SAFE public projects git trees. - safe/jmp/linux-2.6/blob - drivers/kvm/x86_emulate.c

   1 /******************************************************************************
   2  * x86_emulate.c
   3  *
   4  * Generic x86 (32-bit and 64-bit) instruction decoder and emulator.
   5  *
   6  * Copyright (c) 2005 Keir Fraser
   7  *
   8  * Linux coding style, mod r/m decoder, segment base fixes, real-mode
   9  * privileged instructions:
  10  *
  11  * Copyright (C) 2006 Qumranet
  12  *
  13  *   Avi Kivity <avi@qumranet.com>
  14  *   Yaniv Kamay <yaniv@qumranet.com>
  15  *
  16  * This work is licensed under the terms of the GNU GPL, version 2.  See
  17  * the COPYING file in the top-level directory.
  18  *
  19  * From: xen-unstable 10676:af9809f51f81a3c43f276f00c81a52ef558afda4
  20  */
  21
  22 #ifndef __KERNEL__
  23 #include <stdio.h>
  24 #include <stdint.h>
  25 #include <public/xen.h>
  26 #define DPRINTF(_f, _a ...) printf(_f , ## _a)
  27 #else
  28 #include "kvm.h"
  29 #include "x86.h"
  30 #define DPRINTF(x...) do {} while (0)
  31 #endif
  32 #include "x86_emulate.h"
  33 #include <linux/module.h>
  34
  35 /*
  36  * Opcode effective-address decode tables.
  37  * Note that we only emulate instructions that have at least one memory
  38  * operand (excluding implicit stack references). We assume that stack
  39  * references and instruction fetches will never occur in special memory
  40  * areas that require emulation. So, for example, 'mov <imm>,<reg>' need
  41  * not be handled.
  42  */
  43
  44 /* Operand sizes: 8-bit operands or specified/overridden size. */
  45 #define ByteOp      (1<<0)      /* 8-bit operands. */
  46 /* Destination operand type. */
  47 #define ImplicitOps (1<<1)      /* Implicit in opcode. No generic decode. */
  48 #define DstReg      (2<<1)      /* Register operand. */
  49 #define DstMem      (3<<1)      /* Memory operand. */
  50 #define DstMask     (3<<1)
  51 /* Source operand type. */
  52 #define SrcNone     (0<<3)      /* No source operand. */
  53 #define SrcImplicit (0<<3)      /* Source operand is implicit in the opcode. */
  54 #define SrcReg      (1<<3)      /* Register operand. */
  55 #define SrcMem      (2<<3)      /* Memory operand. */
  56 #define SrcMem16    (3<<3)      /* Memory operand (16-bit). */
  57 #define SrcMem32    (4<<3)      /* Memory operand (32-bit). */
  58 #define SrcImm      (5<<3)      /* Immediate operand. */
  59 #define SrcImmByte  (6<<3)      /* 8-bit sign-extended immediate operand. */
  60 #define SrcMask     (7<<3)
  61 /* Generic ModRM decode. */
  62 #define ModRM       (1<<6)
  63 /* Destination is only written; never read. */
  64 #define Mov         (1<<7)
  65 #define BitOp       (1<<8)
  66 #define MemAbs      (1<<9)      /* Memory operand is absolute displacement */
  67
  68 static u16 opcode_table[256] = {
  69         /* 0x00 - 0x07 */
  70         ByteOp | DstMem | SrcReg | ModRM, DstMem | SrcReg | ModRM,
  71         ByteOp | DstReg | SrcMem | ModRM, DstReg | SrcMem | ModRM,
  72         0, 0, 0, 0,
  73         /* 0x08 - 0x0F */
  74         ByteOp | DstMem | SrcReg | ModRM, DstMem | SrcReg | ModRM,
  75         ByteOp | DstReg | SrcMem | ModRM, DstReg | SrcMem | ModRM,
  76         0, 0, 0, 0,
  77         /* 0x10 - 0x17 */
  78         ByteOp | DstMem | SrcReg | ModRM, DstMem | SrcReg | ModRM,
  79         ByteOp | DstReg | SrcMem | ModRM, DstReg | SrcMem | ModRM,
  80         0, 0, 0, 0,
  81         /* 0x18 - 0x1F */
  82         ByteOp | DstMem | SrcReg | ModRM, DstMem | SrcReg | ModRM,
  83         ByteOp | DstReg | SrcMem | ModRM, DstReg | SrcMem | ModRM,
  84         0, 0, 0, 0,
  85         /* 0x20 - 0x27 */
  86         ByteOp | DstMem | SrcReg | ModRM, DstMem | SrcReg | ModRM,
  87         ByteOp | DstReg | SrcMem | ModRM, DstReg | SrcMem | ModRM,
  88         SrcImmByte, SrcImm, 0, 0,
  89         /* 0x28 - 0x2F */
  90         ByteOp | DstMem | SrcReg | ModRM, DstMem | SrcReg | ModRM,
  91         ByteOp | DstReg | SrcMem | ModRM, DstReg | SrcMem | ModRM,
  92         0, 0, 0, 0,
  93         /* 0x30 - 0x37 */
  94         ByteOp | DstMem | SrcReg | ModRM, DstMem | SrcReg | ModRM,
  95         ByteOp | DstReg | SrcMem | ModRM, DstReg | SrcMem | ModRM,
  96         0, 0, 0, 0,
  97         /* 0x38 - 0x3F */
  98         ByteOp | DstMem | SrcReg | ModRM, DstMem | SrcReg | ModRM,
  99         ByteOp | DstReg | SrcMem | ModRM, DstReg | SrcMem | ModRM,
 100         0, 0, 0, 0,
 101         /* 0x40 - 0x47 */
 102         DstReg, DstReg, DstReg, DstReg, DstReg, DstReg, DstReg, DstReg,
 103         /* 0x48 - 0x4F */
 104         DstReg, DstReg, DstReg, DstReg, DstReg, DstReg, DstReg, DstReg,
 105         /* 0x50 - 0x57 */
 106         SrcReg, SrcReg, SrcReg, SrcReg, SrcReg, SrcReg, SrcReg, SrcReg,
 107         /* 0x58 - 0x5F */
 108         DstReg, DstReg, DstReg, DstReg, DstReg, DstReg, DstReg, DstReg,
 109         /* 0x60 - 0x67 */
 110         0, 0, 0, DstReg | SrcMem32 | ModRM | Mov /* movsxd (x86/64) */ ,
 111         0, 0, 0, 0,
 112         /* 0x68 - 0x6F */
 113         0, 0, ImplicitOps|Mov, 0,
 114         SrcNone  | ByteOp  | ImplicitOps, SrcNone  | ImplicitOps, /* insb, insw/insd */
 115         SrcNone  | ByteOp  | ImplicitOps, SrcNone  | ImplicitOps, /* outsb, outsw/outsd */
 116         /* 0x70 - 0x77 */
 117         ImplicitOps, ImplicitOps, ImplicitOps, ImplicitOps,
 118         ImplicitOps, ImplicitOps, ImplicitOps, ImplicitOps,
 119         /* 0x78 - 0x7F */
 120         ImplicitOps, ImplicitOps, ImplicitOps, ImplicitOps,
 121         ImplicitOps, ImplicitOps, ImplicitOps, ImplicitOps,
 122         /* 0x80 - 0x87 */
 123         ByteOp | DstMem | SrcImm | ModRM, DstMem | SrcImm | ModRM,
 124         ByteOp | DstMem | SrcImm | ModRM, DstMem | SrcImmByte | ModRM,
 125         ByteOp | DstMem | SrcReg | ModRM, DstMem | SrcReg | ModRM,
 126         ByteOp | DstMem | SrcReg | ModRM, DstMem | SrcReg | ModRM,
 127         /* 0x88 - 0x8F */
 128         ByteOp | DstMem | SrcReg | ModRM | Mov, DstMem | SrcReg | ModRM | Mov,
 129         ByteOp | DstReg | SrcMem | ModRM | Mov, DstReg | SrcMem | ModRM | Mov,
 130         0, ModRM | DstReg, 0, DstMem | SrcNone | ModRM | Mov,
 131         /* 0x90 - 0x9F */
 132         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, ImplicitOps, ImplicitOps, 0, 0,
 133         /* 0xA0 - 0xA7 */
 134         ByteOp | DstReg | SrcMem | Mov | MemAbs, DstReg | SrcMem | Mov | MemAbs,
 135         ByteOp | DstMem | SrcReg | Mov | MemAbs, DstMem | SrcReg | Mov | MemAbs,
 136         ByteOp | ImplicitOps | Mov, ImplicitOps | Mov,
 137         ByteOp | ImplicitOps, ImplicitOps,
 138         /* 0xA8 - 0xAF */
 139         0, 0, ByteOp | ImplicitOps | Mov, ImplicitOps | Mov,
 140         ByteOp | ImplicitOps | Mov, ImplicitOps | Mov,
 141         ByteOp | ImplicitOps, ImplicitOps,
 142         /* 0xB0 - 0xBF */
 143         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 144         /* 0xC0 - 0xC7 */
 145         ByteOp | DstMem | SrcImm | ModRM, DstMem | SrcImmByte | ModRM,
 146         0, ImplicitOps, 0, 0,
 147         ByteOp | DstMem | SrcImm | ModRM | Mov, DstMem | SrcImm | ModRM | Mov,
 148         /* 0xC8 - 0xCF */
 149         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 150         /* 0xD0 - 0xD7 */
 151         ByteOp | DstMem | SrcImplicit | ModRM, DstMem | SrcImplicit | ModRM,
 152         ByteOp | DstMem | SrcImplicit | ModRM, DstMem | SrcImplicit | ModRM,
 153         0, 0, 0, 0,
 154         /* 0xD8 - 0xDF */
 155         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 156         /* 0xE0 - 0xE7 */
 157         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 158         /* 0xE8 - 0xEF */
 159         ImplicitOps, SrcImm|ImplicitOps, 0, SrcImmByte|ImplicitOps, 0, 0, 0, 0,
 160         /* 0xF0 - 0xF7 */
 161         0, 0, 0, 0,
 162         ImplicitOps, ImplicitOps,
 163         ByteOp | DstMem | SrcNone | ModRM, DstMem | SrcNone | ModRM,
 164         /* 0xF8 - 0xFF */
 165         ImplicitOps, 0, ImplicitOps, ImplicitOps,
 166         0, 0, ByteOp | DstMem | SrcNone | ModRM, DstMem | SrcNone | ModRM
 167 };
 168
 169 static u16 twobyte_table[256] = {
 170         /* 0x00 - 0x0F */
 171         0, SrcMem | ModRM | DstReg, 0, 0, 0, 0, ImplicitOps, 0,
 172         ImplicitOps, ImplicitOps, 0, 0, 0, ImplicitOps | ModRM, 0, 0,
 173         /* 0x10 - 0x1F */
 174         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, ImplicitOps | ModRM, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 175         /* 0x20 - 0x2F */
 176         ModRM | ImplicitOps, ModRM, ModRM | ImplicitOps, ModRM, 0, 0, 0, 0,
 177         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 178         /* 0x30 - 0x3F */
 179         ImplicitOps, 0, ImplicitOps, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 180         /* 0x40 - 0x47 */
 181         DstReg | SrcMem | ModRM | Mov, DstReg | SrcMem | ModRM | Mov,
 182         DstReg | SrcMem | ModRM | Mov, DstReg | SrcMem | ModRM | Mov,
 183         DstReg | SrcMem | ModRM | Mov, DstReg | SrcMem | ModRM | Mov,
 184         DstReg | SrcMem | ModRM | Mov, DstReg | SrcMem | ModRM | Mov,
 185         /* 0x48 - 0x4F */
 186         DstReg | SrcMem | ModRM | Mov, DstReg | SrcMem | ModRM | Mov,
 187         DstReg | SrcMem | ModRM | Mov, DstReg | SrcMem | ModRM | Mov,
 188         DstReg | SrcMem | ModRM | Mov, DstReg | SrcMem | ModRM | Mov,
 189         DstReg | SrcMem | ModRM | Mov, DstReg | SrcMem | ModRM | Mov,
 190         /* 0x50 - 0x5F */
 191         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 192         /* 0x60 - 0x6F */
 193         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 194         /* 0x70 - 0x7F */
 195         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 196         /* 0x80 - 0x8F */
 197         ImplicitOps, ImplicitOps, ImplicitOps, ImplicitOps,
 198         ImplicitOps, ImplicitOps, ImplicitOps, ImplicitOps,
 199         ImplicitOps, ImplicitOps, ImplicitOps, ImplicitOps,
 200         ImplicitOps, ImplicitOps, ImplicitOps, ImplicitOps,
 201         /* 0x90 - 0x9F */
 202         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 203         /* 0xA0 - 0xA7 */
 204         0, 0, 0, DstMem | SrcReg | ModRM | BitOp, 0, 0, 0, 0,
 205         /* 0xA8 - 0xAF */
 206         0, 0, 0, DstMem | SrcReg | ModRM | BitOp, 0, 0, 0, 0,
 207         /* 0xB0 - 0xB7 */
 208         ByteOp | DstMem | SrcReg | ModRM, DstMem | SrcReg | ModRM, 0,
 209             DstMem | SrcReg | ModRM | BitOp,
 210         0, 0, ByteOp | DstReg | SrcMem | ModRM | Mov,
 211             DstReg | SrcMem16 | ModRM | Mov,
 212         /* 0xB8 - 0xBF */
 213         0, 0, DstMem | SrcImmByte | ModRM, DstMem | SrcReg | ModRM | BitOp,
 214         0, 0, ByteOp | DstReg | SrcMem | ModRM | Mov,
 215             DstReg | SrcMem16 | ModRM | Mov,
 216         /* 0xC0 - 0xCF */
 217         0, 0, 0, DstMem | SrcReg | ModRM | Mov, 0, 0, 0, ImplicitOps | ModRM,
 218         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 219         /* 0xD0 - 0xDF */
 220         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 221         /* 0xE0 - 0xEF */
 222         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 223         /* 0xF0 - 0xFF */
 224         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0
 225 };
 226
 227 /* EFLAGS bit definitions. */
 228 #define EFLG_OF (1<<11)
 229 #define EFLG_DF (1<<10)
 230 #define EFLG_SF (1<<7)
 231 #define EFLG_ZF (1<<6)
 232 #define EFLG_AF (1<<4)
 233 #define EFLG_PF (1<<2)
 234 #define EFLG_CF (1<<0)
 235
 236 /*
 237  * Instruction emulation:
 238  * Most instructions are emulated directly via a fragment of inline assembly
 239  * code. This allows us to save/restore EFLAGS and thus very easily pick up
 240  * any modified flags.
 241  */
 242
 243 #if defined(CONFIG_X86_64)
 244 #define _LO32 "k"               /* force 32-bit operand */
 245 #define _STK  "%%rsp"           /* stack pointer */
 246 #elif defined(__i386__)
 247 #define _LO32 ""                /* force 32-bit operand */
 248 #define _STK  "%%esp"           /* stack pointer */
 249 #endif
 250
 251 /*
 252  * These EFLAGS bits are restored from saved value during emulation, and
 253  * any changes are written back to the saved value after emulation.
 254  */
 255 #define EFLAGS_MASK (EFLG_OF|EFLG_SF|EFLG_ZF|EFLG_AF|EFLG_PF|EFLG_CF)
 256
 257 /* Before executing instruction: restore necessary bits in EFLAGS. */
 258 #define _PRE_EFLAGS(_sav, _msk, _tmp) \
 259         /* EFLAGS = (_sav & _msk) | (EFLAGS & ~_msk); */        \
 260         "push %"_sav"; "                                        \
 261         "movl %"_msk",%"_LO32 _tmp"; "                          \
 262         "andl %"_LO32 _tmp",("_STK"); "                         \
 263         "pushf; "                                               \
 264         "notl %"_LO32 _tmp"; "                                  \
 265         "andl %"_LO32 _tmp",("_STK"); "                         \
 266         "pop  %"_tmp"; "                                        \
 267         "orl  %"_LO32 _tmp",("_STK"); "                         \
 268         "popf; "                                                \
 269         /* _sav &= ~msk; */                                     \
 270         "movl %"_msk",%"_LO32 _tmp"; "                          \
 271         "notl %"_LO32 _tmp"; "                                  \
 272         "andl %"_LO32 _tmp",%"_sav"; "
 273
 274 /* After executing instruction: write-back necessary bits in EFLAGS. */
 275 #define _POST_EFLAGS(_sav, _msk, _tmp) \
 276         /* _sav |= EFLAGS & _msk; */            \
 277         "pushf; "                               \
 278         "pop  %"_tmp"; "                        \
 279         "andl %"_msk",%"_LO32 _tmp"; "          \
 280         "orl  %"_LO32 _tmp",%"_sav"; "
 281
 282 /* Raw emulation: instruction has two explicit operands. */
 283 #define __emulate_2op_nobyte(_op,_src,_dst,_eflags,_wx,_wy,_lx,_ly,_qx,_qy) \
 284         do {                                                                \
 285                 unsigned long _tmp;                                         \
 286                                                                             \
 287                 switch ((_dst).bytes) {                                     \
 288                 case 2:                                                     \
 289                         __asm__ __volatile__ (                              \
 290                                 _PRE_EFLAGS("0", "4", "2")                  \
 291                                 _op"w %"_wx"3,%1; "                         \
 292                                 _POST_EFLAGS("0", "4", "2")                 \
 293                                 : "=m" (_eflags), "=m" ((_dst).val),        \
 294                                   "=&r" (_tmp)                              \
 295                                 : _wy ((_src).val), "i" (EFLAGS_MASK));     \
 296                         break;                                              \
 297                 case 4:                                                     \
 298                         __asm__ __volatile__ (                              \
 299                                 _PRE_EFLAGS("0", "4", "2")                  \
 300                                 _op"l %"_lx"3,%1; "                         \
 301                                 _POST_EFLAGS("0", "4", "2")                 \
 302                                 : "=m" (_eflags), "=m" ((_dst).val),        \
 303                                   "=&r" (_tmp)                              \
 304                                 : _ly ((_src).val), "i" (EFLAGS_MASK));     \
 305                         break;                                              \
 306                 case 8:                                                     \
 307                         __emulate_2op_8byte(_op, _src, _dst,                \
 308                                             _eflags, _qx, _qy);             \
 309                         break;                                              \
 310                 }                                                           \
 311         } while (0)
 312
 313 #define __emulate_2op(_op,_src,_dst,_eflags,_bx,_by,_wx,_wy,_lx,_ly,_qx,_qy) \
 314         do {                                                                 \
 315                 unsigned long _tmp;                                          \
 316                 switch ((_dst).bytes) {                                      \
 317                 case 1:                                                      \
 318                         __asm__ __volatile__ (                               \
 319                                 _PRE_EFLAGS("0", "4", "2")                   \
 320                                 _op"b %"_bx"3,%1; "                          \
 321                                 _POST_EFLAGS("0", "4", "2")                  \
 322                                 : "=m" (_eflags), "=m" ((_dst).val),         \
 323                                   "=&r" (_tmp)                               \
 324                                 : _by ((_src).val), "i" (EFLAGS_MASK));      \
 325                         break;                                               \
 326                 default:                                                     \
 327                         __emulate_2op_nobyte(_op, _src, _dst, _eflags,       \
 328                                              _wx, _wy, _lx, _ly, _qx, _qy);  \
 329                         break;                                               \
 330                 }                                                            \
 331         } while (0)
 332
 333 /* Source operand is byte-sized and may be restricted to just %cl. */
 334 #define emulate_2op_SrcB(_op, _src, _dst, _eflags)                      \
 335         __emulate_2op(_op, _src, _dst, _eflags,                         \
 336                       "b", "c", "b", "c", "b", "c", "b", "c")
 337
 338 /* Source operand is byte, word, long or quad sized. */
 339 #define emulate_2op_SrcV(_op, _src, _dst, _eflags)                      \
 340         __emulate_2op(_op, _src, _dst, _eflags,                         \
 341                       "b", "q", "w", "r", _LO32, "r", "", "r")
 342
 343 /* Source operand is word, long or quad sized. */
 344 #define emulate_2op_SrcV_nobyte(_op, _src, _dst, _eflags)               \
 345         __emulate_2op_nobyte(_op, _src, _dst, _eflags,                  \
 346                              "w", "r", _LO32, "r", "", "r")
 347
 348 /* Instruction has only one explicit operand (no source operand). */
 349 #define emulate_1op(_op, _dst, _eflags)                                    \
 350         do {                                                            \
 351                 unsigned long _tmp;                                     \
 352                                                                         \
 353                 switch ((_dst).bytes) {                                 \
 354                 case 1:                                                 \
 355                         __asm__ __volatile__ (                          \
 356                                 _PRE_EFLAGS("0", "3", "2")              \
 357                                 _op"b %1; "                             \
 358                                 _POST_EFLAGS("0", "3", "2")             \
 359                                 : "=m" (_eflags), "=m" ((_dst).val),    \
 360                                   "=&r" (_tmp)                          \
 361                                 : "i" (EFLAGS_MASK));                   \
 362                         break;                                          \
 363                 case 2:                                                 \
 364                         __asm__ __volatile__ (                          \
 365                                 _PRE_EFLAGS("0", "3", "2")              \
 366                                 _op"w %1; "                             \
 367                                 _POST_EFLAGS("0", "3", "2")             \
 368                                 : "=m" (_eflags), "=m" ((_dst).val),    \
 369                                   "=&r" (_tmp)                          \
 370                                 : "i" (EFLAGS_MASK));                   \
 371                         break;                                          \
 372                 case 4:                                                 \
 373                         __asm__ __volatile__ (                          \
 374                                 _PRE_EFLAGS("0", "3", "2")              \
 375                                 _op"l %1; "                             \
 376                                 _POST_EFLAGS("0", "3", "2")             \
 377                                 : "=m" (_eflags), "=m" ((_dst).val),    \
 378                                   "=&r" (_tmp)                          \
 379                                 : "i" (EFLAGS_MASK));                   \
 380                         break;                                          \
 381                 case 8:                                                 \
 382                         __emulate_1op_8byte(_op, _dst, _eflags);        \
 383                         break;                                          \
 384                 }                                                       \
 385         } while (0)
 386
 387 /* Emulate an instruction with quadword operands (x86/64 only). */
 388 #if defined(CONFIG_X86_64)
 389 #define __emulate_2op_8byte(_op, _src, _dst, _eflags, _qx, _qy)           \
 390         do {                                                              \
 391                 __asm__ __volatile__ (                                    \
 392                         _PRE_EFLAGS("0", "4", "2")                        \
 393                         _op"q %"_qx"3,%1; "                               \
 394                         _POST_EFLAGS("0", "4", "2")                       \
 395                         : "=m" (_eflags), "=m" ((_dst).val), "=&r" (_tmp) \
 396                         : _qy ((_src).val), "i" (EFLAGS_MASK));         \
 397         } while (0)
 398
 399 #define __emulate_1op_8byte(_op, _dst, _eflags)                           \
 400         do {                                                              \
 401                 __asm__ __volatile__ (                                    \
 402                         _PRE_EFLAGS("0", "3", "2")                        \
 403                         _op"q %1; "                                       \
 404                         _POST_EFLAGS("0", "3", "2")                       \
 405                         : "=m" (_eflags), "=m" ((_dst).val), "=&r" (_tmp) \
 406                         : "i" (EFLAGS_MASK));                             \
 407         } while (0)
 408
 409 #elif defined(__i386__)
 410 #define __emulate_2op_8byte(_op, _src, _dst, _eflags, _qx, _qy)
 411 #define __emulate_1op_8byte(_op, _dst, _eflags)
 412 #endif                          /* __i386__ */
 413
 414 /* Fetch next part of the instruction being emulated. */
 415 #define insn_fetch(_type, _size, _eip)                                  \
 416 ({      unsigned long _x;                                               \
 417         rc = do_insn_fetch(ctxt, ops, (_eip), &_x, (_size));            \
 418         if (rc != 0)                                                    \
 419                 goto done;                                              \
 420         (_eip) += (_size);                                              \
 421         (_type)_x;                                                      \
 422 })
 423
 424 /* Access/update address held in a register, based on addressing mode. */
 425 #define address_mask(reg)                                               \
 426         ((c->ad_bytes == sizeof(unsigned long)) ?                       \
 427                 (reg) : ((reg) & ((1UL << (c->ad_bytes << 3)) - 1)))
 428 #define register_address(base, reg)                                     \
 429         ((base) + address_mask(reg))
 430 #define register_address_increment(reg, inc)                            \
 431         do {                                                            \
 432                 /* signed type ensures sign extension to long */        \
 433                 int _inc = (inc);                                       \
 434                 if (c->ad_bytes == sizeof(unsigned long))               \
 435                         (reg) += _inc;                                  \
 436                 else                                                    \
 437                         (reg) = ((reg) &                                \
 438                                  ~((1UL << (c->ad_bytes << 3)) - 1)) |  \
 439                                 (((reg) + _inc) &                       \
 440                                  ((1UL << (c->ad_bytes << 3)) - 1));    \
 441         } while (0)
 442
 443 #define JMP_REL(rel)                                                    \
 444         do {                                                            \
 445                 register_address_increment(c->eip, rel);                \
 446         } while (0)
 447
 448 static int do_fetch_insn_byte(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
 449                               struct x86_emulate_ops *ops,
 450                               unsigned long linear, u8 *dest)
 451 {
 452         struct fetch_cache *fc = &ctxt->decode.fetch;
 453         int rc;
 454         int size;
 455
 456         if (linear < fc->start || linear >= fc->end) {
 457                 size = min(15UL, PAGE_SIZE - offset_in_page(linear));
 458                 rc = ops->read_std(linear, fc->data, size, ctxt->vcpu);
 459                 if (rc)
 460                         return rc;
 461                 fc->start = linear;
 462                 fc->end = linear + size;
 463         }
 464         *dest = fc->data[linear - fc->start];
 465         return 0;
 466 }
 467
 468 static int do_insn_fetch(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
 469                          struct x86_emulate_ops *ops,
 470                          unsigned long eip, void *dest, unsigned size)
 471 {
 472         int rc = 0;
 473
 474         eip += ctxt->cs_base;
 475         while (size--) {
 476                 rc = do_fetch_insn_byte(ctxt, ops, eip++, dest++);
 477                 if (rc)
 478                         return rc;
 479         }
 480         return 0;
 481 }
 482
 483 /*
 484  * Given the 'reg' portion of a ModRM byte, and a register block, return a
 485  * pointer into the block that addresses the relevant register.
 486  * @highbyte_regs specifies whether to decode AH,CH,DH,BH.
 487  */
 488 static void *decode_register(u8 modrm_reg, unsigned long *regs,
 489                              int highbyte_regs)
 490 {
 491         void *p;
 492
 493         p = &regs[modrm_reg];
 494         if (highbyte_regs && modrm_reg >= 4 && modrm_reg < 8)
 495                 p = (unsigned char *)&regs[modrm_reg & 3] + 1;
 496         return p;
 497 }
 498
 499 static int read_descriptor(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
 500                            struct x86_emulate_ops *ops,
 501                            void *ptr,
 502                            u16 *size, unsigned long *address, int op_bytes)
 503 {
 504         int rc;
 505
 506         if (op_bytes == 2)
 507                 op_bytes = 3;
 508         *address = 0;
 509         rc = ops->read_std((unsigned long)ptr, (unsigned long *)size, 2,
 510                            ctxt->vcpu);
 511         if (rc)
 512                 return rc;
 513         rc = ops->read_std((unsigned long)ptr + 2, address, op_bytes,
 514                            ctxt->vcpu);
 515         return rc;
 516 }
 517
 518 static int test_cc(unsigned int condition, unsigned int flags)
 519 {
 520         int rc = 0;
 521
 522         switch ((condition & 15) >> 1) {
 523         case 0: /* o */
 524                 rc |= (flags & EFLG_OF);
 525                 break;
 526         case 1: /* b/c/nae */
 527                 rc |= (flags & EFLG_CF);
 528                 break;
 529         case 2: /* z/e */
 530                 rc |= (flags & EFLG_ZF);
 531                 break;
 532         case 3: /* be/na */
 533                 rc |= (flags & (EFLG_CF|EFLG_ZF));
 534                 break;
 535         case 4: /* s */
 536                 rc |= (flags & EFLG_SF);
 537                 break;
 538         case 5: /* p/pe */
 539                 rc |= (flags & EFLG_PF);
 540                 break;
 541         case 7: /* le/ng */
 542                 rc |= (flags & EFLG_ZF);
 543                 /* fall through */
 544         case 6: /* l/nge */
 545                 rc |= (!(flags & EFLG_SF) != !(flags & EFLG_OF));
 546                 break;
 547         }
 548
 549         /* Odd condition identifiers (lsb == 1) have inverted sense. */
 550         return (!!rc ^ (condition & 1));
 551 }
 552
 553 static void decode_register_operand(struct operand *op,
 554                                     struct decode_cache *c,
 555                                     int inhibit_bytereg)
 556 {
 557         unsigned reg = c->modrm_reg;
 558         int highbyte_regs = c->rex_prefix == 0;
 559
 560         if (!(c->d & ModRM))
 561                 reg = (c->b & 7) | ((c->rex_prefix & 1) << 3);
 562         op->type = OP_REG;
 563         if ((c->d & ByteOp) && !inhibit_bytereg) {
 564                 op->ptr = decode_register(reg, c->regs, highbyte_regs);
 565                 op->val = *(u8 *)op->ptr;
 566                 op->bytes = 1;
 567         } else {
 568                 op->ptr = decode_register(reg, c->regs, 0);
 569                 op->bytes = c->op_bytes;
 570                 switch (op->bytes) {
 571                 case 2:
 572                         op->val = *(u16 *)op->ptr;
 573                         break;
 574                 case 4:
 575                         op->val = *(u32 *)op->ptr;
 576                         break;
 577                 case 8:
 578                         op->val = *(u64 *) op->ptr;
 579                         break;
 580                 }
 581         }
 582         op->orig_val = op->val;
 583 }
 584
 585 static int decode_modrm(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
 586                         struct x86_emulate_ops *ops)
 587 {
 588         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
 589         u8 sib;
 590         int index_reg = 0, base_reg = 0, scale, rip_relative = 0;
 591         int rc = 0;
 592
 593         if (c->rex_prefix) {
 594                 c->modrm_reg = (c->rex_prefix & 4) << 1;        /* REX.R */
 595                 index_reg = (c->rex_prefix & 2) << 2; /* REX.X */
 596                 c->modrm_rm = base_reg = (c->rex_prefix & 1) << 3; /* REG.B */
 597         }
 598
 599         c->modrm = insn_fetch(u8, 1, c->eip);
 600         c->modrm_mod |= (c->modrm & 0xc0) >> 6;
 601         c->modrm_reg |= (c->modrm & 0x38) >> 3;
 602         c->modrm_rm |= (c->modrm & 0x07);
 603         c->modrm_ea = 0;
 604         c->use_modrm_ea = 1;
 605
 606         if (c->modrm_mod == 3) {
 607                 c->modrm_val = *(unsigned long *)
 608                         decode_register(c->modrm_rm, c->regs, c->d & ByteOp);
 609                 return rc;
 610         }
 611
 612         if (c->ad_bytes == 2) {
 613                 unsigned bx = c->regs[VCPU_REGS_RBX];
 614                 unsigned bp = c->regs[VCPU_REGS_RBP];
 615                 unsigned si = c->regs[VCPU_REGS_RSI];
 616                 unsigned di = c->regs[VCPU_REGS_RDI];
 617
 618                 /* 16-bit ModR/M decode. */
 619                 switch (c->modrm_mod) {
 620                 case 0:
 621                         if (c->modrm_rm == 6)
 622                                 c->modrm_ea += insn_fetch(u16, 2, c->eip);
 623                         break;
 624                 case 1:
 625                         c->modrm_ea += insn_fetch(s8, 1, c->eip);
 626                         break;
 627                 case 2:
 628                         c->modrm_ea += insn_fetch(u16, 2, c->eip);
 629                         break;
 630                 }
 631                 switch (c->modrm_rm) {
 632                 case 0:
 633                         c->modrm_ea += bx + si;
 634                         break;
 635                 case 1:
 636                         c->modrm_ea += bx + di;
 637                         break;
 638                 case 2:
 639                         c->modrm_ea += bp + si;
 640                         break;
 641                 case 3:
 642                         c->modrm_ea += bp + di;
 643                         break;
 644                 case 4:
 645                         c->modrm_ea += si;
 646                         break;
 647                 case 5:
 648                         c->modrm_ea += di;
 649                         break;
 650                 case 6:
 651                         if (c->modrm_mod != 0)
 652                                 c->modrm_ea += bp;
 653                         break;
 654                 case 7:
 655                         c->modrm_ea += bx;
 656                         break;
 657                 }
 658                 if (c->modrm_rm == 2 || c->modrm_rm == 3 ||
 659                     (c->modrm_rm == 6 && c->modrm_mod != 0))
 660                         if (!c->override_base)
 661                                 c->override_base = &ctxt->ss_base;
 662                 c->modrm_ea = (u16)c->modrm_ea;
 663         } else {
 664                 /* 32/64-bit ModR/M decode. */
 665                 switch (c->modrm_rm) {
 666                 case 4:
 667                 case 12:
 668                         sib = insn_fetch(u8, 1, c->eip);
 669                         index_reg |= (sib >> 3) & 7;
 670                         base_reg |= sib & 7;
 671                         scale = sib >> 6;
 672
 673                         switch (base_reg) {
 674                         case 5:
 675                                 if (c->modrm_mod != 0)
 676                                         c->modrm_ea += c->regs[base_reg];
 677                                 else
 678                                         c->modrm_ea +=
 679                                                 insn_fetch(s32, 4, c->eip);
 680                                 break;
 681                         default:
 682                                 c->modrm_ea += c->regs[base_reg];
 683                         }
 684                         switch (index_reg) {
 685                         case 4:
 686                                 break;
 687                         default:
 688                                 c->modrm_ea += c->regs[index_reg] << scale;
 689                         }
 690                         break;
 691                 case 5:
 692                         if (c->modrm_mod != 0)
 693                                 c->modrm_ea += c->regs[c->modrm_rm];
 694                         else if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64)
 695                                 rip_relative = 1;
 696                         break;
 697                 default:
 698                         c->modrm_ea += c->regs[c->modrm_rm];
 699                         break;
 700                 }
 701                 switch (c->modrm_mod) {
 702                 case 0:
 703                         if (c->modrm_rm == 5)
 704                                 c->modrm_ea += insn_fetch(s32, 4, c->eip);
 705                         break;
 706                 case 1:
 707                         c->modrm_ea += insn_fetch(s8, 1, c->eip);
 708                         break;
 709                 case 2:
 710                         c->modrm_ea += insn_fetch(s32, 4, c->eip);
 711                         break;
 712                 }
 713         }
 714         if (rip_relative) {
 715                 c->modrm_ea += c->eip;
 716                 switch (c->d & SrcMask) {
 717                 case SrcImmByte:
 718                         c->modrm_ea += 1;
 719                         break;
 720                 case SrcImm:
 721                         if (c->d & ByteOp)
 722                                 c->modrm_ea += 1;
 723                         else
 724                                 if (c->op_bytes == 8)
 725                                         c->modrm_ea += 4;
 726                                 else
 727                                         c->modrm_ea += c->op_bytes;
 728                 }
 729         }
 730 done:
 731         return rc;
 732 }
 733
 734 static int decode_abs(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
 735                       struct x86_emulate_ops *ops)
 736 {
 737         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
 738         int rc = 0;
 739
 740         switch (c->ad_bytes) {
 741         case 2:
 742                 c->modrm_ea = insn_fetch(u16, 2, c->eip);
 743                 break;
 744         case 4:
 745                 c->modrm_ea = insn_fetch(u32, 4, c->eip);
 746                 break;
 747         case 8:
 748                 c->modrm_ea = insn_fetch(u64, 8, c->eip);
 749                 break;
 750         }
 751 done:
 752         return rc;
 753 }
 754
 755 int
 756 x86_decode_insn(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, struct x86_emulate_ops *ops)
 757 {
 758         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
 759         int rc = 0;
 760         int mode = ctxt->mode;
 761         int def_op_bytes, def_ad_bytes;
 762
 763         /* Shadow copy of register state. Committed on successful emulation. */
 764
 765         memset(c, 0, sizeof(struct decode_cache));
 766         c->eip = ctxt->vcpu->rip;
 767         memcpy(c->regs, ctxt->vcpu->regs, sizeof c->regs);
 768
 769         switch (mode) {
 770         case X86EMUL_MODE_REAL:
 771         case X86EMUL_MODE_PROT16:
 772                 def_op_bytes = def_ad_bytes = 2;
 773                 break;
 774         case X86EMUL_MODE_PROT32:
 775                 def_op_bytes = def_ad_bytes = 4;
 776                 break;
 777 #ifdef CONFIG_X86_64
 778         case X86EMUL_MODE_PROT64:
 779                 def_op_bytes = 4;
 780                 def_ad_bytes = 8;
 781                 break;
 782 #endif
 783         default:
 784                 return -1;
 785         }
 786
 787         c->op_bytes = def_op_bytes;
 788         c->ad_bytes = def_ad_bytes;
 789
 790         /* Legacy prefixes. */
 791         for (;;) {
 792                 switch (c->b = insn_fetch(u8, 1, c->eip)) {
 793                 case 0x66:      /* operand-size override */
 794                         /* switch between 2/4 bytes */
 795                         c->op_bytes = def_op_bytes ^ 6;
 796                         break;
 797                 case 0x67:      /* address-size override */
 798                         if (mode == X86EMUL_MODE_PROT64)
 799                                 /* switch between 4/8 bytes */
 800                                 c->ad_bytes = def_ad_bytes ^ 12;
 801                         else
 802                                 /* switch between 2/4 bytes */
 803                                 c->ad_bytes = def_ad_bytes ^ 6;
 804                         break;
 805                 case 0x2e:      /* CS override */
 806                         c->override_base = &ctxt->cs_base;
 807                         break;
 808                 case 0x3e:      /* DS override */
 809                         c->override_base = &ctxt->ds_base;
 810                         break;
 811                 case 0x26:      /* ES override */
 812                         c->override_base = &ctxt->es_base;
 813                         break;
 814                 case 0x64:      /* FS override */
 815                         c->override_base = &ctxt->fs_base;
 816                         break;
 817                 case 0x65:      /* GS override */
 818                         c->override_base = &ctxt->gs_base;
 819                         break;
 820                 case 0x36:      /* SS override */
 821                         c->override_base = &ctxt->ss_base;
 822                         break;
 823                 case 0x40 ... 0x4f: /* REX */
 824                         if (mode != X86EMUL_MODE_PROT64)
 825                                 goto done_prefixes;
 826                         c->rex_prefix = c->b;
 827                         continue;
 828                 case 0xf0:      /* LOCK */
 829                         c->lock_prefix = 1;
 830                         break;
 831                 case 0xf2:      /* REPNE/REPNZ */
 832                         c->rep_prefix = REPNE_PREFIX;
 833                         break;
 834                 case 0xf3:      /* REP/REPE/REPZ */
 835                         c->rep_prefix = REPE_PREFIX;
 836                         break;
 837                 default:
 838                         goto done_prefixes;
 839                 }
 840
 841                 /* Any legacy prefix after a REX prefix nullifies its effect. */
 842
 843                 c->rex_prefix = 0;
 844         }
 845
 846 done_prefixes:
 847
 848         /* REX prefix. */
 849         if (c->rex_prefix)
 850                 if (c->rex_prefix & 8)
 851                         c->op_bytes = 8;        /* REX.W */
 852
 853         /* Opcode byte(s). */
 854         c->d = opcode_table[c->b];
 855         if (c->d == 0) {
 856                 /* Two-byte opcode? */
 857                 if (c->b == 0x0f) {
 858                         c->twobyte = 1;
 859                         c->b = insn_fetch(u8, 1, c->eip);
 860                         c->d = twobyte_table[c->b];
 861                 }
 862
 863                 /* Unrecognised? */
 864                 if (c->d == 0) {
 865                         DPRINTF("Cannot emulate %02x\n", c->b);
 866                         return -1;
 867                 }
 868         }
 869
 870         /* ModRM and SIB bytes. */
 871         if (c->d & ModRM)
 872                 rc = decode_modrm(ctxt, ops);
 873         else if (c->d & MemAbs)
 874                 rc = decode_abs(ctxt, ops);
 875         if (rc)
 876                 goto done;
 877
 878         if (!c->override_base)
 879                 c->override_base = &ctxt->ds_base;
 880         if (mode == X86EMUL_MODE_PROT64 &&
 881             c->override_base != &ctxt->fs_base &&
 882             c->override_base != &ctxt->gs_base)
 883                 c->override_base = NULL;
 884
 885         if (c->override_base)
 886                 c->modrm_ea += *c->override_base;
 887
 888         if (c->ad_bytes != 8)
 889                 c->modrm_ea = (u32)c->modrm_ea;
 890         /*
 891          * Decode and fetch the source operand: register, memory
 892          * or immediate.
 893          */
 894         switch (c->d & SrcMask) {
 895         case SrcNone:
 896                 break;
 897         case SrcReg:
 898                 decode_register_operand(&c->src, c, 0);
 899                 break;
 900         case SrcMem16:
 901                 c->src.bytes = 2;
 902                 goto srcmem_common;
 903         case SrcMem32:
 904                 c->src.bytes = 4;
 905                 goto srcmem_common;
 906         case SrcMem:
 907                 c->src.bytes = (c->d & ByteOp) ? 1 :
 908                                                            c->op_bytes;
 909                 /* Don't fetch the address for invlpg: it could be unmapped. */
 910                 if (c->twobyte && c->b == 0x01 && c->modrm_reg == 7)
 911                         break;
 912         srcmem_common:
 913                 /*
 914                  * For instructions with a ModR/M byte, switch to register
 915                  * access if Mod = 3.
 916                  */
 917                 if ((c->d & ModRM) && c->modrm_mod == 3) {
 918                         c->src.type = OP_REG;
 919                         break;
 920                 }
 921                 c->src.type = OP_MEM;
 922                 break;
 923         case SrcImm:
 924                 c->src.type = OP_IMM;
 925                 c->src.ptr = (unsigned long *)c->eip;
 926                 c->src.bytes = (c->d & ByteOp) ? 1 : c->op_bytes;
 927                 if (c->src.bytes == 8)
 928                         c->src.bytes = 4;
 929                 /* NB. Immediates are sign-extended as necessary. */
 930                 switch (c->src.bytes) {
 931                 case 1:
 932                         c->src.val = insn_fetch(s8, 1, c->eip);
 933                         break;
 934                 case 2:
 935                         c->src.val = insn_fetch(s16, 2, c->eip);
 936                         break;
 937                 case 4:
 938                         c->src.val = insn_fetch(s32, 4, c->eip);
 939                         break;
 940                 }
 941                 break;
 942         case SrcImmByte:
 943                 c->src.type = OP_IMM;
 944                 c->src.ptr = (unsigned long *)c->eip;
 945                 c->src.bytes = 1;
 946                 c->src.val = insn_fetch(s8, 1, c->eip);
 947                 break;
 948         }
 949
 950         /* Decode and fetch the destination operand: register or memory. */
 951         switch (c->d & DstMask) {
 952         case ImplicitOps:
 953                 /* Special instructions do their own operand decoding. */
 954                 return 0;
 955         case DstReg:
 956                 decode_register_operand(&c->dst, c,
 957                          c->twobyte && (c->b == 0xb6 || c->b == 0xb7));
 958                 break;
 959         case DstMem:
 960                 if ((c->d & ModRM) && c->modrm_mod == 3) {
 961                         c->dst.type = OP_REG;
 962                         break;
 963                 }
 964                 c->dst.type = OP_MEM;
 965                 break;
 966         }
 967
 968 done:
 969         return (rc == X86EMUL_UNHANDLEABLE) ? -1 : 0;
 970 }
 971
 972 static inline void emulate_push(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
 973 {
 974         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
 975
 976         c->dst.type  = OP_MEM;
 977         c->dst.bytes = c->op_bytes;
 978         c->dst.val = c->src.val;
 979         register_address_increment(c->regs[VCPU_REGS_RSP], -c->op_bytes);
 980         c->dst.ptr = (void *) register_address(ctxt->ss_base,
 981                                                c->regs[VCPU_REGS_RSP]);
 982 }
 983
 984 static inline int emulate_grp1a(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
 985                                 struct x86_emulate_ops *ops)
 986 {
 987         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
 988         int rc;
 989
 990         /* 64-bit mode: POP always pops a 64-bit operand. */
 991
 992         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64)
 993                 c->dst.bytes = 8;
 994
 995         rc = ops->read_std(register_address(ctxt->ss_base,
 996                                             c->regs[VCPU_REGS_RSP]),
 997                            &c->dst.val, c->dst.bytes, ctxt->vcpu);
 998         if (rc != 0)
 999                 return rc;
1000
1001         register_address_increment(c->regs[VCPU_REGS_RSP], c->dst.bytes);
1002
1003         return 0;
1004 }
1005
1006 static inline void emulate_grp2(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1007 {
1008         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
1009         switch (c->modrm_reg) {
1010         case 0: /* rol */
1011                 emulate_2op_SrcB("rol", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
1012                 break;
1013         case 1: /* ror */
1014                 emulate_2op_SrcB("ror", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
1015                 break;
1016         case 2: /* rcl */
1017                 emulate_2op_SrcB("rcl", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
1018                 break;
1019         case 3: /* rcr */
1020                 emulate_2op_SrcB("rcr", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
1021                 break;
1022         case 4: /* sal/shl */
1023         case 6: /* sal/shl */
1024                 emulate_2op_SrcB("sal", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
1025                 break;
1026         case 5: /* shr */
1027                 emulate_2op_SrcB("shr", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
1028                 break;
1029         case 7: /* sar */
1030                 emulate_2op_SrcB("sar", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
1031                 break;
1032         }
1033 }
1034
1035 static inline int emulate_grp3(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1036                                struct x86_emulate_ops *ops)
1037 {
1038         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
1039         int rc = 0;
1040
1041         switch (c->modrm_reg) {
1042         case 0 ... 1:   /* test */
1043                 /*
1044                  * Special case in Grp3: test has an immediate
1045                  * source operand.
1046                  */
1047                 c->src.type = OP_IMM;
1048                 c->src.ptr = (unsigned long *)c->eip;
1049                 c->src.bytes = (c->d & ByteOp) ? 1 : c->op_bytes;
1050                 if (c->src.bytes == 8)
1051                         c->src.bytes = 4;
1052                 switch (c->src.bytes) {
1053                 case 1:
1054                         c->src.val = insn_fetch(s8, 1, c->eip);
1055                         break;
1056                 case 2:
1057                         c->src.val = insn_fetch(s16, 2, c->eip);
1058                         break;
1059                 case 4:
1060                         c->src.val = insn_fetch(s32, 4, c->eip);
1061                         break;
1062                 }
1063                 emulate_2op_SrcV("test", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
1064                 break;
1065         case 2: /* not */
1066                 c->dst.val = ~c->dst.val;
1067                 break;
1068         case 3: /* neg */
1069                 emulate_1op("neg", c->dst, ctxt->eflags);
1070                 break;
1071         default:
1072                 DPRINTF("Cannot emulate %02x\n", c->b);
1073                 rc = X86EMUL_UNHANDLEABLE;
1074                 break;
1075         }
1076 done:
1077         return rc;
1078 }
1079
1080 static inline int emulate_grp45(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1081                                struct x86_emulate_ops *ops)
1082 {
1083         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
1084         int rc;
1085
1086         switch (c->modrm_reg) {
1087         case 0: /* inc */
1088                 emulate_1op("inc", c->dst, ctxt->eflags);
1089                 break;
1090         case 1: /* dec */
1091                 emulate_1op("dec", c->dst, ctxt->eflags);
1092                 break;
1093         case 4: /* jmp abs */
1094                 if (c->b == 0xff)
1095                         c->eip = c->dst.val;
1096                 else {
1097                         DPRINTF("Cannot emulate %02x\n", c->b);
1098                         return X86EMUL_UNHANDLEABLE;
1099                 }
1100                 break;
1101         case 6: /* push */
1102
1103                 /* 64-bit mode: PUSH always pushes a 64-bit operand. */
1104
1105                 if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64) {
1106                         c->dst.bytes = 8;
1107                         rc = ops->read_std((unsigned long)c->dst.ptr,
1108                                            &c->dst.val, 8, ctxt->vcpu);
1109                         if (rc != 0)
1110                                 return rc;
1111                 }
1112                 register_address_increment(c->regs[VCPU_REGS_RSP],
1113                                            -c->dst.bytes);
1114                 rc = ops->write_emulated(register_address(ctxt->ss_base,
1115                                     c->regs[VCPU_REGS_RSP]), &c->dst.val,
1116                                     c->dst.bytes, ctxt->vcpu);
1117                 if (rc != 0)
1118                         return rc;
1119                 c->dst.type = OP_NONE;
1120                 break;
1121         default:
1122                 DPRINTF("Cannot emulate %02x\n", c->b);
1123                 return X86EMUL_UNHANDLEABLE;
1124         }
1125         return 0;
1126 }
1127
1128 static inline int emulate_grp9(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1129                                struct x86_emulate_ops *ops,
1130                                unsigned long cr2)
1131 {
1132         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
1133         u64 old, new;
1134         int rc;
1135
1136         rc = ops->read_emulated(cr2, &old, 8, ctxt->vcpu);
1137         if (rc != 0)
1138                 return rc;
1139
1140         if (((u32) (old >> 0) != (u32) c->regs[VCPU_REGS_RAX]) ||
1141             ((u32) (old >> 32) != (u32) c->regs[VCPU_REGS_RDX])) {
1142
1143                 c->regs[VCPU_REGS_RAX] = (u32) (old >> 0);
1144                 c->regs[VCPU_REGS_RDX] = (u32) (old >> 32);
1145                 ctxt->eflags &= ~EFLG_ZF;
1146
1147         } else {
1148                 new = ((u64)c->regs[VCPU_REGS_RCX] << 32) |
1149                        (u32) c->regs[VCPU_REGS_RBX];
1150
1151                 rc = ops->cmpxchg_emulated(cr2, &old, &new, 8, ctxt->vcpu);
1152                 if (rc != 0)
1153                         return rc;
1154                 ctxt->eflags |= EFLG_ZF;
1155         }
1156         return 0;
1157 }
1158
1159 static inline int writeback(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1160                             struct x86_emulate_ops *ops)
1161 {
1162         int rc;
1163         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
1164
1165         switch (c->dst.type) {
1166         case OP_REG:
1167                 /* The 4-byte case *is* correct:
1168                  * in 64-bit mode we zero-extend.
1169                  */
1170                 switch (c->dst.bytes) {
1171                 case 1:
1172                         *(u8 *)c->dst.ptr = (u8)c->dst.val;
1173                         break;
1174                 case 2:
1175                         *(u16 *)c->dst.ptr = (u16)c->dst.val;
1176                         break;
1177                 case 4:
1178                         *c->dst.ptr = (u32)c->dst.val;
1179                         break;  /* 64b: zero-ext */
1180                 case 8:
1181                         *c->dst.ptr = c->dst.val;
1182                         break;
1183                 }
1184                 break;
1185         case OP_MEM:
1186                 if (c->lock_prefix)
1187                         rc = ops->cmpxchg_emulated(
1188                                         (unsigned long)c->dst.ptr,
1189                                         &c->dst.orig_val,
1190                                         &c->dst.val,
1191                                         c->dst.bytes,
1192                                         ctxt->vcpu);
1193                 else
1194                         rc = ops->write_emulated(
1195                                         (unsigned long)c->dst.ptr,
1196                                         &c->dst.val,
1197                                         c->dst.bytes,
1198                                         ctxt->vcpu);
1199                 if (rc != 0)
1200                         return rc;
1201                 break;
1202         case OP_NONE:
1203                 /* no writeback */
1204                 break;
1205         default:
1206                 break;
1207         }
1208         return 0;
1209 }
1210
1211 int
1212 x86_emulate_insn(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, struct x86_emulate_ops *ops)
1213 {
1214         unsigned long cr2 = ctxt->cr2;
1215         u64 msr_data;
1216         unsigned long saved_eip = 0;
1217         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
1218         int rc = 0;
1219
1220         /* Shadow copy of register state. Committed on successful emulation.
1221          * NOTE: we can copy them from vcpu as x86_decode_insn() doesn't
1222          * modify them.
1223          */
1224
1225         memcpy(c->regs, ctxt->vcpu->regs, sizeof c->regs);
1226         saved_eip = c->eip;
1227
1228         if (((c->d & ModRM) && (c->modrm_mod != 3)) || (c->d & MemAbs))
1229                 cr2 = c->modrm_ea;
1230
1231         if (c->src.type == OP_MEM) {
1232                 c->src.ptr = (unsigned long *)cr2;
1233                 c->src.val = 0;
1234                 rc = ops->read_emulated((unsigned long)c->src.ptr,
1235                                         &c->src.val,
1236                                         c->src.bytes,
1237                                         ctxt->vcpu);
1238                 if (rc != 0)
1239                         goto done;
1240                 c->src.orig_val = c->src.val;
1241         }
1242
1243         if ((c->d & DstMask) == ImplicitOps)
1244                 goto special_insn;
1245
1246
1247         if (c->dst.type == OP_MEM) {
1248                 c->dst.ptr = (unsigned long *)cr2;
1249                 c->dst.bytes = (c->d & ByteOp) ? 1 : c->op_bytes;
1250                 c->dst.val = 0;
1251                 if (c->d & BitOp) {
1252                         unsigned long mask = ~(c->dst.bytes * 8 - 1);
1253
1254                         c->dst.ptr = (void *)c->dst.ptr +
1255                                                    (c->src.val & mask) / 8;
1256                 }
1257                 if (!(c->d & Mov) &&
1258                                    /* optimisation - avoid slow emulated read */
1259                     ((rc = ops->read_emulated((unsigned long)c->dst.ptr,
1260                                            &c->dst.val,
1261                                           c->dst.bytes, ctxt->vcpu)) != 0))
1262                         goto done;
1263         }
1264         c->dst.orig_val = c->dst.val;
1265
1266         if (c->twobyte)
1267                 goto twobyte_insn;
1268
1269         switch (c->b) {
1270         case 0x00 ... 0x05:
1271               add:              /* add */
1272                 emulate_2op_SrcV("add", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
1273                 break;
1274         case 0x08 ... 0x0d:
1275               or:               /* or */
1276                 emulate_2op_SrcV("or", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
1277                 break;
1278         case 0x10 ... 0x15:
1279               adc:              /* adc */
1280                 emulate_2op_SrcV("adc", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
1281                 break;
1282         case 0x18 ... 0x1d:
1283               sbb:              /* sbb */
1284                 emulate_2op_SrcV("sbb", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
1285                 break;
1286         case 0x20 ... 0x23:
1287               and:              /* and */
1288                 emulate_2op_SrcV("and", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
1289                 break;
1290         case 0x24:              /* and al imm8 */
1291                 c->dst.type = OP_REG;
1292                 c->dst.ptr = &c->regs[VCPU_REGS_RAX];
1293                 c->dst.val = *(u8 *)c->dst.ptr;
1294                 c->dst.bytes = 1;
1295                 c->dst.orig_val = c->dst.val;
1296                 goto and;
1297         case 0x25:              /* and ax imm16, or eax imm32 */
1298                 c->dst.type = OP_REG;
1299                 c->dst.bytes = c->op_bytes;
1300                 c->dst.ptr = &c->regs[VCPU_REGS_RAX];
1301                 if (c->op_bytes == 2)
1302                         c->dst.val = *(u16 *)c->dst.ptr;
1303                 else
1304                         c->dst.val = *(u32 *)c->dst.ptr;
1305                 c->dst.orig_val = c->dst.val;
1306                 goto and;
1307         case 0x28 ... 0x2d:
1308               sub:              /* sub */
1309                 emulate_2op_SrcV("sub", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
1310                 break;
1311         case 0x30 ... 0x35:
1312               xor:              /* xor */
1313                 emulate_2op_SrcV("xor", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
1314                 break;
1315         case 0x38 ... 0x3d:
1316               cmp:              /* cmp */
1317                 emulate_2op_SrcV("cmp", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
1318                 break;
1319         case 0x40 ... 0x47: /* inc r16/r32 */
1320                 emulate_1op("inc", c->dst, ctxt->eflags);
1321                 break;
1322         case 0x48 ... 0x4f: /* dec r16/r32 */
1323                 emulate_1op("dec", c->dst, ctxt->eflags);
1324                 break;
1325         case 0x50 ... 0x57:  /* push reg */
1326                 c->dst.type  = OP_MEM;
1327                 c->dst.bytes = c->op_bytes;
1328                 c->dst.val = c->src.val;
1329                 register_address_increment(c->regs[VCPU_REGS_RSP],
1330                                            -c->op_bytes);
1331                 c->dst.ptr = (void *) register_address(
1332                         ctxt->ss_base, c->regs[VCPU_REGS_RSP]);
1333                 break;
1334         case 0x58 ... 0x5f: /* pop reg */
1335         pop_instruction:
1336                 if ((rc = ops->read_std(register_address(ctxt->ss_base,
1337                         c->regs[VCPU_REGS_RSP]), c->dst.ptr,
1338                         c->op_bytes, ctxt->vcpu)) != 0)
1339                         goto done;
1340
1341                 register_address_increment(c->regs[VCPU_REGS_RSP],
1342                                            c->op_bytes);
1343                 c->dst.type = OP_NONE;  /* Disable writeback. */
1344                 break;
1345         case 0x63:              /* movsxd */
1346                 if (ctxt->mode != X86EMUL_MODE_PROT64)
1347                         goto cannot_emulate;
1348                 c->dst.val = (s32) c->src.val;
1349                 break;
1350         case 0x80 ... 0x83:     /* Grp1 */
1351                 switch (c->modrm_reg) {
1352                 case 0:
1353                         goto add;
1354                 case 1:
1355                         goto or;
1356                 case 2:
1357                         goto adc;
1358                 case 3:
1359                         goto sbb;
1360                 case 4:
1361                         goto and;
1362                 case 5:
1363                         goto sub;
1364                 case 6:
1365                         goto xor;
1366                 case 7:
1367                         goto cmp;
1368                 }
1369                 break;
1370         case 0x84 ... 0x85:
1371                 emulate_2op_SrcV("test", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
1372                 break;
1373         case 0x86 ... 0x87:     /* xchg */
1374                 /* Write back the register source. */
1375                 switch (c->dst.bytes) {
1376                 case 1:
1377                         *(u8 *) c->src.ptr = (u8) c->dst.val;
1378                         break;
1379                 case 2:
1380                         *(u16 *) c->src.ptr = (u16) c->dst.val;
1381                         break;
1382                 case 4:
1383                         *c->src.ptr = (u32) c->dst.val;
1384                         break;  /* 64b reg: zero-extend */
1385                 case 8:
1386                         *c->src.ptr = c->dst.val;
1387                         break;
1388                 }
1389                 /*
1390                  * Write back the memory destination with implicit LOCK
1391                  * prefix.
1392                  */
1393                 c->dst.val = c->src.val;
1394                 c->lock_prefix = 1;
1395                 break;
1396         case 0x88 ... 0x8b:     /* mov */
1397                 goto mov;
1398         case 0x8d: /* lea r16/r32, m */
1399                 c->dst.val = c->modrm_val;
1400                 break;
1401         case 0x8f:              /* pop (sole member of Grp1a) */
1402                 rc = emulate_grp1a(ctxt, ops);
1403                 if (rc != 0)
1404                         goto done;
1405                 break;
1406         case 0xa0 ... 0xa1:     /* mov */
1407                 c->dst.ptr = (unsigned long *)&c->regs[VCPU_REGS_RAX];
1408                 c->dst.val = c->src.val;
1409                 break;
1410         case 0xa2 ... 0xa3:     /* mov */
1411                 c->dst.val = (unsigned long)c->regs[VCPU_REGS_RAX];
1412                 break;
1413         case 0xc0 ... 0xc1:
1414                 emulate_grp2(ctxt);
1415                 break;
1416         case 0xc6 ... 0xc7:     /* mov (sole member of Grp11) */
1417         mov:
1418                 c->dst.val = c->src.val;
1419                 break;
1420         case 0xd0 ... 0xd1:     /* Grp2 */
1421                 c->src.val = 1;
1422                 emulate_grp2(ctxt);
1423                 break;
1424         case 0xd2 ... 0xd3:     /* Grp2 */
1425                 c->src.val = c->regs[VCPU_REGS_RCX];
1426                 emulate_grp2(ctxt);
1427                 break;
1428         case 0xf6 ... 0xf7:     /* Grp3 */
1429                 rc = emulate_grp3(ctxt, ops);
1430                 if (rc != 0)
1431                         goto done;
1432                 break;
1433         case 0xfe ... 0xff:     /* Grp4/Grp5 */
1434                 rc = emulate_grp45(ctxt, ops);
1435                 if (rc != 0)
1436                         goto done;
1437                 break;
1438         }
1439
1440 writeback:
1441         rc = writeback(ctxt, ops);
1442         if (rc != 0)
1443                 goto done;
1444
1445         /* Commit shadow register state. */
1446         memcpy(ctxt->vcpu->regs, c->regs, sizeof c->regs);
1447         ctxt->vcpu->rip = c->eip;
1448
1449 done:
1450         if (rc == X86EMUL_UNHANDLEABLE) {
1451                 c->eip = saved_eip;
1452                 return -1;
1453         }
1454         return 0;
1455
1456 special_insn:
1457         if (c->twobyte)
1458                 goto twobyte_special_insn;
1459         switch (c->b) {
1460         case 0x6a: /* push imm8 */
1461                 c->src.val = 0L;
1462                 c->src.val = insn_fetch(s8, 1, c->eip);
1463                 emulate_push(ctxt);
1464                 break;
1465         case 0x6c:              /* insb */
1466         case 0x6d:              /* insw/insd */
1467                  if (kvm_emulate_pio_string(ctxt->vcpu, NULL,
1468                                 1,
1469                                 (c->d & ByteOp) ? 1 : c->op_bytes,
1470                                 c->rep_prefix ?
1471                                 address_mask(c->regs[VCPU_REGS_RCX]) : 1,
1472                                 (ctxt->eflags & EFLG_DF),
1473                                 register_address(ctxt->es_base,
1474                                                  c->regs[VCPU_REGS_RDI]),
1475                                 c->rep_prefix,
1476                                 c->regs[VCPU_REGS_RDX]) == 0) {
1477                         c->eip = saved_eip;
1478                         return -1;
1479                 }
1480                 return 0;
1481         case 0x6e:              /* outsb */
1482         case 0x6f:              /* outsw/outsd */
1483                 if (kvm_emulate_pio_string(ctxt->vcpu, NULL,
1484                                 0,
1485                                 (c->d & ByteOp) ? 1 : c->op_bytes,
1486                                 c->rep_prefix ?
1487                                 address_mask(c->regs[VCPU_REGS_RCX]) : 1,
1488                                 (ctxt->eflags & EFLG_DF),
1489                                 register_address(c->override_base ?
1490                                                         *c->override_base :
1491                                                         ctxt->ds_base,
1492                                                  c->regs[VCPU_REGS_RSI]),
1493                                 c->rep_prefix,
1494                                 c->regs[VCPU_REGS_RDX]) == 0) {
1495                         c->eip = saved_eip;
1496                         return -1;
1497                 }
1498                 return 0;
1499         case 0x70 ... 0x7f: /* jcc (short) */ {
1500                 int rel = insn_fetch(s8, 1, c->eip);
1501
1502                 if (test_cc(c->b, ctxt->eflags))
1503                 JMP_REL(rel);
1504                 break;
1505         }
1506         case 0x9c: /* pushf */
1507                 c->src.val =  (unsigned long) ctxt->eflags;
1508                 emulate_push(ctxt);
1509                 break;
1510         case 0x9d: /* popf */
1511                 c->dst.ptr = (unsigned long *) &ctxt->eflags;
1512                 goto pop_instruction;
1513         case 0xc3: /* ret */
1514                 c->dst.ptr = &c->eip;
1515                 goto pop_instruction;
1516         case 0xf4:              /* hlt */
1517                 ctxt->vcpu->halt_request = 1;
1518                 goto done;
1519         case 0xf5:      /* cmc */
1520                 /* complement carry flag from eflags reg */
1521                 ctxt->eflags ^= EFLG_CF;
1522                 c->dst.type = OP_NONE;  /* Disable writeback. */
1523                 break;
1524         case 0xf8: /* clc */
1525                 ctxt->eflags &= ~EFLG_CF;
1526                 c->dst.type = OP_NONE;  /* Disable writeback. */
1527                 break;
1528         case 0xfa: /* cli */
1529                 ctxt->eflags &= ~X86_EFLAGS_IF;
1530                 c->dst.type = OP_NONE;  /* Disable writeback. */
1531                 break;
1532         case 0xfb: /* sti */
1533                 ctxt->eflags |= X86_EFLAGS_IF;
1534                 c->dst.type = OP_NONE;  /* Disable writeback. */
1535                 break;
1536         }
1537         if (c->rep_prefix) {
1538                 if (c->regs[VCPU_REGS_RCX] == 0) {
1539                         ctxt->vcpu->rip = c->eip;
1540                         goto done;
1541                 }
1542                 c->regs[VCPU_REGS_RCX]--;
1543                 c->eip = ctxt->vcpu->rip;
1544         }
1545         switch (c->b) {
1546         case 0xa4 ... 0xa5:     /* movs */
1547                 c->dst.type = OP_MEM;
1548                 c->dst.bytes = (c->d & ByteOp) ? 1 : c->op_bytes;
1549                 c->dst.ptr = (unsigned long *)register_address(
1550                                                    ctxt->es_base,
1551                                                    c->regs[VCPU_REGS_RDI]);
1552                 if ((rc = ops->read_emulated(register_address(
1553                       c->override_base ? *c->override_base :
1554                                         ctxt->ds_base,
1555                                         c->regs[VCPU_REGS_RSI]),
1556                                         &c->dst.val,
1557                                         c->dst.bytes, ctxt->vcpu)) != 0)
1558                         goto done;
1559                 register_address_increment(c->regs[VCPU_REGS_RSI],
1560                                        (ctxt->eflags & EFLG_DF) ? -c->dst.bytes
1561                                                            : c->dst.bytes);
1562                 register_address_increment(c->regs[VCPU_REGS_RDI],
1563                                        (ctxt->eflags & EFLG_DF) ? -c->dst.bytes
1564                                                            : c->dst.bytes);
1565                 break;
1566         case 0xa6 ... 0xa7:     /* cmps */
1567                 DPRINTF("Urk! I don't handle CMPS.\n");
1568                 goto cannot_emulate;
1569         case 0xaa ... 0xab:     /* stos */
1570                 c->dst.type = OP_MEM;
1571                 c->dst.bytes = (c->d & ByteOp) ? 1 : c->op_bytes;
1572                 c->dst.ptr = (unsigned long *)register_address(
1573                                                    ctxt->es_base,
1574                                                    c->regs[VCPU_REGS_RDI]);
1575                 c->dst.val = c->regs[VCPU_REGS_RAX];
1576                 register_address_increment(c->regs[VCPU_REGS_RDI],
1577                                        (ctxt->eflags & EFLG_DF) ? -c->dst.bytes
1578                                                            : c->dst.bytes);
1579                 break;
1580         case 0xac ... 0xad:     /* lods */
1581                 c->dst.type = OP_REG;
1582                 c->dst.bytes = (c->d & ByteOp) ? 1 : c->op_bytes;
1583                 c->dst.ptr = (unsigned long *)&c->regs[VCPU_REGS_RAX];
1584                 if ((rc = ops->read_emulated(register_address(
1585                                 c->override_base ? *c->override_base :
1586                                                    ctxt->ds_base,
1587                                                  c->regs[VCPU_REGS_RSI]),
1588                                                  &c->dst.val,
1589                                                  c->dst.bytes,
1590                                                  ctxt->vcpu)) != 0)
1591                         goto done;
1592                 register_address_increment(c->regs[VCPU_REGS_RSI],
1593                                        (ctxt->eflags & EFLG_DF) ? -c->dst.bytes
1594                                                            : c->dst.bytes);
1595                 break;
1596         case 0xae ... 0xaf:     /* scas */
1597                 DPRINTF("Urk! I don't handle SCAS.\n");
1598                 goto cannot_emulate;
1599         case 0xe8: /* call (near) */ {
1600                 long int rel;
1601                 switch (c->op_bytes) {
1602                 case 2:
1603                         rel = insn_fetch(s16, 2, c->eip);
1604                         break;
1605                 case 4:
1606                         rel = insn_fetch(s32, 4, c->eip);
1607                         break;
1608                 default:
1609                         DPRINTF("Call: Invalid op_bytes\n");
1610                         goto cannot_emulate;
1611                 }
1612                 c->src.val = (unsigned long) c->eip;
1613                 JMP_REL(rel);
1614                 c->op_bytes = c->ad_bytes;
1615                 emulate_push(ctxt);
1616                 break;
1617         }
1618         case 0xe9: /* jmp rel */
1619         case 0xeb: /* jmp rel short */
1620                 JMP_REL(c->src.val);
1621                 c->dst.type = OP_NONE; /* Disable writeback. */
1622                 break;
1623
1624
1625         }
1626         goto writeback;
1627
1628 twobyte_insn:
1629         switch (c->b) {
1630         case 0x01: /* lgdt, lidt, lmsw */
1631                 switch (c->modrm_reg) {
1632                         u16 size;
1633                         unsigned long address;
1634
1635                 case 0: /* vmcall */
1636                         if (c->modrm_mod != 3 || c->modrm_rm != 1)
1637                                 goto cannot_emulate;
1638
1639                         rc = kvm_fix_hypercall(ctxt->vcpu);
1640                         if (rc)
1641                                 goto done;
1642
1643                         kvm_emulate_hypercall(ctxt->vcpu);
1644                         break;
1645                 case 2: /* lgdt */
1646                         rc = read_descriptor(ctxt, ops, c->src.ptr,
1647                                              &size, &address, c->op_bytes);
1648                         if (rc)
1649                                 goto done;
1650                         realmode_lgdt(ctxt->vcpu, size, address);
1651                         break;
1652                 case 3: /* lidt/vmmcall */
1653                         if (c->modrm_mod == 3 && c->modrm_rm == 1) {
1654                                 rc = kvm_fix_hypercall(ctxt->vcpu);
1655                                 if (rc)
1656                                         goto done;
1657                                 kvm_emulate_hypercall(ctxt->vcpu);
1658                         } else {
1659                                 rc = read_descriptor(ctxt, ops, c->src.ptr,
1660                                                      &size, &address,
1661                                                      c->op_bytes);
1662                                 if (rc)
1663                                         goto done;
1664                                 realmode_lidt(ctxt->vcpu, size, address);
1665                         }
1666                         break;
1667                 case 4: /* smsw */
1668                         if (c->modrm_mod != 3)
1669                                 goto cannot_emulate;
1670                         *(u16 *)&c->regs[c->modrm_rm]
1671                                 = realmode_get_cr(ctxt->vcpu, 0);
1672                         break;
1673                 case 6: /* lmsw */
1674                         if (c->modrm_mod != 3)
1675                                 goto cannot_emulate;
1676                         realmode_lmsw(ctxt->vcpu, (u16)c->modrm_val,
1677                                                   &ctxt->eflags);
1678                         break;
1679                 case 7: /* invlpg*/
1680                         emulate_invlpg(ctxt->vcpu, cr2);
1681                         break;
1682                 default:
1683                         goto cannot_emulate;
1684                 }
1685                 /* Disable writeback. */
1686                 c->dst.type = OP_NONE;
1687                 break;
1688         case 0x21: /* mov from dr to reg */
1689                 if (c->modrm_mod != 3)
1690                         goto cannot_emulate;
1691                 rc = emulator_get_dr(ctxt, c->modrm_reg, &c->regs[c->modrm_rm]);
1692                 if (rc)
1693                         goto cannot_emulate;
1694                 c->dst.type = OP_NONE;  /* no writeback */
1695                 break;
1696         case 0x23: /* mov from reg to dr */
1697                 if (c->modrm_mod != 3)
1698                         goto cannot_emulate;
1699                 rc = emulator_set_dr(ctxt, c->modrm_reg,
1700                                      c->regs[c->modrm_rm]);
1701                 if (rc)
1702                         goto cannot_emulate;
1703                 c->dst.type = OP_NONE;  /* no writeback */
1704                 break;
1705         case 0x40 ... 0x4f:     /* cmov */
1706                 c->dst.val = c->dst.orig_val = c->src.val;
1707                 if (!test_cc(c->b, ctxt->eflags))
1708                         c->dst.type = OP_NONE; /* no writeback */
1709                 break;
1710         case 0xa3:
1711               bt:               /* bt */
1712                 c->dst.type = OP_NONE;
1713                 /* only subword offset */
1714                 c->src.val &= (c->dst.bytes << 3) - 1;
1715                 emulate_2op_SrcV_nobyte("bt", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
1716                 break;
1717         case 0xab:
1718               bts:              /* bts */
1719                 /* only subword offset */
1720                 c->src.val &= (c->dst.bytes << 3) - 1;
1721                 emulate_2op_SrcV_nobyte("bts", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
1722                 break;
1723         case 0xb0 ... 0xb1:     /* cmpxchg */
1724                 /*
1725                  * Save real source value, then compare EAX against
1726                  * destination.
1727                  */
1728                 c->src.orig_val = c->src.val;
1729                 c->src.val = c->regs[VCPU_REGS_RAX];
1730                 emulate_2op_SrcV("cmp", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
1731                 if (ctxt->eflags & EFLG_ZF) {
1732                         /* Success: write back to memory. */
1733                         c->dst.val = c->src.orig_val;
1734                 } else {
1735                         /* Failure: write the value we saw to EAX. */
1736                         c->dst.type = OP_REG;
1737                         c->dst.ptr = (unsigned long *)&c->regs[VCPU_REGS_RAX];
1738                 }
1739                 break;
1740         case 0xb3:
1741               btr:              /* btr */
1742                 /* only subword offset */
1743                 c->src.val &= (c->dst.bytes << 3) - 1;
1744                 emulate_2op_SrcV_nobyte("btr", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
1745                 break;
1746         case 0xb6 ... 0xb7:     /* movzx */
1747                 c->dst.bytes = c->op_bytes;
1748                 c->dst.val = (c->d & ByteOp) ? (u8) c->src.val
1749                                                        : (u16) c->src.val;
1750                 break;
1751         case 0xba:              /* Grp8 */
1752                 switch (c->modrm_reg & 3) {
1753                 case 0:
1754                         goto bt;
1755                 case 1:
1756                         goto bts;
1757                 case 2:
1758                         goto btr;
1759                 case 3:
1760                         goto btc;
1761                 }
1762                 break;
1763         case 0xbb:
1764               btc:              /* btc */
1765                 /* only subword offset */
1766                 c->src.val &= (c->dst.bytes << 3) - 1;
1767                 emulate_2op_SrcV_nobyte("btc", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
1768                 break;
1769         case 0xbe ... 0xbf:     /* movsx */
1770                 c->dst.bytes = c->op_bytes;
1771                 c->dst.val = (c->d & ByteOp) ? (s8) c->src.val :
1772                                                         (s16) c->src.val;
1773                 break;
1774         case 0xc3:              /* movnti */
1775                 c->dst.bytes = c->op_bytes;
1776                 c->dst.val = (c->op_bytes == 4) ? (u32) c->src.val :
1777                                                         (u64) c->src.val;
1778                 break;
1779         }
1780         goto writeback;
1781
1782 twobyte_special_insn:
1783         switch (c->b) {
1784         case 0x06:
1785                 emulate_clts(ctxt->vcpu);
1786                 break;
1787         case 0x08:              /* invd */
1788                 break;
1789         case 0x09:              /* wbinvd */
1790                 break;
1791         case 0x0d:              /* GrpP (prefetch) */
1792         case 0x18:              /* Grp16 (prefetch/nop) */
1793                 break;
1794         case 0x20: /* mov cr, reg */
1795                 if (c->modrm_mod != 3)
1796                         goto cannot_emulate;
1797                 c->regs[c->modrm_rm] =
1798                                 realmode_get_cr(ctxt->vcpu, c->modrm_reg);
1799                 break;
1800         case 0x22: /* mov reg, cr */
1801                 if (c->modrm_mod != 3)
1802                         goto cannot_emulate;
1803                 realmode_set_cr(ctxt->vcpu,
1804                                 c->modrm_reg, c->modrm_val, &ctxt->eflags);
1805                 break;
1806         case 0x30:
1807                 /* wrmsr */
1808                 msr_data = (u32)c->regs[VCPU_REGS_RAX]
1809                         | ((u64)c->regs[VCPU_REGS_RDX] << 32);
1810                 rc = kvm_set_msr(ctxt->vcpu, c->regs[VCPU_REGS_RCX], msr_data);
1811                 if (rc) {
1812                         kvm_x86_ops->inject_gp(ctxt->vcpu, 0);
1813                         c->eip = ctxt->vcpu->rip;
1814                 }
1815                 rc = X86EMUL_CONTINUE;
1816                 break;
1817         case 0x32:
1818                 /* rdmsr */
1819                 rc = kvm_get_msr(ctxt->vcpu, c->regs[VCPU_REGS_RCX], &msr_data);
1820                 if (rc) {
1821                         kvm_x86_ops->inject_gp(ctxt->vcpu, 0);
1822                         c->eip = ctxt->vcpu->rip;
1823                 } else {
1824                         c->regs[VCPU_REGS_RAX] = (u32)msr_data;
1825                         c->regs[VCPU_REGS_RDX] = msr_data >> 32;
1826                 }
1827                 rc = X86EMUL_CONTINUE;
1828                 break;
1829         case 0x80 ... 0x8f: /* jnz rel, etc*/ {
1830                 long int rel;
1831
1832                 switch (c->op_bytes) {
1833                 case 2:
1834                         rel = insn_fetch(s16, 2, c->eip);
1835                         break;
1836                 case 4:
1837                         rel = insn_fetch(s32, 4, c->eip);
1838                         break;
1839                 case 8:
1840                         rel = insn_fetch(s64, 8, c->eip);
1841                         break;
1842                 default:
1843                         DPRINTF("jnz: Invalid op_bytes\n");
1844                         goto cannot_emulate;
1845                 }
1846                 if (test_cc(c->b, ctxt->eflags))
1847                         JMP_REL(rel);
1848                 break;
1849         }
1850         case 0xc7:              /* Grp9 (cmpxchg8b) */
1851                 rc = emulate_grp9(ctxt, ops, cr2);
1852                 if (rc != 0)
1853                         goto done;
1854                 break;
1855         }
1856         /* Disable writeback. */
1857         c->dst.type = OP_NONE;
1858         goto writeback;
1859
1860 cannot_emulate:
1861         DPRINTF("Cannot emulate %02x\n", c->b);
1862         c->eip = saved_eip;
1863         return -1;
1864 }