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

Vol. 3A xxiii
CONTENTS
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24.16.4.1 Checks on the Executive-VMCS Pointer Field . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24-28
24.16.4.2 Checks on VM-Execution Control Fields . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24-29
24.16.4.3 Checks on Guest Non-Register State . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24-29
24.16.4.4 Loading Guest State . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24-29
24.16.4.5 Updating the Current-VMCS and SMM-Transfer VMCS Pointers. . . . . . . . . . . . . . . 24-30
24.16.4.6 VM Exits Induced by VM Entry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24-30
24.16.4.7 SMI Blocking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24-30
24.16.4.8 Failures of VM Entries That Return from SMM. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24-31
24.16.5 Enabling the Dual-Monitor Treatment. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24-31
24.16.6 Activating the Dual-Monitor Treatment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24-33
24.16.6.1 Initial Checks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24-33
24.16.6.2 MSEG Checking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24-34
24.16.6.3 Updating the Current-VMCS and Executive-VMCS Pointers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24-35
24.16.6.4 Loading Host State . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24-35
24.16.6.5 Loading MSRs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24-37
24.16.7 Deactivating the Dual-Monitor Treatment. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24-37
CHAPTER 25
VIRTUAL-MACHINE MONITOR PROGRAMMING CONSIDERATIONS
25.1 VMX SYSTEM PROGRAMMING OVERVIEW . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25-1
25.2 SUPPORTING PROCESSOR OPERATING MODES IN GUEST ENVIRONMENTS. . . . . . . . . . . 25-1
25.2.1 Emulating Guest Execution. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25-2
25.3 MANAGING VMCS REGIONS AND POINTERS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25-2
25.4 USING VMX INSTRUCTIONS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25-5
25.5 VMM SETUP & TEAR DOWN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25-5
25.6 PREPARATION AND LAUNCHING A VIRTUAL MACHINE. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25-6
25.7 HANDLING OF VM EXITS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25-8
25.7.1 Handling VM Exits Due to Exceptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25-8
25.7.1.1 Reflecting Exceptions to Guest Software . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25-8
25.7.1.2 Resuming Guest Software after Handling an Exception. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25-10
25.8 MULTI-PROCESSOR CONSIDERATIONS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25-11
25.8.1 Initialization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25-12
25.8.2 Moving a VMCS Between Processors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25-12
25.8.3 Paired Index-Data Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25-13
25.8.4 External Data Structures. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25-13
25.8.5 CPUID Emulation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25-13
25.9 32-BIT AND 64-BIT GUEST ENVIRONMENTS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25-14
25.9.1 Operating Modes of Guest Environments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25-14
25.9.2 Handling Widths of VMCS Fields . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25-15
25.9.2.1 Natural-Width VMCS Fields . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25-15
25.9.2.2 64-Bit VMCS Fields . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25-15
25.9.3 IA-32e Mode Hosts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25-15
25.9.4 IA-32e Mode Guests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25-16
25.9.5 32-Bit Guests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25-17
25.10 HANDLING MODEL SPECIFIC REGISTERS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25-17
25.10.1 Using VM-Execution Controls. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25-17
25.10.2 Using VM-Exit Controls for MSRs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25-18
25.10.3 Using VM-Entry Controls for MSRs. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25-19
25.10.4 Handling Special-Case MSRs and Instructions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25-19
25.10.4.1 Handling IA32_EFER MSR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25-19
25.10.4.2 Handling the SYSENTER and SYSEXIT Instructions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25-19
25.10.4.3 Handling the SYSCALL and SYSRET Instructions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25-20