arch/x86/kvm/mmu/mmu_internal.h

   1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
   2 #ifndef __KVM_X86_MMU_INTERNAL_H
   3 #define __KVM_X86_MMU_INTERNAL_H
   4
   5 #include <linux/types.h>
   6 #include <linux/kvm_host.h>
   7 #include <asm/kvm_host.h>
   8
   9 #undef MMU_DEBUG
  10
  11 #ifdef MMU_DEBUG
  12 extern bool dbg;
  13
  14 #define pgprintk(x...) do { if (dbg) printk(x); } while (0)
  15 #define rmap_printk(fmt, args...) do { if (dbg) printk("%s: " fmt, __func__, ## args); } while (0)
  16 #define MMU_WARN_ON(x) WARN_ON(x)
  17 #else
  18 #define pgprintk(x...) do { } while (0)
  19 #define rmap_printk(x...) do { } while (0)
  20 #define MMU_WARN_ON(x) do { } while (0)
  21 #endif
  22
  23 /*
  24  * Unlike regular MMU roots, PAE "roots", a.k.a. PDPTEs/PDPTRs, have a PRESENT
  25  * bit, and thus are guaranteed to be non-zero when valid.  And, when a guest
  26  * PDPTR is !PRESENT, its corresponding PAE root cannot be set to INVALID_PAGE,
  27  * as the CPU would treat that as PRESENT PDPTR with reserved bits set.  Use
  28  * '0' instead of INVALID_PAGE to indicate an invalid PAE root.
  29  */
  30 #define INVALID_PAE_ROOT        0
  31 #define IS_VALID_PAE_ROOT(x)    (!!(x))
  32
  33 struct kvm_mmu_page {
  34         struct list_head link;
  35         struct hlist_node hash_link;
  36         struct list_head lpage_disallowed_link;
  37
  38         bool unsync;
  39         u8 mmu_valid_gen;
  40         bool mmio_cached;
  41         bool lpage_disallowed; /* Can't be replaced by an equiv large page */
  42
  43         /*
  44          * The following two entries are used to key the shadow page in the
  45          * hash table.
  46          */
  47         union kvm_mmu_page_role role;
  48         gfn_t gfn;
  49
  50         u64 *spt;
  51         /* hold the gfn of each spte inside spt */
  52         gfn_t *gfns;
  53         /* Currently serving as active root */
  54         union {
  55                 int root_count;
  56                 refcount_t tdp_mmu_root_count;
  57         };
  58         unsigned int unsync_children;
  59         struct kvm_rmap_head parent_ptes; /* rmap pointers to parent sptes */
  60         DECLARE_BITMAP(unsync_child_bitmap, 512);
  61
  62 #ifdef CONFIG_X86_32
  63         /*
  64          * Used out of the mmu-lock to avoid reading spte values while an
  65          * update is in progress; see the comments in __get_spte_lockless().
  66          */
  67         int clear_spte_count;
  68 #endif
  69
  70         /* Number of writes since the last time traversal visited this page.  */
  71         atomic_t write_flooding_count;
  72
  73 #ifdef CONFIG_X86_64
  74         bool tdp_mmu_page;
  75
  76         /* Used for freeing the page asynchronously if it is a TDP MMU page. */
  77         struct rcu_head rcu_head;
  78 #endif
  79 };
  80
  81 extern struct kmem_cache *mmu_page_header_cache;
  82
  83 static inline struct kvm_mmu_page *to_shadow_page(hpa_t shadow_page)
  84 {
  85         struct page *page = pfn_to_page(shadow_page >> PAGE_SHIFT);
  86
  87         return (struct kvm_mmu_page *)page_private(page);
  88 }
  89
  90 static inline struct kvm_mmu_page *sptep_to_sp(u64 *sptep)
  91 {
  92         return to_shadow_page(__pa(sptep));
  93 }
  94
  95 static inline int kvm_mmu_role_as_id(union kvm_mmu_page_role role)
  96 {
  97         return role.smm ? 1 : 0;
  98 }
  99
 100 static inline int kvm_mmu_page_as_id(struct kvm_mmu_page *sp)
 101 {
 102         return kvm_mmu_role_as_id(sp->role);
 103 }
 104
 105 static inline bool kvm_vcpu_ad_need_write_protect(struct kvm_vcpu *vcpu)
 106 {
 107         /*
 108          * When using the EPT page-modification log, the GPAs in the CPU dirty
 109          * log would come from L2 rather than L1.  Therefore, we need to rely
 110          * on write protection to record dirty pages, which bypasses PML, since
 111          * writes now result in a vmexit.  Note, the check on CPU dirty logging
 112          * being enabled is mandatory as the bits used to denote WP-only SPTEs
 113          * are reserved for NPT w/ PAE (32-bit KVM).
 114          */
 115         return vcpu->arch.mmu == &vcpu->arch.guest_mmu &&
 116                kvm_x86_ops.cpu_dirty_log_size;
 117 }
 118
 119 bool is_nx_huge_page_enabled(void);
 120 bool mmu_need_write_protect(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn,
 121                             bool can_unsync);
 122
 123 void kvm_mmu_gfn_disallow_lpage(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn);
 124 void kvm_mmu_gfn_allow_lpage(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn);
 125 bool kvm_mmu_slot_gfn_write_protect(struct kvm *kvm,
 126                                     struct kvm_memory_slot *slot, u64 gfn);
 127 void kvm_flush_remote_tlbs_with_address(struct kvm *kvm,
 128                                         u64 start_gfn, u64 pages);
 129
 130 /*
 131  * Return values of handle_mmio_page_fault, mmu.page_fault, and fast_page_fault().
 132  *
 133  * RET_PF_RETRY: let CPU fault again on the address.
 134  * RET_PF_EMULATE: mmio page fault, emulate the instruction directly.
 135  * RET_PF_INVALID: the spte is invalid, let the real page fault path update it.
 136  * RET_PF_FIXED: The faulting entry has been fixed.
 137  * RET_PF_SPURIOUS: The faulting entry was already fixed, e.g. by another vCPU.
 138  */
 139 enum {
 140         RET_PF_RETRY = 0,
 141         RET_PF_EMULATE,
 142         RET_PF_INVALID,
 143         RET_PF_FIXED,
 144         RET_PF_SPURIOUS,
 145 };
 146
 147 /* Bits which may be returned by set_spte() */
 148 #define SET_SPTE_WRITE_PROTECTED_PT     BIT(0)
 149 #define SET_SPTE_NEED_REMOTE_TLB_FLUSH  BIT(1)
 150 #define SET_SPTE_SPURIOUS               BIT(2)
 151
 152 int kvm_mmu_max_mapping_level(struct kvm *kvm,
 153                               const struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn,
 154                               kvm_pfn_t pfn, int max_level);
 155 int kvm_mmu_hugepage_adjust(struct kvm_vcpu *vcpu, gfn_t gfn,
 156                             int max_level, kvm_pfn_t *pfnp,
 157                             bool huge_page_disallowed, int *req_level);
 158 void disallowed_hugepage_adjust(u64 spte, gfn_t gfn, int cur_level,
 159                                 kvm_pfn_t *pfnp, int *goal_levelp);
 160
 161 bool is_nx_huge_page_enabled(void);
 162
 163 void *mmu_memory_cache_alloc(struct kvm_mmu_memory_cache *mc);
 164
 165 void account_huge_nx_page(struct kvm *kvm, struct kvm_mmu_page *sp);
 166 void unaccount_huge_nx_page(struct kvm *kvm, struct kvm_mmu_page *sp);
 167
 168 #endif /* __KVM_X86_MMU_INTERNAL_H */