Merge tag 'platform-drivers-x86-v6.8-4' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel...
[sfrench/cifs-2.6.git] / arch / x86 / include / asm / kvm_host.h
1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only */
2 /*
3  * Kernel-based Virtual Machine driver for Linux
4  *
5  * This header defines architecture specific interfaces, x86 version
6  */
7
8 #ifndef _ASM_X86_KVM_HOST_H
9 #define _ASM_X86_KVM_HOST_H
10
11 #include <linux/types.h>
12 #include <linux/mm.h>
13 #include <linux/mmu_notifier.h>
14 #include <linux/tracepoint.h>
15 #include <linux/cpumask.h>
16 #include <linux/irq_work.h>
17 #include <linux/irq.h>
18 #include <linux/workqueue.h>
19
20 #include <linux/kvm.h>
21 #include <linux/kvm_para.h>
22 #include <linux/kvm_types.h>
23 #include <linux/perf_event.h>
24 #include <linux/pvclock_gtod.h>
25 #include <linux/clocksource.h>
26 #include <linux/irqbypass.h>
27 #include <linux/hyperv.h>
28 #include <linux/kfifo.h>
29
30 #include <asm/apic.h>
31 #include <asm/pvclock-abi.h>
32 #include <asm/desc.h>
33 #include <asm/mtrr.h>
34 #include <asm/msr-index.h>
35 #include <asm/asm.h>
36 #include <asm/kvm_page_track.h>
37 #include <asm/kvm_vcpu_regs.h>
38 #include <asm/hyperv-tlfs.h>
39
40 #define __KVM_HAVE_ARCH_VCPU_DEBUGFS
41
42 /*
43  * CONFIG_KVM_MAX_NR_VCPUS is defined iff CONFIG_KVM!=n, provide a dummy max if
44  * KVM is disabled (arbitrarily use the default from CONFIG_KVM_MAX_NR_VCPUS).
45  */
46 #ifdef CONFIG_KVM_MAX_NR_VCPUS
47 #define KVM_MAX_VCPUS CONFIG_KVM_MAX_NR_VCPUS
48 #else
49 #define KVM_MAX_VCPUS 1024
50 #endif
51
52 /*
53  * In x86, the VCPU ID corresponds to the APIC ID, and APIC IDs
54  * might be larger than the actual number of VCPUs because the
55  * APIC ID encodes CPU topology information.
56  *
57  * In the worst case, we'll need less than one extra bit for the
58  * Core ID, and less than one extra bit for the Package (Die) ID,
59  * so ratio of 4 should be enough.
60  */
61 #define KVM_VCPU_ID_RATIO 4
62 #define KVM_MAX_VCPU_IDS (KVM_MAX_VCPUS * KVM_VCPU_ID_RATIO)
63
64 /* memory slots that are not exposed to userspace */
65 #define KVM_INTERNAL_MEM_SLOTS 3
66
67 #define KVM_HALT_POLL_NS_DEFAULT 200000
68
69 #define KVM_IRQCHIP_NUM_PINS  KVM_IOAPIC_NUM_PINS
70
71 #define KVM_DIRTY_LOG_MANUAL_CAPS   (KVM_DIRTY_LOG_MANUAL_PROTECT_ENABLE | \
72                                         KVM_DIRTY_LOG_INITIALLY_SET)
73
74 #define KVM_BUS_LOCK_DETECTION_VALID_MODE       (KVM_BUS_LOCK_DETECTION_OFF | \
75                                                  KVM_BUS_LOCK_DETECTION_EXIT)
76
77 #define KVM_X86_NOTIFY_VMEXIT_VALID_BITS        (KVM_X86_NOTIFY_VMEXIT_ENABLED | \
78                                                  KVM_X86_NOTIFY_VMEXIT_USER)
79
80 /* x86-specific vcpu->requests bit members */
81 #define KVM_REQ_MIGRATE_TIMER           KVM_ARCH_REQ(0)
82 #define KVM_REQ_REPORT_TPR_ACCESS       KVM_ARCH_REQ(1)
83 #define KVM_REQ_TRIPLE_FAULT            KVM_ARCH_REQ(2)
84 #define KVM_REQ_MMU_SYNC                KVM_ARCH_REQ(3)
85 #define KVM_REQ_CLOCK_UPDATE            KVM_ARCH_REQ(4)
86 #define KVM_REQ_LOAD_MMU_PGD            KVM_ARCH_REQ(5)
87 #define KVM_REQ_EVENT                   KVM_ARCH_REQ(6)
88 #define KVM_REQ_APF_HALT                KVM_ARCH_REQ(7)
89 #define KVM_REQ_STEAL_UPDATE            KVM_ARCH_REQ(8)
90 #define KVM_REQ_NMI                     KVM_ARCH_REQ(9)
91 #define KVM_REQ_PMU                     KVM_ARCH_REQ(10)
92 #define KVM_REQ_PMI                     KVM_ARCH_REQ(11)
93 #ifdef CONFIG_KVM_SMM
94 #define KVM_REQ_SMI                     KVM_ARCH_REQ(12)
95 #endif
96 #define KVM_REQ_MASTERCLOCK_UPDATE      KVM_ARCH_REQ(13)
97 #define KVM_REQ_MCLOCK_INPROGRESS \
98         KVM_ARCH_REQ_FLAGS(14, KVM_REQUEST_WAIT | KVM_REQUEST_NO_WAKEUP)
99 #define KVM_REQ_SCAN_IOAPIC \
100         KVM_ARCH_REQ_FLAGS(15, KVM_REQUEST_WAIT | KVM_REQUEST_NO_WAKEUP)
101 #define KVM_REQ_GLOBAL_CLOCK_UPDATE     KVM_ARCH_REQ(16)
102 #define KVM_REQ_APIC_PAGE_RELOAD \
103         KVM_ARCH_REQ_FLAGS(17, KVM_REQUEST_WAIT | KVM_REQUEST_NO_WAKEUP)
104 #define KVM_REQ_HV_CRASH                KVM_ARCH_REQ(18)
105 #define KVM_REQ_IOAPIC_EOI_EXIT         KVM_ARCH_REQ(19)
106 #define KVM_REQ_HV_RESET                KVM_ARCH_REQ(20)
107 #define KVM_REQ_HV_EXIT                 KVM_ARCH_REQ(21)
108 #define KVM_REQ_HV_STIMER               KVM_ARCH_REQ(22)
109 #define KVM_REQ_LOAD_EOI_EXITMAP        KVM_ARCH_REQ(23)
110 #define KVM_REQ_GET_NESTED_STATE_PAGES  KVM_ARCH_REQ(24)
111 #define KVM_REQ_APICV_UPDATE \
112         KVM_ARCH_REQ_FLAGS(25, KVM_REQUEST_WAIT | KVM_REQUEST_NO_WAKEUP)
113 #define KVM_REQ_TLB_FLUSH_CURRENT       KVM_ARCH_REQ(26)
114 #define KVM_REQ_TLB_FLUSH_GUEST \
115         KVM_ARCH_REQ_FLAGS(27, KVM_REQUEST_WAIT | KVM_REQUEST_NO_WAKEUP)
116 #define KVM_REQ_APF_READY               KVM_ARCH_REQ(28)
117 #define KVM_REQ_MSR_FILTER_CHANGED      KVM_ARCH_REQ(29)
118 #define KVM_REQ_UPDATE_CPU_DIRTY_LOGGING \
119         KVM_ARCH_REQ_FLAGS(30, KVM_REQUEST_WAIT | KVM_REQUEST_NO_WAKEUP)
120 #define KVM_REQ_MMU_FREE_OBSOLETE_ROOTS \
121         KVM_ARCH_REQ_FLAGS(31, KVM_REQUEST_WAIT | KVM_REQUEST_NO_WAKEUP)
122 #define KVM_REQ_HV_TLB_FLUSH \
123         KVM_ARCH_REQ_FLAGS(32, KVM_REQUEST_WAIT | KVM_REQUEST_NO_WAKEUP)
124
125 #define CR0_RESERVED_BITS                                               \
126         (~(unsigned long)(X86_CR0_PE | X86_CR0_MP | X86_CR0_EM | X86_CR0_TS \
127                           | X86_CR0_ET | X86_CR0_NE | X86_CR0_WP | X86_CR0_AM \
128                           | X86_CR0_NW | X86_CR0_CD | X86_CR0_PG))
129
130 #define CR4_RESERVED_BITS                                               \
131         (~(unsigned long)(X86_CR4_VME | X86_CR4_PVI | X86_CR4_TSD | X86_CR4_DE\
132                           | X86_CR4_PSE | X86_CR4_PAE | X86_CR4_MCE     \
133                           | X86_CR4_PGE | X86_CR4_PCE | X86_CR4_OSFXSR | X86_CR4_PCIDE \
134                           | X86_CR4_OSXSAVE | X86_CR4_SMEP | X86_CR4_FSGSBASE \
135                           | X86_CR4_OSXMMEXCPT | X86_CR4_LA57 | X86_CR4_VMXE \
136                           | X86_CR4_SMAP | X86_CR4_PKE | X86_CR4_UMIP \
137                           | X86_CR4_LAM_SUP))
138
139 #define CR8_RESERVED_BITS (~(unsigned long)X86_CR8_TPR)
140
141
142
143 #define INVALID_PAGE (~(hpa_t)0)
144 #define VALID_PAGE(x) ((x) != INVALID_PAGE)
145
146 /* KVM Hugepage definitions for x86 */
147 #define KVM_MAX_HUGEPAGE_LEVEL  PG_LEVEL_1G
148 #define KVM_NR_PAGE_SIZES       (KVM_MAX_HUGEPAGE_LEVEL - PG_LEVEL_4K + 1)
149 #define KVM_HPAGE_GFN_SHIFT(x)  (((x) - 1) * 9)
150 #define KVM_HPAGE_SHIFT(x)      (PAGE_SHIFT + KVM_HPAGE_GFN_SHIFT(x))
151 #define KVM_HPAGE_SIZE(x)       (1UL << KVM_HPAGE_SHIFT(x))
152 #define KVM_HPAGE_MASK(x)       (~(KVM_HPAGE_SIZE(x) - 1))
153 #define KVM_PAGES_PER_HPAGE(x)  (KVM_HPAGE_SIZE(x) / PAGE_SIZE)
154
155 #define KVM_MEMSLOT_PAGES_TO_MMU_PAGES_RATIO 50
156 #define KVM_MIN_ALLOC_MMU_PAGES 64UL
157 #define KVM_MMU_HASH_SHIFT 12
158 #define KVM_NUM_MMU_PAGES (1 << KVM_MMU_HASH_SHIFT)
159 #define KVM_MIN_FREE_MMU_PAGES 5
160 #define KVM_REFILL_PAGES 25
161 #define KVM_MAX_CPUID_ENTRIES 256
162 #define KVM_NR_FIXED_MTRR_REGION 88
163 #define KVM_NR_VAR_MTRR 8
164
165 #define ASYNC_PF_PER_VCPU 64
166
167 enum kvm_reg {
168         VCPU_REGS_RAX = __VCPU_REGS_RAX,
169         VCPU_REGS_RCX = __VCPU_REGS_RCX,
170         VCPU_REGS_RDX = __VCPU_REGS_RDX,
171         VCPU_REGS_RBX = __VCPU_REGS_RBX,
172         VCPU_REGS_RSP = __VCPU_REGS_RSP,
173         VCPU_REGS_RBP = __VCPU_REGS_RBP,
174         VCPU_REGS_RSI = __VCPU_REGS_RSI,
175         VCPU_REGS_RDI = __VCPU_REGS_RDI,
176 #ifdef CONFIG_X86_64
177         VCPU_REGS_R8  = __VCPU_REGS_R8,
178         VCPU_REGS_R9  = __VCPU_REGS_R9,
179         VCPU_REGS_R10 = __VCPU_REGS_R10,
180         VCPU_REGS_R11 = __VCPU_REGS_R11,
181         VCPU_REGS_R12 = __VCPU_REGS_R12,
182         VCPU_REGS_R13 = __VCPU_REGS_R13,
183         VCPU_REGS_R14 = __VCPU_REGS_R14,
184         VCPU_REGS_R15 = __VCPU_REGS_R15,
185 #endif
186         VCPU_REGS_RIP,
187         NR_VCPU_REGS,
188
189         VCPU_EXREG_PDPTR = NR_VCPU_REGS,
190         VCPU_EXREG_CR0,
191         VCPU_EXREG_CR3,
192         VCPU_EXREG_CR4,
193         VCPU_EXREG_RFLAGS,
194         VCPU_EXREG_SEGMENTS,
195         VCPU_EXREG_EXIT_INFO_1,
196         VCPU_EXREG_EXIT_INFO_2,
197 };
198
199 enum {
200         VCPU_SREG_ES,
201         VCPU_SREG_CS,
202         VCPU_SREG_SS,
203         VCPU_SREG_DS,
204         VCPU_SREG_FS,
205         VCPU_SREG_GS,
206         VCPU_SREG_TR,
207         VCPU_SREG_LDTR,
208 };
209
210 enum exit_fastpath_completion {
211         EXIT_FASTPATH_NONE,
212         EXIT_FASTPATH_REENTER_GUEST,
213         EXIT_FASTPATH_EXIT_HANDLED,
214 };
215 typedef enum exit_fastpath_completion fastpath_t;
216
217 struct x86_emulate_ctxt;
218 struct x86_exception;
219 union kvm_smram;
220 enum x86_intercept;
221 enum x86_intercept_stage;
222
223 #define KVM_NR_DB_REGS  4
224
225 #define DR6_BUS_LOCK   (1 << 11)
226 #define DR6_BD          (1 << 13)
227 #define DR6_BS          (1 << 14)
228 #define DR6_BT          (1 << 15)
229 #define DR6_RTM         (1 << 16)
230 /*
231  * DR6_ACTIVE_LOW combines fixed-1 and active-low bits.
232  * We can regard all the bits in DR6_FIXED_1 as active_low bits;
233  * they will never be 0 for now, but when they are defined
234  * in the future it will require no code change.
235  *
236  * DR6_ACTIVE_LOW is also used as the init/reset value for DR6.
237  */
238 #define DR6_ACTIVE_LOW  0xffff0ff0
239 #define DR6_VOLATILE    0x0001e80f
240 #define DR6_FIXED_1     (DR6_ACTIVE_LOW & ~DR6_VOLATILE)
241
242 #define DR7_BP_EN_MASK  0x000000ff
243 #define DR7_GE          (1 << 9)
244 #define DR7_GD          (1 << 13)
245 #define DR7_FIXED_1     0x00000400
246 #define DR7_VOLATILE    0xffff2bff
247
248 #define KVM_GUESTDBG_VALID_MASK \
249         (KVM_GUESTDBG_ENABLE | \
250         KVM_GUESTDBG_SINGLESTEP | \
251         KVM_GUESTDBG_USE_HW_BP | \
252         KVM_GUESTDBG_USE_SW_BP | \
253         KVM_GUESTDBG_INJECT_BP | \
254         KVM_GUESTDBG_INJECT_DB | \
255         KVM_GUESTDBG_BLOCKIRQ)
256
257
258 #define PFERR_PRESENT_BIT 0
259 #define PFERR_WRITE_BIT 1
260 #define PFERR_USER_BIT 2
261 #define PFERR_RSVD_BIT 3
262 #define PFERR_FETCH_BIT 4
263 #define PFERR_PK_BIT 5
264 #define PFERR_SGX_BIT 15
265 #define PFERR_GUEST_FINAL_BIT 32
266 #define PFERR_GUEST_PAGE_BIT 33
267 #define PFERR_IMPLICIT_ACCESS_BIT 48
268
269 #define PFERR_PRESENT_MASK      BIT(PFERR_PRESENT_BIT)
270 #define PFERR_WRITE_MASK        BIT(PFERR_WRITE_BIT)
271 #define PFERR_USER_MASK         BIT(PFERR_USER_BIT)
272 #define PFERR_RSVD_MASK         BIT(PFERR_RSVD_BIT)
273 #define PFERR_FETCH_MASK        BIT(PFERR_FETCH_BIT)
274 #define PFERR_PK_MASK           BIT(PFERR_PK_BIT)
275 #define PFERR_SGX_MASK          BIT(PFERR_SGX_BIT)
276 #define PFERR_GUEST_FINAL_MASK  BIT_ULL(PFERR_GUEST_FINAL_BIT)
277 #define PFERR_GUEST_PAGE_MASK   BIT_ULL(PFERR_GUEST_PAGE_BIT)
278 #define PFERR_IMPLICIT_ACCESS   BIT_ULL(PFERR_IMPLICIT_ACCESS_BIT)
279
280 #define PFERR_NESTED_GUEST_PAGE (PFERR_GUEST_PAGE_MASK |        \
281                                  PFERR_WRITE_MASK |             \
282                                  PFERR_PRESENT_MASK)
283
284 /* apic attention bits */
285 #define KVM_APIC_CHECK_VAPIC    0
286 /*
287  * The following bit is set with PV-EOI, unset on EOI.
288  * We detect PV-EOI changes by guest by comparing
289  * this bit with PV-EOI in guest memory.
290  * See the implementation in apic_update_pv_eoi.
291  */
292 #define KVM_APIC_PV_EOI_PENDING 1
293
294 struct kvm_kernel_irq_routing_entry;
295
296 /*
297  * kvm_mmu_page_role tracks the properties of a shadow page (where shadow page
298  * also includes TDP pages) to determine whether or not a page can be used in
299  * the given MMU context.  This is a subset of the overall kvm_cpu_role to
300  * minimize the size of kvm_memory_slot.arch.gfn_write_track, i.e. allows
301  * allocating 2 bytes per gfn instead of 4 bytes per gfn.
302  *
303  * Upper-level shadow pages having gptes are tracked for write-protection via
304  * gfn_write_track.  As above, gfn_write_track is a 16 bit counter, so KVM must
305  * not create more than 2^16-1 upper-level shadow pages at a single gfn,
306  * otherwise gfn_write_track will overflow and explosions will ensue.
307  *
308  * A unique shadow page (SP) for a gfn is created if and only if an existing SP
309  * cannot be reused.  The ability to reuse a SP is tracked by its role, which
310  * incorporates various mode bits and properties of the SP.  Roughly speaking,
311  * the number of unique SPs that can theoretically be created is 2^n, where n
312  * is the number of bits that are used to compute the role.
313  *
314  * But, even though there are 19 bits in the mask below, not all combinations
315  * of modes and flags are possible:
316  *
317  *   - invalid shadow pages are not accounted, so the bits are effectively 18
318  *
319  *   - quadrant will only be used if has_4_byte_gpte=1 (non-PAE paging);
320  *     execonly and ad_disabled are only used for nested EPT which has
321  *     has_4_byte_gpte=0.  Therefore, 2 bits are always unused.
322  *
323  *   - the 4 bits of level are effectively limited to the values 2/3/4/5,
324  *     as 4k SPs are not tracked (allowed to go unsync).  In addition non-PAE
325  *     paging has exactly one upper level, making level completely redundant
326  *     when has_4_byte_gpte=1.
327  *
328  *   - on top of this, smep_andnot_wp and smap_andnot_wp are only set if
329  *     cr0_wp=0, therefore these three bits only give rise to 5 possibilities.
330  *
331  * Therefore, the maximum number of possible upper-level shadow pages for a
332  * single gfn is a bit less than 2^13.
333  */
334 union kvm_mmu_page_role {
335         u32 word;
336         struct {
337                 unsigned level:4;
338                 unsigned has_4_byte_gpte:1;
339                 unsigned quadrant:2;
340                 unsigned direct:1;
341                 unsigned access:3;
342                 unsigned invalid:1;
343                 unsigned efer_nx:1;
344                 unsigned cr0_wp:1;
345                 unsigned smep_andnot_wp:1;
346                 unsigned smap_andnot_wp:1;
347                 unsigned ad_disabled:1;
348                 unsigned guest_mode:1;
349                 unsigned passthrough:1;
350                 unsigned :5;
351
352                 /*
353                  * This is left at the top of the word so that
354                  * kvm_memslots_for_spte_role can extract it with a
355                  * simple shift.  While there is room, give it a whole
356                  * byte so it is also faster to load it from memory.
357                  */
358                 unsigned smm:8;
359         };
360 };
361
362 /*
363  * kvm_mmu_extended_role complements kvm_mmu_page_role, tracking properties
364  * relevant to the current MMU configuration.   When loading CR0, CR4, or EFER,
365  * including on nested transitions, if nothing in the full role changes then
366  * MMU re-configuration can be skipped. @valid bit is set on first usage so we
367  * don't treat all-zero structure as valid data.
368  *
369  * The properties that are tracked in the extended role but not the page role
370  * are for things that either (a) do not affect the validity of the shadow page
371  * or (b) are indirectly reflected in the shadow page's role.  For example,
372  * CR4.PKE only affects permission checks for software walks of the guest page
373  * tables (because KVM doesn't support Protection Keys with shadow paging), and
374  * CR0.PG, CR4.PAE, and CR4.PSE are indirectly reflected in role.level.
375  *
376  * Note, SMEP and SMAP are not redundant with sm*p_andnot_wp in the page role.
377  * If CR0.WP=1, KVM can reuse shadow pages for the guest regardless of SMEP and
378  * SMAP, but the MMU's permission checks for software walks need to be SMEP and
379  * SMAP aware regardless of CR0.WP.
380  */
381 union kvm_mmu_extended_role {
382         u32 word;
383         struct {
384                 unsigned int valid:1;
385                 unsigned int execonly:1;
386                 unsigned int cr4_pse:1;
387                 unsigned int cr4_pke:1;
388                 unsigned int cr4_smap:1;
389                 unsigned int cr4_smep:1;
390                 unsigned int cr4_la57:1;
391                 unsigned int efer_lma:1;
392         };
393 };
394
395 union kvm_cpu_role {
396         u64 as_u64;
397         struct {
398                 union kvm_mmu_page_role base;
399                 union kvm_mmu_extended_role ext;
400         };
401 };
402
403 struct kvm_rmap_head {
404         unsigned long val;
405 };
406
407 struct kvm_pio_request {
408         unsigned long linear_rip;
409         unsigned long count;
410         int in;
411         int port;
412         int size;
413 };
414
415 #define PT64_ROOT_MAX_LEVEL 5
416
417 struct rsvd_bits_validate {
418         u64 rsvd_bits_mask[2][PT64_ROOT_MAX_LEVEL];
419         u64 bad_mt_xwr;
420 };
421
422 struct kvm_mmu_root_info {
423         gpa_t pgd;
424         hpa_t hpa;
425 };
426
427 #define KVM_MMU_ROOT_INFO_INVALID \
428         ((struct kvm_mmu_root_info) { .pgd = INVALID_PAGE, .hpa = INVALID_PAGE })
429
430 #define KVM_MMU_NUM_PREV_ROOTS 3
431
432 #define KVM_MMU_ROOT_CURRENT            BIT(0)
433 #define KVM_MMU_ROOT_PREVIOUS(i)        BIT(1+i)
434 #define KVM_MMU_ROOTS_ALL               (BIT(1 + KVM_MMU_NUM_PREV_ROOTS) - 1)
435
436 #define KVM_HAVE_MMU_RWLOCK
437
438 struct kvm_mmu_page;
439 struct kvm_page_fault;
440
441 /*
442  * x86 supports 4 paging modes (5-level 64-bit, 4-level 64-bit, 3-level 32-bit,
443  * and 2-level 32-bit).  The kvm_mmu structure abstracts the details of the
444  * current mmu mode.
445  */
446 struct kvm_mmu {
447         unsigned long (*get_guest_pgd)(struct kvm_vcpu *vcpu);
448         u64 (*get_pdptr)(struct kvm_vcpu *vcpu, int index);
449         int (*page_fault)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_page_fault *fault);
450         void (*inject_page_fault)(struct kvm_vcpu *vcpu,
451                                   struct x86_exception *fault);
452         gpa_t (*gva_to_gpa)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_mmu *mmu,
453                             gpa_t gva_or_gpa, u64 access,
454                             struct x86_exception *exception);
455         int (*sync_spte)(struct kvm_vcpu *vcpu,
456                          struct kvm_mmu_page *sp, int i);
457         struct kvm_mmu_root_info root;
458         union kvm_cpu_role cpu_role;
459         union kvm_mmu_page_role root_role;
460
461         /*
462         * The pkru_mask indicates if protection key checks are needed.  It
463         * consists of 16 domains indexed by page fault error code bits [4:1],
464         * with PFEC.RSVD replaced by ACC_USER_MASK from the page tables.
465         * Each domain has 2 bits which are ANDed with AD and WD from PKRU.
466         */
467         u32 pkru_mask;
468
469         struct kvm_mmu_root_info prev_roots[KVM_MMU_NUM_PREV_ROOTS];
470
471         /*
472          * Bitmap; bit set = permission fault
473          * Byte index: page fault error code [4:1]
474          * Bit index: pte permissions in ACC_* format
475          */
476         u8 permissions[16];
477
478         u64 *pae_root;
479         u64 *pml4_root;
480         u64 *pml5_root;
481
482         /*
483          * check zero bits on shadow page table entries, these
484          * bits include not only hardware reserved bits but also
485          * the bits spte never used.
486          */
487         struct rsvd_bits_validate shadow_zero_check;
488
489         struct rsvd_bits_validate guest_rsvd_check;
490
491         u64 pdptrs[4]; /* pae */
492 };
493
494 enum pmc_type {
495         KVM_PMC_GP = 0,
496         KVM_PMC_FIXED,
497 };
498
499 struct kvm_pmc {
500         enum pmc_type type;
501         u8 idx;
502         bool is_paused;
503         bool intr;
504         /*
505          * Base value of the PMC counter, relative to the *consumed* count in
506          * the associated perf_event.  This value includes counter updates from
507          * the perf_event and emulated_count since the last time the counter
508          * was reprogrammed, but it is *not* the current value as seen by the
509          * guest or userspace.
510          *
511          * The count is relative to the associated perf_event so that KVM
512          * doesn't need to reprogram the perf_event every time the guest writes
513          * to the counter.
514          */
515         u64 counter;
516         /*
517          * PMC events triggered by KVM emulation that haven't been fully
518          * processed, i.e. haven't undergone overflow detection.
519          */
520         u64 emulated_counter;
521         u64 eventsel;
522         struct perf_event *perf_event;
523         struct kvm_vcpu *vcpu;
524         /*
525          * only for creating or reusing perf_event,
526          * eventsel value for general purpose counters,
527          * ctrl value for fixed counters.
528          */
529         u64 current_config;
530 };
531
532 /* More counters may conflict with other existing Architectural MSRs */
533 #define KVM_INTEL_PMC_MAX_GENERIC       8
534 #define MSR_ARCH_PERFMON_PERFCTR_MAX    (MSR_ARCH_PERFMON_PERFCTR0 + KVM_INTEL_PMC_MAX_GENERIC - 1)
535 #define MSR_ARCH_PERFMON_EVENTSEL_MAX   (MSR_ARCH_PERFMON_EVENTSEL0 + KVM_INTEL_PMC_MAX_GENERIC - 1)
536 #define KVM_PMC_MAX_FIXED       3
537 #define MSR_ARCH_PERFMON_FIXED_CTR_MAX  (MSR_ARCH_PERFMON_FIXED_CTR0 + KVM_PMC_MAX_FIXED - 1)
538 #define KVM_AMD_PMC_MAX_GENERIC 6
539 struct kvm_pmu {
540         u8 version;
541         unsigned nr_arch_gp_counters;
542         unsigned nr_arch_fixed_counters;
543         unsigned available_event_types;
544         u64 fixed_ctr_ctrl;
545         u64 fixed_ctr_ctrl_mask;
546         u64 global_ctrl;
547         u64 global_status;
548         u64 counter_bitmask[2];
549         u64 global_ctrl_mask;
550         u64 global_status_mask;
551         u64 reserved_bits;
552         u64 raw_event_mask;
553         struct kvm_pmc gp_counters[KVM_INTEL_PMC_MAX_GENERIC];
554         struct kvm_pmc fixed_counters[KVM_PMC_MAX_FIXED];
555
556         /*
557          * Overlay the bitmap with a 64-bit atomic so that all bits can be
558          * set in a single access, e.g. to reprogram all counters when the PMU
559          * filter changes.
560          */
561         union {
562                 DECLARE_BITMAP(reprogram_pmi, X86_PMC_IDX_MAX);
563                 atomic64_t __reprogram_pmi;
564         };
565         DECLARE_BITMAP(all_valid_pmc_idx, X86_PMC_IDX_MAX);
566         DECLARE_BITMAP(pmc_in_use, X86_PMC_IDX_MAX);
567
568         u64 ds_area;
569         u64 pebs_enable;
570         u64 pebs_enable_mask;
571         u64 pebs_data_cfg;
572         u64 pebs_data_cfg_mask;
573
574         /*
575          * If a guest counter is cross-mapped to host counter with different
576          * index, its PEBS capability will be temporarily disabled.
577          *
578          * The user should make sure that this mask is updated
579          * after disabling interrupts and before perf_guest_get_msrs();
580          */
581         u64 host_cross_mapped_mask;
582
583         /*
584          * The gate to release perf_events not marked in
585          * pmc_in_use only once in a vcpu time slice.
586          */
587         bool need_cleanup;
588
589         /*
590          * The total number of programmed perf_events and it helps to avoid
591          * redundant check before cleanup if guest don't use vPMU at all.
592          */
593         u8 event_count;
594 };
595
596 struct kvm_pmu_ops;
597
598 enum {
599         KVM_DEBUGREG_BP_ENABLED = 1,
600         KVM_DEBUGREG_WONT_EXIT = 2,
601 };
602
603 struct kvm_mtrr_range {
604         u64 base;
605         u64 mask;
606         struct list_head node;
607 };
608
609 struct kvm_mtrr {
610         struct kvm_mtrr_range var_ranges[KVM_NR_VAR_MTRR];
611         mtrr_type fixed_ranges[KVM_NR_FIXED_MTRR_REGION];
612         u64 deftype;
613
614         struct list_head head;
615 };
616
617 /* Hyper-V SynIC timer */
618 struct kvm_vcpu_hv_stimer {
619         struct hrtimer timer;
620         int index;
621         union hv_stimer_config config;
622         u64 count;
623         u64 exp_time;
624         struct hv_message msg;
625         bool msg_pending;
626 };
627
628 /* Hyper-V synthetic interrupt controller (SynIC)*/
629 struct kvm_vcpu_hv_synic {
630         u64 version;
631         u64 control;
632         u64 msg_page;
633         u64 evt_page;
634         atomic64_t sint[HV_SYNIC_SINT_COUNT];
635         atomic_t sint_to_gsi[HV_SYNIC_SINT_COUNT];
636         DECLARE_BITMAP(auto_eoi_bitmap, 256);
637         DECLARE_BITMAP(vec_bitmap, 256);
638         bool active;
639         bool dont_zero_synic_pages;
640 };
641
642 /* The maximum number of entries on the TLB flush fifo. */
643 #define KVM_HV_TLB_FLUSH_FIFO_SIZE (16)
644 /*
645  * Note: the following 'magic' entry is made up by KVM to avoid putting
646  * anything besides GVA on the TLB flush fifo. It is theoretically possible
647  * to observe a request to flush 4095 PFNs starting from 0xfffffffffffff000
648  * which will look identical. KVM's action to 'flush everything' instead of
649  * flushing these particular addresses is, however, fully legitimate as
650  * flushing more than requested is always OK.
651  */
652 #define KVM_HV_TLB_FLUSHALL_ENTRY  ((u64)-1)
653
654 enum hv_tlb_flush_fifos {
655         HV_L1_TLB_FLUSH_FIFO,
656         HV_L2_TLB_FLUSH_FIFO,
657         HV_NR_TLB_FLUSH_FIFOS,
658 };
659
660 struct kvm_vcpu_hv_tlb_flush_fifo {
661         spinlock_t write_lock;
662         DECLARE_KFIFO(entries, u64, KVM_HV_TLB_FLUSH_FIFO_SIZE);
663 };
664
665 /* Hyper-V per vcpu emulation context */
666 struct kvm_vcpu_hv {
667         struct kvm_vcpu *vcpu;
668         u32 vp_index;
669         u64 hv_vapic;
670         s64 runtime_offset;
671         struct kvm_vcpu_hv_synic synic;
672         struct kvm_hyperv_exit exit;
673         struct kvm_vcpu_hv_stimer stimer[HV_SYNIC_STIMER_COUNT];
674         DECLARE_BITMAP(stimer_pending_bitmap, HV_SYNIC_STIMER_COUNT);
675         bool enforce_cpuid;
676         struct {
677                 u32 features_eax; /* HYPERV_CPUID_FEATURES.EAX */
678                 u32 features_ebx; /* HYPERV_CPUID_FEATURES.EBX */
679                 u32 features_edx; /* HYPERV_CPUID_FEATURES.EDX */
680                 u32 enlightenments_eax; /* HYPERV_CPUID_ENLIGHTMENT_INFO.EAX */
681                 u32 enlightenments_ebx; /* HYPERV_CPUID_ENLIGHTMENT_INFO.EBX */
682                 u32 syndbg_cap_eax; /* HYPERV_CPUID_SYNDBG_PLATFORM_CAPABILITIES.EAX */
683                 u32 nested_eax; /* HYPERV_CPUID_NESTED_FEATURES.EAX */
684                 u32 nested_ebx; /* HYPERV_CPUID_NESTED_FEATURES.EBX */
685         } cpuid_cache;
686
687         struct kvm_vcpu_hv_tlb_flush_fifo tlb_flush_fifo[HV_NR_TLB_FLUSH_FIFOS];
688
689         /* Preallocated buffer for handling hypercalls passing sparse vCPU set */
690         u64 sparse_banks[HV_MAX_SPARSE_VCPU_BANKS];
691
692         struct hv_vp_assist_page vp_assist_page;
693
694         struct {
695                 u64 pa_page_gpa;
696                 u64 vm_id;
697                 u32 vp_id;
698         } nested;
699 };
700
701 struct kvm_hypervisor_cpuid {
702         u32 base;
703         u32 limit;
704 };
705
706 #ifdef CONFIG_KVM_XEN
707 /* Xen HVM per vcpu emulation context */
708 struct kvm_vcpu_xen {
709         u64 hypercall_rip;
710         u32 current_runstate;
711         u8 upcall_vector;
712         struct gfn_to_pfn_cache vcpu_info_cache;
713         struct gfn_to_pfn_cache vcpu_time_info_cache;
714         struct gfn_to_pfn_cache runstate_cache;
715         struct gfn_to_pfn_cache runstate2_cache;
716         u64 last_steal;
717         u64 runstate_entry_time;
718         u64 runstate_times[4];
719         unsigned long evtchn_pending_sel;
720         u32 vcpu_id; /* The Xen / ACPI vCPU ID */
721         u32 timer_virq;
722         u64 timer_expires; /* In guest epoch */
723         atomic_t timer_pending;
724         struct hrtimer timer;
725         int poll_evtchn;
726         struct timer_list poll_timer;
727         struct kvm_hypervisor_cpuid cpuid;
728 };
729 #endif
730
731 struct kvm_queued_exception {
732         bool pending;
733         bool injected;
734         bool has_error_code;
735         u8 vector;
736         u32 error_code;
737         unsigned long payload;
738         bool has_payload;
739 };
740
741 struct kvm_vcpu_arch {
742         /*
743          * rip and regs accesses must go through
744          * kvm_{register,rip}_{read,write} functions.
745          */
746         unsigned long regs[NR_VCPU_REGS];
747         u32 regs_avail;
748         u32 regs_dirty;
749
750         unsigned long cr0;
751         unsigned long cr0_guest_owned_bits;
752         unsigned long cr2;
753         unsigned long cr3;
754         unsigned long cr4;
755         unsigned long cr4_guest_owned_bits;
756         unsigned long cr4_guest_rsvd_bits;
757         unsigned long cr8;
758         u32 host_pkru;
759         u32 pkru;
760         u32 hflags;
761         u64 efer;
762         u64 apic_base;
763         struct kvm_lapic *apic;    /* kernel irqchip context */
764         bool load_eoi_exitmap_pending;
765         DECLARE_BITMAP(ioapic_handled_vectors, 256);
766         unsigned long apic_attention;
767         int32_t apic_arb_prio;
768         int mp_state;
769         u64 ia32_misc_enable_msr;
770         u64 smbase;
771         u64 smi_count;
772         bool at_instruction_boundary;
773         bool tpr_access_reporting;
774         bool xfd_no_write_intercept;
775         u64 ia32_xss;
776         u64 microcode_version;
777         u64 arch_capabilities;
778         u64 perf_capabilities;
779
780         /*
781          * Paging state of the vcpu
782          *
783          * If the vcpu runs in guest mode with two level paging this still saves
784          * the paging mode of the l1 guest. This context is always used to
785          * handle faults.
786          */
787         struct kvm_mmu *mmu;
788
789         /* Non-nested MMU for L1 */
790         struct kvm_mmu root_mmu;
791
792         /* L1 MMU when running nested */
793         struct kvm_mmu guest_mmu;
794
795         /*
796          * Paging state of an L2 guest (used for nested npt)
797          *
798          * This context will save all necessary information to walk page tables
799          * of an L2 guest. This context is only initialized for page table
800          * walking and not for faulting since we never handle l2 page faults on
801          * the host.
802          */
803         struct kvm_mmu nested_mmu;
804
805         /*
806          * Pointer to the mmu context currently used for
807          * gva_to_gpa translations.
808          */
809         struct kvm_mmu *walk_mmu;
810
811         struct kvm_mmu_memory_cache mmu_pte_list_desc_cache;
812         struct kvm_mmu_memory_cache mmu_shadow_page_cache;
813         struct kvm_mmu_memory_cache mmu_shadowed_info_cache;
814         struct kvm_mmu_memory_cache mmu_page_header_cache;
815
816         /*
817          * QEMU userspace and the guest each have their own FPU state.
818          * In vcpu_run, we switch between the user and guest FPU contexts.
819          * While running a VCPU, the VCPU thread will have the guest FPU
820          * context.
821          *
822          * Note that while the PKRU state lives inside the fpu registers,
823          * it is switched out separately at VMENTER and VMEXIT time. The
824          * "guest_fpstate" state here contains the guest FPU context, with the
825          * host PRKU bits.
826          */
827         struct fpu_guest guest_fpu;
828
829         u64 xcr0;
830         u64 guest_supported_xcr0;
831
832         struct kvm_pio_request pio;
833         void *pio_data;
834         void *sev_pio_data;
835         unsigned sev_pio_count;
836
837         u8 event_exit_inst_len;
838
839         bool exception_from_userspace;
840
841         /* Exceptions to be injected to the guest. */
842         struct kvm_queued_exception exception;
843         /* Exception VM-Exits to be synthesized to L1. */
844         struct kvm_queued_exception exception_vmexit;
845
846         struct kvm_queued_interrupt {
847                 bool injected;
848                 bool soft;
849                 u8 nr;
850         } interrupt;
851
852         int halt_request; /* real mode on Intel only */
853
854         int cpuid_nent;
855         struct kvm_cpuid_entry2 *cpuid_entries;
856         struct kvm_hypervisor_cpuid kvm_cpuid;
857
858         /*
859          * FIXME: Drop this macro and use KVM_NR_GOVERNED_FEATURES directly
860          * when "struct kvm_vcpu_arch" is no longer defined in an
861          * arch/x86/include/asm header.  The max is mostly arbitrary, i.e.
862          * can be increased as necessary.
863          */
864 #define KVM_MAX_NR_GOVERNED_FEATURES BITS_PER_LONG
865
866         /*
867          * Track whether or not the guest is allowed to use features that are
868          * governed by KVM, where "governed" means KVM needs to manage state
869          * and/or explicitly enable the feature in hardware.  Typically, but
870          * not always, governed features can be used by the guest if and only
871          * if both KVM and userspace want to expose the feature to the guest.
872          */
873         struct {
874                 DECLARE_BITMAP(enabled, KVM_MAX_NR_GOVERNED_FEATURES);
875         } governed_features;
876
877         u64 reserved_gpa_bits;
878         int maxphyaddr;
879
880         /* emulate context */
881
882         struct x86_emulate_ctxt *emulate_ctxt;
883         bool emulate_regs_need_sync_to_vcpu;
884         bool emulate_regs_need_sync_from_vcpu;
885         int (*complete_userspace_io)(struct kvm_vcpu *vcpu);
886
887         gpa_t time;
888         struct pvclock_vcpu_time_info hv_clock;
889         unsigned int hw_tsc_khz;
890         struct gfn_to_pfn_cache pv_time;
891         /* set guest stopped flag in pvclock flags field */
892         bool pvclock_set_guest_stopped_request;
893
894         struct {
895                 u8 preempted;
896                 u64 msr_val;
897                 u64 last_steal;
898                 struct gfn_to_hva_cache cache;
899         } st;
900
901         u64 l1_tsc_offset;
902         u64 tsc_offset; /* current tsc offset */
903         u64 last_guest_tsc;
904         u64 last_host_tsc;
905         u64 tsc_offset_adjustment;
906         u64 this_tsc_nsec;
907         u64 this_tsc_write;
908         u64 this_tsc_generation;
909         bool tsc_catchup;
910         bool tsc_always_catchup;
911         s8 virtual_tsc_shift;
912         u32 virtual_tsc_mult;
913         u32 virtual_tsc_khz;
914         s64 ia32_tsc_adjust_msr;
915         u64 msr_ia32_power_ctl;
916         u64 l1_tsc_scaling_ratio;
917         u64 tsc_scaling_ratio; /* current scaling ratio */
918
919         atomic_t nmi_queued;  /* unprocessed asynchronous NMIs */
920         /* Number of NMIs pending injection, not including hardware vNMIs. */
921         unsigned int nmi_pending;
922         bool nmi_injected;    /* Trying to inject an NMI this entry */
923         bool smi_pending;    /* SMI queued after currently running handler */
924         u8 handling_intr_from_guest;
925
926         struct kvm_mtrr mtrr_state;
927         u64 pat;
928
929         unsigned switch_db_regs;
930         unsigned long db[KVM_NR_DB_REGS];
931         unsigned long dr6;
932         unsigned long dr7;
933         unsigned long eff_db[KVM_NR_DB_REGS];
934         unsigned long guest_debug_dr7;
935         u64 msr_platform_info;
936         u64 msr_misc_features_enables;
937
938         u64 mcg_cap;
939         u64 mcg_status;
940         u64 mcg_ctl;
941         u64 mcg_ext_ctl;
942         u64 *mce_banks;
943         u64 *mci_ctl2_banks;
944
945         /* Cache MMIO info */
946         u64 mmio_gva;
947         unsigned mmio_access;
948         gfn_t mmio_gfn;
949         u64 mmio_gen;
950
951         struct kvm_pmu pmu;
952
953         /* used for guest single stepping over the given code position */
954         unsigned long singlestep_rip;
955
956 #ifdef CONFIG_KVM_HYPERV
957         bool hyperv_enabled;
958         struct kvm_vcpu_hv *hyperv;
959 #endif
960 #ifdef CONFIG_KVM_XEN
961         struct kvm_vcpu_xen xen;
962 #endif
963         cpumask_var_t wbinvd_dirty_mask;
964
965         unsigned long last_retry_eip;
966         unsigned long last_retry_addr;
967
968         struct {
969                 bool halted;
970                 gfn_t gfns[ASYNC_PF_PER_VCPU];
971                 struct gfn_to_hva_cache data;
972                 u64 msr_en_val; /* MSR_KVM_ASYNC_PF_EN */
973                 u64 msr_int_val; /* MSR_KVM_ASYNC_PF_INT */
974                 u16 vec;
975                 u32 id;
976                 bool send_user_only;
977                 u32 host_apf_flags;
978                 bool delivery_as_pf_vmexit;
979                 bool pageready_pending;
980         } apf;
981
982         /* OSVW MSRs (AMD only) */
983         struct {
984                 u64 length;
985                 u64 status;
986         } osvw;
987
988         struct {
989                 u64 msr_val;
990                 struct gfn_to_hva_cache data;
991         } pv_eoi;
992
993         u64 msr_kvm_poll_control;
994
995         /* set at EPT violation at this point */
996         unsigned long exit_qualification;
997
998         /* pv related host specific info */
999         struct {
1000                 bool pv_unhalted;
1001         } pv;
1002
1003         int pending_ioapic_eoi;
1004         int pending_external_vector;
1005
1006         /* be preempted when it's in kernel-mode(cpl=0) */
1007         bool preempted_in_kernel;
1008
1009         /* Flush the L1 Data cache for L1TF mitigation on VMENTER */
1010         bool l1tf_flush_l1d;
1011
1012         /* Host CPU on which VM-entry was most recently attempted */
1013         int last_vmentry_cpu;
1014
1015         /* AMD MSRC001_0015 Hardware Configuration */
1016         u64 msr_hwcr;
1017
1018         /* pv related cpuid info */
1019         struct {
1020                 /*
1021                  * value of the eax register in the KVM_CPUID_FEATURES CPUID
1022                  * leaf.
1023                  */
1024                 u32 features;
1025
1026                 /*
1027                  * indicates whether pv emulation should be disabled if features
1028                  * are not present in the guest's cpuid
1029                  */
1030                 bool enforce;
1031         } pv_cpuid;
1032
1033         /* Protected Guests */
1034         bool guest_state_protected;
1035
1036         /*
1037          * Set when PDPTS were loaded directly by the userspace without
1038          * reading the guest memory
1039          */
1040         bool pdptrs_from_userspace;
1041
1042 #if IS_ENABLED(CONFIG_HYPERV)
1043         hpa_t hv_root_tdp;
1044 #endif
1045 };
1046
1047 struct kvm_lpage_info {
1048         int disallow_lpage;
1049 };
1050
1051 struct kvm_arch_memory_slot {
1052         struct kvm_rmap_head *rmap[KVM_NR_PAGE_SIZES];
1053         struct kvm_lpage_info *lpage_info[KVM_NR_PAGE_SIZES - 1];
1054         unsigned short *gfn_write_track;
1055 };
1056
1057 /*
1058  * Track the mode of the optimized logical map, as the rules for decoding the
1059  * destination vary per mode.  Enabling the optimized logical map requires all
1060  * software-enabled local APIs to be in the same mode, each addressable APIC to
1061  * be mapped to only one MDA, and each MDA to map to at most one APIC.
1062  */
1063 enum kvm_apic_logical_mode {
1064         /* All local APICs are software disabled. */
1065         KVM_APIC_MODE_SW_DISABLED,
1066         /* All software enabled local APICs in xAPIC cluster addressing mode. */
1067         KVM_APIC_MODE_XAPIC_CLUSTER,
1068         /* All software enabled local APICs in xAPIC flat addressing mode. */
1069         KVM_APIC_MODE_XAPIC_FLAT,
1070         /* All software enabled local APICs in x2APIC mode. */
1071         KVM_APIC_MODE_X2APIC,
1072         /*
1073          * Optimized map disabled, e.g. not all local APICs in the same logical
1074          * mode, same logical ID assigned to multiple APICs, etc.
1075          */
1076         KVM_APIC_MODE_MAP_DISABLED,
1077 };
1078
1079 struct kvm_apic_map {
1080         struct rcu_head rcu;
1081         enum kvm_apic_logical_mode logical_mode;
1082         u32 max_apic_id;
1083         union {
1084                 struct kvm_lapic *xapic_flat_map[8];
1085                 struct kvm_lapic *xapic_cluster_map[16][4];
1086         };
1087         struct kvm_lapic *phys_map[];
1088 };
1089
1090 /* Hyper-V synthetic debugger (SynDbg)*/
1091 struct kvm_hv_syndbg {
1092         struct {
1093                 u64 control;
1094                 u64 status;
1095                 u64 send_page;
1096                 u64 recv_page;
1097                 u64 pending_page;
1098         } control;
1099         u64 options;
1100 };
1101
1102 /* Current state of Hyper-V TSC page clocksource */
1103 enum hv_tsc_page_status {
1104         /* TSC page was not set up or disabled */
1105         HV_TSC_PAGE_UNSET = 0,
1106         /* TSC page MSR was written by the guest, update pending */
1107         HV_TSC_PAGE_GUEST_CHANGED,
1108         /* TSC page update was triggered from the host side */
1109         HV_TSC_PAGE_HOST_CHANGED,
1110         /* TSC page was properly set up and is currently active  */
1111         HV_TSC_PAGE_SET,
1112         /* TSC page was set up with an inaccessible GPA */
1113         HV_TSC_PAGE_BROKEN,
1114 };
1115
1116 #ifdef CONFIG_KVM_HYPERV
1117 /* Hyper-V emulation context */
1118 struct kvm_hv {
1119         struct mutex hv_lock;
1120         u64 hv_guest_os_id;
1121         u64 hv_hypercall;
1122         u64 hv_tsc_page;
1123         enum hv_tsc_page_status hv_tsc_page_status;
1124
1125         /* Hyper-v based guest crash (NT kernel bugcheck) parameters */
1126         u64 hv_crash_param[HV_X64_MSR_CRASH_PARAMS];
1127         u64 hv_crash_ctl;
1128
1129         struct ms_hyperv_tsc_page tsc_ref;
1130
1131         struct idr conn_to_evt;
1132
1133         u64 hv_reenlightenment_control;
1134         u64 hv_tsc_emulation_control;
1135         u64 hv_tsc_emulation_status;
1136         u64 hv_invtsc_control;
1137
1138         /* How many vCPUs have VP index != vCPU index */
1139         atomic_t num_mismatched_vp_indexes;
1140
1141         /*
1142          * How many SynICs use 'AutoEOI' feature
1143          * (protected by arch.apicv_update_lock)
1144          */
1145         unsigned int synic_auto_eoi_used;
1146
1147         struct kvm_hv_syndbg hv_syndbg;
1148
1149         bool xsaves_xsavec_checked;
1150 };
1151 #endif
1152
1153 struct msr_bitmap_range {
1154         u32 flags;
1155         u32 nmsrs;
1156         u32 base;
1157         unsigned long *bitmap;
1158 };
1159
1160 #ifdef CONFIG_KVM_XEN
1161 /* Xen emulation context */
1162 struct kvm_xen {
1163         struct mutex xen_lock;
1164         u32 xen_version;
1165         bool long_mode;
1166         bool runstate_update_flag;
1167         u8 upcall_vector;
1168         struct gfn_to_pfn_cache shinfo_cache;
1169         struct idr evtchn_ports;
1170         unsigned long poll_mask[BITS_TO_LONGS(KVM_MAX_VCPUS)];
1171 };
1172 #endif
1173
1174 enum kvm_irqchip_mode {
1175         KVM_IRQCHIP_NONE,
1176         KVM_IRQCHIP_KERNEL,       /* created with KVM_CREATE_IRQCHIP */
1177         KVM_IRQCHIP_SPLIT,        /* created with KVM_CAP_SPLIT_IRQCHIP */
1178 };
1179
1180 struct kvm_x86_msr_filter {
1181         u8 count;
1182         bool default_allow:1;
1183         struct msr_bitmap_range ranges[16];
1184 };
1185
1186 struct kvm_x86_pmu_event_filter {
1187         __u32 action;
1188         __u32 nevents;
1189         __u32 fixed_counter_bitmap;
1190         __u32 flags;
1191         __u32 nr_includes;
1192         __u32 nr_excludes;
1193         __u64 *includes;
1194         __u64 *excludes;
1195         __u64 events[];
1196 };
1197
1198 enum kvm_apicv_inhibit {
1199
1200         /********************************************************************/
1201         /* INHIBITs that are relevant to both Intel's APICv and AMD's AVIC. */
1202         /********************************************************************/
1203
1204         /*
1205          * APIC acceleration is disabled by a module parameter
1206          * and/or not supported in hardware.
1207          */
1208         APICV_INHIBIT_REASON_DISABLE,
1209
1210         /*
1211          * APIC acceleration is inhibited because AutoEOI feature is
1212          * being used by a HyperV guest.
1213          */
1214         APICV_INHIBIT_REASON_HYPERV,
1215
1216         /*
1217          * APIC acceleration is inhibited because the userspace didn't yet
1218          * enable the kernel/split irqchip.
1219          */
1220         APICV_INHIBIT_REASON_ABSENT,
1221
1222         /* APIC acceleration is inhibited because KVM_GUESTDBG_BLOCKIRQ
1223          * (out of band, debug measure of blocking all interrupts on this vCPU)
1224          * was enabled, to avoid AVIC/APICv bypassing it.
1225          */
1226         APICV_INHIBIT_REASON_BLOCKIRQ,
1227
1228         /*
1229          * APICv is disabled because not all vCPUs have a 1:1 mapping between
1230          * APIC ID and vCPU, _and_ KVM is not applying its x2APIC hotplug hack.
1231          */
1232         APICV_INHIBIT_REASON_PHYSICAL_ID_ALIASED,
1233
1234         /*
1235          * For simplicity, the APIC acceleration is inhibited
1236          * first time either APIC ID or APIC base are changed by the guest
1237          * from their reset values.
1238          */
1239         APICV_INHIBIT_REASON_APIC_ID_MODIFIED,
1240         APICV_INHIBIT_REASON_APIC_BASE_MODIFIED,
1241
1242         /******************************************************/
1243         /* INHIBITs that are relevant only to the AMD's AVIC. */
1244         /******************************************************/
1245
1246         /*
1247          * AVIC is inhibited on a vCPU because it runs a nested guest.
1248          *
1249          * This is needed because unlike APICv, the peers of this vCPU
1250          * cannot use the doorbell mechanism to signal interrupts via AVIC when
1251          * a vCPU runs nested.
1252          */
1253         APICV_INHIBIT_REASON_NESTED,
1254
1255         /*
1256          * On SVM, the wait for the IRQ window is implemented with pending vIRQ,
1257          * which cannot be injected when the AVIC is enabled, thus AVIC
1258          * is inhibited while KVM waits for IRQ window.
1259          */
1260         APICV_INHIBIT_REASON_IRQWIN,
1261
1262         /*
1263          * PIT (i8254) 're-inject' mode, relies on EOI intercept,
1264          * which AVIC doesn't support for edge triggered interrupts.
1265          */
1266         APICV_INHIBIT_REASON_PIT_REINJ,
1267
1268         /*
1269          * AVIC is disabled because SEV doesn't support it.
1270          */
1271         APICV_INHIBIT_REASON_SEV,
1272
1273         /*
1274          * AVIC is disabled because not all vCPUs with a valid LDR have a 1:1
1275          * mapping between logical ID and vCPU.
1276          */
1277         APICV_INHIBIT_REASON_LOGICAL_ID_ALIASED,
1278 };
1279
1280 struct kvm_arch {
1281         unsigned long vm_type;
1282         unsigned long n_used_mmu_pages;
1283         unsigned long n_requested_mmu_pages;
1284         unsigned long n_max_mmu_pages;
1285         unsigned int indirect_shadow_pages;
1286         u8 mmu_valid_gen;
1287         struct hlist_head mmu_page_hash[KVM_NUM_MMU_PAGES];
1288         struct list_head active_mmu_pages;
1289         struct list_head zapped_obsolete_pages;
1290         /*
1291          * A list of kvm_mmu_page structs that, if zapped, could possibly be
1292          * replaced by an NX huge page.  A shadow page is on this list if its
1293          * existence disallows an NX huge page (nx_huge_page_disallowed is set)
1294          * and there are no other conditions that prevent a huge page, e.g.
1295          * the backing host page is huge, dirtly logging is not enabled for its
1296          * memslot, etc...  Note, zapping shadow pages on this list doesn't
1297          * guarantee an NX huge page will be created in its stead, e.g. if the
1298          * guest attempts to execute from the region then KVM obviously can't
1299          * create an NX huge page (without hanging the guest).
1300          */
1301         struct list_head possible_nx_huge_pages;
1302 #ifdef CONFIG_KVM_EXTERNAL_WRITE_TRACKING
1303         struct kvm_page_track_notifier_head track_notifier_head;
1304 #endif
1305         /*
1306          * Protects marking pages unsync during page faults, as TDP MMU page
1307          * faults only take mmu_lock for read.  For simplicity, the unsync
1308          * pages lock is always taken when marking pages unsync regardless of
1309          * whether mmu_lock is held for read or write.
1310          */
1311         spinlock_t mmu_unsync_pages_lock;
1312
1313         struct iommu_domain *iommu_domain;
1314         bool iommu_noncoherent;
1315 #define __KVM_HAVE_ARCH_NONCOHERENT_DMA
1316         atomic_t noncoherent_dma_count;
1317 #define __KVM_HAVE_ARCH_ASSIGNED_DEVICE
1318         atomic_t assigned_device_count;
1319         struct kvm_pic *vpic;
1320         struct kvm_ioapic *vioapic;
1321         struct kvm_pit *vpit;
1322         atomic_t vapics_in_nmi_mode;
1323         struct mutex apic_map_lock;
1324         struct kvm_apic_map __rcu *apic_map;
1325         atomic_t apic_map_dirty;
1326
1327         bool apic_access_memslot_enabled;
1328         bool apic_access_memslot_inhibited;
1329
1330         /* Protects apicv_inhibit_reasons */
1331         struct rw_semaphore apicv_update_lock;
1332         unsigned long apicv_inhibit_reasons;
1333
1334         gpa_t wall_clock;
1335
1336         bool mwait_in_guest;
1337         bool hlt_in_guest;
1338         bool pause_in_guest;
1339         bool cstate_in_guest;
1340
1341         unsigned long irq_sources_bitmap;
1342         s64 kvmclock_offset;
1343
1344         /*
1345          * This also protects nr_vcpus_matched_tsc which is read from a
1346          * preemption-disabled region, so it must be a raw spinlock.
1347          */
1348         raw_spinlock_t tsc_write_lock;
1349         u64 last_tsc_nsec;
1350         u64 last_tsc_write;
1351         u32 last_tsc_khz;
1352         u64 last_tsc_offset;
1353         u64 cur_tsc_nsec;
1354         u64 cur_tsc_write;
1355         u64 cur_tsc_offset;
1356         u64 cur_tsc_generation;
1357         int nr_vcpus_matched_tsc;
1358
1359         u32 default_tsc_khz;
1360         bool user_set_tsc;
1361
1362         seqcount_raw_spinlock_t pvclock_sc;
1363         bool use_master_clock;
1364         u64 master_kernel_ns;
1365         u64 master_cycle_now;
1366         struct delayed_work kvmclock_update_work;
1367         struct delayed_work kvmclock_sync_work;
1368
1369         struct kvm_xen_hvm_config xen_hvm_config;
1370
1371         /* reads protected by irq_srcu, writes by irq_lock */
1372         struct hlist_head mask_notifier_list;
1373
1374 #ifdef CONFIG_KVM_HYPERV
1375         struct kvm_hv hyperv;
1376 #endif
1377
1378 #ifdef CONFIG_KVM_XEN
1379         struct kvm_xen xen;
1380 #endif
1381
1382         bool backwards_tsc_observed;
1383         bool boot_vcpu_runs_old_kvmclock;
1384         u32 bsp_vcpu_id;
1385
1386         u64 disabled_quirks;
1387
1388         enum kvm_irqchip_mode irqchip_mode;
1389         u8 nr_reserved_ioapic_pins;
1390
1391         bool disabled_lapic_found;
1392
1393         bool x2apic_format;
1394         bool x2apic_broadcast_quirk_disabled;
1395
1396         bool guest_can_read_msr_platform_info;
1397         bool exception_payload_enabled;
1398
1399         bool triple_fault_event;
1400
1401         bool bus_lock_detection_enabled;
1402         bool enable_pmu;
1403
1404         u32 notify_window;
1405         u32 notify_vmexit_flags;
1406         /*
1407          * If exit_on_emulation_error is set, and the in-kernel instruction
1408          * emulator fails to emulate an instruction, allow userspace
1409          * the opportunity to look at it.
1410          */
1411         bool exit_on_emulation_error;
1412
1413         /* Deflect RDMSR and WRMSR to user space when they trigger a #GP */
1414         u32 user_space_msr_mask;
1415         struct kvm_x86_msr_filter __rcu *msr_filter;
1416
1417         u32 hypercall_exit_enabled;
1418
1419         /* Guest can access the SGX PROVISIONKEY. */
1420         bool sgx_provisioning_allowed;
1421
1422         struct kvm_x86_pmu_event_filter __rcu *pmu_event_filter;
1423         struct task_struct *nx_huge_page_recovery_thread;
1424
1425 #ifdef CONFIG_X86_64
1426         /* The number of TDP MMU pages across all roots. */
1427         atomic64_t tdp_mmu_pages;
1428
1429         /*
1430          * List of struct kvm_mmu_pages being used as roots.
1431          * All struct kvm_mmu_pages in the list should have
1432          * tdp_mmu_page set.
1433          *
1434          * For reads, this list is protected by:
1435          *      the MMU lock in read mode + RCU or
1436          *      the MMU lock in write mode
1437          *
1438          * For writes, this list is protected by tdp_mmu_pages_lock; see
1439          * below for the details.
1440          *
1441          * Roots will remain in the list until their tdp_mmu_root_count
1442          * drops to zero, at which point the thread that decremented the
1443          * count to zero should removed the root from the list and clean
1444          * it up, freeing the root after an RCU grace period.
1445          */
1446         struct list_head tdp_mmu_roots;
1447
1448         /*
1449          * Protects accesses to the following fields when the MMU lock
1450          * is held in read mode:
1451          *  - tdp_mmu_roots (above)
1452          *  - the link field of kvm_mmu_page structs used by the TDP MMU
1453          *  - possible_nx_huge_pages;
1454          *  - the possible_nx_huge_page_link field of kvm_mmu_page structs used
1455          *    by the TDP MMU
1456          * Because the lock is only taken within the MMU lock, strictly
1457          * speaking it is redundant to acquire this lock when the thread
1458          * holds the MMU lock in write mode.  However it often simplifies
1459          * the code to do so.
1460          */
1461         spinlock_t tdp_mmu_pages_lock;
1462 #endif /* CONFIG_X86_64 */
1463
1464         /*
1465          * If set, at least one shadow root has been allocated. This flag
1466          * is used as one input when determining whether certain memslot
1467          * related allocations are necessary.
1468          */
1469         bool shadow_root_allocated;
1470
1471 #if IS_ENABLED(CONFIG_HYPERV)
1472         hpa_t   hv_root_tdp;
1473         spinlock_t hv_root_tdp_lock;
1474         struct hv_partition_assist_pg *hv_pa_pg;
1475 #endif
1476         /*
1477          * VM-scope maximum vCPU ID. Used to determine the size of structures
1478          * that increase along with the maximum vCPU ID, in which case, using
1479          * the global KVM_MAX_VCPU_IDS may lead to significant memory waste.
1480          */
1481         u32 max_vcpu_ids;
1482
1483         bool disable_nx_huge_pages;
1484
1485         /*
1486          * Memory caches used to allocate shadow pages when performing eager
1487          * page splitting. No need for a shadowed_info_cache since eager page
1488          * splitting only allocates direct shadow pages.
1489          *
1490          * Protected by kvm->slots_lock.
1491          */
1492         struct kvm_mmu_memory_cache split_shadow_page_cache;
1493         struct kvm_mmu_memory_cache split_page_header_cache;
1494
1495         /*
1496          * Memory cache used to allocate pte_list_desc structs while splitting
1497          * huge pages. In the worst case, to split one huge page, 512
1498          * pte_list_desc structs are needed to add each lower level leaf sptep
1499          * to the rmap plus 1 to extend the parent_ptes rmap of the lower level
1500          * page table.
1501          *
1502          * Protected by kvm->slots_lock.
1503          */
1504 #define SPLIT_DESC_CACHE_MIN_NR_OBJECTS (SPTE_ENT_PER_PAGE + 1)
1505         struct kvm_mmu_memory_cache split_desc_cache;
1506 };
1507
1508 struct kvm_vm_stat {
1509         struct kvm_vm_stat_generic generic;
1510         u64 mmu_shadow_zapped;
1511         u64 mmu_pte_write;
1512         u64 mmu_pde_zapped;
1513         u64 mmu_flooded;
1514         u64 mmu_recycled;
1515         u64 mmu_cache_miss;
1516         u64 mmu_unsync;
1517         union {
1518                 struct {
1519                         atomic64_t pages_4k;
1520                         atomic64_t pages_2m;
1521                         atomic64_t pages_1g;
1522                 };
1523                 atomic64_t pages[KVM_NR_PAGE_SIZES];
1524         };
1525         u64 nx_lpage_splits;
1526         u64 max_mmu_page_hash_collisions;
1527         u64 max_mmu_rmap_size;
1528 };
1529
1530 struct kvm_vcpu_stat {
1531         struct kvm_vcpu_stat_generic generic;
1532         u64 pf_taken;
1533         u64 pf_fixed;
1534         u64 pf_emulate;
1535         u64 pf_spurious;
1536         u64 pf_fast;
1537         u64 pf_mmio_spte_created;
1538         u64 pf_guest;
1539         u64 tlb_flush;
1540         u64 invlpg;
1541
1542         u64 exits;
1543         u64 io_exits;
1544         u64 mmio_exits;
1545         u64 signal_exits;
1546         u64 irq_window_exits;
1547         u64 nmi_window_exits;
1548         u64 l1d_flush;
1549         u64 halt_exits;
1550         u64 request_irq_exits;
1551         u64 irq_exits;
1552         u64 host_state_reload;
1553         u64 fpu_reload;
1554         u64 insn_emulation;
1555         u64 insn_emulation_fail;
1556         u64 hypercalls;
1557         u64 irq_injections;
1558         u64 nmi_injections;
1559         u64 req_event;
1560         u64 nested_run;
1561         u64 directed_yield_attempted;
1562         u64 directed_yield_successful;
1563         u64 preemption_reported;
1564         u64 preemption_other;
1565         u64 guest_mode;
1566         u64 notify_window_exits;
1567 };
1568
1569 struct x86_instruction_info;
1570
1571 struct msr_data {
1572         bool host_initiated;
1573         u32 index;
1574         u64 data;
1575 };
1576
1577 struct kvm_lapic_irq {
1578         u32 vector;
1579         u16 delivery_mode;
1580         u16 dest_mode;
1581         bool level;
1582         u16 trig_mode;
1583         u32 shorthand;
1584         u32 dest_id;
1585         bool msi_redir_hint;
1586 };
1587
1588 static inline u16 kvm_lapic_irq_dest_mode(bool dest_mode_logical)
1589 {
1590         return dest_mode_logical ? APIC_DEST_LOGICAL : APIC_DEST_PHYSICAL;
1591 }
1592
1593 struct kvm_x86_ops {
1594         const char *name;
1595
1596         int (*check_processor_compatibility)(void);
1597
1598         int (*hardware_enable)(void);
1599         void (*hardware_disable)(void);
1600         void (*hardware_unsetup)(void);
1601         bool (*has_emulated_msr)(struct kvm *kvm, u32 index);
1602         void (*vcpu_after_set_cpuid)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1603
1604         unsigned int vm_size;
1605         int (*vm_init)(struct kvm *kvm);
1606         void (*vm_destroy)(struct kvm *kvm);
1607
1608         /* Create, but do not attach this VCPU */
1609         int (*vcpu_precreate)(struct kvm *kvm);
1610         int (*vcpu_create)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1611         void (*vcpu_free)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1612         void (*vcpu_reset)(struct kvm_vcpu *vcpu, bool init_event);
1613
1614         void (*prepare_switch_to_guest)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1615         void (*vcpu_load)(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu);
1616         void (*vcpu_put)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1617
1618         void (*update_exception_bitmap)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1619         int (*get_msr)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct msr_data *msr);
1620         int (*set_msr)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct msr_data *msr);
1621         u64 (*get_segment_base)(struct kvm_vcpu *vcpu, int seg);
1622         void (*get_segment)(struct kvm_vcpu *vcpu,
1623                             struct kvm_segment *var, int seg);
1624         int (*get_cpl)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1625         void (*set_segment)(struct kvm_vcpu *vcpu,
1626                             struct kvm_segment *var, int seg);
1627         void (*get_cs_db_l_bits)(struct kvm_vcpu *vcpu, int *db, int *l);
1628         bool (*is_valid_cr0)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr0);
1629         void (*set_cr0)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr0);
1630         void (*post_set_cr3)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr3);
1631         bool (*is_valid_cr4)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr4);
1632         void (*set_cr4)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr4);
1633         int (*set_efer)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 efer);
1634         void (*get_idt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct desc_ptr *dt);
1635         void (*set_idt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct desc_ptr *dt);
1636         void (*get_gdt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct desc_ptr *dt);
1637         void (*set_gdt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct desc_ptr *dt);
1638         void (*sync_dirty_debug_regs)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1639         void (*set_dr7)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long value);
1640         void (*cache_reg)(struct kvm_vcpu *vcpu, enum kvm_reg reg);
1641         unsigned long (*get_rflags)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1642         void (*set_rflags)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long rflags);
1643         bool (*get_if_flag)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1644
1645         void (*flush_tlb_all)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1646         void (*flush_tlb_current)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1647 #if IS_ENABLED(CONFIG_HYPERV)
1648         int  (*flush_remote_tlbs)(struct kvm *kvm);
1649         int  (*flush_remote_tlbs_range)(struct kvm *kvm, gfn_t gfn,
1650                                         gfn_t nr_pages);
1651 #endif
1652
1653         /*
1654          * Flush any TLB entries associated with the given GVA.
1655          * Does not need to flush GPA->HPA mappings.
1656          * Can potentially get non-canonical addresses through INVLPGs, which
1657          * the implementation may choose to ignore if appropriate.
1658          */
1659         void (*flush_tlb_gva)(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t addr);
1660
1661         /*
1662          * Flush any TLB entries created by the guest.  Like tlb_flush_gva(),
1663          * does not need to flush GPA->HPA mappings.
1664          */
1665         void (*flush_tlb_guest)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1666
1667         int (*vcpu_pre_run)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1668         enum exit_fastpath_completion (*vcpu_run)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1669         int (*handle_exit)(struct kvm_vcpu *vcpu,
1670                 enum exit_fastpath_completion exit_fastpath);
1671         int (*skip_emulated_instruction)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1672         void (*update_emulated_instruction)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1673         void (*set_interrupt_shadow)(struct kvm_vcpu *vcpu, int mask);
1674         u32 (*get_interrupt_shadow)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1675         void (*patch_hypercall)(struct kvm_vcpu *vcpu,
1676                                 unsigned char *hypercall_addr);
1677         void (*inject_irq)(struct kvm_vcpu *vcpu, bool reinjected);
1678         void (*inject_nmi)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1679         void (*inject_exception)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1680         void (*cancel_injection)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1681         int (*interrupt_allowed)(struct kvm_vcpu *vcpu, bool for_injection);
1682         int (*nmi_allowed)(struct kvm_vcpu *vcpu, bool for_injection);
1683         bool (*get_nmi_mask)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1684         void (*set_nmi_mask)(struct kvm_vcpu *vcpu, bool masked);
1685         /* Whether or not a virtual NMI is pending in hardware. */
1686         bool (*is_vnmi_pending)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1687         /*
1688          * Attempt to pend a virtual NMI in hardware.  Returns %true on success
1689          * to allow using static_call_ret0 as the fallback.
1690          */
1691         bool (*set_vnmi_pending)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1692         void (*enable_nmi_window)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1693         void (*enable_irq_window)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1694         void (*update_cr8_intercept)(struct kvm_vcpu *vcpu, int tpr, int irr);
1695         bool (*check_apicv_inhibit_reasons)(enum kvm_apicv_inhibit reason);
1696         const unsigned long required_apicv_inhibits;
1697         bool allow_apicv_in_x2apic_without_x2apic_virtualization;
1698         void (*refresh_apicv_exec_ctrl)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1699         void (*hwapic_irr_update)(struct kvm_vcpu *vcpu, int max_irr);
1700         void (*hwapic_isr_update)(int isr);
1701         bool (*guest_apic_has_interrupt)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1702         void (*load_eoi_exitmap)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 *eoi_exit_bitmap);
1703         void (*set_virtual_apic_mode)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1704         void (*set_apic_access_page_addr)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1705         void (*deliver_interrupt)(struct kvm_lapic *apic, int delivery_mode,
1706                                   int trig_mode, int vector);
1707         int (*sync_pir_to_irr)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1708         int (*set_tss_addr)(struct kvm *kvm, unsigned int addr);
1709         int (*set_identity_map_addr)(struct kvm *kvm, u64 ident_addr);
1710         u8 (*get_mt_mask)(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn, bool is_mmio);
1711
1712         void (*load_mmu_pgd)(struct kvm_vcpu *vcpu, hpa_t root_hpa,
1713                              int root_level);
1714
1715         bool (*has_wbinvd_exit)(void);
1716
1717         u64 (*get_l2_tsc_offset)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1718         u64 (*get_l2_tsc_multiplier)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1719         void (*write_tsc_offset)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1720         void (*write_tsc_multiplier)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1721
1722         /*
1723          * Retrieve somewhat arbitrary exit information.  Intended to
1724          * be used only from within tracepoints or error paths.
1725          */
1726         void (*get_exit_info)(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 *reason,
1727                               u64 *info1, u64 *info2,
1728                               u32 *exit_int_info, u32 *exit_int_info_err_code);
1729
1730         int (*check_intercept)(struct kvm_vcpu *vcpu,
1731                                struct x86_instruction_info *info,
1732                                enum x86_intercept_stage stage,
1733                                struct x86_exception *exception);
1734         void (*handle_exit_irqoff)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1735
1736         void (*request_immediate_exit)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1737
1738         void (*sched_in)(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu);
1739
1740         /*
1741          * Size of the CPU's dirty log buffer, i.e. VMX's PML buffer.  A zero
1742          * value indicates CPU dirty logging is unsupported or disabled.
1743          */
1744         int cpu_dirty_log_size;
1745         void (*update_cpu_dirty_logging)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1746
1747         const struct kvm_x86_nested_ops *nested_ops;
1748
1749         void (*vcpu_blocking)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1750         void (*vcpu_unblocking)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1751
1752         int (*pi_update_irte)(struct kvm *kvm, unsigned int host_irq,
1753                               uint32_t guest_irq, bool set);
1754         void (*pi_start_assignment)(struct kvm *kvm);
1755         void (*apicv_pre_state_restore)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1756         void (*apicv_post_state_restore)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1757         bool (*dy_apicv_has_pending_interrupt)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1758
1759         int (*set_hv_timer)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 guest_deadline_tsc,
1760                             bool *expired);
1761         void (*cancel_hv_timer)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1762
1763         void (*setup_mce)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1764
1765 #ifdef CONFIG_KVM_SMM
1766         int (*smi_allowed)(struct kvm_vcpu *vcpu, bool for_injection);
1767         int (*enter_smm)(struct kvm_vcpu *vcpu, union kvm_smram *smram);
1768         int (*leave_smm)(struct kvm_vcpu *vcpu, const union kvm_smram *smram);
1769         void (*enable_smi_window)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1770 #endif
1771
1772         int (*mem_enc_ioctl)(struct kvm *kvm, void __user *argp);
1773         int (*mem_enc_register_region)(struct kvm *kvm, struct kvm_enc_region *argp);
1774         int (*mem_enc_unregister_region)(struct kvm *kvm, struct kvm_enc_region *argp);
1775         int (*vm_copy_enc_context_from)(struct kvm *kvm, unsigned int source_fd);
1776         int (*vm_move_enc_context_from)(struct kvm *kvm, unsigned int source_fd);
1777         void (*guest_memory_reclaimed)(struct kvm *kvm);
1778
1779         int (*get_msr_feature)(struct kvm_msr_entry *entry);
1780
1781         int (*check_emulate_instruction)(struct kvm_vcpu *vcpu, int emul_type,
1782                                          void *insn, int insn_len);
1783
1784         bool (*apic_init_signal_blocked)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1785         int (*enable_l2_tlb_flush)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1786
1787         void (*migrate_timers)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1788         void (*msr_filter_changed)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1789         int (*complete_emulated_msr)(struct kvm_vcpu *vcpu, int err);
1790
1791         void (*vcpu_deliver_sipi_vector)(struct kvm_vcpu *vcpu, u8 vector);
1792
1793         /*
1794          * Returns vCPU specific APICv inhibit reasons
1795          */
1796         unsigned long (*vcpu_get_apicv_inhibit_reasons)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1797
1798         gva_t (*get_untagged_addr)(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva, unsigned int flags);
1799 };
1800
1801 struct kvm_x86_nested_ops {
1802         void (*leave_nested)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1803         bool (*is_exception_vmexit)(struct kvm_vcpu *vcpu, u8 vector,
1804                                     u32 error_code);
1805         int (*check_events)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1806         bool (*has_events)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1807         void (*triple_fault)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1808         int (*get_state)(struct kvm_vcpu *vcpu,
1809                          struct kvm_nested_state __user *user_kvm_nested_state,
1810                          unsigned user_data_size);
1811         int (*set_state)(struct kvm_vcpu *vcpu,
1812                          struct kvm_nested_state __user *user_kvm_nested_state,
1813                          struct kvm_nested_state *kvm_state);
1814         bool (*get_nested_state_pages)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1815         int (*write_log_dirty)(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t l2_gpa);
1816
1817         int (*enable_evmcs)(struct kvm_vcpu *vcpu,
1818                             uint16_t *vmcs_version);
1819         uint16_t (*get_evmcs_version)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1820         void (*hv_inject_synthetic_vmexit_post_tlb_flush)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1821 };
1822
1823 struct kvm_x86_init_ops {
1824         int (*hardware_setup)(void);
1825         unsigned int (*handle_intel_pt_intr)(void);
1826
1827         struct kvm_x86_ops *runtime_ops;
1828         struct kvm_pmu_ops *pmu_ops;
1829 };
1830
1831 struct kvm_arch_async_pf {
1832         u32 token;
1833         gfn_t gfn;
1834         unsigned long cr3;
1835         bool direct_map;
1836 };
1837
1838 extern u32 __read_mostly kvm_nr_uret_msrs;
1839 extern u64 __read_mostly host_efer;
1840 extern bool __read_mostly allow_smaller_maxphyaddr;
1841 extern bool __read_mostly enable_apicv;
1842 extern struct kvm_x86_ops kvm_x86_ops;
1843
1844 #define KVM_X86_OP(func) \
1845         DECLARE_STATIC_CALL(kvm_x86_##func, *(((struct kvm_x86_ops *)0)->func));
1846 #define KVM_X86_OP_OPTIONAL KVM_X86_OP
1847 #define KVM_X86_OP_OPTIONAL_RET0 KVM_X86_OP
1848 #include <asm/kvm-x86-ops.h>
1849
1850 int kvm_x86_vendor_init(struct kvm_x86_init_ops *ops);
1851 void kvm_x86_vendor_exit(void);
1852
1853 #define __KVM_HAVE_ARCH_VM_ALLOC
1854 static inline struct kvm *kvm_arch_alloc_vm(void)
1855 {
1856         return __vmalloc(kvm_x86_ops.vm_size, GFP_KERNEL_ACCOUNT | __GFP_ZERO);
1857 }
1858
1859 #define __KVM_HAVE_ARCH_VM_FREE
1860 void kvm_arch_free_vm(struct kvm *kvm);
1861
1862 #if IS_ENABLED(CONFIG_HYPERV)
1863 #define __KVM_HAVE_ARCH_FLUSH_REMOTE_TLBS
1864 static inline int kvm_arch_flush_remote_tlbs(struct kvm *kvm)
1865 {
1866         if (kvm_x86_ops.flush_remote_tlbs &&
1867             !static_call(kvm_x86_flush_remote_tlbs)(kvm))
1868                 return 0;
1869         else
1870                 return -ENOTSUPP;
1871 }
1872
1873 #define __KVM_HAVE_ARCH_FLUSH_REMOTE_TLBS_RANGE
1874 static inline int kvm_arch_flush_remote_tlbs_range(struct kvm *kvm, gfn_t gfn,
1875                                                    u64 nr_pages)
1876 {
1877         if (!kvm_x86_ops.flush_remote_tlbs_range)
1878                 return -EOPNOTSUPP;
1879
1880         return static_call(kvm_x86_flush_remote_tlbs_range)(kvm, gfn, nr_pages);
1881 }
1882 #endif /* CONFIG_HYPERV */
1883
1884 #define kvm_arch_pmi_in_guest(vcpu) \
1885         ((vcpu) && (vcpu)->arch.handling_intr_from_guest)
1886
1887 void __init kvm_mmu_x86_module_init(void);
1888 int kvm_mmu_vendor_module_init(void);
1889 void kvm_mmu_vendor_module_exit(void);
1890
1891 void kvm_mmu_destroy(struct kvm_vcpu *vcpu);
1892 int kvm_mmu_create(struct kvm_vcpu *vcpu);
1893 void kvm_mmu_init_vm(struct kvm *kvm);
1894 void kvm_mmu_uninit_vm(struct kvm *kvm);
1895
1896 void kvm_mmu_init_memslot_memory_attributes(struct kvm *kvm,
1897                                             struct kvm_memory_slot *slot);
1898
1899 void kvm_mmu_after_set_cpuid(struct kvm_vcpu *vcpu);
1900 void kvm_mmu_reset_context(struct kvm_vcpu *vcpu);
1901 void kvm_mmu_slot_remove_write_access(struct kvm *kvm,
1902                                       const struct kvm_memory_slot *memslot,
1903                                       int start_level);
1904 void kvm_mmu_slot_try_split_huge_pages(struct kvm *kvm,
1905                                        const struct kvm_memory_slot *memslot,
1906                                        int target_level);
1907 void kvm_mmu_try_split_huge_pages(struct kvm *kvm,
1908                                   const struct kvm_memory_slot *memslot,
1909                                   u64 start, u64 end,
1910                                   int target_level);
1911 void kvm_mmu_zap_collapsible_sptes(struct kvm *kvm,
1912                                    const struct kvm_memory_slot *memslot);
1913 void kvm_mmu_slot_leaf_clear_dirty(struct kvm *kvm,
1914                                    const struct kvm_memory_slot *memslot);
1915 void kvm_mmu_invalidate_mmio_sptes(struct kvm *kvm, u64 gen);
1916 void kvm_mmu_change_mmu_pages(struct kvm *kvm, unsigned long kvm_nr_mmu_pages);
1917
1918 int load_pdptrs(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr3);
1919
1920 int emulator_write_phys(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa,
1921                           const void *val, int bytes);
1922
1923 struct kvm_irq_mask_notifier {
1924         void (*func)(struct kvm_irq_mask_notifier *kimn, bool masked);
1925         int irq;
1926         struct hlist_node link;
1927 };
1928
1929 void kvm_register_irq_mask_notifier(struct kvm *kvm, int irq,
1930                                     struct kvm_irq_mask_notifier *kimn);
1931 void kvm_unregister_irq_mask_notifier(struct kvm *kvm, int irq,
1932                                       struct kvm_irq_mask_notifier *kimn);
1933 void kvm_fire_mask_notifiers(struct kvm *kvm, unsigned irqchip, unsigned pin,
1934                              bool mask);
1935
1936 extern bool tdp_enabled;
1937
1938 u64 vcpu_tsc_khz(struct kvm_vcpu *vcpu);
1939
1940 /*
1941  * EMULTYPE_NO_DECODE - Set when re-emulating an instruction (after completing
1942  *                      userspace I/O) to indicate that the emulation context
1943  *                      should be reused as is, i.e. skip initialization of
1944  *                      emulation context, instruction fetch and decode.
1945  *
1946  * EMULTYPE_TRAP_UD - Set when emulating an intercepted #UD from hardware.
1947  *                    Indicates that only select instructions (tagged with
1948  *                    EmulateOnUD) should be emulated (to minimize the emulator
1949  *                    attack surface).  See also EMULTYPE_TRAP_UD_FORCED.
1950  *
1951  * EMULTYPE_SKIP - Set when emulating solely to skip an instruction, i.e. to
1952  *                 decode the instruction length.  For use *only* by
1953  *                 kvm_x86_ops.skip_emulated_instruction() implementations if
1954  *                 EMULTYPE_COMPLETE_USER_EXIT is not set.
1955  *
1956  * EMULTYPE_ALLOW_RETRY_PF - Set when the emulator should resume the guest to
1957  *                           retry native execution under certain conditions,
1958  *                           Can only be set in conjunction with EMULTYPE_PF.
1959  *
1960  * EMULTYPE_TRAP_UD_FORCED - Set when emulating an intercepted #UD that was
1961  *                           triggered by KVM's magic "force emulation" prefix,
1962  *                           which is opt in via module param (off by default).
1963  *                           Bypasses EmulateOnUD restriction despite emulating
1964  *                           due to an intercepted #UD (see EMULTYPE_TRAP_UD).
1965  *                           Used to test the full emulator from userspace.
1966  *
1967  * EMULTYPE_VMWARE_GP - Set when emulating an intercepted #GP for VMware
1968  *                      backdoor emulation, which is opt in via module param.
1969  *                      VMware backdoor emulation handles select instructions
1970  *                      and reinjects the #GP for all other cases.
1971  *
1972  * EMULTYPE_PF - Set when emulating MMIO by way of an intercepted #PF, in which
1973  *               case the CR2/GPA value pass on the stack is valid.
1974  *
1975  * EMULTYPE_COMPLETE_USER_EXIT - Set when the emulator should update interruptibility
1976  *                               state and inject single-step #DBs after skipping
1977  *                               an instruction (after completing userspace I/O).
1978  *
1979  * EMULTYPE_WRITE_PF_TO_SP - Set when emulating an intercepted page fault that
1980  *                           is attempting to write a gfn that contains one or
1981  *                           more of the PTEs used to translate the write itself,
1982  *                           and the owning page table is being shadowed by KVM.
1983  *                           If emulation of the faulting instruction fails and
1984  *                           this flag is set, KVM will exit to userspace instead
1985  *                           of retrying emulation as KVM cannot make forward
1986  *                           progress.
1987  *
1988  *                           If emulation fails for a write to guest page tables,
1989  *                           KVM unprotects (zaps) the shadow page for the target
1990  *                           gfn and resumes the guest to retry the non-emulatable
1991  *                           instruction (on hardware).  Unprotecting the gfn
1992  *                           doesn't allow forward progress for a self-changing
1993  *                           access because doing so also zaps the translation for
1994  *                           the gfn, i.e. retrying the instruction will hit a
1995  *                           !PRESENT fault, which results in a new shadow page
1996  *                           and sends KVM back to square one.
1997  */
1998 #define EMULTYPE_NO_DECODE          (1 << 0)
1999 #define EMULTYPE_TRAP_UD            (1 << 1)
2000 #define EMULTYPE_SKIP               (1 << 2)
2001 #define EMULTYPE_ALLOW_RETRY_PF     (1 << 3)
2002 #define EMULTYPE_TRAP_UD_FORCED     (1 << 4)
2003 #define EMULTYPE_VMWARE_GP          (1 << 5)
2004 #define EMULTYPE_PF                 (1 << 6)
2005 #define EMULTYPE_COMPLETE_USER_EXIT (1 << 7)
2006 #define EMULTYPE_WRITE_PF_TO_SP     (1 << 8)
2007
2008 int kvm_emulate_instruction(struct kvm_vcpu *vcpu, int emulation_type);
2009 int kvm_emulate_instruction_from_buffer(struct kvm_vcpu *vcpu,
2010                                         void *insn, int insn_len);
2011 void __kvm_prepare_emulation_failure_exit(struct kvm_vcpu *vcpu,
2012                                           u64 *data, u8 ndata);
2013 void kvm_prepare_emulation_failure_exit(struct kvm_vcpu *vcpu);
2014
2015 void kvm_enable_efer_bits(u64);
2016 bool kvm_valid_efer(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 efer);
2017 int __kvm_get_msr(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 index, u64 *data, bool host_initiated);
2018 int kvm_get_msr(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 index, u64 *data);
2019 int kvm_set_msr(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 index, u64 data);
2020 int kvm_emulate_rdmsr(struct kvm_vcpu *vcpu);
2021 int kvm_emulate_wrmsr(struct kvm_vcpu *vcpu);
2022 int kvm_emulate_as_nop(struct kvm_vcpu *vcpu);
2023 int kvm_emulate_invd(struct kvm_vcpu *vcpu);
2024 int kvm_emulate_mwait(struct kvm_vcpu *vcpu);
2025 int kvm_handle_invalid_op(struct kvm_vcpu *vcpu);
2026 int kvm_emulate_monitor(struct kvm_vcpu *vcpu);
2027
2028 int kvm_fast_pio(struct kvm_vcpu *vcpu, int size, unsigned short port, int in);
2029 int kvm_emulate_cpuid(struct kvm_vcpu *vcpu);
2030 int kvm_emulate_halt(struct kvm_vcpu *vcpu);
2031 int kvm_emulate_halt_noskip(struct kvm_vcpu *vcpu);
2032 int kvm_emulate_ap_reset_hold(struct kvm_vcpu *vcpu);
2033 int kvm_emulate_wbinvd(struct kvm_vcpu *vcpu);
2034
2035 void kvm_get_segment(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_segment *var, int seg);
2036 void kvm_set_segment(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_segment *var, int seg);
2037 int kvm_load_segment_descriptor(struct kvm_vcpu *vcpu, u16 selector, int seg);
2038 void kvm_vcpu_deliver_sipi_vector(struct kvm_vcpu *vcpu, u8 vector);
2039
2040 int kvm_task_switch(struct kvm_vcpu *vcpu, u16 tss_selector, int idt_index,
2041                     int reason, bool has_error_code, u32 error_code);
2042
2043 void kvm_post_set_cr0(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long old_cr0, unsigned long cr0);
2044 void kvm_post_set_cr4(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long old_cr4, unsigned long cr4);
2045 int kvm_set_cr0(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr0);
2046 int kvm_set_cr3(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr3);
2047 int kvm_set_cr4(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr4);
2048 int kvm_set_cr8(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr8);
2049 int kvm_set_dr(struct kvm_vcpu *vcpu, int dr, unsigned long val);
2050 void kvm_get_dr(struct kvm_vcpu *vcpu, int dr, unsigned long *val);
2051 unsigned long kvm_get_cr8(struct kvm_vcpu *vcpu);
2052 void kvm_lmsw(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long msw);
2053 int kvm_emulate_xsetbv(struct kvm_vcpu *vcpu);
2054
2055 int kvm_get_msr_common(struct kvm_vcpu *vcpu, struct msr_data *msr);
2056 int kvm_set_msr_common(struct kvm_vcpu *vcpu, struct msr_data *msr);
2057
2058 unsigned long kvm_get_rflags(struct kvm_vcpu *vcpu);
2059 void kvm_set_rflags(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long rflags);
2060 int kvm_emulate_rdpmc(struct kvm_vcpu *vcpu);
2061
2062 void kvm_queue_exception(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr);
2063 void kvm_queue_exception_e(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr, u32 error_code);
2064 void kvm_queue_exception_p(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr, unsigned long payload);
2065 void kvm_requeue_exception(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr);
2066 void kvm_requeue_exception_e(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr, u32 error_code);
2067 void kvm_inject_page_fault(struct kvm_vcpu *vcpu, struct x86_exception *fault);
2068 void kvm_inject_emulated_page_fault(struct kvm_vcpu *vcpu,
2069                                     struct x86_exception *fault);
2070 bool kvm_require_cpl(struct kvm_vcpu *vcpu, int required_cpl);
2071 bool kvm_require_dr(struct kvm_vcpu *vcpu, int dr);
2072
2073 static inline int __kvm_irq_line_state(unsigned long *irq_state,
2074                                        int irq_source_id, int level)
2075 {
2076         /* Logical OR for level trig interrupt */
2077         if (level)
2078                 __set_bit(irq_source_id, irq_state);
2079         else
2080                 __clear_bit(irq_source_id, irq_state);
2081
2082         return !!(*irq_state);
2083 }
2084
2085 int kvm_pic_set_irq(struct kvm_pic *pic, int irq, int irq_source_id, int level);
2086 void kvm_pic_clear_all(struct kvm_pic *pic, int irq_source_id);
2087
2088 void kvm_inject_nmi(struct kvm_vcpu *vcpu);
2089 int kvm_get_nr_pending_nmis(struct kvm_vcpu *vcpu);
2090
2091 void kvm_update_dr7(struct kvm_vcpu *vcpu);
2092
2093 int kvm_mmu_unprotect_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
2094 void kvm_mmu_free_roots(struct kvm *kvm, struct kvm_mmu *mmu,
2095                         ulong roots_to_free);
2096 void kvm_mmu_free_guest_mode_roots(struct kvm *kvm, struct kvm_mmu *mmu);
2097 gpa_t kvm_mmu_gva_to_gpa_read(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva,
2098                               struct x86_exception *exception);
2099 gpa_t kvm_mmu_gva_to_gpa_write(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva,
2100                                struct x86_exception *exception);
2101 gpa_t kvm_mmu_gva_to_gpa_system(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva,
2102                                 struct x86_exception *exception);
2103
2104 bool kvm_apicv_activated(struct kvm *kvm);
2105 bool kvm_vcpu_apicv_activated(struct kvm_vcpu *vcpu);
2106 void __kvm_vcpu_update_apicv(struct kvm_vcpu *vcpu);
2107 void __kvm_set_or_clear_apicv_inhibit(struct kvm *kvm,
2108                                       enum kvm_apicv_inhibit reason, bool set);
2109 void kvm_set_or_clear_apicv_inhibit(struct kvm *kvm,
2110                                     enum kvm_apicv_inhibit reason, bool set);
2111
2112 static inline void kvm_set_apicv_inhibit(struct kvm *kvm,
2113                                          enum kvm_apicv_inhibit reason)
2114 {
2115         kvm_set_or_clear_apicv_inhibit(kvm, reason, true);
2116 }
2117
2118 static inline void kvm_clear_apicv_inhibit(struct kvm *kvm,
2119                                            enum kvm_apicv_inhibit reason)
2120 {
2121         kvm_set_or_clear_apicv_inhibit(kvm, reason, false);
2122 }
2123
2124 int kvm_emulate_hypercall(struct kvm_vcpu *vcpu);
2125
2126 int kvm_mmu_page_fault(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t cr2_or_gpa, u64 error_code,
2127                        void *insn, int insn_len);
2128 void kvm_mmu_invlpg(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva);
2129 void kvm_mmu_invalidate_addr(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_mmu *mmu,
2130                              u64 addr, unsigned long roots);
2131 void kvm_mmu_invpcid_gva(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva, unsigned long pcid);
2132 void kvm_mmu_new_pgd(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t new_pgd);
2133
2134 void kvm_configure_mmu(bool enable_tdp, int tdp_forced_root_level,
2135                        int tdp_max_root_level, int tdp_huge_page_level);
2136
2137 #ifdef CONFIG_KVM_PRIVATE_MEM
2138 #define kvm_arch_has_private_mem(kvm) ((kvm)->arch.vm_type != KVM_X86_DEFAULT_VM)
2139 #else
2140 #define kvm_arch_has_private_mem(kvm) false
2141 #endif
2142
2143 static inline u16 kvm_read_ldt(void)
2144 {
2145         u16 ldt;
2146         asm("sldt %0" : "=g"(ldt));
2147         return ldt;
2148 }
2149
2150 static inline void kvm_load_ldt(u16 sel)
2151 {
2152         asm("lldt %0" : : "rm"(sel));
2153 }
2154
2155 #ifdef CONFIG_X86_64
2156 static inline unsigned long read_msr(unsigned long msr)
2157 {
2158         u64 value;
2159
2160         rdmsrl(msr, value);
2161         return value;
2162 }
2163 #endif
2164
2165 static inline void kvm_inject_gp(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 error_code)
2166 {
2167         kvm_queue_exception_e(vcpu, GP_VECTOR, error_code);
2168 }
2169
2170 #define TSS_IOPB_BASE_OFFSET 0x66
2171 #define TSS_BASE_SIZE 0x68
2172 #define TSS_IOPB_SIZE (65536 / 8)
2173 #define TSS_REDIRECTION_SIZE (256 / 8)
2174 #define RMODE_TSS_SIZE                                                  \
2175         (TSS_BASE_SIZE + TSS_REDIRECTION_SIZE + TSS_IOPB_SIZE + 1)
2176
2177 enum {
2178         TASK_SWITCH_CALL = 0,
2179         TASK_SWITCH_IRET = 1,
2180         TASK_SWITCH_JMP = 2,
2181         TASK_SWITCH_GATE = 3,
2182 };
2183
2184 #define HF_GUEST_MASK           (1 << 0) /* VCPU is in guest-mode */
2185
2186 #ifdef CONFIG_KVM_SMM
2187 #define HF_SMM_MASK             (1 << 1)
2188 #define HF_SMM_INSIDE_NMI_MASK  (1 << 2)
2189
2190 # define KVM_MAX_NR_ADDRESS_SPACES      2
2191 /* SMM is currently unsupported for guests with private memory. */
2192 # define kvm_arch_nr_memslot_as_ids(kvm) (kvm_arch_has_private_mem(kvm) ? 1 : 2)
2193 # define kvm_arch_vcpu_memslots_id(vcpu) ((vcpu)->arch.hflags & HF_SMM_MASK ? 1 : 0)
2194 # define kvm_memslots_for_spte_role(kvm, role) __kvm_memslots(kvm, (role).smm)
2195 #else
2196 # define kvm_memslots_for_spte_role(kvm, role) __kvm_memslots(kvm, 0)
2197 #endif
2198
2199 int kvm_cpu_has_injectable_intr(struct kvm_vcpu *v);
2200 int kvm_cpu_has_interrupt(struct kvm_vcpu *vcpu);
2201 int kvm_cpu_has_extint(struct kvm_vcpu *v);
2202 int kvm_arch_interrupt_allowed(struct kvm_vcpu *vcpu);
2203 int kvm_cpu_get_interrupt(struct kvm_vcpu *v);
2204 void kvm_vcpu_reset(struct kvm_vcpu *vcpu, bool init_event);
2205
2206 int kvm_pv_send_ipi(struct kvm *kvm, unsigned long ipi_bitmap_low,
2207                     unsigned long ipi_bitmap_high, u32 min,
2208                     unsigned long icr, int op_64_bit);
2209
2210 int kvm_add_user_return_msr(u32 msr);
2211 int kvm_find_user_return_msr(u32 msr);
2212 int kvm_set_user_return_msr(unsigned index, u64 val, u64 mask);
2213
2214 static inline bool kvm_is_supported_user_return_msr(u32 msr)
2215 {
2216         return kvm_find_user_return_msr(msr) >= 0;
2217 }
2218
2219 u64 kvm_scale_tsc(u64 tsc, u64 ratio);
2220 u64 kvm_read_l1_tsc(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 host_tsc);
2221 u64 kvm_calc_nested_tsc_offset(u64 l1_offset, u64 l2_offset, u64 l2_multiplier);
2222 u64 kvm_calc_nested_tsc_multiplier(u64 l1_multiplier, u64 l2_multiplier);
2223
2224 unsigned long kvm_get_linear_rip(struct kvm_vcpu *vcpu);
2225 bool kvm_is_linear_rip(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long linear_rip);
2226
2227 void kvm_make_scan_ioapic_request(struct kvm *kvm);
2228 void kvm_make_scan_ioapic_request_mask(struct kvm *kvm,
2229                                        unsigned long *vcpu_bitmap);
2230
2231 bool kvm_arch_async_page_not_present(struct kvm_vcpu *vcpu,
2232                                      struct kvm_async_pf *work);
2233 void kvm_arch_async_page_present(struct kvm_vcpu *vcpu,
2234                                  struct kvm_async_pf *work);
2235 void kvm_arch_async_page_ready(struct kvm_vcpu *vcpu,
2236                                struct kvm_async_pf *work);
2237 void kvm_arch_async_page_present_queued(struct kvm_vcpu *vcpu);
2238 bool kvm_arch_can_dequeue_async_page_present(struct kvm_vcpu *vcpu);
2239 extern bool kvm_find_async_pf_gfn(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
2240
2241 int kvm_skip_emulated_instruction(struct kvm_vcpu *vcpu);
2242 int kvm_complete_insn_gp(struct kvm_vcpu *vcpu, int err);
2243 void __kvm_request_immediate_exit(struct kvm_vcpu *vcpu);
2244
2245 void __user *__x86_set_memory_region(struct kvm *kvm, int id, gpa_t gpa,
2246                                      u32 size);
2247 bool kvm_vcpu_is_reset_bsp(struct kvm_vcpu *vcpu);
2248 bool kvm_vcpu_is_bsp(struct kvm_vcpu *vcpu);
2249
2250 bool kvm_intr_is_single_vcpu(struct kvm *kvm, struct kvm_lapic_irq *irq,
2251                              struct kvm_vcpu **dest_vcpu);
2252
2253 void kvm_set_msi_irq(struct kvm *kvm, struct kvm_kernel_irq_routing_entry *e,
2254                      struct kvm_lapic_irq *irq);
2255
2256 static inline bool kvm_irq_is_postable(struct kvm_lapic_irq *irq)
2257 {
2258         /* We can only post Fixed and LowPrio IRQs */
2259         return (irq->delivery_mode == APIC_DM_FIXED ||
2260                 irq->delivery_mode == APIC_DM_LOWEST);
2261 }
2262
2263 static inline void kvm_arch_vcpu_blocking(struct kvm_vcpu *vcpu)
2264 {
2265         static_call_cond(kvm_x86_vcpu_blocking)(vcpu);
2266 }
2267
2268 static inline void kvm_arch_vcpu_unblocking(struct kvm_vcpu *vcpu)
2269 {
2270         static_call_cond(kvm_x86_vcpu_unblocking)(vcpu);
2271 }
2272
2273 static inline int kvm_cpu_get_apicid(int mps_cpu)
2274 {
2275 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
2276         return default_cpu_present_to_apicid(mps_cpu);
2277 #else
2278         WARN_ON_ONCE(1);
2279         return BAD_APICID;
2280 #endif
2281 }
2282
2283 int memslot_rmap_alloc(struct kvm_memory_slot *slot, unsigned long npages);
2284
2285 #define KVM_CLOCK_VALID_FLAGS                                           \
2286         (KVM_CLOCK_TSC_STABLE | KVM_CLOCK_REALTIME | KVM_CLOCK_HOST_TSC)
2287
2288 #define KVM_X86_VALID_QUIRKS                    \
2289         (KVM_X86_QUIRK_LINT0_REENABLED |        \
2290          KVM_X86_QUIRK_CD_NW_CLEARED |          \
2291          KVM_X86_QUIRK_LAPIC_MMIO_HOLE |        \
2292          KVM_X86_QUIRK_OUT_7E_INC_RIP |         \
2293          KVM_X86_QUIRK_MISC_ENABLE_NO_MWAIT |   \
2294          KVM_X86_QUIRK_FIX_HYPERCALL_INSN |     \
2295          KVM_X86_QUIRK_MWAIT_NEVER_UD_FAULTS)
2296
2297 /*
2298  * KVM previously used a u32 field in kvm_run to indicate the hypercall was
2299  * initiated from long mode. KVM now sets bit 0 to indicate long mode, but the
2300  * remaining 31 lower bits must be 0 to preserve ABI.
2301  */
2302 #define KVM_EXIT_HYPERCALL_MBZ          GENMASK_ULL(31, 1)
2303
2304 #endif /* _ASM_X86_KVM_HOST_H */