fanotify: disallow mount/sb marks on kernel internal pseudo fs
[sfrench/cifs-2.6.git] / arch / x86 / kvm / mmu / tdp_mmu.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 #define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
3
4 #include "mmu.h"
5 #include "mmu_internal.h"
6 #include "mmutrace.h"
7 #include "tdp_iter.h"
8 #include "tdp_mmu.h"
9 #include "spte.h"
10
11 #include <asm/cmpxchg.h>
12 #include <trace/events/kvm.h>
13
14 /* Initializes the TDP MMU for the VM, if enabled. */
15 int kvm_mmu_init_tdp_mmu(struct kvm *kvm)
16 {
17         struct workqueue_struct *wq;
18
19         wq = alloc_workqueue("kvm", WQ_UNBOUND|WQ_MEM_RECLAIM|WQ_CPU_INTENSIVE, 0);
20         if (!wq)
21                 return -ENOMEM;
22
23         INIT_LIST_HEAD(&kvm->arch.tdp_mmu_roots);
24         spin_lock_init(&kvm->arch.tdp_mmu_pages_lock);
25         kvm->arch.tdp_mmu_zap_wq = wq;
26         return 1;
27 }
28
29 /* Arbitrarily returns true so that this may be used in if statements. */
30 static __always_inline bool kvm_lockdep_assert_mmu_lock_held(struct kvm *kvm,
31                                                              bool shared)
32 {
33         if (shared)
34                 lockdep_assert_held_read(&kvm->mmu_lock);
35         else
36                 lockdep_assert_held_write(&kvm->mmu_lock);
37
38         return true;
39 }
40
41 void kvm_mmu_uninit_tdp_mmu(struct kvm *kvm)
42 {
43         /*
44          * Invalidate all roots, which besides the obvious, schedules all roots
45          * for zapping and thus puts the TDP MMU's reference to each root, i.e.
46          * ultimately frees all roots.
47          */
48         kvm_tdp_mmu_invalidate_all_roots(kvm);
49
50         /*
51          * Destroying a workqueue also first flushes the workqueue, i.e. no
52          * need to invoke kvm_tdp_mmu_zap_invalidated_roots().
53          */
54         destroy_workqueue(kvm->arch.tdp_mmu_zap_wq);
55
56         WARN_ON(atomic64_read(&kvm->arch.tdp_mmu_pages));
57         WARN_ON(!list_empty(&kvm->arch.tdp_mmu_roots));
58
59         /*
60          * Ensure that all the outstanding RCU callbacks to free shadow pages
61          * can run before the VM is torn down.  Work items on tdp_mmu_zap_wq
62          * can call kvm_tdp_mmu_put_root and create new callbacks.
63          */
64         rcu_barrier();
65 }
66
67 static void tdp_mmu_free_sp(struct kvm_mmu_page *sp)
68 {
69         free_page((unsigned long)sp->spt);
70         kmem_cache_free(mmu_page_header_cache, sp);
71 }
72
73 /*
74  * This is called through call_rcu in order to free TDP page table memory
75  * safely with respect to other kernel threads that may be operating on
76  * the memory.
77  * By only accessing TDP MMU page table memory in an RCU read critical
78  * section, and freeing it after a grace period, lockless access to that
79  * memory won't use it after it is freed.
80  */
81 static void tdp_mmu_free_sp_rcu_callback(struct rcu_head *head)
82 {
83         struct kvm_mmu_page *sp = container_of(head, struct kvm_mmu_page,
84                                                rcu_head);
85
86         tdp_mmu_free_sp(sp);
87 }
88
89 static void tdp_mmu_zap_root(struct kvm *kvm, struct kvm_mmu_page *root,
90                              bool shared);
91
92 static void tdp_mmu_zap_root_work(struct work_struct *work)
93 {
94         struct kvm_mmu_page *root = container_of(work, struct kvm_mmu_page,
95                                                  tdp_mmu_async_work);
96         struct kvm *kvm = root->tdp_mmu_async_data;
97
98         read_lock(&kvm->mmu_lock);
99
100         /*
101          * A TLB flush is not necessary as KVM performs a local TLB flush when
102          * allocating a new root (see kvm_mmu_load()), and when migrating vCPU
103          * to a different pCPU.  Note, the local TLB flush on reuse also
104          * invalidates any paging-structure-cache entries, i.e. TLB entries for
105          * intermediate paging structures, that may be zapped, as such entries
106          * are associated with the ASID on both VMX and SVM.
107          */
108         tdp_mmu_zap_root(kvm, root, true);
109
110         /*
111          * Drop the refcount using kvm_tdp_mmu_put_root() to test its logic for
112          * avoiding an infinite loop.  By design, the root is reachable while
113          * it's being asynchronously zapped, thus a different task can put its
114          * last reference, i.e. flowing through kvm_tdp_mmu_put_root() for an
115          * asynchronously zapped root is unavoidable.
116          */
117         kvm_tdp_mmu_put_root(kvm, root, true);
118
119         read_unlock(&kvm->mmu_lock);
120 }
121
122 static void tdp_mmu_schedule_zap_root(struct kvm *kvm, struct kvm_mmu_page *root)
123 {
124         root->tdp_mmu_async_data = kvm;
125         INIT_WORK(&root->tdp_mmu_async_work, tdp_mmu_zap_root_work);
126         queue_work(kvm->arch.tdp_mmu_zap_wq, &root->tdp_mmu_async_work);
127 }
128
129 void kvm_tdp_mmu_put_root(struct kvm *kvm, struct kvm_mmu_page *root,
130                           bool shared)
131 {
132         kvm_lockdep_assert_mmu_lock_held(kvm, shared);
133
134         if (!refcount_dec_and_test(&root->tdp_mmu_root_count))
135                 return;
136
137         /*
138          * The TDP MMU itself holds a reference to each root until the root is
139          * explicitly invalidated, i.e. the final reference should be never be
140          * put for a valid root.
141          */
142         KVM_BUG_ON(!is_tdp_mmu_page(root) || !root->role.invalid, kvm);
143
144         spin_lock(&kvm->arch.tdp_mmu_pages_lock);
145         list_del_rcu(&root->link);
146         spin_unlock(&kvm->arch.tdp_mmu_pages_lock);
147         call_rcu(&root->rcu_head, tdp_mmu_free_sp_rcu_callback);
148 }
149
150 /*
151  * Returns the next root after @prev_root (or the first root if @prev_root is
152  * NULL).  A reference to the returned root is acquired, and the reference to
153  * @prev_root is released (the caller obviously must hold a reference to
154  * @prev_root if it's non-NULL).
155  *
156  * If @only_valid is true, invalid roots are skipped.
157  *
158  * Returns NULL if the end of tdp_mmu_roots was reached.
159  */
160 static struct kvm_mmu_page *tdp_mmu_next_root(struct kvm *kvm,
161                                               struct kvm_mmu_page *prev_root,
162                                               bool shared, bool only_valid)
163 {
164         struct kvm_mmu_page *next_root;
165
166         rcu_read_lock();
167
168         if (prev_root)
169                 next_root = list_next_or_null_rcu(&kvm->arch.tdp_mmu_roots,
170                                                   &prev_root->link,
171                                                   typeof(*prev_root), link);
172         else
173                 next_root = list_first_or_null_rcu(&kvm->arch.tdp_mmu_roots,
174                                                    typeof(*next_root), link);
175
176         while (next_root) {
177                 if ((!only_valid || !next_root->role.invalid) &&
178                     kvm_tdp_mmu_get_root(next_root))
179                         break;
180
181                 next_root = list_next_or_null_rcu(&kvm->arch.tdp_mmu_roots,
182                                 &next_root->link, typeof(*next_root), link);
183         }
184
185         rcu_read_unlock();
186
187         if (prev_root)
188                 kvm_tdp_mmu_put_root(kvm, prev_root, shared);
189
190         return next_root;
191 }
192
193 /*
194  * Note: this iterator gets and puts references to the roots it iterates over.
195  * This makes it safe to release the MMU lock and yield within the loop, but
196  * if exiting the loop early, the caller must drop the reference to the most
197  * recent root. (Unless keeping a live reference is desirable.)
198  *
199  * If shared is set, this function is operating under the MMU lock in read
200  * mode. In the unlikely event that this thread must free a root, the lock
201  * will be temporarily dropped and reacquired in write mode.
202  */
203 #define __for_each_tdp_mmu_root_yield_safe(_kvm, _root, _as_id, _shared, _only_valid)\
204         for (_root = tdp_mmu_next_root(_kvm, NULL, _shared, _only_valid);       \
205              _root;                                                             \
206              _root = tdp_mmu_next_root(_kvm, _root, _shared, _only_valid))      \
207                 if (kvm_lockdep_assert_mmu_lock_held(_kvm, _shared) &&          \
208                     kvm_mmu_page_as_id(_root) != _as_id) {                      \
209                 } else
210
211 #define for_each_valid_tdp_mmu_root_yield_safe(_kvm, _root, _as_id, _shared)    \
212         __for_each_tdp_mmu_root_yield_safe(_kvm, _root, _as_id, _shared, true)
213
214 #define for_each_tdp_mmu_root_yield_safe(_kvm, _root, _as_id)                   \
215         __for_each_tdp_mmu_root_yield_safe(_kvm, _root, _as_id, false, false)
216
217 /*
218  * Iterate over all TDP MMU roots.  Requires that mmu_lock be held for write,
219  * the implication being that any flow that holds mmu_lock for read is
220  * inherently yield-friendly and should use the yield-safe variant above.
221  * Holding mmu_lock for write obviates the need for RCU protection as the list
222  * is guaranteed to be stable.
223  */
224 #define for_each_tdp_mmu_root(_kvm, _root, _as_id)                      \
225         list_for_each_entry(_root, &_kvm->arch.tdp_mmu_roots, link)     \
226                 if (kvm_lockdep_assert_mmu_lock_held(_kvm, false) &&    \
227                     kvm_mmu_page_as_id(_root) != _as_id) {              \
228                 } else
229
230 static struct kvm_mmu_page *tdp_mmu_alloc_sp(struct kvm_vcpu *vcpu)
231 {
232         struct kvm_mmu_page *sp;
233
234         sp = kvm_mmu_memory_cache_alloc(&vcpu->arch.mmu_page_header_cache);
235         sp->spt = kvm_mmu_memory_cache_alloc(&vcpu->arch.mmu_shadow_page_cache);
236
237         return sp;
238 }
239
240 static void tdp_mmu_init_sp(struct kvm_mmu_page *sp, tdp_ptep_t sptep,
241                             gfn_t gfn, union kvm_mmu_page_role role)
242 {
243         INIT_LIST_HEAD(&sp->possible_nx_huge_page_link);
244
245         set_page_private(virt_to_page(sp->spt), (unsigned long)sp);
246
247         sp->role = role;
248         sp->gfn = gfn;
249         sp->ptep = sptep;
250         sp->tdp_mmu_page = true;
251
252         trace_kvm_mmu_get_page(sp, true);
253 }
254
255 static void tdp_mmu_init_child_sp(struct kvm_mmu_page *child_sp,
256                                   struct tdp_iter *iter)
257 {
258         struct kvm_mmu_page *parent_sp;
259         union kvm_mmu_page_role role;
260
261         parent_sp = sptep_to_sp(rcu_dereference(iter->sptep));
262
263         role = parent_sp->role;
264         role.level--;
265
266         tdp_mmu_init_sp(child_sp, iter->sptep, iter->gfn, role);
267 }
268
269 hpa_t kvm_tdp_mmu_get_vcpu_root_hpa(struct kvm_vcpu *vcpu)
270 {
271         union kvm_mmu_page_role role = vcpu->arch.mmu->root_role;
272         struct kvm *kvm = vcpu->kvm;
273         struct kvm_mmu_page *root;
274
275         lockdep_assert_held_write(&kvm->mmu_lock);
276
277         /*
278          * Check for an existing root before allocating a new one.  Note, the
279          * role check prevents consuming an invalid root.
280          */
281         for_each_tdp_mmu_root(kvm, root, kvm_mmu_role_as_id(role)) {
282                 if (root->role.word == role.word &&
283                     kvm_tdp_mmu_get_root(root))
284                         goto out;
285         }
286
287         root = tdp_mmu_alloc_sp(vcpu);
288         tdp_mmu_init_sp(root, NULL, 0, role);
289
290         /*
291          * TDP MMU roots are kept until they are explicitly invalidated, either
292          * by a memslot update or by the destruction of the VM.  Initialize the
293          * refcount to two; one reference for the vCPU, and one reference for
294          * the TDP MMU itself, which is held until the root is invalidated and
295          * is ultimately put by tdp_mmu_zap_root_work().
296          */
297         refcount_set(&root->tdp_mmu_root_count, 2);
298
299         spin_lock(&kvm->arch.tdp_mmu_pages_lock);
300         list_add_rcu(&root->link, &kvm->arch.tdp_mmu_roots);
301         spin_unlock(&kvm->arch.tdp_mmu_pages_lock);
302
303 out:
304         return __pa(root->spt);
305 }
306
307 static void handle_changed_spte(struct kvm *kvm, int as_id, gfn_t gfn,
308                                 u64 old_spte, u64 new_spte, int level,
309                                 bool shared);
310
311 static void tdp_account_mmu_page(struct kvm *kvm, struct kvm_mmu_page *sp)
312 {
313         kvm_account_pgtable_pages((void *)sp->spt, +1);
314         atomic64_inc(&kvm->arch.tdp_mmu_pages);
315 }
316
317 static void tdp_unaccount_mmu_page(struct kvm *kvm, struct kvm_mmu_page *sp)
318 {
319         kvm_account_pgtable_pages((void *)sp->spt, -1);
320         atomic64_dec(&kvm->arch.tdp_mmu_pages);
321 }
322
323 /**
324  * tdp_mmu_unlink_sp() - Remove a shadow page from the list of used pages
325  *
326  * @kvm: kvm instance
327  * @sp: the page to be removed
328  * @shared: This operation may not be running under the exclusive use of
329  *          the MMU lock and the operation must synchronize with other
330  *          threads that might be adding or removing pages.
331  */
332 static void tdp_mmu_unlink_sp(struct kvm *kvm, struct kvm_mmu_page *sp,
333                               bool shared)
334 {
335         tdp_unaccount_mmu_page(kvm, sp);
336
337         if (!sp->nx_huge_page_disallowed)
338                 return;
339
340         if (shared)
341                 spin_lock(&kvm->arch.tdp_mmu_pages_lock);
342         else
343                 lockdep_assert_held_write(&kvm->mmu_lock);
344
345         sp->nx_huge_page_disallowed = false;
346         untrack_possible_nx_huge_page(kvm, sp);
347
348         if (shared)
349                 spin_unlock(&kvm->arch.tdp_mmu_pages_lock);
350 }
351
352 /**
353  * handle_removed_pt() - handle a page table removed from the TDP structure
354  *
355  * @kvm: kvm instance
356  * @pt: the page removed from the paging structure
357  * @shared: This operation may not be running under the exclusive use
358  *          of the MMU lock and the operation must synchronize with other
359  *          threads that might be modifying SPTEs.
360  *
361  * Given a page table that has been removed from the TDP paging structure,
362  * iterates through the page table to clear SPTEs and free child page tables.
363  *
364  * Note that pt is passed in as a tdp_ptep_t, but it does not need RCU
365  * protection. Since this thread removed it from the paging structure,
366  * this thread will be responsible for ensuring the page is freed. Hence the
367  * early rcu_dereferences in the function.
368  */
369 static void handle_removed_pt(struct kvm *kvm, tdp_ptep_t pt, bool shared)
370 {
371         struct kvm_mmu_page *sp = sptep_to_sp(rcu_dereference(pt));
372         int level = sp->role.level;
373         gfn_t base_gfn = sp->gfn;
374         int i;
375
376         trace_kvm_mmu_prepare_zap_page(sp);
377
378         tdp_mmu_unlink_sp(kvm, sp, shared);
379
380         for (i = 0; i < SPTE_ENT_PER_PAGE; i++) {
381                 tdp_ptep_t sptep = pt + i;
382                 gfn_t gfn = base_gfn + i * KVM_PAGES_PER_HPAGE(level);
383                 u64 old_spte;
384
385                 if (shared) {
386                         /*
387                          * Set the SPTE to a nonpresent value that other
388                          * threads will not overwrite. If the SPTE was
389                          * already marked as removed then another thread
390                          * handling a page fault could overwrite it, so
391                          * set the SPTE until it is set from some other
392                          * value to the removed SPTE value.
393                          */
394                         for (;;) {
395                                 old_spte = kvm_tdp_mmu_write_spte_atomic(sptep, REMOVED_SPTE);
396                                 if (!is_removed_spte(old_spte))
397                                         break;
398                                 cpu_relax();
399                         }
400                 } else {
401                         /*
402                          * If the SPTE is not MMU-present, there is no backing
403                          * page associated with the SPTE and so no side effects
404                          * that need to be recorded, and exclusive ownership of
405                          * mmu_lock ensures the SPTE can't be made present.
406                          * Note, zapping MMIO SPTEs is also unnecessary as they
407                          * are guarded by the memslots generation, not by being
408                          * unreachable.
409                          */
410                         old_spte = kvm_tdp_mmu_read_spte(sptep);
411                         if (!is_shadow_present_pte(old_spte))
412                                 continue;
413
414                         /*
415                          * Use the common helper instead of a raw WRITE_ONCE as
416                          * the SPTE needs to be updated atomically if it can be
417                          * modified by a different vCPU outside of mmu_lock.
418                          * Even though the parent SPTE is !PRESENT, the TLB
419                          * hasn't yet been flushed, and both Intel and AMD
420                          * document that A/D assists can use upper-level PxE
421                          * entries that are cached in the TLB, i.e. the CPU can
422                          * still access the page and mark it dirty.
423                          *
424                          * No retry is needed in the atomic update path as the
425                          * sole concern is dropping a Dirty bit, i.e. no other
426                          * task can zap/remove the SPTE as mmu_lock is held for
427                          * write.  Marking the SPTE as a removed SPTE is not
428                          * strictly necessary for the same reason, but using
429                          * the remove SPTE value keeps the shared/exclusive
430                          * paths consistent and allows the handle_changed_spte()
431                          * call below to hardcode the new value to REMOVED_SPTE.
432                          *
433                          * Note, even though dropping a Dirty bit is the only
434                          * scenario where a non-atomic update could result in a
435                          * functional bug, simply checking the Dirty bit isn't
436                          * sufficient as a fast page fault could read the upper
437                          * level SPTE before it is zapped, and then make this
438                          * target SPTE writable, resume the guest, and set the
439                          * Dirty bit between reading the SPTE above and writing
440                          * it here.
441                          */
442                         old_spte = kvm_tdp_mmu_write_spte(sptep, old_spte,
443                                                           REMOVED_SPTE, level);
444                 }
445                 handle_changed_spte(kvm, kvm_mmu_page_as_id(sp), gfn,
446                                     old_spte, REMOVED_SPTE, level, shared);
447         }
448
449         call_rcu(&sp->rcu_head, tdp_mmu_free_sp_rcu_callback);
450 }
451
452 /**
453  * handle_changed_spte - handle bookkeeping associated with an SPTE change
454  * @kvm: kvm instance
455  * @as_id: the address space of the paging structure the SPTE was a part of
456  * @gfn: the base GFN that was mapped by the SPTE
457  * @old_spte: The value of the SPTE before the change
458  * @new_spte: The value of the SPTE after the change
459  * @level: the level of the PT the SPTE is part of in the paging structure
460  * @shared: This operation may not be running under the exclusive use of
461  *          the MMU lock and the operation must synchronize with other
462  *          threads that might be modifying SPTEs.
463  *
464  * Handle bookkeeping that might result from the modification of a SPTE.  Note,
465  * dirty logging updates are handled in common code, not here (see make_spte()
466  * and fast_pf_fix_direct_spte()).
467  */
468 static void handle_changed_spte(struct kvm *kvm, int as_id, gfn_t gfn,
469                                 u64 old_spte, u64 new_spte, int level,
470                                 bool shared)
471 {
472         bool was_present = is_shadow_present_pte(old_spte);
473         bool is_present = is_shadow_present_pte(new_spte);
474         bool was_leaf = was_present && is_last_spte(old_spte, level);
475         bool is_leaf = is_present && is_last_spte(new_spte, level);
476         bool pfn_changed = spte_to_pfn(old_spte) != spte_to_pfn(new_spte);
477
478         WARN_ON(level > PT64_ROOT_MAX_LEVEL);
479         WARN_ON(level < PG_LEVEL_4K);
480         WARN_ON(gfn & (KVM_PAGES_PER_HPAGE(level) - 1));
481
482         /*
483          * If this warning were to trigger it would indicate that there was a
484          * missing MMU notifier or a race with some notifier handler.
485          * A present, leaf SPTE should never be directly replaced with another
486          * present leaf SPTE pointing to a different PFN. A notifier handler
487          * should be zapping the SPTE before the main MM's page table is
488          * changed, or the SPTE should be zeroed, and the TLBs flushed by the
489          * thread before replacement.
490          */
491         if (was_leaf && is_leaf && pfn_changed) {
492                 pr_err("Invalid SPTE change: cannot replace a present leaf\n"
493                        "SPTE with another present leaf SPTE mapping a\n"
494                        "different PFN!\n"
495                        "as_id: %d gfn: %llx old_spte: %llx new_spte: %llx level: %d",
496                        as_id, gfn, old_spte, new_spte, level);
497
498                 /*
499                  * Crash the host to prevent error propagation and guest data
500                  * corruption.
501                  */
502                 BUG();
503         }
504
505         if (old_spte == new_spte)
506                 return;
507
508         trace_kvm_tdp_mmu_spte_changed(as_id, gfn, level, old_spte, new_spte);
509
510         if (is_leaf)
511                 check_spte_writable_invariants(new_spte);
512
513         /*
514          * The only times a SPTE should be changed from a non-present to
515          * non-present state is when an MMIO entry is installed/modified/
516          * removed. In that case, there is nothing to do here.
517          */
518         if (!was_present && !is_present) {
519                 /*
520                  * If this change does not involve a MMIO SPTE or removed SPTE,
521                  * it is unexpected. Log the change, though it should not
522                  * impact the guest since both the former and current SPTEs
523                  * are nonpresent.
524                  */
525                 if (WARN_ON(!is_mmio_spte(old_spte) &&
526                             !is_mmio_spte(new_spte) &&
527                             !is_removed_spte(new_spte)))
528                         pr_err("Unexpected SPTE change! Nonpresent SPTEs\n"
529                                "should not be replaced with another,\n"
530                                "different nonpresent SPTE, unless one or both\n"
531                                "are MMIO SPTEs, or the new SPTE is\n"
532                                "a temporary removed SPTE.\n"
533                                "as_id: %d gfn: %llx old_spte: %llx new_spte: %llx level: %d",
534                                as_id, gfn, old_spte, new_spte, level);
535                 return;
536         }
537
538         if (is_leaf != was_leaf)
539                 kvm_update_page_stats(kvm, level, is_leaf ? 1 : -1);
540
541         if (was_leaf && is_dirty_spte(old_spte) &&
542             (!is_present || !is_dirty_spte(new_spte) || pfn_changed))
543                 kvm_set_pfn_dirty(spte_to_pfn(old_spte));
544
545         /*
546          * Recursively handle child PTs if the change removed a subtree from
547          * the paging structure.  Note the WARN on the PFN changing without the
548          * SPTE being converted to a hugepage (leaf) or being zapped.  Shadow
549          * pages are kernel allocations and should never be migrated.
550          */
551         if (was_present && !was_leaf &&
552             (is_leaf || !is_present || WARN_ON_ONCE(pfn_changed)))
553                 handle_removed_pt(kvm, spte_to_child_pt(old_spte, level), shared);
554
555         if (was_leaf && is_accessed_spte(old_spte) &&
556             (!is_present || !is_accessed_spte(new_spte) || pfn_changed))
557                 kvm_set_pfn_accessed(spte_to_pfn(old_spte));
558 }
559
560 /*
561  * tdp_mmu_set_spte_atomic - Set a TDP MMU SPTE atomically
562  * and handle the associated bookkeeping.  Do not mark the page dirty
563  * in KVM's dirty bitmaps.
564  *
565  * If setting the SPTE fails because it has changed, iter->old_spte will be
566  * refreshed to the current value of the spte.
567  *
568  * @kvm: kvm instance
569  * @iter: a tdp_iter instance currently on the SPTE that should be set
570  * @new_spte: The value the SPTE should be set to
571  * Return:
572  * * 0      - If the SPTE was set.
573  * * -EBUSY - If the SPTE cannot be set. In this case this function will have
574  *            no side-effects other than setting iter->old_spte to the last
575  *            known value of the spte.
576  */
577 static inline int tdp_mmu_set_spte_atomic(struct kvm *kvm,
578                                           struct tdp_iter *iter,
579                                           u64 new_spte)
580 {
581         u64 *sptep = rcu_dereference(iter->sptep);
582
583         /*
584          * The caller is responsible for ensuring the old SPTE is not a REMOVED
585          * SPTE.  KVM should never attempt to zap or manipulate a REMOVED SPTE,
586          * and pre-checking before inserting a new SPTE is advantageous as it
587          * avoids unnecessary work.
588          */
589         WARN_ON_ONCE(iter->yielded || is_removed_spte(iter->old_spte));
590
591         lockdep_assert_held_read(&kvm->mmu_lock);
592
593         /*
594          * Note, fast_pf_fix_direct_spte() can also modify TDP MMU SPTEs and
595          * does not hold the mmu_lock.
596          */
597         if (!try_cmpxchg64(sptep, &iter->old_spte, new_spte))
598                 return -EBUSY;
599
600         handle_changed_spte(kvm, iter->as_id, iter->gfn, iter->old_spte,
601                             new_spte, iter->level, true);
602
603         return 0;
604 }
605
606 static inline int tdp_mmu_zap_spte_atomic(struct kvm *kvm,
607                                           struct tdp_iter *iter)
608 {
609         int ret;
610
611         /*
612          * Freeze the SPTE by setting it to a special,
613          * non-present value. This will stop other threads from
614          * immediately installing a present entry in its place
615          * before the TLBs are flushed.
616          */
617         ret = tdp_mmu_set_spte_atomic(kvm, iter, REMOVED_SPTE);
618         if (ret)
619                 return ret;
620
621         kvm_flush_remote_tlbs_gfn(kvm, iter->gfn, iter->level);
622
623         /*
624          * No other thread can overwrite the removed SPTE as they must either
625          * wait on the MMU lock or use tdp_mmu_set_spte_atomic() which will not
626          * overwrite the special removed SPTE value. No bookkeeping is needed
627          * here since the SPTE is going from non-present to non-present.  Use
628          * the raw write helper to avoid an unnecessary check on volatile bits.
629          */
630         __kvm_tdp_mmu_write_spte(iter->sptep, 0);
631
632         return 0;
633 }
634
635
636 /*
637  * tdp_mmu_set_spte - Set a TDP MMU SPTE and handle the associated bookkeeping
638  * @kvm:              KVM instance
639  * @as_id:            Address space ID, i.e. regular vs. SMM
640  * @sptep:            Pointer to the SPTE
641  * @old_spte:         The current value of the SPTE
642  * @new_spte:         The new value that will be set for the SPTE
643  * @gfn:              The base GFN that was (or will be) mapped by the SPTE
644  * @level:            The level _containing_ the SPTE (its parent PT's level)
645  *
646  * Returns the old SPTE value, which _may_ be different than @old_spte if the
647  * SPTE had voldatile bits.
648  */
649 static u64 tdp_mmu_set_spte(struct kvm *kvm, int as_id, tdp_ptep_t sptep,
650                             u64 old_spte, u64 new_spte, gfn_t gfn, int level)
651 {
652         lockdep_assert_held_write(&kvm->mmu_lock);
653
654         /*
655          * No thread should be using this function to set SPTEs to or from the
656          * temporary removed SPTE value.
657          * If operating under the MMU lock in read mode, tdp_mmu_set_spte_atomic
658          * should be used. If operating under the MMU lock in write mode, the
659          * use of the removed SPTE should not be necessary.
660          */
661         WARN_ON(is_removed_spte(old_spte) || is_removed_spte(new_spte));
662
663         old_spte = kvm_tdp_mmu_write_spte(sptep, old_spte, new_spte, level);
664
665         handle_changed_spte(kvm, as_id, gfn, old_spte, new_spte, level, false);
666         return old_spte;
667 }
668
669 static inline void tdp_mmu_iter_set_spte(struct kvm *kvm, struct tdp_iter *iter,
670                                          u64 new_spte)
671 {
672         WARN_ON_ONCE(iter->yielded);
673         iter->old_spte = tdp_mmu_set_spte(kvm, iter->as_id, iter->sptep,
674                                           iter->old_spte, new_spte,
675                                           iter->gfn, iter->level);
676 }
677
678 #define tdp_root_for_each_pte(_iter, _root, _start, _end) \
679         for_each_tdp_pte(_iter, _root, _start, _end)
680
681 #define tdp_root_for_each_leaf_pte(_iter, _root, _start, _end)  \
682         tdp_root_for_each_pte(_iter, _root, _start, _end)               \
683                 if (!is_shadow_present_pte(_iter.old_spte) ||           \
684                     !is_last_spte(_iter.old_spte, _iter.level))         \
685                         continue;                                       \
686                 else
687
688 #define tdp_mmu_for_each_pte(_iter, _mmu, _start, _end)         \
689         for_each_tdp_pte(_iter, to_shadow_page(_mmu->root.hpa), _start, _end)
690
691 /*
692  * Yield if the MMU lock is contended or this thread needs to return control
693  * to the scheduler.
694  *
695  * If this function should yield and flush is set, it will perform a remote
696  * TLB flush before yielding.
697  *
698  * If this function yields, iter->yielded is set and the caller must skip to
699  * the next iteration, where tdp_iter_next() will reset the tdp_iter's walk
700  * over the paging structures to allow the iterator to continue its traversal
701  * from the paging structure root.
702  *
703  * Returns true if this function yielded.
704  */
705 static inline bool __must_check tdp_mmu_iter_cond_resched(struct kvm *kvm,
706                                                           struct tdp_iter *iter,
707                                                           bool flush, bool shared)
708 {
709         WARN_ON(iter->yielded);
710
711         /* Ensure forward progress has been made before yielding. */
712         if (iter->next_last_level_gfn == iter->yielded_gfn)
713                 return false;
714
715         if (need_resched() || rwlock_needbreak(&kvm->mmu_lock)) {
716                 if (flush)
717                         kvm_flush_remote_tlbs(kvm);
718
719                 rcu_read_unlock();
720
721                 if (shared)
722                         cond_resched_rwlock_read(&kvm->mmu_lock);
723                 else
724                         cond_resched_rwlock_write(&kvm->mmu_lock);
725
726                 rcu_read_lock();
727
728                 WARN_ON(iter->gfn > iter->next_last_level_gfn);
729
730                 iter->yielded = true;
731         }
732
733         return iter->yielded;
734 }
735
736 static inline gfn_t tdp_mmu_max_gfn_exclusive(void)
737 {
738         /*
739          * Bound TDP MMU walks at host.MAXPHYADDR.  KVM disallows memslots with
740          * a gpa range that would exceed the max gfn, and KVM does not create
741          * MMIO SPTEs for "impossible" gfns, instead sending such accesses down
742          * the slow emulation path every time.
743          */
744         return kvm_mmu_max_gfn() + 1;
745 }
746
747 static void __tdp_mmu_zap_root(struct kvm *kvm, struct kvm_mmu_page *root,
748                                bool shared, int zap_level)
749 {
750         struct tdp_iter iter;
751
752         gfn_t end = tdp_mmu_max_gfn_exclusive();
753         gfn_t start = 0;
754
755         for_each_tdp_pte_min_level(iter, root, zap_level, start, end) {
756 retry:
757                 if (tdp_mmu_iter_cond_resched(kvm, &iter, false, shared))
758                         continue;
759
760                 if (!is_shadow_present_pte(iter.old_spte))
761                         continue;
762
763                 if (iter.level > zap_level)
764                         continue;
765
766                 if (!shared)
767                         tdp_mmu_iter_set_spte(kvm, &iter, 0);
768                 else if (tdp_mmu_set_spte_atomic(kvm, &iter, 0))
769                         goto retry;
770         }
771 }
772
773 static void tdp_mmu_zap_root(struct kvm *kvm, struct kvm_mmu_page *root,
774                              bool shared)
775 {
776
777         /*
778          * The root must have an elevated refcount so that it's reachable via
779          * mmu_notifier callbacks, which allows this path to yield and drop
780          * mmu_lock.  When handling an unmap/release mmu_notifier command, KVM
781          * must drop all references to relevant pages prior to completing the
782          * callback.  Dropping mmu_lock with an unreachable root would result
783          * in zapping SPTEs after a relevant mmu_notifier callback completes
784          * and lead to use-after-free as zapping a SPTE triggers "writeback" of
785          * dirty accessed bits to the SPTE's associated struct page.
786          */
787         WARN_ON_ONCE(!refcount_read(&root->tdp_mmu_root_count));
788
789         kvm_lockdep_assert_mmu_lock_held(kvm, shared);
790
791         rcu_read_lock();
792
793         /*
794          * To avoid RCU stalls due to recursively removing huge swaths of SPs,
795          * split the zap into two passes.  On the first pass, zap at the 1gb
796          * level, and then zap top-level SPs on the second pass.  "1gb" is not
797          * arbitrary, as KVM must be able to zap a 1gb shadow page without
798          * inducing a stall to allow in-place replacement with a 1gb hugepage.
799          *
800          * Because zapping a SP recurses on its children, stepping down to
801          * PG_LEVEL_4K in the iterator itself is unnecessary.
802          */
803         __tdp_mmu_zap_root(kvm, root, shared, PG_LEVEL_1G);
804         __tdp_mmu_zap_root(kvm, root, shared, root->role.level);
805
806         rcu_read_unlock();
807 }
808
809 bool kvm_tdp_mmu_zap_sp(struct kvm *kvm, struct kvm_mmu_page *sp)
810 {
811         u64 old_spte;
812
813         /*
814          * This helper intentionally doesn't allow zapping a root shadow page,
815          * which doesn't have a parent page table and thus no associated entry.
816          */
817         if (WARN_ON_ONCE(!sp->ptep))
818                 return false;
819
820         old_spte = kvm_tdp_mmu_read_spte(sp->ptep);
821         if (WARN_ON_ONCE(!is_shadow_present_pte(old_spte)))
822                 return false;
823
824         tdp_mmu_set_spte(kvm, kvm_mmu_page_as_id(sp), sp->ptep, old_spte, 0,
825                          sp->gfn, sp->role.level + 1);
826
827         return true;
828 }
829
830 /*
831  * If can_yield is true, will release the MMU lock and reschedule if the
832  * scheduler needs the CPU or there is contention on the MMU lock. If this
833  * function cannot yield, it will not release the MMU lock or reschedule and
834  * the caller must ensure it does not supply too large a GFN range, or the
835  * operation can cause a soft lockup.
836  */
837 static bool tdp_mmu_zap_leafs(struct kvm *kvm, struct kvm_mmu_page *root,
838                               gfn_t start, gfn_t end, bool can_yield, bool flush)
839 {
840         struct tdp_iter iter;
841
842         end = min(end, tdp_mmu_max_gfn_exclusive());
843
844         lockdep_assert_held_write(&kvm->mmu_lock);
845
846         rcu_read_lock();
847
848         for_each_tdp_pte_min_level(iter, root, PG_LEVEL_4K, start, end) {
849                 if (can_yield &&
850                     tdp_mmu_iter_cond_resched(kvm, &iter, flush, false)) {
851                         flush = false;
852                         continue;
853                 }
854
855                 if (!is_shadow_present_pte(iter.old_spte) ||
856                     !is_last_spte(iter.old_spte, iter.level))
857                         continue;
858
859                 tdp_mmu_iter_set_spte(kvm, &iter, 0);
860                 flush = true;
861         }
862
863         rcu_read_unlock();
864
865         /*
866          * Because this flow zaps _only_ leaf SPTEs, the caller doesn't need
867          * to provide RCU protection as no 'struct kvm_mmu_page' will be freed.
868          */
869         return flush;
870 }
871
872 /*
873  * Zap leaf SPTEs for the range of gfns, [start, end), for all roots. Returns
874  * true if a TLB flush is needed before releasing the MMU lock, i.e. if one or
875  * more SPTEs were zapped since the MMU lock was last acquired.
876  */
877 bool kvm_tdp_mmu_zap_leafs(struct kvm *kvm, int as_id, gfn_t start, gfn_t end,
878                            bool can_yield, bool flush)
879 {
880         struct kvm_mmu_page *root;
881
882         for_each_tdp_mmu_root_yield_safe(kvm, root, as_id)
883                 flush = tdp_mmu_zap_leafs(kvm, root, start, end, can_yield, flush);
884
885         return flush;
886 }
887
888 void kvm_tdp_mmu_zap_all(struct kvm *kvm)
889 {
890         struct kvm_mmu_page *root;
891         int i;
892
893         /*
894          * Zap all roots, including invalid roots, as all SPTEs must be dropped
895          * before returning to the caller.  Zap directly even if the root is
896          * also being zapped by a worker.  Walking zapped top-level SPTEs isn't
897          * all that expensive and mmu_lock is already held, which means the
898          * worker has yielded, i.e. flushing the work instead of zapping here
899          * isn't guaranteed to be any faster.
900          *
901          * A TLB flush is unnecessary, KVM zaps everything if and only the VM
902          * is being destroyed or the userspace VMM has exited.  In both cases,
903          * KVM_RUN is unreachable, i.e. no vCPUs will ever service the request.
904          */
905         for (i = 0; i < KVM_ADDRESS_SPACE_NUM; i++) {
906                 for_each_tdp_mmu_root_yield_safe(kvm, root, i)
907                         tdp_mmu_zap_root(kvm, root, false);
908         }
909 }
910
911 /*
912  * Zap all invalidated roots to ensure all SPTEs are dropped before the "fast
913  * zap" completes.
914  */
915 void kvm_tdp_mmu_zap_invalidated_roots(struct kvm *kvm)
916 {
917         flush_workqueue(kvm->arch.tdp_mmu_zap_wq);
918 }
919
920 /*
921  * Mark each TDP MMU root as invalid to prevent vCPUs from reusing a root that
922  * is about to be zapped, e.g. in response to a memslots update.  The actual
923  * zapping is performed asynchronously.  Using a separate workqueue makes it
924  * easy to ensure that the destruction is performed before the "fast zap"
925  * completes, without keeping a separate list of invalidated roots; the list is
926  * effectively the list of work items in the workqueue.
927  *
928  * Note, the asynchronous worker is gifted the TDP MMU's reference.
929  * See kvm_tdp_mmu_get_vcpu_root_hpa().
930  */
931 void kvm_tdp_mmu_invalidate_all_roots(struct kvm *kvm)
932 {
933         struct kvm_mmu_page *root;
934
935         /*
936          * mmu_lock must be held for write to ensure that a root doesn't become
937          * invalid while there are active readers (invalidating a root while
938          * there are active readers may or may not be problematic in practice,
939          * but it's uncharted territory and not supported).
940          *
941          * Waive the assertion if there are no users of @kvm, i.e. the VM is
942          * being destroyed after all references have been put, or if no vCPUs
943          * have been created (which means there are no roots), i.e. the VM is
944          * being destroyed in an error path of KVM_CREATE_VM.
945          */
946         if (IS_ENABLED(CONFIG_PROVE_LOCKING) &&
947             refcount_read(&kvm->users_count) && kvm->created_vcpus)
948                 lockdep_assert_held_write(&kvm->mmu_lock);
949
950         /*
951          * As above, mmu_lock isn't held when destroying the VM!  There can't
952          * be other references to @kvm, i.e. nothing else can invalidate roots
953          * or be consuming roots, but walking the list of roots does need to be
954          * guarded against roots being deleted by the asynchronous zap worker.
955          */
956         rcu_read_lock();
957
958         list_for_each_entry_rcu(root, &kvm->arch.tdp_mmu_roots, link) {
959                 if (!root->role.invalid) {
960                         root->role.invalid = true;
961                         tdp_mmu_schedule_zap_root(kvm, root);
962                 }
963         }
964
965         rcu_read_unlock();
966 }
967
968 /*
969  * Installs a last-level SPTE to handle a TDP page fault.
970  * (NPT/EPT violation/misconfiguration)
971  */
972 static int tdp_mmu_map_handle_target_level(struct kvm_vcpu *vcpu,
973                                           struct kvm_page_fault *fault,
974                                           struct tdp_iter *iter)
975 {
976         struct kvm_mmu_page *sp = sptep_to_sp(rcu_dereference(iter->sptep));
977         u64 new_spte;
978         int ret = RET_PF_FIXED;
979         bool wrprot = false;
980
981         if (WARN_ON_ONCE(sp->role.level != fault->goal_level))
982                 return RET_PF_RETRY;
983
984         if (unlikely(!fault->slot))
985                 new_spte = make_mmio_spte(vcpu, iter->gfn, ACC_ALL);
986         else
987                 wrprot = make_spte(vcpu, sp, fault->slot, ACC_ALL, iter->gfn,
988                                          fault->pfn, iter->old_spte, fault->prefetch, true,
989                                          fault->map_writable, &new_spte);
990
991         if (new_spte == iter->old_spte)
992                 ret = RET_PF_SPURIOUS;
993         else if (tdp_mmu_set_spte_atomic(vcpu->kvm, iter, new_spte))
994                 return RET_PF_RETRY;
995         else if (is_shadow_present_pte(iter->old_spte) &&
996                  !is_last_spte(iter->old_spte, iter->level))
997                 kvm_flush_remote_tlbs_gfn(vcpu->kvm, iter->gfn, iter->level);
998
999         /*
1000          * If the page fault was caused by a write but the page is write
1001          * protected, emulation is needed. If the emulation was skipped,
1002          * the vCPU would have the same fault again.
1003          */
1004         if (wrprot) {
1005                 if (fault->write)
1006                         ret = RET_PF_EMULATE;
1007         }
1008
1009         /* If a MMIO SPTE is installed, the MMIO will need to be emulated. */
1010         if (unlikely(is_mmio_spte(new_spte))) {
1011                 vcpu->stat.pf_mmio_spte_created++;
1012                 trace_mark_mmio_spte(rcu_dereference(iter->sptep), iter->gfn,
1013                                      new_spte);
1014                 ret = RET_PF_EMULATE;
1015         } else {
1016                 trace_kvm_mmu_set_spte(iter->level, iter->gfn,
1017                                        rcu_dereference(iter->sptep));
1018         }
1019
1020         return ret;
1021 }
1022
1023 /*
1024  * tdp_mmu_link_sp - Replace the given spte with an spte pointing to the
1025  * provided page table.
1026  *
1027  * @kvm: kvm instance
1028  * @iter: a tdp_iter instance currently on the SPTE that should be set
1029  * @sp: The new TDP page table to install.
1030  * @shared: This operation is running under the MMU lock in read mode.
1031  *
1032  * Returns: 0 if the new page table was installed. Non-0 if the page table
1033  *          could not be installed (e.g. the atomic compare-exchange failed).
1034  */
1035 static int tdp_mmu_link_sp(struct kvm *kvm, struct tdp_iter *iter,
1036                            struct kvm_mmu_page *sp, bool shared)
1037 {
1038         u64 spte = make_nonleaf_spte(sp->spt, !kvm_ad_enabled());
1039         int ret = 0;
1040
1041         if (shared) {
1042                 ret = tdp_mmu_set_spte_atomic(kvm, iter, spte);
1043                 if (ret)
1044                         return ret;
1045         } else {
1046                 tdp_mmu_iter_set_spte(kvm, iter, spte);
1047         }
1048
1049         tdp_account_mmu_page(kvm, sp);
1050
1051         return 0;
1052 }
1053
1054 static int tdp_mmu_split_huge_page(struct kvm *kvm, struct tdp_iter *iter,
1055                                    struct kvm_mmu_page *sp, bool shared);
1056
1057 /*
1058  * Handle a TDP page fault (NPT/EPT violation/misconfiguration) by installing
1059  * page tables and SPTEs to translate the faulting guest physical address.
1060  */
1061 int kvm_tdp_mmu_map(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_page_fault *fault)
1062 {
1063         struct kvm_mmu *mmu = vcpu->arch.mmu;
1064         struct kvm *kvm = vcpu->kvm;
1065         struct tdp_iter iter;
1066         struct kvm_mmu_page *sp;
1067         int ret = RET_PF_RETRY;
1068
1069         kvm_mmu_hugepage_adjust(vcpu, fault);
1070
1071         trace_kvm_mmu_spte_requested(fault);
1072
1073         rcu_read_lock();
1074
1075         tdp_mmu_for_each_pte(iter, mmu, fault->gfn, fault->gfn + 1) {
1076                 int r;
1077
1078                 if (fault->nx_huge_page_workaround_enabled)
1079                         disallowed_hugepage_adjust(fault, iter.old_spte, iter.level);
1080
1081                 /*
1082                  * If SPTE has been frozen by another thread, just give up and
1083                  * retry, avoiding unnecessary page table allocation and free.
1084                  */
1085                 if (is_removed_spte(iter.old_spte))
1086                         goto retry;
1087
1088                 if (iter.level == fault->goal_level)
1089                         goto map_target_level;
1090
1091                 /* Step down into the lower level page table if it exists. */
1092                 if (is_shadow_present_pte(iter.old_spte) &&
1093                     !is_large_pte(iter.old_spte))
1094                         continue;
1095
1096                 /*
1097                  * The SPTE is either non-present or points to a huge page that
1098                  * needs to be split.
1099                  */
1100                 sp = tdp_mmu_alloc_sp(vcpu);
1101                 tdp_mmu_init_child_sp(sp, &iter);
1102
1103                 sp->nx_huge_page_disallowed = fault->huge_page_disallowed;
1104
1105                 if (is_shadow_present_pte(iter.old_spte))
1106                         r = tdp_mmu_split_huge_page(kvm, &iter, sp, true);
1107                 else
1108                         r = tdp_mmu_link_sp(kvm, &iter, sp, true);
1109
1110                 /*
1111                  * Force the guest to retry if installing an upper level SPTE
1112                  * failed, e.g. because a different task modified the SPTE.
1113                  */
1114                 if (r) {
1115                         tdp_mmu_free_sp(sp);
1116                         goto retry;
1117                 }
1118
1119                 if (fault->huge_page_disallowed &&
1120                     fault->req_level >= iter.level) {
1121                         spin_lock(&kvm->arch.tdp_mmu_pages_lock);
1122                         if (sp->nx_huge_page_disallowed)
1123                                 track_possible_nx_huge_page(kvm, sp);
1124                         spin_unlock(&kvm->arch.tdp_mmu_pages_lock);
1125                 }
1126         }
1127
1128         /*
1129          * The walk aborted before reaching the target level, e.g. because the
1130          * iterator detected an upper level SPTE was frozen during traversal.
1131          */
1132         WARN_ON_ONCE(iter.level == fault->goal_level);
1133         goto retry;
1134
1135 map_target_level:
1136         ret = tdp_mmu_map_handle_target_level(vcpu, fault, &iter);
1137
1138 retry:
1139         rcu_read_unlock();
1140         return ret;
1141 }
1142
1143 bool kvm_tdp_mmu_unmap_gfn_range(struct kvm *kvm, struct kvm_gfn_range *range,
1144                                  bool flush)
1145 {
1146         return kvm_tdp_mmu_zap_leafs(kvm, range->slot->as_id, range->start,
1147                                      range->end, range->may_block, flush);
1148 }
1149
1150 typedef bool (*tdp_handler_t)(struct kvm *kvm, struct tdp_iter *iter,
1151                               struct kvm_gfn_range *range);
1152
1153 static __always_inline bool kvm_tdp_mmu_handle_gfn(struct kvm *kvm,
1154                                                    struct kvm_gfn_range *range,
1155                                                    tdp_handler_t handler)
1156 {
1157         struct kvm_mmu_page *root;
1158         struct tdp_iter iter;
1159         bool ret = false;
1160
1161         /*
1162          * Don't support rescheduling, none of the MMU notifiers that funnel
1163          * into this helper allow blocking; it'd be dead, wasteful code.
1164          */
1165         for_each_tdp_mmu_root(kvm, root, range->slot->as_id) {
1166                 rcu_read_lock();
1167
1168                 tdp_root_for_each_leaf_pte(iter, root, range->start, range->end)
1169                         ret |= handler(kvm, &iter, range);
1170
1171                 rcu_read_unlock();
1172         }
1173
1174         return ret;
1175 }
1176
1177 /*
1178  * Mark the SPTEs range of GFNs [start, end) unaccessed and return non-zero
1179  * if any of the GFNs in the range have been accessed.
1180  *
1181  * No need to mark the corresponding PFN as accessed as this call is coming
1182  * from the clear_young() or clear_flush_young() notifier, which uses the
1183  * return value to determine if the page has been accessed.
1184  */
1185 static bool age_gfn_range(struct kvm *kvm, struct tdp_iter *iter,
1186                           struct kvm_gfn_range *range)
1187 {
1188         u64 new_spte;
1189
1190         /* If we have a non-accessed entry we don't need to change the pte. */
1191         if (!is_accessed_spte(iter->old_spte))
1192                 return false;
1193
1194         if (spte_ad_enabled(iter->old_spte)) {
1195                 iter->old_spte = tdp_mmu_clear_spte_bits(iter->sptep,
1196                                                          iter->old_spte,
1197                                                          shadow_accessed_mask,
1198                                                          iter->level);
1199                 new_spte = iter->old_spte & ~shadow_accessed_mask;
1200         } else {
1201                 /*
1202                  * Capture the dirty status of the page, so that it doesn't get
1203                  * lost when the SPTE is marked for access tracking.
1204                  */
1205                 if (is_writable_pte(iter->old_spte))
1206                         kvm_set_pfn_dirty(spte_to_pfn(iter->old_spte));
1207
1208                 new_spte = mark_spte_for_access_track(iter->old_spte);
1209                 iter->old_spte = kvm_tdp_mmu_write_spte(iter->sptep,
1210                                                         iter->old_spte, new_spte,
1211                                                         iter->level);
1212         }
1213
1214         trace_kvm_tdp_mmu_spte_changed(iter->as_id, iter->gfn, iter->level,
1215                                        iter->old_spte, new_spte);
1216         return true;
1217 }
1218
1219 bool kvm_tdp_mmu_age_gfn_range(struct kvm *kvm, struct kvm_gfn_range *range)
1220 {
1221         return kvm_tdp_mmu_handle_gfn(kvm, range, age_gfn_range);
1222 }
1223
1224 static bool test_age_gfn(struct kvm *kvm, struct tdp_iter *iter,
1225                          struct kvm_gfn_range *range)
1226 {
1227         return is_accessed_spte(iter->old_spte);
1228 }
1229
1230 bool kvm_tdp_mmu_test_age_gfn(struct kvm *kvm, struct kvm_gfn_range *range)
1231 {
1232         return kvm_tdp_mmu_handle_gfn(kvm, range, test_age_gfn);
1233 }
1234
1235 static bool set_spte_gfn(struct kvm *kvm, struct tdp_iter *iter,
1236                          struct kvm_gfn_range *range)
1237 {
1238         u64 new_spte;
1239
1240         /* Huge pages aren't expected to be modified without first being zapped. */
1241         WARN_ON(pte_huge(range->pte) || range->start + 1 != range->end);
1242
1243         if (iter->level != PG_LEVEL_4K ||
1244             !is_shadow_present_pte(iter->old_spte))
1245                 return false;
1246
1247         /*
1248          * Note, when changing a read-only SPTE, it's not strictly necessary to
1249          * zero the SPTE before setting the new PFN, but doing so preserves the
1250          * invariant that the PFN of a present * leaf SPTE can never change.
1251          * See handle_changed_spte().
1252          */
1253         tdp_mmu_iter_set_spte(kvm, iter, 0);
1254
1255         if (!pte_write(range->pte)) {
1256                 new_spte = kvm_mmu_changed_pte_notifier_make_spte(iter->old_spte,
1257                                                                   pte_pfn(range->pte));
1258
1259                 tdp_mmu_iter_set_spte(kvm, iter, new_spte);
1260         }
1261
1262         return true;
1263 }
1264
1265 /*
1266  * Handle the changed_pte MMU notifier for the TDP MMU.
1267  * data is a pointer to the new pte_t mapping the HVA specified by the MMU
1268  * notifier.
1269  * Returns non-zero if a flush is needed before releasing the MMU lock.
1270  */
1271 bool kvm_tdp_mmu_set_spte_gfn(struct kvm *kvm, struct kvm_gfn_range *range)
1272 {
1273         /*
1274          * No need to handle the remote TLB flush under RCU protection, the
1275          * target SPTE _must_ be a leaf SPTE, i.e. cannot result in freeing a
1276          * shadow page. See the WARN on pfn_changed in handle_changed_spte().
1277          */
1278         return kvm_tdp_mmu_handle_gfn(kvm, range, set_spte_gfn);
1279 }
1280
1281 /*
1282  * Remove write access from all SPTEs at or above min_level that map GFNs
1283  * [start, end). Returns true if an SPTE has been changed and the TLBs need to
1284  * be flushed.
1285  */
1286 static bool wrprot_gfn_range(struct kvm *kvm, struct kvm_mmu_page *root,
1287                              gfn_t start, gfn_t end, int min_level)
1288 {
1289         struct tdp_iter iter;
1290         u64 new_spte;
1291         bool spte_set = false;
1292
1293         rcu_read_lock();
1294
1295         BUG_ON(min_level > KVM_MAX_HUGEPAGE_LEVEL);
1296
1297         for_each_tdp_pte_min_level(iter, root, min_level, start, end) {
1298 retry:
1299                 if (tdp_mmu_iter_cond_resched(kvm, &iter, false, true))
1300                         continue;
1301
1302                 if (!is_shadow_present_pte(iter.old_spte) ||
1303                     !is_last_spte(iter.old_spte, iter.level) ||
1304                     !(iter.old_spte & PT_WRITABLE_MASK))
1305                         continue;
1306
1307                 new_spte = iter.old_spte & ~PT_WRITABLE_MASK;
1308
1309                 if (tdp_mmu_set_spte_atomic(kvm, &iter, new_spte))
1310                         goto retry;
1311
1312                 spte_set = true;
1313         }
1314
1315         rcu_read_unlock();
1316         return spte_set;
1317 }
1318
1319 /*
1320  * Remove write access from all the SPTEs mapping GFNs in the memslot. Will
1321  * only affect leaf SPTEs down to min_level.
1322  * Returns true if an SPTE has been changed and the TLBs need to be flushed.
1323  */
1324 bool kvm_tdp_mmu_wrprot_slot(struct kvm *kvm,
1325                              const struct kvm_memory_slot *slot, int min_level)
1326 {
1327         struct kvm_mmu_page *root;
1328         bool spte_set = false;
1329
1330         lockdep_assert_held_read(&kvm->mmu_lock);
1331
1332         for_each_valid_tdp_mmu_root_yield_safe(kvm, root, slot->as_id, true)
1333                 spte_set |= wrprot_gfn_range(kvm, root, slot->base_gfn,
1334                              slot->base_gfn + slot->npages, min_level);
1335
1336         return spte_set;
1337 }
1338
1339 static struct kvm_mmu_page *__tdp_mmu_alloc_sp_for_split(gfp_t gfp)
1340 {
1341         struct kvm_mmu_page *sp;
1342
1343         gfp |= __GFP_ZERO;
1344
1345         sp = kmem_cache_alloc(mmu_page_header_cache, gfp);
1346         if (!sp)
1347                 return NULL;
1348
1349         sp->spt = (void *)__get_free_page(gfp);
1350         if (!sp->spt) {
1351                 kmem_cache_free(mmu_page_header_cache, sp);
1352                 return NULL;
1353         }
1354
1355         return sp;
1356 }
1357
1358 static struct kvm_mmu_page *tdp_mmu_alloc_sp_for_split(struct kvm *kvm,
1359                                                        struct tdp_iter *iter,
1360                                                        bool shared)
1361 {
1362         struct kvm_mmu_page *sp;
1363
1364         /*
1365          * Since we are allocating while under the MMU lock we have to be
1366          * careful about GFP flags. Use GFP_NOWAIT to avoid blocking on direct
1367          * reclaim and to avoid making any filesystem callbacks (which can end
1368          * up invoking KVM MMU notifiers, resulting in a deadlock).
1369          *
1370          * If this allocation fails we drop the lock and retry with reclaim
1371          * allowed.
1372          */
1373         sp = __tdp_mmu_alloc_sp_for_split(GFP_NOWAIT | __GFP_ACCOUNT);
1374         if (sp)
1375                 return sp;
1376
1377         rcu_read_unlock();
1378
1379         if (shared)
1380                 read_unlock(&kvm->mmu_lock);
1381         else
1382                 write_unlock(&kvm->mmu_lock);
1383
1384         iter->yielded = true;
1385         sp = __tdp_mmu_alloc_sp_for_split(GFP_KERNEL_ACCOUNT);
1386
1387         if (shared)
1388                 read_lock(&kvm->mmu_lock);
1389         else
1390                 write_lock(&kvm->mmu_lock);
1391
1392         rcu_read_lock();
1393
1394         return sp;
1395 }
1396
1397 /* Note, the caller is responsible for initializing @sp. */
1398 static int tdp_mmu_split_huge_page(struct kvm *kvm, struct tdp_iter *iter,
1399                                    struct kvm_mmu_page *sp, bool shared)
1400 {
1401         const u64 huge_spte = iter->old_spte;
1402         const int level = iter->level;
1403         int ret, i;
1404
1405         /*
1406          * No need for atomics when writing to sp->spt since the page table has
1407          * not been linked in yet and thus is not reachable from any other CPU.
1408          */
1409         for (i = 0; i < SPTE_ENT_PER_PAGE; i++)
1410                 sp->spt[i] = make_huge_page_split_spte(kvm, huge_spte, sp->role, i);
1411
1412         /*
1413          * Replace the huge spte with a pointer to the populated lower level
1414          * page table. Since we are making this change without a TLB flush vCPUs
1415          * will see a mix of the split mappings and the original huge mapping,
1416          * depending on what's currently in their TLB. This is fine from a
1417          * correctness standpoint since the translation will be the same either
1418          * way.
1419          */
1420         ret = tdp_mmu_link_sp(kvm, iter, sp, shared);
1421         if (ret)
1422                 goto out;
1423
1424         /*
1425          * tdp_mmu_link_sp_atomic() will handle subtracting the huge page we
1426          * are overwriting from the page stats. But we have to manually update
1427          * the page stats with the new present child pages.
1428          */
1429         kvm_update_page_stats(kvm, level - 1, SPTE_ENT_PER_PAGE);
1430
1431 out:
1432         trace_kvm_mmu_split_huge_page(iter->gfn, huge_spte, level, ret);
1433         return ret;
1434 }
1435
1436 static int tdp_mmu_split_huge_pages_root(struct kvm *kvm,
1437                                          struct kvm_mmu_page *root,
1438                                          gfn_t start, gfn_t end,
1439                                          int target_level, bool shared)
1440 {
1441         struct kvm_mmu_page *sp = NULL;
1442         struct tdp_iter iter;
1443         int ret = 0;
1444
1445         rcu_read_lock();
1446
1447         /*
1448          * Traverse the page table splitting all huge pages above the target
1449          * level into one lower level. For example, if we encounter a 1GB page
1450          * we split it into 512 2MB pages.
1451          *
1452          * Since the TDP iterator uses a pre-order traversal, we are guaranteed
1453          * to visit an SPTE before ever visiting its children, which means we
1454          * will correctly recursively split huge pages that are more than one
1455          * level above the target level (e.g. splitting a 1GB to 512 2MB pages,
1456          * and then splitting each of those to 512 4KB pages).
1457          */
1458         for_each_tdp_pte_min_level(iter, root, target_level + 1, start, end) {
1459 retry:
1460                 if (tdp_mmu_iter_cond_resched(kvm, &iter, false, shared))
1461                         continue;
1462
1463                 if (!is_shadow_present_pte(iter.old_spte) || !is_large_pte(iter.old_spte))
1464                         continue;
1465
1466                 if (!sp) {
1467                         sp = tdp_mmu_alloc_sp_for_split(kvm, &iter, shared);
1468                         if (!sp) {
1469                                 ret = -ENOMEM;
1470                                 trace_kvm_mmu_split_huge_page(iter.gfn,
1471                                                               iter.old_spte,
1472                                                               iter.level, ret);
1473                                 break;
1474                         }
1475
1476                         if (iter.yielded)
1477                                 continue;
1478                 }
1479
1480                 tdp_mmu_init_child_sp(sp, &iter);
1481
1482                 if (tdp_mmu_split_huge_page(kvm, &iter, sp, shared))
1483                         goto retry;
1484
1485                 sp = NULL;
1486         }
1487
1488         rcu_read_unlock();
1489
1490         /*
1491          * It's possible to exit the loop having never used the last sp if, for
1492          * example, a vCPU doing HugePage NX splitting wins the race and
1493          * installs its own sp in place of the last sp we tried to split.
1494          */
1495         if (sp)
1496                 tdp_mmu_free_sp(sp);
1497
1498         return ret;
1499 }
1500
1501
1502 /*
1503  * Try to split all huge pages mapped by the TDP MMU down to the target level.
1504  */
1505 void kvm_tdp_mmu_try_split_huge_pages(struct kvm *kvm,
1506                                       const struct kvm_memory_slot *slot,
1507                                       gfn_t start, gfn_t end,
1508                                       int target_level, bool shared)
1509 {
1510         struct kvm_mmu_page *root;
1511         int r = 0;
1512
1513         kvm_lockdep_assert_mmu_lock_held(kvm, shared);
1514
1515         for_each_valid_tdp_mmu_root_yield_safe(kvm, root, slot->as_id, shared) {
1516                 r = tdp_mmu_split_huge_pages_root(kvm, root, start, end, target_level, shared);
1517                 if (r) {
1518                         kvm_tdp_mmu_put_root(kvm, root, shared);
1519                         break;
1520                 }
1521         }
1522 }
1523
1524 /*
1525  * Clear the dirty status of all the SPTEs mapping GFNs in the memslot. If
1526  * AD bits are enabled, this will involve clearing the dirty bit on each SPTE.
1527  * If AD bits are not enabled, this will require clearing the writable bit on
1528  * each SPTE. Returns true if an SPTE has been changed and the TLBs need to
1529  * be flushed.
1530  */
1531 static bool clear_dirty_gfn_range(struct kvm *kvm, struct kvm_mmu_page *root,
1532                            gfn_t start, gfn_t end)
1533 {
1534         u64 dbit = kvm_ad_enabled() ? shadow_dirty_mask : PT_WRITABLE_MASK;
1535         struct tdp_iter iter;
1536         bool spte_set = false;
1537
1538         rcu_read_lock();
1539
1540         tdp_root_for_each_leaf_pte(iter, root, start, end) {
1541 retry:
1542                 if (tdp_mmu_iter_cond_resched(kvm, &iter, false, true))
1543                         continue;
1544
1545                 if (!is_shadow_present_pte(iter.old_spte))
1546                         continue;
1547
1548                 MMU_WARN_ON(kvm_ad_enabled() &&
1549                             spte_ad_need_write_protect(iter.old_spte));
1550
1551                 if (!(iter.old_spte & dbit))
1552                         continue;
1553
1554                 if (tdp_mmu_set_spte_atomic(kvm, &iter, iter.old_spte & ~dbit))
1555                         goto retry;
1556
1557                 spte_set = true;
1558         }
1559
1560         rcu_read_unlock();
1561         return spte_set;
1562 }
1563
1564 /*
1565  * Clear the dirty status of all the SPTEs mapping GFNs in the memslot. If
1566  * AD bits are enabled, this will involve clearing the dirty bit on each SPTE.
1567  * If AD bits are not enabled, this will require clearing the writable bit on
1568  * each SPTE. Returns true if an SPTE has been changed and the TLBs need to
1569  * be flushed.
1570  */
1571 bool kvm_tdp_mmu_clear_dirty_slot(struct kvm *kvm,
1572                                   const struct kvm_memory_slot *slot)
1573 {
1574         struct kvm_mmu_page *root;
1575         bool spte_set = false;
1576
1577         lockdep_assert_held_read(&kvm->mmu_lock);
1578
1579         for_each_valid_tdp_mmu_root_yield_safe(kvm, root, slot->as_id, true)
1580                 spte_set |= clear_dirty_gfn_range(kvm, root, slot->base_gfn,
1581                                 slot->base_gfn + slot->npages);
1582
1583         return spte_set;
1584 }
1585
1586 /*
1587  * Clears the dirty status of all the 4k SPTEs mapping GFNs for which a bit is
1588  * set in mask, starting at gfn. The given memslot is expected to contain all
1589  * the GFNs represented by set bits in the mask. If AD bits are enabled,
1590  * clearing the dirty status will involve clearing the dirty bit on each SPTE
1591  * or, if AD bits are not enabled, clearing the writable bit on each SPTE.
1592  */
1593 static void clear_dirty_pt_masked(struct kvm *kvm, struct kvm_mmu_page *root,
1594                                   gfn_t gfn, unsigned long mask, bool wrprot)
1595 {
1596         u64 dbit = (wrprot || !kvm_ad_enabled()) ? PT_WRITABLE_MASK :
1597                                                    shadow_dirty_mask;
1598         struct tdp_iter iter;
1599
1600         rcu_read_lock();
1601
1602         tdp_root_for_each_leaf_pte(iter, root, gfn + __ffs(mask),
1603                                     gfn + BITS_PER_LONG) {
1604                 if (!mask)
1605                         break;
1606
1607                 MMU_WARN_ON(kvm_ad_enabled() &&
1608                             spte_ad_need_write_protect(iter.old_spte));
1609
1610                 if (iter.level > PG_LEVEL_4K ||
1611                     !(mask & (1UL << (iter.gfn - gfn))))
1612                         continue;
1613
1614                 mask &= ~(1UL << (iter.gfn - gfn));
1615
1616                 if (!(iter.old_spte & dbit))
1617                         continue;
1618
1619                 iter.old_spte = tdp_mmu_clear_spte_bits(iter.sptep,
1620                                                         iter.old_spte, dbit,
1621                                                         iter.level);
1622
1623                 trace_kvm_tdp_mmu_spte_changed(iter.as_id, iter.gfn, iter.level,
1624                                                iter.old_spte,
1625                                                iter.old_spte & ~dbit);
1626                 kvm_set_pfn_dirty(spte_to_pfn(iter.old_spte));
1627         }
1628
1629         rcu_read_unlock();
1630 }
1631
1632 /*
1633  * Clears the dirty status of all the 4k SPTEs mapping GFNs for which a bit is
1634  * set in mask, starting at gfn. The given memslot is expected to contain all
1635  * the GFNs represented by set bits in the mask. If AD bits are enabled,
1636  * clearing the dirty status will involve clearing the dirty bit on each SPTE
1637  * or, if AD bits are not enabled, clearing the writable bit on each SPTE.
1638  */
1639 void kvm_tdp_mmu_clear_dirty_pt_masked(struct kvm *kvm,
1640                                        struct kvm_memory_slot *slot,
1641                                        gfn_t gfn, unsigned long mask,
1642                                        bool wrprot)
1643 {
1644         struct kvm_mmu_page *root;
1645
1646         lockdep_assert_held_write(&kvm->mmu_lock);
1647         for_each_tdp_mmu_root(kvm, root, slot->as_id)
1648                 clear_dirty_pt_masked(kvm, root, gfn, mask, wrprot);
1649 }
1650
1651 static void zap_collapsible_spte_range(struct kvm *kvm,
1652                                        struct kvm_mmu_page *root,
1653                                        const struct kvm_memory_slot *slot)
1654 {
1655         gfn_t start = slot->base_gfn;
1656         gfn_t end = start + slot->npages;
1657         struct tdp_iter iter;
1658         int max_mapping_level;
1659
1660         rcu_read_lock();
1661
1662         for_each_tdp_pte_min_level(iter, root, PG_LEVEL_2M, start, end) {
1663 retry:
1664                 if (tdp_mmu_iter_cond_resched(kvm, &iter, false, true))
1665                         continue;
1666
1667                 if (iter.level > KVM_MAX_HUGEPAGE_LEVEL ||
1668                     !is_shadow_present_pte(iter.old_spte))
1669                         continue;
1670
1671                 /*
1672                  * Don't zap leaf SPTEs, if a leaf SPTE could be replaced with
1673                  * a large page size, then its parent would have been zapped
1674                  * instead of stepping down.
1675                  */
1676                 if (is_last_spte(iter.old_spte, iter.level))
1677                         continue;
1678
1679                 /*
1680                  * If iter.gfn resides outside of the slot, i.e. the page for
1681                  * the current level overlaps but is not contained by the slot,
1682                  * then the SPTE can't be made huge.  More importantly, trying
1683                  * to query that info from slot->arch.lpage_info will cause an
1684                  * out-of-bounds access.
1685                  */
1686                 if (iter.gfn < start || iter.gfn >= end)
1687                         continue;
1688
1689                 max_mapping_level = kvm_mmu_max_mapping_level(kvm, slot,
1690                                                               iter.gfn, PG_LEVEL_NUM);
1691                 if (max_mapping_level < iter.level)
1692                         continue;
1693
1694                 /* Note, a successful atomic zap also does a remote TLB flush. */
1695                 if (tdp_mmu_zap_spte_atomic(kvm, &iter))
1696                         goto retry;
1697         }
1698
1699         rcu_read_unlock();
1700 }
1701
1702 /*
1703  * Zap non-leaf SPTEs (and free their associated page tables) which could
1704  * be replaced by huge pages, for GFNs within the slot.
1705  */
1706 void kvm_tdp_mmu_zap_collapsible_sptes(struct kvm *kvm,
1707                                        const struct kvm_memory_slot *slot)
1708 {
1709         struct kvm_mmu_page *root;
1710
1711         lockdep_assert_held_read(&kvm->mmu_lock);
1712
1713         for_each_valid_tdp_mmu_root_yield_safe(kvm, root, slot->as_id, true)
1714                 zap_collapsible_spte_range(kvm, root, slot);
1715 }
1716
1717 /*
1718  * Removes write access on the last level SPTE mapping this GFN and unsets the
1719  * MMU-writable bit to ensure future writes continue to be intercepted.
1720  * Returns true if an SPTE was set and a TLB flush is needed.
1721  */
1722 static bool write_protect_gfn(struct kvm *kvm, struct kvm_mmu_page *root,
1723                               gfn_t gfn, int min_level)
1724 {
1725         struct tdp_iter iter;
1726         u64 new_spte;
1727         bool spte_set = false;
1728
1729         BUG_ON(min_level > KVM_MAX_HUGEPAGE_LEVEL);
1730
1731         rcu_read_lock();
1732
1733         for_each_tdp_pte_min_level(iter, root, min_level, gfn, gfn + 1) {
1734                 if (!is_shadow_present_pte(iter.old_spte) ||
1735                     !is_last_spte(iter.old_spte, iter.level))
1736                         continue;
1737
1738                 new_spte = iter.old_spte &
1739                         ~(PT_WRITABLE_MASK | shadow_mmu_writable_mask);
1740
1741                 if (new_spte == iter.old_spte)
1742                         break;
1743
1744                 tdp_mmu_iter_set_spte(kvm, &iter, new_spte);
1745                 spte_set = true;
1746         }
1747
1748         rcu_read_unlock();
1749
1750         return spte_set;
1751 }
1752
1753 /*
1754  * Removes write access on the last level SPTE mapping this GFN and unsets the
1755  * MMU-writable bit to ensure future writes continue to be intercepted.
1756  * Returns true if an SPTE was set and a TLB flush is needed.
1757  */
1758 bool kvm_tdp_mmu_write_protect_gfn(struct kvm *kvm,
1759                                    struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn,
1760                                    int min_level)
1761 {
1762         struct kvm_mmu_page *root;
1763         bool spte_set = false;
1764
1765         lockdep_assert_held_write(&kvm->mmu_lock);
1766         for_each_tdp_mmu_root(kvm, root, slot->as_id)
1767                 spte_set |= write_protect_gfn(kvm, root, gfn, min_level);
1768
1769         return spte_set;
1770 }
1771
1772 /*
1773  * Return the level of the lowest level SPTE added to sptes.
1774  * That SPTE may be non-present.
1775  *
1776  * Must be called between kvm_tdp_mmu_walk_lockless_{begin,end}.
1777  */
1778 int kvm_tdp_mmu_get_walk(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 addr, u64 *sptes,
1779                          int *root_level)
1780 {
1781         struct tdp_iter iter;
1782         struct kvm_mmu *mmu = vcpu->arch.mmu;
1783         gfn_t gfn = addr >> PAGE_SHIFT;
1784         int leaf = -1;
1785
1786         *root_level = vcpu->arch.mmu->root_role.level;
1787
1788         tdp_mmu_for_each_pte(iter, mmu, gfn, gfn + 1) {
1789                 leaf = iter.level;
1790                 sptes[leaf] = iter.old_spte;
1791         }
1792
1793         return leaf;
1794 }
1795
1796 /*
1797  * Returns the last level spte pointer of the shadow page walk for the given
1798  * gpa, and sets *spte to the spte value. This spte may be non-preset. If no
1799  * walk could be performed, returns NULL and *spte does not contain valid data.
1800  *
1801  * Contract:
1802  *  - Must be called between kvm_tdp_mmu_walk_lockless_{begin,end}.
1803  *  - The returned sptep must not be used after kvm_tdp_mmu_walk_lockless_end.
1804  *
1805  * WARNING: This function is only intended to be called during fast_page_fault.
1806  */
1807 u64 *kvm_tdp_mmu_fast_pf_get_last_sptep(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 addr,
1808                                         u64 *spte)
1809 {
1810         struct tdp_iter iter;
1811         struct kvm_mmu *mmu = vcpu->arch.mmu;
1812         gfn_t gfn = addr >> PAGE_SHIFT;
1813         tdp_ptep_t sptep = NULL;
1814
1815         tdp_mmu_for_each_pte(iter, mmu, gfn, gfn + 1) {
1816                 *spte = iter.old_spte;
1817                 sptep = iter.sptep;
1818         }
1819
1820         /*
1821          * Perform the rcu_dereference to get the raw spte pointer value since
1822          * we are passing it up to fast_page_fault, which is shared with the
1823          * legacy MMU and thus does not retain the TDP MMU-specific __rcu
1824          * annotation.
1825          *
1826          * This is safe since fast_page_fault obeys the contracts of this
1827          * function as well as all TDP MMU contracts around modifying SPTEs
1828          * outside of mmu_lock.
1829          */
1830         return rcu_dereference(sptep);
1831 }