGS_R13 = __VCPU_REGS_R13,
 161         VCPU_REGS_R14 = __VCPU_REGS_R14,
 162         VCPU_REGS_R15 = __VCPU_REGS_R15,
 163 #endif
 164         VCPU_REGS_RIP,
 165         NR_VCPU_REGS,
 166
 167         VCPU_EXREG_PDPTR = NR_VCPU_REGS,
 168         VCPU_EXREG_CR0,
 169         VCPU_EXREG_CR3,
 170         VCPU_EXREG_CR4,
 171         VCPU_EXREG_RFLAGS,
 172         VCPU_EXREG_SEGMENTS,
 173         VCPU_EXREG_EXIT_INFO_1,
 174         VCPU_EXREG_EXIT_INFO_2,
 175 };
 176
 177 enum {
 178         VCPU_SREG_ES,
 179         VCPU_SREG_CS,
 180         VCPU_SREG_SS,
 181         VCPU_SREG_DS,
 182         VCPU_SREG_FS,
 183         VCPU_SREG_GS,
 184         VCPU_SREG_TR,
 185         VCPU_SREG_LDTR,
 186 };
 187
 188 enum exit_fastpath_completion {
 189         EXIT_FASTPATH_NONE,
 190         EXIT_FASTPATH_REENTER_GUEST,
 191         EXIT_FASTPATH_EXIT_HANDLED,
 192 };
 193 typedef enum exit_fastpath_completion fastpath_t;
 194
 195 struct x86_emulate_ctxt;
 196 struct x86_exception;
 197 enum x86_intercept;
 198 enum x86_intercept_stage;
 199
 200 #define KVM_NR_DB_REGS  4
 201
 202 #define DR6_BD          (1 << 13)
 203 #define DR6_BS          (1 << 14)
 204 #define DR6_BT          (1 << 15)
 205 #define DR6_RTM         (1 << 16)
 206 /*
 207  * DR6_ACTIVE_LOW combines fixed-1 and active-low bits.
 208  * We can regard all the bits in DR6_FIXED_1 as active_low bits;
 209  * they will never be 0 for now, but when they are defined
 210  * in the future it will require no code change.
 211  *
 212  * DR6_ACTIVE_LOW is also used as the init/reset value for DR6.
 213  */
 214 #define DR6_ACTIVE_LOW  0xffff0ff0
 215 #define DR6_VOLATILE    0x0001e00f
 216 #define DR6_FIXED_1     (DR6_ACTIVE_LOW & ~DR6_VOLATILE)
 217
 218 #define DR7_BP_EN_MASK  0x000000ff
 219 #define DR7_GE          (1 << 9)
 220 #define DR7_GD          (1 << 13)
 221 #define DR7_FIXED_1     0x00000400
 222 #define DR7_VOLATILE    0xffff2bff
 223
 224 #define PFERR_PRESENT_BIT 0
 225 #define PFERR_WRITE_BIT 1
 226 #define PFERR_USER_BIT 2
 227 #define PFERR_RSVD_BIT 3
 228 #define PFERR_FETCH_BIT 4
 229 #define PFERR_PK_BIT 5
 230 #define PFERR_GUEST_FINAL_BIT 32
 231 #define PFERR_GUEST_PAGE_BIT 33
 232
 233 #define PFERR_PRESENT_MASK (1U << PFERR_PRESENT_BIT)
 234 #define PFERR_WRITE_MASK (1U << PFERR_WRITE_BIT)
 235 #define PFERR_USER_MASK (1U << PFERR_USER_BIT)
 236 #define PFERR_RSVD_MASK (1U << PFERR_RSVD_BIT)
 237 #define PFERR_FETCH_MASK (1U << PFERR_FETCH_BIT)
 238 #define PFERR_PK_MASK (1U << PFERR_PK_BIT)
 239 #define PFERR_GUEST_FINAL_MASK (1ULL << PFERR_GUEST_FINAL_BIT)
 240 #define PFERR_GUEST_PAGE_MASK (1ULL << PFERR_GUEST_PAGE_BIT)
 241
 242 #define PFERR_NESTED_GUEST_PAGE (PFERR_GUEST_PAGE_MASK |        \
 243                                  PFERR_WRITE_MASK |             \
 244                                  PFERR_PRESENT_MASK)
 245
 246 /* apic attention bits */
 247 #define KVM_APIC_CHECK_VAPIC    0
 248 /*
 249  * The following bit is set with PV-EOI, unset on EOI.
 250  * We detect PV-EOI changes by guest by comparing
 251  * this bit with PV-EOI in guest memory.
 252  * See the implementation in apic_update_pv_eoi.
 253  */
 254 #define KVM_APIC_PV_EOI_PENDING 1
 255
 256 struct kvm_kernel_irq_routing_entry;
 257
 258 /*
 259  * the pages used as guest page table on soft mmu are tracked by
 260  * kvm_memory_slot.arch.gfn_track which is 16 bits, so the role bits used
 261  * by indirect shadow page can not be more than 15 bits.
 262  *
 263  * Currently, we used 14 bits that are @level, @gpte_is_8_bytes, @quadrant, @access,
 264  * @nxe, @cr0_wp, @smep_andnot_wp and @smap_andnot_wp.
 265  */
 266 union kvm_mmu_page_role {
 267         u32 word;
 268         struct {
 269                 unsigned level:4;
 270                 unsigned gpte_is_8_bytes:1;
 271                 unsigned quadrant:2;
 272                 unsigned direct:1;
 273                 unsigned access:3;
 274                 unsigned invalid:1;
 275                 unsigned nxe:1;
 276                 unsigned cr0_wp:1;
 277                 unsigned smep_andnot_wp:1;
 278                 unsigned smap_andnot_wp:1;
 279                 unsigned ad_disabled:1;
 280                 unsigned guest_mode:1;
 281                 unsigned :6;
 282
 283                 /*
 284                  * This is left at the top of the word so that
 285                  * kvm_memslots_for_spte_role can extract it with a
 286                  * simple shift.  While there is room, give it a whole
 287                  * byte so it is also faster to load it from memory.
 288                  */
 289                 unsigned smm:8;
 290         };
 291 };
 292
 293 union kvm_mmu_extended_role {
 294 /*
 295  * This structure complements kvm_mmu_page_role caching everything needed for
 296  * MMU configuration. If nothing in both these structures changed, MMU
 297  * re-configuration can be skipped. @valid bit is set on first usage so we don't
 298  * treat all-zero structure as valid data.
 299  */
 300         u32 word;
 301         struct {
 302                 unsigned int valid:1;
 303                 unsigned int execonly:1;
 304                 unsigned int cr0_pg:1;
 305                 unsigned int cr4_pae:1;
 306                 unsigned int cr4_pse:1;
 307                 unsigned int cr4_pke:1;
 308                 unsigned int cr4_smap:1;
 309                 unsigned int cr4_smep:1;
 310                 unsigned int maxphyaddr:6;
 311         };
 312 };
 313
 314 union kvm_mmu_role {
 315         u64 as_u64;
 316         struct {
 317                 union kvm_mmu_page_role base;
 318                 union kvm_mmu_extended_role ext;
 319         };
 320 };
 321
 322 struct kvm_rmap_head {
 323         unsigned long val;
 324 };
 325
 326 struct kvm_pio_request {
 327         unsigned long linear_rip;
 328         unsigned long count;
 329         int in;
 330         int port;
 331         int size;
 332 };
 333
 334 #define PT64_ROOT_MAX_LEVEL 5
 335
 336 struct rsvd_bits_validate {
 337         u64 rsvd_bits_mask[2][PT64_ROOT_MAX_LEVEL];
 338         u64 bad_mt_xwr;
 339 };
 340
 341 struct kvm_mmu_root_info {
 342         gpa_t pgd;
 343         hpa_t hpa;
 344 };
 345
 346 #define KVM_MMU_ROOT_INFO_INVALID \
 347         ((struct kvm_mmu_root_info) { .pgd = INVALID_PAGE, .hpa = INVALID_PAGE })
 348
 349 #define KVM_MMU_NUM_PREV_ROOTS 3
 350
 351 struct kvm_mmu_page;
 352
 353 /*
 354  * x86 supports 4 paging modes (5-level 64-bit, 4-level 64-bit, 3-level 32-bit,
 355  * and 2-level 32-bit).  The kvm_mmu structure abstracts the details of the
 356  * current mmu mode.
 357  */
 358 struct kvm_mmu {
 359         unsigned long (*get_guest_pgd)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 360         u64 (*get_pdptr)(struct kvm_vcpu *vcpu, int index);
 361         int (*page_fault)(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t cr2_or_gpa, u32 err,
 362                           bool prefault);
 363         void (*inject_page_fault)(struct kvm_vcpu *vcpu,
 364                                   struct x86_exception *fault);
 365         gpa_t (*gva_to_gpa)(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gva_or_gpa,
 366                             u32 access, struct x86_exception *exception);
 367         gpa_t (*translate_gpa)(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa, u32 access,
 368                                struct x86_exception *exception);
 369         int (*sync_page)(struct kvm_vcpu *vcpu,
 370                          struct kvm_mmu_page *sp);
 371         void (*invlpg)(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva, hpa_t root_hpa);
 372         hpa_t root_hpa;
 373         gpa_t root_pgd;
 374         union kvm_mmu_role mmu_role;
 375         u8 root_level;
 376         u8 shadow_root_level;
 377         u8 ept_ad;
 378         bool direct_map;
 379         struct kvm_mmu_root_info prev_roots[KVM_MMU_NUM_PREV_ROOTS];
 380
 381         /*
 382          * Bitmap; bit set = permission fault
 383          * Byte index: page fault error code [4:1]
 384          * Bit index: pte permissions in ACC_* format
 385          */
 386         u8 permissions[16];
 387
 388         /*
 389         * The pkru_mask indicates if protection key checks are needed.  It
 390         * consists of 16 domains indexed by page fault error code bits [4:1],
 391         * with PFEC.RSVD replaced by ACC_USER_MASK from the page tables.
 392         * Each domain has 2 bits which are ANDed with AD and WD from PKRU.
 393         */
 394         u32 pkru_mask;
 395
 396         u64 *pae_root;
 397         u64 *lm_root;
 398
 399         /*
 400          * check zero bits on shadow page table entries, these
 401          * bits include not only hardware reserved bits but also
 402          * the bits spte never used.
 403          */
 404         struct rsvd_bits_validate shadow_zero_check;
 405
 406         struct rsvd_bits_validate guest_rsvd_check;
 407
 408         /* Can have large pages at levels 2..last_nonleaf_level-1. */
 409         u8 last_nonleaf_level;
 410
 411         bool nx;
 412
 413         u64 pdptrs[4]; /* pae */
 414 };
 415
 416 struct kvm_tlb_range {
 417         u64 start_gfn;
 418         u64 pages;
 419 };
 420
 421 enum pmc_type {
 422         KVM_PMC_GP = 0,
 423         KVM_PMC_FIXED,
 424 };
 425
 426 struct kvm_pmc {
 427         enum pmc_type type;
 428         u8 idx;
 429         u64 counter;
 430         u64 eventsel;
 431         struct perf_event *perf_event;
 432         struct kvm_vcpu *vcpu;
 433         /*
 434          * eventsel value for general purpose counters,
 435          * ctrl value for fixed counters.
 436          */
 437         u64 current_config;
 438 };
 439
 440 struct kvm_pmu {
 441         unsigned nr_arch_gp_counters;
 442         unsigned nr_arch_fixed_counters;
 443         unsigned available_event_types;
 444         u64 fixed_ctr_ctrl;
 445         u64 global_ctrl;
 446         u64 global_status;
 447         u64 global_ovf_ctrl;
 448         u64 counter_bitmask[2];
 449         u64 global_ctrl_mask;
 450         u64 global_ovf_ctrl_mask;
 451         u64 reserved_bits;
 452         u8 version;
 453         struct kvm_pmc gp_counters[INTEL_PMC_MAX_GENERIC];
 454         struct kvm_pmc fixed_counters[INTEL_PMC_MAX_FIXED];
 455         struct irq_work irq_work;
 456         DECLARE_BITMAP(reprogram_pmi, X86_PMC_IDX_MAX);
 457         DECLARE_BITMAP(all_valid_pmc_idx, X86_PMC_IDX_MAX);
 458         DECLARE_BITMAP(pmc_in_use, X86_PMC_IDX_MAX);
 459
 460         /*
 461          * The gate to release perf_events not marked in
 462          * pmc_in_use only once in a vcpu time slice.
 463          */
 464         bool need_cleanup;
 465
 466         /*
 467          * The total number of programmed perf_events and it helps to avoid
 468          * redundant check before cleanup if guest don't use vPMU at all.
 469          */
 470         u8 event_count;
 471 };
 472
 473 struct kvm_pmu_ops;
 474
 475 enum {
 476         KVM_DEBUGREG_BP_ENABLED = 1,
 477         KVM_DEBUGREG_WONT_EXIT = 2,
 478         KVM_DEBUGREG_RELOAD = 4,
 479 };
 480
 481 struct kvm_mtrr_range {
 482         u64 base;
 483         u64 mask;
 484         struct list_head node;
 485 };
 486
 487 struct kvm_mtrr {
 488         struct kvm_mtrr_range var_ranges[KVM_NR_VAR_MTRR];
 489         mtrr_type fixed_ranges[KVM_NR_FIXED_MTRR_REGION];
 490         u64 deftype;
 491
 492         struct list_head head;
 493 };
 494
 495 /* Hyper-V SynIC timer */
 496 struct kvm_vcpu_hv_stimer {
 497         struct hrtimer timer;
 498         int index;
 499         union hv_stimer_config config;
 500         u64 count;
 501         u64 exp_time;
 502         struct hv_message msg;
 503         bool msg_pending;
 504 };
 505
 506 /* Hyper-V synthetic interrupt controller (SynIC)*/
 507 struct kvm_vcpu_hv_synic {
 508         u64 version;
 509         u64 control;
 510         u64 msg_page;
 511         u64 evt_page;
 512         atomic64_t sint[HV_SYNIC_SINT_COUNT];
 513         atomic_t sint_to_gsi[HV_SYNIC_SINT_COUNT];
 514         DECLARE_BITMAP(auto_eoi_bitmap, 256);
 515         DECLARE_BITMAP(vec_bitmap, 256);
 516         bool active;
 517         bool dont_zero_synic_pages;
 518 };
 519
 520 /* Hyper-V per vcpu emulation context */
 521 struct kvm_vcpu_hv {
 522         u32 vp_index;
 523         u64 hv_vapic;
 524         s64 runtime_offset;
 525         struct kvm_vcpu_hv_synic synic;
 526         struct kvm_hyperv_exit exit;
 527         struct kvm_vcpu_hv_stimer stimer[HV_SYNIC_STIMER_COUNT];
 528         DECLARE_BITMAP(stimer_pending_bitmap, HV_SYNIC_STIMER_COUNT);
 529         cpumask_t tlb_flush;
 530 };
 531
 532 struct kvm_vcpu_arch {
 533         /*
 534          * rip and regs accesses must go through
 535          * kvm_{register,rip}_{read,write} functions.
 536          */
 537         unsigned long regs[NR_VCPU_REGS];
 538         u32 regs_avail;
 539         u32 regs_dirty;
 540
 541         unsigned long cr0;
 542         unsigned long cr0_guest_owned_bits;
 543         unsigned long cr2;
 544         unsigned long cr3;
 545         unsigned long cr4;
 546         unsigned long cr4_guest_owned_bits;
 547         unsigned long cr4_guest_rsvd_bits;
 548         unsigned long cr8;
 549         u32 host_pkru;
 550         u32 pkru;
 551         u32 hflags;
 552         u64 efer;
 553         u64 apic_base;
 554         struct kvm_lapic *apic;    /* kernel irqchip context */
 555         bool apicv_active;
 556         bool load_eoi_exitmap_pending;
 557         DECLARE_BITMAP(ioapic_handled_vectors, 256);
 558         unsigned long apic_attention;
 559         int32_t apic_arb_prio;
 560         int mp_state;
 561         u64 ia32_misc_enable_msr;
 562         u64 smbase;
 563         u64 smi_count;
 564         bool tpr_access_reporting;
 565         bool xsaves_enabled;
 566         u64 ia32_xss;
 567         u64 microcode_version;
 568         u64 arch_capabilities;
 569         u64 perf_capabilities;
 570
 571         /*
 572          * Paging state of the vcpu
 573          *
 574          * If the vcpu runs in guest mode with two level paging this still saves
 575          * the paging mode of the l1 guest. This context is always used to
 576          * handle faults.
 577          */
 578         struct kvm_mmu *mmu;
 579
 580         /* Non-nested MMU for L1 */
 581         struct kvm_mmu root_mmu;
 582
 583         /* L1 MMU when running nested */
 584         struct kvm_mmu guest_mmu;
 585
 586         /*
 587          * Paging state of an L2 guest (used for nested npt)
 588          *
 589          * This context will save all necessary information to walk page tables
 590          * of an L2 guest. This context is only initialized for page table
 591          * walking and not for faulting since we never handle l2 page faults on
 592          * the host.
 593          */
 594         struct kvm_mmu nested_mmu;
 595
 596         /*
 597          * Pointer to the mmu context currently used for
 598          * gva_to_gpa translations.
 599          */
 600         struct kvm_mmu *walk_mmu;
 601
 602         struct kvm_mmu_memory_cache mmu_pte_list_desc_cache;
 603         struct kvm_mmu_memory_cache mmu_shadow_page_cache;
 604         struct kvm_mmu_memory_cache mmu_gfn_array_cache;
 605         struct kvm_mmu_memory_cache mmu_page_header_cache;
 606
 607         /*
 608          * QEMU userspace and the guest each have their own FPU state.
 609          * In vcpu_run, we switch between the user and guest FPU contexts.
 610          * While running a VCPU, the VCPU thread will have the guest FPU
 611          * context.
 612          *
 613          * Note that while the PKRU state lives inside the fpu registers,
 614          * it is switched out separately at VMENTER and VMEXIT time. The
 615          * "guest_fpu" state here contains the guest FPU context, with the
 616          * host PRKU bits.
 617          */
 618         struct fpu *user_fpu;
 619         struct fpu *guest_fpu;
 620
 621         u64 xcr0;
 622         u64 guest_supported_xcr0;
 623
 624         struct kvm_pio_request pio;
 625         void *pio_data;
 626         void *guest_ins_data;
 627
 628         u8 event_exit_inst_len;
 629
 630         struct kvm_queued_exception {
 631                 bool pending;
 632                 bool injected;
 633                 bool has_error_code;
 634                 u8 nr;
 635                 u32 error_code;
 636                 unsigned long payload;
 637                 bool has_payload;
 638                 u8 nested_apf;
 639         } exception;
 640
 641         struct kvm_queued_interrupt {
 642                 bool injected;
 643                 bool soft;
 644                 u8 nr;
 645         } interrupt;
 646
 647         int halt_request; /* real mode on Intel only */
 648
 649         int cpuid_nent;
 650         struct kvm_cpuid_entry2 *cpuid_entries;
 651
 652         unsigned long cr3_lm_rsvd_bits;
 653         int maxphyaddr;
 654         int max_tdp_level;
 655
 656         /* emulate context */
 657
 658         struct x86_emulate_ctxt *emulate_ctxt;
 659         bool emulate_regs_need_sync_to_vcpu;
 660         bool emulate_regs_need_sync_from_vcpu;
 661         int (*complete_userspace_io)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 662
 663         gpa_t time;
 664         struct pvclock_vcpu_time_info hv_clock;
 665         unsigned int hw_tsc_khz;
 666         struct gfn_to_hva_cache pv_time;
 667         bool pv_time_enabled;
 668         /* set guest stopped flag in pvclock flags field */
 669         bool pvclock_set_guest_stopped_request;
 670
 671         struct {
 672                 u8 preempted;
 673                 u64 msr_val;
 674                 u64 last_steal;
 675                 struct gfn_to_pfn_cache cache;
 676         } st;
 677
 678         u64 l1_tsc_offset;
 679         u64 tsc_offset;
 680         u64 last_guest_tsc;
 681         u64 last_host_tsc;
 682         u64 tsc_offset_adjustment;
 683         u64 this_tsc_nsec;
 684         u64 this_tsc_write;
 685         u64 this_tsc_generation;
 686         bool tsc_catchup;
 687         bool tsc_always_catchup;
 688         s8 virtual_tsc_shift;
 689         u32 virtual_tsc_mult;
 690         u32 virtual_tsc_khz;
 691         s64 ia32_tsc_adjust_msr;
 692         u64 msr_ia32_power_ctl;
 693         u64 tsc_scaling_ratio;
 694
 695         atomic_t nmi_queued;  /* unprocessed asynchronous NMIs */
 696         unsigned nmi_pending; /* NMI queued after currently running handler */
 697         bool nmi_injected;    /* Trying to inject an NMI this entry */
 698         bool smi_pending;    /* SMI queued after currently running handler */
 699
 700         struct kvm_mtrr mtrr_state;
 701         u64 pat;
 702
 703         unsigned switch_db_regs;
 704         unsigned long db[KVM_NR_DB_REGS];
 705         unsigned long dr6;
 706         unsigned long dr7;
 707         unsigned long eff_db[KVM_NR_DB_REGS];
 708         unsigned long guest_debug_dr7;
 709         u64 msr_platform_info;
 710         u64 msr_misc_features_enables;
 711
 712         u64 mcg_cap;
 713         u64 mcg_status;
 714         u64 mcg_ctl;
 715         u64 mcg_ext_ctl;
 716         u64 *mce_banks;
 717
 718         /* Cache MMIO info */
 719         u64 mmio_gva;
 720         unsigned mmio_access;
 721         gfn_t mmio_gfn;
 722         u64 mmio_gen;
 723
 724         struct kvm_pmu pmu;
 725
 726         /* used for guest single stepping over the given code position */
 727         unsigned long singlestep_rip;
 728
 729         struct kvm_vcpu_hv hyperv;
 730
 731         cpumask_var_t wbinvd_dirty_mask;
 732
 733         unsigned long last_retry_eip;
 734         unsigned long last_retry_addr;
 735
 736         struct {
 737                 bool halted;
 738                 gfn_t gfns[ASYNC_PF_PER_VCPU];
 739                 struct gfn_to_hva_cache data;
 740                 u64 msr_en_val; /* MSR_KVM_ASYNC_PF_EN */
 741                 u64 msr_int_val; /* MSR_KVM_ASYNC_PF_INT */
 742                 u16 vec;
 743                 u32 id;
 744                 bool send_user_only;
 745                 u32 host_apf_flags;
 746                 unsigned long nested_apf_token;
 747                 bool delivery_as_pf_vmexit;
 748                 bool pageready_pending;
 749         } apf;
 750
 751         /* OSVW MSRs (AMD only) */
 752         struct {
 753                 u64 length;
 754                 u64 status;
 755         } osvw;
 756
 757         struct {
 758                 u64 msr_val;
 759                 struct gfn_to_hva_cache data;
 760         } pv_eoi;
 761
 762         u64 msr_kvm_poll_control;
 763
 764         /*
 765          * Indicates the guest is trying to write a gfn that contains one or
 766          * more of the PTEs used to translate the write itself, i.e. the access
 767          * is changing its own translation in the guest page tables.  KVM exits
 768          * to userspace if emulation of the faulting instruction fails and this
 769          * flag is set, as KVM cannot make forward progress.
 770          *
 771          * If emulation fails for a write to guest page tables, KVM unprotects
 772          * (zaps) the shadow page for the target gfn and resumes the guest to
 773          * retry the non-emulatable instruction (on hardware).  Unprotecting the
 774          * gfn doesn't allow forward progress for a self-changing access because
 775          * doing so also zaps the translation for the gfn, i.e. retrying the
 776          * instruction will hit a !PRESENT fault, which results in a new shadow
 777          * page and sends KVM back to square one.
 778          */
 779         bool write_fault_to_shadow_pgtable;
 780
 781         /* set at EPT violation at this point */
 782         unsigned long exit_qualification;
 783
 784         /* pv related host specific info */
 785         struct {
 786                 bool pv_unhalted;
 787         } pv;
 788
 789         int pending_ioapic_eoi;
 790         int pending_external_vector;
 791
 792         /* be preempted when it's in kernel-mode(cpl=0) */
 793         bool preempted_in_kernel;
 794
 795         /* Flush the L1 Data cache for L1TF mitigation on VMENTER */
 796         bool l1tf_flush_l1d;
 797
 798         /* Host CPU on which VM-entry was most recently attempted */
 799         unsigned int last_vmentry_cpu;
 800
 801         /* AMD MSRC001_0015 Hardware Configuration */
 802         u64 msr_hwcr;
 803
 804         /* pv related cpuid info */
 805         struct {
 806                 /*
 807                  * value of the eax register in the KVM_CPUID_FEATURES CPUID
 808                  * leaf.
 809                  */
 810                 u32 features;
 811
 812                 /*
 813                  * indicates whether pv emulation should be disabled if features
 814                  * are not present in the guest's cpuid
 815                  */
 816                 bool enforce;
 817         } pv_cpuid;
 818
 819         /* Protected Guests */
 820         bool guest_state_protected;
 821 };
 822
 823 struct kvm_lpage_info {
 824         int disallow_lpage;
 825 };
 826
 827 struct kvm_arch_memory_slot {
 828         struct kvm_rmap_head *rmap[KVM_NR_PAGE_SIZES];
 829         struct kvm_lpage_info *lpage_info[KVM_NR_PAGE_SIZES - 1];
 830         unsigned short *gfn_track[KVM_PAGE_TRACK_MAX];
 831 };
 832
 833 /*
 834  * We use as the mode the number of bits allocated in the LDR for the
 835  * logical processor ID.  It happens that these are all powers of two.
 836  * This makes it is very easy to detect cases where the APICs are
 837  * configured for multiple modes; in that case, we cannot use the map and
 838  * hence cannot use kvm_irq_delivery_to_apic_fast either.
 839  */
 840 #define KVM_APIC_MODE_XAPIC_CLUSTER          4
 841 #define KVM_APIC_MODE_XAPIC_FLAT             8
 842 #define KVM_APIC_MODE_X2APIC                16
 843
 844 struct kvm_apic_map {
 845         struct rcu_head rcu;
 846         u8 mode;
 847         u32 max_apic_id;
 848         union {
 849                 struct kvm_lapic *xapic_flat_map[8];
 850                 struct kvm_lapic *xapic_cluster_map[16][4];
 851         };
 852         struct kvm_lapic *phys_map[];
 853 };
 854
 855 /* Hyper-V synthetic debugger (SynDbg)*/
 856 struct kvm_hv_syndbg {
 857         struct {
 858                 u64 control;
 859                 u64 status;
 860                 u64 send_page;
 861                 u64 recv_page;
 862                 u64 pending_page;
 863         } control;
 864         u64 options;
 865 };
 866
 867 /* Hyper-V emulation context */
 868 struct kvm_hv {
 869         struct mutex hv_lock;
 870         u64 hv_guest_os_id;
 871         u64 hv_hypercall;
 872         u64 hv_tsc_page;
 873
 874         /* Hyper-v based guest crash (NT kernel bugcheck) parameters */
 875         u64 hv_crash_param[HV_X64_MSR_CRASH_PARAMS];
 876         u64 hv_crash_ctl;
 877
 878         struct ms_hyperv_tsc_page tsc_ref;
 879
 880         struct idr conn_to_evt;
 881
 882         u64 hv_reenlightenment_control;
 883         u64 hv_tsc_emulation_control;
 884         u64 hv_tsc_emulation_status;
 885
 886         /* How many vCPUs have VP index != vCPU index */
 887         atomic_t num_mismatched_vp_indexes;
 888
 889         struct hv_partition_assist_pg *hv_pa_pg;
 890         struct kvm_hv_syndbg hv_syndbg;
 891 };
 892
 893 struct msr_bitmap_range {
 894         u32 flags;
 895         u32 nmsrs;
 896         u32 base;
 897         unsigned long *bitmap;
 898 };
 899
 900 enum kvm_irqchip_mode {
 901         KVM_IRQCHIP_NONE,
 902         KVM_IRQCHIP_KERNEL,       /* created with KVM_CREATE_IRQCHIP */
 903         KVM_IRQCHIP_SPLIT,        /* created with KVM_CAP_SPLIT_IRQCHIP */
 904 };
 905
 906 #define APICV_INHIBIT_REASON_DISABLE    0
 907 #define APICV_INHIBIT_REASON_HYPERV     1
 908 #define APICV_INHIBIT_REASON_NESTED     2
 909 #define APICV_INHIBIT_REASON_IRQWIN     3
 910 #define APICV_INHIBIT_REASON_PIT_REINJ  4
 911 #define APICV_INHIBIT_REASON_X2APIC     5
 912
 913 struct kvm_arch {
 914         unsigned long n_used_mmu_pages;
 915         unsigned long n_requested_mmu_pages;
 916         unsigned long n_max_mmu_pages;
 917         unsigned int indirect_shadow_pages;
 918         u8 mmu_valid_gen;
 919         struct hlist_head mmu_page_hash[KVM_NUM_MMU_PAGES];
 920         /*
 921          * Hash table of struct kvm_mmu_page.
 922          */
 923         struct list_head active_mmu_pages;
 924         struct list_head zapped_obsolete_pages;
 925         struct list_head lpage_disallowed_mmu_pages;
 926         struct kvm_page_track_notifier_node mmu_sp_tracker;
 927         struct kvm_page_track_notifier_head track_notifier_head;
 928
 929         struct list_head assigned_dev_head;
 930         struct iommu_domain *iommu_domain;
 931         bool iommu_noncoherent;
 932 #define __KVM_HAVE_ARCH_NONCOHERENT_DMA
 933         atomic_t noncoherent_dma_count;
 934 #define __KVM_HAVE_ARCH_ASSIGNED_DEVICE
 935         atomic_t assigned_device_count;
 936         struct kvm_pic *vpic;
 937         struct kvm_ioapic *vioapic;
 938         struct kvm_pit *vpit;
 939         atomic_t vapics_in_nmi_mode;
 940         struct mutex apic_map_lock;
 941         struct kvm_apic_map *apic_map;
 942         atomic_t apic_map_dirty;
 943
 944         bool apic_access_page_done;
 945         unsigned long apicv_inhibit_reasons;
 946
 947         gpa_t wall_clock;
 948
 949         bool mwait_in_guest;
 950         bool hlt_in_guest;
 951         bool pause_in_guest;
 952         bool cstate_in_guest;
 953
 954         unsigned long irq_sources_bitmap;
 955         s64 kvmclock_offset;
 956         raw_spinlock_t tsc_write_lock;
 957         u64 last_tsc_nsec;
 958         u64 last_tsc_write;
 959         u32 last_tsc_khz;
 960         u64 cur_tsc_nsec;
 961         u64 cur_tsc_write;
 962         u64 cur_tsc_offset;
 963         u64 cur_tsc_generation;
 964         int nr_vcpus_matched_tsc;
 965
 966         spinlock_t pvclock_gtod_sync_lock;
 967         bool use_master_clock;
 968         u64 master_kernel_ns;
 969         u64 master_cycle_now;
 970         struct delayed_work kvmclock_update_work;
 971         struct delayed_work kvmclock_sync_work;
 972
 973         struct kvm_xen_hvm_config xen_hvm_config;
 974
 975         /* reads protected by irq_srcu, writes by irq_lock */
 976         struct hlist_head mask_notifier_list;
 977
 978         struct kvm_hv hyperv;
 979
 980         #ifdef CONFIG_KVM_MMU_AUDIT
 981         int audit_point;
 982         #endif
 983
 984         bool backwards_tsc_observed;
 985         bool boot_vcpu_runs_old_kvmclock;
 986         u32 bsp_vcpu_id;
 987
 988         u64 disabled_quirks;
 989
 990         enum kvm_irqchip_mode irqchip_mode;
 991         u8 nr_reserved_ioapic_pins;
 992
 993         bool disabled_lapic_found;
 994
 995         bool x2apic_format;
 996         bool x2apic_broadcast_quirk_disabled;
 997
 998         bool guest_can_read_msr_platform_info;
 999         bool exception_payload_enabled;
1000
1001         /* Deflect RDMSR and WRMSR to user space when they trigger a #GP */
1002         u32 user_space_msr_mask;
1003
1004         struct {
1005                 u8 count;
1006                 bool default_allow:1;
1007                 struct msr_bitmap_range ranges[16];
1008         } msr_filter;
1009
1010         bool bus_lock_detection_enabled;
1011
1012         struct kvm_pmu_event_filter *pmu_event_filter;
1013         struct task_struct *nx_lpage_recovery_thread;
1014
1015         /*
1016          * Whether the TDP MMU is enabled for this VM. This contains a
1017          * snapshot of the TDP MMU module parameter from when the VM was
1018          * created and remains unchanged for the life of the VM. If this is
1019          * true, TDP MMU handler functions will run for various MMU
1020          * operations.
1021          */
1022         bool tdp_mmu_enabled;
1023
1024         /*
1025          * List of struct kvmp_mmu_pages being used as roots.
1026          * All struct kvm_mmu_pages in the list should have
1027          * tdp_mmu_page set.
1028          * All struct kvm_mmu_pages in the list should have a positive
1029          * root_count except when a thread holds the MMU lock and is removing
1030          * an entry from the list.
1031          */
1032         struct list_head tdp_mmu_roots;
1033
1034         /*
1035          * List of struct kvmp_mmu_pages not being used as roots.
1036          * All struct kvm_mmu_pages in the list should have
1037          * tdp_mmu_page set and a root_count of 0.
1038          */
1039         struct list_head tdp_mmu_pages;
1040 };
1041
1042 struct kvm_vm_stat {
1043         ulong mmu_shadow_zapped;
1044         ulong mmu_pte_write;
1045         ulong mmu_pde_zapped;
1046         ulong mmu_flooded;
1047         ulong mmu_recycled;
1048         ulong mmu_cache_miss;
1049         ulong mmu_unsync;
1050         ulong remote_tlb_flush;
1051         ulong lpages;
1052         ulong nx_lpage_splits;
1053         ulong max_mmu_page_hash_collisions;
1054 };
1055
1056 struct kvm_vcpu_stat {
1057         u64 pf_fixed;
1058         u64 pf_guest;
1059         u64 tlb_flush;
1060         u64 invlpg;
1061
1062         u64 exits;
1063         u64 io_exits;
1064         u64 mmio_exits;
1065         u64 signal_exits;
1066         u64 irq_window_exits;
1067         u64 nmi_window_exits;
1068         u64 l1d_flush;
1069         u64 halt_exits;
1070         u64 halt_successful_poll;
1071         u64 halt_attempted_poll;
1072         u64 halt_poll_invalid;
1073         u64 halt_wakeup;
1074         u64 request_irq_exits;
1075         u64 irq_exits;
1076         u64 host_state_reload;
1077         u64 fpu_reload;
1078         u64 insn_emulation;
1079         u64 insn_emulation_fail;
1080         u64 hypercalls;
1081         u64 irq_injections;
1082         u64 nmi_injections;
1083         u64 req_event;
1084         u64 halt_poll_success_ns;
1085         u64 halt_poll_fail_ns;
1086 };
1087
1088 struct x86_instruction_info;
1089
1090 struct msr_data {
1091         bool host_initiated;
1092         u32 index;
1093         u64 data;
1094 };
1095
1096 struct kvm_lapic_irq {
1097         u32 vector;
1098         u16 delivery_mode;
1099         u16 dest_mode;
1100         bool level;
1101         u16 trig_mode;
1102         u32 shorthand;
1103         u32 dest_id;
1104         bool msi_redir_hint;
1105 };
1106
1107 static inline u16 kvm_lapic_irq_dest_mode(bool dest_mode_logical)
1108 {
1109         return dest_mode_logical ? APIC_DEST_LOGICAL : APIC_DEST_PHYSICAL;
1110 }
1111
1112 struct kvm_x86_ops {
1113         int (*hardware_enable)(void);
1114         void (*hardware_disable)(void);
1115         void (*hardware_unsetup)(void);
1116         bool (*cpu_has_accelerated_tpr)(void);
1117         bool (*has_emulated_msr)(struct kvm *kvm, u32 index);
1118         void (*vcpu_after_set_cpuid)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1119
1120         unsigned int vm_size;
1121         int (*vm_init)(struct kvm *kvm);
1122         void (*vm_destroy)(struct kvm *kvm);
1123
1124         /* Create, but do not attach this VCPU */
1125         int (*vcpu_create)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1126         void (*vcpu_free)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1127         void (*vcpu_reset)(struct kvm_vcpu *vcpu, bool init_event);
1128
1129         void (*prepare_guest_switch)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1130         void (*vcpu_load)(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu);
1131         void (*vcpu_put)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1132
1133         void (*update_exception_bitmap)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1134         int (*get_msr)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct msr_data *msr);
1135         int (*set_msr)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct msr_data *msr);
1136         u64 (*get_segment_base)(struct kvm_vcpu *vcpu, int seg);
1137         void (*get_segment)(struct kvm_vcpu *vcpu,
1138                             struct kvm_segment *var, int seg);
1139         int (*get_cpl)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1140         void (*set_segment)(struct kvm_vcpu *vcpu,
1141                             struct kvm_segment *var, int seg);
1142         void (*get_cs_db_l_bits)(struct kvm_vcpu *vcpu, int *db, int *l);
1143         void (*set_cr0)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr0);
1144         bool (*is_valid_cr4)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr0);
1145         void (*set_cr4)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr4);
1146         int (*set_efer)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 efer);
1147         void (*get_idt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct desc_ptr *dt);
1148         void (*set_idt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct desc_ptr *dt);
1149         void (*get_gdt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct desc_ptr *dt);
1150         void (*set_gdt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct desc_ptr *dt);
1151         void (*sync_dirty_debug_regs)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1152         void (*set_dr7)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long value);
1153         void (*cache_reg)(struct kvm_vcpu *vcpu, enum kvm_reg reg);
1154         unsigned long (*get_rflags)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1155         void (*set_rflags)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long rflags);
1156
1157         void (*tlb_flush_all)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1158         void (*tlb_flush_current)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1159         int  (*tlb_remote_flush)(struct kvm *kvm);
1160         int  (*tlb_remote_flush_with_range)(struct kvm *kvm,
1161                         struct kvm_tlb_range *range);
1162
1163         /*
1164          * Flush any TLB entries associated with the given GVA.
1165          * Does not need to flush GPA->HPA mappings.
1166          * Can potentially get non-canonical addresses through INVLPGs, which
1167          * the implementation may choose to ignore if appropriate.
1168          */
1169         void (*tlb_flush_gva)(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t addr);
1170
1171         /*
1172          * Flush any TLB entries created by the guest.  Like tlb_flush_gva(),
1173          * does not need to flush GPA->HPA mappings.
1174          */
1175         void (*tlb_flush_guest)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1176
1177         enum exit_fastpath_completion (*run)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1178         int (*handle_exit)(struct kvm_vcpu *vcpu,
1179                 enum exit_fastpath_completion exit_fastpath);
1180         int (*skip_emulated_instruction)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1181         void (*update_emulated_instruction)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1182         void (*set_interrupt_shadow)(struct kvm_vcpu *vcpu, int mask);
1183         u32 (*get_interrupt_shadow)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1184         void (*patch_hypercall)(struct kvm_vcpu *vcpu,
1185                                 unsigned char *hypercall_addr);
1186         void (*set_irq)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1187         void (*set_nmi)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1188         void (*queue_exception)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1189         void (*cancel_injection)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1190         int (*interrupt_allowed)(struct kvm_vcpu *vcpu, bool for_injection);
1191         int (*nmi_allowed)(struct kvm_vcpu *vcpu, bool for_injection);
1192         bool (*get_nmi_mask)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1193         void (*set_nmi_mask)(struct kvm_vcpu *vcpu, bool masked);
1194         void (*enable_nmi_window)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1195         void (*enable_irq_window)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1196         void (*update_cr8_intercept)(struct kvm_vcpu *vcpu, int tpr, int irr);
1197         bool (*check_apicv_inhibit_reasons)(ulong bit);
1198         void (*pre_update_apicv_exec_ctrl)(struct kvm *kvm, bool activate);
1199         void (*refresh_apicv_exec_ctrl)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1200         void (*hwapic_irr_update)(struct kvm_vcpu *vcpu, int max_irr);
1201         void (*hwapic_isr_update)(struct kvm_vcpu *vcpu, int isr);
1202         bool (*guest_apic_has_interrupt)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1203         void (*load_eoi_exitmap)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 *eoi_exit_bitmap);
1204         void (*set_virtual_apic_mode)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1205         void (*set_apic_access_page_addr)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1206         int (*deliver_posted_interrupt)(struct kvm_vcpu *vcpu, int vector);
1207         int (*sync_pir_to_irr)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1208         int (*set_tss_addr)(struct kvm *kvm, unsigned int addr);
1209         int (*set_identity_map_addr)(struct kvm *kvm, u64 ident_addr);
1210         u64 (*get_mt_mask)(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn, bool is_mmio);
1211
1212         void (*load_mmu_pgd)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long pgd,
1213                              int pgd_level);
1214
1215         bool (*has_wbinvd_exit)(void);
1216
1217         /* Returns actual tsc_offset set in active VMCS */
1218         u64 (*write_l1_tsc_offset)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 offset);
1219
1220         /*
1221          * Retrieve somewhat arbitrary exit information.  Intended to be used
1222          * only from within tracepoints to avoid VMREADs when tracing is off.
1223          */
1224         void (*get_exit_info)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 *info1, u64 *info2,
1225                               u32 *exit_int_info, u32 *exit_int_info_err_code);
1226
1227         int (*check_intercept)(struct kvm_vcpu *vcpu,
1228                                struct x86_instruction_info *info,
1229                                enum x86_intercept_stage stage,
1230                                struct x86_exception *exception);
1231         void (*handle_exit_irqoff)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1232
1233         void (*request_immediate_exit)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1234
1235         void (*sched_in)(struct kvm_vcpu *kvm, int cpu);
1236
1237         /*
1238          * Arch-specific dirty logging hooks. These hooks are only supposed to
1239          * be valid if the specific arch has hardware-accelerated dirty logging
1240          * mechanism. Currently only for PML on VMX.
1241          *
1242          *  - slot_enable_log_dirty:
1243          *      called when enabling log dirty mode for the slot.
1244          *  - slot_disable_log_dirty:
1245          *      called when disabling log dirty mode for the slot.
1246          *      also called when slot is created with log dirty disabled.
1247          *  - flush_log_dirty:
1248          *      called before reporting dirty_bitmap to userspace.
1249          *  - enable_log_dirty_pt_masked:
1250          *      called when reenabling log dirty for the GFNs in the mask after
1251          *      corresponding bits are cleared in slot->dirty_bitmap.
1252          */
1253         void (*slot_enable_log_dirty)(struct kvm *kvm,
1254                                       struct kvm_memory_slot *slot);
1255         void (*slot_disable_log_dirty)(struct kvm *kvm,
1256                                        struct kvm_memory_slot *slot);
1257         void (*flush_log_dirty)(struct kvm *kvm);
1258         void (*enable_log_dirty_pt_masked)(struct kvm *kvm,
1259                                            struct kvm_memory_slot *slot,
1260                                            gfn_t offset, unsigned long mask);
1261         int (*cpu_dirty_log_size)(void);
1262
1263         /* pmu operations of sub-arch */
1264         const struct kvm_pmu_ops *pmu_ops;
1265         const struct kvm_x86_nested_ops *nested_ops;
1266
1267         /*
1268          * Architecture specific hooks for vCPU blocking due to
1269          * HLT instruction.
1270          * Returns for .pre_block():
1271          *    - 0 means continue to block the vCPU.
1272          *    - 1 means we cannot block the vCPU since some event
1273          *        happens during this period, such as, 'ON' bit in
1274          *        posted-interrupts descriptor is set.
1275          */
1276         int (*pre_block)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1277         void (*post_block)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1278
1279         void (*vcpu_blocking)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1280         void (*vcpu_unblocking)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1281
1282         int (*update_pi_irte)(struct kvm *kvm, unsigned int host_irq,
1283                               uint32_t guest_irq, bool set);
1284         void (*apicv_post_state_restore)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1285         bool (*dy_apicv_has_pending_interrupt)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1286
1287         int (*set_hv_timer)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 guest_deadline_tsc,
1288                             bool *expired);
1289         void (*cancel_hv_timer)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1290
1291         void (*setup_mce)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1292
1293         int (*smi_allowed)(struct kvm_vcpu *vcpu, bool for_injection);
1294         int (*pre_enter_smm)(struct kvm_vcpu *vcpu, char *smstate);
1295         int (*pre_leave_smm)(struct kvm_vcpu *vcpu, const char *smstate);
1296         void (*enable_smi_window)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1297
1298         int (*mem_enc_op)(struct kvm *kvm, void __user *argp);
1299         int (*mem_enc_reg_region)(struct kvm *kvm, struct kvm_enc_region *argp);
1300         int (*mem_enc_unreg_region)(struct kvm *kvm, struct kvm_enc_region *argp);
1301
1302         int (*get_msr_feature)(struct kvm_msr_entry *entry);
1303
1304         bool (*can_emulate_instruction)(struct kvm_vcpu *vcpu, void *insn, int insn_len);
1305
1306         bool (*apic_init_signal_blocked)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1307         int (*enable_direct_tlbflush)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1308
1309         void (*migrate_timers)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1310         void (*msr_filter_changed)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1311         int (*complete_emulated_msr)(struct kvm_vcpu *vcpu, int err);
1312
1313         void (*vcpu_deliver_sipi_vector)(struct kvm_vcpu *vcpu, u8 vector);
1314 };
1315
1316 struct kvm_x86_nested_ops {
1317         int (*check_events)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1318         bool (*hv_timer_pending)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1319         int (*get_state)(struct kvm_vcpu *vcpu,
1320                          struct kvm_nested_state __user *user_kvm_nested_state,
1321                          unsigned user_data_size);
1322         int (*set_state)(struct kvm_vcpu *vcpu,
1323                          struct kvm_nested_state __user *user_kvm_nested_state,
1324                          struct kvm_nested_state *kvm_state);
1325         bool (*get_nested_state_pages)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1326         int (*write_log_dirty)(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t l2_gpa);
1327
1328         int (*enable_evmcs)(struct kvm_vcpu *vcpu,
1329                             uint16_t *vmcs_version);
1330         uint16_t (*get_evmcs_version)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1331 };
1332
1333 struct kvm_x86_init_ops {
1334         int (*cpu_has_kvm_support)(void);
1335         int (*disabled_by_bios)(void);
1336         int (*check_processor_compatibility)(void);
1337         int (*hardware_setup)(void);
1338
1339         struct kvm_x86_ops *runtime_ops;
1340 };
1341
1342 struct kvm_arch_async_pf {
1343         u32 token;
1344         gfn_t gfn;
1345         unsigned long cr3;
1346         bool direct_map;
1347 };
1348
1349 extern u64 __read_mostly host_efer;
1350 extern bool __read_mostly allow_smaller_maxphyaddr;
1351 extern struct kvm_x86_ops kvm_x86_ops;
1352
1353 #define __KVM_HAVE_ARCH_VM_ALLOC
1354 static inline struct kvm *kvm_arch_alloc_vm(void)
1355 {
1356         return __vmalloc(kvm_x86_ops.vm_size, GFP_KERNEL_ACCOUNT | __GFP_ZERO);
1357 }
1358 void kvm_arch_free_vm(struct kvm *kvm);
1359
1360 #define __KVM_HAVE_ARCH_FLUSH_REMOTE_TLB
1361 static inline int kvm_arch_flush_remote_tlb(struct kvm *kvm)
1362 {
1363         if (kvm_x86_ops.tlb_remote_flush &&
1364             !kvm_x86_ops.tlb_remote_flush(kvm))
1365                 return 0;
1366         else
1367                 return -ENOTSUPP;
1368 }
1369
1370 int kvm_mmu_module_init(void);
1371 void kvm_mmu_module_exit(void);
1372
1373 void kvm_mmu_destroy(struct kvm_vcpu *vcpu);
1374 int kvm_mmu_create(struct kvm_vcpu *vcpu);
1375 void kvm_mmu_init_vm(struct kvm *kvm);
1376 void kvm_mmu_uninit_vm(struct kvm *kvm);
1377 void kvm_mmu_set_mask_ptes(u64 user_mask, u64 accessed_mask,
1378                 u64 dirty_mask, u64 nx_mask, u64 x_mask, u64 p_mask,
1379                 u64 acc_track_mask, u64 me_mask);
1380
1381 void kvm_mmu_reset_context(struct kvm_vcpu *vcpu);
1382 void kvm_mmu_slot_remove_write_access(struct kvm *kvm,
1383                                       struct kvm_memory_slot *memslot,
1384                                       int start_level);
1385 void kvm_mmu_zap_collapsible_sptes(struct kvm *kvm,
1386                                    const struct kvm_memory_slot *memslot);
1387 void kvm_mmu_slot_leaf_clear_dirty(struct kvm *kvm,
1388                                    struct kvm_memory_slot *memslot);
1389 void kvm_mmu_slot_largepage_remove_write_access(struct kvm *kvm,
1390                                         struct kvm_memory_slot *memslot);
1391 void kvm_mmu_slot_set_dirty(struct kvm *kvm,
1392                             struct kvm_memory_slot *memslot);
1393 void kvm_mmu_clear_dirty_pt_masked(struct kvm *kvm,
1394                                    struct kvm_memory_slot *slot,
1395                                    gfn_t gfn_offset, unsigned long mask);
1396 void kvm_mmu_zap_all(struct kvm *kvm);
1397 void kvm_mmu_invalidate_mmio_sptes(struct kvm *kvm, u64 gen);
1398 unsigned long kvm_mmu_calculate_default_mmu_pages(struct kvm *kvm);
1399 void kvm_mmu_change_mmu_pages(struct kvm *kvm, unsigned long kvm_nr_mmu_pages);
1400
1401 int load_pdptrs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_mmu *mmu, unsigned long cr3);
1402 bool pdptrs_changed(struct kvm_vcpu *vcpu);
1403
1404 int emulator_write_phys(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa,
1405                           const void *val, int bytes);
1406
1407 struct kvm_irq_mask_notifier {
1408         void (*func)(struct kvm_irq_mask_notifier *kimn, bool masked);
1409         int irq;
1410         struct hlist_node link;
1411 };
1412
1413 void kvm_register_irq_mask_notifier(struct kvm *kvm, int irq,
1414                                     struct kvm_irq_mask_notifier *kimn);
1415 void kvm_unregister_irq_mask_notifier(struct kvm *kvm, int irq,
1416                                       struct kvm_irq_mask_notifier *kimn);
1417 void kvm_fire_mask_notifiers(struct kvm *kvm, unsigned irqchip, unsigned pin,
1418                              bool mask);
1419
1420 extern bool tdp_enabled;
1421
1422 u64 vcpu_tsc_khz(struct kvm_vcpu *vcpu);
1423
1424 /* control of guest tsc rate supported? */
1425 extern bool kvm_has_tsc_control;
1426 /* maximum supported tsc_khz for guests */
1427 extern u32  kvm_max_guest_tsc_khz;
1428 /* number of bits of the fractional part of the TSC scaling ratio */
1429 extern u8   kvm_tsc_scaling_ratio_frac_bits;
1430 /* maximum allowed value of TSC scaling ratio */
1431 extern u64  kvm_max_tsc_scaling_ratio;
1432 /* 1ull << kvm_tsc_scaling_ratio_frac_bits */
1433 extern u64  kvm_default_tsc_scaling_ratio;
1434 /* bus lock detection supported? */
1435 extern bool kvm_has_bus_lock_exit;
1436
1437 extern u64 kvm_mce_cap_supported;
1438
1439 /*
1440  * EMULTYPE_NO_DECODE - Set when re-emulating an instruction (after completing
1441  *                      userspace I/O) to indicate that the emulation context
1442  *                      should be resued as is, i.e. skip initialization of
1443  *                      emulation context, instruction fetch and decode.
1444  *
1445  * EMULTYPE_TRAP_UD - Set when emulating an intercepted #UD from hardware.
1446  *                    Indicates that only select instructions (tagged with
1447  *                    EmulateOnUD) should be emulated (to minimize the emulator
1448  *                    attack surface).  See also EMULTYPE_TRAP_UD_FORCED.
1449  *
1450  * EMULTYPE_SKIP - Set when emulating solely to skip an instruction, i.e. to
1451  *                 decode the instruction length.  For use *only* by
1452  *                 kvm_x86_ops.skip_emulated_instruction() implementations.
1453  *
1454  * EMULTYPE_ALLOW_RETRY_PF - Set when the emulator should resume the guest to
1455  *                           retry native execution under certain conditions,
1456  *                           Can only be set in conjunction with EMULTYPE_PF.
1457  *
1458  * EMULTYPE_TRAP_UD_FORCED - Set when emulating an intercepted #UD that was
1459  *                           triggered by KVM's magic "force emulation" prefix,
1460  *                           which is opt in via module param (off by default).
1461  *                           Bypasses EmulateOnUD restriction despite emulating
1462  *                           due to an intercepted #UD (see EMULTYPE_TRAP_UD).
1463  *                           Used to test the full emulator from userspace.
1464  *
1465  * EMULTYPE_VMWARE_GP - Set when emulating an intercepted #GP for VMware
1466  *                      backdoor emulation, which is opt in via module param.
1467  *                      VMware backoor emulation handles select instructions
1468  *                      and reinjects the #GP for all other cases.
1469  *
1470  * EMULTYPE_PF - Set when emulating MMIO by way of an intercepted #PF, in which
1471  *               case the CR2/GPA value pass on the stack is valid.
1472  */
1473 #define EMULTYPE_NO_DECODE          (1 << 0)
1474 #define EMULTYPE_TRAP_UD            (1 << 1)
1475 #define EMULTYPE_SKIP               (1 << 2)
1476 #define EMULTYPE_ALLOW_RETRY_PF     (1 << 3)
1477 #define EMULTYPE_TRAP_UD_FORCED     (1 << 4)
1478 #define EMULTYPE_VMWARE_GP          (1 << 5)
1479 #define EMULTYPE_PF                 (1 << 6)
1480
1481 int kvm_emulate_instruction(struct kvm_vcpu *vcpu, int emulation_type);
1482 int kvm_emulate_instruction_from_buffer(struct kvm_vcpu *vcpu,
1483                                         void *insn, int insn_len);
1484
1485 void kvm_enable_efer_bits(u64);
1486 bool kvm_valid_efer(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 efer);
1487 int __kvm_get_msr(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 index, u64 *data, bool host_initiated);
1488 int kvm_get_msr(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 index, u64 *data);
1489 int kvm_set_msr(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 index, u64 data);
1490 int kvm_emulate_rdmsr(struct kvm_vcpu *vcpu);
1491 int kvm_emulate_wrmsr(struct kvm_vcpu *vcpu);
1492
1493 int kvm_fast_pio(struct kvm_vcpu *vcpu, int size, unsigned short port, int in);
1494 int kvm_emulate_cpuid(struct kvm_vcpu *vcpu);
1495 int kvm_emulate_halt(struct kvm_vcpu *vcpu);
1496 int kvm_vcpu_halt(struct kvm_vcpu *vcpu);
1497 int kvm_emulate_ap_reset_hold(struct kvm_vcpu *vcpu);
1498 int kvm_emulate_wbinvd(struct kvm_vcpu *vcpu);
1499
1500 void kvm_get_segment(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_segment *var, int seg);
1501 int kvm_load_segment_descriptor(struct kvm_vcpu *vcpu, u16 selector, int seg);
1502 void kvm_vcpu_deliver_sipi_vector(struct kvm_vcpu *vcpu, u8 vector);
1503
1504 int kvm_task_switch(struct kvm_vcpu *vcpu, u16 tss_selector, int idt_index,
1505                     int reason, bool has_error_code, u32 error_code);
1506
1507 void kvm_free_guest_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu);
1508
1509 void kvm_post_set_cr0(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long old_cr0, unsigned long cr0);
1510 void kvm_post_set_cr4(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long old_cr4, unsigned long cr4);
1511 int kvm_set_cr0(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr0);
1512 int kvm_set_cr3(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr3);
1513 int kvm_set_cr4(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr4);
1514 int kvm_set_cr8(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr8);
1515 int kvm_set_dr(struct kvm_vcpu *vcpu, int dr, unsigned long val);
1516 int kvm_get_dr(struct kvm_vcpu *vcpu, int dr, unsigned long *val);
1517 unsigned long kvm_get_cr8(struct kvm_vcpu *vcpu);
1518 void kvm_lmsw(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long msw);
1519 void kvm_get_cs_db_l_bits(struct kvm_vcpu *vcpu, int *db, int *l);
1520 int kvm_set_xcr(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 index, u64 xcr);
1521
1522 int kvm_get_msr_common(struct kvm_vcpu *vcpu, struct msr_data *msr);
1523 int kvm_set_msr_common(struct kvm_vcpu *vcpu, struct msr_data *msr);
1524
1525 unsigned long kvm_get_rflags(struct kvm_vcpu *vcpu);
1526 void kvm_set_rflags(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long rflags);
1527 bool kvm_rdpmc(struct kvm_vcpu *vcpu);
1528
1529 void kvm_queue_exception(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr);
1530 void kvm_queue_exception_e(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr, u32 error_code);
1531 void kvm_queue_exception_p(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr, unsigned long payload);
1532 void kvm_requeue_exception(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr);
1533 void kvm_requeue_exception_e(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr, u32 error_code);
1534 void kvm_inject_page_fault(struct kvm_vcpu *vcpu, struct x86_exception *fault);
1535 bool kvm_inject_emulated_page_fault(struct kvm_vcpu *vcpu,
1536                                     struct x86_exception *fault);
1537 int kvm_read_guest_page_mmu(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_mmu *mmu,
1538                             gfn_t gfn, void *data, int offset, int len,
1539                             u32 access);
1540 bool kvm_require_cpl(struct kvm_vcpu *vcpu, int required_cpl);
1541 bool kvm_require_dr(struct kvm_vcpu *vcpu, int dr);
1542
1543 static inline int __kvm_irq_line_state(unsigned long *irq_state,
1544                                        int irq_source_id, int level)
1545 {
1546         /* Logical OR for level trig interrupt */
1547         if (level)
1548                 __set_bit(irq_source_id, irq_state);
1549         else
1550                 __clear_bit(irq_source_id, irq_state);
1551
1552         return !!(*irq_state);
1553 }
1554
1555 #define KVM_MMU_ROOT_CURRENT            BIT(0)
1556 #define KVM_MMU_ROOT_PREVIOUS(i)        BIT(1+i)
1557 #define KVM_MMU_ROOTS_ALL               (~0UL)
1558
1559 int kvm_pic_set_irq(struct kvm_pic *pic, int irq, int irq_source_id, int level);
1560 void kvm_pic_clear_all(struct kvm_pic *pic, int irq_source_id);
1561
1562 void kvm_inject_nmi(struct kvm_vcpu *vcpu);
1563
1564 void kvm_update_dr7(struct kvm_vcpu *vcpu);
1565
1566 int kvm_mmu_unprotect_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
1567 int kvm_mmu_unprotect_page_virt(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva);
1568 void __kvm_mmu_free_some_pages(struct kvm_vcpu *vcpu);
1569 int kvm_mmu_load(struct kvm_vcpu *vcpu);
1570 void kvm_mmu_unload(struct kvm_vcpu *vcpu);
1571 void kvm_mmu_sync_roots(struct kvm_vcpu *vcpu);
1572 void kvm_mmu_free_roots(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_mmu *mmu,
1573                         ulong roots_to_free);
1574 gpa_t translate_nested_gpa(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa, u32 access,
1575                            struct x86_exception *exception);
1576 gpa_t kvm_mmu_gva_to_gpa_read(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva,
1577                               struct x86_exception *exception);
1578 gpa_t kvm_mmu_gva_to_gpa_fetch(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva,
1579                                struct x86_exception *exception);
1580 gpa_t kvm_mmu_gva_to_gpa_write(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva,
1581                                struct x86_exception *exception);
1582 gpa_t kvm_mmu_gva_to_gpa_system(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva,
1583                                 struct x86_exception *exception);
1584
1585 bool kvm_apicv_activated(struct kvm *kvm);
1586 void kvm_apicv_init(struct kvm *kvm, bool enable);
1587 void kvm_vcpu_update_apicv(struct kvm_vcpu *vcpu);
1588 void kvm_request_apicv_update(struct kvm *kvm, bool activate,
1589                               unsigned long bit);
1590
1591 int kvm_emulate_hypercall(struct kvm_vcpu *vcpu);
1592
1593 int kvm_mmu_page_fault(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t cr2_or_gpa, u64 error_code,
1594                        void *insn, int insn_len);
1595 void kvm_mmu_invlpg(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva);
1596 void kvm_mmu_invalidate_gva(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_mmu *mmu,
1597                             gva_t gva, hpa_t root_hpa);
1598 void kvm_mmu_invpcid_gva(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva, unsigned long pcid);
1599 void kvm_mmu_new_pgd(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t new_pgd, bool skip_tlb_flush,
1600                      bool skip_mmu_sync);
1601
1602 void kvm_configure_mmu(bool enable_tdp, int tdp_max_root_level,
1603                        int tdp_huge_page_level);
1604
1605 static inline u16 kvm_read_ldt(void)
1606 {
1607         u16 ldt;
1608         asm("sldt %0" : "=g"(ldt));
1609         return ldt;
1610 }
1611
1612 static inline void kvm_load_ldt(u16 sel)
1613 {
1614         asm("lldt %0" : : "rm"(sel));
1615 }
1616
1617 #ifdef CONFIG_X86_64
1618 static inline unsigned long read_msr(unsigned long msr)
1619 {
1620         u64 value;
1621
1622         rdmsrl(msr, value);
1623         return value;
1624 }
1625 #endif
1626
1627 static inline u32 get_rdx_init_val(void)
1628 {
1629         return 0x600; /* P6 family */
1630 }
1631
1632 static inline void kvm_inject_gp(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 error_code)
1633 {
1634         kvm_queue_exception_e(vcpu, GP_VECTOR, error_code);
1635 }
1636
1637 #define TSS_IOPB_BASE_OFFSET 0x66
1638 #define TSS_BASE_SIZE 0x68
1639 #define TSS_IOPB_SIZE (65536 / 8)
1640 #define TSS_REDIRECTION_SIZE (256 / 8)
1641 #define RMODE_TSS_SIZE                                                  \
1642         (TSS_BASE_SIZE + TSS_REDIRECTION_SIZE + TSS_IOPB_SIZE + 1)
1643
1644 enum {
1645         TASK_SWITCH_CALL = 0,
1646         TASK_SWITCH_IRET = 1,
1647         TASK_SWITCH_JMP = 2,
1648         TASK_SWITCH_GATE = 3,
1649 };
1650
1651 #define HF_GIF_MASK             (1 << 0)
1652 #define HF_NMI_MASK             (1 << 3)
1653 #define HF_IRET_MASK            (1 << 4)
1654 #define HF_GUEST_MASK           (1 << 5) /* VCPU is in guest-mode */
1655 #define HF_SMM_MASK             (1 << 6)
1656 #define HF_SMM_INSIDE_NMI_MASK  (1 << 7)
1657
1658 #define __KVM_VCPU_MULTIPLE_ADDRESS_SPACE
1659 #define KVM_ADDRESS_SPACE_NUM 2
1660
1661 #define kvm_arch_vcpu_memslots_id(vcpu) ((vcpu)->arch.hflags & HF_SMM_MASK ? 1 : 0)
1662 #define kvm_memslots_for_spte_role(kvm, role) __kvm_memslots(kvm, (role).smm)
1663
1664 asmlinkage void kvm_spurious_fault(void);
1665
1666 /*
1667  * Hardware virtualization extension instructions may fault if a
1668  * reboot turns off virtualization while processes are running.
1669  * Usually after catching the fault we just panic; during reboot
1670  * instead the instruction is ignored.
1671  */
1672 #define __kvm_handle_fault_on_reboot(insn)                              \
1673         "666: \n\t"                                                     \
1674         insn "\n\t"                                                     \
1675         "jmp    668f \n\t"                                              \
1676         "667: \n\t"                                                     \
1677         "1: \n\t"                                                       \
1678         ".pushsection .discard.instr_begin \n\t"                        \
1679         ".long 1b - . \n\t"                                             \
1680         ".popsection \n\t"                                              \
1681         "call   kvm_spurious_fault \n\t"                                \
1682         "1: \n\t"                                                       \
1683         ".pushsection .discard.instr_end \n\t"                          \
1684         ".long 1b - . \n\t"                                             \
1685         ".popsection \n\t"                                              \
1686         "668: \n\t"                                                     \
1687         _ASM_EXTABLE(666b, 667b)
1688
1689 #define KVM_ARCH_WANT_MMU_NOTIFIER
1690 int kvm_unmap_hva_range(struct kvm *kvm, unsigned long start, unsigned long end,
1691                         unsigned flags);
1692 int kvm_age_hva(struct kvm *kvm, unsigned long start, unsigned long end);
1693 int kvm_test_age_hva(struct kvm *kvm, unsigned long hva);
1694 int kvm_set_spte_hva(struct kvm *kvm, unsigned long hva, pte_t pte);
1695 int kvm_cpu_has_injectable_intr(struct kvm_vcpu *v);
1696 int kvm_cpu_has_interrupt(struct kvm_vcpu *vcpu);
1697 int kvm_cpu_has_extint(struct kvm_vcpu *v);
1698 int kvm_arch_interrupt_allowed(struct kvm_vcpu *vcpu);
1699 int kvm_cpu_get_interrupt(struct kvm_vcpu *v);
1700 void kvm_vcpu_reset(struct kvm_vcpu *vcpu, bool init_event);
1701 void kvm_vcpu_reload_apic_access_page(struct kvm_vcpu *vcpu);
1702
1703 int kvm_pv_send_ipi(struct kvm *kvm, unsigned long ipi_bitmap_low,
1704                     unsigned long ipi_bitmap_high, u32 min,
1705                     unsigned long icr, int op_64_bit);
1706
1707 void kvm_define_user_return_msr(unsigned index, u32 msr);
1708 int kvm_set_user_return_msr(unsigned index, u64 val, u64 mask);
1709
1710 u64 kvm_scale_tsc(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 tsc);
1711 u64 kvm_read_l1_tsc(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 host_tsc);
1712
1713 unsigned long kvm_get_linear_rip(struct kvm_vcpu *vcpu);
1714 bool kvm_is_linear_rip(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long linear_rip);
1715
1716 void kvm_make_mclock_inprogress_request(struct kvm *kvm);
1717 void kvm_make_scan_ioapic_request(struct kvm *kvm);
1718 void kvm_make_scan_ioapic_request_mask(struct kvm *kvm,
1719                                        unsigned long *vcpu_bitmap);
1720
1721 bool kvm_arch_async_page_not_present(struct kvm_vcpu *vcpu,
1722                                      struct kvm_async_pf *work);
1723 void kvm_arch_async_page_present(struct kvm_vcpu *vcpu,
1724                                  struct kvm_async_pf *work);
1725 void kvm_arch_async_page_ready(struct kvm_vcpu *vcpu,
1726                                struct kvm_async_pf *work);
1727 void kvm_arch_async_page_present_queued(struct kvm_vcpu *vcpu);
1728 bool kvm_arch_can_dequeue_async_page_present(struct kvm_vcpu *vcpu);
1729 extern bool kvm_find_async_pf_gfn(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
1730
1731 int kvm_skip_emulated_instruction(struct kvm_vcpu *vcpu);
1732 int kvm_complete_insn_gp(struct kvm_vcpu *vcpu, int err);
1733 void __kvm_request_immediate_exit(struct kvm_vcpu *vcpu);
1734
1735 int kvm_is_in_guest(void);
1736
1737 void __user *__x86_set_memory_region(struct kvm *kvm, int id, gpa_t gpa,
1738                                      u32 size);
1739 bool kvm_vcpu_is_reset_bsp(struct kvm_vcpu *vcpu);
1740 bool kvm_vcpu_is_bsp(struct kvm_vcpu *vcpu);
1741
1742 bool kvm_intr_is_single_vcpu(struct kvm *kvm, struct kvm_lapic_irq *irq,
1743                              struct kvm_vcpu **dest_vcpu);
1744
1745 void kvm_set_msi_irq(struct kvm *kvm, struct kvm_kernel_irq_routing_entry *e,
1746                      struct kvm_lapic_irq *irq);
1747
1748 static inline bool kvm_irq_is_postable(struct kvm_lapic_irq *irq)
1749 {
1750         /* We can only post Fixed and LowPrio IRQs */
1751         return (irq->delivery_mode == APIC_DM_FIXED ||
1752                 irq->delivery_mode == APIC_DM_LOWEST);
1753 }
1754
1755 static inline void kvm_arch_vcpu_blocking(struct kvm_vcpu *vcpu)
1756 {
1757         if (kvm_x86_ops.vcpu_blocking)
1758                 kvm_x86_ops.vcpu_blocking(vcpu);
1759 }
1760
1761 static inline void kvm_arch_vcpu_unblocking(struct kvm_vcpu *vcpu)
1762 {
1763         if (kvm_x86_ops.vcpu_unblocking)
1764                 kvm_x86_ops.vcpu_unblocking(vcpu);
1765 }
1766
1767 static inline void kvm_arch_vcpu_block_finish(struct kvm_vcpu *vcpu) {}
1768
1769 static inline int kvm_cpu_get_apicid(int mps_cpu)
1770 {
1771 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
1772         return default_cpu_present_to_apicid(mps_cpu);
1773 #else
1774         WARN_ON_ONCE(1);
1775         return BAD_APICID;
1776 #endif
1777 }
1778
1779 #define put_smstate(type, buf, offset, val)                      \
1780         *(type *)((buf) + (offset) - 0x7e00) = val
1781
1782 #define GET_SMSTATE(type, buf, offset)          \
1783         (*(type *)((buf) + (offset) - 0x7e00))
1784
1785 int kvm_cpu_dirty_log_size(void);
1786
1787 #endif /* _ASM_X86_KVM_HOST_H */