Linux 6.9-rc1
[linux-2.6-microblaze.git] / 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 #include <linux/workqueue.h>
19
20 #include <linux/kvm.h>
21 #include <linux/kvm_para.h>
22 #include <linux/kvm_types.h>
23 #include <linux/perf_event.h>
24 #include <linux/pvclock_gtod.h>
25 #include <linux/clocksource.h>
26 #include <linux/irqbypass.h>
27 #include <linux/hyperv.h>
28 #include <linux/kfifo.h>
29
30 #include <asm/apic.h>
31 #include <asm/pvclock-abi.h>
32 #include <asm/desc.h>
33 #include <asm/mtrr.h>
34 #include <asm/msr-index.h>
35 #include <asm/asm.h>
36 #include <asm/kvm_page_track.h>
37 #include <asm/kvm_vcpu_regs.h>
38 #include <asm/hyperv-tlfs.h>
39
40 #define __KVM_HAVE_ARCH_VCPU_DEBUGFS
41
42 /*
43  * CONFIG_KVM_MAX_NR_VCPUS is defined iff CONFIG_KVM!=n, provide a dummy max if
44  * KVM is disabled (arbitrarily use the default from CONFIG_KVM_MAX_NR_VCPUS).
45  */
46 #ifdef CONFIG_KVM_MAX_NR_VCPUS
47 #define KVM_MAX_VCPUS CONFIG_KVM_MAX_NR_VCPUS
48 #else
49 #define KVM_MAX_VCPUS 1024
50 #endif
51
52 /*
53  * In x86, the VCPU ID corresponds to the APIC ID, and APIC IDs
54  * might be larger than the actual number of VCPUs because the
55  * APIC ID encodes CPU topology information.
56  *
57  * In the worst case, we'll need less than one extra bit for the
58  * Core ID, and less than one extra bit for the Package (Die) ID,
59  * so ratio of 4 should be enough.
60  */
61 #define KVM_VCPU_ID_RATIO 4
62 #define KVM_MAX_VCPU_IDS (KVM_MAX_VCPUS * KVM_VCPU_ID_RATIO)
63
64 /* memory slots that are not exposed to userspace */
65 #define KVM_INTERNAL_MEM_SLOTS 3
66
67 #define KVM_HALT_POLL_NS_DEFAULT 200000
68
69 #define KVM_IRQCHIP_NUM_PINS  KVM_IOAPIC_NUM_PINS
70
71 #define KVM_DIRTY_LOG_MANUAL_CAPS   (KVM_DIRTY_LOG_MANUAL_PROTECT_ENABLE | \
72                                         KVM_DIRTY_LOG_INITIALLY_SET)
73
74 #define KVM_BUS_LOCK_DETECTION_VALID_MODE       (KVM_BUS_LOCK_DETECTION_OFF | \
75                                                  KVM_BUS_LOCK_DETECTION_EXIT)
76
77 #define KVM_X86_NOTIFY_VMEXIT_VALID_BITS        (KVM_X86_NOTIFY_VMEXIT_ENABLED | \
78                                                  KVM_X86_NOTIFY_VMEXIT_USER)
79
80 /* x86-specific vcpu->requests bit members */
81 #define KVM_REQ_MIGRATE_TIMER           KVM_ARCH_REQ(0)
82 #define KVM_REQ_REPORT_TPR_ACCESS       KVM_ARCH_REQ(1)
83 #define KVM_REQ_TRIPLE_FAULT            KVM_ARCH_REQ(2)
84 #define KVM_REQ_MMU_SYNC                KVM_ARCH_REQ(3)
85 #define KVM_REQ_CLOCK_UPDATE            KVM_ARCH_REQ(4)
86 #define KVM_REQ_LOAD_MMU_PGD            KVM_ARCH_REQ(5)
87 #define KVM_REQ_EVENT                   KVM_ARCH_REQ(6)
88 #define KVM_REQ_APF_HALT                KVM_ARCH_REQ(7)
89 #define KVM_REQ_STEAL_UPDATE            KVM_ARCH_REQ(8)
90 #define KVM_REQ_NMI                     KVM_ARCH_REQ(9)
91 #define KVM_REQ_PMU                     KVM_ARCH_REQ(10)
92 #define KVM_REQ_PMI                     KVM_ARCH_REQ(11)
93 #ifdef CONFIG_KVM_SMM
94 #define KVM_REQ_SMI                     KVM_ARCH_REQ(12)
95 #endif
96 #define KVM_REQ_MASTERCLOCK_UPDATE      KVM_ARCH_REQ(13)
97 #define KVM_REQ_MCLOCK_INPROGRESS \
98         KVM_ARCH_REQ_FLAGS(14, KVM_REQUEST_WAIT | KVM_REQUEST_NO_WAKEUP)
99 #define KVM_REQ_SCAN_IOAPIC \
100         KVM_ARCH_REQ_FLAGS(15, KVM_REQUEST_WAIT | KVM_REQUEST_NO_WAKEUP)
101 #define KVM_REQ_GLOBAL_CLOCK_UPDATE     KVM_ARCH_REQ(16)
102 #define KVM_REQ_APIC_PAGE_RELOAD \
103         KVM_ARCH_REQ_FLAGS(17, KVM_REQUEST_WAIT | KVM_REQUEST_NO_WAKEUP)
104 #define KVM_REQ_HV_CRASH                KVM_ARCH_REQ(18)
105 #define KVM_REQ_IOAPIC_EOI_EXIT         KVM_ARCH_REQ(19)
106 #define KVM_REQ_HV_RESET                KVM_ARCH_REQ(20)
107 #define KVM_REQ_HV_EXIT                 KVM_ARCH_REQ(21)
108 #define KVM_REQ_HV_STIMER               KVM_ARCH_REQ(22)
109 #define KVM_REQ_LOAD_EOI_EXITMAP        KVM_ARCH_REQ(23)
110 #define KVM_REQ_GET_NESTED_STATE_PAGES  KVM_ARCH_REQ(24)
111 #define KVM_REQ_APICV_UPDATE \
112         KVM_ARCH_REQ_FLAGS(25, KVM_REQUEST_WAIT | KVM_REQUEST_NO_WAKEUP)
113 #define KVM_REQ_TLB_FLUSH_CURRENT       KVM_ARCH_REQ(26)
114 #define KVM_REQ_TLB_FLUSH_GUEST \
115         KVM_ARCH_REQ_FLAGS(27, KVM_REQUEST_WAIT | KVM_REQUEST_NO_WAKEUP)
116 #define KVM_REQ_APF_READY               KVM_ARCH_REQ(28)
117 #define KVM_REQ_MSR_FILTER_CHANGED      KVM_ARCH_REQ(29)
118 #define KVM_REQ_UPDATE_CPU_DIRTY_LOGGING \
119         KVM_ARCH_REQ_FLAGS(30, KVM_REQUEST_WAIT | KVM_REQUEST_NO_WAKEUP)
120 #define KVM_REQ_MMU_FREE_OBSOLETE_ROOTS \
121         KVM_ARCH_REQ_FLAGS(31, KVM_REQUEST_WAIT | KVM_REQUEST_NO_WAKEUP)
122 #define KVM_REQ_HV_TLB_FLUSH \
123         KVM_ARCH_REQ_FLAGS(32, KVM_REQUEST_WAIT | KVM_REQUEST_NO_WAKEUP)
124
125 #define CR0_RESERVED_BITS                                               \
126         (~(unsigned long)(X86_CR0_PE | X86_CR0_MP | X86_CR0_EM | X86_CR0_TS \
127                           | X86_CR0_ET | X86_CR0_NE | X86_CR0_WP | X86_CR0_AM \
128                           | X86_CR0_NW | X86_CR0_CD | X86_CR0_PG))
129
130 #define CR4_RESERVED_BITS                                               \
131         (~(unsigned long)(X86_CR4_VME | X86_CR4_PVI | X86_CR4_TSD | X86_CR4_DE\
132                           | X86_CR4_PSE | X86_CR4_PAE | X86_CR4_MCE     \
133                           | X86_CR4_PGE | X86_CR4_PCE | X86_CR4_OSFXSR | X86_CR4_PCIDE \
134                           | X86_CR4_OSXSAVE | X86_CR4_SMEP | X86_CR4_FSGSBASE \
135                           | X86_CR4_OSXMMEXCPT | X86_CR4_LA57 | X86_CR4_VMXE \
136                           | X86_CR4_SMAP | X86_CR4_PKE | X86_CR4_UMIP \
137                           | X86_CR4_LAM_SUP))
138
139 #define CR8_RESERVED_BITS (~(unsigned long)X86_CR8_TPR)
140
141
142
143 #define INVALID_PAGE (~(hpa_t)0)
144 #define VALID_PAGE(x) ((x) != INVALID_PAGE)
145
146 /* KVM Hugepage definitions for x86 */
147 #define KVM_MAX_HUGEPAGE_LEVEL  PG_LEVEL_1G
148 #define KVM_NR_PAGE_SIZES       (KVM_MAX_HUGEPAGE_LEVEL - PG_LEVEL_4K + 1)
149 #define KVM_HPAGE_GFN_SHIFT(x)  (((x) - 1) * 9)
150 #define KVM_HPAGE_SHIFT(x)      (PAGE_SHIFT + KVM_HPAGE_GFN_SHIFT(x))
151 #define KVM_HPAGE_SIZE(x)       (1UL << KVM_HPAGE_SHIFT(x))
152 #define KVM_HPAGE_MASK(x)       (~(KVM_HPAGE_SIZE(x) - 1))
153 #define KVM_PAGES_PER_HPAGE(x)  (KVM_HPAGE_SIZE(x) / PAGE_SIZE)
154
155 #define KVM_MEMSLOT_PAGES_TO_MMU_PAGES_RATIO 50
156 #define KVM_MIN_ALLOC_MMU_PAGES 64UL
157 #define KVM_MMU_HASH_SHIFT 12
158 #define KVM_NUM_MMU_PAGES (1 << KVM_MMU_HASH_SHIFT)
159 #define KVM_MIN_FREE_MMU_PAGES 5
160 #define KVM_REFILL_PAGES 25
161 #define KVM_MAX_CPUID_ENTRIES 256
162 #define KVM_NR_FIXED_MTRR_REGION 88
163 #define KVM_NR_VAR_MTRR 8
164
165 #define ASYNC_PF_PER_VCPU 64
166
167 enum kvm_reg {
168         VCPU_REGS_RAX = __VCPU_REGS_RAX,
169         VCPU_REGS_RCX = __VCPU_REGS_RCX,
170         VCPU_REGS_RDX = __VCPU_REGS_RDX,
171         VCPU_REGS_RBX = __VCPU_REGS_RBX,
172         VCPU_REGS_RSP = __VCPU_REGS_RSP,
173         VCPU_REGS_RBP = __VCPU_REGS_RBP,
174         VCPU_REGS_RSI = __VCPU_REGS_RSI,
175         VCPU_REGS_RDI = __VCPU_REGS_RDI,
176 #ifdef CONFIG_X86_64
177         VCPU_REGS_R8  = __VCPU_REGS_R8,
178         VCPU_REGS_R9  = __VCPU_REGS_R9,
179         VCPU_REGS_R10 = __VCPU_REGS_R10,
180         VCPU_REGS_R11 = __VCPU_REGS_R11,
181         VCPU_REGS_R12 = __VCPU_REGS_R12,
182         VCPU_REGS_R13 = __VCPU_REGS_R13,
183         VCPU_REGS_R14 = __VCPU_REGS_R14,
184         VCPU_REGS_R15 = __VCPU_REGS_R15,
185 #endif
186         VCPU_REGS_RIP,
187         NR_VCPU_REGS,
188
189         VCPU_EXREG_PDPTR = NR_VCPU_REGS,
190         VCPU_EXREG_CR0,
191         VCPU_EXREG_CR3,
192         VCPU_EXREG_CR4,
193         VCPU_EXREG_RFLAGS,
194         VCPU_EXREG_SEGMENTS,
195         VCPU_EXREG_EXIT_INFO_1,
196         VCPU_EXREG_EXIT_INFO_2,
197 };
198
199 enum {
200         VCPU_SREG_ES,
201         VCPU_SREG_CS,
202         VCPU_SREG_SS,
203         VCPU_SREG_DS,
204         VCPU_SREG_FS,
205         VCPU_SREG_GS,
206         VCPU_SREG_TR,
207         VCPU_SREG_LDTR,
208 };
209
210 enum exit_fastpath_completion {
211         EXIT_FASTPATH_NONE,
212         EXIT_FASTPATH_REENTER_GUEST,
213         EXIT_FASTPATH_EXIT_HANDLED,
214 };
215 typedef enum exit_fastpath_completion fastpath_t;
216
217 struct x86_emulate_ctxt;
218 struct x86_exception;
219 union kvm_smram;
220 enum x86_intercept;
221 enum x86_intercept_stage;
222
223 #define KVM_NR_DB_REGS  4
224
225 #define DR6_BUS_LOCK   (1 << 11)
226 #define DR6_BD          (1 << 13)
227 #define DR6_BS          (1 << 14)
228 #define DR6_BT          (1 << 15)
229 #define DR6_RTM         (1 << 16)
230 /*
231  * DR6_ACTIVE_LOW combines fixed-1 and active-low bits.
232  * We can regard all the bits in DR6_FIXED_1 as active_low bits;
233  * they will never be 0 for now, but when they are defined
234  * in the future it will require no code change.
235  *
236  * DR6_ACTIVE_LOW is also used as the init/reset value for DR6.
237  */
238 #define DR6_ACTIVE_LOW  0xffff0ff0
239 #define DR6_VOLATILE    0x0001e80f
240 #define DR6_FIXED_1     (DR6_ACTIVE_LOW & ~DR6_VOLATILE)
241
242 #define DR7_BP_EN_MASK  0x000000ff
243 #define DR7_GE          (1 << 9)
244 #define DR7_GD          (1 << 13)
245 #define DR7_FIXED_1     0x00000400
246 #define DR7_VOLATILE    0xffff2bff
247
248 #define KVM_GUESTDBG_VALID_MASK \
249         (KVM_GUESTDBG_ENABLE | \
250         KVM_GUESTDBG_SINGLESTEP | \
251         KVM_GUESTDBG_USE_HW_BP | \
252         KVM_GUESTDBG_USE_SW_BP | \
253         KVM_GUESTDBG_INJECT_BP | \
254         KVM_GUESTDBG_INJECT_DB | \
255         KVM_GUESTDBG_BLOCKIRQ)
256
257
258 #define PFERR_PRESENT_BIT 0
259 #define PFERR_WRITE_BIT 1
260 #define PFERR_USER_BIT 2
261 #define PFERR_RSVD_BIT 3
262 #define PFERR_FETCH_BIT 4
263 #define PFERR_PK_BIT 5
264 #define PFERR_SGX_BIT 15
265 #define PFERR_GUEST_FINAL_BIT 32
266 #define PFERR_GUEST_PAGE_BIT 33
267 #define PFERR_IMPLICIT_ACCESS_BIT 48
268
269 #define PFERR_PRESENT_MASK      BIT(PFERR_PRESENT_BIT)
270 #define PFERR_WRITE_MASK        BIT(PFERR_WRITE_BIT)
271 #define PFERR_USER_MASK         BIT(PFERR_USER_BIT)
272 #define PFERR_RSVD_MASK         BIT(PFERR_RSVD_BIT)
273 #define PFERR_FETCH_MASK        BIT(PFERR_FETCH_BIT)
274 #define PFERR_PK_MASK           BIT(PFERR_PK_BIT)
275 #define PFERR_SGX_MASK          BIT(PFERR_SGX_BIT)
276 #define PFERR_GUEST_FINAL_MASK  BIT_ULL(PFERR_GUEST_FINAL_BIT)
277 #define PFERR_GUEST_PAGE_MASK   BIT_ULL(PFERR_GUEST_PAGE_BIT)
278 #define PFERR_IMPLICIT_ACCESS   BIT_ULL(PFERR_IMPLICIT_ACCESS_BIT)
279
280 #define PFERR_NESTED_GUEST_PAGE (PFERR_GUEST_PAGE_MASK |        \
281                                  PFERR_WRITE_MASK |             \
282                                  PFERR_PRESENT_MASK)
283
284 /* apic attention bits */
285 #define KVM_APIC_CHECK_VAPIC    0
286 /*
287  * The following bit is set with PV-EOI, unset on EOI.
288  * We detect PV-EOI changes by guest by comparing
289  * this bit with PV-EOI in guest memory.
290  * See the implementation in apic_update_pv_eoi.
291  */
292 #define KVM_APIC_PV_EOI_PENDING 1
293
294 struct kvm_kernel_irq_routing_entry;
295
296 /*
297  * kvm_mmu_page_role tracks the properties of a shadow page (where shadow page
298  * also includes TDP pages) to determine whether or not a page can be used in
299  * the given MMU context.  This is a subset of the overall kvm_cpu_role to
300  * minimize the size of kvm_memory_slot.arch.gfn_write_track, i.e. allows
301  * allocating 2 bytes per gfn instead of 4 bytes per gfn.
302  *
303  * Upper-level shadow pages having gptes are tracked for write-protection via
304  * gfn_write_track.  As above, gfn_write_track is a 16 bit counter, so KVM must
305  * not create more than 2^16-1 upper-level shadow pages at a single gfn,
306  * otherwise gfn_write_track will overflow and explosions will ensue.
307  *
308  * A unique shadow page (SP) for a gfn is created if and only if an existing SP
309  * cannot be reused.  The ability to reuse a SP is tracked by its role, which
310  * incorporates various mode bits and properties of the SP.  Roughly speaking,
311  * the number of unique SPs that can theoretically be created is 2^n, where n
312  * is the number of bits that are used to compute the role.
313  *
314  * But, even though there are 19 bits in the mask below, not all combinations
315  * of modes and flags are possible:
316  *
317  *   - invalid shadow pages are not accounted, so the bits are effectively 18
318  *
319  *   - quadrant will only be used if has_4_byte_gpte=1 (non-PAE paging);
320  *     execonly and ad_disabled are only used for nested EPT which has
321  *     has_4_byte_gpte=0.  Therefore, 2 bits are always unused.
322  *
323  *   - the 4 bits of level are effectively limited to the values 2/3/4/5,
324  *     as 4k SPs are not tracked (allowed to go unsync).  In addition non-PAE
325  *     paging has exactly one upper level, making level completely redundant
326  *     when has_4_byte_gpte=1.
327  *
328  *   - on top of this, smep_andnot_wp and smap_andnot_wp are only set if
329  *     cr0_wp=0, therefore these three bits only give rise to 5 possibilities.
330  *
331  * Therefore, the maximum number of possible upper-level shadow pages for a
332  * single gfn is a bit less than 2^13.
333  */
334 union kvm_mmu_page_role {
335         u32 word;
336         struct {
337                 unsigned level:4;
338                 unsigned has_4_byte_gpte:1;
339                 unsigned quadrant:2;
340                 unsigned direct:1;
341                 unsigned access:3;
342                 unsigned invalid:1;
343                 unsigned efer_nx:1;
344                 unsigned cr0_wp:1;
345                 unsigned smep_andnot_wp:1;
346                 unsigned smap_andnot_wp:1;
347                 unsigned ad_disabled:1;
348                 unsigned guest_mode:1;
349                 unsigned passthrough:1;
350                 unsigned :5;
351
352                 /*
353                  * This is left at the top of the word so that
354                  * kvm_memslots_for_spte_role can extract it with a
355                  * simple shift.  While there is room, give it a whole
356                  * byte so it is also faster to load it from memory.
357                  */
358                 unsigned smm:8;
359         };
360 };
361
362 /*
363  * kvm_mmu_extended_role complements kvm_mmu_page_role, tracking properties
364  * relevant to the current MMU configuration.   When loading CR0, CR4, or EFER,
365  * including on nested transitions, if nothing in the full role changes then
366  * MMU re-configuration can be skipped. @valid bit is set on first usage so we
367  * don't treat all-zero structure as valid data.
368  *
369  * The properties that are tracked in the extended role but not the page role
370  * are for things that either (a) do not affect the validity of the shadow page
371  * or (b) are indirectly reflected in the shadow page's role.  For example,
372  * CR4.PKE only affects permission checks for software walks of the guest page
373  * tables (because KVM doesn't support Protection Keys with shadow paging), and
374  * CR0.PG, CR4.PAE, and CR4.PSE are indirectly reflected in role.level.
375  *
376  * Note, SMEP and SMAP are not redundant with sm*p_andnot_wp in the page role.
377  * If CR0.WP=1, KVM can reuse shadow pages for the guest regardless of SMEP and
378  * SMAP, but the MMU's permission checks for software walks need to be SMEP and
379  * SMAP aware regardless of CR0.WP.
380  */
381 union kvm_mmu_extended_role {
382         u32 word;
383         struct {
384                 unsigned int valid:1;
385                 unsigned int execonly:1;
386                 unsigned int cr4_pse:1;
387                 unsigned int cr4_pke:1;
388                 unsigned int cr4_smap:1;
389                 unsigned int cr4_smep:1;
390                 unsigned int cr4_la57:1;
391                 unsigned int efer_lma:1;
392         };
393 };
394
395 union kvm_cpu_role {
396         u64 as_u64;
397         struct {
398                 union kvm_mmu_page_role base;
399                 union kvm_mmu_extended_role ext;
400         };
401 };
402
403 struct kvm_rmap_head {
404         unsigned long val;
405 };
406
407 struct kvm_pio_request {
408         unsigned long linear_rip;
409         unsigned long count;
410         int in;
411         int port;
412         int size;
413 };
414
415 #define PT64_ROOT_MAX_LEVEL 5
416
417 struct rsvd_bits_validate {
418         u64 rsvd_bits_mask[2][PT64_ROOT_MAX_LEVEL];
419         u64 bad_mt_xwr;
420 };
421
422 struct kvm_mmu_root_info {
423         gpa_t pgd;
424         hpa_t hpa;
425 };
426
427 #define KVM_MMU_ROOT_INFO_INVALID \
428         ((struct kvm_mmu_root_info) { .pgd = INVALID_PAGE, .hpa = INVALID_PAGE })
429
430 #define KVM_MMU_NUM_PREV_ROOTS 3
431
432 #define KVM_MMU_ROOT_CURRENT            BIT(0)
433 #define KVM_MMU_ROOT_PREVIOUS(i)        BIT(1+i)
434 #define KVM_MMU_ROOTS_ALL               (BIT(1 + KVM_MMU_NUM_PREV_ROOTS) - 1)
435
436 #define KVM_HAVE_MMU_RWLOCK
437
438 struct kvm_mmu_page;
439 struct kvm_page_fault;
440
441 /*
442  * x86 supports 4 paging modes (5-level 64-bit, 4-level 64-bit, 3-level 32-bit,
443  * and 2-level 32-bit).  The kvm_mmu structure abstracts the details of the
444  * current mmu mode.
445  */
446 struct kvm_mmu {
447         unsigned long (*get_guest_pgd)(struct kvm_vcpu *vcpu);
448         u64 (*get_pdptr)(struct kvm_vcpu *vcpu, int index);
449         int (*page_fault)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_page_fault *fault);
450         void (*inject_page_fault)(struct kvm_vcpu *vcpu,
451                                   struct x86_exception *fault);
452         gpa_t (*gva_to_gpa)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_mmu *mmu,
453                             gpa_t gva_or_gpa, u64 access,
454                             struct x86_exception *exception);
455         int (*sync_spte)(struct kvm_vcpu *vcpu,
456                          struct kvm_mmu_page *sp, int i);
457         struct kvm_mmu_root_info root;
458         union kvm_cpu_role cpu_role;
459         union kvm_mmu_page_role root_role;
460
461         /*
462         * The pkru_mask indicates if protection key checks are needed.  It
463         * consists of 16 domains indexed by page fault error code bits [4:1],
464         * with PFEC.RSVD replaced by ACC_USER_MASK from the page tables.
465         * Each domain has 2 bits which are ANDed with AD and WD from PKRU.
466         */
467         u32 pkru_mask;
468
469         struct kvm_mmu_root_info prev_roots[KVM_MMU_NUM_PREV_ROOTS];
470
471         /*
472          * Bitmap; bit set = permission fault
473          * Byte index: page fault error code [4:1]
474          * Bit index: pte permissions in ACC_* format
475          */
476         u8 permissions[16];
477
478         u64 *pae_root;
479         u64 *pml4_root;
480         u64 *pml5_root;
481
482         /*
483          * check zero bits on shadow page table entries, these
484          * bits include not only hardware reserved bits but also
485          * the bits spte never used.
486          */
487         struct rsvd_bits_validate shadow_zero_check;
488
489         struct rsvd_bits_validate guest_rsvd_check;
490
491         u64 pdptrs[4]; /* pae */
492 };
493
494 enum pmc_type {
495         KVM_PMC_GP = 0,
496         KVM_PMC_FIXED,
497 };
498
499 struct kvm_pmc {
500         enum pmc_type type;
501         u8 idx;
502         bool is_paused;
503         bool intr;
504         /*
505          * Base value of the PMC counter, relative to the *consumed* count in
506          * the associated perf_event.  This value includes counter updates from
507          * the perf_event and emulated_count since the last time the counter
508          * was reprogrammed, but it is *not* the current value as seen by the
509          * guest or userspace.
510          *
511          * The count is relative to the associated perf_event so that KVM
512          * doesn't need to reprogram the perf_event every time the guest writes
513          * to the counter.
514          */
515         u64 counter;
516         /*
517          * PMC events triggered by KVM emulation that haven't been fully
518          * processed, i.e. haven't undergone overflow detection.
519          */
520         u64 emulated_counter;
521         u64 eventsel;
522         struct perf_event *perf_event;
523         struct kvm_vcpu *vcpu;
524         /*
525          * only for creating or reusing perf_event,
526          * eventsel value for general purpose counters,
527          * ctrl value for fixed counters.
528          */
529         u64 current_config;
530 };
531
532 /* More counters may conflict with other existing Architectural MSRs */
533 #define KVM_INTEL_PMC_MAX_GENERIC       8
534 #define MSR_ARCH_PERFMON_PERFCTR_MAX    (MSR_ARCH_PERFMON_PERFCTR0 + KVM_INTEL_PMC_MAX_GENERIC - 1)
535 #define MSR_ARCH_PERFMON_EVENTSEL_MAX   (MSR_ARCH_PERFMON_EVENTSEL0 + KVM_INTEL_PMC_MAX_GENERIC - 1)
536 #define KVM_PMC_MAX_FIXED       3
537 #define MSR_ARCH_PERFMON_FIXED_CTR_MAX  (MSR_ARCH_PERFMON_FIXED_CTR0 + KVM_PMC_MAX_FIXED - 1)
538 #define KVM_AMD_PMC_MAX_GENERIC 6
539
540 struct kvm_pmu {
541         u8 version;
542         unsigned nr_arch_gp_counters;
543         unsigned nr_arch_fixed_counters;
544         unsigned available_event_types;
545         u64 fixed_ctr_ctrl;
546         u64 fixed_ctr_ctrl_mask;
547         u64 global_ctrl;
548         u64 global_status;
549         u64 counter_bitmask[2];
550         u64 global_ctrl_mask;
551         u64 global_status_mask;
552         u64 reserved_bits;
553         u64 raw_event_mask;
554         struct kvm_pmc gp_counters[KVM_INTEL_PMC_MAX_GENERIC];
555         struct kvm_pmc fixed_counters[KVM_PMC_MAX_FIXED];
556
557         /*
558          * Overlay the bitmap with a 64-bit atomic so that all bits can be
559          * set in a single access, e.g. to reprogram all counters when the PMU
560          * filter changes.
561          */
562         union {
563                 DECLARE_BITMAP(reprogram_pmi, X86_PMC_IDX_MAX);
564                 atomic64_t __reprogram_pmi;
565         };
566         DECLARE_BITMAP(all_valid_pmc_idx, X86_PMC_IDX_MAX);
567         DECLARE_BITMAP(pmc_in_use, X86_PMC_IDX_MAX);
568
569         u64 ds_area;
570         u64 pebs_enable;
571         u64 pebs_enable_mask;
572         u64 pebs_data_cfg;
573         u64 pebs_data_cfg_mask;
574
575         /*
576          * If a guest counter is cross-mapped to host counter with different
577          * index, its PEBS capability will be temporarily disabled.
578          *
579          * The user should make sure that this mask is updated
580          * after disabling interrupts and before perf_guest_get_msrs();
581          */
582         u64 host_cross_mapped_mask;
583
584         /*
585          * The gate to release perf_events not marked in
586          * pmc_in_use only once in a vcpu time slice.
587          */
588         bool need_cleanup;
589
590         /*
591          * The total number of programmed perf_events and it helps to avoid
592          * redundant check before cleanup if guest don't use vPMU at all.
593          */
594         u8 event_count;
595 };
596
597 struct kvm_pmu_ops;
598
599 enum {
600         KVM_DEBUGREG_BP_ENABLED = 1,
601         KVM_DEBUGREG_WONT_EXIT = 2,
602 };
603
604 struct kvm_mtrr_range {
605         u64 base;
606         u64 mask;
607         struct list_head node;
608 };
609
610 struct kvm_mtrr {
611         struct kvm_mtrr_range var_ranges[KVM_NR_VAR_MTRR];
612         mtrr_type fixed_ranges[KVM_NR_FIXED_MTRR_REGION];
613         u64 deftype;
614
615         struct list_head head;
616 };
617
618 /* Hyper-V SynIC timer */
619 struct kvm_vcpu_hv_stimer {
620         struct hrtimer timer;
621         int index;
622         union hv_stimer_config config;
623         u64 count;
624         u64 exp_time;
625         struct hv_message msg;
626         bool msg_pending;
627 };
628
629 /* Hyper-V synthetic interrupt controller (SynIC)*/
630 struct kvm_vcpu_hv_synic {
631         u64 version;
632         u64 control;
633         u64 msg_page;
634         u64 evt_page;
635         atomic64_t sint[HV_SYNIC_SINT_COUNT];
636         atomic_t sint_to_gsi[HV_SYNIC_SINT_COUNT];
637         DECLARE_BITMAP(auto_eoi_bitmap, 256);
638         DECLARE_BITMAP(vec_bitmap, 256);
639         bool active;
640         bool dont_zero_synic_pages;
641 };
642
643 /* The maximum number of entries on the TLB flush fifo. */
644 #define KVM_HV_TLB_FLUSH_FIFO_SIZE (16)
645 /*
646  * Note: the following 'magic' entry is made up by KVM to avoid putting
647  * anything besides GVA on the TLB flush fifo. It is theoretically possible
648  * to observe a request to flush 4095 PFNs starting from 0xfffffffffffff000
649  * which will look identical. KVM's action to 'flush everything' instead of
650  * flushing these particular addresses is, however, fully legitimate as
651  * flushing more than requested is always OK.
652  */
653 #define KVM_HV_TLB_FLUSHALL_ENTRY  ((u64)-1)
654
655 enum hv_tlb_flush_fifos {
656         HV_L1_TLB_FLUSH_FIFO,
657         HV_L2_TLB_FLUSH_FIFO,
658         HV_NR_TLB_FLUSH_FIFOS,
659 };
660
661 struct kvm_vcpu_hv_tlb_flush_fifo {
662         spinlock_t write_lock;
663         DECLARE_KFIFO(entries, u64, KVM_HV_TLB_FLUSH_FIFO_SIZE);
664 };
665
666 /* Hyper-V per vcpu emulation context */
667 struct kvm_vcpu_hv {
668         struct kvm_vcpu *vcpu;
669         u32 vp_index;
670         u64 hv_vapic;
671         s64 runtime_offset;
672         struct kvm_vcpu_hv_synic synic;
673         struct kvm_hyperv_exit exit;
674         struct kvm_vcpu_hv_stimer stimer[HV_SYNIC_STIMER_COUNT];
675         DECLARE_BITMAP(stimer_pending_bitmap, HV_SYNIC_STIMER_COUNT);
676         bool enforce_cpuid;
677         struct {
678                 u32 features_eax; /* HYPERV_CPUID_FEATURES.EAX */
679                 u32 features_ebx; /* HYPERV_CPUID_FEATURES.EBX */
680                 u32 features_edx; /* HYPERV_CPUID_FEATURES.EDX */
681                 u32 enlightenments_eax; /* HYPERV_CPUID_ENLIGHTMENT_INFO.EAX */
682                 u32 enlightenments_ebx; /* HYPERV_CPUID_ENLIGHTMENT_INFO.EBX */
683                 u32 syndbg_cap_eax; /* HYPERV_CPUID_SYNDBG_PLATFORM_CAPABILITIES.EAX */
684                 u32 nested_eax; /* HYPERV_CPUID_NESTED_FEATURES.EAX */
685                 u32 nested_ebx; /* HYPERV_CPUID_NESTED_FEATURES.EBX */
686         } cpuid_cache;
687
688         struct kvm_vcpu_hv_tlb_flush_fifo tlb_flush_fifo[HV_NR_TLB_FLUSH_FIFOS];
689
690         /* Preallocated buffer for handling hypercalls passing sparse vCPU set */
691         u64 sparse_banks[HV_MAX_SPARSE_VCPU_BANKS];
692
693         struct hv_vp_assist_page vp_assist_page;
694
695         struct {
696                 u64 pa_page_gpa;
697                 u64 vm_id;
698                 u32 vp_id;
699         } nested;
700 };
701
702 struct kvm_hypervisor_cpuid {
703         u32 base;
704         u32 limit;
705 };
706
707 #ifdef CONFIG_KVM_XEN
708 /* Xen HVM per vcpu emulation context */
709 struct kvm_vcpu_xen {
710         u64 hypercall_rip;
711         u32 current_runstate;
712         u8 upcall_vector;
713         struct gfn_to_pfn_cache vcpu_info_cache;
714         struct gfn_to_pfn_cache vcpu_time_info_cache;
715         struct gfn_to_pfn_cache runstate_cache;
716         struct gfn_to_pfn_cache runstate2_cache;
717         u64 last_steal;
718         u64 runstate_entry_time;
719         u64 runstate_times[4];
720         unsigned long evtchn_pending_sel;
721         u32 vcpu_id; /* The Xen / ACPI vCPU ID */
722         u32 timer_virq;
723         u64 timer_expires; /* In guest epoch */
724         atomic_t timer_pending;
725         struct hrtimer timer;
726         int poll_evtchn;
727         struct timer_list poll_timer;
728         struct kvm_hypervisor_cpuid cpuid;
729 };
730 #endif
731
732 struct kvm_queued_exception {
733         bool pending;
734         bool injected;
735         bool has_error_code;
736         u8 vector;
737         u32 error_code;
738         unsigned long payload;
739         bool has_payload;
740 };
741
742 struct kvm_vcpu_arch {
743         /*
744          * rip and regs accesses must go through
745          * kvm_{register,rip}_{read,write} functions.
746          */
747         unsigned long regs[NR_VCPU_REGS];
748         u32 regs_avail;
749         u32 regs_dirty;
750
751         unsigned long cr0;
752         unsigned long cr0_guest_owned_bits;
753         unsigned long cr2;
754         unsigned long cr3;
755         unsigned long cr4;
756         unsigned long cr4_guest_owned_bits;
757         unsigned long cr4_guest_rsvd_bits;
758         unsigned long cr8;
759         u32 host_pkru;
760         u32 pkru;
761         u32 hflags;
762         u64 efer;
763         u64 apic_base;
764         struct kvm_lapic *apic;    /* kernel irqchip context */
765         bool load_eoi_exitmap_pending;
766         DECLARE_BITMAP(ioapic_handled_vectors, 256);
767         unsigned long apic_attention;
768         int32_t apic_arb_prio;
769         int mp_state;
770         u64 ia32_misc_enable_msr;
771         u64 smbase;
772         u64 smi_count;
773         bool at_instruction_boundary;
774         bool tpr_access_reporting;
775         bool xfd_no_write_intercept;
776         u64 ia32_xss;
777         u64 microcode_version;
778         u64 arch_capabilities;
779         u64 perf_capabilities;
780
781         /*
782          * Paging state of the vcpu
783          *
784          * If the vcpu runs in guest mode with two level paging this still saves
785          * the paging mode of the l1 guest. This context is always used to
786          * handle faults.
787          */
788         struct kvm_mmu *mmu;
789
790         /* Non-nested MMU for L1 */
791         struct kvm_mmu root_mmu;
792
793         /* L1 MMU when running nested */
794         struct kvm_mmu guest_mmu;
795
796         /*
797          * Paging state of an L2 guest (used for nested npt)
798          *
799          * This context will save all necessary information to walk page tables
800          * of an L2 guest. This context is only initialized for page table
801          * walking and not for faulting since we never handle l2 page faults on
802          * the host.
803          */
804         struct kvm_mmu nested_mmu;
805
806         /*
807          * Pointer to the mmu context currently used for
808          * gva_to_gpa translations.
809          */
810         struct kvm_mmu *walk_mmu;
811
812         struct kvm_mmu_memory_cache mmu_pte_list_desc_cache;
813         struct kvm_mmu_memory_cache mmu_shadow_page_cache;
814         struct kvm_mmu_memory_cache mmu_shadowed_info_cache;
815         struct kvm_mmu_memory_cache mmu_page_header_cache;
816
817         /*
818          * QEMU userspace and the guest each have their own FPU state.
819          * In vcpu_run, we switch between the user and guest FPU contexts.
820          * While running a VCPU, the VCPU thread will have the guest FPU
821          * context.
822          *
823          * Note that while the PKRU state lives inside the fpu registers,
824          * it is switched out separately at VMENTER and VMEXIT time. The
825          * "guest_fpstate" state here contains the guest FPU context, with the
826          * host PRKU bits.
827          */
828         struct fpu_guest guest_fpu;
829
830         u64 xcr0;
831         u64 guest_supported_xcr0;
832
833         struct kvm_pio_request pio;
834         void *pio_data;
835         void *sev_pio_data;
836         unsigned sev_pio_count;
837
838         u8 event_exit_inst_len;
839
840         bool exception_from_userspace;
841
842         /* Exceptions to be injected to the guest. */
843         struct kvm_queued_exception exception;
844         /* Exception VM-Exits to be synthesized to L1. */
845         struct kvm_queued_exception exception_vmexit;
846
847         struct kvm_queued_interrupt {
848                 bool injected;
849                 bool soft;
850                 u8 nr;
851         } interrupt;
852
853         int halt_request; /* real mode on Intel only */
854
855         int cpuid_nent;
856         struct kvm_cpuid_entry2 *cpuid_entries;
857         struct kvm_hypervisor_cpuid kvm_cpuid;
858
859         /*
860          * FIXME: Drop this macro and use KVM_NR_GOVERNED_FEATURES directly
861          * when "struct kvm_vcpu_arch" is no longer defined in an
862          * arch/x86/include/asm header.  The max is mostly arbitrary, i.e.
863          * can be increased as necessary.
864          */
865 #define KVM_MAX_NR_GOVERNED_FEATURES BITS_PER_LONG
866
867         /*
868          * Track whether or not the guest is allowed to use features that are
869          * governed by KVM, where "governed" means KVM needs to manage state
870          * and/or explicitly enable the feature in hardware.  Typically, but
871          * not always, governed features can be used by the guest if and only
872          * if both KVM and userspace want to expose the feature to the guest.
873          */
874         struct {
875                 DECLARE_BITMAP(enabled, KVM_MAX_NR_GOVERNED_FEATURES);
876         } governed_features;
877
878         u64 reserved_gpa_bits;
879         int maxphyaddr;
880
881         /* emulate context */
882
883         struct x86_emulate_ctxt *emulate_ctxt;
884         bool emulate_regs_need_sync_to_vcpu;
885         bool emulate_regs_need_sync_from_vcpu;
886         int (*complete_userspace_io)(struct kvm_vcpu *vcpu);
887
888         gpa_t time;
889         struct pvclock_vcpu_time_info hv_clock;
890         unsigned int hw_tsc_khz;
891         struct gfn_to_pfn_cache pv_time;
892         /* set guest stopped flag in pvclock flags field */
893         bool pvclock_set_guest_stopped_request;
894
895         struct {
896                 u8 preempted;
897                 u64 msr_val;
898                 u64 last_steal;
899                 struct gfn_to_hva_cache cache;
900         } st;
901
902         u64 l1_tsc_offset;
903         u64 tsc_offset; /* current tsc offset */
904         u64 last_guest_tsc;
905         u64 last_host_tsc;
906         u64 tsc_offset_adjustment;
907         u64 this_tsc_nsec;
908         u64 this_tsc_write;
909         u64 this_tsc_generation;
910         bool tsc_catchup;
911         bool tsc_always_catchup;
912         s8 virtual_tsc_shift;
913         u32 virtual_tsc_mult;
914         u32 virtual_tsc_khz;
915         s64 ia32_tsc_adjust_msr;
916         u64 msr_ia32_power_ctl;
917         u64 l1_tsc_scaling_ratio;
918         u64 tsc_scaling_ratio; /* current scaling ratio */
919
920         atomic_t nmi_queued;  /* unprocessed asynchronous NMIs */
921         /* Number of NMIs pending injection, not including hardware vNMIs. */
922         unsigned int nmi_pending;
923         bool nmi_injected;    /* Trying to inject an NMI this entry */
924         bool smi_pending;    /* SMI queued after currently running handler */
925         u8 handling_intr_from_guest;
926
927         struct kvm_mtrr mtrr_state;
928         u64 pat;
929
930         unsigned switch_db_regs;
931         unsigned long db[KVM_NR_DB_REGS];
932         unsigned long dr6;
933         unsigned long dr7;
934         unsigned long eff_db[KVM_NR_DB_REGS];
935         unsigned long guest_debug_dr7;
936         u64 msr_platform_info;
937         u64 msr_misc_features_enables;
938
939         u64 mcg_cap;
940         u64 mcg_status;
941         u64 mcg_ctl;
942         u64 mcg_ext_ctl;
943         u64 *mce_banks;
944         u64 *mci_ctl2_banks;
945
946         /* Cache MMIO info */
947         u64 mmio_gva;
948         unsigned mmio_access;
949         gfn_t mmio_gfn;
950         u64 mmio_gen;
951
952         struct kvm_pmu pmu;
953
954         /* used for guest single stepping over the given code position */
955         unsigned long singlestep_rip;
956
957 #ifdef CONFIG_KVM_HYPERV
958         bool hyperv_enabled;
959         struct kvm_vcpu_hv *hyperv;
960 #endif
961 #ifdef CONFIG_KVM_XEN
962         struct kvm_vcpu_xen xen;
963 #endif
964         cpumask_var_t wbinvd_dirty_mask;
965
966         unsigned long last_retry_eip;
967         unsigned long last_retry_addr;
968
969         struct {
970                 bool halted;
971                 gfn_t gfns[ASYNC_PF_PER_VCPU];
972                 struct gfn_to_hva_cache data;
973                 u64 msr_en_val; /* MSR_KVM_ASYNC_PF_EN */
974                 u64 msr_int_val; /* MSR_KVM_ASYNC_PF_INT */
975                 u16 vec;
976                 u32 id;
977                 bool send_user_only;
978                 u32 host_apf_flags;
979                 bool delivery_as_pf_vmexit;
980                 bool pageready_pending;
981         } apf;
982
983         /* OSVW MSRs (AMD only) */
984         struct {
985                 u64 length;
986                 u64 status;
987         } osvw;
988
989         struct {
990                 u64 msr_val;
991                 struct gfn_to_hva_cache data;
992         } pv_eoi;
993
994         u64 msr_kvm_poll_control;
995
996         /* set at EPT violation at this point */
997         unsigned long exit_qualification;
998
999         /* pv related host specific info */
1000         struct {
1001                 bool pv_unhalted;
1002         } pv;
1003
1004         int pending_ioapic_eoi;
1005         int pending_external_vector;
1006
1007         /* be preempted when it's in kernel-mode(cpl=0) */
1008         bool preempted_in_kernel;
1009
1010         /* Flush the L1 Data cache for L1TF mitigation on VMENTER */
1011         bool l1tf_flush_l1d;
1012
1013         /* Host CPU on which VM-entry was most recently attempted */
1014         int last_vmentry_cpu;
1015
1016         /* AMD MSRC001_0015 Hardware Configuration */
1017         u64 msr_hwcr;
1018
1019         /* pv related cpuid info */
1020         struct {
1021                 /*
1022                  * value of the eax register in the KVM_CPUID_FEATURES CPUID
1023                  * leaf.
1024                  */
1025                 u32 features;
1026
1027                 /*
1028                  * indicates whether pv emulation should be disabled if features
1029                  * are not present in the guest's cpuid
1030                  */
1031                 bool enforce;
1032         } pv_cpuid;
1033
1034         /* Protected Guests */
1035         bool guest_state_protected;
1036
1037         /*
1038          * Set when PDPTS were loaded directly by the userspace without
1039          * reading the guest memory
1040          */
1041         bool pdptrs_from_userspace;
1042
1043 #if IS_ENABLED(CONFIG_HYPERV)
1044         hpa_t hv_root_tdp;
1045 #endif
1046 };
1047
1048 struct kvm_lpage_info {
1049         int disallow_lpage;
1050 };
1051
1052 struct kvm_arch_memory_slot {
1053         struct kvm_rmap_head *rmap[KVM_NR_PAGE_SIZES];
1054         struct kvm_lpage_info *lpage_info[KVM_NR_PAGE_SIZES - 1];
1055         unsigned short *gfn_write_track;
1056 };
1057
1058 /*
1059  * Track the mode of the optimized logical map, as the rules for decoding the
1060  * destination vary per mode.  Enabling the optimized logical map requires all
1061  * software-enabled local APIs to be in the same mode, each addressable APIC to
1062  * be mapped to only one MDA, and each MDA to map to at most one APIC.
1063  */
1064 enum kvm_apic_logical_mode {
1065         /* All local APICs are software disabled. */
1066         KVM_APIC_MODE_SW_DISABLED,
1067         /* All software enabled local APICs in xAPIC cluster addressing mode. */
1068         KVM_APIC_MODE_XAPIC_CLUSTER,
1069         /* All software enabled local APICs in xAPIC flat addressing mode. */
1070         KVM_APIC_MODE_XAPIC_FLAT,
1071         /* All software enabled local APICs in x2APIC mode. */
1072         KVM_APIC_MODE_X2APIC,
1073         /*
1074          * Optimized map disabled, e.g. not all local APICs in the same logical
1075          * mode, same logical ID assigned to multiple APICs, etc.
1076          */
1077         KVM_APIC_MODE_MAP_DISABLED,
1078 };
1079
1080 struct kvm_apic_map {
1081         struct rcu_head rcu;
1082         enum kvm_apic_logical_mode logical_mode;
1083         u32 max_apic_id;
1084         union {
1085                 struct kvm_lapic *xapic_flat_map[8];
1086                 struct kvm_lapic *xapic_cluster_map[16][4];
1087         };
1088         struct kvm_lapic *phys_map[];
1089 };
1090
1091 /* Hyper-V synthetic debugger (SynDbg)*/
1092 struct kvm_hv_syndbg {
1093         struct {
1094                 u64 control;
1095                 u64 status;
1096                 u64 send_page;
1097                 u64 recv_page;
1098                 u64 pending_page;
1099         } control;
1100         u64 options;
1101 };
1102
1103 /* Current state of Hyper-V TSC page clocksource */
1104 enum hv_tsc_page_status {
1105         /* TSC page was not set up or disabled */
1106         HV_TSC_PAGE_UNSET = 0,
1107         /* TSC page MSR was written by the guest, update pending */
1108         HV_TSC_PAGE_GUEST_CHANGED,
1109         /* TSC page update was triggered from the host side */
1110         HV_TSC_PAGE_HOST_CHANGED,
1111         /* TSC page was properly set up and is currently active  */
1112         HV_TSC_PAGE_SET,
1113         /* TSC page was set up with an inaccessible GPA */
1114         HV_TSC_PAGE_BROKEN,
1115 };
1116
1117 #ifdef CONFIG_KVM_HYPERV
1118 /* Hyper-V emulation context */
1119 struct kvm_hv {
1120         struct mutex hv_lock;
1121         u64 hv_guest_os_id;
1122         u64 hv_hypercall;
1123         u64 hv_tsc_page;
1124         enum hv_tsc_page_status hv_tsc_page_status;
1125
1126         /* Hyper-v based guest crash (NT kernel bugcheck) parameters */
1127         u64 hv_crash_param[HV_X64_MSR_CRASH_PARAMS];
1128         u64 hv_crash_ctl;
1129
1130         struct ms_hyperv_tsc_page tsc_ref;
1131
1132         struct idr conn_to_evt;
1133
1134         u64 hv_reenlightenment_control;
1135         u64 hv_tsc_emulation_control;
1136         u64 hv_tsc_emulation_status;
1137         u64 hv_invtsc_control;
1138
1139         /* How many vCPUs have VP index != vCPU index */
1140         atomic_t num_mismatched_vp_indexes;
1141
1142         /*
1143          * How many SynICs use 'AutoEOI' feature
1144          * (protected by arch.apicv_update_lock)
1145          */
1146         unsigned int synic_auto_eoi_used;
1147
1148         struct kvm_hv_syndbg hv_syndbg;
1149
1150         bool xsaves_xsavec_checked;
1151 };
1152 #endif
1153
1154 struct msr_bitmap_range {
1155         u32 flags;
1156         u32 nmsrs;
1157         u32 base;
1158         unsigned long *bitmap;
1159 };
1160
1161 #ifdef CONFIG_KVM_XEN
1162 /* Xen emulation context */
1163 struct kvm_xen {
1164         struct mutex xen_lock;
1165         u32 xen_version;
1166         bool long_mode;
1167         bool runstate_update_flag;
1168         u8 upcall_vector;
1169         struct gfn_to_pfn_cache shinfo_cache;
1170         struct idr evtchn_ports;
1171         unsigned long poll_mask[BITS_TO_LONGS(KVM_MAX_VCPUS)];
1172 };
1173 #endif
1174
1175 enum kvm_irqchip_mode {
1176         KVM_IRQCHIP_NONE,
1177         KVM_IRQCHIP_KERNEL,       /* created with KVM_CREATE_IRQCHIP */
1178         KVM_IRQCHIP_SPLIT,        /* created with KVM_CAP_SPLIT_IRQCHIP */
1179 };
1180
1181 struct kvm_x86_msr_filter {
1182         u8 count;
1183         bool default_allow:1;
1184         struct msr_bitmap_range ranges[16];
1185 };
1186
1187 struct kvm_x86_pmu_event_filter {
1188         __u32 action;
1189         __u32 nevents;
1190         __u32 fixed_counter_bitmap;
1191         __u32 flags;
1192         __u32 nr_includes;
1193         __u32 nr_excludes;
1194         __u64 *includes;
1195         __u64 *excludes;
1196         __u64 events[];
1197 };
1198
1199 enum kvm_apicv_inhibit {
1200
1201         /********************************************************************/
1202         /* INHIBITs that are relevant to both Intel's APICv and AMD's AVIC. */
1203         /********************************************************************/
1204
1205         /*
1206          * APIC acceleration is disabled by a module parameter
1207          * and/or not supported in hardware.
1208          */
1209         APICV_INHIBIT_REASON_DISABLE,
1210
1211         /*
1212          * APIC acceleration is inhibited because AutoEOI feature is
1213          * being used by a HyperV guest.
1214          */
1215         APICV_INHIBIT_REASON_HYPERV,
1216
1217         /*
1218          * APIC acceleration is inhibited because the userspace didn't yet
1219          * enable the kernel/split irqchip.
1220          */
1221         APICV_INHIBIT_REASON_ABSENT,
1222
1223         /* APIC acceleration is inhibited because KVM_GUESTDBG_BLOCKIRQ
1224          * (out of band, debug measure of blocking all interrupts on this vCPU)
1225          * was enabled, to avoid AVIC/APICv bypassing it.
1226          */
1227         APICV_INHIBIT_REASON_BLOCKIRQ,
1228
1229         /*
1230          * APICv is disabled because not all vCPUs have a 1:1 mapping between
1231          * APIC ID and vCPU, _and_ KVM is not applying its x2APIC hotplug hack.
1232          */
1233         APICV_INHIBIT_REASON_PHYSICAL_ID_ALIASED,
1234
1235         /*
1236          * For simplicity, the APIC acceleration is inhibited
1237          * first time either APIC ID or APIC base are changed by the guest
1238          * from their reset values.
1239          */
1240         APICV_INHIBIT_REASON_APIC_ID_MODIFIED,
1241         APICV_INHIBIT_REASON_APIC_BASE_MODIFIED,
1242
1243         /******************************************************/
1244         /* INHIBITs that are relevant only to the AMD's AVIC. */
1245         /******************************************************/
1246
1247         /*
1248          * AVIC is inhibited on a vCPU because it runs a nested guest.
1249          *
1250          * This is needed because unlike APICv, the peers of this vCPU
1251          * cannot use the doorbell mechanism to signal interrupts via AVIC when
1252          * a vCPU runs nested.
1253          */
1254         APICV_INHIBIT_REASON_NESTED,
1255
1256         /*
1257          * On SVM, the wait for the IRQ window is implemented with pending vIRQ,
1258          * which cannot be injected when the AVIC is enabled, thus AVIC
1259          * is inhibited while KVM waits for IRQ window.
1260          */
1261         APICV_INHIBIT_REASON_IRQWIN,
1262
1263         /*
1264          * PIT (i8254) 're-inject' mode, relies on EOI intercept,
1265          * which AVIC doesn't support for edge triggered interrupts.
1266          */
1267         APICV_INHIBIT_REASON_PIT_REINJ,
1268
1269         /*
1270          * AVIC is disabled because SEV doesn't support it.
1271          */
1272         APICV_INHIBIT_REASON_SEV,
1273
1274         /*
1275          * AVIC is disabled because not all vCPUs with a valid LDR have a 1:1
1276          * mapping between logical ID and vCPU.
1277          */
1278         APICV_INHIBIT_REASON_LOGICAL_ID_ALIASED,
1279 };
1280
1281 struct kvm_arch {
1282         unsigned long vm_type;
1283         unsigned long n_used_mmu_pages;
1284         unsigned long n_requested_mmu_pages;
1285         unsigned long n_max_mmu_pages;
1286         unsigned int indirect_shadow_pages;
1287         u8 mmu_valid_gen;
1288         struct hlist_head mmu_page_hash[KVM_NUM_MMU_PAGES];
1289         struct list_head active_mmu_pages;
1290         struct list_head zapped_obsolete_pages;
1291         /*
1292          * A list of kvm_mmu_page structs that, if zapped, could possibly be
1293          * replaced by an NX huge page.  A shadow page is on this list if its
1294          * existence disallows an NX huge page (nx_huge_page_disallowed is set)
1295          * and there are no other conditions that prevent a huge page, e.g.
1296          * the backing host page is huge, dirtly logging is not enabled for its
1297          * memslot, etc...  Note, zapping shadow pages on this list doesn't
1298          * guarantee an NX huge page will be created in its stead, e.g. if the
1299          * guest attempts to execute from the region then KVM obviously can't
1300          * create an NX huge page (without hanging the guest).
1301          */
1302         struct list_head possible_nx_huge_pages;
1303 #ifdef CONFIG_KVM_EXTERNAL_WRITE_TRACKING
1304         struct kvm_page_track_notifier_head track_notifier_head;
1305 #endif
1306         /*
1307          * Protects marking pages unsync during page faults, as TDP MMU page
1308          * faults only take mmu_lock for read.  For simplicity, the unsync
1309          * pages lock is always taken when marking pages unsync regardless of
1310          * whether mmu_lock is held for read or write.
1311          */
1312         spinlock_t mmu_unsync_pages_lock;
1313
1314         struct iommu_domain *iommu_domain;
1315         bool iommu_noncoherent;
1316 #define __KVM_HAVE_ARCH_NONCOHERENT_DMA
1317         atomic_t noncoherent_dma_count;
1318 #define __KVM_HAVE_ARCH_ASSIGNED_DEVICE
1319         atomic_t assigned_device_count;
1320         struct kvm_pic *vpic;
1321         struct kvm_ioapic *vioapic;
1322         struct kvm_pit *vpit;
1323         atomic_t vapics_in_nmi_mode;
1324         struct mutex apic_map_lock;
1325         struct kvm_apic_map __rcu *apic_map;
1326         atomic_t apic_map_dirty;
1327
1328         bool apic_access_memslot_enabled;
1329         bool apic_access_memslot_inhibited;
1330
1331         /* Protects apicv_inhibit_reasons */
1332         struct rw_semaphore apicv_update_lock;
1333         unsigned long apicv_inhibit_reasons;
1334
1335         gpa_t wall_clock;
1336
1337         bool mwait_in_guest;
1338         bool hlt_in_guest;
1339         bool pause_in_guest;
1340         bool cstate_in_guest;
1341
1342         unsigned long irq_sources_bitmap;
1343         s64 kvmclock_offset;
1344
1345         /*
1346          * This also protects nr_vcpus_matched_tsc which is read from a
1347          * preemption-disabled region, so it must be a raw spinlock.
1348          */
1349         raw_spinlock_t tsc_write_lock;
1350         u64 last_tsc_nsec;
1351         u64 last_tsc_write;
1352         u32 last_tsc_khz;
1353         u64 last_tsc_offset;
1354         u64 cur_tsc_nsec;
1355         u64 cur_tsc_write;
1356         u64 cur_tsc_offset;
1357         u64 cur_tsc_generation;
1358         int nr_vcpus_matched_tsc;
1359
1360         u32 default_tsc_khz;
1361         bool user_set_tsc;
1362
1363         seqcount_raw_spinlock_t pvclock_sc;
1364         bool use_master_clock;
1365         u64 master_kernel_ns;
1366         u64 master_cycle_now;
1367         struct delayed_work kvmclock_update_work;
1368         struct delayed_work kvmclock_sync_work;
1369
1370         struct kvm_xen_hvm_config xen_hvm_config;
1371
1372         /* reads protected by irq_srcu, writes by irq_lock */
1373         struct hlist_head mask_notifier_list;
1374
1375 #ifdef CONFIG_KVM_HYPERV
1376         struct kvm_hv hyperv;
1377 #endif
1378
1379 #ifdef CONFIG_KVM_XEN
1380         struct kvm_xen xen;
1381 #endif
1382
1383         bool backwards_tsc_observed;
1384         bool boot_vcpu_runs_old_kvmclock;
1385         u32 bsp_vcpu_id;
1386
1387         u64 disabled_quirks;
1388
1389         enum kvm_irqchip_mode irqchip_mode;
1390         u8 nr_reserved_ioapic_pins;
1391
1392         bool disabled_lapic_found;
1393
1394         bool x2apic_format;
1395         bool x2apic_broadcast_quirk_disabled;
1396
1397         bool guest_can_read_msr_platform_info;
1398         bool exception_payload_enabled;
1399
1400         bool triple_fault_event;
1401
1402         bool bus_lock_detection_enabled;
1403         bool enable_pmu;
1404
1405         u32 notify_window;
1406         u32 notify_vmexit_flags;
1407         /*
1408          * If exit_on_emulation_error is set, and the in-kernel instruction
1409          * emulator fails to emulate an instruction, allow userspace
1410          * the opportunity to look at it.
1411          */
1412         bool exit_on_emulation_error;
1413
1414         /* Deflect RDMSR and WRMSR to user space when they trigger a #GP */
1415         u32 user_space_msr_mask;
1416         struct kvm_x86_msr_filter __rcu *msr_filter;
1417
1418         u32 hypercall_exit_enabled;
1419
1420         /* Guest can access the SGX PROVISIONKEY. */
1421         bool sgx_provisioning_allowed;
1422
1423         struct kvm_x86_pmu_event_filter __rcu *pmu_event_filter;
1424         struct task_struct *nx_huge_page_recovery_thread;
1425
1426 #ifdef CONFIG_X86_64
1427         /* The number of TDP MMU pages across all roots. */
1428         atomic64_t tdp_mmu_pages;
1429
1430         /*
1431          * List of struct kvm_mmu_pages being used as roots.
1432          * All struct kvm_mmu_pages in the list should have
1433          * tdp_mmu_page set.
1434          *
1435          * For reads, this list is protected by:
1436          *      the MMU lock in read mode + RCU or
1437          *      the MMU lock in write mode
1438          *
1439          * For writes, this list is protected by tdp_mmu_pages_lock; see
1440          * below for the details.
1441          *
1442          * Roots will remain in the list until their tdp_mmu_root_count
1443          * drops to zero, at which point the thread that decremented the
1444          * count to zero should removed the root from the list and clean
1445          * it up, freeing the root after an RCU grace period.
1446          */
1447         struct list_head tdp_mmu_roots;
1448
1449         /*
1450          * Protects accesses to the following fields when the MMU lock
1451          * is held in read mode:
1452          *  - tdp_mmu_roots (above)
1453          *  - the link field of kvm_mmu_page structs used by the TDP MMU
1454          *  - possible_nx_huge_pages;
1455          *  - the possible_nx_huge_page_link field of kvm_mmu_page structs used
1456          *    by the TDP MMU
1457          * Because the lock is only taken within the MMU lock, strictly
1458          * speaking it is redundant to acquire this lock when the thread
1459          * holds the MMU lock in write mode.  However it often simplifies
1460          * the code to do so.
1461          */
1462         spinlock_t tdp_mmu_pages_lock;
1463 #endif /* CONFIG_X86_64 */
1464
1465         /*
1466          * If set, at least one shadow root has been allocated. This flag
1467          * is used as one input when determining whether certain memslot
1468          * related allocations are necessary.
1469          */
1470         bool shadow_root_allocated;
1471
1472 #ifdef CONFIG_KVM_EXTERNAL_WRITE_TRACKING
1473         /*
1474          * If set, the VM has (or had) an external write tracking user, and
1475          * thus all write tracking metadata has been allocated, even if KVM
1476          * itself isn't using write tracking.
1477          */
1478         bool external_write_tracking_enabled;
1479 #endif
1480
1481 #if IS_ENABLED(CONFIG_HYPERV)
1482         hpa_t   hv_root_tdp;
1483         spinlock_t hv_root_tdp_lock;
1484         struct hv_partition_assist_pg *hv_pa_pg;
1485 #endif
1486         /*
1487          * VM-scope maximum vCPU ID. Used to determine the size of structures
1488          * that increase along with the maximum vCPU ID, in which case, using
1489          * the global KVM_MAX_VCPU_IDS may lead to significant memory waste.
1490          */
1491         u32 max_vcpu_ids;
1492
1493         bool disable_nx_huge_pages;
1494
1495         /*
1496          * Memory caches used to allocate shadow pages when performing eager
1497          * page splitting. No need for a shadowed_info_cache since eager page
1498          * splitting only allocates direct shadow pages.
1499          *
1500          * Protected by kvm->slots_lock.
1501          */
1502         struct kvm_mmu_memory_cache split_shadow_page_cache;
1503         struct kvm_mmu_memory_cache split_page_header_cache;
1504
1505         /*
1506          * Memory cache used to allocate pte_list_desc structs while splitting
1507          * huge pages. In the worst case, to split one huge page, 512
1508          * pte_list_desc structs are needed to add each lower level leaf sptep
1509          * to the rmap plus 1 to extend the parent_ptes rmap of the lower level
1510          * page table.
1511          *
1512          * Protected by kvm->slots_lock.
1513          */
1514 #define SPLIT_DESC_CACHE_MIN_NR_OBJECTS (SPTE_ENT_PER_PAGE + 1)
1515         struct kvm_mmu_memory_cache split_desc_cache;
1516 };
1517
1518 struct kvm_vm_stat {
1519         struct kvm_vm_stat_generic generic;
1520         u64 mmu_shadow_zapped;
1521         u64 mmu_pte_write;
1522         u64 mmu_pde_zapped;
1523         u64 mmu_flooded;
1524         u64 mmu_recycled;
1525         u64 mmu_cache_miss;
1526         u64 mmu_unsync;
1527         union {
1528                 struct {
1529                         atomic64_t pages_4k;
1530                         atomic64_t pages_2m;
1531                         atomic64_t pages_1g;
1532                 };
1533                 atomic64_t pages[KVM_NR_PAGE_SIZES];
1534         };
1535         u64 nx_lpage_splits;
1536         u64 max_mmu_page_hash_collisions;
1537         u64 max_mmu_rmap_size;
1538 };
1539
1540 struct kvm_vcpu_stat {
1541         struct kvm_vcpu_stat_generic generic;
1542         u64 pf_taken;
1543         u64 pf_fixed;
1544         u64 pf_emulate;
1545         u64 pf_spurious;
1546         u64 pf_fast;
1547         u64 pf_mmio_spte_created;
1548         u64 pf_guest;
1549         u64 tlb_flush;
1550         u64 invlpg;
1551
1552         u64 exits;
1553         u64 io_exits;
1554         u64 mmio_exits;
1555         u64 signal_exits;
1556         u64 irq_window_exits;
1557         u64 nmi_window_exits;
1558         u64 l1d_flush;
1559         u64 halt_exits;
1560         u64 request_irq_exits;
1561         u64 irq_exits;
1562         u64 host_state_reload;
1563         u64 fpu_reload;
1564         u64 insn_emulation;
1565         u64 insn_emulation_fail;
1566         u64 hypercalls;
1567         u64 irq_injections;
1568         u64 nmi_injections;
1569         u64 req_event;
1570         u64 nested_run;
1571         u64 directed_yield_attempted;
1572         u64 directed_yield_successful;
1573         u64 preemption_reported;
1574         u64 preemption_other;
1575         u64 guest_mode;
1576         u64 notify_window_exits;
1577 };
1578
1579 struct x86_instruction_info;
1580
1581 struct msr_data {
1582         bool host_initiated;
1583         u32 index;
1584         u64 data;
1585 };
1586
1587 struct kvm_lapic_irq {
1588         u32 vector;
1589         u16 delivery_mode;
1590         u16 dest_mode;
1591         bool level;
1592         u16 trig_mode;
1593         u32 shorthand;
1594         u32 dest_id;
1595         bool msi_redir_hint;
1596 };
1597
1598 static inline u16 kvm_lapic_irq_dest_mode(bool dest_mode_logical)
1599 {
1600         return dest_mode_logical ? APIC_DEST_LOGICAL : APIC_DEST_PHYSICAL;
1601 }
1602
1603 struct kvm_x86_ops {
1604         const char *name;
1605
1606         int (*check_processor_compatibility)(void);
1607
1608         int (*hardware_enable)(void);
1609         void (*hardware_disable)(void);
1610         void (*hardware_unsetup)(void);
1611         bool (*has_emulated_msr)(struct kvm *kvm, u32 index);
1612         void (*vcpu_after_set_cpuid)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1613
1614         unsigned int vm_size;
1615         int (*vm_init)(struct kvm *kvm);
1616         void (*vm_destroy)(struct kvm *kvm);
1617
1618         /* Create, but do not attach this VCPU */
1619         int (*vcpu_precreate)(struct kvm *kvm);
1620         int (*vcpu_create)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1621         void (*vcpu_free)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1622         void (*vcpu_reset)(struct kvm_vcpu *vcpu, bool init_event);
1623
1624         void (*prepare_switch_to_guest)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1625         void (*vcpu_load)(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu);
1626         void (*vcpu_put)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1627
1628         void (*update_exception_bitmap)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1629         int (*get_msr)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct msr_data *msr);
1630         int (*set_msr)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct msr_data *msr);
1631         u64 (*get_segment_base)(struct kvm_vcpu *vcpu, int seg);
1632         void (*get_segment)(struct kvm_vcpu *vcpu,
1633                             struct kvm_segment *var, int seg);
1634         int (*get_cpl)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1635         void (*set_segment)(struct kvm_vcpu *vcpu,
1636                             struct kvm_segment *var, int seg);
1637         void (*get_cs_db_l_bits)(struct kvm_vcpu *vcpu, int *db, int *l);
1638         bool (*is_valid_cr0)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr0);
1639         void (*set_cr0)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr0);
1640         void (*post_set_cr3)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr3);
1641         bool (*is_valid_cr4)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr4);
1642         void (*set_cr4)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr4);
1643         int (*set_efer)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 efer);
1644         void (*get_idt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct desc_ptr *dt);
1645         void (*set_idt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct desc_ptr *dt);
1646         void (*get_gdt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct desc_ptr *dt);
1647         void (*set_gdt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct desc_ptr *dt);
1648         void (*sync_dirty_debug_regs)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1649         void (*set_dr7)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long value);
1650         void (*cache_reg)(struct kvm_vcpu *vcpu, enum kvm_reg reg);
1651         unsigned long (*get_rflags)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1652         void (*set_rflags)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long rflags);
1653         bool (*get_if_flag)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1654
1655         void (*flush_tlb_all)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1656         void (*flush_tlb_current)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1657 #if IS_ENABLED(CONFIG_HYPERV)
1658         int  (*flush_remote_tlbs)(struct kvm *kvm);
1659         int  (*flush_remote_tlbs_range)(struct kvm *kvm, gfn_t gfn,
1660                                         gfn_t nr_pages);
1661 #endif
1662
1663         /*
1664          * Flush any TLB entries associated with the given GVA.
1665          * Does not need to flush GPA->HPA mappings.
1666          * Can potentially get non-canonical addresses through INVLPGs, which
1667          * the implementation may choose to ignore if appropriate.
1668          */
1669         void (*flush_tlb_gva)(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t addr);
1670
1671         /*
1672          * Flush any TLB entries created by the guest.  Like tlb_flush_gva(),
1673          * does not need to flush GPA->HPA mappings.
1674          */
1675         void (*flush_tlb_guest)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1676
1677         int (*vcpu_pre_run)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1678         enum exit_fastpath_completion (*vcpu_run)(struct kvm_vcpu *vcpu,
1679                                                   bool force_immediate_exit);
1680         int (*handle_exit)(struct kvm_vcpu *vcpu,
1681                 enum exit_fastpath_completion exit_fastpath);
1682         int (*skip_emulated_instruction)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1683         void (*update_emulated_instruction)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1684         void (*set_interrupt_shadow)(struct kvm_vcpu *vcpu, int mask);
1685         u32 (*get_interrupt_shadow)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1686         void (*patch_hypercall)(struct kvm_vcpu *vcpu,
1687                                 unsigned char *hypercall_addr);
1688         void (*inject_irq)(struct kvm_vcpu *vcpu, bool reinjected);
1689         void (*inject_nmi)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1690         void (*inject_exception)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1691         void (*cancel_injection)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1692         int (*interrupt_allowed)(struct kvm_vcpu *vcpu, bool for_injection);
1693         int (*nmi_allowed)(struct kvm_vcpu *vcpu, bool for_injection);
1694         bool (*get_nmi_mask)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1695         void (*set_nmi_mask)(struct kvm_vcpu *vcpu, bool masked);
1696         /* Whether or not a virtual NMI is pending in hardware. */
1697         bool (*is_vnmi_pending)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1698         /*
1699          * Attempt to pend a virtual NMI in hardware.  Returns %true on success
1700          * to allow using static_call_ret0 as the fallback.
1701          */
1702         bool (*set_vnmi_pending)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1703         void (*enable_nmi_window)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1704         void (*enable_irq_window)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1705         void (*update_cr8_intercept)(struct kvm_vcpu *vcpu, int tpr, int irr);
1706         bool (*check_apicv_inhibit_reasons)(enum kvm_apicv_inhibit reason);
1707         const unsigned long required_apicv_inhibits;
1708         bool allow_apicv_in_x2apic_without_x2apic_virtualization;
1709         void (*refresh_apicv_exec_ctrl)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1710         void (*hwapic_irr_update)(struct kvm_vcpu *vcpu, int max_irr);
1711         void (*hwapic_isr_update)(int isr);
1712         bool (*guest_apic_has_interrupt)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1713         void (*load_eoi_exitmap)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 *eoi_exit_bitmap);
1714         void (*set_virtual_apic_mode)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1715         void (*set_apic_access_page_addr)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1716         void (*deliver_interrupt)(struct kvm_lapic *apic, int delivery_mode,
1717                                   int trig_mode, int vector);
1718         int (*sync_pir_to_irr)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1719         int (*set_tss_addr)(struct kvm *kvm, unsigned int addr);
1720         int (*set_identity_map_addr)(struct kvm *kvm, u64 ident_addr);
1721         u8 (*get_mt_mask)(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn, bool is_mmio);
1722
1723         void (*load_mmu_pgd)(struct kvm_vcpu *vcpu, hpa_t root_hpa,
1724                              int root_level);
1725
1726         bool (*has_wbinvd_exit)(void);
1727
1728         u64 (*get_l2_tsc_offset)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1729         u64 (*get_l2_tsc_multiplier)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1730         void (*write_tsc_offset)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1731         void (*write_tsc_multiplier)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1732
1733         /*
1734          * Retrieve somewhat arbitrary exit information.  Intended to
1735          * be used only from within tracepoints or error paths.
1736          */
1737         void (*get_exit_info)(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 *reason,
1738                               u64 *info1, u64 *info2,
1739                               u32 *exit_int_info, u32 *exit_int_info_err_code);
1740
1741         int (*check_intercept)(struct kvm_vcpu *vcpu,
1742                                struct x86_instruction_info *info,
1743                                enum x86_intercept_stage stage,
1744                                struct x86_exception *exception);
1745         void (*handle_exit_irqoff)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1746
1747         void (*sched_in)(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu);
1748
1749         /*
1750          * Size of the CPU's dirty log buffer, i.e. VMX's PML buffer.  A zero
1751          * value indicates CPU dirty logging is unsupported or disabled.
1752          */
1753         int cpu_dirty_log_size;
1754         void (*update_cpu_dirty_logging)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1755
1756         const struct kvm_x86_nested_ops *nested_ops;
1757
1758         void (*vcpu_blocking)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1759         void (*vcpu_unblocking)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1760
1761         int (*pi_update_irte)(struct kvm *kvm, unsigned int host_irq,
1762                               uint32_t guest_irq, bool set);
1763         void (*pi_start_assignment)(struct kvm *kvm);
1764         void (*apicv_pre_state_restore)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1765         void (*apicv_post_state_restore)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1766         bool (*dy_apicv_has_pending_interrupt)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1767
1768         int (*set_hv_timer)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 guest_deadline_tsc,
1769                             bool *expired);
1770         void (*cancel_hv_timer)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1771
1772         void (*setup_mce)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1773
1774 #ifdef CONFIG_KVM_SMM
1775         int (*smi_allowed)(struct kvm_vcpu *vcpu, bool for_injection);
1776         int (*enter_smm)(struct kvm_vcpu *vcpu, union kvm_smram *smram);
1777         int (*leave_smm)(struct kvm_vcpu *vcpu, const union kvm_smram *smram);
1778         void (*enable_smi_window)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1779 #endif
1780
1781         int (*mem_enc_ioctl)(struct kvm *kvm, void __user *argp);
1782         int (*mem_enc_register_region)(struct kvm *kvm, struct kvm_enc_region *argp);
1783         int (*mem_enc_unregister_region)(struct kvm *kvm, struct kvm_enc_region *argp);
1784         int (*vm_copy_enc_context_from)(struct kvm *kvm, unsigned int source_fd);
1785         int (*vm_move_enc_context_from)(struct kvm *kvm, unsigned int source_fd);
1786         void (*guest_memory_reclaimed)(struct kvm *kvm);
1787
1788         int (*get_msr_feature)(struct kvm_msr_entry *entry);
1789
1790         int (*check_emulate_instruction)(struct kvm_vcpu *vcpu, int emul_type,
1791                                          void *insn, int insn_len);
1792
1793         bool (*apic_init_signal_blocked)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1794         int (*enable_l2_tlb_flush)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1795
1796         void (*migrate_timers)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1797         void (*msr_filter_changed)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1798         int (*complete_emulated_msr)(struct kvm_vcpu *vcpu, int err);
1799
1800         void (*vcpu_deliver_sipi_vector)(struct kvm_vcpu *vcpu, u8 vector);
1801
1802         /*
1803          * Returns vCPU specific APICv inhibit reasons
1804          */
1805         unsigned long (*vcpu_get_apicv_inhibit_reasons)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1806
1807         gva_t (*get_untagged_addr)(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva, unsigned int flags);
1808         void *(*alloc_apic_backing_page)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1809 };
1810
1811 struct kvm_x86_nested_ops {
1812         void (*leave_nested)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1813         bool (*is_exception_vmexit)(struct kvm_vcpu *vcpu, u8 vector,
1814                                     u32 error_code);
1815         int (*check_events)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1816         bool (*has_events)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1817         void (*triple_fault)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1818         int (*get_state)(struct kvm_vcpu *vcpu,
1819                          struct kvm_nested_state __user *user_kvm_nested_state,
1820                          unsigned user_data_size);
1821         int (*set_state)(struct kvm_vcpu *vcpu,
1822                          struct kvm_nested_state __user *user_kvm_nested_state,
1823                          struct kvm_nested_state *kvm_state);
1824         bool (*get_nested_state_pages)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1825         int (*write_log_dirty)(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t l2_gpa);
1826
1827         int (*enable_evmcs)(struct kvm_vcpu *vcpu,
1828                             uint16_t *vmcs_version);
1829         uint16_t (*get_evmcs_version)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1830         void (*hv_inject_synthetic_vmexit_post_tlb_flush)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1831 };
1832
1833 struct kvm_x86_init_ops {
1834         int (*hardware_setup)(void);
1835         unsigned int (*handle_intel_pt_intr)(void);
1836
1837         struct kvm_x86_ops *runtime_ops;
1838         struct kvm_pmu_ops *pmu_ops;
1839 };
1840
1841 struct kvm_arch_async_pf {
1842         u32 token;
1843         gfn_t gfn;
1844         unsigned long cr3;
1845         bool direct_map;
1846 };
1847
1848 extern u32 __read_mostly kvm_nr_uret_msrs;
1849 extern u64 __read_mostly host_efer;
1850 extern bool __read_mostly allow_smaller_maxphyaddr;
1851 extern bool __read_mostly enable_apicv;
1852 extern struct kvm_x86_ops kvm_x86_ops;
1853
1854 #define KVM_X86_OP(func) \
1855         DECLARE_STATIC_CALL(kvm_x86_##func, *(((struct kvm_x86_ops *)0)->func));
1856 #define KVM_X86_OP_OPTIONAL KVM_X86_OP
1857 #define KVM_X86_OP_OPTIONAL_RET0 KVM_X86_OP
1858 #include <asm/kvm-x86-ops.h>
1859
1860 int kvm_x86_vendor_init(struct kvm_x86_init_ops *ops);
1861 void kvm_x86_vendor_exit(void);
1862
1863 #define __KVM_HAVE_ARCH_VM_ALLOC
1864 static inline struct kvm *kvm_arch_alloc_vm(void)
1865 {
1866         return __vmalloc(kvm_x86_ops.vm_size, GFP_KERNEL_ACCOUNT | __GFP_ZERO);
1867 }
1868
1869 #define __KVM_HAVE_ARCH_VM_FREE
1870 void kvm_arch_free_vm(struct kvm *kvm);
1871
1872 #if IS_ENABLED(CONFIG_HYPERV)
1873 #define __KVM_HAVE_ARCH_FLUSH_REMOTE_TLBS
1874 static inline int kvm_arch_flush_remote_tlbs(struct kvm *kvm)
1875 {
1876         if (kvm_x86_ops.flush_remote_tlbs &&
1877             !static_call(kvm_x86_flush_remote_tlbs)(kvm))
1878                 return 0;
1879         else
1880                 return -ENOTSUPP;
1881 }
1882
1883 #define __KVM_HAVE_ARCH_FLUSH_REMOTE_TLBS_RANGE
1884 static inline int kvm_arch_flush_remote_tlbs_range(struct kvm *kvm, gfn_t gfn,
1885                                                    u64 nr_pages)
1886 {
1887         if (!kvm_x86_ops.flush_remote_tlbs_range)
1888                 return -EOPNOTSUPP;
1889
1890         return static_call(kvm_x86_flush_remote_tlbs_range)(kvm, gfn, nr_pages);
1891 }
1892 #endif /* CONFIG_HYPERV */
1893
1894 enum kvm_intr_type {
1895         /* Values are arbitrary, but must be non-zero. */
1896         KVM_HANDLING_IRQ = 1,
1897         KVM_HANDLING_NMI,
1898 };
1899
1900 /* Enable perf NMI and timer modes to work, and minimise false positives. */
1901 #define kvm_arch_pmi_in_guest(vcpu) \
1902         ((vcpu) && (vcpu)->arch.handling_intr_from_guest && \
1903          (!!in_nmi() == ((vcpu)->arch.handling_intr_from_guest == KVM_HANDLING_NMI)))
1904
1905 void __init kvm_mmu_x86_module_init(void);
1906 int kvm_mmu_vendor_module_init(void);
1907 void kvm_mmu_vendor_module_exit(void);
1908
1909 void kvm_mmu_destroy(struct kvm_vcpu *vcpu);
1910 int kvm_mmu_create(struct kvm_vcpu *vcpu);
1911 void kvm_mmu_init_vm(struct kvm *kvm);
1912 void kvm_mmu_uninit_vm(struct kvm *kvm);
1913
1914 void kvm_mmu_init_memslot_memory_attributes(struct kvm *kvm,
1915                                             struct kvm_memory_slot *slot);
1916
1917 void kvm_mmu_after_set_cpuid(struct kvm_vcpu *vcpu);
1918 void kvm_mmu_reset_context(struct kvm_vcpu *vcpu);
1919 void kvm_mmu_slot_remove_write_access(struct kvm *kvm,
1920                                       const struct kvm_memory_slot *memslot,
1921                                       int start_level);
1922 void kvm_mmu_slot_try_split_huge_pages(struct kvm *kvm,
1923                                        const struct kvm_memory_slot *memslot,
1924                                        int target_level);
1925 void kvm_mmu_try_split_huge_pages(struct kvm *kvm,
1926                                   const struct kvm_memory_slot *memslot,
1927                                   u64 start, u64 end,
1928                                   int target_level);
1929 void kvm_mmu_zap_collapsible_sptes(struct kvm *kvm,
1930                                    const struct kvm_memory_slot *memslot);
1931 void kvm_mmu_slot_leaf_clear_dirty(struct kvm *kvm,
1932                                    const struct kvm_memory_slot *memslot);
1933 void kvm_mmu_invalidate_mmio_sptes(struct kvm *kvm, u64 gen);
1934 void kvm_mmu_change_mmu_pages(struct kvm *kvm, unsigned long kvm_nr_mmu_pages);
1935
1936 int load_pdptrs(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr3);
1937
1938 int emulator_write_phys(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa,
1939                           const void *val, int bytes);
1940
1941 struct kvm_irq_mask_notifier {
1942         void (*func)(struct kvm_irq_mask_notifier *kimn, bool masked);
1943         int irq;
1944         struct hlist_node link;
1945 };
1946
1947 void kvm_register_irq_mask_notifier(struct kvm *kvm, int irq,
1948                                     struct kvm_irq_mask_notifier *kimn);
1949 void kvm_unregister_irq_mask_notifier(struct kvm *kvm, int irq,
1950                                       struct kvm_irq_mask_notifier *kimn);
1951 void kvm_fire_mask_notifiers(struct kvm *kvm, unsigned irqchip, unsigned pin,
1952                              bool mask);
1953
1954 extern bool tdp_enabled;
1955
1956 u64 vcpu_tsc_khz(struct kvm_vcpu *vcpu);
1957
1958 /*
1959  * EMULTYPE_NO_DECODE - Set when re-emulating an instruction (after completing
1960  *                      userspace I/O) to indicate that the emulation context
1961  *                      should be reused as is, i.e. skip initialization of
1962  *                      emulation context, instruction fetch and decode.
1963  *
1964  * EMULTYPE_TRAP_UD - Set when emulating an intercepted #UD from hardware.
1965  *                    Indicates that only select instructions (tagged with
1966  *                    EmulateOnUD) should be emulated (to minimize the emulator
1967  *                    attack surface).  See also EMULTYPE_TRAP_UD_FORCED.
1968  *
1969  * EMULTYPE_SKIP - Set when emulating solely to skip an instruction, i.e. to
1970  *                 decode the instruction length.  For use *only* by
1971  *                 kvm_x86_ops.skip_emulated_instruction() implementations if
1972  *                 EMULTYPE_COMPLETE_USER_EXIT is not set.
1973  *
1974  * EMULTYPE_ALLOW_RETRY_PF - Set when the emulator should resume the guest to
1975  *                           retry native execution under certain conditions,
1976  *                           Can only be set in conjunction with EMULTYPE_PF.
1977  *
1978  * EMULTYPE_TRAP_UD_FORCED - Set when emulating an intercepted #UD that was
1979  *                           triggered by KVM's magic "force emulation" prefix,
1980  *                           which is opt in via module param (off by default).
1981  *                           Bypasses EmulateOnUD restriction despite emulating
1982  *                           due to an intercepted #UD (see EMULTYPE_TRAP_UD).
1983  *                           Used to test the full emulator from userspace.
1984  *
1985  * EMULTYPE_VMWARE_GP - Set when emulating an intercepted #GP for VMware
1986  *                      backdoor emulation, which is opt in via module param.
1987  *                      VMware backdoor emulation handles select instructions
1988  *                      and reinjects the #GP for all other cases.
1989  *
1990  * EMULTYPE_PF - Set when emulating MMIO by way of an intercepted #PF, in which
1991  *               case the CR2/GPA value pass on the stack is valid.
1992  *
1993  * EMULTYPE_COMPLETE_USER_EXIT - Set when the emulator should update interruptibility
1994  *                               state and inject single-step #DBs after skipping
1995  *                               an instruction (after completing userspace I/O).
1996  *
1997  * EMULTYPE_WRITE_PF_TO_SP - Set when emulating an intercepted page fault that
1998  *                           is attempting to write a gfn that contains one or
1999  *                           more of the PTEs used to translate the write itself,
2000  *                           and the owning page table is being shadowed by KVM.
2001  *                           If emulation of the faulting instruction fails and
2002  *                           this flag is set, KVM will exit to userspace instead
2003  *                           of retrying emulation as KVM cannot make forward
2004  *                           progress.
2005  *
2006  *                           If emulation fails for a write to guest page tables,
2007  *                           KVM unprotects (zaps) the shadow page for the target
2008  *                           gfn and resumes the guest to retry the non-emulatable
2009  *                           instruction (on hardware).  Unprotecting the gfn
2010  *                           doesn't allow forward progress for a self-changing
2011  *                           access because doing so also zaps the translation for
2012  *                           the gfn, i.e. retrying the instruction will hit a
2013  *                           !PRESENT fault, which results in a new shadow page
2014  *                           and sends KVM back to square one.
2015  */
2016 #define EMULTYPE_NO_DECODE          (1 << 0)
2017 #define EMULTYPE_TRAP_UD            (1 << 1)
2018 #define EMULTYPE_SKIP               (1 << 2)
2019 #define EMULTYPE_ALLOW_RETRY_PF     (1 << 3)
2020 #define EMULTYPE_TRAP_UD_FORCED     (1 << 4)
2021 #define EMULTYPE_VMWARE_GP          (1 << 5)
2022 #define EMULTYPE_PF                 (1 << 6)
2023 #define EMULTYPE_COMPLETE_USER_EXIT (1 << 7)
2024 #define EMULTYPE_WRITE_PF_TO_SP     (1 << 8)
2025
2026 int kvm_emulate_instruction(struct kvm_vcpu *vcpu, int emulation_type);
2027 int kvm_emulate_instruction_from_buffer(struct kvm_vcpu *vcpu,
2028                                         void *insn, int insn_len);
2029 void __kvm_prepare_emulation_failure_exit(struct kvm_vcpu *vcpu,
2030                                           u64 *data, u8 ndata);
2031 void kvm_prepare_emulation_failure_exit(struct kvm_vcpu *vcpu);
2032
2033 void kvm_enable_efer_bits(u64);
2034 bool kvm_valid_efer(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 efer);
2035 int __kvm_get_msr(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 index, u64 *data, bool host_initiated);
2036 int kvm_get_msr(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 index, u64 *data);
2037 int kvm_set_msr(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 index, u64 data);
2038 int kvm_emulate_rdmsr(struct kvm_vcpu *vcpu);
2039 int kvm_emulate_wrmsr(struct kvm_vcpu *vcpu);
2040 int kvm_emulate_as_nop(struct kvm_vcpu *vcpu);
2041 int kvm_emulate_invd(struct kvm_vcpu *vcpu);
2042 int kvm_emulate_mwait(struct kvm_vcpu *vcpu);
2043 int kvm_handle_invalid_op(struct kvm_vcpu *vcpu);
2044 int kvm_emulate_monitor(struct kvm_vcpu *vcpu);
2045
2046 int kvm_fast_pio(struct kvm_vcpu *vcpu, int size, unsigned short port, int in);
2047 int kvm_emulate_cpuid(struct kvm_vcpu *vcpu);
2048 int kvm_emulate_halt(struct kvm_vcpu *vcpu);
2049 int kvm_emulate_halt_noskip(struct kvm_vcpu *vcpu);
2050 int kvm_emulate_ap_reset_hold(struct kvm_vcpu *vcpu);
2051 int kvm_emulate_wbinvd(struct kvm_vcpu *vcpu);
2052
2053 void kvm_get_segment(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_segment *var, int seg);
2054 void kvm_set_segment(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_segment *var, int seg);
2055 int kvm_load_segment_descriptor(struct kvm_vcpu *vcpu, u16 selector, int seg);
2056 void kvm_vcpu_deliver_sipi_vector(struct kvm_vcpu *vcpu, u8 vector);
2057
2058 int kvm_task_switch(struct kvm_vcpu *vcpu, u16 tss_selector, int idt_index,
2059                     int reason, bool has_error_code, u32 error_code);
2060
2061 void kvm_post_set_cr0(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long old_cr0, unsigned long cr0);
2062 void kvm_post_set_cr4(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long old_cr4, unsigned long cr4);
2063 int kvm_set_cr0(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr0);
2064 int kvm_set_cr3(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr3);
2065 int kvm_set_cr4(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr4);
2066 int kvm_set_cr8(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr8);
2067 int kvm_set_dr(struct kvm_vcpu *vcpu, int dr, unsigned long val);
2068 unsigned long kvm_get_dr(struct kvm_vcpu *vcpu, int dr);
2069 unsigned long kvm_get_cr8(struct kvm_vcpu *vcpu);
2070 void kvm_lmsw(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long msw);
2071 int kvm_emulate_xsetbv(struct kvm_vcpu *vcpu);
2072
2073 int kvm_get_msr_common(struct kvm_vcpu *vcpu, struct msr_data *msr);
2074 int kvm_set_msr_common(struct kvm_vcpu *vcpu, struct msr_data *msr);
2075
2076 unsigned long kvm_get_rflags(struct kvm_vcpu *vcpu);
2077 void kvm_set_rflags(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long rflags);
2078 int kvm_emulate_rdpmc(struct kvm_vcpu *vcpu);
2079
2080 void kvm_queue_exception(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr);
2081 void kvm_queue_exception_e(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr, u32 error_code);
2082 void kvm_queue_exception_p(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr, unsigned long payload);
2083 void kvm_requeue_exception(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr);
2084 void kvm_requeue_exception_e(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr, u32 error_code);
2085 void kvm_inject_page_fault(struct kvm_vcpu *vcpu, struct x86_exception *fault);
2086 void kvm_inject_emulated_page_fault(struct kvm_vcpu *vcpu,
2087                                     struct x86_exception *fault);
2088 bool kvm_require_cpl(struct kvm_vcpu *vcpu, int required_cpl);
2089 bool kvm_require_dr(struct kvm_vcpu *vcpu, int dr);
2090
2091 static inline int __kvm_irq_line_state(unsigned long *irq_state,
2092                                        int irq_source_id, int level)
2093 {
2094         /* Logical OR for level trig interrupt */
2095         if (level)
2096                 __set_bit(irq_source_id, irq_state);
2097         else
2098                 __clear_bit(irq_source_id, irq_state);
2099
2100         return !!(*irq_state);
2101 }
2102
2103 int kvm_pic_set_irq(struct kvm_pic *pic, int irq, int irq_source_id, int level);
2104 void kvm_pic_clear_all(struct kvm_pic *pic, int irq_source_id);
2105
2106 void kvm_inject_nmi(struct kvm_vcpu *vcpu);
2107 int kvm_get_nr_pending_nmis(struct kvm_vcpu *vcpu);
2108
2109 void kvm_update_dr7(struct kvm_vcpu *vcpu);
2110
2111 int kvm_mmu_unprotect_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
2112 void kvm_mmu_free_roots(struct kvm *kvm, struct kvm_mmu *mmu,
2113                         ulong roots_to_free);
2114 void kvm_mmu_free_guest_mode_roots(struct kvm *kvm, struct kvm_mmu *mmu);
2115 gpa_t kvm_mmu_gva_to_gpa_read(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva,
2116                               struct x86_exception *exception);
2117 gpa_t kvm_mmu_gva_to_gpa_write(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva,
2118                                struct x86_exception *exception);
2119 gpa_t kvm_mmu_gva_to_gpa_system(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva,
2120                                 struct x86_exception *exception);
2121
2122 bool kvm_apicv_activated(struct kvm *kvm);
2123 bool kvm_vcpu_apicv_activated(struct kvm_vcpu *vcpu);
2124 void __kvm_vcpu_update_apicv(struct kvm_vcpu *vcpu);
2125 void __kvm_set_or_clear_apicv_inhibit(struct kvm *kvm,
2126                                       enum kvm_apicv_inhibit reason, bool set);
2127 void kvm_set_or_clear_apicv_inhibit(struct kvm *kvm,
2128                                     enum kvm_apicv_inhibit reason, bool set);
2129
2130 static inline void kvm_set_apicv_inhibit(struct kvm *kvm,
2131                                          enum kvm_apicv_inhibit reason)
2132 {
2133         kvm_set_or_clear_apicv_inhibit(kvm, reason, true);
2134 }
2135
2136 static inline void kvm_clear_apicv_inhibit(struct kvm *kvm,
2137                                            enum kvm_apicv_inhibit reason)
2138 {
2139         kvm_set_or_clear_apicv_inhibit(kvm, reason, false);
2140 }
2141
2142 int kvm_emulate_hypercall(struct kvm_vcpu *vcpu);
2143
2144 int kvm_mmu_page_fault(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t cr2_or_gpa, u64 error_code,
2145                        void *insn, int insn_len);
2146 void kvm_mmu_invlpg(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva);
2147 void kvm_mmu_invalidate_addr(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_mmu *mmu,
2148                              u64 addr, unsigned long roots);
2149 void kvm_mmu_invpcid_gva(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva, unsigned long pcid);
2150 void kvm_mmu_new_pgd(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t new_pgd);
2151
2152 void kvm_configure_mmu(bool enable_tdp, int tdp_forced_root_level,
2153                        int tdp_max_root_level, int tdp_huge_page_level);
2154
2155 #ifdef CONFIG_KVM_PRIVATE_MEM
2156 #define kvm_arch_has_private_mem(kvm) ((kvm)->arch.vm_type != KVM_X86_DEFAULT_VM)
2157 #else
2158 #define kvm_arch_has_private_mem(kvm) false
2159 #endif
2160
2161 static inline u16 kvm_read_ldt(void)
2162 {
2163         u16 ldt;
2164         asm("sldt %0" : "=g"(ldt));
2165         return ldt;
2166 }
2167
2168 static inline void kvm_load_ldt(u16 sel)
2169 {
2170         asm("lldt %0" : : "rm"(sel));
2171 }
2172
2173 #ifdef CONFIG_X86_64
2174 static inline unsigned long read_msr(unsigned long msr)
2175 {
2176         u64 value;
2177
2178         rdmsrl(msr, value);
2179         return value;
2180 }
2181 #endif
2182
2183 static inline void kvm_inject_gp(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 error_code)
2184 {
2185         kvm_queue_exception_e(vcpu, GP_VECTOR, error_code);
2186 }
2187
2188 #define TSS_IOPB_BASE_OFFSET 0x66
2189 #define TSS_BASE_SIZE 0x68
2190 #define TSS_IOPB_SIZE (65536 / 8)
2191 #define TSS_REDIRECTION_SIZE (256 / 8)
2192 #define RMODE_TSS_SIZE                                                  \
2193         (TSS_BASE_SIZE + TSS_REDIRECTION_SIZE + TSS_IOPB_SIZE + 1)
2194
2195 enum {
2196         TASK_SWITCH_CALL = 0,
2197         TASK_SWITCH_IRET = 1,
2198         TASK_SWITCH_JMP = 2,
2199         TASK_SWITCH_GATE = 3,
2200 };
2201
2202 #define HF_GUEST_MASK           (1 << 0) /* VCPU is in guest-mode */
2203
2204 #ifdef CONFIG_KVM_SMM
2205 #define HF_SMM_MASK             (1 << 1)
2206 #define HF_SMM_INSIDE_NMI_MASK  (1 << 2)
2207
2208 # define KVM_MAX_NR_ADDRESS_SPACES      2
2209 /* SMM is currently unsupported for guests with private memory. */
2210 # define kvm_arch_nr_memslot_as_ids(kvm) (kvm_arch_has_private_mem(kvm) ? 1 : 2)
2211 # define kvm_arch_vcpu_memslots_id(vcpu) ((vcpu)->arch.hflags & HF_SMM_MASK ? 1 : 0)
2212 # define kvm_memslots_for_spte_role(kvm, role) __kvm_memslots(kvm, (role).smm)
2213 #else
2214 # define kvm_memslots_for_spte_role(kvm, role) __kvm_memslots(kvm, 0)
2215 #endif
2216
2217 int kvm_cpu_has_injectable_intr(struct kvm_vcpu *v);
2218 int kvm_cpu_has_interrupt(struct kvm_vcpu *vcpu);
2219 int kvm_cpu_has_extint(struct kvm_vcpu *v);
2220 int kvm_arch_interrupt_allowed(struct kvm_vcpu *vcpu);
2221 int kvm_cpu_get_interrupt(struct kvm_vcpu *v);
2222 void kvm_vcpu_reset(struct kvm_vcpu *vcpu, bool init_event);
2223
2224 int kvm_pv_send_ipi(struct kvm *kvm, unsigned long ipi_bitmap_low,
2225                     unsigned long ipi_bitmap_high, u32 min,
2226                     unsigned long icr, int op_64_bit);
2227
2228 int kvm_add_user_return_msr(u32 msr);
2229 int kvm_find_user_return_msr(u32 msr);
2230 int kvm_set_user_return_msr(unsigned index, u64 val, u64 mask);
2231
2232 static inline bool kvm_is_supported_user_return_msr(u32 msr)
2233 {
2234         return kvm_find_user_return_msr(msr) >= 0;
2235 }
2236
2237 u64 kvm_scale_tsc(u64 tsc, u64 ratio);
2238 u64 kvm_read_l1_tsc(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 host_tsc);
2239 u64 kvm_calc_nested_tsc_offset(u64 l1_offset, u64 l2_offset, u64 l2_multiplier);
2240 u64 kvm_calc_nested_tsc_multiplier(u64 l1_multiplier, u64 l2_multiplier);
2241
2242 unsigned long kvm_get_linear_rip(struct kvm_vcpu *vcpu);
2243 bool kvm_is_linear_rip(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long linear_rip);
2244
2245 void kvm_make_scan_ioapic_request(struct kvm *kvm);
2246 void kvm_make_scan_ioapic_request_mask(struct kvm *kvm,
2247                                        unsigned long *vcpu_bitmap);
2248
2249 bool kvm_arch_async_page_not_present(struct kvm_vcpu *vcpu,
2250                                      struct kvm_async_pf *work);
2251 void kvm_arch_async_page_present(struct kvm_vcpu *vcpu,
2252                                  struct kvm_async_pf *work);
2253 void kvm_arch_async_page_ready(struct kvm_vcpu *vcpu,
2254                                struct kvm_async_pf *work);
2255 void kvm_arch_async_page_present_queued(struct kvm_vcpu *vcpu);
2256 bool kvm_arch_can_dequeue_async_page_present(struct kvm_vcpu *vcpu);
2257 extern bool kvm_find_async_pf_gfn(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
2258
2259 int kvm_skip_emulated_instruction(struct kvm_vcpu *vcpu);
2260 int kvm_complete_insn_gp(struct kvm_vcpu *vcpu, int err);
2261
2262 void __user *__x86_set_memory_region(struct kvm *kvm, int id, gpa_t gpa,
2263                                      u32 size);
2264 bool kvm_vcpu_is_reset_bsp(struct kvm_vcpu *vcpu);
2265 bool kvm_vcpu_is_bsp(struct kvm_vcpu *vcpu);
2266
2267 bool kvm_intr_is_single_vcpu(struct kvm *kvm, struct kvm_lapic_irq *irq,
2268                              struct kvm_vcpu **dest_vcpu);
2269
2270 void kvm_set_msi_irq(struct kvm *kvm, struct kvm_kernel_irq_routing_entry *e,
2271                      struct kvm_lapic_irq *irq);
2272
2273 static inline bool kvm_irq_is_postable(struct kvm_lapic_irq *irq)
2274 {
2275         /* We can only post Fixed and LowPrio IRQs */
2276         return (irq->delivery_mode == APIC_DM_FIXED ||
2277                 irq->delivery_mode == APIC_DM_LOWEST);
2278 }
2279
2280 static inline void kvm_arch_vcpu_blocking(struct kvm_vcpu *vcpu)
2281 {
2282         static_call_cond(kvm_x86_vcpu_blocking)(vcpu);
2283 }
2284
2285 static inline void kvm_arch_vcpu_unblocking(struct kvm_vcpu *vcpu)
2286 {
2287         static_call_cond(kvm_x86_vcpu_unblocking)(vcpu);
2288 }
2289
2290 static inline int kvm_cpu_get_apicid(int mps_cpu)
2291 {
2292 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
2293         return default_cpu_present_to_apicid(mps_cpu);
2294 #else
2295         WARN_ON_ONCE(1);
2296         return BAD_APICID;
2297 #endif
2298 }
2299
2300 int memslot_rmap_alloc(struct kvm_memory_slot *slot, unsigned long npages);
2301
2302 #define KVM_CLOCK_VALID_FLAGS                                           \
2303         (KVM_CLOCK_TSC_STABLE | KVM_CLOCK_REALTIME | KVM_CLOCK_HOST_TSC)
2304
2305 #define KVM_X86_VALID_QUIRKS                    \
2306         (KVM_X86_QUIRK_LINT0_REENABLED |        \
2307          KVM_X86_QUIRK_CD_NW_CLEARED |          \
2308          KVM_X86_QUIRK_LAPIC_MMIO_HOLE |        \
2309          KVM_X86_QUIRK_OUT_7E_INC_RIP |         \
2310          KVM_X86_QUIRK_MISC_ENABLE_NO_MWAIT |   \
2311          KVM_X86_QUIRK_FIX_HYPERCALL_INSN |     \
2312          KVM_X86_QUIRK_MWAIT_NEVER_UD_FAULTS)
2313
2314 /*
2315  * KVM previously used a u32 field in kvm_run to indicate the hypercall was
2316  * initiated from long mode. KVM now sets bit 0 to indicate long mode, but the
2317  * remaining 31 lower bits must be 0 to preserve ABI.
2318  */
2319 #define KVM_EXIT_HYPERCALL_MBZ          GENMASK_ULL(31, 1)
2320
2321 #endif /* _ASM_X86_KVM_HOST_H */