Merge tag 'xfs-5.19-fixes-1' of git://git.kernel.org/pub/scm/fs/xfs/xfs-linux
[platform/kernel/linux-starfive.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
29 #include <asm/apic.h>
30 #include <asm/pvclock-abi.h>
31 #include <asm/desc.h>
32 #include <asm/mtrr.h>
33 #include <asm/msr-index.h>
34 #include <asm/asm.h>
35 #include <asm/kvm_page_track.h>
36 #include <asm/kvm_vcpu_regs.h>
37 #include <asm/hyperv-tlfs.h>
38
39 #define __KVM_HAVE_ARCH_VCPU_DEBUGFS
40
41 #define KVM_MAX_VCPUS 1024
42
43 /*
44  * In x86, the VCPU ID corresponds to the APIC ID, and APIC IDs
45  * might be larger than the actual number of VCPUs because the
46  * APIC ID encodes CPU topology information.
47  *
48  * In the worst case, we'll need less than one extra bit for the
49  * Core ID, and less than one extra bit for the Package (Die) ID,
50  * so ratio of 4 should be enough.
51  */
52 #define KVM_VCPU_ID_RATIO 4
53 #define KVM_MAX_VCPU_IDS (KVM_MAX_VCPUS * KVM_VCPU_ID_RATIO)
54
55 /* memory slots that are not exposed to userspace */
56 #define KVM_PRIVATE_MEM_SLOTS 3
57
58 #define KVM_HALT_POLL_NS_DEFAULT 200000
59
60 #define KVM_IRQCHIP_NUM_PINS  KVM_IOAPIC_NUM_PINS
61
62 #define KVM_DIRTY_LOG_MANUAL_CAPS   (KVM_DIRTY_LOG_MANUAL_PROTECT_ENABLE | \
63                                         KVM_DIRTY_LOG_INITIALLY_SET)
64
65 #define KVM_BUS_LOCK_DETECTION_VALID_MODE       (KVM_BUS_LOCK_DETECTION_OFF | \
66                                                  KVM_BUS_LOCK_DETECTION_EXIT)
67
68 /* x86-specific vcpu->requests bit members */
69 #define KVM_REQ_MIGRATE_TIMER           KVM_ARCH_REQ(0)
70 #define KVM_REQ_REPORT_TPR_ACCESS       KVM_ARCH_REQ(1)
71 #define KVM_REQ_TRIPLE_FAULT            KVM_ARCH_REQ(2)
72 #define KVM_REQ_MMU_SYNC                KVM_ARCH_REQ(3)
73 #define KVM_REQ_CLOCK_UPDATE            KVM_ARCH_REQ(4)
74 #define KVM_REQ_LOAD_MMU_PGD            KVM_ARCH_REQ(5)
75 #define KVM_REQ_EVENT                   KVM_ARCH_REQ(6)
76 #define KVM_REQ_APF_HALT                KVM_ARCH_REQ(7)
77 #define KVM_REQ_STEAL_UPDATE            KVM_ARCH_REQ(8)
78 #define KVM_REQ_NMI                     KVM_ARCH_REQ(9)
79 #define KVM_REQ_PMU                     KVM_ARCH_REQ(10)
80 #define KVM_REQ_PMI                     KVM_ARCH_REQ(11)
81 #define KVM_REQ_SMI                     KVM_ARCH_REQ(12)
82 #define KVM_REQ_MASTERCLOCK_UPDATE      KVM_ARCH_REQ(13)
83 #define KVM_REQ_MCLOCK_INPROGRESS \
84         KVM_ARCH_REQ_FLAGS(14, KVM_REQUEST_WAIT | KVM_REQUEST_NO_WAKEUP)
85 #define KVM_REQ_SCAN_IOAPIC \
86         KVM_ARCH_REQ_FLAGS(15, KVM_REQUEST_WAIT | KVM_REQUEST_NO_WAKEUP)
87 #define KVM_REQ_GLOBAL_CLOCK_UPDATE     KVM_ARCH_REQ(16)
88 #define KVM_REQ_APIC_PAGE_RELOAD \
89         KVM_ARCH_REQ_FLAGS(17, KVM_REQUEST_WAIT | KVM_REQUEST_NO_WAKEUP)
90 #define KVM_REQ_HV_CRASH                KVM_ARCH_REQ(18)
91 #define KVM_REQ_IOAPIC_EOI_EXIT         KVM_ARCH_REQ(19)
92 #define KVM_REQ_HV_RESET                KVM_ARCH_REQ(20)
93 #define KVM_REQ_HV_EXIT                 KVM_ARCH_REQ(21)
94 #define KVM_REQ_HV_STIMER               KVM_ARCH_REQ(22)
95 #define KVM_REQ_LOAD_EOI_EXITMAP        KVM_ARCH_REQ(23)
96 #define KVM_REQ_GET_NESTED_STATE_PAGES  KVM_ARCH_REQ(24)
97 #define KVM_REQ_APICV_UPDATE \
98         KVM_ARCH_REQ_FLAGS(25, KVM_REQUEST_WAIT | KVM_REQUEST_NO_WAKEUP)
99 #define KVM_REQ_TLB_FLUSH_CURRENT       KVM_ARCH_REQ(26)
100 #define KVM_REQ_TLB_FLUSH_GUEST \
101         KVM_ARCH_REQ_FLAGS(27, KVM_REQUEST_WAIT | KVM_REQUEST_NO_WAKEUP)
102 #define KVM_REQ_APF_READY               KVM_ARCH_REQ(28)
103 #define KVM_REQ_MSR_FILTER_CHANGED      KVM_ARCH_REQ(29)
104 #define KVM_REQ_UPDATE_CPU_DIRTY_LOGGING \
105         KVM_ARCH_REQ_FLAGS(30, KVM_REQUEST_WAIT | KVM_REQUEST_NO_WAKEUP)
106 #define KVM_REQ_MMU_FREE_OBSOLETE_ROOTS \
107         KVM_ARCH_REQ_FLAGS(31, KVM_REQUEST_WAIT | KVM_REQUEST_NO_WAKEUP)
108
109 #define CR0_RESERVED_BITS                                               \
110         (~(unsigned long)(X86_CR0_PE | X86_CR0_MP | X86_CR0_EM | X86_CR0_TS \
111                           | X86_CR0_ET | X86_CR0_NE | X86_CR0_WP | X86_CR0_AM \
112                           | X86_CR0_NW | X86_CR0_CD | X86_CR0_PG))
113
114 #define CR4_RESERVED_BITS                                               \
115         (~(unsigned long)(X86_CR4_VME | X86_CR4_PVI | X86_CR4_TSD | X86_CR4_DE\
116                           | X86_CR4_PSE | X86_CR4_PAE | X86_CR4_MCE     \
117                           | X86_CR4_PGE | X86_CR4_PCE | X86_CR4_OSFXSR | X86_CR4_PCIDE \
118                           | X86_CR4_OSXSAVE | X86_CR4_SMEP | X86_CR4_FSGSBASE \
119                           | X86_CR4_OSXMMEXCPT | X86_CR4_LA57 | X86_CR4_VMXE \
120                           | X86_CR4_SMAP | X86_CR4_PKE | X86_CR4_UMIP))
121
122 #define CR8_RESERVED_BITS (~(unsigned long)X86_CR8_TPR)
123
124
125
126 #define INVALID_PAGE (~(hpa_t)0)
127 #define VALID_PAGE(x) ((x) != INVALID_PAGE)
128
129 #define UNMAPPED_GVA (~(gpa_t)0)
130 #define INVALID_GPA (~(gpa_t)0)
131
132 /* KVM Hugepage definitions for x86 */
133 #define KVM_MAX_HUGEPAGE_LEVEL  PG_LEVEL_1G
134 #define KVM_NR_PAGE_SIZES       (KVM_MAX_HUGEPAGE_LEVEL - PG_LEVEL_4K + 1)
135 #define KVM_HPAGE_GFN_SHIFT(x)  (((x) - 1) * 9)
136 #define KVM_HPAGE_SHIFT(x)      (PAGE_SHIFT + KVM_HPAGE_GFN_SHIFT(x))
137 #define KVM_HPAGE_SIZE(x)       (1UL << KVM_HPAGE_SHIFT(x))
138 #define KVM_HPAGE_MASK(x)       (~(KVM_HPAGE_SIZE(x) - 1))
139 #define KVM_PAGES_PER_HPAGE(x)  (KVM_HPAGE_SIZE(x) / PAGE_SIZE)
140
141 #define KVM_MEMSLOT_PAGES_TO_MMU_PAGES_RATIO 50
142 #define KVM_MIN_ALLOC_MMU_PAGES 64UL
143 #define KVM_MMU_HASH_SHIFT 12
144 #define KVM_NUM_MMU_PAGES (1 << KVM_MMU_HASH_SHIFT)
145 #define KVM_MIN_FREE_MMU_PAGES 5
146 #define KVM_REFILL_PAGES 25
147 #define KVM_MAX_CPUID_ENTRIES 256
148 #define KVM_NR_FIXED_MTRR_REGION 88
149 #define KVM_NR_VAR_MTRR 8
150
151 #define ASYNC_PF_PER_VCPU 64
152
153 enum kvm_reg {
154         VCPU_REGS_RAX = __VCPU_REGS_RAX,
155         VCPU_REGS_RCX = __VCPU_REGS_RCX,
156         VCPU_REGS_RDX = __VCPU_REGS_RDX,
157         VCPU_REGS_RBX = __VCPU_REGS_RBX,
158         VCPU_REGS_RSP = __VCPU_REGS_RSP,
159         VCPU_REGS_RBP = __VCPU_REGS_RBP,
160         VCPU_REGS_RSI = __VCPU_REGS_RSI,
161         VCPU_REGS_RDI = __VCPU_REGS_RDI,
162 #ifdef CONFIG_X86_64
163         VCPU_REGS_R8  = __VCPU_REGS_R8,
164         VCPU_REGS_R9  = __VCPU_REGS_R9,
165         VCPU_REGS_R10 = __VCPU_REGS_R10,
166         VCPU_REGS_R11 = __VCPU_REGS_R11,
167         VCPU_REGS_R12 = __VCPU_REGS_R12,
168         VCPU_REGS_R13 = __VCPU_REGS_R13,
169         VCPU_REGS_R14 = __VCPU_REGS_R14,
170         VCPU_REGS_R15 = __VCPU_REGS_R15,
171 #endif
172         VCPU_REGS_RIP,
173         NR_VCPU_REGS,
174
175         VCPU_EXREG_PDPTR = NR_VCPU_REGS,
176         VCPU_EXREG_CR0,
177         VCPU_EXREG_CR3,
178         VCPU_EXREG_CR4,
179         VCPU_EXREG_RFLAGS,
180         VCPU_EXREG_SEGMENTS,
181         VCPU_EXREG_EXIT_INFO_1,
182         VCPU_EXREG_EXIT_INFO_2,
183 };
184
185 enum {
186         VCPU_SREG_ES,
187         VCPU_SREG_CS,
188         VCPU_SREG_SS,
189         VCPU_SREG_DS,
190         VCPU_SREG_FS,
191         VCPU_SREG_GS,
192         VCPU_SREG_TR,
193         VCPU_SREG_LDTR,
194 };
195
196 enum exit_fastpath_completion {
197         EXIT_FASTPATH_NONE,
198         EXIT_FASTPATH_REENTER_GUEST,
199         EXIT_FASTPATH_EXIT_HANDLED,
200 };
201 typedef enum exit_fastpath_completion fastpath_t;
202
203 struct x86_emulate_ctxt;
204 struct x86_exception;
205 enum x86_intercept;
206 enum x86_intercept_stage;
207
208 #define KVM_NR_DB_REGS  4
209
210 #define DR6_BUS_LOCK   (1 << 11)
211 #define DR6_BD          (1 << 13)
212 #define DR6_BS          (1 << 14)
213 #define DR6_BT          (1 << 15)
214 #define DR6_RTM         (1 << 16)
215 /*
216  * DR6_ACTIVE_LOW combines fixed-1 and active-low bits.
217  * We can regard all the bits in DR6_FIXED_1 as active_low bits;
218  * they will never be 0 for now, but when they are defined
219  * in the future it will require no code change.
220  *
221  * DR6_ACTIVE_LOW is also used as the init/reset value for DR6.
222  */
223 #define DR6_ACTIVE_LOW  0xffff0ff0
224 #define DR6_VOLATILE    0x0001e80f
225 #define DR6_FIXED_1     (DR6_ACTIVE_LOW & ~DR6_VOLATILE)
226
227 #define DR7_BP_EN_MASK  0x000000ff
228 #define DR7_GE          (1 << 9)
229 #define DR7_GD          (1 << 13)
230 #define DR7_FIXED_1     0x00000400
231 #define DR7_VOLATILE    0xffff2bff
232
233 #define KVM_GUESTDBG_VALID_MASK \
234         (KVM_GUESTDBG_ENABLE | \
235         KVM_GUESTDBG_SINGLESTEP | \
236         KVM_GUESTDBG_USE_HW_BP | \
237         KVM_GUESTDBG_USE_SW_BP | \
238         KVM_GUESTDBG_INJECT_BP | \
239         KVM_GUESTDBG_INJECT_DB | \
240         KVM_GUESTDBG_BLOCKIRQ)
241
242
243 #define PFERR_PRESENT_BIT 0
244 #define PFERR_WRITE_BIT 1
245 #define PFERR_USER_BIT 2
246 #define PFERR_RSVD_BIT 3
247 #define PFERR_FETCH_BIT 4
248 #define PFERR_PK_BIT 5
249 #define PFERR_SGX_BIT 15
250 #define PFERR_GUEST_FINAL_BIT 32
251 #define PFERR_GUEST_PAGE_BIT 33
252 #define PFERR_IMPLICIT_ACCESS_BIT 48
253
254 #define PFERR_PRESENT_MASK (1U << PFERR_PRESENT_BIT)
255 #define PFERR_WRITE_MASK (1U << PFERR_WRITE_BIT)
256 #define PFERR_USER_MASK (1U << PFERR_USER_BIT)
257 #define PFERR_RSVD_MASK (1U << PFERR_RSVD_BIT)
258 #define PFERR_FETCH_MASK (1U << PFERR_FETCH_BIT)
259 #define PFERR_PK_MASK (1U << PFERR_PK_BIT)
260 #define PFERR_SGX_MASK (1U << PFERR_SGX_BIT)
261 #define PFERR_GUEST_FINAL_MASK (1ULL << PFERR_GUEST_FINAL_BIT)
262 #define PFERR_GUEST_PAGE_MASK (1ULL << PFERR_GUEST_PAGE_BIT)
263 #define PFERR_IMPLICIT_ACCESS (1ULL << PFERR_IMPLICIT_ACCESS_BIT)
264
265 #define PFERR_NESTED_GUEST_PAGE (PFERR_GUEST_PAGE_MASK |        \
266                                  PFERR_WRITE_MASK |             \
267                                  PFERR_PRESENT_MASK)
268
269 /* apic attention bits */
270 #define KVM_APIC_CHECK_VAPIC    0
271 /*
272  * The following bit is set with PV-EOI, unset on EOI.
273  * We detect PV-EOI changes by guest by comparing
274  * this bit with PV-EOI in guest memory.
275  * See the implementation in apic_update_pv_eoi.
276  */
277 #define KVM_APIC_PV_EOI_PENDING 1
278
279 struct kvm_kernel_irq_routing_entry;
280
281 /*
282  * kvm_mmu_page_role tracks the properties of a shadow page (where shadow page
283  * also includes TDP pages) to determine whether or not a page can be used in
284  * the given MMU context.  This is a subset of the overall kvm_cpu_role to
285  * minimize the size of kvm_memory_slot.arch.gfn_track, i.e. allows allocating
286  * 2 bytes per gfn instead of 4 bytes per gfn.
287  *
288  * Upper-level shadow pages having gptes are tracked for write-protection via
289  * gfn_track.  As above, gfn_track is a 16 bit counter, so KVM must not create
290  * more than 2^16-1 upper-level shadow pages at a single gfn, otherwise
291  * gfn_track will overflow and explosions will ensure.
292  *
293  * A unique shadow page (SP) for a gfn is created if and only if an existing SP
294  * cannot be reused.  The ability to reuse a SP is tracked by its role, which
295  * incorporates various mode bits and properties of the SP.  Roughly speaking,
296  * the number of unique SPs that can theoretically be created is 2^n, where n
297  * is the number of bits that are used to compute the role.
298  *
299  * But, even though there are 19 bits in the mask below, not all combinations
300  * of modes and flags are possible:
301  *
302  *   - invalid shadow pages are not accounted, so the bits are effectively 18
303  *
304  *   - quadrant will only be used if has_4_byte_gpte=1 (non-PAE paging);
305  *     execonly and ad_disabled are only used for nested EPT which has
306  *     has_4_byte_gpte=0.  Therefore, 2 bits are always unused.
307  *
308  *   - the 4 bits of level are effectively limited to the values 2/3/4/5,
309  *     as 4k SPs are not tracked (allowed to go unsync).  In addition non-PAE
310  *     paging has exactly one upper level, making level completely redundant
311  *     when has_4_byte_gpte=1.
312  *
313  *   - on top of this, smep_andnot_wp and smap_andnot_wp are only set if
314  *     cr0_wp=0, therefore these three bits only give rise to 5 possibilities.
315  *
316  * Therefore, the maximum number of possible upper-level shadow pages for a
317  * single gfn is a bit less than 2^13.
318  */
319 union kvm_mmu_page_role {
320         u32 word;
321         struct {
322                 unsigned level:4;
323                 unsigned has_4_byte_gpte:1;
324                 unsigned quadrant:2;
325                 unsigned direct:1;
326                 unsigned access:3;
327                 unsigned invalid:1;
328                 unsigned efer_nx:1;
329                 unsigned cr0_wp:1;
330                 unsigned smep_andnot_wp:1;
331                 unsigned smap_andnot_wp:1;
332                 unsigned ad_disabled:1;
333                 unsigned guest_mode:1;
334                 unsigned passthrough:1;
335                 unsigned :5;
336
337                 /*
338                  * This is left at the top of the word so that
339                  * kvm_memslots_for_spte_role can extract it with a
340                  * simple shift.  While there is room, give it a whole
341                  * byte so it is also faster to load it from memory.
342                  */
343                 unsigned smm:8;
344         };
345 };
346
347 /*
348  * kvm_mmu_extended_role complements kvm_mmu_page_role, tracking properties
349  * relevant to the current MMU configuration.   When loading CR0, CR4, or EFER,
350  * including on nested transitions, if nothing in the full role changes then
351  * MMU re-configuration can be skipped. @valid bit is set on first usage so we
352  * don't treat all-zero structure as valid data.
353  *
354  * The properties that are tracked in the extended role but not the page role
355  * are for things that either (a) do not affect the validity of the shadow page
356  * or (b) are indirectly reflected in the shadow page's role.  For example,
357  * CR4.PKE only affects permission checks for software walks of the guest page
358  * tables (because KVM doesn't support Protection Keys with shadow paging), and
359  * CR0.PG, CR4.PAE, and CR4.PSE are indirectly reflected in role.level.
360  *
361  * Note, SMEP and SMAP are not redundant with sm*p_andnot_wp in the page role.
362  * If CR0.WP=1, KVM can reuse shadow pages for the guest regardless of SMEP and
363  * SMAP, but the MMU's permission checks for software walks need to be SMEP and
364  * SMAP aware regardless of CR0.WP.
365  */
366 union kvm_mmu_extended_role {
367         u32 word;
368         struct {
369                 unsigned int valid:1;
370                 unsigned int execonly:1;
371                 unsigned int cr4_pse:1;
372                 unsigned int cr4_pke:1;
373                 unsigned int cr4_smap:1;
374                 unsigned int cr4_smep:1;
375                 unsigned int cr4_la57:1;
376                 unsigned int efer_lma:1;
377         };
378 };
379
380 union kvm_cpu_role {
381         u64 as_u64;
382         struct {
383                 union kvm_mmu_page_role base;
384                 union kvm_mmu_extended_role ext;
385         };
386 };
387
388 struct kvm_rmap_head {
389         unsigned long val;
390 };
391
392 struct kvm_pio_request {
393         unsigned long linear_rip;
394         unsigned long count;
395         int in;
396         int port;
397         int size;
398 };
399
400 #define PT64_ROOT_MAX_LEVEL 5
401
402 struct rsvd_bits_validate {
403         u64 rsvd_bits_mask[2][PT64_ROOT_MAX_LEVEL];
404         u64 bad_mt_xwr;
405 };
406
407 struct kvm_mmu_root_info {
408         gpa_t pgd;
409         hpa_t hpa;
410 };
411
412 #define KVM_MMU_ROOT_INFO_INVALID \
413         ((struct kvm_mmu_root_info) { .pgd = INVALID_PAGE, .hpa = INVALID_PAGE })
414
415 #define KVM_MMU_NUM_PREV_ROOTS 3
416
417 #define KVM_HAVE_MMU_RWLOCK
418
419 struct kvm_mmu_page;
420 struct kvm_page_fault;
421
422 /*
423  * x86 supports 4 paging modes (5-level 64-bit, 4-level 64-bit, 3-level 32-bit,
424  * and 2-level 32-bit).  The kvm_mmu structure abstracts the details of the
425  * current mmu mode.
426  */
427 struct kvm_mmu {
428         unsigned long (*get_guest_pgd)(struct kvm_vcpu *vcpu);
429         u64 (*get_pdptr)(struct kvm_vcpu *vcpu, int index);
430         int (*page_fault)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_page_fault *fault);
431         void (*inject_page_fault)(struct kvm_vcpu *vcpu,
432                                   struct x86_exception *fault);
433         gpa_t (*gva_to_gpa)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_mmu *mmu,
434                             gpa_t gva_or_gpa, u64 access,
435                             struct x86_exception *exception);
436         int (*sync_page)(struct kvm_vcpu *vcpu,
437                          struct kvm_mmu_page *sp);
438         void (*invlpg)(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva, hpa_t root_hpa);
439         struct kvm_mmu_root_info root;
440         union kvm_cpu_role cpu_role;
441         union kvm_mmu_page_role root_role;
442
443         /*
444         * The pkru_mask indicates if protection key checks are needed.  It
445         * consists of 16 domains indexed by page fault error code bits [4:1],
446         * with PFEC.RSVD replaced by ACC_USER_MASK from the page tables.
447         * Each domain has 2 bits which are ANDed with AD and WD from PKRU.
448         */
449         u32 pkru_mask;
450
451         struct kvm_mmu_root_info prev_roots[KVM_MMU_NUM_PREV_ROOTS];
452
453         /*
454          * Bitmap; bit set = permission fault
455          * Byte index: page fault error code [4:1]
456          * Bit index: pte permissions in ACC_* format
457          */
458         u8 permissions[16];
459
460         u64 *pae_root;
461         u64 *pml4_root;
462         u64 *pml5_root;
463
464         /*
465          * check zero bits on shadow page table entries, these
466          * bits include not only hardware reserved bits but also
467          * the bits spte never used.
468          */
469         struct rsvd_bits_validate shadow_zero_check;
470
471         struct rsvd_bits_validate guest_rsvd_check;
472
473         u64 pdptrs[4]; /* pae */
474 };
475
476 struct kvm_tlb_range {
477         u64 start_gfn;
478         u64 pages;
479 };
480
481 enum pmc_type {
482         KVM_PMC_GP = 0,
483         KVM_PMC_FIXED,
484 };
485
486 struct kvm_pmc {
487         enum pmc_type type;
488         u8 idx;
489         u64 counter;
490         u64 eventsel;
491         struct perf_event *perf_event;
492         struct kvm_vcpu *vcpu;
493         /*
494          * eventsel value for general purpose counters,
495          * ctrl value for fixed counters.
496          */
497         u64 current_config;
498         bool is_paused;
499         bool intr;
500 };
501
502 #define KVM_PMC_MAX_FIXED       3
503 struct kvm_pmu {
504         unsigned nr_arch_gp_counters;
505         unsigned nr_arch_fixed_counters;
506         unsigned available_event_types;
507         u64 fixed_ctr_ctrl;
508         u64 global_ctrl;
509         u64 global_status;
510         u64 counter_bitmask[2];
511         u64 global_ctrl_mask;
512         u64 global_ovf_ctrl_mask;
513         u64 reserved_bits;
514         u64 raw_event_mask;
515         u8 version;
516         struct kvm_pmc gp_counters[INTEL_PMC_MAX_GENERIC];
517         struct kvm_pmc fixed_counters[KVM_PMC_MAX_FIXED];
518         struct irq_work irq_work;
519         DECLARE_BITMAP(reprogram_pmi, X86_PMC_IDX_MAX);
520         DECLARE_BITMAP(all_valid_pmc_idx, X86_PMC_IDX_MAX);
521         DECLARE_BITMAP(pmc_in_use, X86_PMC_IDX_MAX);
522
523         /*
524          * The gate to release perf_events not marked in
525          * pmc_in_use only once in a vcpu time slice.
526          */
527         bool need_cleanup;
528
529         /*
530          * The total number of programmed perf_events and it helps to avoid
531          * redundant check before cleanup if guest don't use vPMU at all.
532          */
533         u8 event_count;
534 };
535
536 struct kvm_pmu_ops;
537
538 enum {
539         KVM_DEBUGREG_BP_ENABLED = 1,
540         KVM_DEBUGREG_WONT_EXIT = 2,
541 };
542
543 struct kvm_mtrr_range {
544         u64 base;
545         u64 mask;
546         struct list_head node;
547 };
548
549 struct kvm_mtrr {
550         struct kvm_mtrr_range var_ranges[KVM_NR_VAR_MTRR];
551         mtrr_type fixed_ranges[KVM_NR_FIXED_MTRR_REGION];
552         u64 deftype;
553
554         struct list_head head;
555 };
556
557 /* Hyper-V SynIC timer */
558 struct kvm_vcpu_hv_stimer {
559         struct hrtimer timer;
560         int index;
561         union hv_stimer_config config;
562         u64 count;
563         u64 exp_time;
564         struct hv_message msg;
565         bool msg_pending;
566 };
567
568 /* Hyper-V synthetic interrupt controller (SynIC)*/
569 struct kvm_vcpu_hv_synic {
570         u64 version;
571         u64 control;
572         u64 msg_page;
573         u64 evt_page;
574         atomic64_t sint[HV_SYNIC_SINT_COUNT];
575         atomic_t sint_to_gsi[HV_SYNIC_SINT_COUNT];
576         DECLARE_BITMAP(auto_eoi_bitmap, 256);
577         DECLARE_BITMAP(vec_bitmap, 256);
578         bool active;
579         bool dont_zero_synic_pages;
580 };
581
582 /* Hyper-V per vcpu emulation context */
583 struct kvm_vcpu_hv {
584         struct kvm_vcpu *vcpu;
585         u32 vp_index;
586         u64 hv_vapic;
587         s64 runtime_offset;
588         struct kvm_vcpu_hv_synic synic;
589         struct kvm_hyperv_exit exit;
590         struct kvm_vcpu_hv_stimer stimer[HV_SYNIC_STIMER_COUNT];
591         DECLARE_BITMAP(stimer_pending_bitmap, HV_SYNIC_STIMER_COUNT);
592         bool enforce_cpuid;
593         struct {
594                 u32 features_eax; /* HYPERV_CPUID_FEATURES.EAX */
595                 u32 features_ebx; /* HYPERV_CPUID_FEATURES.EBX */
596                 u32 features_edx; /* HYPERV_CPUID_FEATURES.EDX */
597                 u32 enlightenments_eax; /* HYPERV_CPUID_ENLIGHTMENT_INFO.EAX */
598                 u32 enlightenments_ebx; /* HYPERV_CPUID_ENLIGHTMENT_INFO.EBX */
599                 u32 syndbg_cap_eax; /* HYPERV_CPUID_SYNDBG_PLATFORM_CAPABILITIES.EAX */
600         } cpuid_cache;
601 };
602
603 /* Xen HVM per vcpu emulation context */
604 struct kvm_vcpu_xen {
605         u64 hypercall_rip;
606         u32 current_runstate;
607         u8 upcall_vector;
608         struct gfn_to_pfn_cache vcpu_info_cache;
609         struct gfn_to_pfn_cache vcpu_time_info_cache;
610         struct gfn_to_pfn_cache runstate_cache;
611         u64 last_steal;
612         u64 runstate_entry_time;
613         u64 runstate_times[4];
614         unsigned long evtchn_pending_sel;
615         u32 vcpu_id; /* The Xen / ACPI vCPU ID */
616         u32 timer_virq;
617         u64 timer_expires; /* In guest epoch */
618         atomic_t timer_pending;
619         struct hrtimer timer;
620         int poll_evtchn;
621         struct timer_list poll_timer;
622 };
623
624 struct kvm_vcpu_arch {
625         /*
626          * rip and regs accesses must go through
627          * kvm_{register,rip}_{read,write} functions.
628          */
629         unsigned long regs[NR_VCPU_REGS];
630         u32 regs_avail;
631         u32 regs_dirty;
632
633         unsigned long cr0;
634         unsigned long cr0_guest_owned_bits;
635         unsigned long cr2;
636         unsigned long cr3;
637         unsigned long cr4;
638         unsigned long cr4_guest_owned_bits;
639         unsigned long cr4_guest_rsvd_bits;
640         unsigned long cr8;
641         u32 host_pkru;
642         u32 pkru;
643         u32 hflags;
644         u64 efer;
645         u64 apic_base;
646         struct kvm_lapic *apic;    /* kernel irqchip context */
647         bool apicv_active;
648         bool load_eoi_exitmap_pending;
649         DECLARE_BITMAP(ioapic_handled_vectors, 256);
650         unsigned long apic_attention;
651         int32_t apic_arb_prio;
652         int mp_state;
653         u64 ia32_misc_enable_msr;
654         u64 smbase;
655         u64 smi_count;
656         bool at_instruction_boundary;
657         bool tpr_access_reporting;
658         bool xsaves_enabled;
659         bool xfd_no_write_intercept;
660         u64 ia32_xss;
661         u64 microcode_version;
662         u64 arch_capabilities;
663         u64 perf_capabilities;
664
665         /*
666          * Paging state of the vcpu
667          *
668          * If the vcpu runs in guest mode with two level paging this still saves
669          * the paging mode of the l1 guest. This context is always used to
670          * handle faults.
671          */
672         struct kvm_mmu *mmu;
673
674         /* Non-nested MMU for L1 */
675         struct kvm_mmu root_mmu;
676
677         /* L1 MMU when running nested */
678         struct kvm_mmu guest_mmu;
679
680         /*
681          * Paging state of an L2 guest (used for nested npt)
682          *
683          * This context will save all necessary information to walk page tables
684          * of an L2 guest. This context is only initialized for page table
685          * walking and not for faulting since we never handle l2 page faults on
686          * the host.
687          */
688         struct kvm_mmu nested_mmu;
689
690         /*
691          * Pointer to the mmu context currently used for
692          * gva_to_gpa translations.
693          */
694         struct kvm_mmu *walk_mmu;
695
696         struct kvm_mmu_memory_cache mmu_pte_list_desc_cache;
697         struct kvm_mmu_memory_cache mmu_shadow_page_cache;
698         struct kvm_mmu_memory_cache mmu_gfn_array_cache;
699         struct kvm_mmu_memory_cache mmu_page_header_cache;
700
701         /*
702          * QEMU userspace and the guest each have their own FPU state.
703          * In vcpu_run, we switch between the user and guest FPU contexts.
704          * While running a VCPU, the VCPU thread will have the guest FPU
705          * context.
706          *
707          * Note that while the PKRU state lives inside the fpu registers,
708          * it is switched out separately at VMENTER and VMEXIT time. The
709          * "guest_fpstate" state here contains the guest FPU context, with the
710          * host PRKU bits.
711          */
712         struct fpu_guest guest_fpu;
713
714         u64 xcr0;
715
716         struct kvm_pio_request pio;
717         void *pio_data;
718         void *sev_pio_data;
719         unsigned sev_pio_count;
720
721         u8 event_exit_inst_len;
722
723         struct kvm_queued_exception {
724                 bool pending;
725                 bool injected;
726                 bool has_error_code;
727                 u8 nr;
728                 u32 error_code;
729                 unsigned long payload;
730                 bool has_payload;
731                 u8 nested_apf;
732         } exception;
733
734         struct kvm_queued_interrupt {
735                 bool injected;
736                 bool soft;
737                 u8 nr;
738         } interrupt;
739
740         int halt_request; /* real mode on Intel only */
741
742         int cpuid_nent;
743         struct kvm_cpuid_entry2 *cpuid_entries;
744         u32 kvm_cpuid_base;
745
746         u64 reserved_gpa_bits;
747         int maxphyaddr;
748
749         /* emulate context */
750
751         struct x86_emulate_ctxt *emulate_ctxt;
752         bool emulate_regs_need_sync_to_vcpu;
753         bool emulate_regs_need_sync_from_vcpu;
754         int (*complete_userspace_io)(struct kvm_vcpu *vcpu);
755
756         gpa_t time;
757         struct pvclock_vcpu_time_info hv_clock;
758         unsigned int hw_tsc_khz;
759         struct gfn_to_pfn_cache pv_time;
760         /* set guest stopped flag in pvclock flags field */
761         bool pvclock_set_guest_stopped_request;
762
763         struct {
764                 u8 preempted;
765                 u64 msr_val;
766                 u64 last_steal;
767                 struct gfn_to_hva_cache cache;
768         } st;
769
770         u64 l1_tsc_offset;
771         u64 tsc_offset; /* current tsc offset */
772         u64 last_guest_tsc;
773         u64 last_host_tsc;
774         u64 tsc_offset_adjustment;
775         u64 this_tsc_nsec;
776         u64 this_tsc_write;
777         u64 this_tsc_generation;
778         bool tsc_catchup;
779         bool tsc_always_catchup;
780         s8 virtual_tsc_shift;
781         u32 virtual_tsc_mult;
782         u32 virtual_tsc_khz;
783         s64 ia32_tsc_adjust_msr;
784         u64 msr_ia32_power_ctl;
785         u64 l1_tsc_scaling_ratio;
786         u64 tsc_scaling_ratio; /* current scaling ratio */
787
788         atomic_t nmi_queued;  /* unprocessed asynchronous NMIs */
789         unsigned nmi_pending; /* NMI queued after currently running handler */
790         bool nmi_injected;    /* Trying to inject an NMI this entry */
791         bool smi_pending;    /* SMI queued after currently running handler */
792         u8 handling_intr_from_guest;
793
794         struct kvm_mtrr mtrr_state;
795         u64 pat;
796
797         unsigned switch_db_regs;
798         unsigned long db[KVM_NR_DB_REGS];
799         unsigned long dr6;
800         unsigned long dr7;
801         unsigned long eff_db[KVM_NR_DB_REGS];
802         unsigned long guest_debug_dr7;
803         u64 msr_platform_info;
804         u64 msr_misc_features_enables;
805
806         u64 mcg_cap;
807         u64 mcg_status;
808         u64 mcg_ctl;
809         u64 mcg_ext_ctl;
810         u64 *mce_banks;
811
812         /* Cache MMIO info */
813         u64 mmio_gva;
814         unsigned mmio_access;
815         gfn_t mmio_gfn;
816         u64 mmio_gen;
817
818         struct kvm_pmu pmu;
819
820         /* used for guest single stepping over the given code position */
821         unsigned long singlestep_rip;
822
823         bool hyperv_enabled;
824         struct kvm_vcpu_hv *hyperv;
825         struct kvm_vcpu_xen xen;
826
827         cpumask_var_t wbinvd_dirty_mask;
828
829         unsigned long last_retry_eip;
830         unsigned long last_retry_addr;
831
832         struct {
833                 bool halted;
834                 gfn_t gfns[ASYNC_PF_PER_VCPU];
835                 struct gfn_to_hva_cache data;
836                 u64 msr_en_val; /* MSR_KVM_ASYNC_PF_EN */
837                 u64 msr_int_val; /* MSR_KVM_ASYNC_PF_INT */
838                 u16 vec;
839                 u32 id;
840                 bool send_user_only;
841                 u32 host_apf_flags;
842                 unsigned long nested_apf_token;
843                 bool delivery_as_pf_vmexit;
844                 bool pageready_pending;
845         } apf;
846
847         /* OSVW MSRs (AMD only) */
848         struct {
849                 u64 length;
850                 u64 status;
851         } osvw;
852
853         struct {
854                 u64 msr_val;
855                 struct gfn_to_hva_cache data;
856         } pv_eoi;
857
858         u64 msr_kvm_poll_control;
859
860         /*
861          * Indicates the guest is trying to write a gfn that contains one or
862          * more of the PTEs used to translate the write itself, i.e. the access
863          * is changing its own translation in the guest page tables.  KVM exits
864          * to userspace if emulation of the faulting instruction fails and this
865          * flag is set, as KVM cannot make forward progress.
866          *
867          * If emulation fails for a write to guest page tables, KVM unprotects
868          * (zaps) the shadow page for the target gfn and resumes the guest to
869          * retry the non-emulatable instruction (on hardware).  Unprotecting the
870          * gfn doesn't allow forward progress for a self-changing access because
871          * doing so also zaps the translation for the gfn, i.e. retrying the
872          * instruction will hit a !PRESENT fault, which results in a new shadow
873          * page and sends KVM back to square one.
874          */
875         bool write_fault_to_shadow_pgtable;
876
877         /* set at EPT violation at this point */
878         unsigned long exit_qualification;
879
880         /* pv related host specific info */
881         struct {
882                 bool pv_unhalted;
883         } pv;
884
885         int pending_ioapic_eoi;
886         int pending_external_vector;
887
888         /* be preempted when it's in kernel-mode(cpl=0) */
889         bool preempted_in_kernel;
890
891         /* Flush the L1 Data cache for L1TF mitigation on VMENTER */
892         bool l1tf_flush_l1d;
893
894         /* Host CPU on which VM-entry was most recently attempted */
895         int last_vmentry_cpu;
896
897         /* AMD MSRC001_0015 Hardware Configuration */
898         u64 msr_hwcr;
899
900         /* pv related cpuid info */
901         struct {
902                 /*
903                  * value of the eax register in the KVM_CPUID_FEATURES CPUID
904                  * leaf.
905                  */
906                 u32 features;
907
908                 /*
909                  * indicates whether pv emulation should be disabled if features
910                  * are not present in the guest's cpuid
911                  */
912                 bool enforce;
913         } pv_cpuid;
914
915         /* Protected Guests */
916         bool guest_state_protected;
917
918         /*
919          * Set when PDPTS were loaded directly by the userspace without
920          * reading the guest memory
921          */
922         bool pdptrs_from_userspace;
923
924 #if IS_ENABLED(CONFIG_HYPERV)
925         hpa_t hv_root_tdp;
926 #endif
927 };
928
929 struct kvm_lpage_info {
930         int disallow_lpage;
931 };
932
933 struct kvm_arch_memory_slot {
934         struct kvm_rmap_head *rmap[KVM_NR_PAGE_SIZES];
935         struct kvm_lpage_info *lpage_info[KVM_NR_PAGE_SIZES - 1];
936         unsigned short *gfn_track[KVM_PAGE_TRACK_MAX];
937 };
938
939 /*
940  * We use as the mode the number of bits allocated in the LDR for the
941  * logical processor ID.  It happens that these are all powers of two.
942  * This makes it is very easy to detect cases where the APICs are
943  * configured for multiple modes; in that case, we cannot use the map and
944  * hence cannot use kvm_irq_delivery_to_apic_fast either.
945  */
946 #define KVM_APIC_MODE_XAPIC_CLUSTER          4
947 #define KVM_APIC_MODE_XAPIC_FLAT             8
948 #define KVM_APIC_MODE_X2APIC                16
949
950 struct kvm_apic_map {
951         struct rcu_head rcu;
952         u8 mode;
953         u32 max_apic_id;
954         union {
955                 struct kvm_lapic *xapic_flat_map[8];
956                 struct kvm_lapic *xapic_cluster_map[16][4];
957         };
958         struct kvm_lapic *phys_map[];
959 };
960
961 /* Hyper-V synthetic debugger (SynDbg)*/
962 struct kvm_hv_syndbg {
963         struct {
964                 u64 control;
965                 u64 status;
966                 u64 send_page;
967                 u64 recv_page;
968                 u64 pending_page;
969         } control;
970         u64 options;
971 };
972
973 /* Current state of Hyper-V TSC page clocksource */
974 enum hv_tsc_page_status {
975         /* TSC page was not set up or disabled */
976         HV_TSC_PAGE_UNSET = 0,
977         /* TSC page MSR was written by the guest, update pending */
978         HV_TSC_PAGE_GUEST_CHANGED,
979         /* TSC page update was triggered from the host side */
980         HV_TSC_PAGE_HOST_CHANGED,
981         /* TSC page was properly set up and is currently active  */
982         HV_TSC_PAGE_SET,
983         /* TSC page was set up with an inaccessible GPA */
984         HV_TSC_PAGE_BROKEN,
985 };
986
987 /* Hyper-V emulation context */
988 struct kvm_hv {
989         struct mutex hv_lock;
990         u64 hv_guest_os_id;
991         u64 hv_hypercall;
992         u64 hv_tsc_page;
993         enum hv_tsc_page_status hv_tsc_page_status;
994
995         /* Hyper-v based guest crash (NT kernel bugcheck) parameters */
996         u64 hv_crash_param[HV_X64_MSR_CRASH_PARAMS];
997         u64 hv_crash_ctl;
998
999         struct ms_hyperv_tsc_page tsc_ref;
1000
1001         struct idr conn_to_evt;
1002
1003         u64 hv_reenlightenment_control;
1004         u64 hv_tsc_emulation_control;
1005         u64 hv_tsc_emulation_status;
1006
1007         /* How many vCPUs have VP index != vCPU index */
1008         atomic_t num_mismatched_vp_indexes;
1009
1010         /*
1011          * How many SynICs use 'AutoEOI' feature
1012          * (protected by arch.apicv_update_lock)
1013          */
1014         unsigned int synic_auto_eoi_used;
1015
1016         struct hv_partition_assist_pg *hv_pa_pg;
1017         struct kvm_hv_syndbg hv_syndbg;
1018 };
1019
1020 struct msr_bitmap_range {
1021         u32 flags;
1022         u32 nmsrs;
1023         u32 base;
1024         unsigned long *bitmap;
1025 };
1026
1027 /* Xen emulation context */
1028 struct kvm_xen {
1029         u32 xen_version;
1030         bool long_mode;
1031         u8 upcall_vector;
1032         struct gfn_to_pfn_cache shinfo_cache;
1033         struct idr evtchn_ports;
1034         unsigned long poll_mask[BITS_TO_LONGS(KVM_MAX_VCPUS)];
1035 };
1036
1037 enum kvm_irqchip_mode {
1038         KVM_IRQCHIP_NONE,
1039         KVM_IRQCHIP_KERNEL,       /* created with KVM_CREATE_IRQCHIP */
1040         KVM_IRQCHIP_SPLIT,        /* created with KVM_CAP_SPLIT_IRQCHIP */
1041 };
1042
1043 struct kvm_x86_msr_filter {
1044         u8 count;
1045         bool default_allow:1;
1046         struct msr_bitmap_range ranges[16];
1047 };
1048
1049 enum kvm_apicv_inhibit {
1050
1051         /********************************************************************/
1052         /* INHIBITs that are relevant to both Intel's APICv and AMD's AVIC. */
1053         /********************************************************************/
1054
1055         /*
1056          * APIC acceleration is disabled by a module parameter
1057          * and/or not supported in hardware.
1058          */
1059         APICV_INHIBIT_REASON_DISABLE,
1060
1061         /*
1062          * APIC acceleration is inhibited because AutoEOI feature is
1063          * being used by a HyperV guest.
1064          */
1065         APICV_INHIBIT_REASON_HYPERV,
1066
1067         /*
1068          * APIC acceleration is inhibited because the userspace didn't yet
1069          * enable the kernel/split irqchip.
1070          */
1071         APICV_INHIBIT_REASON_ABSENT,
1072
1073         /* APIC acceleration is inhibited because KVM_GUESTDBG_BLOCKIRQ
1074          * (out of band, debug measure of blocking all interrupts on this vCPU)
1075          * was enabled, to avoid AVIC/APICv bypassing it.
1076          */
1077         APICV_INHIBIT_REASON_BLOCKIRQ,
1078
1079         /*
1080          * For simplicity, the APIC acceleration is inhibited
1081          * first time either APIC ID or APIC base are changed by the guest
1082          * from their reset values.
1083          */
1084         APICV_INHIBIT_REASON_APIC_ID_MODIFIED,
1085         APICV_INHIBIT_REASON_APIC_BASE_MODIFIED,
1086
1087         /******************************************************/
1088         /* INHIBITs that are relevant only to the AMD's AVIC. */
1089         /******************************************************/
1090
1091         /*
1092          * AVIC is inhibited on a vCPU because it runs a nested guest.
1093          *
1094          * This is needed because unlike APICv, the peers of this vCPU
1095          * cannot use the doorbell mechanism to signal interrupts via AVIC when
1096          * a vCPU runs nested.
1097          */
1098         APICV_INHIBIT_REASON_NESTED,
1099
1100         /*
1101          * On SVM, the wait for the IRQ window is implemented with pending vIRQ,
1102          * which cannot be injected when the AVIC is enabled, thus AVIC
1103          * is inhibited while KVM waits for IRQ window.
1104          */
1105         APICV_INHIBIT_REASON_IRQWIN,
1106
1107         /*
1108          * PIT (i8254) 're-inject' mode, relies on EOI intercept,
1109          * which AVIC doesn't support for edge triggered interrupts.
1110          */
1111         APICV_INHIBIT_REASON_PIT_REINJ,
1112
1113         /*
1114          * AVIC is inhibited because the guest has x2apic in its CPUID.
1115          */
1116         APICV_INHIBIT_REASON_X2APIC,
1117
1118         /*
1119          * AVIC is disabled because SEV doesn't support it.
1120          */
1121         APICV_INHIBIT_REASON_SEV,
1122 };
1123
1124 struct kvm_arch {
1125         unsigned long n_used_mmu_pages;
1126         unsigned long n_requested_mmu_pages;
1127         unsigned long n_max_mmu_pages;
1128         unsigned int indirect_shadow_pages;
1129         u8 mmu_valid_gen;
1130         struct hlist_head mmu_page_hash[KVM_NUM_MMU_PAGES];
1131         struct list_head active_mmu_pages;
1132         struct list_head zapped_obsolete_pages;
1133         struct list_head lpage_disallowed_mmu_pages;
1134         struct kvm_page_track_notifier_node mmu_sp_tracker;
1135         struct kvm_page_track_notifier_head track_notifier_head;
1136         /*
1137          * Protects marking pages unsync during page faults, as TDP MMU page
1138          * faults only take mmu_lock for read.  For simplicity, the unsync
1139          * pages lock is always taken when marking pages unsync regardless of
1140          * whether mmu_lock is held for read or write.
1141          */
1142         spinlock_t mmu_unsync_pages_lock;
1143
1144         struct list_head assigned_dev_head;
1145         struct iommu_domain *iommu_domain;
1146         bool iommu_noncoherent;
1147 #define __KVM_HAVE_ARCH_NONCOHERENT_DMA
1148         atomic_t noncoherent_dma_count;
1149 #define __KVM_HAVE_ARCH_ASSIGNED_DEVICE
1150         atomic_t assigned_device_count;
1151         struct kvm_pic *vpic;
1152         struct kvm_ioapic *vioapic;
1153         struct kvm_pit *vpit;
1154         atomic_t vapics_in_nmi_mode;
1155         struct mutex apic_map_lock;
1156         struct kvm_apic_map __rcu *apic_map;
1157         atomic_t apic_map_dirty;
1158
1159         /* Protects apic_access_memslot_enabled and apicv_inhibit_reasons */
1160         struct rw_semaphore apicv_update_lock;
1161
1162         bool apic_access_memslot_enabled;
1163         unsigned long apicv_inhibit_reasons;
1164
1165         gpa_t wall_clock;
1166
1167         bool mwait_in_guest;
1168         bool hlt_in_guest;
1169         bool pause_in_guest;
1170         bool cstate_in_guest;
1171
1172         unsigned long irq_sources_bitmap;
1173         s64 kvmclock_offset;
1174
1175         /*
1176          * This also protects nr_vcpus_matched_tsc which is read from a
1177          * preemption-disabled region, so it must be a raw spinlock.
1178          */
1179         raw_spinlock_t tsc_write_lock;
1180         u64 last_tsc_nsec;
1181         u64 last_tsc_write;
1182         u32 last_tsc_khz;
1183         u64 last_tsc_offset;
1184         u64 cur_tsc_nsec;
1185         u64 cur_tsc_write;
1186         u64 cur_tsc_offset;
1187         u64 cur_tsc_generation;
1188         int nr_vcpus_matched_tsc;
1189
1190         u32 default_tsc_khz;
1191
1192         seqcount_raw_spinlock_t pvclock_sc;
1193         bool use_master_clock;
1194         u64 master_kernel_ns;
1195         u64 master_cycle_now;
1196         struct delayed_work kvmclock_update_work;
1197         struct delayed_work kvmclock_sync_work;
1198
1199         struct kvm_xen_hvm_config xen_hvm_config;
1200
1201         /* reads protected by irq_srcu, writes by irq_lock */
1202         struct hlist_head mask_notifier_list;
1203
1204         struct kvm_hv hyperv;
1205         struct kvm_xen xen;
1206
1207         bool backwards_tsc_observed;
1208         bool boot_vcpu_runs_old_kvmclock;
1209         u32 bsp_vcpu_id;
1210
1211         u64 disabled_quirks;
1212         int cpu_dirty_logging_count;
1213
1214         enum kvm_irqchip_mode irqchip_mode;
1215         u8 nr_reserved_ioapic_pins;
1216
1217         bool disabled_lapic_found;
1218
1219         bool x2apic_format;
1220         bool x2apic_broadcast_quirk_disabled;
1221
1222         bool guest_can_read_msr_platform_info;
1223         bool exception_payload_enabled;
1224
1225         bool bus_lock_detection_enabled;
1226         bool enable_pmu;
1227         /*
1228          * If exit_on_emulation_error is set, and the in-kernel instruction
1229          * emulator fails to emulate an instruction, allow userspace
1230          * the opportunity to look at it.
1231          */
1232         bool exit_on_emulation_error;
1233
1234         /* Deflect RDMSR and WRMSR to user space when they trigger a #GP */
1235         u32 user_space_msr_mask;
1236         struct kvm_x86_msr_filter __rcu *msr_filter;
1237
1238         u32 hypercall_exit_enabled;
1239
1240         /* Guest can access the SGX PROVISIONKEY. */
1241         bool sgx_provisioning_allowed;
1242
1243         struct kvm_pmu_event_filter __rcu *pmu_event_filter;
1244         struct task_struct *nx_lpage_recovery_thread;
1245
1246 #ifdef CONFIG_X86_64
1247         /*
1248          * Whether the TDP MMU is enabled for this VM. This contains a
1249          * snapshot of the TDP MMU module parameter from when the VM was
1250          * created and remains unchanged for the life of the VM. If this is
1251          * true, TDP MMU handler functions will run for various MMU
1252          * operations.
1253          */
1254         bool tdp_mmu_enabled;
1255
1256         /*
1257          * List of struct kvm_mmu_pages being used as roots.
1258          * All struct kvm_mmu_pages in the list should have
1259          * tdp_mmu_page set.
1260          *
1261          * For reads, this list is protected by:
1262          *      the MMU lock in read mode + RCU or
1263          *      the MMU lock in write mode
1264          *
1265          * For writes, this list is protected by:
1266          *      the MMU lock in read mode + the tdp_mmu_pages_lock or
1267          *      the MMU lock in write mode
1268          *
1269          * Roots will remain in the list until their tdp_mmu_root_count
1270          * drops to zero, at which point the thread that decremented the
1271          * count to zero should removed the root from the list and clean
1272          * it up, freeing the root after an RCU grace period.
1273          */
1274         struct list_head tdp_mmu_roots;
1275
1276         /*
1277          * List of struct kvmp_mmu_pages not being used as roots.
1278          * All struct kvm_mmu_pages in the list should have
1279          * tdp_mmu_page set and a tdp_mmu_root_count of 0.
1280          */
1281         struct list_head tdp_mmu_pages;
1282
1283         /*
1284          * Protects accesses to the following fields when the MMU lock
1285          * is held in read mode:
1286          *  - tdp_mmu_roots (above)
1287          *  - tdp_mmu_pages (above)
1288          *  - the link field of struct kvm_mmu_pages used by the TDP MMU
1289          *  - lpage_disallowed_mmu_pages
1290          *  - the lpage_disallowed_link field of struct kvm_mmu_pages used
1291          *    by the TDP MMU
1292          * It is acceptable, but not necessary, to acquire this lock when
1293          * the thread holds the MMU lock in write mode.
1294          */
1295         spinlock_t tdp_mmu_pages_lock;
1296         struct workqueue_struct *tdp_mmu_zap_wq;
1297 #endif /* CONFIG_X86_64 */
1298
1299         /*
1300          * If set, at least one shadow root has been allocated. This flag
1301          * is used as one input when determining whether certain memslot
1302          * related allocations are necessary.
1303          */
1304         bool shadow_root_allocated;
1305
1306 #if IS_ENABLED(CONFIG_HYPERV)
1307         hpa_t   hv_root_tdp;
1308         spinlock_t hv_root_tdp_lock;
1309 #endif
1310 };
1311
1312 struct kvm_vm_stat {
1313         struct kvm_vm_stat_generic generic;
1314         u64 mmu_shadow_zapped;
1315         u64 mmu_pte_write;
1316         u64 mmu_pde_zapped;
1317         u64 mmu_flooded;
1318         u64 mmu_recycled;
1319         u64 mmu_cache_miss;
1320         u64 mmu_unsync;
1321         union {
1322                 struct {
1323                         atomic64_t pages_4k;
1324                         atomic64_t pages_2m;
1325                         atomic64_t pages_1g;
1326                 };
1327                 atomic64_t pages[KVM_NR_PAGE_SIZES];
1328         };
1329         u64 nx_lpage_splits;
1330         u64 max_mmu_page_hash_collisions;
1331         u64 max_mmu_rmap_size;
1332 };
1333
1334 struct kvm_vcpu_stat {
1335         struct kvm_vcpu_stat_generic generic;
1336         u64 pf_taken;
1337         u64 pf_fixed;
1338         u64 pf_emulate;
1339         u64 pf_spurious;
1340         u64 pf_fast;
1341         u64 pf_mmio_spte_created;
1342         u64 pf_guest;
1343         u64 tlb_flush;
1344         u64 invlpg;
1345
1346         u64 exits;
1347         u64 io_exits;
1348         u64 mmio_exits;
1349         u64 signal_exits;
1350         u64 irq_window_exits;
1351         u64 nmi_window_exits;
1352         u64 l1d_flush;
1353         u64 halt_exits;
1354         u64 request_irq_exits;
1355         u64 irq_exits;
1356         u64 host_state_reload;
1357         u64 fpu_reload;
1358         u64 insn_emulation;
1359         u64 insn_emulation_fail;
1360         u64 hypercalls;
1361         u64 irq_injections;
1362         u64 nmi_injections;
1363         u64 req_event;
1364         u64 nested_run;
1365         u64 directed_yield_attempted;
1366         u64 directed_yield_successful;
1367         u64 preemption_reported;
1368         u64 preemption_other;
1369         u64 guest_mode;
1370 };
1371
1372 struct x86_instruction_info;
1373
1374 struct msr_data {
1375         bool host_initiated;
1376         u32 index;
1377         u64 data;
1378 };
1379
1380 struct kvm_lapic_irq {
1381         u32 vector;
1382         u16 delivery_mode;
1383         u16 dest_mode;
1384         bool level;
1385         u16 trig_mode;
1386         u32 shorthand;
1387         u32 dest_id;
1388         bool msi_redir_hint;
1389 };
1390
1391 static inline u16 kvm_lapic_irq_dest_mode(bool dest_mode_logical)
1392 {
1393         return dest_mode_logical ? APIC_DEST_LOGICAL : APIC_DEST_PHYSICAL;
1394 }
1395
1396 struct kvm_x86_ops {
1397         const char *name;
1398
1399         int (*hardware_enable)(void);
1400         void (*hardware_disable)(void);
1401         void (*hardware_unsetup)(void);
1402         bool (*has_emulated_msr)(struct kvm *kvm, u32 index);
1403         void (*vcpu_after_set_cpuid)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1404
1405         unsigned int vm_size;
1406         int (*vm_init)(struct kvm *kvm);
1407         void (*vm_destroy)(struct kvm *kvm);
1408
1409         /* Create, but do not attach this VCPU */
1410         int (*vcpu_create)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1411         void (*vcpu_free)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1412         void (*vcpu_reset)(struct kvm_vcpu *vcpu, bool init_event);
1413
1414         void (*prepare_switch_to_guest)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1415         void (*vcpu_load)(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu);
1416         void (*vcpu_put)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1417
1418         void (*update_exception_bitmap)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1419         int (*get_msr)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct msr_data *msr);
1420         int (*set_msr)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct msr_data *msr);
1421         u64 (*get_segment_base)(struct kvm_vcpu *vcpu, int seg);
1422         void (*get_segment)(struct kvm_vcpu *vcpu,
1423                             struct kvm_segment *var, int seg);
1424         int (*get_cpl)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1425         void (*set_segment)(struct kvm_vcpu *vcpu,
1426                             struct kvm_segment *var, int seg);
1427         void (*get_cs_db_l_bits)(struct kvm_vcpu *vcpu, int *db, int *l);
1428         void (*set_cr0)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr0);
1429         void (*post_set_cr3)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr3);
1430         bool (*is_valid_cr4)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr0);
1431         void (*set_cr4)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr4);
1432         int (*set_efer)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 efer);
1433         void (*get_idt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct desc_ptr *dt);
1434         void (*set_idt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct desc_ptr *dt);
1435         void (*get_gdt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct desc_ptr *dt);
1436         void (*set_gdt)(struct kvm_vcpu *vcpu, struct desc_ptr *dt);
1437         void (*sync_dirty_debug_regs)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1438         void (*set_dr7)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long value);
1439         void (*cache_reg)(struct kvm_vcpu *vcpu, enum kvm_reg reg);
1440         unsigned long (*get_rflags)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1441         void (*set_rflags)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long rflags);
1442         bool (*get_if_flag)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1443
1444         void (*flush_tlb_all)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1445         void (*flush_tlb_current)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1446         int  (*tlb_remote_flush)(struct kvm *kvm);
1447         int  (*tlb_remote_flush_with_range)(struct kvm *kvm,
1448                         struct kvm_tlb_range *range);
1449
1450         /*
1451          * Flush any TLB entries associated with the given GVA.
1452          * Does not need to flush GPA->HPA mappings.
1453          * Can potentially get non-canonical addresses through INVLPGs, which
1454          * the implementation may choose to ignore if appropriate.
1455          */
1456         void (*flush_tlb_gva)(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t addr);
1457
1458         /*
1459          * Flush any TLB entries created by the guest.  Like tlb_flush_gva(),
1460          * does not need to flush GPA->HPA mappings.
1461          */
1462         void (*flush_tlb_guest)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1463
1464         int (*vcpu_pre_run)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1465         enum exit_fastpath_completion (*vcpu_run)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1466         int (*handle_exit)(struct kvm_vcpu *vcpu,
1467                 enum exit_fastpath_completion exit_fastpath);
1468         int (*skip_emulated_instruction)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1469         void (*update_emulated_instruction)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1470         void (*set_interrupt_shadow)(struct kvm_vcpu *vcpu, int mask);
1471         u32 (*get_interrupt_shadow)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1472         void (*patch_hypercall)(struct kvm_vcpu *vcpu,
1473                                 unsigned char *hypercall_addr);
1474         void (*inject_irq)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1475         void (*inject_nmi)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1476         void (*queue_exception)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1477         void (*cancel_injection)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1478         int (*interrupt_allowed)(struct kvm_vcpu *vcpu, bool for_injection);
1479         int (*nmi_allowed)(struct kvm_vcpu *vcpu, bool for_injection);
1480         bool (*get_nmi_mask)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1481         void (*set_nmi_mask)(struct kvm_vcpu *vcpu, bool masked);
1482         void (*enable_nmi_window)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1483         void (*enable_irq_window)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1484         void (*update_cr8_intercept)(struct kvm_vcpu *vcpu, int tpr, int irr);
1485         bool (*check_apicv_inhibit_reasons)(enum kvm_apicv_inhibit reason);
1486         void (*refresh_apicv_exec_ctrl)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1487         void (*hwapic_irr_update)(struct kvm_vcpu *vcpu, int max_irr);
1488         void (*hwapic_isr_update)(struct kvm_vcpu *vcpu, int isr);
1489         bool (*guest_apic_has_interrupt)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1490         void (*load_eoi_exitmap)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 *eoi_exit_bitmap);
1491         void (*set_virtual_apic_mode)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1492         void (*set_apic_access_page_addr)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1493         void (*deliver_interrupt)(struct kvm_lapic *apic, int delivery_mode,
1494                                   int trig_mode, int vector);
1495         int (*sync_pir_to_irr)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1496         int (*set_tss_addr)(struct kvm *kvm, unsigned int addr);
1497         int (*set_identity_map_addr)(struct kvm *kvm, u64 ident_addr);
1498         u64 (*get_mt_mask)(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn, bool is_mmio);
1499
1500         void (*load_mmu_pgd)(struct kvm_vcpu *vcpu, hpa_t root_hpa,
1501                              int root_level);
1502
1503         bool (*has_wbinvd_exit)(void);
1504
1505         u64 (*get_l2_tsc_offset)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1506         u64 (*get_l2_tsc_multiplier)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1507         void (*write_tsc_offset)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 offset);
1508         void (*write_tsc_multiplier)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 multiplier);
1509
1510         /*
1511          * Retrieve somewhat arbitrary exit information.  Intended to
1512          * be used only from within tracepoints or error paths.
1513          */
1514         void (*get_exit_info)(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 *reason,
1515                               u64 *info1, u64 *info2,
1516                               u32 *exit_int_info, u32 *exit_int_info_err_code);
1517
1518         int (*check_intercept)(struct kvm_vcpu *vcpu,
1519                                struct x86_instruction_info *info,
1520                                enum x86_intercept_stage stage,
1521                                struct x86_exception *exception);
1522         void (*handle_exit_irqoff)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1523
1524         void (*request_immediate_exit)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1525
1526         void (*sched_in)(struct kvm_vcpu *kvm, int cpu);
1527
1528         /*
1529          * Size of the CPU's dirty log buffer, i.e. VMX's PML buffer.  A zero
1530          * value indicates CPU dirty logging is unsupported or disabled.
1531          */
1532         int cpu_dirty_log_size;
1533         void (*update_cpu_dirty_logging)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1534
1535         const struct kvm_x86_nested_ops *nested_ops;
1536
1537         void (*vcpu_blocking)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1538         void (*vcpu_unblocking)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1539
1540         int (*pi_update_irte)(struct kvm *kvm, unsigned int host_irq,
1541                               uint32_t guest_irq, bool set);
1542         void (*pi_start_assignment)(struct kvm *kvm);
1543         void (*apicv_post_state_restore)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1544         bool (*dy_apicv_has_pending_interrupt)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1545
1546         int (*set_hv_timer)(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 guest_deadline_tsc,
1547                             bool *expired);
1548         void (*cancel_hv_timer)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1549
1550         void (*setup_mce)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1551
1552         int (*smi_allowed)(struct kvm_vcpu *vcpu, bool for_injection);
1553         int (*enter_smm)(struct kvm_vcpu *vcpu, char *smstate);
1554         int (*leave_smm)(struct kvm_vcpu *vcpu, const char *smstate);
1555         void (*enable_smi_window)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1556
1557         int (*mem_enc_ioctl)(struct kvm *kvm, void __user *argp);
1558         int (*mem_enc_register_region)(struct kvm *kvm, struct kvm_enc_region *argp);
1559         int (*mem_enc_unregister_region)(struct kvm *kvm, struct kvm_enc_region *argp);
1560         int (*vm_copy_enc_context_from)(struct kvm *kvm, unsigned int source_fd);
1561         int (*vm_move_enc_context_from)(struct kvm *kvm, unsigned int source_fd);
1562         void (*guest_memory_reclaimed)(struct kvm *kvm);
1563
1564         int (*get_msr_feature)(struct kvm_msr_entry *entry);
1565
1566         bool (*can_emulate_instruction)(struct kvm_vcpu *vcpu, int emul_type,
1567                                         void *insn, int insn_len);
1568
1569         bool (*apic_init_signal_blocked)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1570         int (*enable_direct_tlbflush)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1571
1572         void (*migrate_timers)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1573         void (*msr_filter_changed)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1574         int (*complete_emulated_msr)(struct kvm_vcpu *vcpu, int err);
1575
1576         void (*vcpu_deliver_sipi_vector)(struct kvm_vcpu *vcpu, u8 vector);
1577
1578         /*
1579          * Returns vCPU specific APICv inhibit reasons
1580          */
1581         unsigned long (*vcpu_get_apicv_inhibit_reasons)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1582 };
1583
1584 struct kvm_x86_nested_ops {
1585         void (*leave_nested)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1586         int (*check_events)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1587         bool (*handle_page_fault_workaround)(struct kvm_vcpu *vcpu,
1588                                              struct x86_exception *fault);
1589         bool (*hv_timer_pending)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1590         void (*triple_fault)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1591         int (*get_state)(struct kvm_vcpu *vcpu,
1592                          struct kvm_nested_state __user *user_kvm_nested_state,
1593                          unsigned user_data_size);
1594         int (*set_state)(struct kvm_vcpu *vcpu,
1595                          struct kvm_nested_state __user *user_kvm_nested_state,
1596                          struct kvm_nested_state *kvm_state);
1597         bool (*get_nested_state_pages)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1598         int (*write_log_dirty)(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t l2_gpa);
1599
1600         int (*enable_evmcs)(struct kvm_vcpu *vcpu,
1601                             uint16_t *vmcs_version);
1602         uint16_t (*get_evmcs_version)(struct kvm_vcpu *vcpu);
1603 };
1604
1605 struct kvm_x86_init_ops {
1606         int (*cpu_has_kvm_support)(void);
1607         int (*disabled_by_bios)(void);
1608         int (*check_processor_compatibility)(void);
1609         int (*hardware_setup)(void);
1610         unsigned int (*handle_intel_pt_intr)(void);
1611
1612         struct kvm_x86_ops *runtime_ops;
1613         struct kvm_pmu_ops *pmu_ops;
1614 };
1615
1616 struct kvm_arch_async_pf {
1617         u32 token;
1618         gfn_t gfn;
1619         unsigned long cr3;
1620         bool direct_map;
1621 };
1622
1623 extern u32 __read_mostly kvm_nr_uret_msrs;
1624 extern u64 __read_mostly host_efer;
1625 extern bool __read_mostly allow_smaller_maxphyaddr;
1626 extern bool __read_mostly enable_apicv;
1627 extern struct kvm_x86_ops kvm_x86_ops;
1628
1629 #define KVM_X86_OP(func) \
1630         DECLARE_STATIC_CALL(kvm_x86_##func, *(((struct kvm_x86_ops *)0)->func));
1631 #define KVM_X86_OP_OPTIONAL KVM_X86_OP
1632 #define KVM_X86_OP_OPTIONAL_RET0 KVM_X86_OP
1633 #include <asm/kvm-x86-ops.h>
1634
1635 #define __KVM_HAVE_ARCH_VM_ALLOC
1636 static inline struct kvm *kvm_arch_alloc_vm(void)
1637 {
1638         return __vmalloc(kvm_x86_ops.vm_size, GFP_KERNEL_ACCOUNT | __GFP_ZERO);
1639 }
1640
1641 #define __KVM_HAVE_ARCH_VM_FREE
1642 void kvm_arch_free_vm(struct kvm *kvm);
1643
1644 #define __KVM_HAVE_ARCH_FLUSH_REMOTE_TLB
1645 static inline int kvm_arch_flush_remote_tlb(struct kvm *kvm)
1646 {
1647         if (kvm_x86_ops.tlb_remote_flush &&
1648             !static_call(kvm_x86_tlb_remote_flush)(kvm))
1649                 return 0;
1650         else
1651                 return -ENOTSUPP;
1652 }
1653
1654 #define kvm_arch_pmi_in_guest(vcpu) \
1655         ((vcpu) && (vcpu)->arch.handling_intr_from_guest)
1656
1657 void kvm_mmu_x86_module_init(void);
1658 int kvm_mmu_vendor_module_init(void);
1659 void kvm_mmu_vendor_module_exit(void);
1660
1661 void kvm_mmu_destroy(struct kvm_vcpu *vcpu);
1662 int kvm_mmu_create(struct kvm_vcpu *vcpu);
1663 int kvm_mmu_init_vm(struct kvm *kvm);
1664 void kvm_mmu_uninit_vm(struct kvm *kvm);
1665
1666 void kvm_mmu_after_set_cpuid(struct kvm_vcpu *vcpu);
1667 void kvm_mmu_reset_context(struct kvm_vcpu *vcpu);
1668 void kvm_mmu_slot_remove_write_access(struct kvm *kvm,
1669                                       const struct kvm_memory_slot *memslot,
1670                                       int start_level);
1671 void kvm_mmu_slot_try_split_huge_pages(struct kvm *kvm,
1672                                        const struct kvm_memory_slot *memslot,
1673                                        int target_level);
1674 void kvm_mmu_try_split_huge_pages(struct kvm *kvm,
1675                                   const struct kvm_memory_slot *memslot,
1676                                   u64 start, u64 end,
1677                                   int target_level);
1678 void kvm_mmu_zap_collapsible_sptes(struct kvm *kvm,
1679                                    const struct kvm_memory_slot *memslot);
1680 void kvm_mmu_slot_leaf_clear_dirty(struct kvm *kvm,
1681                                    const struct kvm_memory_slot *memslot);
1682 void kvm_mmu_zap_all(struct kvm *kvm);
1683 void kvm_mmu_invalidate_mmio_sptes(struct kvm *kvm, u64 gen);
1684 void kvm_mmu_change_mmu_pages(struct kvm *kvm, unsigned long kvm_nr_mmu_pages);
1685
1686 int load_pdptrs(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr3);
1687
1688 int emulator_write_phys(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t gpa,
1689                           const void *val, int bytes);
1690
1691 struct kvm_irq_mask_notifier {
1692         void (*func)(struct kvm_irq_mask_notifier *kimn, bool masked);
1693         int irq;
1694         struct hlist_node link;
1695 };
1696
1697 void kvm_register_irq_mask_notifier(struct kvm *kvm, int irq,
1698                                     struct kvm_irq_mask_notifier *kimn);
1699 void kvm_unregister_irq_mask_notifier(struct kvm *kvm, int irq,
1700                                       struct kvm_irq_mask_notifier *kimn);
1701 void kvm_fire_mask_notifiers(struct kvm *kvm, unsigned irqchip, unsigned pin,
1702                              bool mask);
1703
1704 extern bool tdp_enabled;
1705
1706 u64 vcpu_tsc_khz(struct kvm_vcpu *vcpu);
1707
1708 /* control of guest tsc rate supported? */
1709 extern bool kvm_has_tsc_control;
1710 /* maximum supported tsc_khz for guests */
1711 extern u32  kvm_max_guest_tsc_khz;
1712 /* number of bits of the fractional part of the TSC scaling ratio */
1713 extern u8   kvm_tsc_scaling_ratio_frac_bits;
1714 /* maximum allowed value of TSC scaling ratio */
1715 extern u64  kvm_max_tsc_scaling_ratio;
1716 /* 1ull << kvm_tsc_scaling_ratio_frac_bits */
1717 extern u64  kvm_default_tsc_scaling_ratio;
1718 /* bus lock detection supported? */
1719 extern bool kvm_has_bus_lock_exit;
1720
1721 extern u64 kvm_mce_cap_supported;
1722
1723 /*
1724  * EMULTYPE_NO_DECODE - Set when re-emulating an instruction (after completing
1725  *                      userspace I/O) to indicate that the emulation context
1726  *                      should be reused as is, i.e. skip initialization of
1727  *                      emulation context, instruction fetch and decode.
1728  *
1729  * EMULTYPE_TRAP_UD - Set when emulating an intercepted #UD from hardware.
1730  *                    Indicates that only select instructions (tagged with
1731  *                    EmulateOnUD) should be emulated (to minimize the emulator
1732  *                    attack surface).  See also EMULTYPE_TRAP_UD_FORCED.
1733  *
1734  * EMULTYPE_SKIP - Set when emulating solely to skip an instruction, i.e. to
1735  *                 decode the instruction length.  For use *only* by
1736  *                 kvm_x86_ops.skip_emulated_instruction() implementations if
1737  *                 EMULTYPE_COMPLETE_USER_EXIT is not set.
1738  *
1739  * EMULTYPE_ALLOW_RETRY_PF - Set when the emulator should resume the guest to
1740  *                           retry native execution under certain conditions,
1741  *                           Can only be set in conjunction with EMULTYPE_PF.
1742  *
1743  * EMULTYPE_TRAP_UD_FORCED - Set when emulating an intercepted #UD that was
1744  *                           triggered by KVM's magic "force emulation" prefix,
1745  *                           which is opt in via module param (off by default).
1746  *                           Bypasses EmulateOnUD restriction despite emulating
1747  *                           due to an intercepted #UD (see EMULTYPE_TRAP_UD).
1748  *                           Used to test the full emulator from userspace.
1749  *
1750  * EMULTYPE_VMWARE_GP - Set when emulating an intercepted #GP for VMware
1751  *                      backdoor emulation, which is opt in via module param.
1752  *                      VMware backdoor emulation handles select instructions
1753  *                      and reinjects the #GP for all other cases.
1754  *
1755  * EMULTYPE_PF - Set when emulating MMIO by way of an intercepted #PF, in which
1756  *               case the CR2/GPA value pass on the stack is valid.
1757  *
1758  * EMULTYPE_COMPLETE_USER_EXIT - Set when the emulator should update interruptibility
1759  *                               state and inject single-step #DBs after skipping
1760  *                               an instruction (after completing userspace I/O).
1761  */
1762 #define EMULTYPE_NO_DECODE          (1 << 0)
1763 #define EMULTYPE_TRAP_UD            (1 << 1)
1764 #define EMULTYPE_SKIP               (1 << 2)
1765 #define EMULTYPE_ALLOW_RETRY_PF     (1 << 3)
1766 #define EMULTYPE_TRAP_UD_FORCED     (1 << 4)
1767 #define EMULTYPE_VMWARE_GP          (1 << 5)
1768 #define EMULTYPE_PF                 (1 << 6)
1769 #define EMULTYPE_COMPLETE_USER_EXIT (1 << 7)
1770
1771 int kvm_emulate_instruction(struct kvm_vcpu *vcpu, int emulation_type);
1772 int kvm_emulate_instruction_from_buffer(struct kvm_vcpu *vcpu,
1773                                         void *insn, int insn_len);
1774 void __kvm_prepare_emulation_failure_exit(struct kvm_vcpu *vcpu,
1775                                           u64 *data, u8 ndata);
1776 void kvm_prepare_emulation_failure_exit(struct kvm_vcpu *vcpu);
1777
1778 void kvm_enable_efer_bits(u64);
1779 bool kvm_valid_efer(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 efer);
1780 int __kvm_get_msr(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 index, u64 *data, bool host_initiated);
1781 int kvm_get_msr(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 index, u64 *data);
1782 int kvm_set_msr(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 index, u64 data);
1783 int kvm_emulate_rdmsr(struct kvm_vcpu *vcpu);
1784 int kvm_emulate_wrmsr(struct kvm_vcpu *vcpu);
1785 int kvm_emulate_as_nop(struct kvm_vcpu *vcpu);
1786 int kvm_emulate_invd(struct kvm_vcpu *vcpu);
1787 int kvm_emulate_mwait(struct kvm_vcpu *vcpu);
1788 int kvm_handle_invalid_op(struct kvm_vcpu *vcpu);
1789 int kvm_emulate_monitor(struct kvm_vcpu *vcpu);
1790
1791 int kvm_fast_pio(struct kvm_vcpu *vcpu, int size, unsigned short port, int in);
1792 int kvm_emulate_cpuid(struct kvm_vcpu *vcpu);
1793 int kvm_emulate_halt(struct kvm_vcpu *vcpu);
1794 int kvm_emulate_halt_noskip(struct kvm_vcpu *vcpu);
1795 int kvm_emulate_ap_reset_hold(struct kvm_vcpu *vcpu);
1796 int kvm_emulate_wbinvd(struct kvm_vcpu *vcpu);
1797
1798 void kvm_get_segment(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_segment *var, int seg);
1799 int kvm_load_segment_descriptor(struct kvm_vcpu *vcpu, u16 selector, int seg);
1800 void kvm_vcpu_deliver_sipi_vector(struct kvm_vcpu *vcpu, u8 vector);
1801
1802 int kvm_task_switch(struct kvm_vcpu *vcpu, u16 tss_selector, int idt_index,
1803                     int reason, bool has_error_code, u32 error_code);
1804
1805 void kvm_post_set_cr0(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long old_cr0, unsigned long cr0);
1806 void kvm_post_set_cr4(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long old_cr4, unsigned long cr4);
1807 int kvm_set_cr0(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr0);
1808 int kvm_set_cr3(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr3);
1809 int kvm_set_cr4(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr4);
1810 int kvm_set_cr8(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cr8);
1811 int kvm_set_dr(struct kvm_vcpu *vcpu, int dr, unsigned long val);
1812 void kvm_get_dr(struct kvm_vcpu *vcpu, int dr, unsigned long *val);
1813 unsigned long kvm_get_cr8(struct kvm_vcpu *vcpu);
1814 void kvm_lmsw(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long msw);
1815 int kvm_emulate_xsetbv(struct kvm_vcpu *vcpu);
1816
1817 int kvm_get_msr_common(struct kvm_vcpu *vcpu, struct msr_data *msr);
1818 int kvm_set_msr_common(struct kvm_vcpu *vcpu, struct msr_data *msr);
1819
1820 unsigned long kvm_get_rflags(struct kvm_vcpu *vcpu);
1821 void kvm_set_rflags(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long rflags);
1822 int kvm_emulate_rdpmc(struct kvm_vcpu *vcpu);
1823
1824 void kvm_queue_exception(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr);
1825 void kvm_queue_exception_e(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr, u32 error_code);
1826 void kvm_queue_exception_p(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr, unsigned long payload);
1827 void kvm_requeue_exception(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr);
1828 void kvm_requeue_exception_e(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned nr, u32 error_code);
1829 void kvm_inject_page_fault(struct kvm_vcpu *vcpu, struct x86_exception *fault);
1830 bool kvm_inject_emulated_page_fault(struct kvm_vcpu *vcpu,
1831                                     struct x86_exception *fault);
1832 bool kvm_require_cpl(struct kvm_vcpu *vcpu, int required_cpl);
1833 bool kvm_require_dr(struct kvm_vcpu *vcpu, int dr);
1834
1835 static inline int __kvm_irq_line_state(unsigned long *irq_state,
1836                                        int irq_source_id, int level)
1837 {
1838         /* Logical OR for level trig interrupt */
1839         if (level)
1840                 __set_bit(irq_source_id, irq_state);
1841         else
1842                 __clear_bit(irq_source_id, irq_state);
1843
1844         return !!(*irq_state);
1845 }
1846
1847 #define KVM_MMU_ROOT_CURRENT            BIT(0)
1848 #define KVM_MMU_ROOT_PREVIOUS(i)        BIT(1+i)
1849 #define KVM_MMU_ROOTS_ALL               (~0UL)
1850
1851 int kvm_pic_set_irq(struct kvm_pic *pic, int irq, int irq_source_id, int level);
1852 void kvm_pic_clear_all(struct kvm_pic *pic, int irq_source_id);
1853
1854 void kvm_inject_nmi(struct kvm_vcpu *vcpu);
1855
1856 void kvm_update_dr7(struct kvm_vcpu *vcpu);
1857
1858 int kvm_mmu_unprotect_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
1859 void kvm_mmu_free_roots(struct kvm *kvm, struct kvm_mmu *mmu,
1860                         ulong roots_to_free);
1861 void kvm_mmu_free_guest_mode_roots(struct kvm *kvm, struct kvm_mmu *mmu);
1862 gpa_t kvm_mmu_gva_to_gpa_read(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva,
1863                               struct x86_exception *exception);
1864 gpa_t kvm_mmu_gva_to_gpa_fetch(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva,
1865                                struct x86_exception *exception);
1866 gpa_t kvm_mmu_gva_to_gpa_write(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva,
1867                                struct x86_exception *exception);
1868 gpa_t kvm_mmu_gva_to_gpa_system(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva,
1869                                 struct x86_exception *exception);
1870
1871 bool kvm_apicv_activated(struct kvm *kvm);
1872 bool kvm_vcpu_apicv_activated(struct kvm_vcpu *vcpu);
1873 void kvm_vcpu_update_apicv(struct kvm_vcpu *vcpu);
1874 void __kvm_set_or_clear_apicv_inhibit(struct kvm *kvm,
1875                                       enum kvm_apicv_inhibit reason, bool set);
1876 void kvm_set_or_clear_apicv_inhibit(struct kvm *kvm,
1877                                     enum kvm_apicv_inhibit reason, bool set);
1878
1879 static inline void kvm_set_apicv_inhibit(struct kvm *kvm,
1880                                          enum kvm_apicv_inhibit reason)
1881 {
1882         kvm_set_or_clear_apicv_inhibit(kvm, reason, true);
1883 }
1884
1885 static inline void kvm_clear_apicv_inhibit(struct kvm *kvm,
1886                                            enum kvm_apicv_inhibit reason)
1887 {
1888         kvm_set_or_clear_apicv_inhibit(kvm, reason, false);
1889 }
1890
1891 int kvm_emulate_hypercall(struct kvm_vcpu *vcpu);
1892
1893 int kvm_mmu_page_fault(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t cr2_or_gpa, u64 error_code,
1894                        void *insn, int insn_len);
1895 void kvm_mmu_invlpg(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva);
1896 void kvm_mmu_invalidate_gva(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_mmu *mmu,
1897                             gva_t gva, hpa_t root_hpa);
1898 void kvm_mmu_invpcid_gva(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva, unsigned long pcid);
1899 void kvm_mmu_new_pgd(struct kvm_vcpu *vcpu, gpa_t new_pgd);
1900
1901 void kvm_configure_mmu(bool enable_tdp, int tdp_forced_root_level,
1902                        int tdp_max_root_level, int tdp_huge_page_level);
1903
1904 static inline u16 kvm_read_ldt(void)
1905 {
1906         u16 ldt;
1907         asm("sldt %0" : "=g"(ldt));
1908         return ldt;
1909 }
1910
1911 static inline void kvm_load_ldt(u16 sel)
1912 {
1913         asm("lldt %0" : : "rm"(sel));
1914 }
1915
1916 #ifdef CONFIG_X86_64
1917 static inline unsigned long read_msr(unsigned long msr)
1918 {
1919         u64 value;
1920
1921         rdmsrl(msr, value);
1922         return value;
1923 }
1924 #endif
1925
1926 static inline void kvm_inject_gp(struct kvm_vcpu *vcpu, u32 error_code)
1927 {
1928         kvm_queue_exception_e(vcpu, GP_VECTOR, error_code);
1929 }
1930
1931 #define TSS_IOPB_BASE_OFFSET 0x66
1932 #define TSS_BASE_SIZE 0x68
1933 #define TSS_IOPB_SIZE (65536 / 8)
1934 #define TSS_REDIRECTION_SIZE (256 / 8)
1935 #define RMODE_TSS_SIZE                                                  \
1936         (TSS_BASE_SIZE + TSS_REDIRECTION_SIZE + TSS_IOPB_SIZE + 1)
1937
1938 enum {
1939         TASK_SWITCH_CALL = 0,
1940         TASK_SWITCH_IRET = 1,
1941         TASK_SWITCH_JMP = 2,
1942         TASK_SWITCH_GATE = 3,
1943 };
1944
1945 #define HF_GIF_MASK             (1 << 0)
1946 #define HF_NMI_MASK             (1 << 3)
1947 #define HF_IRET_MASK            (1 << 4)
1948 #define HF_GUEST_MASK           (1 << 5) /* VCPU is in guest-mode */
1949 #define HF_SMM_MASK             (1 << 6)
1950 #define HF_SMM_INSIDE_NMI_MASK  (1 << 7)
1951
1952 #define __KVM_VCPU_MULTIPLE_ADDRESS_SPACE
1953 #define KVM_ADDRESS_SPACE_NUM 2
1954
1955 #define kvm_arch_vcpu_memslots_id(vcpu) ((vcpu)->arch.hflags & HF_SMM_MASK ? 1 : 0)
1956 #define kvm_memslots_for_spte_role(kvm, role) __kvm_memslots(kvm, (role).smm)
1957
1958 #define KVM_ARCH_WANT_MMU_NOTIFIER
1959
1960 int kvm_cpu_has_injectable_intr(struct kvm_vcpu *v);
1961 int kvm_cpu_has_interrupt(struct kvm_vcpu *vcpu);
1962 int kvm_cpu_has_extint(struct kvm_vcpu *v);
1963 int kvm_arch_interrupt_allowed(struct kvm_vcpu *vcpu);
1964 int kvm_cpu_get_interrupt(struct kvm_vcpu *v);
1965 void kvm_vcpu_reset(struct kvm_vcpu *vcpu, bool init_event);
1966
1967 int kvm_pv_send_ipi(struct kvm *kvm, unsigned long ipi_bitmap_low,
1968                     unsigned long ipi_bitmap_high, u32 min,
1969                     unsigned long icr, int op_64_bit);
1970
1971 int kvm_add_user_return_msr(u32 msr);
1972 int kvm_find_user_return_msr(u32 msr);
1973 int kvm_set_user_return_msr(unsigned index, u64 val, u64 mask);
1974
1975 static inline bool kvm_is_supported_user_return_msr(u32 msr)
1976 {
1977         return kvm_find_user_return_msr(msr) >= 0;
1978 }
1979
1980 u64 kvm_scale_tsc(u64 tsc, u64 ratio);
1981 u64 kvm_read_l1_tsc(struct kvm_vcpu *vcpu, u64 host_tsc);
1982 u64 kvm_calc_nested_tsc_offset(u64 l1_offset, u64 l2_offset, u64 l2_multiplier);
1983 u64 kvm_calc_nested_tsc_multiplier(u64 l1_multiplier, u64 l2_multiplier);
1984
1985 unsigned long kvm_get_linear_rip(struct kvm_vcpu *vcpu);
1986 bool kvm_is_linear_rip(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long linear_rip);
1987
1988 void kvm_make_scan_ioapic_request(struct kvm *kvm);
1989 void kvm_make_scan_ioapic_request_mask(struct kvm *kvm,
1990                                        unsigned long *vcpu_bitmap);
1991
1992 bool kvm_arch_async_page_not_present(struct kvm_vcpu *vcpu,
1993                                      struct kvm_async_pf *work);
1994 void kvm_arch_async_page_present(struct kvm_vcpu *vcpu,
1995                                  struct kvm_async_pf *work);
1996 void kvm_arch_async_page_ready(struct kvm_vcpu *vcpu,
1997                                struct kvm_async_pf *work);
1998 void kvm_arch_async_page_present_queued(struct kvm_vcpu *vcpu);
1999 bool kvm_arch_can_dequeue_async_page_present(struct kvm_vcpu *vcpu);
2000 extern bool kvm_find_async_pf_gfn(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn);
2001
2002 int kvm_skip_emulated_instruction(struct kvm_vcpu *vcpu);
2003 int kvm_complete_insn_gp(struct kvm_vcpu *vcpu, int err);
2004 void __kvm_request_immediate_exit(struct kvm_vcpu *vcpu);
2005
2006 void __user *__x86_set_memory_region(struct kvm *kvm, int id, gpa_t gpa,
2007                                      u32 size);
2008 bool kvm_vcpu_is_reset_bsp(struct kvm_vcpu *vcpu);
2009 bool kvm_vcpu_is_bsp(struct kvm_vcpu *vcpu);
2010
2011 bool kvm_intr_is_single_vcpu(struct kvm *kvm, struct kvm_lapic_irq *irq,
2012                              struct kvm_vcpu **dest_vcpu);
2013
2014 void kvm_set_msi_irq(struct kvm *kvm, struct kvm_kernel_irq_routing_entry *e,
2015                      struct kvm_lapic_irq *irq);
2016
2017 static inline bool kvm_irq_is_postable(struct kvm_lapic_irq *irq)
2018 {
2019         /* We can only post Fixed and LowPrio IRQs */
2020         return (irq->delivery_mode == APIC_DM_FIXED ||
2021                 irq->delivery_mode == APIC_DM_LOWEST);
2022 }
2023
2024 static inline void kvm_arch_vcpu_blocking(struct kvm_vcpu *vcpu)
2025 {
2026         static_call_cond(kvm_x86_vcpu_blocking)(vcpu);
2027 }
2028
2029 static inline void kvm_arch_vcpu_unblocking(struct kvm_vcpu *vcpu)
2030 {
2031         static_call_cond(kvm_x86_vcpu_unblocking)(vcpu);
2032 }
2033
2034 static inline int kvm_cpu_get_apicid(int mps_cpu)
2035 {
2036 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
2037         return default_cpu_present_to_apicid(mps_cpu);
2038 #else
2039         WARN_ON_ONCE(1);
2040         return BAD_APICID;
2041 #endif
2042 }
2043
2044 #define put_smstate(type, buf, offset, val)                      \
2045         *(type *)((buf) + (offset) - 0x7e00) = val
2046
2047 #define GET_SMSTATE(type, buf, offset)          \
2048         (*(type *)((buf) + (offset) - 0x7e00))
2049
2050 int kvm_cpu_dirty_log_size(void);
2051
2052 int memslot_rmap_alloc(struct kvm_memory_slot *slot, unsigned long npages);
2053
2054 #define KVM_CLOCK_VALID_FLAGS                                           \
2055         (KVM_CLOCK_TSC_STABLE | KVM_CLOCK_REALTIME | KVM_CLOCK_HOST_TSC)
2056
2057 #define KVM_X86_VALID_QUIRKS                    \
2058         (KVM_X86_QUIRK_LINT0_REENABLED |        \
2059          KVM_X86_QUIRK_CD_NW_CLEARED |          \
2060          KVM_X86_QUIRK_LAPIC_MMIO_HOLE |        \
2061          KVM_X86_QUIRK_OUT_7E_INC_RIP |         \
2062          KVM_X86_QUIRK_MISC_ENABLE_NO_MWAIT |   \
2063          KVM_X86_QUIRK_FIX_HYPERCALL_INSN)
2064
2065 #endif /* _ASM_X86_KVM_HOST_H */