arch/x86/include/asm/kvm_host.h

   1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only */
   2 /*
   3  * Kernel-based Virtual Machine driver for Linux
   4  *
   5  * This header defines architecture specific interfaces, x86 version
   6  */
   7
   8 #ifndef _ASM_X86_KVM_HOST_H
   9 #define _ASM_X86_KVM_HOST_H
  10
  11 #include <linux/types.h>
  12 #include <linux/mm.h>
  13 #include <linux/mmu_notifier.h>
  14 #include <linux/tracepoint.h>
  15 #include <linux/cpumask.h>
  16 #include <linux/irq_work.h>
  17 #include <linux/irq.h>
  18
  19 #include <linux/kvm.h>
  20 #include <linux/kvm_para.h>
  21 #include <linux/kvm_types.h>
  22 #include <linux/perf_event.h>
  23 #include <linux/pvclock_gtod.h>
  24 #include <linux/clocksource.h>
  25 #include <linux/irqbypass.h>
  26 #include <linux/hyperv.h>
  27
  28 #include <asm/apic.h>
  29 #include <asm/pvclock-abi.h>
  30 #include <asm/desc.h>
  31 #include <asm/mtrr.h>
  32 #include <asm/msr-index.h>
  33 #include <asm/asm.h>
  34 #include <asm/kvm_page_track.h>
  35 #include <asm/kvm_vcpu_regs.h>
  36 #include <asm/hyperv-tlfs.h>
  37
  38 #define __KVM_HAVE_ARCH_VCPU_DEBUGFS
  39
  40 #define KVM_MAX_VCPUS 288
  41 #define KVM_SOFT_MAX_VCPUS 240
  42 #define KVM_MAX_VCPU_ID 1023
  43 /* memory slots that are not exposed to userspace */
  44 #define KVM_PRIVATE_MEM_SLOTS 3
  45
  46 #define KVM_HALT_POLL_NS_DEFAULT 200000
  47
  48 #define KVM_IRQCHIP_NUM_PINS  KVM_IOAPIC_NUM_PINS
  49
  50 #define KVM_DIRTY_LOG_MANUAL_CAPS   (KVM_DIRTY_LOG_MANUAL_PROTECT_ENABLE | \
  51                                         KVM_DIRTY_LOG_INITIALLY_SET)
  52
  53 #define KVM_BUS_LOCK_DETECTION_VALID_MODE       (KVM_BUS_LOCK_DETECTION_OFF | \
  54                                                  KVM_BUS_LOCK_DETECTION_EXIT)
  55
  56 /* x86-specific vcpu->requests bit members */
  57 #define KVM_REQ_MIGRATE_TIMER           KVM_ARCH_REQ(0)
  58 #define KVM_REQ_REPORT_TPR_ACCESS       KVM_ARCH_REQ(1)
  59 #define KVM_REQ_TRIPLE_FAULT            KVM_ARCH_REQ(2)
  60 #define KVM_REQ_MMU_SYNC                KVM_ARCH_REQ(3)
  61 #define KVM_REQ_CLOCK_UPDATE            KVM_ARCH_REQ(4)
  62 #define KVM_REQ_LOAD_MMU_PGD            KVM_ARCH_REQ(5)
  63 #define KVM_REQ_EVENT                   KVM_ARCH_REQ(6)
  64 #define KVM_REQ_APF_HALT                KVM_ARCH_REQ(7)
  65 #define KVM_REQ_STEAL_UPDATE            KVM_ARCH_REQ(8)
  66 #define KVM_REQ_NMI                     KVM_ARCH_REQ(9)
  67 #define KVM_REQ_PMU                     KVM_ARCH_REQ(10)
  68 #define KVM_REQ_PMI                     KVM_ARCH_REQ(11)
  69 #define KVM_REQ_SMI                     KVM_ARCH_REQ(12)
  70 #define KVM_REQ_MASTERCLOCK_UPDATE      KVM_ARCH_REQ(13)
  71 #define KVM_REQ_MCLOCK_INPROGRESS \
  72         KVM_ARCH_REQ_FLAGS(14, KVM_REQUEST_WAIT | KVM_REQUEST_NO_WAKEUP)
  73 #define KVM_REQ_SCAN_IOAPIC \
  74         KVM_ARCH_REQ_FLAGS(15, KVM_REQUEST_WAIT | KVM_REQUEST_NO_WAKEUP)
  75 #define KVM_REQ_GLOBAL_CLOCK_UPDATE     KVM_ARCH_REQ(16)
  76 #define KVM_REQ_APIC_PAGE_RELOAD \
  77         KVM_ARCH_REQ_FLAGS(17, KVM_REQUEST_WAIT | KVM_REQUEST_NO_WAKEUP)
  78 #define KVM_REQ_HV_CRASH                KVM_ARCH_REQ(18)
  79 #define KVM_REQ_IOAPIC_EOI_EXIT         KVM_ARCH_REQ(19)
  80 #define KVM_REQ_HV_RESET                KVM_ARCH_REQ(20)
  81 #define KVM_REQ_HV_EXIT                 KVM_ARCH_REQ(21)
  82 #define KVM_REQ_HV_STIMER               KVM_ARCH_REQ(22)
  83 #define KVM_REQ_LOAD_EOI_EXITMAP        KVM_ARCH_REQ(23)
  84 #define KVM_REQ_GET_NESTED_STATE_PAGES  KVM_ARCH_REQ(24)
  85 #define KVM_REQ_APICV_UPDATE \
  86         KVM_ARCH_REQ_FLAGS(25, KVM_REQUEST_WAIT | KVM_REQUEST_NO_WAKEUP)
  87 #define KVM_REQ_TLB_FLUSH_CURRENT       KVM_ARCH_REQ(26)
  88 #define KVM_REQ_HV_TLB_FLUSH \
  89         KVM_ARCH_REQ_FLAGS(27, KVM_REQUEST_NO_WAKEUP)
  90 #define KVM_REQ_APF_READY               KVM_ARCH_REQ(28)
  91 #define KVM_REQ_MSR_FILTER_CHANGED      KVM_ARCH_REQ(29)
  92 #define KVM_REQ_UPDATE_CPU_DIRTY_LOGGING \
  93         KVM_ARCH_REQ_FLAGS(30, KVM_REQUEST_WAIT | KVM_REQUEST_NO_WAKEUP)
  94
  95 #define CR0_RESERVED_BITS                                               \
  96         (~(unsigned long)(X86_CR0_PE | X86_CR0_MP | X86_CR0_EM | X86_CR0_TS \
  97                           | X86_CR0_ET | X86_CR0_NE | X86_CR0_WP | X86_CR0_AM \
  98                           | X86_CR0_NW | X86_CR0_CD | X86_CR0_PG))
  99
 100 #define CR4_RESERVED_BITS                                               \
 101         (~(unsigned long)(X86_CR4_VME | X86_CR4_PVI | X86_CR4_TSD | X86_CR4_DE\
 102                           | X86_CR4_PSE | X86_CR4_PAE | X86_CR4_MCE     \
 103                           | X86_CR4_PGE | X86_CR4_PCE | X86_CR4_OSFXSR | X86_CR4_PCIDE \
 104                           | X86_CR4_OSXSAVE | X86_CR4_SMEP | X86_CR4_FSGSBASE \
 105                           | X86_CR4_OSXMMEXCPT | X86_CR4_LA57 | X86_CR4_VMXE \
 106                           | X86_CR4_SMAP | X86_CR4_PKE | X86_CR4_UMIP))
 107
 108 #define CR8_RESERVED_BITS (~(unsigned long)X86_CR8_TPR)
 109
 110
 111
 112 #define INVALID_PAGE (~(hpa_t)0)
 113 #define VALID_PAGE(x) ((x) != INVALID_PAGE)
 114
 115 #define UNMAPPED_GVA (~(gpa_t)0)
 116
 117 /* KVM Hugepage definitions for x86 */
 118 #define KVM_MAX_HUGEPAGE_LEVEL  PG_LEVEL_1G
 119 #define KVM_NR_PAGE_SIZES       (KVM_MAX_HUGEPAGE_LEVEL - PG_LEVEL_4K + 1)
 120 #define KVM_HPAGE_GFN_SHIFT(x)  (((x) - 1) * 9)
 121 #define KVM_HPAGE_SHIFT(x)      (PAGE_SHIFT + KVM_HPAGE_GFN_SHIFT(x))
 122 #define KVM_HPAGE_SIZE(x)       (1UL << KVM_HPAGE_SHIFT(x))
 123 #define KVM_HPAGE_MASK(x)       (~(KVM_HPAGE_SIZE(x) - 1))
 124 #define KVM_PAGES_PER_HPAGE(x)  (KVM_HPAGE_SIZE(x) / PAGE_SIZE)
 125
 126 static inline gfn_t gfn_to_index(gfn_t gfn, gfn_t base_gfn, int level)
 127 {
 128         /* KVM_HPAGE_GFN_SHIFT(PG_LEVEL_4K) must be 0. */
 129         return (gfn >> KVM_HPAGE_GFN_SHIFT(level)) -
 130                 (base_gfn >> KVM_HPAGE_GFN_SHIFT(level));
 131 }
 132
 133 #define KVM_PERMILLE_MMU_PAGES 20
 134 #define KVM_MIN_ALLOC_MMU_PAGES 64UL
 135 #define KVM_MMU_HASH_SHIFT 12
 136 #define KVM_NUM_MMU_PAGES (1 << KVM_MMU_HASH_SHIFT)
 137 #define KVM_MIN_FREE_MMU_PAGES 5
 138 #define KVM_REFILL_PAGES 25
 139 #define KVM_MAX_CPUID_ENTRIES 256
 140 #define KVM_NR_FIXED_MTRR_REGION 88
 141 #define KVM_NR_VAR_MTRR 8
 142
 143 #define ASYNC_PF_PER_VCPU 64
 144
 145 enum kvm_reg {
 146         VCPU_REGS_RAX = __VCPU_REGS_RAX,
 147         VCPU_REGS_RCX = __VCPU_REGS_RCX,
 148         VCPU_REGS_RDX = __VCPU_REGS_RDX,
 149         VCPU_REGS_RBX = __VCPU_REGS_RBX,
 150         VCPU_REGS_RSP = __VCPU_REGS_RSP,
 151         VCPU_REGS_RBP = __VCPU_REGS_RBP,
 152         VCPU_REGS_RSI = __VCPU_REGS_RSI,
 153         VCPU_REGS_RDI = __VCPU_REGS_RDI,
 154 #ifdef CONFIG_X86_64
 155         VCPU_REGS_R8  = __VCPU_REGS_R8,
 156         VCPU_REGS_R9  = __VCPU_REGS_R9,
 157         VCPU_REGS_R10 = __VCPU_REGS_R10,
 158         VCPU_REGS_R11 = __VCPU_REGS_R11,
 159         VCPU_REGS_R12 = __VCPU_REGS_R12,
 160         VCPU_REGS_R13 = __VCPU_REGS_R13,
 161         VCPU_REGS_R14 = __VCPU_REGS_R14,
 162         VCPU_REGS_R15 = __VCPU_REGS_R15,
 163 #endif
 164         VCPU_REGS_RIP,
 165         NR_VCPU_REGS,
 166
 167         VCPU_EXREG_PDPTR = NR_VCPU_REGS,
 168         VCPU_EXREG_CR0,
 169         VCPU_EXREG_CR3,
 170         VCPU_EXREG_CR4,
 171         VCPU_EXREG_RFLAGS,
 172         VCPU_EXREG_SEGMENTS,
 173         VCPU_EXREG_EXIT_INFO_1,
 174         VCPU_EXREG_EXIT_INFO_2,
 175 };
 176
 177 enum {
 178         VCPU_SREG_ES,
 179         VCPU_SREG_CS,
 180         VCPU_SREG_SS,
 181         VCPU_SREG_DS,
 182         VCPU_SREG_FS,
 183         VCPU_SREG_GS,
 184         VCPU_SREG_TR,
 185         VCPU_SREG_LDTR,
 186 };
 187
 188 enum exit_fastpath_completion {
 189         EXIT_FASTPATH_NONE,
 190         EXIT_FASTPATH_REENTER_GUEST,
 191         EXIT_FASTPATH_EXIT_HANDLED,
 192 };
 193 typedef enum exit_fastpath_completion fastpath_t;
 194
 195 struct x86_emulate_ctxt;
 196 struct x86_exception;
 197 enum x86_intercept;
 198 enum x86_intercept_stage;
 199
 200 #define KVM_NR_DB_REGS  4
 201
 202 #define DR6_BD          (1 << 13)
 203 #define DR6_BS          (1 << 14)
 204 #define DR6_BT          (1 << 15)
 205 #define DR6_RTM         (1 << 16)
 206 /*
 207  * DR6_ACTIVE_LOW combines fixed-1 and active-low bits.
 208  * We can regard all the bits in DR6_FIXED_1 as active_low bits;
 209  * they will never be 0 for now, but when they are defined
 210  * in the future it will require no code change.
 211  *
 212  * DR6_ACTIVE_LOW is also used as the init/reset value for DR6.
 213  */
 214 #define DR6_ACTIVE_LOW  0xffff0ff0
 215 #define DR6_VOLATILE    0x0001e00f
 216 #define DR6_FIXED_1     (DR6_ACTIVE_LOW & ~DR6_VOLATILE)
 217
 218 #define DR7_BP_EN_MASK  0x000000ff
 219 #define DR7_GE          (1 << 9)
 220 #define DR7_GD          (1 << 13)
 221 #define DR7_FIXED_1     0x00000400
 222 #define DR7_VOLATILE    0xffff2bff
 223
 224 #define KVM_GUESTDBG_VALID_MASK \
 225         (KVM_GUESTDBG_ENABLE | \
 226         KVM_GUESTDBG_SINGLESTEP | \
 227         KVM_GUESTDBG_USE_HW_BP | \
 228         KVM_GUESTDBG_USE_SW_BP | \
 229         KVM_GUESTDBG_INJECT_BP | \
 230         KVM_GUESTDBG_INJECT_DB)
 231
 232
 233 #define PFERR_PRESENT_BIT 0
 234 #define PFERR_WRITE_BIT 1
 235 #define PFERR_USER_BIT 2
 236 #define PFERR_RSVD_BIT 3
 237 #define PFERR_FETCH_BIT 4
 238 #define PFERR_PK_BIT 5
 239 #define PFERR_GUEST_FINAL_BIT 32
 240 #define PFERR_GUEST_PAGE_BIT 33
 241
 242 #define PFERR_PRESENT_MASK (1U << PFERR_PRESENT_BIT)
 243 #define PFERR_WRITE_MASK (1U << PFERR_WRITE_BIT)
 244 #define PFERR_USER_MASK (1U << PFERR_USER_BIT)
 245 #define PFERR_RSVD_MASK (1U << PFERR_RSVD_BIT)
 246 #define PFERR_FETCH_MASK (1U << PFERR_FETCH_BIT)
 247 #define PFERR_PK_MASK (1U << PFERR_PK_BIT)
 248 #define PFERR_GUEST_FINAL_MASK (1ULL << PFERR_GUEST_FINAL_BIT)
 249 #define PFERR_GUEST_PAGE_MASK (1ULL << PFERR_GUEST_PAGE_BIT)
 250
 251 #define PFERR_NESTED_GUEST_PAGE (PFERR_GUEST_PAGE_MASK |        \
 252                                  PFERR_WRITE_MASK |             \
 253                                  PFERR_PRESENT_MASK)
 254
 255 /* apic attention bits */
 256 #define KVM_APIC_CHECK_VAPIC    0
 257 /*
 258  * The following bit is set with PV-EOI, unset on EOI.
 259  * We detect PV-EOI changes by guest by comparing
 260  * this bit with PV-EOI in guest memory.
 261  * See the implementation in apic_update_pv_eoi.
 262  */
 263 #define KVM_APIC_PV_EOI_PENDING 1
 264
 265 struct kvm_kernel_irq_routing_entry;
 266
 267 /*
 268  * the pages used as guest page table on soft mmu are tracked by
 269  * kvm_memory_slot.arch.gfn_track which is 16 bits, so the role bits used
 270  * by indirect shadow page can not be more than 15 bits.
 271  *
 272  * Currently, we used 14 bits that are @level, @gpte_is_8_bytes, @quadrant, @access,
 273  * @nxe, @cr0_wp, @smep_andnot_wp and @smap_andnot_wp.
 274  */
 275 union kvm_mmu_page_role {
 276         u32 word;
 277         struct {
 278                 unsigned level:4;
 279                 unsigned gpte_is_8_bytes:1;
 280                 unsigned quadrant:2;
 281                 unsigned direct:1;
 282                 unsigned access:3;
 283                 unsigned invalid:1;
 284                 unsigned nxe:1;
 285                 unsigned cr0_wp:1;
 286                 unsigned smep_andnot_wp:1;
 287                 unsigned smap_andnot_wp:1;
 288                 unsigned ad_disabled:1;
 289                 unsigned guest_mode:1;
 290                 unsigned :6;
 291
 292                 /*
 293                  * This is left at the top of the word so that
 294                  * kvm_memslots_for_spte_role can extract it with a
 295                  * simple shift.  While there is room, give it a whole
 296                  * byte so it is also faster to load it from memory.
 297                  */
 298                 unsigned smm:8;
 299         };
 300 };
 301
 302 union kvm_mmu_extended_role {
 303 /*
 304  * This structure complements kvm_mmu_page_role caching everything needed for
 305  * MMU configuration. If nothing in both these structures changed, MMU
 306  * re-configuration can be skipped. @valid bit is set on first usage so we don't
 307  * treat all-zero structure as valid data.
 308  */
 309         u32 word;
 310         struct {
 311                 unsigned int valid:1;
 312                 unsigned int execonly:1;
 313                 unsigned int cr0_pg:1;
 314                 unsigned int cr4_pae:1;
 315                 unsigned int cr4_pse:1;
 316                 unsigned int cr4_pke:1;
 317                 unsigned int cr4_smap:1;
 318                 unsigned int cr4_smep:1;
 319                 unsigned int maxphyaddr:6;
 320         };
 321 };
 322
 323 union kvm_mmu_role {
 324         u64 as_u64;
 325         struct {
 326                 union kvm_mmu_page_role base;
 327                 union kvm_mmu_extended_role ext;
 328         };
 329 };
 330
 331 struct kvm_rmap_head {
 332         unsigned long val;
 333 };
 334
 335 struct kvm_pio_request {
 336         unsigned long linear_rip;
 337         unsigned long count;
 338         int in;
 339         int port;
 340         int size;
 341 };
 342
 343 #define PT64_ROOT_MAX_LEVEL 5
 344
 345 struct rsvd_bits_validate {
 346         u64 rsvd_bits_mask[2][PT64_ROOT_MAX_LEVEL];
 347         u64 bad_mt_xwr;
 348 };
 349
 350 struct kvm_mmu_root_info {
 351         gpa_t pgd;
 352         hpa_t hpa;
 353 };
 354
 355 #define KVM_MMU_ROOT_INFO_INVALID \
 356         ((struct kvm_mmu_root_info) { .pgd = INVALID_PAGE, .hpa = INVALID_PAGE })
 357
 358 #define KVM_MMU_NUM_PREV_ROOTS 3
 359
 360 #define KVM_HAVE_MMU_RWLOCK
 361
 362 struct kvm_mmu_page;
 363
 364 /*
 365  * x86 supports 4 paging modes (5-level 64-bit, 4-level 64-bit, 3-level 32-bit,
 366  * and 2-level 32-bit).  The kvm_mmu structure abstracts the details of the
 367  * current mmu mode.
 368  */
 369 struct kvm_mmu {
 370         unsigned long (*get_guest_pgd)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 371         u64 (*get_pdptr)(struct kvm_vcpu *vcpu, int index);
 372         int (*page_fault)(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t cr2_or_gpa, u32 err,
 373                           bool prefault);
 374         void (*inject_page_fault)(struct kvm_vcpu *vcpu,
 375                                   struct x86_exception *fault);
 376         gpa_t (*gva_to_gpa)(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gva_or_gpa,
 377                             u32 access, struct x86_exception *exception);
 378         gpa_t (*translate_gpa)(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa, u32 access,
 379                                struct x86_exception *exception);
 380         int (*sync_page)(struct kvm_vcpu *vcpu,
 381                          struct kvm_mmu_page *sp);
 382         void (*invlpg)(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva, hpa_t root_hpa);
 383         hpa_t root_hpa;
 384         gpa_t root_pgd;
 385         union kvm_mmu_role mmu_role;
 386         u8 root_level;
 387         u8 shadow_root_level;
 388         u8 ept_ad;
 389         bool direct_map;
 390         struct kvm_mmu_root_info prev_roots[KVM_MMU_NUM_PREV_ROOTS];
 391
 392         /*
 393          * Bitmap; bit set = permission fault
 394          * Byte index: page fault error code [4:1]
 395          * Bit index: pte permissions in ACC_* format
 396          */
 397         u8 permissions[16];
 398
 399         /*
 400         * The pkru_mask indicates if protection key checks are needed.  It
 401         * consists of 16 domains indexed by page fault error code bits [4:1],
 402         * with PFEC.RSVD replaced by ACC_USER_MASK from the page tables.
 403         * Each domain has 2 bits which are ANDed with AD and WD from PKRU.
 404         */
 405         u32 pkru_mask;
 406
 407         u64 *pae_root;
 408         u64 *lm_root;
 409
 410         /*
 411          * check zero bits on shadow page table entries, these
 412          * bits include not only hardware reserved bits but also
 413          * the bits spte never used.
 414          */
 415         struct rsvd_bits_validate shadow_zero_check;
 416
 417         struct rsvd_bits_validate guest_rsvd_check;
 418
 419         /* Can have large pages at levels 2..last_nonleaf_level-1. */
 420         u8 last_nonleaf_level;
 421
 422         bool nx;
 423
 424         u64 pdptrs[4]; /* pae */
 425 };
 426
 427 struct kvm_tlb_range {
 428         u64 start_gfn;
 429         u64 pages;
 430 };
 431
 432 enum pmc_type {
 433         KVM_PMC_GP = 0,
 434         KVM_PMC_FIXED,
 435 };
 436
 437 struct kvm_pmc {
 438         enum pmc_type type;
 439         u8 idx;
 440         u64 counter;
 441         u64 eventsel;
 442         struct perf_event *perf_event;
 443         struct kvm_vcpu *vcpu;
 444         /*
 445          * eventsel value for general purpose counters,
 446          * ctrl value for fixed counters.
 447          */
 448         u64 current_config;
 449 };
 450
 451 struct kvm_pmu {
 452         unsigned nr_arch_gp_counters;
 453         unsigned nr_arch_fixed_counters;
 454         unsigned available_event_types;
 455         u64 fixed_ctr_ctrl;
 456         u64 global_ctrl;
 457         u64 global_status;
 458         u64 global_ovf_ctrl;
 459         u64 counter_bitmask[2];
 460         u64 global_ctrl_mask;
 461         u64 global_ovf_ctrl_mask;
 462         u64 reserved_bits;
 463         u8 version;
 464         struct kvm_pmc gp_counters[INTEL_PMC_MAX_GENERIC];
 465         struct kvm_pmc fixed_counters[INTEL_PMC_MAX_FIXED];
 466         struct irq_work irq_work;
 467         DECLARE_BITMAP(reprogram_pmi, X86_PMC_IDX_MAX);
 468         DECLARE_BITMAP(all_valid_pmc_idx, X86_PMC_IDX_MAX);
 469         DECLARE_BITMAP(pmc_in_use, X86_PMC_IDX_MAX);
 470
 471         /*
 472          * The gate to release perf_events not marked in
 473          * pmc_in_use only once in a vcpu time slice.
 474          */
 475         bool need_cleanup;
 476
 477         /*
 478          * The total number of programmed perf_events and it helps to avoid
 479          * redundant check before cleanup if guest don't use vPMU at all.
 480          */
 481         u8 event_count;
 482 };
 483
 484 struct kvm_pmu_ops;
 485
 486 enum {
 487         KVM_DEBUGREG_BP_ENABLED = 1,
 488         KVM_DEBUGREG_WONT_EXIT = 2,
 489         KVM_DEBUGREG_RELOAD = 4,
 490 };
 491
 492 struct kvm_mtrr_range {
 493         u64 base;
 494         u64 mask;
 495         struct list_head node;
 496 };
 497
 498 struct kvm_mtrr {
 499         struct kvm_mtrr_range var_ranges[KVM_NR_VAR_MTRR];
 500         mtrr_type fixed_ranges[KVM_NR_FIXED_MTRR_REGION];
 501         u64 deftype;
 502
 503         struct list_head head;
 504 };
 505
 506 /* Hyper-V SynIC timer */
 507 struct kvm_vcpu_hv_stimer {
 508         struct hrtimer timer;
 509         int index;
 510         union hv_stimer_config config;
 511         u64 count;
 512         u64 exp_time;
 513         struct hv_message msg;
 514         bool msg_pending;
 515 };
 516
 517 /* Hyper-V synthetic interrupt controller (SynIC)*/
 518 struct kvm_vcpu_hv_synic {
 519         u64 version;
 520         u64 control;
 521         u64 msg_page;
 522         u64 evt_page;
 523         atomic64_t sint[HV_SYNIC_SINT_COUNT];
 524         atomic_t sint_to_gsi[HV_SYNIC_SINT_COUNT];
 525         DECLARE_BITMAP(auto_eoi_bitmap, 256);
 526         DECLARE_BITMAP(vec_bitmap, 256);
 527         bool active;
 528         bool dont_zero_synic_pages;
 529 };
 530
 531 /* Hyper-V per vcpu emulation context */
 532 struct kvm_vcpu_hv {
 533         struct kvm_vcpu *vcpu;
 534         u32 vp_index;
 535         u64 hv_vapic;
 536         s64 runtime_offset;
 537         struct kvm_vcpu_hv_synic synic;
 538         struct kvm_hyperv_exit exit;
 539         struct kvm_vcpu_hv_stimer stimer[HV_SYNIC_STIMER_COUNT];
 540         DECLARE_BITMAP(stimer_pending_bitmap, HV_SYNIC_STIMER_COUNT);
 541         cpumask_t tlb_flush;
 542 };
 543
 544 /* Xen HVM per vcpu emulation context */
 545 struct kvm_vcpu_xen {
 546         u64 hypercall_rip;
 547         u32 current_runstate;
 548         bool vcpu_info_set;
 549         bool vcpu_time_info_set;
 550         bool runstate_set;
 551         struct gfn_to_hva_cache vcpu_info_cache;
 552         struct gfn_to_hva_cache vcpu_time_info_cache;
 553         struct gfn_to_hva_cache runstate_cache;
 554         u64 last_steal;
 555         u64 runstate_entry_time;
 556         u64 runstate_times[4];
 557 };
 558
 559 struct kvm_vcpu_arch {
 560         /*
 561          * rip and regs accesses must go through
 562          * kvm_{register,rip}_{read,write} functions.
 563          */
 564         unsigned long regs[NR_VCPU_REGS];
 565         u32 regs_avail;
 566         u32 regs_dirty;
 567
 568         unsigned long cr0;
 569         unsigned long cr0_guest_owned_bits;
 570         unsigned long cr2;
 571         unsigned long cr3;
 572         unsigned long cr4;
 573         unsigned long cr4_guest_owned_bits;
 574         unsigned long cr4_guest_rsvd_bits;
 575         unsigned long cr8;
 576         u32 host_pkru;
 577         u32 pkru;
 578         u32 hflags;
 579         u64 efer;
 580         u64 apic_base;
 581         struct kvm_lapic *apic;    /* kernel irqchip context */
 582         bool apicv_active;
 583         bool load_eoi_exitmap_pending;
 584         DECLARE_BITMAP(ioapic_handled_vectors, 256);
 585         unsigned long apic_attention;
 586         int32_t apic_arb_prio;
 587         int mp_state;
 588         u64 ia32_misc_enable_msr;
 589         u64 smbase;
 590         u64 smi_count;
 591         bool tpr_access_reporting;
 592         bool xsaves_enabled;
 593         u64 ia32_xss;
 594         u64 microcode_version;
 595         u64 arch_capabilities;
 596         u64 perf_capabilities;
 597
 598         /*
 599          * Paging state of the vcpu
 600          *
 601          * If the vcpu runs in guest mode with two level paging this still saves
 602          * the paging mode of the l1 guest. This context is always used to
 603          * handle faults.
 604          */
 605         struct kvm_mmu *mmu;
 606
 607         /* Non-nested MMU for L1 */
 608         struct kvm_mmu root_mmu;
 609
 610         /* L1 MMU when running nested */
 611         struct kvm_mmu guest_mmu;
 612
 613         /*
 614          * Paging state of an L2 guest (used for nested npt)
 615          *
 616          * This context will save all necessary information to walk page tables
 617          * of an L2 guest. This context is only initialized for page table
 618          * walking and not for faulting since we never handle l2 page faults on
 619          * the host.
 620          */
 621         struct kvm_mmu nested_mmu;
 622
 623         /*
 624          * Pointer to the mmu context currently used for
 625          * gva_to_gpa translations.
 626          */
 627         struct kvm_mmu *walk_mmu;
 628
 629         struct kvm_mmu_memory_cache mmu_pte_list_desc_cache;
 630         struct kvm_mmu_memory_cache mmu_shadow_page_cache;
 631         struct kvm_mmu_memory_cache mmu_gfn_array_cache;
 632         struct kvm_mmu_memory_cache mmu_page_header_cache;
 633
 634         /*
 635          * QEMU userspace and the guest each have their own FPU state.
 636          * In vcpu_run, we switch between the user and guest FPU contexts.
 637          * While running a VCPU, the VCPU thread will have the guest FPU
 638          * context.
 639          *
 640          * Note that while the PKRU state lives inside the fpu registers,
 641          * it is switched out separately at VMENTER and VMEXIT time. The
 642          * "guest_fpu" state here contains the guest FPU context, with the
 643          * host PRKU bits.
 644          */
 645         struct fpu *user_fpu;
 646         struct fpu *guest_fpu;
 647
 648         u64 xcr0;
 649         u64 guest_supported_xcr0;
 650
 651         struct kvm_pio_request pio;
 652         void *pio_data;
 653         void *guest_ins_data;
 654
 655         u8 event_exit_inst_len;
 656
 657         struct kvm_queued_exception {
 658                 bool pending;
 659                 bool injected;
 660                 bool has_error_code;
 661                 u8 nr;
 662                 u32 error_code;
 663                 unsigned long payload;
 664                 bool has_payload;
 665                 u8 nested_apf;
 666         } exception;
 667
 668         struct kvm_queued_interrupt {
 669                 bool injected;
 670                 bool soft;
 671                 u8 nr;
 672         } interrupt;
 673
 674         int halt_request; /* real mode on Intel only */
 675
 676         int cpuid_nent;
 677         struct kvm_cpuid_entry2 *cpuid_entries;
 678
 679         u64 reserved_gpa_bits;
 680         int maxphyaddr;
 681         int max_tdp_level;
 682
 683         /* emulate context */
 684
 685         struct x86_emulate_ctxt *emulate_ctxt;
 686         bool emulate_regs_need_sync_to_vcpu;
 687         bool emulate_regs_need_sync_from_vcpu;
 688         int (*complete_userspace_io)(struct kvm_vcpu *vcpu);
 689
 690         gpa_t time;
 691         struct pvclock_vcpu_time_info hv_clock;
 692         unsigned int hw_tsc_khz;
 693         struct gfn_to_hva_cache pv_time;
 694         bool pv_time_enabled;
 695         /* set guest stopped flag in pvclock flags field */
 696         bool pvclock_set_guest_stopped_request;
 697
 698         struct {
 699                 u8 preempted;
 700                 u64 msr_val;
 701                 u64 last_steal;
 702                 struct gfn_to_pfn_cache cache;
 703         } st;
 704
 705         u64 l1_tsc_offset;
 706         u64 tsc_offset;
 707         u64 last_guest_tsc;
 708         u64 last_host_tsc;
 709         u64 tsc_offset_adjustment;
 710         u64 this_tsc_nsec;
 711         u64 this_tsc_write;
 712         u64 this_tsc_generation;
 713         bool tsc_catchup;
 714         bool tsc_always_catchup;
 715         s8 virtual_tsc_shift;
 716         u32 virtual_tsc_mult;
 717         u32 virtual_tsc_khz;
 718         s64 ia32_tsc_adjust_msr;
 719         u64 msr_ia32_power_ctl;
 720         u64 tsc_scaling_ratio;
 721
 722         atomic_t nmi_queued;  /* unprocessed asynchronous NMIs */
 723         unsigned nmi_pending; /* NMI queued after currently running handler */
 724         bool nmi_injected;    /* Trying to inject an NMI this entry */
 725         bool smi_pending;    /* SMI queued after currently running handler */
 726
 727         struct kvm_mtrr mtrr_state;
 728         u64 pat;
 729
 730         unsigned switch_db_regs;
 731         unsigned long db[KVM_NR_DB_REGS];
 732         unsigned long dr6;
 733         unsigned long dr7;
 734         unsigned long eff_db[KVM_NR_DB_REGS];
 735         unsigned long guest_debug_dr7;
 736         u64 msr_platform_info;
 737         u64 msr_misc_features_enables;
 738
 739         u64 mcg_cap;
 740         u64 mcg_status;
 741         u64 mcg_ctl;
 742         u64 mcg_ext_ctl;
 743         u64 *mce_banks;
 744
 745         /* Cache MMIO info */
 746         u64 mmio_gva;
 747         unsigned mmio_access;
 748         gfn_t mmio_gfn;
 749         u64 mmio_gen;
 750
 751         struct kvm_pmu pmu;
 752
 753         /* used for guest single stepping over the given code position */
 754         unsigned long singlestep_rip;
 755
 756         bool hyperv_enabled;
 757         struct kvm_vcpu_hv *hyperv;
 758         struct kvm_vcpu_xen xen;
 759
 760         cpumask_var_t wbinvd_dirty_mask;
 761
 762         unsigned long last_retry_eip;
 763         unsigned long last_retry_addr;
 764
 765         struct {
 766                 bool halted;
 767                 gfn_t gfns[ASYNC_PF_PER_VCPU];
 768                 struct gfn_to_hva_cache data;
 769                 u64 msr_en_val; /* MSR_KVM_ASYNC_PF_EN */
 770                 u64 msr_int_val; /* MSR_KVM_ASYNC_PF_INT */
 771                 u16 vec;
 772                 u32 id;
 773                 bool send_user_only;
 774                 u32 host_apf_flags;
 775                 unsigned long nested_apf_token;
 776                 bool delivery_as_pf_vmexit;
 777                 bool pageready_pending;
 778         } apf;
 779
 780         /* OSVW MSRs (AMD only) */
 781         struct {
 782                 u64 length;
 783                 u64 status;
 784         } osvw;
 785
 786         struct {
 787                 u64 msr_val;
 788                 struct gfn_to_hva_cache data;
 789         } pv_eoi;
 790
 791         u64 msr_kvm_poll_control;
 792
 793         /*
 794          * Indicates the guest is trying to write a gfn that contains one or
 795          * more of the PTEs used to translate the write itself, i.e. the access
 796          * is changing its own translation in the guest page tables.  KVM exits
 797          * to userspace if emulation of the faulting instruction fails and this
 798          * flag is set, as KVM cannot make forward progress.
 799          *
 800          * If emulation fails for a write to guest page tables, KVM unprotects
 801          * (zaps) the shadow page for the target gfn and resumes the guest to
 802          * retry the non-emulatable instruction (on hardware).  Unprotecting the
 803          * gfn doesn't allow forward progress for a self-changing access because
 804          * doing so also zaps the translation for the gfn, i.e. retrying the
 805          * instruction will hit a !PRESENT fault, which results in a new shadow
 806          * page and sends KVM back to square one.
 807          */
 808         bool write_fault_to_shadow_pgtable;
 809
 810         /* set at EPT violation at this point */
 811         unsigned long exit_qualification;
 812
 813         /* pv related host specific info */
 814         struct {
 815                 bool pv_unhalted;
 816         } pv;
 817
 818         int pending_ioapic_eoi;
 819         int pending_external_vector;
 820
 821         /* be preempted when it's in kernel-mode(cpl=0) */
 822         bool preempted_in_kernel;
 823
 824         /* Flush the L1 Data cache for L1TF mitigation on VMENTER */
 825         bool l1tf_flush_l1d;
 826
 827         /* Host CPU on which VM-entry was most recently attempted */
 828         unsigned int last_vmentry_cpu;
 829
 830         /* AMD MSRC001_0015 Hardware Configuration */
 831         u64 msr_hwcr;
 832
 833         /* pv related cpuid info */
 834         struct {
 835                 /*
 836                  * value of the eax register in the KVM_CPUID_FEATURES CPUID
 837                  * leaf.
 838                  */
 839                 u32 features;
 840
 841                 /*
 842                  * indicates whether pv emulation should be disabled if features
 843                  * are not present in the guest's cpuid
 844                  */
 845                 bool enforce;
 846         } pv_cpuid;
 847
 848         /* Protected Guests */
 849         bool guest_state_protected;
 850 };
 851
 852 struct kvm_lpage_info {
 853         int disallow_lpage;
 854 };
 855
 856 struct kvm_arch_memory_slot {
 857         struct kvm_rmap_head *rmap[KVM_NR_PAGE_SIZES];
 858         struct kvm_lpage_info *lpage_info[KVM_NR_PAGE_SIZES - 1];
 859         unsigned short *gfn_track[KVM_PAGE_TRACK_MAX];
 860 };
 861
 862 /*
 863  * We use as the mode the number of bits allocated in the LDR for the
 864  * logical processor ID.  It happens that these are all powers of two.
 865  * This makes it is very easy to detect cases where the APICs are
 866  * configured for multiple modes; in that case, we cannot use the map and
 867  * hence cannot use kvm_irq_delivery_to_apic_fast either.
 868  */
 869 #define KVM_APIC_MODE_XAPIC_CLUSTER          4
 870 #define KVM_APIC_MODE_XAPIC_FLAT             8
 871 #define KVM_APIC_MODE_X2APIC                16
 872
 873 struct kvm_apic_map {
 874         struct rcu_head rcu;
 875         u8 mode;
 876         u32 max_apic_id;
 877         union {
 878                 struct kvm_lapic *xapic_flat_map[8];
 879                 struct kvm_lapic *xapic_cluster_map[16][4];
 880         };
 881         struct kvm_lapic *phys_map[];
 882 };
 883
 884 /* Hyper-V synthetic debugger (SynDbg)*/
 885 struct kvm_hv_syndbg {
 886         struct {
 887                 u64 control;
 888                 u64 status;
 889                 u64 send_page;
 890                 u64 recv_page;
 891                 u64 pending_page;
 892         } control;
 893         u64 options;
 894 };
 895
 896 /* Hyper-V emulation context */
 897 struct kvm_hv {
 898         struct mutex hv_lock;
 899         u64 hv_guest_os_id;
 900         u64 hv_hypercall;
 901         u64 hv_tsc_page;
 902
 903         /* Hyper-v based guest crash (NT kernel bugcheck) parameters */
 904         u64 hv_crash_param[HV_X64_MSR_CRASH_PARAMS];
 905         u64 hv_crash_ctl;
 906
 907         struct ms_hyperv_tsc_page tsc_ref;
 908
 909         struct idr conn_to_evt;
 910
 911         u64 hv_reenlightenment_control;
 912         u64 hv_tsc_emulation_control;
 913         u64 hv_tsc_emulation_status;
 914
 915         /* How many vCPUs have VP index != vCPU index */
 916         atomic_t num_mismatched_vp_indexes;
 917
 918         struct hv_partition_assist_pg *hv_pa_pg;
 919         struct kvm_hv_syndbg hv_syndbg;
 920 };
 921
 922 struct msr_bitmap_range {
 923         u32 flags;
 924         u32 nmsrs;
 925         u32 base;
 926         unsigned long *bitmap;
 927 };
 928
 929 /* Xen emulation context */
 930 struct kvm_xen {
 931         bool long_mode;
 932         bool shinfo_set;
 933         u8 upcall_vector;
 934         struct gfn_to_hva_cache shinfo_cache;
 935 };
 936
 937 enum kvm_irqchip_mode {
 938         KVM_IRQCHIP_NONE,
 939         KVM_IRQCHIP_KERNEL,       /* created with KVM_CREATE_IRQCHIP */
 940         KVM_IRQCHIP_SPLIT,        /* created with KVM_CAP_SPLIT_IRQCHIP */
 941 };
 942
 943 #define APICV_INHIBIT_REASON_DISABLE    0
 944 #define APICV_INHIBIT_REASON_HYPERV     1
 945 #define APICV_INHIBIT_REASON_NESTED     2
 946 #define APICV_INHIBIT_REASON_IRQWIN     3
 947 #define APICV_INHIBIT_REASON_PIT_REINJ  4
 948 #define APICV_INHIBIT_REASON_X2APIC     5
 949
 950 struct kvm_arch {
 951         unsigned long n_used_mmu_pages;
 952         unsigned long n_requested_mmu_pages;
 953         unsigned long n_max_mmu_pages;
 954         unsigned int indirect_shadow_pages;
 955         u8 mmu_valid_gen;
 956         struct hlist_head mmu_page_hash[KVM_NUM_MMU_PAGES];
 957         struct list_head active_mmu_pages;
 958         struct list_head zapped_obsolete_pages;
 959         struct list_head lpage_disallowed_mmu_pages;
 960         struct kvm_page_track_notifier_node mmu_sp_tracker;
 961         struct kvm_page_track_notifier_head track_notifier_head;
 962
 963         struct list_head assigned_dev_head;
 964         struct iommu_domain *iommu_domain;
 965         bool iommu_noncoherent;
 966 #define __KVM_HAVE_ARCH_NONCOHERENT_DMA
 967         atomic_t noncoherent_dma_count;
 968 #define __KVM_HAVE_ARCH_ASSIGNED_DEVICE
 969         atomic_t assigned_device_count;
 970         struct kvm_pic *vpic;
 971         struct kvm_ioapic *vioapic;
 972         struct kvm_pit *vpit;
 973         atomic_t vapics_in_nmi_mode;
 974         struct mutex apic_map_lock;
 975         struct kvm_apic_map __rcu *apic_map;
 976         atomic_t apic_map_dirty;
 977
 978         bool apic_access_page_done;
 979         unsigned long apicv_inhibit_reasons;
 980
 981         gpa_t wall_clock;
 982
 983         bool mwait_in_guest;
 984         bool hlt_in_guest;
 985         bool pause_in_guest;
 986         bool cstate_in_guest;
 987
 988         unsigned long irq_sources_bitmap;
 989         s64 kvmclock_offset;
 990         raw_spinlock_t tsc_write_lock;
 991         u64 last_tsc_nsec;
 992         u64 last_tsc_write;
 993         u32 last_tsc_khz;
 994         u64 cur_tsc_nsec;
 995         u64 cur_tsc_write;
 996         u64 cur_tsc_offset;
 997         u64 cur_tsc_generation;
 998         int nr_vcpus_matched_tsc;
 999
1000         spinlock_t pvclock_gtod_sync_lock;
1001         bool use_master_clock;
1002         u64 master_kernel_ns;
1003         u64 master_cycle_now;
1004         struct delayed_work kvmclock_update_work;
1005         struct delayed_work kvmclock_sync_work;
1006
1007         struct kvm_xen_hvm_config xen_hvm_config;
1008
1009         /* reads protected by irq_srcu, writes by irq_lock */
1010         struct hlist_head mask_notifier_list;
1011
1012         struct kvm_hv hyperv;
1013         struct kvm_xen xen;
1014
1015         #ifdef CONFIG_KVM_MMU_AUDIT
1016         int audit_point;
1017         #endif
1018
1019         bool backwards_tsc_observed;
1020         bool boot_vcpu_runs_old_kvmclock;
1021         u32 bsp_vcpu_id;
1022
1023         u64 disabled_quirks;
1024         int cpu_dirty_logging_count;
1025
1026         enum kvm_irqchip_mode irqchip_mode;
1027         u8 nr_reserved_ioapic_pins;
1028
1029         bool disabled_lapic_found;
1030
1031         bool x2apic_format;
1032         bool x2apic_broadcast_quirk_disabled;
1033
1034         bool guest_can_read_msr_platform_info;
1035         bool exception_payload_enabled;
1036
1037         /* Deflect RDMSR and WRMSR to user space when they trigger a #GP */
1038         u32 user_space_msr_mask;
1039
1040         struct {
1041                 u8 count;
1042                 bool default_allow:1;
1043                 struct msr_bitmap_range ranges[16];
1044         } msr_filter;
1045
1046         bool bus_lock_detection_enabled;
1047
1048         struct kvm_pmu_event_filter __rcu *pmu_event_filter;
1049         struct task_struct *nx_lpage_recovery_thread;
1050
1051 #ifdef CONFIG_X86_64
1052         /*
1053          * Whether the TDP MMU is enabled for this VM. This contains a
1054          * snapshot of the TDP MMU module parameter from when the VM was
1055          * created and remains unchanged for the life of the VM. If this is
1056          * true, TDP MMU handler functions will run for various MMU
1057          * operations.
1058          */
1059         bool tdp_mmu_enabled;
1060
1061         /*
1062          * List of struct kvmp_mmu_pages being used as roots.
1063          * All struct kvm_mmu_pages in the list should have
1064          * tdp_mmu_page set.
1065          * All struct kvm_mmu_pages in the list should have a positive
1066          * root_count except when a thread holds the MMU lock and is removing
1067          * an entry from the list.
1068          */
1069         struct list_head tdp_mmu_roots;
1070
1071         /*
1072          * List of struct kvmp_mmu_pages not being used as roots.
1073          * All struct kvm_mmu_pages in the list should have
1074          * tdp_mmu_page set and a root_count of 0.
1075          */
1076         struct list_head tdp_mmu_pages;
1077
1078         /*
1079          * Protects accesses to the following fields when the MMU lock
1080          * is held in read mode:
1081          *  - tdp_mmu_pages (above)
1082          *  - the link field of struct kvm_mmu_pages used by the TDP MMU
1083          *  - lpage_disallowed_mmu_pages
1084          *  - the lpage_disallowed_link field of struct kvm_mmu_pages used
1085          *    by the TDP MMU
1086          * It is acceptable, but not necessary, to acquire this lock when
1087          * the thread holds the MMU lock in write mode.
1088          */
1089         spinlock_t tdp_mmu_pages_lock;
1090 #endif /* CONFIG_X86_64 */
1091 };
1092
1093 struct kvm_vm_stat {
1094         ulong mmu_shadow_zapped;
1095         ulong mmu_pte_write;
1096         ulong mmu_pde_zapped;
1097         ulong mmu_flooded;
1098         ulong mmu_recycled;
1099         ulong mmu_cache_miss;
1100         ulong mmu_unsync;
1101         ulong remote_tlb_flush;
1102         ulong lpages;
1103         ulong nx_lpage_splits;
1104         ulong max_mmu_page_hash_collisions;
1105 };
1106
1107 struct kvm_vcpu_stat {
1108         u64 pf_fixed;
1109         u64 pf_guest;
1110         u64 tlb_flush;
1111         u64 invlpg;
1112
1113         u64 exits;
1114         u64 io_exits;
1115         u64 mmio_exits;
1116         u64 signal_exits;
1117         u64 irq_window_exits;
1118         u64 nmi_window_exits;
1119         u64 l1d_flush;
1120         u64 halt_exits;
1121         u64 halt_successful_poll;
1122         u64 halt_attempted_poll;
1123         u64 halt_poll_invalid;
1124         u64 halt_wakeup;
1125         u64 request_irq_exits;
1126         u64 irq_exits;
1127         u64 host_state_reload;
1128         u64 fpu_reload;
1129         u64 insn_emulation;
1130         u64 insn_emulation_fail;
1131         u64 hypercalls;
1132         u64 irq_injections;
1133         u64 nmi_injections;
1134         u64 req_event;
1135         u64 halt_poll_success_ns;
1136         u64 halt_poll_fail_ns;
1137         u64 nested_run;
1138 };
1139
1140 struct x86_instruction_info;
1141
1142 struct msr_data {
1143         bool host_initiated;
1144         u32 index;
1145         u64 data;
1146 };
1147
1148 struct kvm_lapic_irq {
1149         u32 vector;
1150         u16 delivery_mode;
1151         u16 dest_mode;
1152         bool level;
1153         u16 trig_mode;
1154         u32 shorthand;
1155         u32 dest_id;
1156         bool msi_redir_hint;
1157 };
1158
1159 static inline u16 kvm_lapic_irq_dest_mode(bool dest_mode_logical)
1160 {
1161         return dest_mode_logical ? APIC_DEST_LOGICAL : APIC_DEST_PHYSICAL;
1162 }
1163
1164 struct kvm_x86_ops {
1165         int (*hardware_enable)(void);
1166         void (*hardware_disable)(void);
1167         void (*hardware_unsetup)(void);
1168         bool (*cpu_has_accelerated_tpr)(void);
1169         bool (*has_emulated_msr)(struct kvm *kvm, u32 index);
1170         void (*vcpu_after_set_cpuid)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1171
1172         unsigned int vm_size;
1173         int (*vm_init)(struct kvm *kvm);
1174         void (*vm_destroy)(struct kvm *kvm);
1175
1176         /* Create, but do not attach this VCPU */
1177         int (*vcpu_create)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1178         void (*vcpu_free)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1179         void (*vcpu_reset)(struct kvm_vcpu *vcpu, bool init_event);
1180
1181         void (*prepare_guest_switch)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1182         void (*vcpu_load)(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu);
1183         void (*vcpu_put)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1184
1185         void (*update_exception_bitmap)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1186         int (*get_msr)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct msr_data *msr);
1187         int (*set_msr)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct msr_data *msr);
1188         u64 (*get_segment_base)(struct kvm_vcpu *vcpu, int seg);
1189         void (*get_segment)(struct kvm_vcpu *vcpu,
1190                             struct kvm_segment *var, int seg);
1191         int (*get_cpl)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1192         void (*set_segment)(struct kvm_vcpu *vcpu,
1193                             struct kvm_segment *var, int seg);
1194         void (*get_cs_db_l_bits)(struct kvm_vcpu *vcpu, int *db, int *l);
1195         void (*set_cr0)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr0);
1196         bool (*is_valid_cr4)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr0);
1197         void (*set_cr4)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr4);
1198         int (*set_efer)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 efer);
1199         void (*get_idt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct desc_ptr *dt);
1200         void (*set_idt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct desc_ptr *dt);
1201         void (*get_gdt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct desc_ptr *dt);
1202         void (*set_gdt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct desc_ptr *dt);
1203         void (*sync_dirty_debug_regs)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1204         void (*set_dr7)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long value);
1205         void (*cache_reg)(struct kvm_vcpu *vcpu, enum kvm_reg reg);
1206         unsigned long (*get_rflags)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1207         void (*set_rflags)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long rflags);
1208
1209         void (*tlb_flush_all)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1210         void (*tlb_flush_current)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1211         int  (*tlb_remote_flush)(struct kvm *kvm);
1212         int  (*tlb_remote_flush_with_range)(struct kvm *kvm,
1213                         struct kvm_tlb_range *range);
1214
1215         /*
1216          * Flush any TLB entries associated with the given GVA.
1217          * Does not need to flush GPA->HPA mappings.
1218          * Can potentially get non-canonical addresses through INVLPGs, which
1219          * the implementation may choose to ignore if appropriate.
1220          */
1221         void (*tlb_flush_gva)(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t addr);
1222
1223         /*
1224          * Flush any TLB entries created by the guest.  Like tlb_flush_gva(),
1225          * does not need to flush GPA->HPA mappings.
1226          */
1227         void (*tlb_flush_guest)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1228
1229         enum exit_fastpath_completion (*run)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1230         int (*handle_exit)(struct kvm_vcpu *vcpu,
1231                 enum exit_fastpath_completion exit_fastpath);
1232         int (*skip_emulated_instruction)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1233         void (*update_emulated_instruction)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1234         void (*set_interrupt_shadow)(struct kvm_vcpu *vcpu, int mask);
1235         u32 (*get_interrupt_shadow)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1236         void (*patch_hypercall)(struct kvm_vcpu *vcpu,
1237                                 unsigned char *hypercall_addr);
1238         void (*set_irq)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1239         void (*set_nmi)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1240         void (*queue_exception)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1241         void (*cancel_injection)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1242         int (*interrupt_allowed)(struct kvm_vcpu *vcpu, bool for_injection);
1243         int (*nmi_allowed)(struct kvm_vcpu *vcpu, bool for_injection);
1244         bool (*get_nmi_mask)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1245         void (*set_nmi_mask)(struct kvm_vcpu *vcpu, bool masked);
1246         void (*enable_nmi_window)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1247         void (*enable_irq_window)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1248         void (*update_cr8_intercept)(struct kvm_vcpu *vcpu, int tpr, int irr);
1249         bool (*check_apicv_inhibit_reasons)(ulong bit);
1250         void (*pre_update_apicv_exec_ctrl)(struct kvm *kvm, bool activate);
1251         void (*refresh_apicv_exec_ctrl)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1252         void (*hwapic_irr_update)(struct kvm_vcpu *vcpu, int max_irr);
1253         void (*hwapic_isr_update)(struct kvm_vcpu *vcpu, int isr);
1254         bool (*guest_apic_has_interrupt)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1255         void (*load_eoi_exitmap)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 *eoi_exit_bitmap);
1256         void (*set_virtual_apic_mode)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1257         void (*set_apic_access_page_addr)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1258         int (*deliver_posted_interrupt)(struct kvm_vcpu *vcpu, int vector);
1259         int (*sync_pir_to_irr)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1260         int (*set_tss_addr)(struct kvm *kvm, unsigned int addr);
1261         int (*set_identity_map_addr)(struct kvm *kvm, u64 ident_addr);
1262         u64 (*get_mt_mask)(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn, bool is_mmio);
1263
1264         void (*load_mmu_pgd)(struct kvm_vcpu *vcpu, hpa_t root_hpa,
1265                              int root_level);
1266
1267         bool (*has_wbinvd_exit)(void);
1268
1269         /* Returns actual tsc_offset set in active VMCS */
1270         u64 (*write_l1_tsc_offset)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 offset);
1271
1272         /*
1273          * Retrieve somewhat arbitrary exit information.  Intended to be used
1274          * only from within tracepoints to avoid VMREADs when tracing is off.
1275          */
1276         void (*get_exit_info)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 *info1, u64 *info2,
1277                               u32 *exit_int_info, u32 *exit_int_info_err_code);
1278
1279         int (*check_intercept)(struct kvm_vcpu *vcpu,
1280                                struct x86_instruction_info *info,
1281                                enum x86_intercept_stage stage,
1282                                struct x86_exception *exception);
1283         void (*handle_exit_irqoff)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1284
1285         void (*request_immediate_exit)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1286
1287         void (*sched_in)(struct kvm_vcpu *kvm, int cpu);
1288
1289         /*
1290          * Size of the CPU's dirty log buffer, i.e. VMX's PML buffer.  A zero
1291          * value indicates CPU dirty logging is unsupported or disabled.
1292          */
1293         int cpu_dirty_log_size;
1294         void (*update_cpu_dirty_logging)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1295
1296         /* pmu operations of sub-arch */
1297         const struct kvm_pmu_ops *pmu_ops;
1298         const struct kvm_x86_nested_ops *nested_ops;
1299
1300         /*
1301          * Architecture specific hooks for vCPU blocking due to
1302          * HLT instruction.
1303          * Returns for .pre_block():
1304          *    - 0 means continue to block the vCPU.
1305          *    - 1 means we cannot block the vCPU since some event
1306          *        happens during this period, such as, 'ON' bit in
1307          *        posted-interrupts descriptor is set.
1308          */
1309         int (*pre_block)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1310         void (*post_block)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1311
1312         void (*vcpu_blocking)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1313         void (*vcpu_unblocking)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1314
1315         int (*update_pi_irte)(struct kvm *kvm, unsigned int host_irq,
1316                               uint32_t guest_irq, bool set);
1317         void (*apicv_post_state_restore)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1318         bool (*dy_apicv_has_pending_interrupt)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1319
1320         int (*set_hv_timer)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 guest_deadline_tsc,
1321                             bool *expired);
1322         void (*cancel_hv_timer)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1323
1324         void (*setup_mce)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1325
1326         int (*smi_allowed)(struct kvm_vcpu *vcpu, bool for_injection);
1327         int (*pre_enter_smm)(struct kvm_vcpu *vcpu, char *smstate);
1328         int (*pre_leave_smm)(struct kvm_vcpu *vcpu, const char *smstate);
1329         void (*enable_smi_window)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1330
1331         int (*mem_enc_op)(struct kvm *kvm, void __user *argp);
1332         int (*mem_enc_reg_region)(struct kvm *kvm, struct kvm_enc_region *argp);
1333         int (*mem_enc_unreg_region)(struct kvm *kvm, struct kvm_enc_region *argp);
1334
1335         int (*get_msr_feature)(struct kvm_msr_entry *entry);
1336
1337         bool (*can_emulate_instruction)(struct kvm_vcpu *vcpu, void *insn, int insn_len);
1338
1339         bool (*apic_init_signal_blocked)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1340         int (*enable_direct_tlbflush)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1341
1342         void (*migrate_timers)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1343         void (*msr_filter_changed)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1344         int (*complete_emulated_msr)(struct kvm_vcpu *vcpu, int err);
1345
1346         void (*vcpu_deliver_sipi_vector)(struct kvm_vcpu *vcpu, u8 vector);
1347 };
1348
1349 struct kvm_x86_nested_ops {
1350         int (*check_events)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1351         bool (*hv_timer_pending)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1352         void (*triple_fault)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1353         int (*get_state)(struct kvm_vcpu *vcpu,
1354                          struct kvm_nested_state __user *user_kvm_nested_state,
1355                          unsigned user_data_size);
1356         int (*set_state)(struct kvm_vcpu *vcpu,
1357                          struct kvm_nested_state __user *user_kvm_nested_state,
1358                          struct kvm_nested_state *kvm_state);
1359         bool (*get_nested_state_pages)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1360         int (*write_log_dirty)(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t l2_gpa);
1361
1362         int (*enable_evmcs)(struct kvm_vcpu *vcpu,
1363                             uint16_t *vmcs_version);
1364         uint16_t (*get_evmcs_version)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1365 };
1366
1367 struct kvm_x86_init_ops {
1368         int (*cpu_has_kvm_support)(void);
1369         int (*disabled_by_bios)(void);
1370         int (*check_processor_compatibility)(void);
1371         int (*hardware_setup)(void);
1372
1373         struct kvm_x86_ops *runtime_ops;
1374 };
1375
1376 struct kvm_arch_async_pf {
1377         u32 token;
1378         gfn_t gfn;
1379         unsigned long cr3;
1380         bool direct_map;
1381 };
1382
1383 extern u64 __read_mostly host_efer;
1384 extern bool __read_mostly allow_smaller_maxphyaddr;
1385 extern struct kvm_x86_ops kvm_x86_ops;
1386
1387 #define KVM_X86_OP(func) \
1388         DECLARE_STATIC_CALL(kvm_x86_##func, *(((struct kvm_x86_ops *)0)->func));
1389 #define KVM_X86_OP_NULL KVM_X86_OP
1390 #include <asm/kvm-x86-ops.h>
1391
1392 static inline void kvm_ops_static_call_update(void)
1393 {
1394 #define KVM_X86_OP(func) \
1395         static_call_update(kvm_x86_##func, kvm_x86_ops.func);
1396 #define KVM_X86_OP_NULL KVM_X86_OP
1397 #include <asm/kvm-x86-ops.h>
1398 }
1399
1400 #define __KVM_HAVE_ARCH_VM_ALLOC
1401 static inline struct kvm *kvm_arch_alloc_vm(void)
1402 {
1403         return __vmalloc(kvm_x86_ops.vm_size, GFP_KERNEL_ACCOUNT | __GFP_ZERO);
1404 }
1405 void kvm_arch_free_vm(struct kvm *kvm);
1406
1407 #define __KVM_HAVE_ARCH_FLUSH_REMOTE_TLB
1408 static inline int kvm_arch_flush_remote_tlb(struct kvm *kvm)
1409 {
1410         if (kvm_x86_ops.tlb_remote_flush &&
1411             !static_call(kvm_x86_tlb_remote_flush)(kvm))
1412                 return 0;
1413         else
1414                 return -ENOTSUPP;
1415 }
1416
1417 int kvm_mmu_module_init(void);
1418 void kvm_mmu_module_exit(void);
1419
1420 void kvm_mmu_destroy(struct kvm_vcpu *vcpu);
1421 int kvm_mmu_create(struct kvm_vcpu *vcpu);
1422 void kvm_mmu_init_vm(struct kvm *kvm);
1423 void kvm_mmu_uninit_vm(struct kvm *kvm);
1424
1425 void kvm_mmu_reset_context(struct kvm_vcpu *vcpu);
1426 void kvm_mmu_slot_remove_write_access(struct kvm *kvm,
1427                                       struct kvm_memory_slot *memslot,
1428                                       int start_level);
1429 void kvm_mmu_zap_collapsible_sptes(struct kvm *kvm,
1430                                    const struct kvm_memory_slot *memslot);
1431 void kvm_mmu_slot_leaf_clear_dirty(struct kvm *kvm,
1432                                    struct kvm_memory_slot *memslot);
1433 void kvm_mmu_slot_largepage_remove_write_access(struct kvm *kvm,
1434                                         struct kvm_memory_slot *memslot);
1435 void kvm_mmu_zap_all(struct kvm *kvm);
1436 void kvm_mmu_invalidate_mmio_sptes(struct kvm *kvm, u64 gen);
1437 unsigned long kvm_mmu_calculate_default_mmu_pages(struct kvm *kvm);
1438 void kvm_mmu_change_mmu_pages(struct kvm *kvm, unsigned long kvm_nr_mmu_pages);
1439
1440 int load_pdptrs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_mmu *mmu, unsigned long cr3);
1441 bool pdptrs_changed(struct kvm_vcpu *vcpu);
1442
1443 int emulator_write_phys(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa,
1444                           const void *val, int bytes);
1445
1446 struct kvm_irq_mask_notifier {
1447         void (*func)(struct kvm_irq_mask_notifier *kimn, bool masked);
1448         int irq;
1449         struct hlist_node link;
1450 };
1451
1452 void kvm_register_irq_mask_notifier(struct kvm *kvm, int irq,
1453                                     struct kvm_irq_mask_notifier *kimn);
1454 void kvm_unregister_irq_mask_notifier(struct kvm *kvm, int irq,
1455                                       struct kvm_irq_mask_notifier *kimn);
1456 void kvm_fire_mask_notifiers(struct kvm *kvm, unsigned irqchip, unsigned pin,
1457                              bool mask);
1458
1459 extern bool tdp_enabled;
1460
1461 u64 vcpu_tsc_khz(struct kvm_vcpu *vcpu);
1462
1463 /* control of guest tsc rate supported? */
1464 extern bool kvm_has_tsc_control;
1465 /* maximum supported tsc_khz for guests */
1466 extern u32  kvm_max_guest_tsc_khz;
1467 /* number of bits of the fractional part of the TSC scaling ratio */
1468 extern u8   kvm_tsc_scaling_ratio_frac_bits;
1469 /* maximum allowed value of TSC scaling ratio */
1470 extern u64  kvm_max_tsc_scaling_ratio;
1471 /* 1ull << kvm_tsc_scaling_ratio_frac_bits */
1472 extern u64  kvm_default_tsc_scaling_ratio;
1473 /* bus lock detection supported? */
1474 extern bool kvm_has_bus_lock_exit;
1475
1476 extern u64 kvm_mce_cap_supported;
1477
1478 /*
1479  * EMULTYPE_NO_DECODE - Set when re-emulating an instruction (after completing
1480  *                      userspace I/O) to indicate that the emulation context
1481  *                      should be resued as is, i.e. skip initialization of
1482  *                      emulation context, instruction fetch and decode.
1483  *
1484  * EMULTYPE_TRAP_UD - Set when emulating an intercepted #UD from hardware.
1485  *                    Indicates that only select instructions (tagged with
1486  *                    EmulateOnUD) should be emulated (to minimize the emulator
1487  *                    attack surface).  See also EMULTYPE_TRAP_UD_FORCED.
1488  *
1489  * EMULTYPE_SKIP - Set when emulating solely to skip an instruction, i.e. to
1490  *                 decode the instruction length.  For use *only* by
1491  *                 kvm_x86_ops.skip_emulated_instruction() implementations.
1492  *
1493  * EMULTYPE_ALLOW_RETRY_PF - Set when the emulator should resume the guest to
1494  *                           retry native execution under certain conditions,
1495  *                           Can only be set in conjunction with EMULTYPE_PF.
1496  *
1497  * EMULTYPE_TRAP_UD_FORCED - Set when emulating an intercepted #UD that was
1498  *                           triggered by KVM's magic "force emulation" prefix,
1499  *                           which is opt in via module param (off by default).
1500  *                           Bypasses EmulateOnUD restriction despite emulating
1501  *                           due to an intercepted #UD (see EMULTYPE_TRAP_UD).
1502  *                           Used to test the full emulator from userspace.
1503  *
1504  * EMULTYPE_VMWARE_GP - Set when emulating an intercepted #GP for VMware
1505  *                      backdoor emulation, which is opt in via module param.
1506  *                      VMware backoor emulation handles select instructions
1507  *                      and reinjects the #GP for all other cases.
1508  *
1509  * EMULTYPE_PF - Set when emulating MMIO by way of an intercepted #PF, in which
1510  *               case the CR2/GPA value pass on the stack is valid.
1511  */
1512 #define EMULTYPE_NO_DECODE          (1 << 0)
1513 #define EMULTYPE_TRAP_UD            (1 << 1)
1514 #define EMULTYPE_SKIP               (1 << 2)
1515 #define EMULTYPE_ALLOW_RETRY_PF     (1 << 3)
1516 #define EMULTYPE_TRAP_UD_FORCED     (1 << 4)
1517 #define EMULTYPE_VMWARE_GP          (1 << 5)
1518 #define EMULTYPE_PF                 (1 << 6)
1519
1520 int kvm_emulate_instruction(struct kvm_vcpu *vcpu, int emulation_type);
1521 int kvm_emulate_instruction_from_buffer(struct kvm_vcpu *vcpu,
1522                                         void *insn, int insn_len);
1523
1524 void kvm_enable_efer_bits(u64);
1525 bool kvm_valid_efer(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 efer);
1526 int __kvm_get_msr(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 index, u64 *data, bool host_initiated);
1527 int kvm_get_msr(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 index, u64 *data);
1528 int kvm_set_msr(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 index, u64 data);
1529 int kvm_emulate_rdmsr(struct kvm_vcpu *vcpu);
1530 int kvm_emulate_wrmsr(struct kvm_vcpu *vcpu);
1531 int kvm_emulate_as_nop(struct kvm_vcpu *vcpu);
1532 int kvm_emulate_invd(struct kvm_vcpu *vcpu);
1533 int kvm_emulate_mwait(struct kvm_vcpu *vcpu);
1534 int kvm_handle_invalid_op(struct kvm_vcpu *vcpu);
1535 int kvm_emulate_monitor(struct kvm_vcpu *vcpu);
1536
1537 int kvm_fast_pio(struct kvm_vcpu *vcpu, int size, unsigned short port, int in);
1538 int kvm_emulate_cpuid(struct kvm_vcpu *vcpu);
1539 int kvm_emulate_halt(struct kvm_vcpu *vcpu);
1540 int kvm_vcpu_halt(struct kvm_vcpu *vcpu);
1541 int kvm_emulate_ap_reset_hold(struct kvm_vcpu *vcpu);
1542 int kvm_emulate_wbinvd(struct kvm_vcpu *vcpu);
1543
1544 void kvm_get_segment(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_segment *var, int seg);
1545 int kvm_load_segment_descriptor(struct kvm_vcpu *vcpu, u16 selector, int seg);
1546 void kvm_vcpu_deliver_sipi_vector(struct kvm_vcpu *vcpu, u8 vector);
1547
1548 int kvm_task_switch(struct kvm_vcpu *vcpu, u16 tss_selector, int idt_index,
1549                     int reason, bool has_error_code, u32 error_code);
1550
1551 void kvm_free_guest_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu);
1552
1553 void kvm_post_set_cr0(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long old_cr0, unsigned long cr0);
1554 void kvm_post_set_cr4(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long old_cr4, unsigned long cr4);
1555 int kvm_set_cr0(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr0);
1556 int kvm_set_cr3(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr3);
1557 int kvm_set_cr4(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr4);
1558 int kvm_set_cr8(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr8);
1559 int kvm_set_dr(struct kvm_vcpu *vcpu, int dr, unsigned long val);
1560 void kvm_get_dr(struct kvm_vcpu *vcpu, int dr, unsigned long *val);
1561 unsigned long kvm_get_cr8(struct kvm_vcpu *vcpu);
1562 void kvm_lmsw(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long msw);
1563 void kvm_get_cs_db_l_bits(struct kvm_vcpu *vcpu, int *db, int *l);
1564 int kvm_emulate_xsetbv(struct kvm_vcpu *vcpu);
1565
1566 int kvm_get_msr_common(struct kvm_vcpu *vcpu, struct msr_data *msr);
1567 int kvm_set_msr_common(struct kvm_vcpu *vcpu, struct msr_data *msr);
1568
1569 unsigned long kvm_get_rflags(struct kvm_vcpu *vcpu);
1570 void kvm_set_rflags(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long rflags);
1571 int kvm_emulate_rdpmc(struct kvm_vcpu *vcpu);
1572
1573 void kvm_queue_exception(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr);
1574 void kvm_queue_exception_e(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr, u32 error_code);
1575 void kvm_queue_exception_p(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr, unsigned long payload);
1576 void kvm_requeue_exception(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr);
1577 void kvm_requeue_exception_e(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr, u32 error_code);
1578 void kvm_inject_page_fault(struct kvm_vcpu *vcpu, struct x86_exception *fault);
1579 bool kvm_inject_emulated_page_fault(struct kvm_vcpu *vcpu,
1580                                     struct x86_exception *fault);
1581 int kvm_read_guest_page_mmu(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_mmu *mmu,
1582                             gfn_t gfn, void *data, int offset, int len,
1583                             u32 access);
1584 bool kvm_require_cpl(struct kvm_vcpu *vcpu, int required_cpl);
1585 bool kvm_require_dr(struct kvm_vcpu *vcpu, int dr);
1586
1587 static inline int __kvm_irq_line_state(unsigned long *irq_state,
1588                                        int irq_source_id, int level)
1589 {
1590         /* Logical OR for level trig interrupt */
1591         if (level)
1592                 __set_bit(irq_source_id, irq_state);
1593         else
1594                 __clear_bit(irq_source_id, irq_state);
1595
1596         return !!(*irq_state);
1597 }
1598
1599 #define KVM_MMU_ROOT_CURRENT            BIT(0)
1600 #define KVM_MMU_ROOT_PREVIOUS(i)        BIT(1+i)
1601 #define KVM_MMU_ROOTS_ALL               (~0UL)
1602
1603 int kvm_pic_set_irq(struct kvm_pic *pic, int irq, int irq_source_id, int level);
1604 void kvm_pic_clear_all(struct kvm_pic *pic, int irq_source_id);
1605
1606 void kvm_inject_nmi(struct kvm_vcpu *vcpu);
1607
1608 void kvm_update_dr7(struct kvm_vcpu *vcpu);
1609
1610 int kvm_mmu_unprotect_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
1611 void __kvm_mmu_free_some_pages(struct kvm_vcpu *vcpu);
1612 void kvm_mmu_free_roots(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_mmu *mmu,
1613                         ulong roots_to_free);
1614 gpa_t translate_nested_gpa(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa, u32 access,
1615                            struct x86_exception *exception);
1616 gpa_t kvm_mmu_gva_to_gpa_read(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva,
1617                               struct x86_exception *exception);
1618 gpa_t kvm_mmu_gva_to_gpa_fetch(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva,
1619                                struct x86_exception *exception);
1620 gpa_t kvm_mmu_gva_to_gpa_write(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva,
1621                                struct x86_exception *exception);
1622 gpa_t kvm_mmu_gva_to_gpa_system(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva,
1623                                 struct x86_exception *exception);
1624
1625 bool kvm_apicv_activated(struct kvm *kvm);
1626 void kvm_apicv_init(struct kvm *kvm, bool enable);
1627 void kvm_vcpu_update_apicv(struct kvm_vcpu *vcpu);
1628 void kvm_request_apicv_update(struct kvm *kvm, bool activate,
1629                               unsigned long bit);
1630
1631 int kvm_emulate_hypercall(struct kvm_vcpu *vcpu);
1632
1633 int kvm_mmu_page_fault(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t cr2_or_gpa, u64 error_code,
1634                        void *insn, int insn_len);
1635 void kvm_mmu_invlpg(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva);
1636 void kvm_mmu_invalidate_gva(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_mmu *mmu,
1637                             gva_t gva, hpa_t root_hpa);
1638 void kvm_mmu_invpcid_gva(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva, unsigned long pcid);
1639 void kvm_mmu_new_pgd(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t new_pgd, bool skip_tlb_flush,
1640                      bool skip_mmu_sync);
1641
1642 void kvm_configure_mmu(bool enable_tdp, int tdp_max_root_level,
1643                        int tdp_huge_page_level);
1644
1645 static inline u16 kvm_read_ldt(void)
1646 {
1647         u16 ldt;
1648         asm("sldt %0" : "=g"(ldt));
1649         return ldt;
1650 }
1651
1652 static inline void kvm_load_ldt(u16 sel)
1653 {
1654         asm("lldt %0" : : "rm"(sel));
1655 }
1656
1657 #ifdef CONFIG_X86_64
1658 static inline unsigned long read_msr(unsigned long msr)
1659 {
1660         u64 value;
1661
1662         rdmsrl(msr, value);
1663         return value;
1664 }
1665 #endif
1666
1667 static inline u32 get_rdx_init_val(void)
1668 {
1669         return 0x600; /* P6 family */
1670 }
1671
1672 static inline void kvm_inject_gp(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 error_code)
1673 {
1674         kvm_queue_exception_e(vcpu, GP_VECTOR, error_code);
1675 }
1676
1677 #define TSS_IOPB_BASE_OFFSET 0x66
1678 #define TSS_BASE_SIZE 0x68
1679 #define TSS_IOPB_SIZE (65536 / 8)
1680 #define TSS_REDIRECTION_SIZE (256 / 8)
1681 #define RMODE_TSS_SIZE                                                  \
1682         (TSS_BASE_SIZE + TSS_REDIRECTION_SIZE + TSS_IOPB_SIZE + 1)
1683
1684 enum {
1685         TASK_SWITCH_CALL = 0,
1686         TASK_SWITCH_IRET = 1,
1687         TASK_SWITCH_JMP = 2,
1688         TASK_SWITCH_GATE = 3,
1689 };
1690
1691 #define HF_GIF_MASK             (1 << 0)
1692 #define HF_NMI_MASK             (1 << 3)
1693 #define HF_IRET_MASK            (1 << 4)
1694 #define HF_GUEST_MASK           (1 << 5) /* VCPU is in guest-mode */
1695 #define HF_SMM_MASK             (1 << 6)
1696 #define HF_SMM_INSIDE_NMI_MASK  (1 << 7)
1697
1698 #define __KVM_VCPU_MULTIPLE_ADDRESS_SPACE
1699 #define KVM_ADDRESS_SPACE_NUM 2
1700
1701 #define kvm_arch_vcpu_memslots_id(vcpu) ((vcpu)->arch.hflags & HF_SMM_MASK ? 1 : 0)
1702 #define kvm_memslots_for_spte_role(kvm, role) __kvm_memslots(kvm, (role).smm)
1703
1704 asmlinkage void kvm_spurious_fault(void);
1705
1706 /*
1707  * Hardware virtualization extension instructions may fault if a
1708  * reboot turns off virtualization while processes are running.
1709  * Usually after catching the fault we just panic; during reboot
1710  * instead the instruction is ignored.
1711  */
1712 #define __kvm_handle_fault_on_reboot(insn)                              \
1713         "666: \n\t"                                                     \
1714         insn "\n\t"                                                     \
1715         "jmp    668f \n\t"                                              \
1716         "667: \n\t"                                                     \
1717         "1: \n\t"                                                       \
1718         ".pushsection .discard.instr_begin \n\t"                        \
1719         ".long 1b - . \n\t"                                             \
1720         ".popsection \n\t"                                              \
1721         "call   kvm_spurious_fault \n\t"                                \
1722         "1: \n\t"                                                       \
1723         ".pushsection .discard.instr_end \n\t"                          \
1724         ".long 1b - . \n\t"                                             \
1725         ".popsection \n\t"                                              \
1726         "668: \n\t"                                                     \
1727         _ASM_EXTABLE(666b, 667b)
1728
1729 #define KVM_ARCH_WANT_MMU_NOTIFIER
1730
1731 int kvm_cpu_has_injectable_intr(struct kvm_vcpu *v);
1732 int kvm_cpu_has_interrupt(struct kvm_vcpu *vcpu);
1733 int kvm_cpu_has_extint(struct kvm_vcpu *v);
1734 int kvm_arch_interrupt_allowed(struct kvm_vcpu *vcpu);
1735 int kvm_cpu_get_interrupt(struct kvm_vcpu *v);
1736 void kvm_vcpu_reset(struct kvm_vcpu *vcpu, bool init_event);
1737 void kvm_vcpu_reload_apic_access_page(struct kvm_vcpu *vcpu);
1738
1739 int kvm_pv_send_ipi(struct kvm *kvm, unsigned long ipi_bitmap_low,
1740                     unsigned long ipi_bitmap_high, u32 min,
1741                     unsigned long icr, int op_64_bit);
1742
1743 void kvm_define_user_return_msr(unsigned index, u32 msr);
1744 int kvm_set_user_return_msr(unsigned index, u64 val, u64 mask);
1745
1746 u64 kvm_scale_tsc(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 tsc);
1747 u64 kvm_read_l1_tsc(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 host_tsc);
1748
1749 unsigned long kvm_get_linear_rip(struct kvm_vcpu *vcpu);
1750 bool kvm_is_linear_rip(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long linear_rip);
1751
1752 void kvm_make_mclock_inprogress_request(struct kvm *kvm);
1753 void kvm_make_scan_ioapic_request(struct kvm *kvm);
1754 void kvm_make_scan_ioapic_request_mask(struct kvm *kvm,
1755                                        unsigned long *vcpu_bitmap);
1756
1757 bool kvm_arch_async_page_not_present(struct kvm_vcpu *vcpu,
1758                                      struct kvm_async_pf *work);
1759 void kvm_arch_async_page_present(struct kvm_vcpu *vcpu,
1760                                  struct kvm_async_pf *work);
1761 void kvm_arch_async_page_ready(struct kvm_vcpu *vcpu,
1762                                struct kvm_async_pf *work);
1763 void kvm_arch_async_page_present_queued(struct kvm_vcpu *vcpu);
1764 bool kvm_arch_can_dequeue_async_page_present(struct kvm_vcpu *vcpu);
1765 extern bool kvm_find_async_pf_gfn(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
1766
1767 int kvm_skip_emulated_instruction(struct kvm_vcpu *vcpu);
1768 int kvm_complete_insn_gp(struct kvm_vcpu *vcpu, int err);
1769 void __kvm_request_immediate_exit(struct kvm_vcpu *vcpu);
1770
1771 int kvm_is_in_guest(void);
1772
1773 void __user *__x86_set_memory_region(struct kvm *kvm, int id, gpa_t gpa,
1774                                      u32 size);
1775 bool kvm_vcpu_is_reset_bsp(struct kvm_vcpu *vcpu);
1776 bool kvm_vcpu_is_bsp(struct kvm_vcpu *vcpu);
1777
1778 bool kvm_intr_is_single_vcpu(struct kvm *kvm, struct kvm_lapic_irq *irq,
1779                              struct kvm_vcpu **dest_vcpu);
1780
1781 void kvm_set_msi_irq(struct kvm *kvm, struct kvm_kernel_irq_routing_entry *e,
1782                      struct kvm_lapic_irq *irq);
1783
1784 static inline bool kvm_irq_is_postable(struct kvm_lapic_irq *irq)
1785 {
1786         /* We can only post Fixed and LowPrio IRQs */
1787         return (irq->delivery_mode == APIC_DM_FIXED ||
1788                 irq->delivery_mode == APIC_DM_LOWEST);
1789 }
1790
1791 static inline void kvm_arch_vcpu_blocking(struct kvm_vcpu *vcpu)
1792 {
1793         static_call_cond(kvm_x86_vcpu_blocking)(vcpu);
1794 }
1795
1796 static inline void kvm_arch_vcpu_unblocking(struct kvm_vcpu *vcpu)
1797 {
1798         static_call_cond(kvm_x86_vcpu_unblocking)(vcpu);
1799 }
1800
1801 static inline void kvm_arch_vcpu_block_finish(struct kvm_vcpu *vcpu) {}
1802
1803 static inline int kvm_cpu_get_apicid(int mps_cpu)
1804 {
1805 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
1806         return default_cpu_present_to_apicid(mps_cpu);
1807 #else
1808         WARN_ON_ONCE(1);
1809         return BAD_APICID;
1810 #endif
1811 }
1812
1813 #define put_smstate(type, buf, offset, val)                      \
1814         *(type *)((buf) + (offset) - 0x7e00) = val
1815
1816 #define GET_SMSTATE(type, buf, offset)          \
1817         (*(type *)((buf) + (offset) - 0x7e00))
1818
1819 int kvm_cpu_dirty_log_size(void);
1820
1821 #endif /* _ASM_X86_KVM_HOST_H */