Intel 64 and IA-32 Architectures Software Developers Manual Volume 3A, System Programming Guide, Part 1

CONTENTS
xx Vol. 3A
PAGE
CHAPTER 20
VIRTUAL-MACHINE CONTROL STRUCTURES
20.1 OVERVIEW. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20-1
20.2 FORMAT OF THE VMCS REGION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20-2
20.3 ORGANIZATION OF VMCS DATA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20-3
20.4 GUEST-STATE AREA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20-3
20.4.1 Guest Register State . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20-3
20.4.2 Guest Non-Register State . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20-6
20.5 HOST-STATE AREA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20-8
20.6 VM-EXECUTION CONTROL FIELDS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20-9
20.6.1 Pin-Based VM-Execution Controls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20-9
20.6.2 Processor-Based VM-Execution Controls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20-10
20.6.3 Exception Bitmap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20-11
20.6.4 I/O-Bitmap Addresses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20-12
20.6.4.1 Time-Stamp Counter Offset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20-12
20.6.5 Guest/Host Masks and Read Shadows for CR0 and CR4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20-12
20.6.6 CR3-Target Controls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20-13
20.6.7 Controls for CR8 Accesses. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20-13
20.6.8 MSR-Bitmap Address . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20-13
20.6.9 Executive-VMCS Pointer. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20-14
20.7 VM-EXIT CONTROL FIELDS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20-14
20.7.1 VM-Exit Controls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20-15
20.7.2 VM-Exit Controls for MSRs. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20-15
20.8 VM-ENTRY CONTROL FIELDS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20-16
20.8.1 VM-Entry Controls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20-17
20.8.2 VM-Entry Controls for MSRs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20-17
20.8.3 VM-Entry Controls for Event Injection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20-18
20.9 VM-EXIT INFORMATION FIELDS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20-19
20.9.1 Basic VM-Exit Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20-19
20.9.2 Information for VM Exits Due to Vectored Events. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20-20
20.9.3 Information for VM Exits That Occur During Event Delivery . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20-21
20.9.4 Information for VM Exits Due to Instruction Execution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20-21
20.9.5 VM-Instruction Error Field . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20-23
20.9.6 Software Access to the VMCS and Related Structures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20-24
20.9.7 Software Access to the Virtual-Machine Control Structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20-24
20.9.8 VMREAD, VMWRITE, and Encodings of VMCS Fields . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20-25
20.9.9 Software Access to Related Structures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20-27
20.9.10 VMXON Region . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20-27
20.10 USING VMCLEAR TO INITIALIZE A VMCS REGION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20-28
CHAPTER 21
VMX NON-ROOT OPERATION
21.1 INSTRUCTIONS THAT CAUSE VM EXITS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21-1
21.1.1 Relative Priority of Faults and VM Exits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21-1
21.1.2 Instructions That Cause VM Exits Unconditionally. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21-2
21.1.3 Instructions That Cause VM Exits Conditionally . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21-2
21.2 OTHER CAUSES OF VM EXITS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21-5
21.3 CHANGES TO INSTRUCTION BEHAVIOR IN VMX NON-ROOT OPERATION . . . . . . . . . . . . . 21-7
21.4 OTHER CHANGES IN VMX NON-ROOT OPERATION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21-10
21.4.1 Event Blocking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21-10
21.4.2 Treatment of Task Switches. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21-11