KVM: nVMX: Update VMCS02 when L2 PAE PDPTE updates detected
authorPeter Shier <pshier@google.com>
Thu, 20 Aug 2020 23:05:45 +0000 (16:05 -0700)
committerPaolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>
Fri, 11 Sep 2020 17:15:09 +0000 (13:15 -0400)
commit43fea4e42599c3eb4109996698f5c25761d3f815
treea96050499c41cab0e291ed2ad2d26b184161ff90
parent1b67fd086dd7be076f190dfe4b52403d0cf58375
KVM: nVMX: Update VMCS02 when L2 PAE PDPTE updates detected

When L2 uses PAE, L0 intercepts of L2 writes to CR0/CR3/CR4 call
load_pdptrs to read the possibly updated PDPTEs from the guest
physical address referenced by CR3.  It loads them into
vcpu->arch.walk_mmu->pdptrs and sets VCPU_EXREG_PDPTR in
vcpu->arch.regs_dirty.

At the subsequent assumed reentry into L2, the mmu will call
vmx_load_mmu_pgd which calls ept_load_pdptrs. ept_load_pdptrs sees
VCPU_EXREG_PDPTR set in vcpu->arch.regs_dirty and loads
VMCS02.GUEST_PDPTRn from vcpu->arch.walk_mmu->pdptrs[]. This all works
if the L2 CRn write intercept always resumes L2.

The resume path calls vmx_check_nested_events which checks for
exceptions, MTF, and expired VMX preemption timers. If
vmx_check_nested_events finds any of these conditions pending it will
reflect the corresponding exit into L1. Live migration at this point
would also cause a missed immediate reentry into L2.

After L1 exits, vmx_vcpu_run calls vmx_register_cache_reset which
clears VCPU_EXREG_PDPTR in vcpu->arch.regs_dirty.  When L2 next
resumes, ept_load_pdptrs finds VCPU_EXREG_PDPTR clear in
vcpu->arch.regs_dirty and does not load VMCS02.GUEST_PDPTRn from
vcpu->arch.walk_mmu->pdptrs[]. prepare_vmcs02 will then load
VMCS02.GUEST_PDPTRn from vmcs12->pdptr0/1/2/3 which contain the stale
values stored at last L2 exit. A repro of this bug showed L2 entering
triple fault immediately due to the bad VMCS02.GUEST_PDPTRn values.

When L2 is in PAE paging mode add a call to ept_load_pdptrs before
leaving L2. This will update VMCS02.GUEST_PDPTRn if they are dirty in
vcpu->arch.walk_mmu->pdptrs[].

Tested:
kvm-unit-tests with new directed test: vmx_mtf_pdpte_test.
Verified that test fails without the fix.

Also ran Google internal VMM with an Ubuntu 16.04 4.4.0-83 guest running a
custom hypervisor with a 32-bit Windows XP L2 guest using PAE. Prior to fix
would repro readily. Ran 14 simultaneous L2s for 140 iterations with no
failures.

Signed-off-by: Peter Shier <pshier@google.com>
Reviewed-by: Jim Mattson <jmattson@google.com>
Message-Id: <20200820230545.2411347-1-pshier@google.com>
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>
arch/x86/kvm/vmx/nested.c
arch/x86/kvm/vmx/vmx.c
arch/x86/kvm/vmx/vmx.h