SAFE public projects git trees. - safe/jmp/linux-2.6/blob - arch/x86/kvm/emulate.c

   1 /******************************************************************************
   2  * 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 <linux/kvm_host.h>
  29 #include "kvm_cache_regs.h"
  30 #define DPRINTF(x...) do {} while (0)
  31 #endif
  32 #include <linux/module.h>
  33 #include <asm/kvm_emulate.h>
  34
  35 #include "mmu.h"                /* for is_long_mode() */
  36
  37 /*
  38  * Opcode effective-address decode tables.
  39  * Note that we only emulate instructions that have at least one memory
  40  * operand (excluding implicit stack references). We assume that stack
  41  * references and instruction fetches will never occur in special memory
  42  * areas that require emulation. So, for example, 'mov <imm>,<reg>' need
  43  * not be handled.
  44  */
  45
  46 /* Operand sizes: 8-bit operands or specified/overridden size. */
  47 #define ByteOp      (1<<0)      /* 8-bit operands. */
  48 /* Destination operand type. */
  49 #define ImplicitOps (1<<1)      /* Implicit in opcode. No generic decode. */
  50 #define DstReg      (2<<1)      /* Register operand. */
  51 #define DstMem      (3<<1)      /* Memory operand. */
  52 #define DstAcc      (4<<1)      /* Destination Accumulator */
  53 #define DstMask     (7<<1)
  54 /* Source operand type. */
  55 #define SrcNone     (0<<4)      /* No source operand. */
  56 #define SrcImplicit (0<<4)      /* Source operand is implicit in the opcode. */
  57 #define SrcReg      (1<<4)      /* Register operand. */
  58 #define SrcMem      (2<<4)      /* Memory operand. */
  59 #define SrcMem16    (3<<4)      /* Memory operand (16-bit). */
  60 #define SrcMem32    (4<<4)      /* Memory operand (32-bit). */
  61 #define SrcImm      (5<<4)      /* Immediate operand. */
  62 #define SrcImmByte  (6<<4)      /* 8-bit sign-extended immediate operand. */
  63 #define SrcOne      (7<<4)      /* Implied '1' */
  64 #define SrcImmUByte (8<<4)      /* 8-bit unsigned immediate operand. */
  65 #define SrcImmU     (9<<4)      /* Immediate operand, unsigned */
  66 #define SrcMask     (0xf<<4)
  67 /* Generic ModRM decode. */
  68 #define ModRM       (1<<8)
  69 /* Destination is only written; never read. */
  70 #define Mov         (1<<9)
  71 #define BitOp       (1<<10)
  72 #define MemAbs      (1<<11)      /* Memory operand is absolute displacement */
  73 #define String      (1<<12)     /* String instruction (rep capable) */
  74 #define Stack       (1<<13)     /* Stack instruction (push/pop) */
  75 #define Group       (1<<14)     /* Bits 3:5 of modrm byte extend opcode */
  76 #define GroupDual   (1<<15)     /* Alternate decoding of mod == 3 */
  77 #define GroupMask   0xff        /* Group number stored in bits 0:7 */
  78 /* Misc flags */
  79 #define No64        (1<<28)
  80 /* Source 2 operand type */
  81 #define Src2None    (0<<29)
  82 #define Src2CL      (1<<29)
  83 #define Src2ImmByte (2<<29)
  84 #define Src2One     (3<<29)
  85 #define Src2Imm16   (4<<29)
  86 #define Src2Mask    (7<<29)
  87
  88 enum {
  89         Group1_80, Group1_81, Group1_82, Group1_83,
  90         Group1A, Group3_Byte, Group3, Group4, Group5, Group7,
  91 };
  92
  93 static u32 opcode_table[256] = {
  94         /* 0x00 - 0x07 */
  95         ByteOp | DstMem | SrcReg | ModRM, DstMem | SrcReg | ModRM,
  96         ByteOp | DstReg | SrcMem | ModRM, DstReg | SrcMem | ModRM,
  97         ByteOp | DstAcc | SrcImm, DstAcc | SrcImm,
  98         ImplicitOps | Stack | No64, ImplicitOps | Stack | No64,
  99         /* 0x08 - 0x0F */
 100         ByteOp | DstMem | SrcReg | ModRM, DstMem | SrcReg | ModRM,
 101         ByteOp | DstReg | SrcMem | ModRM, DstReg | SrcMem | ModRM,
 102         0, 0, ImplicitOps | Stack | No64, 0,
 103         /* 0x10 - 0x17 */
 104         ByteOp | DstMem | SrcReg | ModRM, DstMem | SrcReg | ModRM,
 105         ByteOp | DstReg | SrcMem | ModRM, DstReg | SrcMem | ModRM,
 106         ByteOp | DstAcc | SrcImm, DstAcc | SrcImm,
 107         ImplicitOps | Stack | No64, ImplicitOps | Stack | No64,
 108         /* 0x18 - 0x1F */
 109         ByteOp | DstMem | SrcReg | ModRM, DstMem | SrcReg | ModRM,
 110         ByteOp | DstReg | SrcMem | ModRM, DstReg | SrcMem | ModRM,
 111         ByteOp | DstAcc | SrcImm, DstAcc | SrcImm,
 112         ImplicitOps | Stack | No64, ImplicitOps | Stack | No64,
 113         /* 0x20 - 0x27 */
 114         ByteOp | DstMem | SrcReg | ModRM, DstMem | SrcReg | ModRM,
 115         ByteOp | DstReg | SrcMem | ModRM, DstReg | SrcMem | ModRM,
 116         DstAcc | SrcImmByte, DstAcc | SrcImm, 0, 0,
 117         /* 0x28 - 0x2F */
 118         ByteOp | DstMem | SrcReg | ModRM, DstMem | SrcReg | ModRM,
 119         ByteOp | DstReg | SrcMem | ModRM, DstReg | SrcMem | ModRM,
 120         0, 0, 0, 0,
 121         /* 0x30 - 0x37 */
 122         ByteOp | DstMem | SrcReg | ModRM, DstMem | SrcReg | ModRM,
 123         ByteOp | DstReg | SrcMem | ModRM, DstReg | SrcMem | ModRM,
 124         0, 0, 0, 0,
 125         /* 0x38 - 0x3F */
 126         ByteOp | DstMem | SrcReg | ModRM, DstMem | SrcReg | ModRM,
 127         ByteOp | DstReg | SrcMem | ModRM, DstReg | SrcMem | ModRM,
 128         ByteOp | DstAcc | SrcImm, DstAcc | SrcImm,
 129         0, 0,
 130         /* 0x40 - 0x47 */
 131         DstReg, DstReg, DstReg, DstReg, DstReg, DstReg, DstReg, DstReg,
 132         /* 0x48 - 0x4F */
 133         DstReg, DstReg, DstReg, DstReg, DstReg, DstReg, DstReg, DstReg,
 134         /* 0x50 - 0x57 */
 135         SrcReg | Stack, SrcReg | Stack, SrcReg | Stack, SrcReg | Stack,
 136         SrcReg | Stack, SrcReg | Stack, SrcReg | Stack, SrcReg | Stack,
 137         /* 0x58 - 0x5F */
 138         DstReg | Stack, DstReg | Stack, DstReg | Stack, DstReg | Stack,
 139         DstReg | Stack, DstReg | Stack, DstReg | Stack, DstReg | Stack,
 140         /* 0x60 - 0x67 */
 141         0, 0, 0, DstReg | SrcMem32 | ModRM | Mov /* movsxd (x86/64) */ ,
 142         0, 0, 0, 0,
 143         /* 0x68 - 0x6F */
 144         SrcImm | Mov | Stack, 0, SrcImmByte | Mov | Stack, 0,
 145         SrcNone  | ByteOp  | ImplicitOps, SrcNone  | ImplicitOps, /* insb, insw/insd */
 146         SrcNone  | ByteOp  | ImplicitOps, SrcNone  | ImplicitOps, /* outsb, outsw/outsd */
 147         /* 0x70 - 0x77 */
 148         SrcImmByte, SrcImmByte, SrcImmByte, SrcImmByte,
 149         SrcImmByte, SrcImmByte, SrcImmByte, SrcImmByte,
 150         /* 0x78 - 0x7F */
 151         SrcImmByte, SrcImmByte, SrcImmByte, SrcImmByte,
 152         SrcImmByte, SrcImmByte, SrcImmByte, SrcImmByte,
 153         /* 0x80 - 0x87 */
 154         Group | Group1_80, Group | Group1_81,
 155         Group | Group1_82, Group | Group1_83,
 156         ByteOp | DstMem | SrcReg | ModRM, DstMem | SrcReg | ModRM,
 157         ByteOp | DstMem | SrcReg | ModRM, DstMem | SrcReg | ModRM,
 158         /* 0x88 - 0x8F */
 159         ByteOp | DstMem | SrcReg | ModRM | Mov, DstMem | SrcReg | ModRM | Mov,
 160         ByteOp | DstReg | SrcMem | ModRM | Mov, DstReg | SrcMem | ModRM | Mov,
 161         DstMem | SrcReg | ModRM | Mov, ModRM | DstReg,
 162         DstReg | SrcMem | ModRM | Mov, Group | Group1A,
 163         /* 0x90 - 0x97 */
 164         DstReg, DstReg, DstReg, DstReg, DstReg, DstReg, DstReg, DstReg,
 165         /* 0x98 - 0x9F */
 166         0, 0, SrcImm | Src2Imm16 | No64, 0,
 167         ImplicitOps | Stack, ImplicitOps | Stack, 0, 0,
 168         /* 0xA0 - 0xA7 */
 169         ByteOp | DstReg | SrcMem | Mov | MemAbs, DstReg | SrcMem | Mov | MemAbs,
 170         ByteOp | DstMem | SrcReg | Mov | MemAbs, DstMem | SrcReg | Mov | MemAbs,
 171         ByteOp | ImplicitOps | Mov | String, ImplicitOps | Mov | String,
 172         ByteOp | ImplicitOps | String, ImplicitOps | String,
 173         /* 0xA8 - 0xAF */
 174         0, 0, ByteOp | ImplicitOps | Mov | String, ImplicitOps | Mov | String,
 175         ByteOp | ImplicitOps | Mov | String, ImplicitOps | Mov | String,
 176         ByteOp | ImplicitOps | String, ImplicitOps | String,
 177         /* 0xB0 - 0xB7 */
 178         ByteOp | DstReg | SrcImm | Mov, ByteOp | DstReg | SrcImm | Mov,
 179         ByteOp | DstReg | SrcImm | Mov, ByteOp | DstReg | SrcImm | Mov,
 180         ByteOp | DstReg | SrcImm | Mov, ByteOp | DstReg | SrcImm | Mov,
 181         ByteOp | DstReg | SrcImm | Mov, ByteOp | DstReg | SrcImm | Mov,
 182         /* 0xB8 - 0xBF */
 183         DstReg | SrcImm | Mov, DstReg | SrcImm | Mov,
 184         DstReg | SrcImm | Mov, DstReg | SrcImm | Mov,
 185         DstReg | SrcImm | Mov, DstReg | SrcImm | Mov,
 186         DstReg | SrcImm | Mov, DstReg | SrcImm | Mov,
 187         /* 0xC0 - 0xC7 */
 188         ByteOp | DstMem | SrcImm | ModRM, DstMem | SrcImmByte | ModRM,
 189         0, ImplicitOps | Stack, 0, 0,
 190         ByteOp | DstMem | SrcImm | ModRM | Mov, DstMem | SrcImm | ModRM | Mov,
 191         /* 0xC8 - 0xCF */
 192         0, 0, 0, ImplicitOps | Stack,
 193         ImplicitOps, SrcImmByte, ImplicitOps | No64, ImplicitOps,
 194         /* 0xD0 - 0xD7 */
 195         ByteOp | DstMem | SrcImplicit | ModRM, DstMem | SrcImplicit | ModRM,
 196         ByteOp | DstMem | SrcImplicit | ModRM, DstMem | SrcImplicit | ModRM,
 197         0, 0, 0, 0,
 198         /* 0xD8 - 0xDF */
 199         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 200         /* 0xE0 - 0xE7 */
 201         0, 0, 0, 0,
 202         ByteOp | SrcImmUByte, SrcImmUByte,
 203         ByteOp | SrcImmUByte, SrcImmUByte,
 204         /* 0xE8 - 0xEF */
 205         SrcImm | Stack, SrcImm | ImplicitOps,
 206         SrcImmU | Src2Imm16 | No64, SrcImmByte | ImplicitOps,
 207         SrcNone | ByteOp | ImplicitOps, SrcNone | ImplicitOps,
 208         SrcNone | ByteOp | ImplicitOps, SrcNone | ImplicitOps,
 209         /* 0xF0 - 0xF7 */
 210         0, 0, 0, 0,
 211         ImplicitOps, ImplicitOps, Group | Group3_Byte, Group | Group3,
 212         /* 0xF8 - 0xFF */
 213         ImplicitOps, 0, ImplicitOps, ImplicitOps,
 214         ImplicitOps, ImplicitOps, Group | Group4, Group | Group5,
 215 };
 216
 217 static u32 twobyte_table[256] = {
 218         /* 0x00 - 0x0F */
 219         0, Group | GroupDual | Group7, 0, 0, 0, ImplicitOps, ImplicitOps, 0,
 220         ImplicitOps, ImplicitOps, 0, 0, 0, ImplicitOps | ModRM, 0, 0,
 221         /* 0x10 - 0x1F */
 222         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, ImplicitOps | ModRM, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 223         /* 0x20 - 0x2F */
 224         ModRM | ImplicitOps, ModRM, ModRM | ImplicitOps, ModRM, 0, 0, 0, 0,
 225         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 226         /* 0x30 - 0x3F */
 227         ImplicitOps, 0, ImplicitOps, 0,
 228         ImplicitOps, ImplicitOps, 0, 0,
 229         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 230         /* 0x40 - 0x47 */
 231         DstReg | SrcMem | ModRM | Mov, DstReg | SrcMem | ModRM | Mov,
 232         DstReg | SrcMem | ModRM | Mov, DstReg | SrcMem | ModRM | Mov,
 233         DstReg | SrcMem | ModRM | Mov, DstReg | SrcMem | ModRM | Mov,
 234         DstReg | SrcMem | ModRM | Mov, DstReg | SrcMem | ModRM | Mov,
 235         /* 0x48 - 0x4F */
 236         DstReg | SrcMem | ModRM | Mov, DstReg | SrcMem | ModRM | Mov,
 237         DstReg | SrcMem | ModRM | Mov, DstReg | SrcMem | ModRM | Mov,
 238         DstReg | SrcMem | ModRM | Mov, DstReg | SrcMem | ModRM | Mov,
 239         DstReg | SrcMem | ModRM | Mov, DstReg | SrcMem | ModRM | Mov,
 240         /* 0x50 - 0x5F */
 241         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 242         /* 0x60 - 0x6F */
 243         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 244         /* 0x70 - 0x7F */
 245         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 246         /* 0x80 - 0x8F */
 247         SrcImm, SrcImm, SrcImm, SrcImm, SrcImm, SrcImm, SrcImm, SrcImm,
 248         SrcImm, SrcImm, SrcImm, SrcImm, SrcImm, SrcImm, SrcImm, SrcImm,
 249         /* 0x90 - 0x9F */
 250         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 251         /* 0xA0 - 0xA7 */
 252         ImplicitOps | Stack, ImplicitOps | Stack,
 253         0, DstMem | SrcReg | ModRM | BitOp,
 254         DstMem | SrcReg | Src2ImmByte | ModRM,
 255         DstMem | SrcReg | Src2CL | ModRM, 0, 0,
 256         /* 0xA8 - 0xAF */
 257         ImplicitOps | Stack, ImplicitOps | Stack,
 258         0, DstMem | SrcReg | ModRM | BitOp,
 259         DstMem | SrcReg | Src2ImmByte | ModRM,
 260         DstMem | SrcReg | Src2CL | ModRM,
 261         ModRM, 0,
 262         /* 0xB0 - 0xB7 */
 263         ByteOp | DstMem | SrcReg | ModRM, DstMem | SrcReg | ModRM, 0,
 264             DstMem | SrcReg | ModRM | BitOp,
 265         0, 0, ByteOp | DstReg | SrcMem | ModRM | Mov,
 266             DstReg | SrcMem16 | ModRM | Mov,
 267         /* 0xB8 - 0xBF */
 268         0, 0, DstMem | SrcImmByte | ModRM, DstMem | SrcReg | ModRM | BitOp,
 269         0, 0, ByteOp | DstReg | SrcMem | ModRM | Mov,
 270             DstReg | SrcMem16 | ModRM | Mov,
 271         /* 0xC0 - 0xCF */
 272         0, 0, 0, DstMem | SrcReg | ModRM | Mov, 0, 0, 0, ImplicitOps | ModRM,
 273         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 274         /* 0xD0 - 0xDF */
 275         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 276         /* 0xE0 - 0xEF */
 277         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 278         /* 0xF0 - 0xFF */
 279         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0
 280 };
 281
 282 static u32 group_table[] = {
 283         [Group1_80*8] =
 284         ByteOp | DstMem | SrcImm | ModRM, ByteOp | DstMem | SrcImm | ModRM,
 285         ByteOp | DstMem | SrcImm | ModRM, ByteOp | DstMem | SrcImm | ModRM,
 286         ByteOp | DstMem | SrcImm | ModRM, ByteOp | DstMem | SrcImm | ModRM,
 287         ByteOp | DstMem | SrcImm | ModRM, ByteOp | DstMem | SrcImm | ModRM,
 288         [Group1_81*8] =
 289         DstMem | SrcImm | ModRM, DstMem | SrcImm | ModRM,
 290         DstMem | SrcImm | ModRM, DstMem | SrcImm | ModRM,
 291         DstMem | SrcImm | ModRM, DstMem | SrcImm | ModRM,
 292         DstMem | SrcImm | ModRM, DstMem | SrcImm | ModRM,
 293         [Group1_82*8] =
 294         ByteOp | DstMem | SrcImm | ModRM, ByteOp | DstMem | SrcImm | ModRM,
 295         ByteOp | DstMem | SrcImm | ModRM, ByteOp | DstMem | SrcImm | ModRM,
 296         ByteOp | DstMem | SrcImm | ModRM, ByteOp | DstMem | SrcImm | ModRM,
 297         ByteOp | DstMem | SrcImm | ModRM, ByteOp | DstMem | SrcImm | ModRM,
 298         [Group1_83*8] =
 299         DstMem | SrcImmByte | ModRM, DstMem | SrcImmByte | ModRM,
 300         DstMem | SrcImmByte | ModRM, DstMem | SrcImmByte | ModRM,
 301         DstMem | SrcImmByte | ModRM, DstMem | SrcImmByte | ModRM,
 302         DstMem | SrcImmByte | ModRM, DstMem | SrcImmByte | ModRM,
 303         [Group1A*8] =
 304         DstMem | SrcNone | ModRM | Mov | Stack, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 305         [Group3_Byte*8] =
 306         ByteOp | SrcImm | DstMem | ModRM, 0,
 307         ByteOp | DstMem | SrcNone | ModRM, ByteOp | DstMem | SrcNone | ModRM,
 308         0, 0, 0, 0,
 309         [Group3*8] =
 310         DstMem | SrcImm | ModRM, 0,
 311         DstMem | SrcNone | ModRM, DstMem | SrcNone | ModRM,
 312         0, 0, 0, 0,
 313         [Group4*8] =
 314         ByteOp | DstMem | SrcNone | ModRM, ByteOp | DstMem | SrcNone | ModRM,
 315         0, 0, 0, 0, 0, 0,
 316         [Group5*8] =
 317         DstMem | SrcNone | ModRM, DstMem | SrcNone | ModRM,
 318         SrcMem | ModRM | Stack, 0,
 319         SrcMem | ModRM | Stack, 0, SrcMem | ModRM | Stack, 0,
 320         [Group7*8] =
 321         0, 0, ModRM | SrcMem, ModRM | SrcMem,
 322         SrcNone | ModRM | DstMem | Mov, 0,
 323         SrcMem16 | ModRM | Mov, SrcMem | ModRM | ByteOp,
 324 };
 325
 326 static u32 group2_table[] = {
 327         [Group7*8] =
 328         SrcNone | ModRM, 0, 0, SrcNone | ModRM,
 329         SrcNone | ModRM | DstMem | Mov, 0,
 330         SrcMem16 | ModRM | Mov, 0,
 331 };
 332
 333 /* EFLAGS bit definitions. */
 334 #define EFLG_VM (1<<17)
 335 #define EFLG_RF (1<<16)
 336 #define EFLG_OF (1<<11)
 337 #define EFLG_DF (1<<10)
 338 #define EFLG_IF (1<<9)
 339 #define EFLG_SF (1<<7)
 340 #define EFLG_ZF (1<<6)
 341 #define EFLG_AF (1<<4)
 342 #define EFLG_PF (1<<2)
 343 #define EFLG_CF (1<<0)
 344
 345 /*
 346  * Instruction emulation:
 347  * Most instructions are emulated directly via a fragment of inline assembly
 348  * code. This allows us to save/restore EFLAGS and thus very easily pick up
 349  * any modified flags.
 350  */
 351
 352 #if defined(CONFIG_X86_64)
 353 #define _LO32 "k"               /* force 32-bit operand */
 354 #define _STK  "%%rsp"           /* stack pointer */
 355 #elif defined(__i386__)
 356 #define _LO32 ""                /* force 32-bit operand */
 357 #define _STK  "%%esp"           /* stack pointer */
 358 #endif
 359
 360 /*
 361  * These EFLAGS bits are restored from saved value during emulation, and
 362  * any changes are written back to the saved value after emulation.
 363  */
 364 #define EFLAGS_MASK (EFLG_OF|EFLG_SF|EFLG_ZF|EFLG_AF|EFLG_PF|EFLG_CF)
 365
 366 /* Before executing instruction: restore necessary bits in EFLAGS. */
 367 #define _PRE_EFLAGS(_sav, _msk, _tmp)                                   \
 368         /* EFLAGS = (_sav & _msk) | (EFLAGS & ~_msk); _sav &= ~_msk; */ \
 369         "movl %"_sav",%"_LO32 _tmp"; "                                  \
 370         "push %"_tmp"; "                                                \
 371         "push %"_tmp"; "                                                \
 372         "movl %"_msk",%"_LO32 _tmp"; "                                  \
 373         "andl %"_LO32 _tmp",("_STK"); "                                 \
 374         "pushf; "                                                       \
 375         "notl %"_LO32 _tmp"; "                                          \
 376         "andl %"_LO32 _tmp",("_STK"); "                                 \
 377         "andl %"_LO32 _tmp","__stringify(BITS_PER_LONG/4)"("_STK"); "   \
 378         "pop  %"_tmp"; "                                                \
 379         "orl  %"_LO32 _tmp",("_STK"); "                                 \
 380         "popf; "                                                        \
 381         "pop  %"_sav"; "
 382
 383 /* After executing instruction: write-back necessary bits in EFLAGS. */
 384 #define _POST_EFLAGS(_sav, _msk, _tmp) \
 385         /* _sav |= EFLAGS & _msk; */            \
 386         "pushf; "                               \
 387         "pop  %"_tmp"; "                        \
 388         "andl %"_msk",%"_LO32 _tmp"; "          \
 389         "orl  %"_LO32 _tmp",%"_sav"; "
 390
 391 #ifdef CONFIG_X86_64
 392 #define ON64(x) x
 393 #else
 394 #define ON64(x)
 395 #endif
 396
 397 #define ____emulate_2op(_op, _src, _dst, _eflags, _x, _y, _suffix)      \
 398         do {                                                            \
 399                 __asm__ __volatile__ (                                  \
 400                         _PRE_EFLAGS("0", "4", "2")                      \
 401                         _op _suffix " %"_x"3,%1; "                      \
 402                         _POST_EFLAGS("0", "4", "2")                     \
 403                         : "=m" (_eflags), "=m" ((_dst).val),            \
 404                           "=&r" (_tmp)                                  \
 405                         : _y ((_src).val), "i" (EFLAGS_MASK));          \
 406         } while (0)
 407
 408
 409 /* Raw emulation: instruction has two explicit operands. */
 410 #define __emulate_2op_nobyte(_op,_src,_dst,_eflags,_wx,_wy,_lx,_ly,_qx,_qy) \
 411         do {                                                            \
 412                 unsigned long _tmp;                                     \
 413                                                                         \
 414                 switch ((_dst).bytes) {                                 \
 415                 case 2:                                                 \
 416                         ____emulate_2op(_op,_src,_dst,_eflags,_wx,_wy,"w"); \
 417                         break;                                          \
 418                 case 4:                                                 \
 419                         ____emulate_2op(_op,_src,_dst,_eflags,_lx,_ly,"l"); \
 420                         break;                                          \
 421                 case 8:                                                 \
 422                         ON64(____emulate_2op(_op,_src,_dst,_eflags,_qx,_qy,"q")); \
 423                         break;                                          \
 424                 }                                                       \
 425         } while (0)
 426
 427 #define __emulate_2op(_op,_src,_dst,_eflags,_bx,_by,_wx,_wy,_lx,_ly,_qx,_qy) \
 428         do {                                                                 \
 429                 unsigned long _tmp;                                          \
 430                 switch ((_dst).bytes) {                                      \
 431                 case 1:                                                      \
 432                         ____emulate_2op(_op,_src,_dst,_eflags,_bx,_by,"b");  \
 433                         break;                                               \
 434                 default:                                                     \
 435                         __emulate_2op_nobyte(_op, _src, _dst, _eflags,       \
 436                                              _wx, _wy, _lx, _ly, _qx, _qy);  \
 437                         break;                                               \
 438                 }                                                            \
 439         } while (0)
 440
 441 /* Source operand is byte-sized and may be restricted to just %cl. */
 442 #define emulate_2op_SrcB(_op, _src, _dst, _eflags)                      \
 443         __emulate_2op(_op, _src, _dst, _eflags,                         \
 444                       "b", "c", "b", "c", "b", "c", "b", "c")
 445
 446 /* Source operand is byte, word, long or quad sized. */
 447 #define emulate_2op_SrcV(_op, _src, _dst, _eflags)                      \
 448         __emulate_2op(_op, _src, _dst, _eflags,                         \
 449                       "b", "q", "w", "r", _LO32, "r", "", "r")
 450
 451 /* Source operand is word, long or quad sized. */
 452 #define emulate_2op_SrcV_nobyte(_op, _src, _dst, _eflags)               \
 453         __emulate_2op_nobyte(_op, _src, _dst, _eflags,                  \
 454                              "w", "r", _LO32, "r", "", "r")
 455
 456 /* Instruction has three operands and one operand is stored in ECX register */
 457 #define __emulate_2op_cl(_op, _cl, _src, _dst, _eflags, _suffix, _type)         \
 458         do {                                                                    \
 459                 unsigned long _tmp;                                             \
 460                 _type _clv  = (_cl).val;                                        \
 461                 _type _srcv = (_src).val;                                       \
 462                 _type _dstv = (_dst).val;                                       \
 463                                                                                 \
 464                 __asm__ __volatile__ (                                          \
 465                         _PRE_EFLAGS("0", "5", "2")                              \
 466                         _op _suffix " %4,%1 \n"                                 \
 467                         _POST_EFLAGS("0", "5", "2")                             \
 468                         : "=m" (_eflags), "+r" (_dstv), "=&r" (_tmp)            \
 469                         : "c" (_clv) , "r" (_srcv), "i" (EFLAGS_MASK)           \
 470                         );                                                      \
 471                                                                                 \
 472                 (_cl).val  = (unsigned long) _clv;                              \
 473                 (_src).val = (unsigned long) _srcv;                             \
 474                 (_dst).val = (unsigned long) _dstv;                             \
 475         } while (0)
 476
 477 #define emulate_2op_cl(_op, _cl, _src, _dst, _eflags)                           \
 478         do {                                                                    \
 479                 switch ((_dst).bytes) {                                         \
 480                 case 2:                                                         \
 481                         __emulate_2op_cl(_op, _cl, _src, _dst, _eflags,         \
 482                                                 "w", unsigned short);           \
 483                         break;                                                  \
 484                 case 4:                                                         \
 485                         __emulate_2op_cl(_op, _cl, _src, _dst, _eflags,         \
 486                                                 "l", unsigned int);             \
 487                         break;                                                  \
 488                 case 8:                                                         \
 489                         ON64(__emulate_2op_cl(_op, _cl, _src, _dst, _eflags,    \
 490                                                 "q", unsigned long));           \
 491                         break;                                                  \
 492                 }                                                               \
 493         } while (0)
 494
 495 #define __emulate_1op(_op, _dst, _eflags, _suffix)                      \
 496         do {                                                            \
 497                 unsigned long _tmp;                                     \
 498                                                                         \
 499                 __asm__ __volatile__ (                                  \
 500                         _PRE_EFLAGS("0", "3", "2")                      \
 501                         _op _suffix " %1; "                             \
 502                         _POST_EFLAGS("0", "3", "2")                     \
 503                         : "=m" (_eflags), "+m" ((_dst).val),            \
 504                           "=&r" (_tmp)                                  \
 505                         : "i" (EFLAGS_MASK));                           \
 506         } while (0)
 507
 508 /* Instruction has only one explicit operand (no source operand). */
 509 #define emulate_1op(_op, _dst, _eflags)                                    \
 510         do {                                                            \
 511                 switch ((_dst).bytes) {                                 \
 512                 case 1: __emulate_1op(_op, _dst, _eflags, "b"); break;  \
 513                 case 2: __emulate_1op(_op, _dst, _eflags, "w"); break;  \
 514                 case 4: __emulate_1op(_op, _dst, _eflags, "l"); break;  \
 515                 case 8: ON64(__emulate_1op(_op, _dst, _eflags, "q")); break; \
 516                 }                                                       \
 517         } while (0)
 518
 519 /* Fetch next part of the instruction being emulated. */
 520 #define insn_fetch(_type, _size, _eip)                                  \
 521 ({      unsigned long _x;                                               \
 522         rc = do_insn_fetch(ctxt, ops, (_eip), &_x, (_size));            \
 523         if (rc != 0)                                                    \
 524                 goto done;                                              \
 525         (_eip) += (_size);                                              \
 526         (_type)_x;                                                      \
 527 })
 528
 529 static inline unsigned long ad_mask(struct decode_cache *c)
 530 {
 531         return (1UL << (c->ad_bytes << 3)) - 1;
 532 }
 533
 534 /* Access/update address held in a register, based on addressing mode. */
 535 static inline unsigned long
 536 address_mask(struct decode_cache *c, unsigned long reg)
 537 {
 538         if (c->ad_bytes == sizeof(unsigned long))
 539                 return reg;
 540         else
 541                 return reg & ad_mask(c);
 542 }
 543
 544 static inline unsigned long
 545 register_address(struct decode_cache *c, unsigned long base, unsigned long reg)
 546 {
 547         return base + address_mask(c, reg);
 548 }
 549
 550 static inline void
 551 register_address_increment(struct decode_cache *c, unsigned long *reg, int inc)
 552 {
 553         if (c->ad_bytes == sizeof(unsigned long))
 554                 *reg += inc;
 555         else
 556                 *reg = (*reg & ~ad_mask(c)) | ((*reg + inc) & ad_mask(c));
 557 }
 558
 559 static inline void jmp_rel(struct decode_cache *c, int rel)
 560 {
 561         register_address_increment(c, &c->eip, rel);
 562 }
 563
 564 static void set_seg_override(struct decode_cache *c, int seg)
 565 {
 566         c->has_seg_override = true;
 567         c->seg_override = seg;
 568 }
 569
 570 static unsigned long seg_base(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int seg)
 571 {
 572         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64 && seg < VCPU_SREG_FS)
 573                 return 0;
 574
 575         return kvm_x86_ops->get_segment_base(ctxt->vcpu, seg);
 576 }
 577
 578 static unsigned long seg_override_base(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
 579                                        struct decode_cache *c)
 580 {
 581         if (!c->has_seg_override)
 582                 return 0;
 583
 584         return seg_base(ctxt, c->seg_override);
 585 }
 586
 587 static unsigned long es_base(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
 588 {
 589         return seg_base(ctxt, VCPU_SREG_ES);
 590 }
 591
 592 static unsigned long ss_base(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
 593 {
 594         return seg_base(ctxt, VCPU_SREG_SS);
 595 }
 596
 597 static int do_fetch_insn_byte(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
 598                               struct x86_emulate_ops *ops,
 599                               unsigned long linear, u8 *dest)
 600 {
 601         struct fetch_cache *fc = &ctxt->decode.fetch;
 602         int rc;
 603         int size;
 604
 605         if (linear < fc->start || linear >= fc->end) {
 606                 size = min(15UL, PAGE_SIZE - offset_in_page(linear));
 607                 rc = ops->read_std(linear, fc->data, size, ctxt->vcpu);
 608                 if (rc)
 609                         return rc;
 610                 fc->start = linear;
 611                 fc->end = linear + size;
 612         }
 613         *dest = fc->data[linear - fc->start];
 614         return 0;
 615 }
 616
 617 static int do_insn_fetch(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
 618                          struct x86_emulate_ops *ops,
 619                          unsigned long eip, void *dest, unsigned size)
 620 {
 621         int rc = 0;
 622
 623         eip += ctxt->cs_base;
 624         while (size--) {
 625                 rc = do_fetch_insn_byte(ctxt, ops, eip++, dest++);
 626                 if (rc)
 627                         return rc;
 628         }
 629         return 0;
 630 }
 631
 632 /*
 633  * Given the 'reg' portion of a ModRM byte, and a register block, return a
 634  * pointer into the block that addresses the relevant register.
 635  * @highbyte_regs specifies whether to decode AH,CH,DH,BH.
 636  */
 637 static void *decode_register(u8 modrm_reg, unsigned long *regs,
 638                              int highbyte_regs)
 639 {
 640         void *p;
 641
 642         p = &regs[modrm_reg];
 643         if (highbyte_regs && modrm_reg >= 4 && modrm_reg < 8)
 644                 p = (unsigned char *)&regs[modrm_reg & 3] + 1;
 645         return p;
 646 }
 647
 648 static int read_descriptor(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
 649                            struct x86_emulate_ops *ops,
 650                            void *ptr,
 651                            u16 *size, unsigned long *address, int op_bytes)
 652 {
 653         int rc;
 654
 655         if (op_bytes == 2)
 656                 op_bytes = 3;
 657         *address = 0;
 658         rc = ops->read_std((unsigned long)ptr, (unsigned long *)size, 2,
 659                            ctxt->vcpu);
 660         if (rc)
 661                 return rc;
 662         rc = ops->read_std((unsigned long)ptr + 2, address, op_bytes,
 663                            ctxt->vcpu);
 664         return rc;
 665 }
 666
 667 static int test_cc(unsigned int condition, unsigned int flags)
 668 {
 669         int rc = 0;
 670
 671         switch ((condition & 15) >> 1) {
 672         case 0: /* o */
 673                 rc |= (flags & EFLG_OF);
 674                 break;
 675         case 1: /* b/c/nae */
 676                 rc |= (flags & EFLG_CF);
 677                 break;
 678         case 2: /* z/e */
 679                 rc |= (flags & EFLG_ZF);
 680                 break;
 681         case 3: /* be/na */
 682                 rc |= (flags & (EFLG_CF|EFLG_ZF));
 683                 break;
 684         case 4: /* s */
 685                 rc |= (flags & EFLG_SF);
 686                 break;
 687         case 5: /* p/pe */
 688                 rc |= (flags & EFLG_PF);
 689                 break;
 690         case 7: /* le/ng */
 691                 rc |= (flags & EFLG_ZF);
 692                 /* fall through */
 693         case 6: /* l/nge */
 694                 rc |= (!(flags & EFLG_SF) != !(flags & EFLG_OF));
 695                 break;
 696         }
 697
 698         /* Odd condition identifiers (lsb == 1) have inverted sense. */
 699         return (!!rc ^ (condition & 1));
 700 }
 701
 702 static void decode_register_operand(struct operand *op,
 703                                     struct decode_cache *c,
 704                                     int inhibit_bytereg)
 705 {
 706         unsigned reg = c->modrm_reg;
 707         int highbyte_regs = c->rex_prefix == 0;
 708
 709         if (!(c->d & ModRM))
 710                 reg = (c->b & 7) | ((c->rex_prefix & 1) << 3);
 711         op->type = OP_REG;
 712         if ((c->d & ByteOp) && !inhibit_bytereg) {
 713                 op->ptr = decode_register(reg, c->regs, highbyte_regs);
 714                 op->val = *(u8 *)op->ptr;
 715                 op->bytes = 1;
 716         } else {
 717                 op->ptr = decode_register(reg, c->regs, 0);
 718                 op->bytes = c->op_bytes;
 719                 switch (op->bytes) {
 720                 case 2:
 721                         op->val = *(u16 *)op->ptr;
 722                         break;
 723                 case 4:
 724                         op->val = *(u32 *)op->ptr;
 725                         break;
 726                 case 8:
 727                         op->val = *(u64 *) op->ptr;
 728                         break;
 729                 }
 730         }
 731         op->orig_val = op->val;
 732 }
 733
 734 static int decode_modrm(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
 735                         struct x86_emulate_ops *ops)
 736 {
 737         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
 738         u8 sib;
 739         int index_reg = 0, base_reg = 0, scale;
 740         int rc = 0;
 741
 742         if (c->rex_prefix) {
 743                 c->modrm_reg = (c->rex_prefix & 4) << 1;        /* REX.R */
 744                 index_reg = (c->rex_prefix & 2) << 2; /* REX.X */
 745                 c->modrm_rm = base_reg = (c->rex_prefix & 1) << 3; /* REG.B */
 746         }
 747
 748         c->modrm = insn_fetch(u8, 1, c->eip);
 749         c->modrm_mod |= (c->modrm & 0xc0) >> 6;
 750         c->modrm_reg |= (c->modrm & 0x38) >> 3;
 751         c->modrm_rm |= (c->modrm & 0x07);
 752         c->modrm_ea = 0;
 753         c->use_modrm_ea = 1;
 754
 755         if (c->modrm_mod == 3) {
 756                 c->modrm_ptr = decode_register(c->modrm_rm,
 757                                                c->regs, c->d & ByteOp);
 758                 c->modrm_val = *(unsigned long *)c->modrm_ptr;
 759                 return rc;
 760         }
 761
 762         if (c->ad_bytes == 2) {
 763                 unsigned bx = c->regs[VCPU_REGS_RBX];
 764                 unsigned bp = c->regs[VCPU_REGS_RBP];
 765                 unsigned si = c->regs[VCPU_REGS_RSI];
 766                 unsigned di = c->regs[VCPU_REGS_RDI];
 767
 768                 /* 16-bit ModR/M decode. */
 769                 switch (c->modrm_mod) {
 770                 case 0:
 771                         if (c->modrm_rm == 6)
 772                                 c->modrm_ea += insn_fetch(u16, 2, c->eip);
 773                         break;
 774                 case 1:
 775                         c->modrm_ea += insn_fetch(s8, 1, c->eip);
 776                         break;
 777                 case 2:
 778                         c->modrm_ea += insn_fetch(u16, 2, c->eip);
 779                         break;
 780                 }
 781                 switch (c->modrm_rm) {
 782                 case 0:
 783                         c->modrm_ea += bx + si;
 784                         break;
 785                 case 1:
 786                         c->modrm_ea += bx + di;
 787                         break;
 788                 case 2:
 789                         c->modrm_ea += bp + si;
 790                         break;
 791                 case 3:
 792                         c->modrm_ea += bp + di;
 793                         break;
 794                 case 4:
 795                         c->modrm_ea += si;
 796                         break;
 797                 case 5:
 798                         c->modrm_ea += di;
 799                         break;
 800                 case 6:
 801                         if (c->modrm_mod != 0)
 802                                 c->modrm_ea += bp;
 803                         break;
 804                 case 7:
 805                         c->modrm_ea += bx;
 806                         break;
 807                 }
 808                 if (c->modrm_rm == 2 || c->modrm_rm == 3 ||
 809                     (c->modrm_rm == 6 && c->modrm_mod != 0))
 810                         if (!c->has_seg_override)
 811                                 set_seg_override(c, VCPU_SREG_SS);
 812                 c->modrm_ea = (u16)c->modrm_ea;
 813         } else {
 814                 /* 32/64-bit ModR/M decode. */
 815                 if ((c->modrm_rm & 7) == 4) {
 816                         sib = insn_fetch(u8, 1, c->eip);
 817                         index_reg |= (sib >> 3) & 7;
 818                         base_reg |= sib & 7;
 819                         scale = sib >> 6;
 820
 821                         if ((base_reg & 7) == 5 && c->modrm_mod == 0)
 822                                 c->modrm_ea += insn_fetch(s32, 4, c->eip);
 823                         else
 824                                 c->modrm_ea += c->regs[base_reg];
 825                         if (index_reg != 4)
 826                                 c->modrm_ea += c->regs[index_reg] << scale;
 827                 } else if ((c->modrm_rm & 7) == 5 && c->modrm_mod == 0) {
 828                         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64)
 829                                 c->rip_relative = 1;
 830                 } else
 831                         c->modrm_ea += c->regs[c->modrm_rm];
 832                 switch (c->modrm_mod) {
 833                 case 0:
 834                         if (c->modrm_rm == 5)
 835                                 c->modrm_ea += insn_fetch(s32, 4, c->eip);
 836                         break;
 837                 case 1:
 838                         c->modrm_ea += insn_fetch(s8, 1, c->eip);
 839                         break;
 840                 case 2:
 841                         c->modrm_ea += insn_fetch(s32, 4, c->eip);
 842                         break;
 843                 }
 844         }
 845 done:
 846         return rc;
 847 }
 848
 849 static int decode_abs(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
 850                       struct x86_emulate_ops *ops)
 851 {
 852         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
 853         int rc = 0;
 854
 855         switch (c->ad_bytes) {
 856         case 2:
 857                 c->modrm_ea = insn_fetch(u16, 2, c->eip);
 858                 break;
 859         case 4:
 860                 c->modrm_ea = insn_fetch(u32, 4, c->eip);
 861                 break;
 862         case 8:
 863                 c->modrm_ea = insn_fetch(u64, 8, c->eip);
 864                 break;
 865         }
 866 done:
 867         return rc;
 868 }
 869
 870 int
 871 x86_decode_insn(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, struct x86_emulate_ops *ops)
 872 {
 873         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
 874         int rc = 0;
 875         int mode = ctxt->mode;
 876         int def_op_bytes, def_ad_bytes, group;
 877
 878         /* Shadow copy of register state. Committed on successful emulation. */
 879
 880         memset(c, 0, sizeof(struct decode_cache));
 881         c->eip = kvm_rip_read(ctxt->vcpu);
 882         ctxt->cs_base = seg_base(ctxt, VCPU_SREG_CS);
 883         memcpy(c->regs, ctxt->vcpu->arch.regs, sizeof c->regs);
 884
 885         switch (mode) {
 886         case X86EMUL_MODE_REAL:
 887         case X86EMUL_MODE_PROT16:
 888                 def_op_bytes = def_ad_bytes = 2;
 889                 break;
 890         case X86EMUL_MODE_PROT32:
 891                 def_op_bytes = def_ad_bytes = 4;
 892                 break;
 893 #ifdef CONFIG_X86_64
 894         case X86EMUL_MODE_PROT64:
 895                 def_op_bytes = 4;
 896                 def_ad_bytes = 8;
 897                 break;
 898 #endif
 899         default:
 900                 return -1;
 901         }
 902
 903         c->op_bytes = def_op_bytes;
 904         c->ad_bytes = def_ad_bytes;
 905
 906         /* Legacy prefixes. */
 907         for (;;) {
 908                 switch (c->b = insn_fetch(u8, 1, c->eip)) {
 909                 case 0x66:      /* operand-size override */
 910                         /* switch between 2/4 bytes */
 911                         c->op_bytes = def_op_bytes ^ 6;
 912                         break;
 913                 case 0x67:      /* address-size override */
 914                         if (mode == X86EMUL_MODE_PROT64)
 915                                 /* switch between 4/8 bytes */
 916                                 c->ad_bytes = def_ad_bytes ^ 12;
 917                         else
 918                                 /* switch between 2/4 bytes */
 919                                 c->ad_bytes = def_ad_bytes ^ 6;
 920                         break;
 921                 case 0x26:      /* ES override */
 922                 case 0x2e:      /* CS override */
 923                 case 0x36:      /* SS override */
 924                 case 0x3e:      /* DS override */
 925                         set_seg_override(c, (c->b >> 3) & 3);
 926                         break;
 927                 case 0x64:      /* FS override */
 928                 case 0x65:      /* GS override */
 929                         set_seg_override(c, c->b & 7);
 930                         break;
 931                 case 0x40 ... 0x4f: /* REX */
 932                         if (mode != X86EMUL_MODE_PROT64)
 933                                 goto done_prefixes;
 934                         c->rex_prefix = c->b;
 935                         continue;
 936                 case 0xf0:      /* LOCK */
 937                         c->lock_prefix = 1;
 938                         break;
 939                 case 0xf2:      /* REPNE/REPNZ */
 940                         c->rep_prefix = REPNE_PREFIX;
 941                         break;
 942                 case 0xf3:      /* REP/REPE/REPZ */
 943                         c->rep_prefix = REPE_PREFIX;
 944                         break;
 945                 default:
 946                         goto done_prefixes;
 947                 }
 948
 949                 /* Any legacy prefix after a REX prefix nullifies its effect. */
 950
 951                 c->rex_prefix = 0;
 952         }
 953
 954 done_prefixes:
 955
 956         /* REX prefix. */
 957         if (c->rex_prefix)
 958                 if (c->rex_prefix & 8)
 959                         c->op_bytes = 8;        /* REX.W */
 960
 961         /* Opcode byte(s). */
 962         c->d = opcode_table[c->b];
 963         if (c->d == 0) {
 964                 /* Two-byte opcode? */
 965                 if (c->b == 0x0f) {
 966                         c->twobyte = 1;
 967                         c->b = insn_fetch(u8, 1, c->eip);
 968                         c->d = twobyte_table[c->b];
 969                 }
 970         }
 971
 972         if (mode == X86EMUL_MODE_PROT64 && (c->d & No64)) {
 973                 kvm_report_emulation_failure(ctxt->vcpu, "invalid x86/64 instruction");;
 974                 return -1;
 975         }
 976
 977         if (c->d & Group) {
 978                 group = c->d & GroupMask;
 979                 c->modrm = insn_fetch(u8, 1, c->eip);
 980                 --c->eip;
 981
 982                 group = (group << 3) + ((c->modrm >> 3) & 7);
 983                 if ((c->d & GroupDual) && (c->modrm >> 6) == 3)
 984                         c->d = group2_table[group];
 985                 else
 986                         c->d = group_table[group];
 987         }
 988
 989         /* Unrecognised? */
 990         if (c->d == 0) {
 991                 DPRINTF("Cannot emulate %02x\n", c->b);
 992                 return -1;
 993         }
 994
 995         if (mode == X86EMUL_MODE_PROT64 && (c->d & Stack))
 996                 c->op_bytes = 8;
 997
 998         /* ModRM and SIB bytes. */
 999         if (c->d & ModRM)
1000                 rc = decode_modrm(ctxt, ops);
1001         else if (c->d & MemAbs)
1002                 rc = decode_abs(ctxt, ops);
1003         if (rc)
1004                 goto done;
1005
1006         if (!c->has_seg_override)
1007                 set_seg_override(c, VCPU_SREG_DS);
1008
1009         if (!(!c->twobyte && c->b == 0x8d))
1010                 c->modrm_ea += seg_override_base(ctxt, c);
1011
1012         if (c->ad_bytes != 8)
1013                 c->modrm_ea = (u32)c->modrm_ea;
1014         /*
1015          * Decode and fetch the source operand: register, memory
1016          * or immediate.
1017          */
1018         switch (c->d & SrcMask) {
1019         case SrcNone:
1020                 break;
1021         case SrcReg:
1022                 decode_register_operand(&c->src, c, 0);
1023                 break;
1024         case SrcMem16:
1025                 c->src.bytes = 2;
1026                 goto srcmem_common;
1027         case SrcMem32:
1028                 c->src.bytes = 4;
1029                 goto srcmem_common;
1030         case SrcMem:
1031                 c->src.bytes = (c->d & ByteOp) ? 1 :
1032                                                            c->op_bytes;
1033                 /* Don't fetch the address for invlpg: it could be unmapped. */
1034                 if (c->twobyte && c->b == 0x01 && c->modrm_reg == 7)
1035                         break;
1036         srcmem_common:
1037                 /*
1038                  * For instructions with a ModR/M byte, switch to register
1039                  * access if Mod = 3.
1040                  */
1041                 if ((c->d & ModRM) && c->modrm_mod == 3) {
1042                         c->src.type = OP_REG;
1043                         c->src.val = c->modrm_val;
1044                         c->src.ptr = c->modrm_ptr;
1045                         break;
1046                 }
1047                 c->src.type = OP_MEM;
1048                 break;
1049         case SrcImm:
1050         case SrcImmU:
1051                 c->src.type = OP_IMM;
1052                 c->src.ptr = (unsigned long *)c->eip;
1053                 c->src.bytes = (c->d & ByteOp) ? 1 : c->op_bytes;
1054                 if (c->src.bytes == 8)
1055                         c->src.bytes = 4;
1056                 /* NB. Immediates are sign-extended as necessary. */
1057                 switch (c->src.bytes) {
1058                 case 1:
1059                         c->src.val = insn_fetch(s8, 1, c->eip);
1060                         break;
1061                 case 2:
1062                         c->src.val = insn_fetch(s16, 2, c->eip);
1063                         break;
1064                 case 4:
1065                         c->src.val = insn_fetch(s32, 4, c->eip);
1066                         break;
1067                 }
1068                 if ((c->d & SrcMask) == SrcImmU) {
1069                         switch (c->src.bytes) {
1070                         case 1:
1071                                 c->src.val &= 0xff;
1072                                 break;
1073                         case 2:
1074                                 c->src.val &= 0xffff;
1075                                 break;
1076                         case 4:
1077                                 c->src.val &= 0xffffffff;
1078                                 break;
1079                         }
1080                 }
1081                 break;
1082         case SrcImmByte:
1083         case SrcImmUByte:
1084                 c->src.type = OP_IMM;
1085                 c->src.ptr = (unsigned long *)c->eip;
1086                 c->src.bytes = 1;
1087                 if ((c->d & SrcMask) == SrcImmByte)
1088                         c->src.val = insn_fetch(s8, 1, c->eip);
1089                 else
1090                         c->src.val = insn_fetch(u8, 1, c->eip);
1091                 break;
1092         case SrcOne:
1093                 c->src.bytes = 1;
1094                 c->src.val = 1;
1095                 break;
1096         }
1097
1098         /*
1099          * Decode and fetch the second source operand: register, memory
1100          * or immediate.
1101          */
1102         switch (c->d & Src2Mask) {
1103         case Src2None:
1104                 break;
1105         case Src2CL:
1106                 c->src2.bytes = 1;
1107                 c->src2.val = c->regs[VCPU_REGS_RCX] & 0x8;
1108                 break;
1109         case Src2ImmByte:
1110                 c->src2.type = OP_IMM;
1111                 c->src2.ptr = (unsigned long *)c->eip;
1112                 c->src2.bytes = 1;
1113                 c->src2.val = insn_fetch(u8, 1, c->eip);
1114                 break;
1115         case Src2Imm16:
1116                 c->src2.type = OP_IMM;
1117                 c->src2.ptr = (unsigned long *)c->eip;
1118                 c->src2.bytes = 2;
1119                 c->src2.val = insn_fetch(u16, 2, c->eip);
1120                 break;
1121         case Src2One:
1122                 c->src2.bytes = 1;
1123                 c->src2.val = 1;
1124                 break;
1125         }
1126
1127         /* Decode and fetch the destination operand: register or memory. */
1128         switch (c->d & DstMask) {
1129         case ImplicitOps:
1130                 /* Special instructions do their own operand decoding. */
1131                 return 0;
1132         case DstReg:
1133                 decode_register_operand(&c->dst, c,
1134                          c->twobyte && (c->b == 0xb6 || c->b == 0xb7));
1135                 break;
1136         case DstMem:
1137                 if ((c->d & ModRM) && c->modrm_mod == 3) {
1138                         c->dst.bytes = (c->d & ByteOp) ? 1 : c->op_bytes;
1139                         c->dst.type = OP_REG;
1140                         c->dst.val = c->dst.orig_val = c->modrm_val;
1141                         c->dst.ptr = c->modrm_ptr;
1142                         break;
1143                 }
1144                 c->dst.type = OP_MEM;
1145                 break;
1146         case DstAcc:
1147                 c->dst.type = OP_REG;
1148                 c->dst.bytes = c->op_bytes;
1149                 c->dst.ptr = &c->regs[VCPU_REGS_RAX];
1150                 switch (c->op_bytes) {
1151                         case 1:
1152                                 c->dst.val = *(u8 *)c->dst.ptr;
1153                                 break;
1154                         case 2:
1155                                 c->dst.val = *(u16 *)c->dst.ptr;
1156                                 break;
1157                         case 4:
1158                                 c->dst.val = *(u32 *)c->dst.ptr;
1159                                 break;
1160                 }
1161                 c->dst.orig_val = c->dst.val;
1162                 break;
1163         }
1164
1165         if (c->rip_relative)
1166                 c->modrm_ea += c->eip;
1167
1168 done:
1169         return (rc == X86EMUL_UNHANDLEABLE) ? -1 : 0;
1170 }
1171
1172 static inline void emulate_push(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1173 {
1174         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
1175
1176         c->dst.type  = OP_MEM;
1177         c->dst.bytes = c->op_bytes;
1178         c->dst.val = c->src.val;
1179         register_address_increment(c, &c->regs[VCPU_REGS_RSP], -c->op_bytes);
1180         c->dst.ptr = (void *) register_address(c, ss_base(ctxt),
1181                                                c->regs[VCPU_REGS_RSP]);
1182 }
1183
1184 static int emulate_pop(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1185                        struct x86_emulate_ops *ops,
1186                        void *dest, int len)
1187 {
1188         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
1189         int rc;
1190
1191         rc = ops->read_emulated(register_address(c, ss_base(ctxt),
1192                                                  c->regs[VCPU_REGS_RSP]),
1193                                 dest, len, ctxt->vcpu);
1194         if (rc != 0)
1195                 return rc;
1196
1197         register_address_increment(c, &c->regs[VCPU_REGS_RSP], len);
1198         return rc;
1199 }
1200
1201 static void emulate_push_sreg(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int seg)
1202 {
1203         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
1204         struct kvm_segment segment;
1205
1206         kvm_x86_ops->get_segment(ctxt->vcpu, &segment, seg);
1207
1208         c->src.val = segment.selector;
1209         emulate_push(ctxt);
1210 }
1211
1212 static int emulate_pop_sreg(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1213                              struct x86_emulate_ops *ops, int seg)
1214 {
1215         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
1216         unsigned long selector;
1217         int rc;
1218
1219         rc = emulate_pop(ctxt, ops, &selector, c->op_bytes);
1220         if (rc != 0)
1221                 return rc;
1222
1223         rc = kvm_load_segment_descriptor(ctxt->vcpu, (u16)selector, 1, seg);
1224         return rc;
1225 }
1226
1227 static inline int emulate_grp1a(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1228                                 struct x86_emulate_ops *ops)
1229 {
1230         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
1231         int rc;
1232
1233         rc = emulate_pop(ctxt, ops, &c->dst.val, c->dst.bytes);
1234         if (rc != 0)
1235                 return rc;
1236         return 0;
1237 }
1238
1239 static inline void emulate_grp2(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1240 {
1241         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
1242         switch (c->modrm_reg) {
1243         case 0: /* rol */
1244                 emulate_2op_SrcB("rol", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
1245                 break;
1246         case 1: /* ror */
1247                 emulate_2op_SrcB("ror", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
1248                 break;
1249         case 2: /* rcl */
1250                 emulate_2op_SrcB("rcl", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
1251                 break;
1252         case 3: /* rcr */
1253                 emulate_2op_SrcB("rcr", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
1254                 break;
1255         case 4: /* sal/shl */
1256         case 6: /* sal/shl */
1257                 emulate_2op_SrcB("sal", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
1258                 break;
1259         case 5: /* shr */
1260                 emulate_2op_SrcB("shr", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
1261                 break;
1262         case 7: /* sar */
1263                 emulate_2op_SrcB("sar", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
1264                 break;
1265         }
1266 }
1267
1268 static inline int emulate_grp3(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1269                                struct x86_emulate_ops *ops)
1270 {
1271         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
1272         int rc = 0;
1273
1274         switch (c->modrm_reg) {
1275         case 0 ... 1:   /* test */
1276                 emulate_2op_SrcV("test", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
1277                 break;
1278         case 2: /* not */
1279                 c->dst.val = ~c->dst.val;
1280                 break;
1281         case 3: /* neg */
1282                 emulate_1op("neg", c->dst, ctxt->eflags);
1283                 break;
1284         default:
1285                 DPRINTF("Cannot emulate %02x\n", c->b);
1286                 rc = X86EMUL_UNHANDLEABLE;
1287                 break;
1288         }
1289         return rc;
1290 }
1291
1292 static inline int emulate_grp45(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1293                                struct x86_emulate_ops *ops)
1294 {
1295         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
1296
1297         switch (c->modrm_reg) {
1298         case 0: /* inc */
1299                 emulate_1op("inc", c->dst, ctxt->eflags);
1300                 break;
1301         case 1: /* dec */
1302                 emulate_1op("dec", c->dst, ctxt->eflags);
1303                 break;
1304         case 2: /* call near abs */ {
1305                 long int old_eip;
1306                 old_eip = c->eip;
1307                 c->eip = c->src.val;
1308                 c->src.val = old_eip;
1309                 emulate_push(ctxt);
1310                 break;
1311         }
1312         case 4: /* jmp abs */
1313                 c->eip = c->src.val;
1314                 break;
1315         case 6: /* push */
1316                 emulate_push(ctxt);
1317                 break;
1318         }
1319         return 0;
1320 }
1321
1322 static inline int emulate_grp9(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1323                                struct x86_emulate_ops *ops,
1324                                unsigned long memop)
1325 {
1326         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
1327         u64 old, new;
1328         int rc;
1329
1330         rc = ops->read_emulated(memop, &old, 8, ctxt->vcpu);
1331         if (rc != 0)
1332                 return rc;
1333
1334         if (((u32) (old >> 0) != (u32) c->regs[VCPU_REGS_RAX]) ||
1335             ((u32) (old >> 32) != (u32) c->regs[VCPU_REGS_RDX])) {
1336
1337                 c->regs[VCPU_REGS_RAX] = (u32) (old >> 0);
1338                 c->regs[VCPU_REGS_RDX] = (u32) (old >> 32);
1339                 ctxt->eflags &= ~EFLG_ZF;
1340
1341         } else {
1342                 new = ((u64)c->regs[VCPU_REGS_RCX] << 32) |
1343                        (u32) c->regs[VCPU_REGS_RBX];
1344
1345                 rc = ops->cmpxchg_emulated(memop, &old, &new, 8, ctxt->vcpu);
1346                 if (rc != 0)
1347                         return rc;
1348                 ctxt->eflags |= EFLG_ZF;
1349         }
1350         return 0;
1351 }
1352
1353 static int emulate_ret_far(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1354                            struct x86_emulate_ops *ops)
1355 {
1356         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
1357         int rc;
1358         unsigned long cs;
1359
1360         rc = emulate_pop(ctxt, ops, &c->eip, c->op_bytes);
1361         if (rc)
1362                 return rc;
1363         if (c->op_bytes == 4)
1364                 c->eip = (u32)c->eip;
1365         rc = emulate_pop(ctxt, ops, &cs, c->op_bytes);
1366         if (rc)
1367                 return rc;
1368         rc = kvm_load_segment_descriptor(ctxt->vcpu, (u16)cs, 1, VCPU_SREG_CS);
1369         return rc;
1370 }
1371
1372 static inline int writeback(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1373                             struct x86_emulate_ops *ops)
1374 {
1375         int rc;
1376         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
1377
1378         switch (c->dst.type) {
1379         case OP_REG:
1380                 /* The 4-byte case *is* correct:
1381                  * in 64-bit mode we zero-extend.
1382                  */
1383                 switch (c->dst.bytes) {
1384                 case 1:
1385                         *(u8 *)c->dst.ptr = (u8)c->dst.val;
1386                         break;
1387                 case 2:
1388                         *(u16 *)c->dst.ptr = (u16)c->dst.val;
1389                         break;
1390                 case 4:
1391                         *c->dst.ptr = (u32)c->dst.val;
1392                         break;  /* 64b: zero-ext */
1393                 case 8:
1394                         *c->dst.ptr = c->dst.val;
1395                         break;
1396                 }
1397                 break;
1398         case OP_MEM:
1399                 if (c->lock_prefix)
1400                         rc = ops->cmpxchg_emulated(
1401                                         (unsigned long)c->dst.ptr,
1402                                         &c->dst.orig_val,
1403                                         &c->dst.val,
1404                                         c->dst.bytes,
1405                                         ctxt->vcpu);
1406                 else
1407                         rc = ops->write_emulated(
1408                                         (unsigned long)c->dst.ptr,
1409                                         &c->dst.val,
1410                                         c->dst.bytes,
1411                                         ctxt->vcpu);
1412                 if (rc != 0)
1413                         return rc;
1414                 break;
1415         case OP_NONE:
1416                 /* no writeback */
1417                 break;
1418         default:
1419                 break;
1420         }
1421         return 0;
1422 }
1423
1424 static void toggle_interruptibility(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, u32 mask)
1425 {
1426         u32 int_shadow = kvm_x86_ops->get_interrupt_shadow(ctxt->vcpu, mask);
1427         /*
1428          * an sti; sti; sequence only disable interrupts for the first
1429          * instruction. So, if the last instruction, be it emulated or
1430          * not, left the system with the INT_STI flag enabled, it
1431          * means that the last instruction is an sti. We should not
1432          * leave the flag on in this case. The same goes for mov ss
1433          */
1434         if (!(int_shadow & mask))
1435                 ctxt->interruptibility = mask;
1436 }
1437
1438 static inline void
1439 setup_syscalls_segments(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1440         struct kvm_segment *cs, struct kvm_segment *ss)
1441 {
1442         memset(cs, 0, sizeof(struct kvm_segment));
1443         kvm_x86_ops->get_segment(ctxt->vcpu, cs, VCPU_SREG_CS);
1444         memset(ss, 0, sizeof(struct kvm_segment));
1445
1446         cs->l = 0;              /* will be adjusted later */
1447         cs->base = 0;           /* flat segment */
1448         cs->g = 1;              /* 4kb granularity */
1449         cs->limit = 0xffffffff; /* 4GB limit */
1450         cs->type = 0x0b;        /* Read, Execute, Accessed */
1451         cs->s = 1;
1452         cs->dpl = 0;            /* will be adjusted later */
1453         cs->present = 1;
1454         cs->db = 1;
1455
1456         ss->unusable = 0;
1457         ss->base = 0;           /* flat segment */
1458         ss->limit = 0xffffffff; /* 4GB limit */
1459         ss->g = 1;              /* 4kb granularity */
1460         ss->s = 1;
1461         ss->type = 0x03;        /* Read/Write, Accessed */
1462         ss->db = 1;             /* 32bit stack segment */
1463         ss->dpl = 0;
1464         ss->present = 1;
1465 }
1466
1467 static int
1468 emulate_syscall(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1469 {
1470         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
1471         struct kvm_segment cs, ss;
1472         u64 msr_data;
1473
1474         /* syscall is not available in real mode */
1475         if (c->lock_prefix || ctxt->mode == X86EMUL_MODE_REAL
1476                 || !(ctxt->vcpu->arch.cr0 & X86_CR0_PE))
1477                 return -1;
1478
1479         setup_syscalls_segments(ctxt, &cs, &ss);
1480
1481         kvm_x86_ops->get_msr(ctxt->vcpu, MSR_STAR, &msr_data);
1482         msr_data >>= 32;
1483         cs.selector = (u16)(msr_data & 0xfffc);
1484         ss.selector = (u16)(msr_data + 8);
1485
1486         if (is_long_mode(ctxt->vcpu)) {
1487                 cs.db = 0;
1488                 cs.l = 1;
1489         }
1490         kvm_x86_ops->set_segment(ctxt->vcpu, &cs, VCPU_SREG_CS);
1491         kvm_x86_ops->set_segment(ctxt->vcpu, &ss, VCPU_SREG_SS);
1492
1493         c->regs[VCPU_REGS_RCX] = c->eip;
1494         if (is_long_mode(ctxt->vcpu)) {
1495 #ifdef CONFIG_X86_64
1496                 c->regs[VCPU_REGS_R11] = ctxt->eflags & ~EFLG_RF;
1497
1498                 kvm_x86_ops->get_msr(ctxt->vcpu,
1499                         ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64 ?
1500                         MSR_LSTAR : MSR_CSTAR, &msr_data);
1501                 c->eip = msr_data;
1502
1503                 kvm_x86_ops->get_msr(ctxt->vcpu, MSR_SYSCALL_MASK, &msr_data);
1504                 ctxt->eflags &= ~(msr_data | EFLG_RF);
1505 #endif
1506         } else {
1507                 /* legacy mode */
1508                 kvm_x86_ops->get_msr(ctxt->vcpu, MSR_STAR, &msr_data);
1509                 c->eip = (u32)msr_data;
1510
1511                 ctxt->eflags &= ~(EFLG_VM | EFLG_IF | EFLG_RF);
1512         }
1513
1514         return 0;
1515 }
1516
1517 static int
1518 emulate_sysenter(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1519 {
1520         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
1521         struct kvm_segment cs, ss;
1522         u64 msr_data;
1523
1524         /* inject #UD if LOCK prefix is used */
1525         if (c->lock_prefix)
1526                 return -1;
1527
1528         /* inject #GP if in real mode or paging is disabled */
1529         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_REAL ||
1530                 !(ctxt->vcpu->arch.cr0 & X86_CR0_PE)) {
1531                 kvm_inject_gp(ctxt->vcpu, 0);
1532                 return -1;
1533         }
1534
1535         /* XXX sysenter/sysexit have not been tested in 64bit mode.
1536         * Therefore, we inject an #UD.
1537         */
1538         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64)
1539                 return -1;
1540
1541         setup_syscalls_segments(ctxt, &cs, &ss);
1542
1543         kvm_x86_ops->get_msr(ctxt->vcpu, MSR_IA32_SYSENTER_CS, &msr_data);
1544         switch (ctxt->mode) {
1545         case X86EMUL_MODE_PROT32:
1546                 if ((msr_data & 0xfffc) == 0x0) {
1547                         kvm_inject_gp(ctxt->vcpu, 0);
1548                         return -1;
1549                 }
1550                 break;
1551         case X86EMUL_MODE_PROT64:
1552                 if (msr_data == 0x0) {
1553                         kvm_inject_gp(ctxt->vcpu, 0);
1554                         return -1;
1555                 }
1556                 break;
1557         }
1558
1559         ctxt->eflags &= ~(EFLG_VM | EFLG_IF | EFLG_RF);
1560         cs.selector = (u16)msr_data;
1561         cs.selector &= ~SELECTOR_RPL_MASK;
1562         ss.selector = cs.selector + 8;
1563         ss.selector &= ~SELECTOR_RPL_MASK;
1564         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64
1565                 || is_long_mode(ctxt->vcpu)) {
1566                 cs.db = 0;
1567                 cs.l = 1;
1568         }
1569
1570         kvm_x86_ops->set_segment(ctxt->vcpu, &cs, VCPU_SREG_CS);
1571         kvm_x86_ops->set_segment(ctxt->vcpu, &ss, VCPU_SREG_SS);
1572
1573         kvm_x86_ops->get_msr(ctxt->vcpu, MSR_IA32_SYSENTER_EIP, &msr_data);
1574         c->eip = msr_data;
1575
1576         kvm_x86_ops->get_msr(ctxt->vcpu, MSR_IA32_SYSENTER_ESP, &msr_data);
1577         c->regs[VCPU_REGS_RSP] = msr_data;
1578
1579         return 0;
1580 }
1581
1582 static int
1583 emulate_sysexit(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1584 {
1585         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
1586         struct kvm_segment cs, ss;
1587         u64 msr_data;
1588         int usermode;
1589
1590         /* inject #UD if LOCK prefix is used */
1591         if (c->lock_prefix)
1592                 return -1;
1593
1594         /* inject #GP if in real mode or paging is disabled */
1595         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_REAL
1596                 || !(ctxt->vcpu->arch.cr0 & X86_CR0_PE)) {
1597                 kvm_inject_gp(ctxt->vcpu, 0);
1598                 return -1;
1599         }
1600
1601         /* sysexit must be called from CPL 0 */
1602         if (kvm_x86_ops->get_cpl(ctxt->vcpu) != 0) {
1603                 kvm_inject_gp(ctxt->vcpu, 0);
1604                 return -1;
1605         }
1606
1607         setup_syscalls_segments(ctxt, &cs, &ss);
1608
1609         if ((c->rex_prefix & 0x8) != 0x0)
1610                 usermode = X86EMUL_MODE_PROT64;
1611         else
1612                 usermode = X86EMUL_MODE_PROT32;
1613
1614         cs.dpl = 3;
1615         ss.dpl = 3;
1616         kvm_x86_ops->get_msr(ctxt->vcpu, MSR_IA32_SYSENTER_CS, &msr_data);
1617         switch (usermode) {
1618         case X86EMUL_MODE_PROT32:
1619                 cs.selector = (u16)(msr_data + 16);
1620                 if ((msr_data & 0xfffc) == 0x0) {
1621                         kvm_inject_gp(ctxt->vcpu, 0);
1622                         return -1;
1623                 }
1624                 ss.selector = (u16)(msr_data + 24);
1625                 break;
1626         case X86EMUL_MODE_PROT64:
1627                 cs.selector = (u16)(msr_data + 32);
1628                 if (msr_data == 0x0) {
1629                         kvm_inject_gp(ctxt->vcpu, 0);
1630                         return -1;
1631                 }
1632                 ss.selector = cs.selector + 8;
1633                 cs.db = 0;
1634                 cs.l = 1;
1635                 break;
1636         }
1637         cs.selector |= SELECTOR_RPL_MASK;
1638         ss.selector |= SELECTOR_RPL_MASK;
1639
1640         kvm_x86_ops->set_segment(ctxt->vcpu, &cs, VCPU_SREG_CS);
1641         kvm_x86_ops->set_segment(ctxt->vcpu, &ss, VCPU_SREG_SS);
1642
1643         c->eip = ctxt->vcpu->arch.regs[VCPU_REGS_RDX];
1644         c->regs[VCPU_REGS_RSP] = ctxt->vcpu->arch.regs[VCPU_REGS_RCX];
1645
1646         return 0;
1647 }
1648
1649 int
1650 x86_emulate_insn(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, struct x86_emulate_ops *ops)
1651 {
1652         unsigned long memop = 0;
1653         u64 msr_data;
1654         unsigned long saved_eip = 0;
1655         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
1656         unsigned int port;
1657         int io_dir_in;
1658         int rc = 0;
1659
1660         ctxt->interruptibility = 0;
1661
1662         /* Shadow copy of register state. Committed on successful emulation.
1663          * NOTE: we can copy them from vcpu as x86_decode_insn() doesn't
1664          * modify them.
1665          */
1666
1667         memcpy(c->regs, ctxt->vcpu->arch.regs, sizeof c->regs);
1668         saved_eip = c->eip;
1669
1670         if (((c->d & ModRM) && (c->modrm_mod != 3)) || (c->d & MemAbs))
1671                 memop = c->modrm_ea;
1672
1673         if (c->rep_prefix && (c->d & String)) {
1674                 /* All REP prefixes have the same first termination condition */
1675                 if (c->regs[VCPU_REGS_RCX] == 0) {
1676                         kvm_rip_write(ctxt->vcpu, c->eip);
1677                         goto done;
1678                 }
1679                 /* The second termination condition only applies for REPE
1680                  * and REPNE. Test if the repeat string operation prefix is
1681                  * REPE/REPZ or REPNE/REPNZ and if it's the case it tests the
1682                  * corresponding termination condition according to:
1683                  *      - if REPE/REPZ and ZF = 0 then done
1684                  *      - if REPNE/REPNZ and ZF = 1 then done
1685                  */
1686                 if ((c->b == 0xa6) || (c->b == 0xa7) ||
1687                                 (c->b == 0xae) || (c->b == 0xaf)) {
1688                         if ((c->rep_prefix == REPE_PREFIX) &&
1689                                 ((ctxt->eflags & EFLG_ZF) == 0)) {
1690                                         kvm_rip_write(ctxt->vcpu, c->eip);
1691                                         goto done;
1692                         }
1693                         if ((c->rep_prefix == REPNE_PREFIX) &&
1694                                 ((ctxt->eflags & EFLG_ZF) == EFLG_ZF)) {
1695                                 kvm_rip_write(ctxt->vcpu, c->eip);
1696                                 goto done;
1697                         }
1698                 }
1699                 c->regs[VCPU_REGS_RCX]--;
1700                 c->eip = kvm_rip_read(ctxt->vcpu);
1701         }
1702
1703         if (c->src.type == OP_MEM) {
1704                 c->src.ptr = (unsigned long *)memop;
1705                 c->src.val = 0;
1706                 rc = ops->read_emulated((unsigned long)c->src.ptr,
1707                                         &c->src.val,
1708                                         c->src.bytes,
1709                                         ctxt->vcpu);
1710                 if (rc != 0)
1711                         goto done;
1712                 c->src.orig_val = c->src.val;
1713         }
1714
1715         if ((c->d & DstMask) == ImplicitOps)
1716                 goto special_insn;
1717
1718
1719         if (c->dst.type == OP_MEM) {
1720                 c->dst.ptr = (unsigned long *)memop;
1721                 c->dst.bytes = (c->d & ByteOp) ? 1 : c->op_bytes;
1722                 c->dst.val = 0;
1723                 if (c->d & BitOp) {
1724                         unsigned long mask = ~(c->dst.bytes * 8 - 1);
1725
1726                         c->dst.ptr = (void *)c->dst.ptr +
1727                                                    (c->src.val & mask) / 8;
1728                 }
1729                 if (!(c->d & Mov) &&
1730                                    /* optimisation - avoid slow emulated read */
1731                     ((rc = ops->read_emulated((unsigned long)c->dst.ptr,
1732                                            &c->dst.val,
1733                                           c->dst.bytes, ctxt->vcpu)) != 0))
1734                         goto done;
1735         }
1736         c->dst.orig_val = c->dst.val;
1737
1738 special_insn:
1739
1740         if (c->twobyte)
1741                 goto twobyte_insn;
1742
1743         switch (c->b) {
1744         case 0x00 ... 0x05:
1745               add:              /* add */
1746                 emulate_2op_SrcV("add", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
1747                 break;
1748         case 0x06:              /* push es */
1749                 emulate_push_sreg(ctxt, VCPU_SREG_ES);
1750                 break;
1751         case 0x07:              /* pop es */
1752                 rc = emulate_pop_sreg(ctxt, ops, VCPU_SREG_ES);
1753                 if (rc != 0)
1754                         goto done;
1755                 break;
1756         case 0x08 ... 0x0d:
1757               or:               /* or */
1758                 emulate_2op_SrcV("or", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
1759                 break;
1760         case 0x0e:              /* push cs */
1761                 emulate_push_sreg(ctxt, VCPU_SREG_CS);
1762                 break;
1763         case 0x10 ... 0x15:
1764               adc:              /* adc */
1765                 emulate_2op_SrcV("adc", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
1766                 break;
1767         case 0x16:              /* push ss */
1768                 emulate_push_sreg(ctxt, VCPU_SREG_SS);
1769                 break;
1770         case 0x17:              /* pop ss */
1771                 rc = emulate_pop_sreg(ctxt, ops, VCPU_SREG_SS);
1772                 if (rc != 0)
1773                         goto done;
1774                 break;
1775         case 0x18 ... 0x1d:
1776               sbb:              /* sbb */
1777                 emulate_2op_SrcV("sbb", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
1778                 break;
1779         case 0x1e:              /* push ds */
1780                 emulate_push_sreg(ctxt, VCPU_SREG_DS);
1781                 break;
1782         case 0x1f:              /* pop ds */
1783                 rc = emulate_pop_sreg(ctxt, ops, VCPU_SREG_DS);
1784                 if (rc != 0)
1785                         goto done;
1786                 break;
1787         case 0x20 ... 0x25:
1788               and:              /* and */
1789                 emulate_2op_SrcV("and", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
1790                 break;
1791         case 0x28 ... 0x2d:
1792               sub:              /* sub */
1793                 emulate_2op_SrcV("sub", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
1794                 break;
1795         case 0x30 ... 0x35:
1796               xor:              /* xor */
1797                 emulate_2op_SrcV("xor", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
1798                 break;
1799         case 0x38 ... 0x3d:
1800               cmp:              /* cmp */
1801                 emulate_2op_SrcV("cmp", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
1802                 break;
1803         case 0x40 ... 0x47: /* inc r16/r32 */
1804                 emulate_1op("inc", c->dst, ctxt->eflags);
1805                 break;
1806         case 0x48 ... 0x4f: /* dec r16/r32 */
1807                 emulate_1op("dec", c->dst, ctxt->eflags);
1808                 break;
1809         case 0x50 ... 0x57:  /* push reg */
1810                 emulate_push(ctxt);
1811                 break;
1812         case 0x58 ... 0x5f: /* pop reg */
1813         pop_instruction:
1814                 rc = emulate_pop(ctxt, ops, &c->dst.val, c->op_bytes);
1815                 if (rc != 0)
1816                         goto done;
1817                 break;
1818         case 0x63:              /* movsxd */
1819                 if (ctxt->mode != X86EMUL_MODE_PROT64)
1820                         goto cannot_emulate;
1821                 c->dst.val = (s32) c->src.val;
1822                 break;
1823         case 0x68: /* push imm */
1824         case 0x6a: /* push imm8 */
1825                 emulate_push(ctxt);
1826                 break;
1827         case 0x6c:              /* insb */
1828         case 0x6d:              /* insw/insd */
1829                  if (kvm_emulate_pio_string(ctxt->vcpu,
1830                                 1,
1831                                 (c->d & ByteOp) ? 1 : c->op_bytes,
1832                                 c->rep_prefix ?
1833                                 address_mask(c, c->regs[VCPU_REGS_RCX]) : 1,
1834                                 (ctxt->eflags & EFLG_DF),
1835                                 register_address(c, es_base(ctxt),
1836                                                  c->regs[VCPU_REGS_RDI]),
1837                                 c->rep_prefix,
1838                                 c->regs[VCPU_REGS_RDX]) == 0) {
1839                         c->eip = saved_eip;
1840                         return -1;
1841                 }
1842                 return 0;
1843         case 0x6e:              /* outsb */
1844         case 0x6f:              /* outsw/outsd */
1845                 if (kvm_emulate_pio_string(ctxt->vcpu,
1846                                 0,
1847                                 (c->d & ByteOp) ? 1 : c->op_bytes,
1848                                 c->rep_prefix ?
1849                                 address_mask(c, c->regs[VCPU_REGS_RCX]) : 1,
1850                                 (ctxt->eflags & EFLG_DF),
1851                                          register_address(c,
1852                                           seg_override_base(ctxt, c),
1853                                                  c->regs[VCPU_REGS_RSI]),
1854                                 c->rep_prefix,
1855                                 c->regs[VCPU_REGS_RDX]) == 0) {
1856                         c->eip = saved_eip;
1857                         return -1;
1858                 }
1859                 return 0;
1860         case 0x70 ... 0x7f: /* jcc (short) */
1861                 if (test_cc(c->b, ctxt->eflags))
1862                         jmp_rel(c, c->src.val);
1863                 break;
1864         case 0x80 ... 0x83:     /* Grp1 */
1865                 switch (c->modrm_reg) {
1866                 case 0:
1867                         goto add;
1868                 case 1:
1869                         goto or;
1870                 case 2:
1871                         goto adc;
1872                 case 3:
1873                         goto sbb;
1874                 case 4:
1875                         goto and;
1876                 case 5:
1877                         goto sub;
1878                 case 6:
1879                         goto xor;
1880                 case 7:
1881                         goto cmp;
1882                 }
1883                 break;
1884         case 0x84 ... 0x85:
1885                 emulate_2op_SrcV("test", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
1886                 break;
1887         case 0x86 ... 0x87:     /* xchg */
1888         xchg:
1889                 /* Write back the register source. */
1890                 switch (c->dst.bytes) {
1891                 case 1:
1892                         *(u8 *) c->src.ptr = (u8) c->dst.val;
1893                         break;
1894                 case 2:
1895                         *(u16 *) c->src.ptr = (u16) c->dst.val;
1896                         break;
1897                 case 4:
1898                         *c->src.ptr = (u32) c->dst.val;
1899                         break;  /* 64b reg: zero-extend */
1900                 case 8:
1901                         *c->src.ptr = c->dst.val;
1902                         break;
1903                 }
1904                 /*
1905                  * Write back the memory destination with implicit LOCK
1906                  * prefix.
1907                  */
1908                 c->dst.val = c->src.val;
1909                 c->lock_prefix = 1;
1910                 break;
1911         case 0x88 ... 0x8b:     /* mov */
1912                 goto mov;
1913         case 0x8c: { /* mov r/m, sreg */
1914                 struct kvm_segment segreg;
1915
1916                 if (c->modrm_reg <= 5)
1917                         kvm_get_segment(ctxt->vcpu, &segreg, c->modrm_reg);
1918                 else {
1919                         printk(KERN_INFO "0x8c: Invalid segreg in modrm byte 0x%02x\n",
1920                                c->modrm);
1921                         goto cannot_emulate;
1922                 }
1923                 c->dst.val = segreg.selector;
1924                 break;
1925         }
1926         case 0x8d: /* lea r16/r32, m */
1927                 c->dst.val = c->modrm_ea;
1928                 break;
1929         case 0x8e: { /* mov seg, r/m16 */
1930                 uint16_t sel;
1931                 int type_bits;
1932                 int err;
1933
1934                 sel = c->src.val;
1935                 if (c->modrm_reg == VCPU_SREG_SS)
1936                         toggle_interruptibility(ctxt, X86_SHADOW_INT_MOV_SS);
1937
1938                 if (c->modrm_reg <= 5) {
1939                         type_bits = (c->modrm_reg == 1) ? 9 : 1;
1940                         err = kvm_load_segment_descriptor(ctxt->vcpu, sel,
1941                                                           type_bits, c->modrm_reg);
1942                 } else {
1943                         printk(KERN_INFO "Invalid segreg in modrm byte 0x%02x\n",
1944                                         c->modrm);
1945                         goto cannot_emulate;
1946                 }
1947
1948                 if (err < 0)
1949                         goto cannot_emulate;
1950
1951                 c->dst.type = OP_NONE;  /* Disable writeback. */
1952                 break;
1953         }
1954         case 0x8f:              /* pop (sole member of Grp1a) */
1955                 rc = emulate_grp1a(ctxt, ops);
1956                 if (rc != 0)
1957                         goto done;
1958                 break;
1959         case 0x90: /* nop / xchg r8,rax */
1960                 if (!(c->rex_prefix & 1)) { /* nop */
1961                         c->dst.type = OP_NONE;
1962                         break;
1963                 }
1964         case 0x91 ... 0x97: /* xchg reg,rax */
1965                 c->src.type = c->dst.type = OP_REG;
1966                 c->src.bytes = c->dst.bytes = c->op_bytes;
1967                 c->src.ptr = (unsigned long *) &c->regs[VCPU_REGS_RAX];
1968                 c->src.val = *(c->src.ptr);
1969                 goto xchg;
1970         case 0x9c: /* pushf */
1971                 c->src.val =  (unsigned long) ctxt->eflags;
1972                 emulate_push(ctxt);
1973                 break;
1974         case 0x9d: /* popf */
1975                 c->dst.type = OP_REG;
1976                 c->dst.ptr = (unsigned long *) &ctxt->eflags;
1977                 c->dst.bytes = c->op_bytes;
1978                 goto pop_instruction;
1979         case 0xa0 ... 0xa1:     /* mov */
1980                 c->dst.ptr = (unsigned long *)&c->regs[VCPU_REGS_RAX];
1981                 c->dst.val = c->src.val;
1982                 break;
1983         case 0xa2 ... 0xa3:     /* mov */
1984                 c->dst.val = (unsigned long)c->regs[VCPU_REGS_RAX];
1985                 break;
1986         case 0xa4 ... 0xa5:     /* movs */
1987                 c->dst.type = OP_MEM;
1988                 c->dst.bytes = (c->d & ByteOp) ? 1 : c->op_bytes;
1989                 c->dst.ptr = (unsigned long *)register_address(c,
1990                                                    es_base(ctxt),
1991                                                    c->regs[VCPU_REGS_RDI]);
1992                 if ((rc = ops->read_emulated(register_address(c,
1993                                            seg_override_base(ctxt, c),
1994                                         c->regs[VCPU_REGS_RSI]),
1995                                         &c->dst.val,
1996                                         c->dst.bytes, ctxt->vcpu)) != 0)
1997                         goto done;
1998                 register_address_increment(c, &c->regs[VCPU_REGS_RSI],
1999                                        (ctxt->eflags & EFLG_DF) ? -c->dst.bytes
2000                                                            : c->dst.bytes);
2001                 register_address_increment(c, &c->regs[VCPU_REGS_RDI],
2002                                        (ctxt->eflags & EFLG_DF) ? -c->dst.bytes
2003                                                            : c->dst.bytes);
2004                 break;
2005         case 0xa6 ... 0xa7:     /* cmps */
2006                 c->src.type = OP_NONE; /* Disable writeback. */
2007                 c->src.bytes = (c->d & ByteOp) ? 1 : c->op_bytes;
2008                 c->src.ptr = (unsigned long *)register_address(c,
2009                                        seg_override_base(ctxt, c),
2010                                                    c->regs[VCPU_REGS_RSI]);
2011                 if ((rc = ops->read_emulated((unsigned long)c->src.ptr,
2012                                                 &c->src.val,
2013                                                 c->src.bytes,
2014                                                 ctxt->vcpu)) != 0)
2015                         goto done;
2016
2017                 c->dst.type = OP_NONE; /* Disable writeback. */
2018                 c->dst.bytes = (c->d & ByteOp) ? 1 : c->op_bytes;
2019                 c->dst.ptr = (unsigned long *)register_address(c,
2020                                                    es_base(ctxt),
2021                                                    c->regs[VCPU_REGS_RDI]);
2022                 if ((rc = ops->read_emulated((unsigned long)c->dst.ptr,
2023                                                 &c->dst.val,
2024                                                 c->dst.bytes,
2025                                                 ctxt->vcpu)) != 0)
2026                         goto done;
2027
2028                 DPRINTF("cmps: mem1=0x%p mem2=0x%p\n", c->src.ptr, c->dst.ptr);
2029
2030                 emulate_2op_SrcV("cmp", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
2031
2032                 register_address_increment(c, &c->regs[VCPU_REGS_RSI],
2033                                        (ctxt->eflags & EFLG_DF) ? -c->src.bytes
2034                                                                   : c->src.bytes);
2035                 register_address_increment(c, &c->regs[VCPU_REGS_RDI],
2036                                        (ctxt->eflags & EFLG_DF) ? -c->dst.bytes
2037                                                                   : c->dst.bytes);
2038
2039                 break;
2040         case 0xaa ... 0xab:     /* stos */
2041                 c->dst.type = OP_MEM;
2042                 c->dst.bytes = (c->d & ByteOp) ? 1 : c->op_bytes;
2043                 c->dst.ptr = (unsigned long *)register_address(c,
2044                                                    es_base(ctxt),
2045                                                    c->regs[VCPU_REGS_RDI]);
2046                 c->dst.val = c->regs[VCPU_REGS_RAX];
2047                 register_address_increment(c, &c->regs[VCPU_REGS_RDI],
2048                                        (ctxt->eflags & EFLG_DF) ? -c->dst.bytes
2049                                                            : c->dst.bytes);
2050                 break;
2051         case 0xac ... 0xad:     /* lods */
2052                 c->dst.type = OP_REG;
2053                 c->dst.bytes = (c->d & ByteOp) ? 1 : c->op_bytes;
2054                 c->dst.ptr = (unsigned long *)&c->regs[VCPU_REGS_RAX];
2055                 if ((rc = ops->read_emulated(register_address(c,
2056                                                  seg_override_base(ctxt, c),
2057                                                  c->regs[VCPU_REGS_RSI]),
2058                                                  &c->dst.val,
2059                                                  c->dst.bytes,
2060                                                  ctxt->vcpu)) != 0)
2061                         goto done;
2062                 register_address_increment(c, &c->regs[VCPU_REGS_RSI],
2063                                        (ctxt->eflags & EFLG_DF) ? -c->dst.bytes
2064                                                            : c->dst.bytes);
2065                 break;
2066         case 0xae ... 0xaf:     /* scas */
2067                 DPRINTF("Urk! I don't handle SCAS.\n");
2068                 goto cannot_emulate;
2069         case 0xb0 ... 0xbf: /* mov r, imm */
2070                 goto mov;
2071         case 0xc0 ... 0xc1:
2072                 emulate_grp2(ctxt);
2073                 break;
2074         case 0xc3: /* ret */
2075                 c->dst.type = OP_REG;
2076                 c->dst.ptr = &c->eip;
2077                 c->dst.bytes = c->op_bytes;
2078                 goto pop_instruction;
2079         case 0xc6 ... 0xc7:     /* mov (sole member of Grp11) */
2080         mov:
2081                 c->dst.val = c->src.val;
2082                 break;
2083         case 0xcb:              /* ret far */
2084                 rc = emulate_ret_far(ctxt, ops);
2085                 if (rc)
2086                         goto done;
2087                 break;
2088         case 0xd0 ... 0xd1:     /* Grp2 */
2089                 c->src.val = 1;
2090                 emulate_grp2(ctxt);
2091                 break;
2092         case 0xd2 ... 0xd3:     /* Grp2 */
2093                 c->src.val = c->regs[VCPU_REGS_RCX];
2094                 emulate_grp2(ctxt);
2095                 break;
2096         case 0xe4:      /* inb */
2097         case 0xe5:      /* in */
2098                 port = c->src.val;
2099                 io_dir_in = 1;
2100                 goto do_io;
2101         case 0xe6: /* outb */
2102         case 0xe7: /* out */
2103                 port = c->src.val;
2104                 io_dir_in = 0;
2105                 goto do_io;
2106         case 0xe8: /* call (near) */ {
2107                 long int rel = c->src.val;
2108                 c->src.val = (unsigned long) c->eip;
2109                 jmp_rel(c, rel);
2110                 emulate_push(ctxt);
2111                 break;
2112         }
2113         case 0xe9: /* jmp rel */
2114                 goto jmp;
2115         case 0xea: /* jmp far */
2116                 if (kvm_load_segment_descriptor(ctxt->vcpu, c->src2.val, 9,
2117                                         VCPU_SREG_CS) < 0) {
2118                         DPRINTF("jmp far: Failed to load CS descriptor\n");
2119                         goto cannot_emulate;
2120                 }
2121
2122                 c->eip = c->src.val;
2123                 break;
2124         case 0xeb:
2125               jmp:              /* jmp rel short */
2126                 jmp_rel(c, c->src.val);
2127                 c->dst.type = OP_NONE; /* Disable writeback. */
2128                 break;
2129         case 0xec: /* in al,dx */
2130         case 0xed: /* in (e/r)ax,dx */
2131                 port = c->regs[VCPU_REGS_RDX];
2132                 io_dir_in = 1;
2133                 goto do_io;
2134         case 0xee: /* out al,dx */
2135         case 0xef: /* out (e/r)ax,dx */
2136                 port = c->regs[VCPU_REGS_RDX];
2137                 io_dir_in = 0;
2138         do_io:  if (kvm_emulate_pio(ctxt->vcpu, io_dir_in,
2139                                    (c->d & ByteOp) ? 1 : c->op_bytes,
2140                                    port) != 0) {
2141                         c->eip = saved_eip;
2142                         goto cannot_emulate;
2143                 }
2144                 break;
2145         case 0xf4:              /* hlt */
2146                 ctxt->vcpu->arch.halt_request = 1;
2147                 break;
2148         case 0xf5:      /* cmc */
2149                 /* complement carry flag from eflags reg */
2150                 ctxt->eflags ^= EFLG_CF;
2151                 c->dst.type = OP_NONE;  /* Disable writeback. */
2152                 break;
2153         case 0xf6 ... 0xf7:     /* Grp3 */
2154                 rc = emulate_grp3(ctxt, ops);
2155                 if (rc != 0)
2156                         goto done;
2157                 break;
2158         case 0xf8: /* clc */
2159                 ctxt->eflags &= ~EFLG_CF;
2160                 c->dst.type = OP_NONE;  /* Disable writeback. */
2161                 break;
2162         case 0xfa: /* cli */
2163                 ctxt->eflags &= ~X86_EFLAGS_IF;
2164                 c->dst.type = OP_NONE;  /* Disable writeback. */
2165                 break;
2166         case 0xfb: /* sti */
2167                 toggle_interruptibility(ctxt, X86_SHADOW_INT_STI);
2168                 ctxt->eflags |= X86_EFLAGS_IF;
2169                 c->dst.type = OP_NONE;  /* Disable writeback. */
2170                 break;
2171         case 0xfc: /* cld */
2172                 ctxt->eflags &= ~EFLG_DF;
2173                 c->dst.type = OP_NONE;  /* Disable writeback. */
2174                 break;
2175         case 0xfd: /* std */
2176                 ctxt->eflags |= EFLG_DF;
2177                 c->dst.type = OP_NONE;  /* Disable writeback. */
2178                 break;
2179         case 0xfe ... 0xff:     /* Grp4/Grp5 */
2180                 rc = emulate_grp45(ctxt, ops);
2181                 if (rc != 0)
2182                         goto done;
2183                 break;
2184         }
2185
2186 writeback:
2187         rc = writeback(ctxt, ops);
2188         if (rc != 0)
2189                 goto done;
2190
2191         /* Commit shadow register state. */
2192         memcpy(ctxt->vcpu->arch.regs, c->regs, sizeof c->regs);
2193         kvm_rip_write(ctxt->vcpu, c->eip);
2194
2195 done:
2196         if (rc == X86EMUL_UNHANDLEABLE) {
2197                 c->eip = saved_eip;
2198                 return -1;
2199         }
2200         return 0;
2201
2202 twobyte_insn:
2203         switch (c->b) {
2204         case 0x01: /* lgdt, lidt, lmsw */
2205                 switch (c->modrm_reg) {
2206                         u16 size;
2207                         unsigned long address;
2208
2209                 case 0: /* vmcall */
2210                         if (c->modrm_mod != 3 || c->modrm_rm != 1)
2211                                 goto cannot_emulate;
2212
2213                         rc = kvm_fix_hypercall(ctxt->vcpu);
2214                         if (rc)
2215                                 goto done;
2216
2217                         /* Let the processor re-execute the fixed hypercall */
2218                         c->eip = kvm_rip_read(ctxt->vcpu);
2219                         /* Disable writeback. */
2220                         c->dst.type = OP_NONE;
2221                         break;
2222                 case 2: /* lgdt */
2223                         rc = read_descriptor(ctxt, ops, c->src.ptr,
2224                                              &size, &address, c->op_bytes);
2225                         if (rc)
2226                                 goto done;
2227                         realmode_lgdt(ctxt->vcpu, size, address);
2228                         /* Disable writeback. */
2229                         c->dst.type = OP_NONE;
2230                         break;
2231                 case 3: /* lidt/vmmcall */
2232                         if (c->modrm_mod == 3) {
2233                                 switch (c->modrm_rm) {
2234                                 case 1:
2235                                         rc = kvm_fix_hypercall(ctxt->vcpu);
2236                                         if (rc)
2237                                                 goto done;
2238                                         break;
2239                                 default:
2240                                         goto cannot_emulate;
2241                                 }
2242                         } else {
2243                                 rc = read_descriptor(ctxt, ops, c->src.ptr,
2244                                                      &size, &address,
2245                                                      c->op_bytes);
2246                                 if (rc)
2247                                         goto done;
2248                                 realmode_lidt(ctxt->vcpu, size, address);
2249                         }
2250                         /* Disable writeback. */
2251                         c->dst.type = OP_NONE;
2252                         break;
2253                 case 4: /* smsw */
2254                         c->dst.bytes = 2;
2255                         c->dst.val = realmode_get_cr(ctxt->vcpu, 0);
2256                         break;
2257                 case 6: /* lmsw */
2258                         realmode_lmsw(ctxt->vcpu, (u16)c->src.val,
2259                                       &ctxt->eflags);
2260                         c->dst.type = OP_NONE;
2261                         break;
2262                 case 7: /* invlpg*/
2263                         emulate_invlpg(ctxt->vcpu, memop);
2264                         /* Disable writeback. */
2265                         c->dst.type = OP_NONE;
2266                         break;
2267                 default:
2268                         goto cannot_emulate;
2269                 }
2270                 break;
2271         case 0x05:              /* syscall */
2272                 if (emulate_syscall(ctxt) == -1)
2273                         goto cannot_emulate;
2274                 else
2275                         goto writeback;
2276                 break;
2277         case 0x06:
2278                 emulate_clts(ctxt->vcpu);
2279                 c->dst.type = OP_NONE;
2280                 break;
2281         case 0x08:              /* invd */
2282         case 0x09:              /* wbinvd */
2283         case 0x0d:              /* GrpP (prefetch) */
2284         case 0x18:              /* Grp16 (prefetch/nop) */
2285                 c->dst.type = OP_NONE;
2286                 break;
2287         case 0x20: /* mov cr, reg */
2288                 if (c->modrm_mod != 3)
2289                         goto cannot_emulate;
2290                 c->regs[c->modrm_rm] =
2291                                 realmode_get_cr(ctxt->vcpu, c->modrm_reg);
2292                 c->dst.type = OP_NONE;  /* no writeback */
2293                 break;
2294         case 0x21: /* mov from dr to reg */
2295                 if (c->modrm_mod != 3)
2296                         goto cannot_emulate;
2297                 rc = emulator_get_dr(ctxt, c->modrm_reg, &c->regs[c->modrm_rm]);
2298                 if (rc)
2299                         goto cannot_emulate;
2300                 c->dst.type = OP_NONE;  /* no writeback */
2301                 break;
2302         case 0x22: /* mov reg, cr */
2303                 if (c->modrm_mod != 3)
2304                         goto cannot_emulate;
2305                 realmode_set_cr(ctxt->vcpu,
2306                                 c->modrm_reg, c->modrm_val, &ctxt->eflags);
2307                 c->dst.type = OP_NONE;
2308                 break;
2309         case 0x23: /* mov from reg to dr */
2310                 if (c->modrm_mod != 3)
2311                         goto cannot_emulate;
2312                 rc = emulator_set_dr(ctxt, c->modrm_reg,
2313                                      c->regs[c->modrm_rm]);
2314                 if (rc)
2315                         goto cannot_emulate;
2316                 c->dst.type = OP_NONE;  /* no writeback */
2317                 break;
2318         case 0x30:
2319                 /* wrmsr */
2320                 msr_data = (u32)c->regs[VCPU_REGS_RAX]
2321                         | ((u64)c->regs[VCPU_REGS_RDX] << 32);
2322                 rc = kvm_set_msr(ctxt->vcpu, c->regs[VCPU_REGS_RCX], msr_data);
2323                 if (rc) {
2324                         kvm_inject_gp(ctxt->vcpu, 0);
2325                         c->eip = kvm_rip_read(ctxt->vcpu);
2326                 }
2327                 rc = X86EMUL_CONTINUE;
2328                 c->dst.type = OP_NONE;
2329                 break;
2330         case 0x32:
2331                 /* rdmsr */
2332                 rc = kvm_get_msr(ctxt->vcpu, c->regs[VCPU_REGS_RCX], &msr_data);
2333                 if (rc) {
2334                         kvm_inject_gp(ctxt->vcpu, 0);
2335                         c->eip = kvm_rip_read(ctxt->vcpu);
2336                 } else {
2337                         c->regs[VCPU_REGS_RAX] = (u32)msr_data;
2338                         c->regs[VCPU_REGS_RDX] = msr_data >> 32;
2339                 }
2340                 rc = X86EMUL_CONTINUE;
2341                 c->dst.type = OP_NONE;
2342                 break;
2343         case 0x34:              /* sysenter */
2344                 if (emulate_sysenter(ctxt) == -1)
2345                         goto cannot_emulate;
2346                 else
2347                         goto writeback;
2348                 break;
2349         case 0x35:              /* sysexit */
2350                 if (emulate_sysexit(ctxt) == -1)
2351                         goto cannot_emulate;
2352                 else
2353                         goto writeback;
2354                 break;
2355         case 0x40 ... 0x4f:     /* cmov */
2356                 c->dst.val = c->dst.orig_val = c->src.val;
2357                 if (!test_cc(c->b, ctxt->eflags))
2358                         c->dst.type = OP_NONE; /* no writeback */
2359                 break;
2360         case 0x80 ... 0x8f: /* jnz rel, etc*/
2361                 if (test_cc(c->b, ctxt->eflags))
2362                         jmp_rel(c, c->src.val);
2363                 c->dst.type = OP_NONE;
2364                 break;
2365         case 0xa0:        /* push fs */
2366                 emulate_push_sreg(ctxt, VCPU_SREG_FS);
2367                 break;
2368         case 0xa1:       /* pop fs */
2369                 rc = emulate_pop_sreg(ctxt, ops, VCPU_SREG_FS);
2370                 if (rc != 0)
2371                         goto done;
2372                 break;
2373         case 0xa3:
2374               bt:               /* bt */
2375                 c->dst.type = OP_NONE;
2376                 /* only subword offset */
2377                 c->src.val &= (c->dst.bytes << 3) - 1;
2378                 emulate_2op_SrcV_nobyte("bt", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
2379                 break;
2380         case 0xa4: /* shld imm8, r, r/m */
2381         case 0xa5: /* shld cl, r, r/m */
2382                 emulate_2op_cl("shld", c->src2, c->src, c->dst, ctxt->eflags);
2383                 break;
2384         case 0xa8:      /* push gs */
2385                 emulate_push_sreg(ctxt, VCPU_SREG_GS);
2386                 break;
2387         case 0xa9:      /* pop gs */
2388                 rc = emulate_pop_sreg(ctxt, ops, VCPU_SREG_GS);
2389                 if (rc != 0)
2390                         goto done;
2391                 break;
2392         case 0xab:
2393               bts:              /* bts */
2394                 /* only subword offset */
2395                 c->src.val &= (c->dst.bytes << 3) - 1;
2396                 emulate_2op_SrcV_nobyte("bts", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
2397                 break;
2398         case 0xac: /* shrd imm8, r, r/m */
2399         case 0xad: /* shrd cl, r, r/m */
2400                 emulate_2op_cl("shrd", c->src2, c->src, c->dst, ctxt->eflags);
2401                 break;
2402         case 0xae:              /* clflush */
2403                 break;
2404         case 0xb0 ... 0xb1:     /* cmpxchg */
2405                 /*
2406                  * Save real source value, then compare EAX against
2407                  * destination.
2408                  */
2409                 c->src.orig_val = c->src.val;
2410                 c->src.val = c->regs[VCPU_REGS_RAX];
2411                 emulate_2op_SrcV("cmp", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
2412                 if (ctxt->eflags & EFLG_ZF) {
2413                         /* Success: write back to memory. */
2414                         c->dst.val = c->src.orig_val;
2415                 } else {
2416                         /* Failure: write the value we saw to EAX. */
2417                         c->dst.type = OP_REG;
2418                         c->dst.ptr = (unsigned long *)&c->regs[VCPU_REGS_RAX];
2419                 }
2420                 break;
2421         case 0xb3:
2422               btr:              /* btr */
2423                 /* only subword offset */
2424                 c->src.val &= (c->dst.bytes << 3) - 1;
2425                 emulate_2op_SrcV_nobyte("btr", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
2426                 break;
2427         case 0xb6 ... 0xb7:     /* movzx */
2428                 c->dst.bytes = c->op_bytes;
2429                 c->dst.val = (c->d & ByteOp) ? (u8) c->src.val
2430                                                        : (u16) c->src.val;
2431                 break;
2432         case 0xba:              /* Grp8 */
2433                 switch (c->modrm_reg & 3) {
2434                 case 0:
2435                         goto bt;
2436                 case 1:
2437                         goto bts;
2438                 case 2:
2439                         goto btr;
2440                 case 3:
2441                         goto btc;
2442                 }
2443                 break;
2444         case 0xbb:
2445               btc:              /* btc */
2446                 /* only subword offset */
2447                 c->src.val &= (c->dst.bytes << 3) - 1;
2448                 emulate_2op_SrcV_nobyte("btc", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
2449                 break;
2450         case 0xbe ... 0xbf:     /* movsx */
2451                 c->dst.bytes = c->op_bytes;
2452                 c->dst.val = (c->d & ByteOp) ? (s8) c->src.val :
2453                                                         (s16) c->src.val;
2454                 break;
2455         case 0xc3:              /* movnti */
2456                 c->dst.bytes = c->op_bytes;
2457                 c->dst.val = (c->op_bytes == 4) ? (u32) c->src.val :
2458                                                         (u64) c->src.val;
2459                 break;
2460         case 0xc7:              /* Grp9 (cmpxchg8b) */
2461                 rc = emulate_grp9(ctxt, ops, memop);
2462                 if (rc != 0)
2463                         goto done;
2464                 c->dst.type = OP_NONE;
2465                 break;
2466         }
2467         goto writeback;
2468
2469 cannot_emulate:
2470         DPRINTF("Cannot emulate %02x\n", c->b);
2471         c->eip = saved_eip;
2472         return -1;
2473 }