KVM: x86 emulator: add CALL FAR instruction emulation (opcode 9a)
[pandora-kernel.git] / arch / x86 / kvm / emulate.c
index b7adfcc..1702ea8 100644 (file)
 #define DstAcc      (4<<1)     /* Destination Accumulator */
 #define DstDI       (5<<1)     /* Destination is in ES:(E)DI */
 #define DstMem64    (6<<1)     /* 64bit memory operand */
+#define DstImmUByte (7<<1)     /* 8-bit unsigned immediate operand */
 #define DstMask     (7<<1)
 /* Source operand type. */
 #define SrcNone     (0<<4)     /* No source operand. */
-#define SrcImplicit (0<<4)     /* Source operand is implicit in the opcode. */
 #define SrcReg      (1<<4)     /* Register operand. */
 #define SrcMem      (2<<4)     /* Memory operand. */
 #define SrcMem16    (3<<4)     /* Memory operand (16-bit). */
@@ -71,6 +71,7 @@
 #define SrcImmFAddr (0xb<<4)   /* Source is immediate far address */
 #define SrcMemFAddr (0xc<<4)   /* Source is far address in memory */
 #define SrcAcc      (0xd<<4)   /* Source Accumulator */
+#define SrcImmU16   (0xe<<4)    /* Immediate operand, unsigned, 16 bits */
 #define SrcMask     (0xf<<4)
 /* Generic ModRM decode. */
 #define ModRM       (1<<8)
@@ -83,6 +84,7 @@
 #define Group       (1<<14)     /* Bits 3:5 of modrm byte extend opcode */
 #define GroupDual   (1<<15)     /* Alternate decoding of mod == 3 */
 /* Misc flags */
+#define NoAccess    (1<<23) /* Don't access memory (lea/invlpg/verr etc) */
 #define Op3264      (1<<24) /* Operand is 64b in long mode, 32b otherwise */
 #define Undefined   (1<<25) /* No Such Instruction */
 #define Lock        (1<<26) /* lock prefix is allowed for the instruction */
@@ -93,6 +95,7 @@
 #define Src2CL      (1<<29)
 #define Src2ImmByte (2<<29)
 #define Src2One     (3<<29)
+#define Src2Imm     (4<<29)
 #define Src2Mask    (7<<29)
 
 #define X2(x...) x, x
@@ -192,13 +195,13 @@ struct group_dual {
 #define ON64(x)
 #endif
 
-#define ____emulate_2op(_op, _src, _dst, _eflags, _x, _y, _suffix)     \
+#define ____emulate_2op(_op, _src, _dst, _eflags, _x, _y, _suffix, _dsttype) \
        do {                                                            \
                __asm__ __volatile__ (                                  \
                        _PRE_EFLAGS("0", "4", "2")                      \
                        _op _suffix " %"_x"3,%1; "                      \
                        _POST_EFLAGS("0", "4", "2")                     \
-                       : "=m" (_eflags), "=m" ((_dst).val),            \
+                       : "=m" (_eflags), "+q" (*(_dsttype*)&(_dst).val),\
                          "=&r" (_tmp)                                  \
                        : _y ((_src).val), "i" (EFLAGS_MASK));          \
        } while (0)
@@ -211,13 +214,13 @@ struct group_dual {
                                                                        \
                switch ((_dst).bytes) {                                 \
                case 2:                                                 \
-                       ____emulate_2op(_op,_src,_dst,_eflags,_wx,_wy,"w"); \
+                       ____emulate_2op(_op,_src,_dst,_eflags,_wx,_wy,"w",u16);\
                        break;                                          \
                case 4:                                                 \
-                       ____emulate_2op(_op,_src,_dst,_eflags,_lx,_ly,"l"); \
+                       ____emulate_2op(_op,_src,_dst,_eflags,_lx,_ly,"l",u32);\
                        break;                                          \
                case 8:                                                 \
-                       ON64(____emulate_2op(_op,_src,_dst,_eflags,_qx,_qy,"q")); \
+                       ON64(____emulate_2op(_op,_src,_dst,_eflags,_qx,_qy,"q",u64)); \
                        break;                                          \
                }                                                       \
        } while (0)
@@ -227,7 +230,7 @@ struct group_dual {
                unsigned long _tmp;                                          \
                switch ((_dst).bytes) {                                      \
                case 1:                                                      \
-                       ____emulate_2op(_op,_src,_dst,_eflags,_bx,_by,"b");  \
+                       ____emulate_2op(_op,_src,_dst,_eflags,_bx,_by,"b",u8); \
                        break;                                               \
                default:                                                     \
                        __emulate_2op_nobyte(_op, _src, _dst, _eflags,       \
@@ -314,6 +317,31 @@ struct group_dual {
                }                                                       \
        } while (0)
 
+#define __emulate_1op_rax_rdx(_op, _src, _rax, _rdx, _eflags, _suffix)         \
+       do {                                                            \
+               unsigned long _tmp;                                     \
+                                                                       \
+               __asm__ __volatile__ (                                  \
+                       _PRE_EFLAGS("0", "4", "1")                      \
+                       _op _suffix " %5; "                             \
+                       _POST_EFLAGS("0", "4", "1")                     \
+                       : "=m" (_eflags), "=&r" (_tmp),                 \
+                         "+a" (_rax), "+d" (_rdx)                      \
+                       : "i" (EFLAGS_MASK), "m" ((_src).val),          \
+                         "a" (_rax), "d" (_rdx));                      \
+       } while (0)
+
+/* instruction has only one source operand, destination is implicit (e.g. mul, div, imul, idiv) */
+#define emulate_1op_rax_rdx(_op, _src, _rax, _rdx, _eflags)                    \
+       do {                                                                    \
+               switch((_src).bytes) {                                          \
+               case 1: __emulate_1op_rax_rdx(_op, _src, _rax, _rdx, _eflags, "b"); break; \
+               case 2: __emulate_1op_rax_rdx(_op, _src, _rax, _rdx,  _eflags, "w"); break; \
+               case 4: __emulate_1op_rax_rdx(_op, _src, _rax, _rdx, _eflags, "l"); break; \
+               case 8: ON64(__emulate_1op_rax_rdx(_op, _src, _rax, _rdx, _eflags, "q")); break; \
+               }                                                       \
+       } while (0)
+
 /* Fetch next part of the instruction being emulated. */
 #define insn_fetch(_type, _size, _eip)                                  \
 ({     unsigned long _x;                                               \
@@ -580,12 +608,14 @@ static void decode_register_operand(struct operand *op,
 }
 
 static int decode_modrm(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
-                       struct x86_emulate_ops *ops)
+                       struct x86_emulate_ops *ops,
+                       struct operand *op)
 {
        struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
        u8 sib;
        int index_reg = 0, base_reg = 0, scale;
        int rc = X86EMUL_CONTINUE;
+       ulong modrm_ea = 0;
 
        if (c->rex_prefix) {
                c->modrm_reg = (c->rex_prefix & 4) << 1;        /* REX.R */
@@ -597,16 +627,19 @@ static int decode_modrm(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
        c->modrm_mod |= (c->modrm & 0xc0) >> 6;
        c->modrm_reg |= (c->modrm & 0x38) >> 3;
        c->modrm_rm |= (c->modrm & 0x07);
-       c->modrm_ea = 0;
        c->modrm_seg = VCPU_SREG_DS;
 
        if (c->modrm_mod == 3) {
-               c->modrm_ptr = decode_register(c->modrm_rm,
+               op->type = OP_REG;
+               op->bytes = (c->d & ByteOp) ? 1 : c->op_bytes;
+               op->addr.reg = decode_register(c->modrm_rm,
                                               c->regs, c->d & ByteOp);
-               c->modrm_val = *(unsigned long *)c->modrm_ptr;
+               fetch_register_operand(op);
                return rc;
        }
 
+       op->type = OP_MEM;
+
        if (c->ad_bytes == 2) {
                unsigned bx = c->regs[VCPU_REGS_RBX];
                unsigned bp = c->regs[VCPU_REGS_RBP];
@@ -617,46 +650,46 @@ static int decode_modrm(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
                switch (c->modrm_mod) {
                case 0:
                        if (c->modrm_rm == 6)
-                               c->modrm_ea += insn_fetch(u16, 2, c->eip);
+                               modrm_ea += insn_fetch(u16, 2, c->eip);
                        break;
                case 1:
-                       c->modrm_ea += insn_fetch(s8, 1, c->eip);
+                       modrm_ea += insn_fetch(s8, 1, c->eip);
                        break;
                case 2:
-                       c->modrm_ea += insn_fetch(u16, 2, c->eip);
+                       modrm_ea += insn_fetch(u16, 2, c->eip);
                        break;
                }
                switch (c->modrm_rm) {
                case 0:
-                       c->modrm_ea += bx + si;
+                       modrm_ea += bx + si;
                        break;
                case 1:
-                       c->modrm_ea += bx + di;
+                       modrm_ea += bx + di;
                        break;
                case 2:
-                       c->modrm_ea += bp + si;
+                       modrm_ea += bp + si;
                        break;
                case 3:
-                       c->modrm_ea += bp + di;
+                       modrm_ea += bp + di;
                        break;
                case 4:
-                       c->modrm_ea += si;
+                       modrm_ea += si;
                        break;
                case 5:
-                       c->modrm_ea += di;
+                       modrm_ea += di;
                        break;
                case 6:
                        if (c->modrm_mod != 0)
-                               c->modrm_ea += bp;
+                               modrm_ea += bp;
                        break;
                case 7:
-                       c->modrm_ea += bx;
+                       modrm_ea += bx;
                        break;
                }
                if (c->modrm_rm == 2 || c->modrm_rm == 3 ||
                    (c->modrm_rm == 6 && c->modrm_mod != 0))
                        c->modrm_seg = VCPU_SREG_SS;
-               c->modrm_ea = (u16)c->modrm_ea;
+               modrm_ea = (u16)modrm_ea;
        } else {
                /* 32/64-bit ModR/M decode. */
                if ((c->modrm_rm & 7) == 4) {
@@ -666,54 +699,76 @@ static int decode_modrm(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
                        scale = sib >> 6;
 
                        if ((base_reg & 7) == 5 && c->modrm_mod == 0)
-                               c->modrm_ea += insn_fetch(s32, 4, c->eip);
+                               modrm_ea += insn_fetch(s32, 4, c->eip);
                        else
-                               c->modrm_ea += c->regs[base_reg];
+                               modrm_ea += c->regs[base_reg];
                        if (index_reg != 4)
-                               c->modrm_ea += c->regs[index_reg] << scale;
+                               modrm_ea += c->regs[index_reg] << scale;
                } else if ((c->modrm_rm & 7) == 5 && c->modrm_mod == 0) {
                        if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64)
                                c->rip_relative = 1;
                } else
-                       c->modrm_ea += c->regs[c->modrm_rm];
+                       modrm_ea += c->regs[c->modrm_rm];
                switch (c->modrm_mod) {
                case 0:
                        if (c->modrm_rm == 5)
-                               c->modrm_ea += insn_fetch(s32, 4, c->eip);
+                               modrm_ea += insn_fetch(s32, 4, c->eip);
                        break;
                case 1:
-                       c->modrm_ea += insn_fetch(s8, 1, c->eip);
+                       modrm_ea += insn_fetch(s8, 1, c->eip);
                        break;
                case 2:
-                       c->modrm_ea += insn_fetch(s32, 4, c->eip);
+                       modrm_ea += insn_fetch(s32, 4, c->eip);
                        break;
                }
        }
+       op->addr.mem = modrm_ea;
 done:
        return rc;
 }
 
 static int decode_abs(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
-                     struct x86_emulate_ops *ops)
+                     struct x86_emulate_ops *ops,
+                     struct operand *op)
 {
        struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
        int rc = X86EMUL_CONTINUE;
 
+       op->type = OP_MEM;
        switch (c->ad_bytes) {
        case 2:
-               c->modrm_ea = insn_fetch(u16, 2, c->eip);
+               op->addr.mem = insn_fetch(u16, 2, c->eip);
                break;
        case 4:
-               c->modrm_ea = insn_fetch(u32, 4, c->eip);
+               op->addr.mem = insn_fetch(u32, 4, c->eip);
                break;
        case 8:
-               c->modrm_ea = insn_fetch(u64, 8, c->eip);
+               op->addr.mem = insn_fetch(u64, 8, c->eip);
                break;
        }
 done:
        return rc;
 }
 
+static void fetch_bit_operand(struct decode_cache *c)
+{
+       long sv, mask;
+
+       if (c->dst.type == OP_MEM && c->src.type == OP_REG) {
+               mask = ~(c->dst.bytes * 8 - 1);
+
+               if (c->src.bytes == 2)
+                       sv = (s16)c->src.val & (s16)mask;
+               else if (c->src.bytes == 4)
+                       sv = (s32)c->src.val & (s32)mask;
+
+               c->dst.addr.mem += (sv >> 3);
+       }
+
+       /* only subword offset */
+       c->src.val &= (c->dst.bytes << 3) - 1;
+}
+
 static int read_emulated(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
                         struct x86_emulate_ops *ops,
                         unsigned long addr, void *dest, unsigned size)
@@ -967,6 +1022,25 @@ exception:
        return X86EMUL_PROPAGATE_FAULT;
 }
 
+static void write_register_operand(struct operand *op)
+{
+       /* The 4-byte case *is* correct: in 64-bit mode we zero-extend. */
+       switch (op->bytes) {
+       case 1:
+               *(u8 *)op->addr.reg = (u8)op->val;
+               break;
+       case 2:
+               *(u16 *)op->addr.reg = (u16)op->val;
+               break;
+       case 4:
+               *op->addr.reg = (u32)op->val;
+               break;  /* 64b: zero-extend */
+       case 8:
+               *op->addr.reg = op->val;
+               break;
+       }
+}
+
 static inline int writeback(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
                            struct x86_emulate_ops *ops)
 {
@@ -976,23 +1050,7 @@ static inline int writeback(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
 
        switch (c->dst.type) {
        case OP_REG:
-               /* The 4-byte case *is* correct:
-                * in 64-bit mode we zero-extend.
-                */
-               switch (c->dst.bytes) {
-               case 1:
-                       *(u8 *)c->dst.addr.reg = (u8)c->dst.val;
-                       break;
-               case 2:
-                       *(u16 *)c->dst.addr.reg = (u16)c->dst.val;
-                       break;
-               case 4:
-                       *c->dst.addr.reg = (u32)c->dst.val;
-                       break;  /* 64b: zero-ext */
-               case 8:
-                       *c->dst.addr.reg = c->dst.val;
-                       break;
-               }
+               write_register_operand(&c->dst);
                break;
        case OP_MEM:
                if (c->lock_prefix)
@@ -1171,6 +1229,78 @@ static int emulate_popa(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
        return rc;
 }
 
+int emulate_int_real(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
+                              struct x86_emulate_ops *ops, int irq)
+{
+       struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
+       int rc;
+       struct desc_ptr dt;
+       gva_t cs_addr;
+       gva_t eip_addr;
+       u16 cs, eip;
+       u32 err;
+
+       /* TODO: Add limit checks */
+       c->src.val = ctxt->eflags;
+       emulate_push(ctxt, ops);
+       rc = writeback(ctxt, ops);
+       if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
+               return rc;
+
+       ctxt->eflags &= ~(EFLG_IF | EFLG_TF | EFLG_AC);
+
+       c->src.val = ops->get_segment_selector(VCPU_SREG_CS, ctxt->vcpu);
+       emulate_push(ctxt, ops);
+       rc = writeback(ctxt, ops);
+       if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
+               return rc;
+
+       c->src.val = c->eip;
+       emulate_push(ctxt, ops);
+       rc = writeback(ctxt, ops);
+       if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
+               return rc;
+
+       c->dst.type = OP_NONE;
+
+       ops->get_idt(&dt, ctxt->vcpu);
+
+       eip_addr = dt.address + (irq << 2);
+       cs_addr = dt.address + (irq << 2) + 2;
+
+       rc = ops->read_std(cs_addr, &cs, 2, ctxt->vcpu, &err);
+       if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
+               return rc;
+
+       rc = ops->read_std(eip_addr, &eip, 2, ctxt->vcpu, &err);
+       if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
+               return rc;
+
+       rc = load_segment_descriptor(ctxt, ops, cs, VCPU_SREG_CS);
+       if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
+               return rc;
+
+       c->eip = eip;
+
+       return rc;
+}
+
+static int emulate_int(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
+                      struct x86_emulate_ops *ops, int irq)
+{
+       switch(ctxt->mode) {
+       case X86EMUL_MODE_REAL:
+               return emulate_int_real(ctxt, ops, irq);
+       case X86EMUL_MODE_VM86:
+       case X86EMUL_MODE_PROT16:
+       case X86EMUL_MODE_PROT32:
+       case X86EMUL_MODE_PROT64:
+       default:
+               /* Protected mode interrupts unimplemented yet */
+               return X86EMUL_UNHANDLEABLE;
+       }
+}
+
 static int emulate_iret_real(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
                             struct x86_emulate_ops *ops)
 {
@@ -1284,6 +1414,8 @@ static inline int emulate_grp3(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
                               struct x86_emulate_ops *ops)
 {
        struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
+       unsigned long *rax = &c->regs[VCPU_REGS_RAX];
+       unsigned long *rdx = &c->regs[VCPU_REGS_RDX];
 
        switch (c->modrm_reg) {
        case 0 ... 1:   /* test */
@@ -1295,10 +1427,22 @@ static inline int emulate_grp3(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
        case 3: /* neg */
                emulate_1op("neg", c->dst, ctxt->eflags);
                break;
+       case 4: /* mul */
+               emulate_1op_rax_rdx("mul", c->src, *rax, *rdx, ctxt->eflags);
+               break;
+       case 5: /* imul */
+               emulate_1op_rax_rdx("imul", c->src, *rax, *rdx, ctxt->eflags);
+               break;
+       case 6: /* div */
+               emulate_1op_rax_rdx("div", c->src, *rax, *rdx, ctxt->eflags);
+               break;
+       case 7: /* idiv */
+               emulate_1op_rax_rdx("idiv", c->src, *rax, *rdx, ctxt->eflags);
+               break;
        default:
-               return 0;
+               return X86EMUL_UNHANDLEABLE;
        }
-       return 1;
+       return X86EMUL_CONTINUE;
 }
 
 static inline int emulate_grp45(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
@@ -1370,6 +1514,23 @@ static int emulate_ret_far(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
        return rc;
 }
 
+static int emulate_load_segment(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
+                          struct x86_emulate_ops *ops, int seg)
+{
+       struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
+       unsigned short sel;
+       int rc;
+
+       memcpy(&sel, c->src.valptr + c->op_bytes, 2);
+
+       rc = load_segment_descriptor(ctxt, ops, sel, seg);
+       if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
+               return rc;
+
+       c->dst.val = c->src.val;
+       return rc;
+}
+
 static inline void
 setup_syscalls_segments(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
                        struct x86_emulate_ops *ops, struct desc_struct *cs,
@@ -2032,6 +2193,138 @@ static int em_push(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
        return X86EMUL_CONTINUE;
 }
 
+static int em_das(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
+{
+       struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
+       u8 al, old_al;
+       bool af, cf, old_cf;
+
+       cf = ctxt->eflags & X86_EFLAGS_CF;
+       al = c->dst.val;
+
+       old_al = al;
+       old_cf = cf;
+       cf = false;
+       af = ctxt->eflags & X86_EFLAGS_AF;
+       if ((al & 0x0f) > 9 || af) {
+               al -= 6;
+               cf = old_cf | (al >= 250);
+               af = true;
+       } else {
+               af = false;
+       }
+       if (old_al > 0x99 || old_cf) {
+               al -= 0x60;
+               cf = true;
+       }
+
+       c->dst.val = al;
+       /* Set PF, ZF, SF */
+       c->src.type = OP_IMM;
+       c->src.val = 0;
+       c->src.bytes = 1;
+       emulate_2op_SrcV("or", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
+       ctxt->eflags &= ~(X86_EFLAGS_AF | X86_EFLAGS_CF);
+       if (cf)
+               ctxt->eflags |= X86_EFLAGS_CF;
+       if (af)
+               ctxt->eflags |= X86_EFLAGS_AF;
+       return X86EMUL_CONTINUE;
+}
+
+static int em_call_far(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
+{
+       struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
+       u16 sel, old_cs;
+       ulong old_eip;
+       int rc;
+
+       old_cs = ctxt->ops->get_segment_selector(VCPU_SREG_CS, ctxt->vcpu);
+       old_eip = c->eip;
+
+       memcpy(&sel, c->src.valptr + c->op_bytes, 2);
+       if (load_segment_descriptor(ctxt, ctxt->ops, sel, VCPU_SREG_CS))
+               return X86EMUL_CONTINUE;
+
+       c->eip = 0;
+       memcpy(&c->eip, c->src.valptr, c->op_bytes);
+
+       c->src.val = old_cs;
+       emulate_push(ctxt, ctxt->ops);
+       rc = writeback(ctxt, ctxt->ops);
+       if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
+               return rc;
+
+       c->src.val = old_eip;
+       emulate_push(ctxt, ctxt->ops);
+       rc = writeback(ctxt, ctxt->ops);
+       if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
+               return rc;
+
+       c->dst.type = OP_NONE;
+
+       return X86EMUL_CONTINUE;
+}
+
+static int em_ret_near_imm(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
+{
+       struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
+       int rc;
+
+       c->dst.type = OP_REG;
+       c->dst.addr.reg = &c->eip;
+       c->dst.bytes = c->op_bytes;
+       rc = emulate_pop(ctxt, ctxt->ops, &c->dst.val, c->op_bytes);
+       if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
+               return rc;
+       register_address_increment(c, &c->regs[VCPU_REGS_RSP], c->src.val);
+       return X86EMUL_CONTINUE;
+}
+
+static int em_imul(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
+{
+       struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
+
+       emulate_2op_SrcV_nobyte("imul", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
+       return X86EMUL_CONTINUE;
+}
+
+static int em_imul_3op(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
+{
+       struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
+
+       c->dst.val = c->src2.val;
+       return em_imul(ctxt);
+}
+
+static int em_cwd(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
+{
+       struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
+
+       c->dst.type = OP_REG;
+       c->dst.bytes = c->src.bytes;
+       c->dst.addr.reg = &c->regs[VCPU_REGS_RDX];
+       c->dst.val = ~((c->src.val >> (c->src.bytes * 8 - 1)) - 1);
+
+       return X86EMUL_CONTINUE;
+}
+
+static int em_rdtsc(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
+{
+       unsigned cpl = ctxt->ops->cpl(ctxt->vcpu);
+       struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
+       u64 tsc = 0;
+
+       if (cpl > 0 && (ctxt->ops->get_cr(4, ctxt->vcpu) & X86_CR4_TSD)) {
+               emulate_gp(ctxt, 0);
+               return X86EMUL_PROPAGATE_FAULT;
+       }
+       ctxt->ops->get_msr(ctxt->vcpu, MSR_IA32_TSC, &tsc);
+       c->regs[VCPU_REGS_RAX] = (u32)tsc;
+       c->regs[VCPU_REGS_RDX] = tsc >> 32;
+       return X86EMUL_CONTINUE;
+}
+
 #define D(_y) { .flags = (_y) }
 #define N    D(0)
 #define G(_f, _g) { .flags = ((_f) | Group), .u.group = (_g) }
@@ -2049,7 +2342,7 @@ static struct opcode group1A[] = {
 static struct opcode group3[] = {
        D(DstMem | SrcImm | ModRM), D(DstMem | SrcImm | ModRM),
        D(DstMem | SrcNone | ModRM | Lock), D(DstMem | SrcNone | ModRM | Lock),
-       X4(D(Undefined)),
+       X4(D(SrcMem | ModRM)),
 };
 
 static struct opcode group4[] = {
@@ -2059,7 +2352,8 @@ static struct opcode group4[] = {
 
 static struct opcode group5[] = {
        D(DstMem | SrcNone | ModRM | Lock), D(DstMem | SrcNone | ModRM | Lock),
-       D(SrcMem | ModRM | Stack), N,
+       D(SrcMem | ModRM | Stack),
+       I(SrcMemFAddr | ModRM | ImplicitOps | Stack, em_call_far),
        D(SrcMem | ModRM | Stack), D(SrcMemFAddr | ModRM | ImplicitOps),
        D(SrcMem | ModRM | Stack), N,
 };
@@ -2067,7 +2361,8 @@ static struct opcode group5[] = {
 static struct group_dual group7 = { {
        N, N, D(ModRM | SrcMem | Priv), D(ModRM | SrcMem | Priv),
        D(SrcNone | ModRM | DstMem | Mov), N,
-       D(SrcMem16 | ModRM | Mov | Priv), D(SrcMem | ModRM | ByteOp | Priv),
+       D(SrcMem16 | ModRM | Mov | Priv),
+       D(SrcMem | ModRM | ByteOp | Priv | NoAccess),
 }, {
        D(SrcNone | ModRM | Priv), N, N, D(SrcNone | ModRM | Priv),
        D(SrcNone | ModRM | DstMem | Mov), N,
@@ -2114,7 +2409,8 @@ static struct opcode opcode_table[256] = {
        /* 0x28 - 0x2F */
        D(ByteOp | DstMem | SrcReg | ModRM | Lock), D(DstMem | SrcReg | ModRM | Lock),
        D(ByteOp | DstReg | SrcMem | ModRM), D(DstReg | SrcMem | ModRM),
-       D(ByteOp | DstAcc | SrcImmByte), D(DstAcc | SrcImm), N, N,
+       D(ByteOp | DstAcc | SrcImmByte), D(DstAcc | SrcImm),
+       N, I(ByteOp | DstAcc | No64, em_das),
        /* 0x30 - 0x37 */
        D(ByteOp | DstMem | SrcReg | ModRM | Lock), D(DstMem | SrcReg | ModRM | Lock),
        D(ByteOp | DstReg | SrcMem | ModRM), D(DstReg | SrcMem | ModRM),
@@ -2135,8 +2431,10 @@ static struct opcode opcode_table[256] = {
        N, D(DstReg | SrcMem32 | ModRM | Mov) /* movsxd (x86/64) */ ,
        N, N, N, N,
        /* 0x68 - 0x6F */
-       I(SrcImm | Mov | Stack, em_push), N,
-       I(SrcImmByte | Mov | Stack, em_push), N,
+       I(SrcImm | Mov | Stack, em_push),
+       I(DstReg | SrcMem | ModRM | Src2Imm, em_imul_3op),
+       I(SrcImmByte | Mov | Stack, em_push),
+       I(DstReg | SrcMem | ModRM | Src2ImmByte, em_imul_3op),
        D(DstDI | ByteOp | Mov | String), D(DstDI | Mov | String), /* insb, insw/insd */
        D(SrcSI | ByteOp | ImplicitOps | String), D(SrcSI | ImplicitOps | String), /* outsb, outsw/outsd */
        /* 0x70 - 0x7F */
@@ -2151,12 +2449,13 @@ static struct opcode opcode_table[256] = {
        /* 0x88 - 0x8F */
        D(ByteOp | DstMem | SrcReg | ModRM | Mov), D(DstMem | SrcReg | ModRM | Mov),
        D(ByteOp | DstReg | SrcMem | ModRM | Mov), D(DstReg | SrcMem | ModRM | Mov),
-       D(DstMem | SrcNone | ModRM | Mov), D(ModRM | DstReg),
+       D(DstMem | SrcNone | ModRM | Mov), D(ModRM | SrcMem | NoAccess | DstReg),
        D(ImplicitOps | SrcMem16 | ModRM), G(0, group1A),
        /* 0x90 - 0x97 */
        X8(D(SrcAcc | DstReg)),
        /* 0x98 - 0x9F */
-       N, N, D(SrcImmFAddr | No64), N,
+       D(DstAcc | SrcNone), I(ImplicitOps | SrcAcc, em_cwd),
+       I(SrcImmFAddr | No64, em_call_far), N,
        D(ImplicitOps | Stack), D(ImplicitOps | Stack), N, N,
        /* 0xA0 - 0xA7 */
        D(ByteOp | DstAcc | SrcMem | Mov | MemAbs), D(DstAcc | SrcMem | Mov | MemAbs),
@@ -2164,40 +2463,43 @@ static struct opcode opcode_table[256] = {
        D(ByteOp | SrcSI | DstDI | Mov | String), D(SrcSI | DstDI | Mov | String),
        D(ByteOp | SrcSI | DstDI | String), D(SrcSI | DstDI | String),
        /* 0xA8 - 0xAF */
-       D(DstAcc | SrcImmByte | ByteOp), D(DstAcc | SrcImm), D(ByteOp | DstDI | Mov | String), D(DstDI | Mov | String),
+       D(DstAcc | SrcImmByte | ByteOp), D(DstAcc | SrcImm),
+       D(ByteOp | SrcAcc | DstDI | Mov | String), D(SrcAcc | DstDI | Mov | String),
        D(ByteOp | SrcSI | DstAcc | Mov | String), D(SrcSI | DstAcc | Mov | String),
-       D(ByteOp | DstDI | String), D(DstDI | String),
+       D(ByteOp | SrcAcc | DstDI | String), D(SrcAcc | DstDI | String),
        /* 0xB0 - 0xB7 */
        X8(D(ByteOp | DstReg | SrcImm | Mov)),
        /* 0xB8 - 0xBF */
        X8(D(DstReg | SrcImm | Mov)),
        /* 0xC0 - 0xC7 */
        D(ByteOp | DstMem | SrcImm | ModRM), D(DstMem | SrcImmByte | ModRM),
-       N, D(ImplicitOps | Stack), N, N,
+       I(ImplicitOps | Stack | SrcImmU16, em_ret_near_imm),
+       D(ImplicitOps | Stack),
+       D(DstReg | SrcMemFAddr | ModRM | No64), D(DstReg | SrcMemFAddr | ModRM | No64),
        D(ByteOp | DstMem | SrcImm | ModRM | Mov), D(DstMem | SrcImm | ModRM | Mov),
        /* 0xC8 - 0xCF */
        N, N, N, D(ImplicitOps | Stack),
        D(ImplicitOps), D(SrcImmByte), D(ImplicitOps | No64), D(ImplicitOps),
        /* 0xD0 - 0xD7 */
-       D(ByteOp | DstMem | SrcImplicit | ModRM), D(DstMem | SrcImplicit | ModRM),
-       D(ByteOp | DstMem | SrcImplicit | ModRM), D(DstMem | SrcImplicit | ModRM),
+       D(ByteOp | DstMem | SrcOne | ModRM), D(DstMem | SrcOne | ModRM),
+       D(ByteOp | DstMem | ModRM), D(DstMem | ModRM),
        N, N, N, N,
        /* 0xD8 - 0xDF */
        N, N, N, N, N, N, N, N,
        /* 0xE0 - 0xE7 */
-       N, N, N, N,
-       D(ByteOp | SrcImmUByte | DstAcc), D(SrcImmUByte | DstAcc),
+       X4(D(SrcImmByte)),
        D(ByteOp | SrcImmUByte | DstAcc), D(SrcImmUByte | DstAcc),
+       D(ByteOp | SrcAcc | DstImmUByte), D(SrcAcc | DstImmUByte),
        /* 0xE8 - 0xEF */
        D(SrcImm | Stack), D(SrcImm | ImplicitOps),
        D(SrcImmFAddr | No64), D(SrcImmByte | ImplicitOps),
        D(SrcNone | ByteOp | DstAcc), D(SrcNone | DstAcc),
-       D(SrcNone | ByteOp | DstAcc), D(SrcNone | DstAcc),
+       D(ByteOp | SrcAcc | ImplicitOps), D(SrcAcc | ImplicitOps),
        /* 0xF0 - 0xF7 */
        N, N, N, N,
        D(ImplicitOps | Priv), D(ImplicitOps), G(ByteOp, group3), G(0, group3),
        /* 0xF8 - 0xFF */
-       D(ImplicitOps), N, D(ImplicitOps), D(ImplicitOps),
+       D(ImplicitOps), D(ImplicitOps), D(ImplicitOps), D(ImplicitOps),
        D(ImplicitOps), D(ImplicitOps), G(0, group4), G(0, group5),
 };
 
@@ -2210,12 +2512,13 @@ static struct opcode twobyte_table[256] = {
        /* 0x10 - 0x1F */
        N, N, N, N, N, N, N, N, D(ImplicitOps | ModRM), N, N, N, N, N, N, N,
        /* 0x20 - 0x2F */
-       D(ModRM | ImplicitOps | Priv), D(ModRM | Priv),
-       D(ModRM | ImplicitOps | Priv), D(ModRM | Priv),
+       D(ModRM | DstMem | Priv | Op3264), D(ModRM | DstMem | Priv | Op3264),
+       D(ModRM | SrcMem | Priv | Op3264), D(ModRM | SrcMem | Priv | Op3264),
        N, N, N, N,
        N, N, N, N, N, N, N, N,
        /* 0x30 - 0x3F */
-       D(ImplicitOps | Priv), N, D(ImplicitOps | Priv), N,
+       D(ImplicitOps | Priv), I(ImplicitOps, em_rdtsc),
+       D(ImplicitOps | Priv), N,
        D(ImplicitOps), D(ImplicitOps | Priv), N, N,
        N, N, N, N, N, N, N, N,
        /* 0x40 - 0x4F */
@@ -2229,7 +2532,7 @@ static struct opcode twobyte_table[256] = {
        /* 0x80 - 0x8F */
        X16(D(SrcImm)),
        /* 0x90 - 0x9F */
-       N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N,
+       X16(D(ByteOp | DstMem | SrcNone | ModRM| Mov)),
        /* 0xA0 - 0xA7 */
        D(ImplicitOps | Stack), D(ImplicitOps | Stack),
        N, D(DstMem | SrcReg | ModRM | BitOp),
@@ -2240,19 +2543,20 @@ static struct opcode twobyte_table[256] = {
        N, D(DstMem | SrcReg | ModRM | BitOp | Lock),
        D(DstMem | SrcReg | Src2ImmByte | ModRM),
        D(DstMem | SrcReg | Src2CL | ModRM),
-       D(ModRM), N,
+       D(ModRM), I(DstReg | SrcMem | ModRM, em_imul),
        /* 0xB0 - 0xB7 */
        D(ByteOp | DstMem | SrcReg | ModRM | Lock), D(DstMem | SrcReg | ModRM | Lock),
-       N, D(DstMem | SrcReg | ModRM | BitOp | Lock),
-       N, N, D(ByteOp | DstReg | SrcMem | ModRM | Mov),
-           D(DstReg | SrcMem16 | ModRM | Mov),
+       D(DstReg | SrcMemFAddr | ModRM), D(DstMem | SrcReg | ModRM | BitOp | Lock),
+       D(DstReg | SrcMemFAddr | ModRM), D(DstReg | SrcMemFAddr | ModRM),
+       D(ByteOp | DstReg | SrcMem | ModRM | Mov), D(DstReg | SrcMem16 | ModRM | Mov),
        /* 0xB8 - 0xBF */
        N, N,
-       G(0, group8), D(DstMem | SrcReg | ModRM | BitOp | Lock),
-       N, N, D(ByteOp | DstReg | SrcMem | ModRM | Mov),
-           D(DstReg | SrcMem16 | ModRM | Mov),
+       G(BitOp, group8), D(DstMem | SrcReg | ModRM | BitOp | Lock),
+       D(DstReg | SrcMem | ModRM), D(DstReg | SrcMem | ModRM),
+       D(ByteOp | DstReg | SrcMem | ModRM | Mov), D(DstReg | SrcMem16 | ModRM | Mov),
        /* 0xC0 - 0xCF */
-       N, N, N, D(DstMem | SrcReg | ModRM | Mov),
+       D(ByteOp | DstMem | SrcReg | ModRM | Lock), D(DstMem | SrcReg | ModRM | Lock),
+       N, D(DstMem | SrcReg | ModRM | Mov),
        N, N, N, GD(0, &group9),
        N, N, N, N, N, N, N, N,
        /* 0xD0 - 0xDF */
@@ -2269,6 +2573,55 @@ static struct opcode twobyte_table[256] = {
 #undef GD
 #undef I
 
+static unsigned imm_size(struct decode_cache *c)
+{
+       unsigned size;
+
+       size = (c->d & ByteOp) ? 1 : c->op_bytes;
+       if (size == 8)
+               size = 4;
+       return size;
+}
+
+static int decode_imm(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, struct operand *op,
+                     unsigned size, bool sign_extension)
+{
+       struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
+       struct x86_emulate_ops *ops = ctxt->ops;
+       int rc = X86EMUL_CONTINUE;
+
+       op->type = OP_IMM;
+       op->bytes = size;
+       op->addr.mem = c->eip;
+       /* NB. Immediates are sign-extended as necessary. */
+       switch (op->bytes) {
+       case 1:
+               op->val = insn_fetch(s8, 1, c->eip);
+               break;
+       case 2:
+               op->val = insn_fetch(s16, 2, c->eip);
+               break;
+       case 4:
+               op->val = insn_fetch(s32, 4, c->eip);
+               break;
+       }
+       if (!sign_extension) {
+               switch (op->bytes) {
+               case 1:
+                       op->val &= 0xff;
+                       break;
+               case 2:
+                       op->val &= 0xffff;
+                       break;
+               case 4:
+                       op->val &= 0xffffffff;
+                       break;
+               }
+       }
+done:
+       return rc;
+}
+
 int
 x86_decode_insn(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
 {
@@ -2278,6 +2631,7 @@ x86_decode_insn(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
        int mode = ctxt->mode;
        int def_op_bytes, def_ad_bytes, dual, goffset;
        struct opcode opcode, *g_mod012, *g_mod3;
+       struct operand memop = { .type = OP_NONE };
 
        /* we cannot decode insn before we complete previous rep insn */
        WARN_ON(ctxt->restart);
@@ -2364,13 +2718,11 @@ done_prefixes:
 
        /* Opcode byte(s). */
        opcode = opcode_table[c->b];
-       if (opcode.flags == 0) {
-               /* Two-byte opcode? */
-               if (c->b == 0x0f) {
-                       c->twobyte = 1;
-                       c->b = insn_fetch(u8, 1, c->eip);
-                       opcode = twobyte_table[c->b];
-               }
+       /* Two-byte opcode? */
+       if (c->b == 0x0f) {
+               c->twobyte = 1;
+               c->b = insn_fetch(u8, 1, c->eip);
+               opcode = twobyte_table[c->b];
        }
        c->d = opcode.flags;
 
@@ -2416,25 +2768,25 @@ done_prefixes:
 
        /* ModRM and SIB bytes. */
        if (c->d & ModRM) {
-               rc = decode_modrm(ctxt, ops);
+               rc = decode_modrm(ctxt, ops, &memop);
                if (!c->has_seg_override)
                        set_seg_override(c, c->modrm_seg);
        } else if (c->d & MemAbs)
-               rc = decode_abs(ctxt, ops);
+               rc = decode_abs(ctxt, ops, &memop);
        if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
                goto done;
 
        if (!c->has_seg_override)
                set_seg_override(c, VCPU_SREG_DS);
 
-       if (!(!c->twobyte && c->b == 0x8d))
-               c->modrm_ea += seg_override_base(ctxt, ops, c);
+       if (memop.type == OP_MEM && !(!c->twobyte && c->b == 0x8d))
+               memop.addr.mem += seg_override_base(ctxt, ops, c);
 
-       if (c->ad_bytes != 8)
-               c->modrm_ea = (u32)c->modrm_ea;
+       if (memop.type == OP_MEM && c->ad_bytes != 8)
+               memop.addr.mem = (u32)memop.addr.mem;
 
-       if (c->rip_relative)
-               c->modrm_ea += c->eip;
+       if (memop.type == OP_MEM && c->rip_relative)
+               memop.addr.mem += c->eip;
 
        /*
         * Decode and fetch the source operand: register, memory
@@ -2447,74 +2799,31 @@ done_prefixes:
                decode_register_operand(&c->src, c, 0);
                break;
        case SrcMem16:
-               c->src.bytes = 2;
+               memop.bytes = 2;
                goto srcmem_common;
        case SrcMem32:
-               c->src.bytes = 4;
+               memop.bytes = 4;
                goto srcmem_common;
        case SrcMem:
-               c->src.bytes = (c->d & ByteOp) ? 1 :
+               memop.bytes = (c->d & ByteOp) ? 1 :
                                                           c->op_bytes;
-               /* Don't fetch the address for invlpg: it could be unmapped. */
-               if (c->twobyte && c->b == 0x01 && c->modrm_reg == 7)
-                       break;
        srcmem_common:
-               /*
-                * For instructions with a ModR/M byte, switch to register
-                * access if Mod = 3.
-                */
-               if ((c->d & ModRM) && c->modrm_mod == 3) {
-                       c->src.type = OP_REG;
-                       c->src.val = c->modrm_val;
-                       c->src.addr.reg = c->modrm_ptr;
-                       break;
-               }
-               c->src.type = OP_MEM;
-               c->src.addr.mem = c->modrm_ea;
-               c->src.val = 0;
+               c->src = memop;
+               break;
+       case SrcImmU16:
+               rc = decode_imm(ctxt, &c->src, 2, false);
                break;
        case SrcImm:
+               rc = decode_imm(ctxt, &c->src, imm_size(c), true);
+               break;
        case SrcImmU:
-               c->src.type = OP_IMM;
-               c->src.addr.mem = c->eip;
-               c->src.bytes = (c->d & ByteOp) ? 1 : c->op_bytes;
-               if (c->src.bytes == 8)
-                       c->src.bytes = 4;
-               /* NB. Immediates are sign-extended as necessary. */
-               switch (c->src.bytes) {
-               case 1:
-                       c->src.val = insn_fetch(s8, 1, c->eip);
-                       break;
-               case 2:
-                       c->src.val = insn_fetch(s16, 2, c->eip);
-                       break;
-               case 4:
-                       c->src.val = insn_fetch(s32, 4, c->eip);
-                       break;
-               }
-               if ((c->d & SrcMask) == SrcImmU) {
-                       switch (c->src.bytes) {
-                       case 1:
-                               c->src.val &= 0xff;
-                               break;
-                       case 2:
-                               c->src.val &= 0xffff;
-                               break;
-                       case 4:
-                               c->src.val &= 0xffffffff;
-                               break;
-                       }
-               }
+               rc = decode_imm(ctxt, &c->src, imm_size(c), false);
                break;
        case SrcImmByte:
+               rc = decode_imm(ctxt, &c->src, 1, true);
+               break;
        case SrcImmUByte:
-               c->src.type = OP_IMM;
-               c->src.addr.mem = c->eip;
-               c->src.bytes = 1;
-               if ((c->d & SrcMask) == SrcImmByte)
-                       c->src.val = insn_fetch(s8, 1, c->eip);
-               else
-                       c->src.val = insn_fetch(u8, 1, c->eip);
+               rc = decode_imm(ctxt, &c->src, 1, false);
                break;
        case SrcAcc:
                c->src.type = OP_REG;
@@ -2541,12 +2850,14 @@ done_prefixes:
                insn_fetch_arr(c->src.valptr, c->src.bytes, c->eip);
                break;
        case SrcMemFAddr:
-               c->src.type = OP_MEM;
-               c->src.addr.mem = c->modrm_ea;
-               c->src.bytes = c->op_bytes + 2;
+               memop.bytes = c->op_bytes + 2;
+               goto srcmem_common;
                break;
        }
 
+       if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
+               goto done;
+
        /*
         * Decode and fetch the second source operand: register, memory
         * or immediate.
@@ -2559,48 +2870,42 @@ done_prefixes:
                c->src2.val = c->regs[VCPU_REGS_RCX] & 0x8;
                break;
        case Src2ImmByte:
-               c->src2.type = OP_IMM;
-               c->src2.addr.mem = c->eip;
-               c->src2.bytes = 1;
-               c->src2.val = insn_fetch(u8, 1, c->eip);
+               rc = decode_imm(ctxt, &c->src2, 1, true);
                break;
        case Src2One:
                c->src2.bytes = 1;
                c->src2.val = 1;
                break;
+       case Src2Imm:
+               rc = decode_imm(ctxt, &c->src2, imm_size(c), true);
+               break;
        }
 
+       if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
+               goto done;
+
        /* Decode and fetch the destination operand: register or memory. */
        switch (c->d & DstMask) {
-       case ImplicitOps:
-               /* Special instructions do their own operand decoding. */
-               return 0;
        case DstReg:
                decode_register_operand(&c->dst, c,
                         c->twobyte && (c->b == 0xb6 || c->b == 0xb7));
                break;
+       case DstImmUByte:
+               c->dst.type = OP_IMM;
+               c->dst.addr.mem = c->eip;
+               c->dst.bytes = 1;
+               c->dst.val = insn_fetch(u8, 1, c->eip);
+               break;
        case DstMem:
        case DstMem64:
-               if ((c->d & ModRM) && c->modrm_mod == 3) {
-                       c->dst.bytes = (c->d & ByteOp) ? 1 : c->op_bytes;
-                       c->dst.type = OP_REG;
-                       c->dst.val = c->dst.orig_val = c->modrm_val;
-                       c->dst.addr.reg = c->modrm_ptr;
-                       break;
-               }
-               c->dst.type = OP_MEM;
-               c->dst.addr.mem = c->modrm_ea;
+               c->dst = memop;
                if ((c->d & DstMask) == DstMem64)
                        c->dst.bytes = 8;
                else
                        c->dst.bytes = (c->d & ByteOp) ? 1 : c->op_bytes;
-               c->dst.val = 0;
-               if (c->d & BitOp) {
-                       unsigned long mask = ~(c->dst.bytes * 8 - 1);
-
-                       c->dst.addr.mem = c->dst.addr.mem +
-                                                  (c->src.val & mask) / 8;
-               }
+               if (c->d & BitOp)
+                       fetch_bit_operand(c);
+               c->dst.orig_val = c->dst.val;
                break;
        case DstAcc:
                c->dst.type = OP_REG;
@@ -2617,6 +2922,11 @@ done_prefixes:
                                         c->regs[VCPU_REGS_RDI]);
                c->dst.val = 0;
                break;
+       case ImplicitOps:
+               /* Special instructions do their own operand decoding. */
+       default:
+               c->dst.type = OP_NONE; /* Disable writeback. */
+               return 0;
        }
 
 done:
@@ -2631,6 +2941,7 @@ x86_emulate_insn(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
        struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
        int rc = X86EMUL_CONTINUE;
        int saved_dst_type = c->dst.type;
+       int irq; /* Used for int 3, int, and into */
 
        ctxt->decode.mem_read.pos = 0;
 
@@ -2655,31 +2966,13 @@ x86_emulate_insn(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
                ctxt->restart = true;
                /* All REP prefixes have the same first termination condition */
                if (address_mask(c, c->regs[VCPU_REGS_RCX]) == 0) {
-               string_done:
                        ctxt->restart = false;
                        ctxt->eip = c->eip;
                        goto done;
                }
-               /* The second termination condition only applies for REPE
-                * and REPNE. Test if the repeat string operation prefix is
-                * REPE/REPZ or REPNE/REPNZ and if it's the case it tests the
-                * corresponding termination condition according to:
-                *      - if REPE/REPZ and ZF = 0 then done
-                *      - if REPNE/REPNZ and ZF = 1 then done
-                */
-               if ((c->b == 0xa6) || (c->b == 0xa7) ||
-                   (c->b == 0xae) || (c->b == 0xaf)) {
-                       if ((c->rep_prefix == REPE_PREFIX) &&
-                           ((ctxt->eflags & EFLG_ZF) == 0))
-                               goto string_done;
-                       if ((c->rep_prefix == REPNE_PREFIX) &&
-                           ((ctxt->eflags & EFLG_ZF) == EFLG_ZF))
-                               goto string_done;
-               }
-               c->eip = ctxt->eip;
        }
 
-       if (c->src.type == OP_MEM) {
+       if ((c->src.type == OP_MEM) && !(c->d & NoAccess)) {
                rc = read_emulated(ctxt, ops, c->src.addr.mem,
                                        c->src.valptr, c->src.bytes);
                if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
@@ -2808,28 +3101,12 @@ special_insn:
                break;
        case 0x6c:              /* insb */
        case 0x6d:              /* insw/insd */
-               c->dst.bytes = min(c->dst.bytes, 4u);
-               if (!emulator_io_permited(ctxt, ops, c->regs[VCPU_REGS_RDX],
-                                         c->dst.bytes)) {
-                       emulate_gp(ctxt, 0);
-                       goto done;
-               }
-               if (!pio_in_emulated(ctxt, ops, c->dst.bytes,
-                                    c->regs[VCPU_REGS_RDX], &c->dst.val))
-                       goto done; /* IO is needed, skip writeback */
-               break;
+               c->src.val = c->regs[VCPU_REGS_RDX];
+               goto do_io_in;
        case 0x6e:              /* outsb */
        case 0x6f:              /* outsw/outsd */
-               c->src.bytes = min(c->src.bytes, 4u);
-               if (!emulator_io_permited(ctxt, ops, c->regs[VCPU_REGS_RDX],
-                                         c->src.bytes)) {
-                       emulate_gp(ctxt, 0);
-                       goto done;
-               }
-               ops->pio_out_emulated(c->src.bytes, c->regs[VCPU_REGS_RDX],
-                                     &c->src.val, 1, ctxt->vcpu);
-
-               c->dst.type = OP_NONE; /* nothing to writeback */
+               c->dst.val = c->regs[VCPU_REGS_RDX];
+               goto do_io_out;
                break;
        case 0x70 ... 0x7f: /* jcc (short) */
                if (test_cc(c->b, ctxt->eflags))
@@ -2862,25 +3139,13 @@ special_insn:
        case 0x86 ... 0x87:     /* xchg */
        xchg:
                /* Write back the register source. */
-               switch (c->dst.bytes) {
-               case 1:
-                       *(u8 *) c->src.addr.reg = (u8) c->dst.val;
-                       break;
-               case 2:
-                       *(u16 *) c->src.addr.reg = (u16) c->dst.val;
-                       break;
-               case 4:
-                       *c->src.addr.reg = (u32) c->dst.val;
-                       break;  /* 64b reg: zero-extend */
-               case 8:
-                       *c->src.addr.reg = c->dst.val;
-                       break;
-               }
+               c->src.val = c->dst.val;
+               write_register_operand(&c->src);
                /*
                 * Write back the memory destination with implicit LOCK
                 * prefix.
                 */
-               c->dst.val = c->src.val;
+               c->dst.val = c->src.orig_val;
                c->lock_prefix = 1;
                break;
        case 0x88 ... 0x8b:     /* mov */
@@ -2893,7 +3158,7 @@ special_insn:
                c->dst.val = ops->get_segment_selector(c->modrm_reg, ctxt->vcpu);
                break;
        case 0x8d: /* lea r16/r32, m */
-               c->dst.val = c->modrm_ea;
+               c->dst.val = c->src.addr.mem;
                break;
        case 0x8e: { /* mov seg, r/m16 */
                uint16_t sel;
@@ -2921,8 +3186,15 @@ special_insn:
                break;
        case 0x90 ... 0x97: /* nop / xchg reg, rax */
                if (c->dst.addr.reg == &c->regs[VCPU_REGS_RAX])
-                       goto done;
+                       break;
                goto xchg;
+       case 0x98: /* cbw/cwde/cdqe */
+               switch (c->op_bytes) {
+               case 2: c->dst.val = (s8)c->dst.val; break;
+               case 4: c->dst.val = (s16)c->dst.val; break;
+               case 8: c->dst.val = (s32)c->dst.val; break;
+               }
+               break;
        case 0x9c: /* pushf */
                c->src.val =  (unsigned long) ctxt->eflags;
                emulate_push(ctxt, ops);
@@ -2945,13 +3217,10 @@ special_insn:
        case 0xa8 ... 0xa9:     /* test ax, imm */
                goto test;
        case 0xaa ... 0xab:     /* stos */
-               c->dst.val = c->regs[VCPU_REGS_RAX];
-               break;
        case 0xac ... 0xad:     /* lods */
                goto mov;
        case 0xae ... 0xaf:     /* scas */
-               DPRINTF("Urk! I don't handle SCAS.\n");
-               goto cannot_emulate;
+               goto cmp;
        case 0xb0 ... 0xbf: /* mov r, imm */
                goto mov;
        case 0xc0 ... 0xc1:
@@ -2962,6 +3231,16 @@ special_insn:
                c->dst.addr.reg = &c->eip;
                c->dst.bytes = c->op_bytes;
                goto pop_instruction;
+       case 0xc4:              /* les */
+               rc = emulate_load_segment(ctxt, ops, VCPU_SREG_ES);
+               if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
+                       goto done;
+               break;
+       case 0xc5:              /* lds */
+               rc = emulate_load_segment(ctxt, ops, VCPU_SREG_DS);
+               if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
+                       goto done;
+               break;
        case 0xc6 ... 0xc7:     /* mov (sole member of Grp11) */
        mov:
                c->dst.val = c->src.val;
@@ -2971,6 +3250,22 @@ special_insn:
                if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
                        goto done;
                break;
+       case 0xcc:              /* int3 */
+               irq = 3;
+               goto do_interrupt;
+       case 0xcd:              /* int n */
+               irq = c->src.val;
+       do_interrupt:
+               rc = emulate_int(ctxt, ops, irq);
+               if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
+                       goto done;
+               break;
+       case 0xce:              /* into */
+               if (ctxt->eflags & EFLG_OF) {
+                       irq = 4;
+                       goto do_interrupt;
+               }
+               break;
        case 0xcf:              /* iret */
                rc = emulate_iret(ctxt, ops);
 
@@ -2978,13 +3273,22 @@ special_insn:
                        goto done;
                break;
        case 0xd0 ... 0xd1:     /* Grp2 */
-               c->src.val = 1;
                emulate_grp2(ctxt);
                break;
        case 0xd2 ... 0xd3:     /* Grp2 */
                c->src.val = c->regs[VCPU_REGS_RCX];
                emulate_grp2(ctxt);
                break;
+       case 0xe0 ... 0xe2:     /* loop/loopz/loopnz */
+               register_address_increment(c, &c->regs[VCPU_REGS_RCX], -1);
+               if (address_mask(c, c->regs[VCPU_REGS_RCX]) != 0 &&
+                   (c->b == 0xe2 || test_cc(c->b ^ 0x5, ctxt->eflags)))
+                       jmp_rel(c, c->src.val);
+               break;
+       case 0xe3:      /* jcxz/jecxz/jrcxz */
+               if (address_mask(c, c->regs[VCPU_REGS_RCX]) == 0)
+                       jmp_rel(c, c->src.val);
+               break;
        case 0xe4:      /* inb */
        case 0xe5:      /* in */
                goto do_io_in;
@@ -3032,15 +3336,16 @@ special_insn:
                break;
        case 0xee: /* out dx,al */
        case 0xef: /* out dx,(e/r)ax */
-               c->src.val = c->regs[VCPU_REGS_RDX];
+               c->dst.val = c->regs[VCPU_REGS_RDX];
        do_io_out:
-               c->dst.bytes = min(c->dst.bytes, 4u);
-               if (!emulator_io_permited(ctxt, ops, c->src.val, c->dst.bytes)) {
+               c->src.bytes = min(c->src.bytes, 4u);
+               if (!emulator_io_permited(ctxt, ops, c->dst.val,
+                                         c->src.bytes)) {
                        emulate_gp(ctxt, 0);
                        goto done;
                }
-               ops->pio_out_emulated(c->dst.bytes, c->src.val, &c->dst.val, 1,
-                                     ctxt->vcpu);
+               ops->pio_out_emulated(c->src.bytes, c->dst.val,
+                                     &c->src.val, 1, ctxt->vcpu);
                c->dst.type = OP_NONE;  /* Disable writeback. */
                break;
        case 0xf4:              /* hlt */
@@ -3049,24 +3354,23 @@ special_insn:
        case 0xf5:      /* cmc */
                /* complement carry flag from eflags reg */
                ctxt->eflags ^= EFLG_CF;
-               c->dst.type = OP_NONE;  /* Disable writeback. */
                break;
        case 0xf6 ... 0xf7:     /* Grp3 */
-               if (!emulate_grp3(ctxt, ops))
+               if (emulate_grp3(ctxt, ops) != X86EMUL_CONTINUE)
                        goto cannot_emulate;
                break;
        case 0xf8: /* clc */
                ctxt->eflags &= ~EFLG_CF;
-               c->dst.type = OP_NONE;  /* Disable writeback. */
+               break;
+       case 0xf9: /* stc */
+               ctxt->eflags |= EFLG_CF;
                break;
        case 0xfa: /* cli */
                if (emulator_bad_iopl(ctxt, ops)) {
                        emulate_gp(ctxt, 0);
                        goto done;
-               } else {
+               } else
                        ctxt->eflags &= ~X86_EFLAGS_IF;
-                       c->dst.type = OP_NONE;  /* Disable writeback. */
-               }
                break;
        case 0xfb: /* sti */
                if (emulator_bad_iopl(ctxt, ops)) {
@@ -3075,16 +3379,13 @@ special_insn:
                } else {
                        ctxt->interruptibility = KVM_X86_SHADOW_INT_STI;
                        ctxt->eflags |= X86_EFLAGS_IF;
-                       c->dst.type = OP_NONE;  /* Disable writeback. */
                }
                break;
        case 0xfc: /* cld */
                ctxt->eflags &= ~EFLG_DF;
-               c->dst.type = OP_NONE;  /* Disable writeback. */
                break;
        case 0xfd: /* std */
                ctxt->eflags |= EFLG_DF;
-               c->dst.type = OP_NONE;  /* Disable writeback. */
                break;
        case 0xfe: /* Grp4 */
        grp45:
@@ -3122,20 +3423,37 @@ writeback:
        if (c->rep_prefix && (c->d & String)) {
                struct read_cache *rc = &ctxt->decode.io_read;
                register_address_increment(c, &c->regs[VCPU_REGS_RCX], -1);
+               /* The second termination condition only applies for REPE
+                * and REPNE. Test if the repeat string operation prefix is
+                * REPE/REPZ or REPNE/REPNZ and if it's the case it tests the
+                * corresponding termination condition according to:
+                *      - if REPE/REPZ and ZF = 0 then done
+                *      - if REPNE/REPNZ and ZF = 1 then done
+                */
+               if (((c->b == 0xa6) || (c->b == 0xa7) ||
+                    (c->b == 0xae) || (c->b == 0xaf))
+                   && (((c->rep_prefix == REPE_PREFIX) &&
+                        ((ctxt->eflags & EFLG_ZF) == 0))
+                       || ((c->rep_prefix == REPNE_PREFIX) &&
+                           ((ctxt->eflags & EFLG_ZF) == EFLG_ZF))))
+                       ctxt->restart = false;
                /*
                 * Re-enter guest when pio read ahead buffer is empty or,
                 * if it is not used, after each 1024 iteration.
                 */
-               if ((rc->end == 0 && !(c->regs[VCPU_REGS_RCX] & 0x3ff)) ||
-                   (rc->end != 0 && rc->end == rc->pos))
+               else if ((rc->end == 0 && !(c->regs[VCPU_REGS_RCX] & 0x3ff)) ||
+                        (rc->end != 0 && rc->end == rc->pos)) {
                        ctxt->restart = false;
+                       c->eip = ctxt->eip;
+               }
        }
        /*
         * reset read cache here in case string instruction is restared
         * without decoding
         */
        ctxt->decode.mem_read.end = 0;
-       ctxt->eip = c->eip;
+       if (!ctxt->restart)
+               ctxt->eip = c->eip;
 
 done:
        return (rc == X86EMUL_UNHANDLEABLE) ? -1 : 0;
@@ -3204,7 +3522,7 @@ twobyte_insn:
                        emulate_ud(ctxt);
                        goto done;
                case 7: /* invlpg*/
-                       emulate_invlpg(ctxt->vcpu, c->modrm_ea);
+                       emulate_invlpg(ctxt->vcpu, c->src.addr.mem);
                        /* Disable writeback. */
                        c->dst.type = OP_NONE;
                        break;
@@ -3221,16 +3539,13 @@ twobyte_insn:
                break;
        case 0x06:
                emulate_clts(ctxt->vcpu);
-               c->dst.type = OP_NONE;
                break;
        case 0x09:              /* wbinvd */
                kvm_emulate_wbinvd(ctxt->vcpu);
-               c->dst.type = OP_NONE;
                break;
        case 0x08:              /* invd */
        case 0x0d:              /* GrpP (prefetch) */
        case 0x18:              /* Grp16 (prefetch/nop) */
-               c->dst.type = OP_NONE;
                break;
        case 0x20: /* mov cr, reg */
                switch (c->modrm_reg) {
@@ -3240,8 +3555,7 @@ twobyte_insn:
                        emulate_ud(ctxt);
                        goto done;
                }
-               c->regs[c->modrm_rm] = ops->get_cr(c->modrm_reg, ctxt->vcpu);
-               c->dst.type = OP_NONE;  /* no writeback */
+               c->dst.val = ops->get_cr(c->modrm_reg, ctxt->vcpu);
                break;
        case 0x21: /* mov from dr to reg */
                if ((ops->get_cr(4, ctxt->vcpu) & X86_CR4_DE) &&
@@ -3249,11 +3563,10 @@ twobyte_insn:
                        emulate_ud(ctxt);
                        goto done;
                }
-               ops->get_dr(c->modrm_reg, &c->regs[c->modrm_rm], ctxt->vcpu);
-               c->dst.type = OP_NONE;  /* no writeback */
+               ops->get_dr(c->modrm_reg, &c->dst.val, ctxt->vcpu);
                break;
        case 0x22: /* mov reg, cr */
-               if (ops->set_cr(c->modrm_reg, c->modrm_val, ctxt->vcpu)) {
+               if (ops->set_cr(c->modrm_reg, c->src.val, ctxt->vcpu)) {
                        emulate_gp(ctxt, 0);
                        goto done;
                }
@@ -3266,7 +3579,7 @@ twobyte_insn:
                        goto done;
                }
 
-               if (ops->set_dr(c->modrm_reg, c->regs[c->modrm_rm] &
+               if (ops->set_dr(c->modrm_reg, c->src.val &
                                ((ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64) ?
                                 ~0ULL : ~0U), ctxt->vcpu) < 0) {
                        /* #UD condition is already handled by the code above */
@@ -3285,7 +3598,6 @@ twobyte_insn:
                        goto done;
                }
                rc = X86EMUL_CONTINUE;
-               c->dst.type = OP_NONE;
                break;
        case 0x32:
                /* rdmsr */
@@ -3297,7 +3609,6 @@ twobyte_insn:
                        c->regs[VCPU_REGS_RDX] = msr_data >> 32;
                }
                rc = X86EMUL_CONTINUE;
-               c->dst.type = OP_NONE;
                break;
        case 0x34:              /* sysenter */
                rc = emulate_sysenter(ctxt, ops);
@@ -3321,7 +3632,9 @@ twobyte_insn:
        case 0x80 ... 0x8f: /* jnz rel, etc*/
                if (test_cc(c->b, ctxt->eflags))
                        jmp_rel(c, c->src.val);
-               c->dst.type = OP_NONE;
+               break;
+       case 0x90 ... 0x9f:     /* setcc r/m8 */
+               c->dst.val = test_cc(c->b, ctxt->eflags);
                break;
        case 0xa0:        /* push fs */
                emulate_push_sreg(ctxt, ops, VCPU_SREG_FS);
@@ -3352,8 +3665,6 @@ twobyte_insn:
                break;
        case 0xab:
              bts:              /* bts */
-               /* only subword offset */
-               c->src.val &= (c->dst.bytes << 3) - 1;
                emulate_2op_SrcV_nobyte("bts", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
                break;
        case 0xac: /* shrd imm8, r, r/m */
@@ -3379,12 +3690,25 @@ twobyte_insn:
                        c->dst.addr.reg = (unsigned long *)&c->regs[VCPU_REGS_RAX];
                }
                break;
+       case 0xb2:              /* lss */
+               rc = emulate_load_segment(ctxt, ops, VCPU_SREG_SS);
+               if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
+                       goto done;
+               break;
        case 0xb3:
              btr:              /* btr */
-               /* only subword offset */
-               c->src.val &= (c->dst.bytes << 3) - 1;
                emulate_2op_SrcV_nobyte("btr", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
                break;
+       case 0xb4:              /* lfs */
+               rc = emulate_load_segment(ctxt, ops, VCPU_SREG_FS);
+               if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
+                       goto done;
+               break;
+       case 0xb5:              /* lgs */
+               rc = emulate_load_segment(ctxt, ops, VCPU_SREG_GS);
+               if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
+                       goto done;
+               break;
        case 0xb6 ... 0xb7:     /* movzx */
                c->dst.bytes = c->op_bytes;
                c->dst.val = (c->d & ByteOp) ? (u8) c->src.val
@@ -3404,15 +3728,43 @@ twobyte_insn:
                break;
        case 0xbb:
              btc:              /* btc */
-               /* only subword offset */
-               c->src.val &= (c->dst.bytes << 3) - 1;
                emulate_2op_SrcV_nobyte("btc", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
                break;
+       case 0xbc: {            /* bsf */
+               u8 zf;
+               __asm__ ("bsf %2, %0; setz %1"
+                        : "=r"(c->dst.val), "=q"(zf)
+                        : "r"(c->src.val));
+               ctxt->eflags &= ~X86_EFLAGS_ZF;
+               if (zf) {
+                       ctxt->eflags |= X86_EFLAGS_ZF;
+                       c->dst.type = OP_NONE;  /* Disable writeback. */
+               }
+               break;
+       }
+       case 0xbd: {            /* bsr */
+               u8 zf;
+               __asm__ ("bsr %2, %0; setz %1"
+                        : "=r"(c->dst.val), "=q"(zf)
+                        : "r"(c->src.val));
+               ctxt->eflags &= ~X86_EFLAGS_ZF;
+               if (zf) {
+                       ctxt->eflags |= X86_EFLAGS_ZF;
+                       c->dst.type = OP_NONE;  /* Disable writeback. */
+               }
+               break;
+       }
        case 0xbe ... 0xbf:     /* movsx */
                c->dst.bytes = c->op_bytes;
                c->dst.val = (c->d & ByteOp) ? (s8) c->src.val :
                                                        (s16) c->src.val;
                break;
+       case 0xc0 ... 0xc1:     /* xadd */
+               emulate_2op_SrcV("add", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
+               /* Write back the register source. */
+               c->src.val = c->dst.orig_val;
+               write_register_operand(&c->src);
+               break;
        case 0xc3:              /* movnti */
                c->dst.bytes = c->op_bytes;
                c->dst.val = (c->op_bytes == 4) ? (u32) c->src.val :