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  * Copyright 2010 Red Hat, Inc. and/or its affiliates.
  13  *
  14  *   Avi Kivity <avi@qumranet.com>
  15  *   Yaniv Kamay <yaniv@qumranet.com>
  16  *
  17  * This work is licensed under the terms of the GNU GPL, version 2.  See
  18  * the COPYING file in the top-level directory.
  19  *
  20  * From: xen-unstable 10676:af9809f51f81a3c43f276f00c81a52ef558afda4
  21  */
  22
  23 #include <linux/kvm_host.h>
  24 #include "kvm_cache_regs.h"
  25 #include <linux/module.h>
  26 #include <asm/kvm_emulate.h>
  27
  28 #include "x86.h"
  29 #include "tss.h"
  30
  31 /*
  32  * Opcode effective-address decode tables.
  33  * Note that we only emulate instructions that have at least one memory
  34  * operand (excluding implicit stack references). We assume that stack
  35  * references and instruction fetches will never occur in special memory
  36  * areas that require emulation. So, for example, 'mov <imm>,<reg>' need
  37  * not be handled.
  38  */
  39
  40 /* Operand sizes: 8-bit operands or specified/overridden size. */
  41 #define ByteOp      (1<<0)      /* 8-bit operands. */
  42 /* Destination operand type. */
  43 #define ImplicitOps (1<<1)      /* Implicit in opcode. No generic decode. */
  44 #define DstReg      (2<<1)      /* Register operand. */
  45 #define DstMem      (3<<1)      /* Memory operand. */
  46 #define DstAcc      (4<<1)      /* Destination Accumulator */
  47 #define DstDI       (5<<1)      /* Destination is in ES:(E)DI */
  48 #define DstMem64    (6<<1)      /* 64bit memory operand */
  49 #define DstImmUByte (7<<1)      /* 8-bit unsigned immediate operand */
  50 #define DstMask     (7<<1)
  51 /* Source operand type. */
  52 #define SrcNone     (0<<4)      /* No source operand. */
  53 #define SrcReg      (1<<4)      /* Register operand. */
  54 #define SrcMem      (2<<4)      /* Memory operand. */
  55 #define SrcMem16    (3<<4)      /* Memory operand (16-bit). */
  56 #define SrcMem32    (4<<4)      /* Memory operand (32-bit). */
  57 #define SrcImm      (5<<4)      /* Immediate operand. */
  58 #define SrcImmByte  (6<<4)      /* 8-bit sign-extended immediate operand. */
  59 #define SrcOne      (7<<4)      /* Implied '1' */
  60 #define SrcImmUByte (8<<4)      /* 8-bit unsigned immediate operand. */
  61 #define SrcImmU     (9<<4)      /* Immediate operand, unsigned */
  62 #define SrcSI       (0xa<<4)    /* Source is in the DS:RSI */
  63 #define SrcImmFAddr (0xb<<4)    /* Source is immediate far address */
  64 #define SrcMemFAddr (0xc<<4)    /* Source is far address in memory */
  65 #define SrcAcc      (0xd<<4)    /* Source Accumulator */
  66 #define SrcImmU16   (0xe<<4)    /* Immediate operand, unsigned, 16 bits */
  67 #define SrcMask     (0xf<<4)
  68 /* Generic ModRM decode. */
  69 #define ModRM       (1<<8)
  70 /* Destination is only written; never read. */
  71 #define Mov         (1<<9)
  72 #define BitOp       (1<<10)
  73 #define MemAbs      (1<<11)      /* Memory operand is absolute displacement */
  74 #define String      (1<<12)     /* String instruction (rep capable) */
  75 #define Stack       (1<<13)     /* Stack instruction (push/pop) */
  76 #define Group       (1<<14)     /* Bits 3:5 of modrm byte extend opcode */
  77 #define GroupDual   (1<<15)     /* Alternate decoding of mod == 3 */
  78 #define Prefix      (1<<16)     /* Instruction varies with 66/f2/f3 prefix */
  79 #define Sse         (1<<17)     /* SSE Vector instruction */
  80 #define RMExt       (1<<18)     /* Opcode extension in ModRM r/m if mod == 3 */
  81 /* Misc flags */
  82 #define Prot        (1<<21) /* instruction generates #UD if not in prot-mode */
  83 #define VendorSpecific (1<<22) /* Vendor specific instruction */
  84 #define NoAccess    (1<<23) /* Don't access memory (lea/invlpg/verr etc) */
  85 #define Op3264      (1<<24) /* Operand is 64b in long mode, 32b otherwise */
  86 #define Undefined   (1<<25) /* No Such Instruction */
  87 #define Lock        (1<<26) /* lock prefix is allowed for the instruction */
  88 #define Priv        (1<<27) /* instruction generates #GP if current CPL != 0 */
  89 #define No64        (1<<28)
  90 /* Source 2 operand type */
  91 #define Src2None    (0<<29)
  92 #define Src2CL      (1<<29)
  93 #define Src2ImmByte (2<<29)
  94 #define Src2One     (3<<29)
  95 #define Src2Imm     (4<<29)
  96 #define Src2Mask    (7<<29)
  97
  98 #define X2(x...) x, x
  99 #define X3(x...) X2(x), x
 100 #define X4(x...) X2(x), X2(x)
 101 #define X5(x...) X4(x), x
 102 #define X6(x...) X4(x), X2(x)
 103 #define X7(x...) X4(x), X3(x)
 104 #define X8(x...) X4(x), X4(x)
 105 #define X16(x...) X8(x), X8(x)
 106
 107 struct opcode {
 108         u32 flags;
 109         u8 intercept;
 110         union {
 111                 int (*execute)(struct x86_emulate_ctxt *ctxt);
 112                 struct opcode *group;
 113                 struct group_dual *gdual;
 114                 struct gprefix *gprefix;
 115         } u;
 116         int (*check_perm)(struct x86_emulate_ctxt *ctxt);
 117 };
 118
 119 struct group_dual {
 120         struct opcode mod012[8];
 121         struct opcode mod3[8];
 122 };
 123
 124 struct gprefix {
 125         struct opcode pfx_no;
 126         struct opcode pfx_66;
 127         struct opcode pfx_f2;
 128         struct opcode pfx_f3;
 129 };
 130
 131 /* EFLAGS bit definitions. */
 132 #define EFLG_ID (1<<21)
 133 #define EFLG_VIP (1<<20)
 134 #define EFLG_VIF (1<<19)
 135 #define EFLG_AC (1<<18)
 136 #define EFLG_VM (1<<17)
 137 #define EFLG_RF (1<<16)
 138 #define EFLG_IOPL (3<<12)
 139 #define EFLG_NT (1<<14)
 140 #define EFLG_OF (1<<11)
 141 #define EFLG_DF (1<<10)
 142 #define EFLG_IF (1<<9)
 143 #define EFLG_TF (1<<8)
 144 #define EFLG_SF (1<<7)
 145 #define EFLG_ZF (1<<6)
 146 #define EFLG_AF (1<<4)
 147 #define EFLG_PF (1<<2)
 148 #define EFLG_CF (1<<0)
 149
 150 #define EFLG_RESERVED_ZEROS_MASK 0xffc0802a
 151 #define EFLG_RESERVED_ONE_MASK 2
 152
 153 /*
 154  * Instruction emulation:
 155  * Most instructions are emulated directly via a fragment of inline assembly
 156  * code. This allows us to save/restore EFLAGS and thus very easily pick up
 157  * any modified flags.
 158  */
 159
 160 #if defined(CONFIG_X86_64)
 161 #define _LO32 "k"               /* force 32-bit operand */
 162 #define _STK  "%%rsp"           /* stack pointer */
 163 #elif defined(__i386__)
 164 #define _LO32 ""                /* force 32-bit operand */
 165 #define _STK  "%%esp"           /* stack pointer */
 166 #endif
 167
 168 /*
 169  * These EFLAGS bits are restored from saved value during emulation, and
 170  * any changes are written back to the saved value after emulation.
 171  */
 172 #define EFLAGS_MASK (EFLG_OF|EFLG_SF|EFLG_ZF|EFLG_AF|EFLG_PF|EFLG_CF)
 173
 174 /* Before executing instruction: restore necessary bits in EFLAGS. */
 175 #define _PRE_EFLAGS(_sav, _msk, _tmp)                                   \
 176         /* EFLAGS = (_sav & _msk) | (EFLAGS & ~_msk); _sav &= ~_msk; */ \
 177         "movl %"_sav",%"_LO32 _tmp"; "                                  \
 178         "push %"_tmp"; "                                                \
 179         "push %"_tmp"; "                                                \
 180         "movl %"_msk",%"_LO32 _tmp"; "                                  \
 181         "andl %"_LO32 _tmp",("_STK"); "                                 \
 182         "pushf; "                                                       \
 183         "notl %"_LO32 _tmp"; "                                          \
 184         "andl %"_LO32 _tmp",("_STK"); "                                 \
 185         "andl %"_LO32 _tmp","__stringify(BITS_PER_LONG/4)"("_STK"); "   \
 186         "pop  %"_tmp"; "                                                \
 187         "orl  %"_LO32 _tmp",("_STK"); "                                 \
 188         "popf; "                                                        \
 189         "pop  %"_sav"; "
 190
 191 /* After executing instruction: write-back necessary bits in EFLAGS. */
 192 #define _POST_EFLAGS(_sav, _msk, _tmp) \
 193         /* _sav |= EFLAGS & _msk; */            \
 194         "pushf; "                               \
 195         "pop  %"_tmp"; "                        \
 196         "andl %"_msk",%"_LO32 _tmp"; "          \
 197         "orl  %"_LO32 _tmp",%"_sav"; "
 198
 199 #ifdef CONFIG_X86_64
 200 #define ON64(x) x
 201 #else
 202 #define ON64(x)
 203 #endif
 204
 205 #define ____emulate_2op(_op, _src, _dst, _eflags, _x, _y, _suffix, _dsttype) \
 206         do {                                                            \
 207                 __asm__ __volatile__ (                                  \
 208                         _PRE_EFLAGS("0", "4", "2")                      \
 209                         _op _suffix " %"_x"3,%1; "                      \
 210                         _POST_EFLAGS("0", "4", "2")                     \
 211                         : "=m" (_eflags), "+q" (*(_dsttype*)&(_dst).val),\
 212                           "=&r" (_tmp)                                  \
 213                         : _y ((_src).val), "i" (EFLAGS_MASK));          \
 214         } while (0)
 215
 216
 217 /* Raw emulation: instruction has two explicit operands. */
 218 #define __emulate_2op_nobyte(_op,_src,_dst,_eflags,_wx,_wy,_lx,_ly,_qx,_qy) \
 219         do {                                                            \
 220                 unsigned long _tmp;                                     \
 221                                                                         \
 222                 switch ((_dst).bytes) {                                 \
 223                 case 2:                                                 \
 224                         ____emulate_2op(_op,_src,_dst,_eflags,_wx,_wy,"w",u16);\
 225                         break;                                          \
 226                 case 4:                                                 \
 227                         ____emulate_2op(_op,_src,_dst,_eflags,_lx,_ly,"l",u32);\
 228                         break;                                          \
 229                 case 8:                                                 \
 230                         ON64(____emulate_2op(_op,_src,_dst,_eflags,_qx,_qy,"q",u64)); \
 231                         break;                                          \
 232                 }                                                       \
 233         } while (0)
 234
 235 #define __emulate_2op(_op,_src,_dst,_eflags,_bx,_by,_wx,_wy,_lx,_ly,_qx,_qy) \
 236         do {                                                                 \
 237                 unsigned long _tmp;                                          \
 238                 switch ((_dst).bytes) {                                      \
 239                 case 1:                                                      \
 240                         ____emulate_2op(_op,_src,_dst,_eflags,_bx,_by,"b",u8); \
 241                         break;                                               \
 242                 default:                                                     \
 243                         __emulate_2op_nobyte(_op, _src, _dst, _eflags,       \
 244                                              _wx, _wy, _lx, _ly, _qx, _qy);  \
 245                         break;                                               \
 246                 }                                                            \
 247         } while (0)
 248
 249 /* Source operand is byte-sized and may be restricted to just %cl. */
 250 #define emulate_2op_SrcB(_op, _src, _dst, _eflags)                      \
 251         __emulate_2op(_op, _src, _dst, _eflags,                         \
 252                       "b", "c", "b", "c", "b", "c", "b", "c")
 253
 254 /* Source operand is byte, word, long or quad sized. */
 255 #define emulate_2op_SrcV(_op, _src, _dst, _eflags)                      \
 256         __emulate_2op(_op, _src, _dst, _eflags,                         \
 257                       "b", "q", "w", "r", _LO32, "r", "", "r")
 258
 259 /* Source operand is word, long or quad sized. */
 260 #define emulate_2op_SrcV_nobyte(_op, _src, _dst, _eflags)               \
 261         __emulate_2op_nobyte(_op, _src, _dst, _eflags,                  \
 262                              "w", "r", _LO32, "r", "", "r")
 263
 264 /* Instruction has three operands and one operand is stored in ECX register */
 265 #define __emulate_2op_cl(_op, _cl, _src, _dst, _eflags, _suffix, _type) \
 266         do {                                                            \
 267                 unsigned long _tmp;                                     \
 268                 _type _clv  = (_cl).val;                                \
 269                 _type _srcv = (_src).val;                               \
 270                 _type _dstv = (_dst).val;                               \
 271                                                                         \
 272                 __asm__ __volatile__ (                                  \
 273                         _PRE_EFLAGS("0", "5", "2")                      \
 274                         _op _suffix " %4,%1 \n"                         \
 275                         _POST_EFLAGS("0", "5", "2")                     \
 276                         : "=m" (_eflags), "+r" (_dstv), "=&r" (_tmp)    \
 277                         : "c" (_clv) , "r" (_srcv), "i" (EFLAGS_MASK)   \
 278                         );                                              \
 279                                                                         \
 280                 (_cl).val  = (unsigned long) _clv;                      \
 281                 (_src).val = (unsigned long) _srcv;                     \
 282                 (_dst).val = (unsigned long) _dstv;                     \
 283         } while (0)
 284
 285 #define emulate_2op_cl(_op, _cl, _src, _dst, _eflags)                   \
 286         do {                                                            \
 287                 switch ((_dst).bytes) {                                 \
 288                 case 2:                                                 \
 289                         __emulate_2op_cl(_op, _cl, _src, _dst, _eflags, \
 290                                          "w", unsigned short);          \
 291                         break;                                          \
 292                 case 4:                                                 \
 293                         __emulate_2op_cl(_op, _cl, _src, _dst, _eflags, \
 294                                          "l", unsigned int);            \
 295                         break;                                          \
 296                 case 8:                                                 \
 297                         ON64(__emulate_2op_cl(_op, _cl, _src, _dst, _eflags, \
 298                                               "q", unsigned long));     \
 299                         break;                                          \
 300                 }                                                       \
 301         } while (0)
 302
 303 #define __emulate_1op(_op, _dst, _eflags, _suffix)                      \
 304         do {                                                            \
 305                 unsigned long _tmp;                                     \
 306                                                                         \
 307                 __asm__ __volatile__ (                                  \
 308                         _PRE_EFLAGS("0", "3", "2")                      \
 309                         _op _suffix " %1; "                             \
 310                         _POST_EFLAGS("0", "3", "2")                     \
 311                         : "=m" (_eflags), "+m" ((_dst).val),            \
 312                           "=&r" (_tmp)                                  \
 313                         : "i" (EFLAGS_MASK));                           \
 314         } while (0)
 315
 316 /* Instruction has only one explicit operand (no source operand). */
 317 #define emulate_1op(_op, _dst, _eflags)                                    \
 318         do {                                                            \
 319                 switch ((_dst).bytes) {                                 \
 320                 case 1: __emulate_1op(_op, _dst, _eflags, "b"); break;  \
 321                 case 2: __emulate_1op(_op, _dst, _eflags, "w"); break;  \
 322                 case 4: __emulate_1op(_op, _dst, _eflags, "l"); break;  \
 323                 case 8: ON64(__emulate_1op(_op, _dst, _eflags, "q")); break; \
 324                 }                                                       \
 325         } while (0)
 326
 327 #define __emulate_1op_rax_rdx(_op, _src, _rax, _rdx, _eflags, _suffix)          \
 328         do {                                                            \
 329                 unsigned long _tmp;                                     \
 330                                                                         \
 331                 __asm__ __volatile__ (                                  \
 332                         _PRE_EFLAGS("0", "4", "1")                      \
 333                         _op _suffix " %5; "                             \
 334                         _POST_EFLAGS("0", "4", "1")                     \
 335                         : "=m" (_eflags), "=&r" (_tmp),                 \
 336                           "+a" (_rax), "+d" (_rdx)                      \
 337                         : "i" (EFLAGS_MASK), "m" ((_src).val),          \
 338                           "a" (_rax), "d" (_rdx));                      \
 339         } while (0)
 340
 341 #define __emulate_1op_rax_rdx_ex(_op, _src, _rax, _rdx, _eflags, _suffix, _ex) \
 342         do {                                                            \
 343                 unsigned long _tmp;                                     \
 344                                                                         \
 345                 __asm__ __volatile__ (                                  \
 346                         _PRE_EFLAGS("0", "5", "1")                      \
 347                         "1: \n\t"                                       \
 348                         _op _suffix " %6; "                             \
 349                         "2: \n\t"                                       \
 350                         _POST_EFLAGS("0", "5", "1")                     \
 351                         ".pushsection .fixup,\"ax\" \n\t"               \
 352                         "3: movb $1, %4 \n\t"                           \
 353                         "jmp 2b \n\t"                                   \
 354                         ".popsection \n\t"                              \
 355                         _ASM_EXTABLE(1b, 3b)                            \
 356                         : "=m" (_eflags), "=&r" (_tmp),                 \
 357                           "+a" (_rax), "+d" (_rdx), "+qm"(_ex)          \
 358                         : "i" (EFLAGS_MASK), "m" ((_src).val),          \
 359                           "a" (_rax), "d" (_rdx));                      \
 360         } while (0)
 361
 362 /* instruction has only one source operand, destination is implicit (e.g. mul, div, imul, idiv) */
 363 #define emulate_1op_rax_rdx(_op, _src, _rax, _rdx, _eflags)             \
 364         do {                                                            \
 365                 switch((_src).bytes) {                                  \
 366                 case 1:                                                 \
 367                         __emulate_1op_rax_rdx(_op, _src, _rax, _rdx,    \
 368                                               _eflags, "b");            \
 369                         break;                                          \
 370                 case 2:                                                 \
 371                         __emulate_1op_rax_rdx(_op, _src, _rax, _rdx,    \
 372                                               _eflags, "w");            \
 373                         break;                                          \
 374                 case 4:                                                 \
 375                         __emulate_1op_rax_rdx(_op, _src, _rax, _rdx,    \
 376                                               _eflags, "l");            \
 377                         break;                                          \
 378                 case 8:                                                 \
 379                         ON64(__emulate_1op_rax_rdx(_op, _src, _rax, _rdx, \
 380                                                    _eflags, "q"));      \
 381                         break;                                          \
 382                 }                                                       \
 383         } while (0)
 384
 385 #define emulate_1op_rax_rdx_ex(_op, _src, _rax, _rdx, _eflags, _ex)     \
 386         do {                                                            \
 387                 switch((_src).bytes) {                                  \
 388                 case 1:                                                 \
 389                         __emulate_1op_rax_rdx_ex(_op, _src, _rax, _rdx, \
 390                                                  _eflags, "b", _ex);    \
 391                         break;                                          \
 392                 case 2:                                                 \
 393                         __emulate_1op_rax_rdx_ex(_op, _src, _rax, _rdx, \
 394                                                  _eflags, "w", _ex);    \
 395                         break;                                          \
 396                 case 4:                                                 \
 397                         __emulate_1op_rax_rdx_ex(_op, _src, _rax, _rdx, \
 398                                                  _eflags, "l", _ex);    \
 399                         break;                                          \
 400                 case 8: ON64(                                           \
 401                         __emulate_1op_rax_rdx_ex(_op, _src, _rax, _rdx, \
 402                                                  _eflags, "q", _ex));   \
 403                         break;                                          \
 404                 }                                                       \
 405         } while (0)
 406
 407 /* Fetch next part of the instruction being emulated. */
 408 #define insn_fetch(_type, _size, _eip)                                  \
 409 ({      unsigned long _x;                                               \
 410         rc = do_insn_fetch(ctxt, ops, (_eip), &_x, (_size));            \
 411         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)                                     \
 412                 goto done;                                              \
 413         (_eip) += (_size);                                              \
 414         (_type)_x;                                                      \
 415 })
 416
 417 #define insn_fetch_arr(_arr, _size, _eip)                               \
 418 ({      rc = do_insn_fetch(ctxt, ops, (_eip), _arr, (_size));           \
 419         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)                                     \
 420                 goto done;                                              \
 421         (_eip) += (_size);                                              \
 422 })
 423
 424 static int emulator_check_intercept(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
 425                                     enum x86_intercept intercept,
 426                                     enum x86_intercept_stage stage)
 427 {
 428         struct x86_instruction_info info = {
 429                 .intercept  = intercept,
 430                 .rep_prefix = ctxt->decode.rep_prefix,
 431                 .modrm_mod  = ctxt->decode.modrm_mod,
 432                 .modrm_reg  = ctxt->decode.modrm_reg,
 433                 .modrm_rm   = ctxt->decode.modrm_rm,
 434                 .src_val    = ctxt->decode.src.val64,
 435                 .src_bytes  = ctxt->decode.src.bytes,
 436                 .dst_bytes  = ctxt->decode.dst.bytes,
 437                 .ad_bytes   = ctxt->decode.ad_bytes,
 438                 .next_rip   = ctxt->eip,
 439         };
 440
 441         return ctxt->ops->intercept(ctxt, &info, stage);
 442 }
 443
 444 static inline unsigned long ad_mask(struct decode_cache *c)
 445 {
 446         return (1UL << (c->ad_bytes << 3)) - 1;
 447 }
 448
 449 /* Access/update address held in a register, based on addressing mode. */
 450 static inline unsigned long
 451 address_mask(struct decode_cache *c, unsigned long reg)
 452 {
 453         if (c->ad_bytes == sizeof(unsigned long))
 454                 return reg;
 455         else
 456                 return reg & ad_mask(c);
 457 }
 458
 459 static inline unsigned long
 460 register_address(struct decode_cache *c, unsigned long reg)
 461 {
 462         return address_mask(c, reg);
 463 }
 464
 465 static inline void
 466 register_address_increment(struct decode_cache *c, unsigned long *reg, int inc)
 467 {
 468         if (c->ad_bytes == sizeof(unsigned long))
 469                 *reg += inc;
 470         else
 471                 *reg = (*reg & ~ad_mask(c)) | ((*reg + inc) & ad_mask(c));
 472 }
 473
 474 static inline void jmp_rel(struct decode_cache *c, int rel)
 475 {
 476         register_address_increment(c, &c->eip, rel);
 477 }
 478
 479 static u32 desc_limit_scaled(struct desc_struct *desc)
 480 {
 481         u32 limit = get_desc_limit(desc);
 482
 483         return desc->g ? (limit << 12) | 0xfff : limit;
 484 }
 485
 486 static void set_seg_override(struct decode_cache *c, int seg)
 487 {
 488         c->has_seg_override = true;
 489         c->seg_override = seg;
 490 }
 491
 492 static unsigned long seg_base(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
 493                               struct x86_emulate_ops *ops, int seg)
 494 {
 495         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64 && seg < VCPU_SREG_FS)
 496                 return 0;
 497
 498         return ops->get_cached_segment_base(ctxt, seg);
 499 }
 500
 501 static unsigned seg_override(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
 502                              struct x86_emulate_ops *ops,
 503                              struct decode_cache *c)
 504 {
 505         if (!c->has_seg_override)
 506                 return 0;
 507
 508         return c->seg_override;
 509 }
 510
 511 static int emulate_exception(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int vec,
 512                              u32 error, bool valid)
 513 {
 514         ctxt->exception.vector = vec;
 515         ctxt->exception.error_code = error;
 516         ctxt->exception.error_code_valid = valid;
 517         return X86EMUL_PROPAGATE_FAULT;
 518 }
 519
 520 static int emulate_db(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
 521 {
 522         return emulate_exception(ctxt, DB_VECTOR, 0, false);
 523 }
 524
 525 static int emulate_gp(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int err)
 526 {
 527         return emulate_exception(ctxt, GP_VECTOR, err, true);
 528 }
 529
 530 static int emulate_ss(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int err)
 531 {
 532         return emulate_exception(ctxt, SS_VECTOR, err, true);
 533 }
 534
 535 static int emulate_ud(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
 536 {
 537         return emulate_exception(ctxt, UD_VECTOR, 0, false);
 538 }
 539
 540 static int emulate_ts(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int err)
 541 {
 542         return emulate_exception(ctxt, TS_VECTOR, err, true);
 543 }
 544
 545 static int emulate_de(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
 546 {
 547         return emulate_exception(ctxt, DE_VECTOR, 0, false);
 548 }
 549
 550 static int emulate_nm(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
 551 {
 552         return emulate_exception(ctxt, NM_VECTOR, 0, false);
 553 }
 554
 555 static int __linearize(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
 556                      struct segmented_address addr,
 557                      unsigned size, bool write, bool fetch,
 558                      ulong *linear)
 559 {
 560         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
 561         struct desc_struct desc;
 562         bool usable;
 563         ulong la;
 564         u32 lim;
 565         unsigned cpl, rpl;
 566
 567         la = seg_base(ctxt, ctxt->ops, addr.seg) + addr.ea;
 568         switch (ctxt->mode) {
 569         case X86EMUL_MODE_REAL:
 570                 break;
 571         case X86EMUL_MODE_PROT64:
 572                 if (((signed long)la << 16) >> 16 != la)
 573                         return emulate_gp(ctxt, 0);
 574                 break;
 575         default:
 576                 usable = ctxt->ops->get_cached_descriptor(ctxt, &desc, NULL,
 577                                                           addr.seg);
 578                 if (!usable)
 579                         goto bad;
 580                 /* code segment or read-only data segment */
 581                 if (((desc.type & 8) || !(desc.type & 2)) && write)
 582                         goto bad;
 583                 /* unreadable code segment */
 584                 if (!fetch && (desc.type & 8) && !(desc.type & 2))
 585                         goto bad;
 586                 lim = desc_limit_scaled(&desc);
 587                 if ((desc.type & 8) || !(desc.type & 4)) {
 588                         /* expand-up segment */
 589                         if (addr.ea > lim || (u32)(addr.ea + size - 1) > lim)
 590                                 goto bad;
 591                 } else {
 592                         /* exapand-down segment */
 593                         if (addr.ea <= lim || (u32)(addr.ea + size - 1) <= lim)
 594                                 goto bad;
 595                         lim = desc.d ? 0xffffffff : 0xffff;
 596                         if (addr.ea > lim || (u32)(addr.ea + size - 1) > lim)
 597                                 goto bad;
 598                 }
 599                 cpl = ctxt->ops->cpl(ctxt);
 600                 rpl = ctxt->ops->get_segment_selector(ctxt, addr.seg) & 3;
 601                 cpl = max(cpl, rpl);
 602                 if (!(desc.type & 8)) {
 603                         /* data segment */
 604                         if (cpl > desc.dpl)
 605                                 goto bad;
 606                 } else if ((desc.type & 8) && !(desc.type & 4)) {
 607                         /* nonconforming code segment */
 608                         if (cpl != desc.dpl)
 609                                 goto bad;
 610                 } else if ((desc.type & 8) && (desc.type & 4)) {
 611                         /* conforming code segment */
 612                         if (cpl < desc.dpl)
 613                                 goto bad;
 614                 }
 615                 break;
 616         }
 617         if (fetch ? ctxt->mode != X86EMUL_MODE_PROT64 : c->ad_bytes != 8)
 618                 la &= (u32)-1;
 619         *linear = la;
 620         return X86EMUL_CONTINUE;
 621 bad:
 622         if (addr.seg == VCPU_SREG_SS)
 623                 return emulate_ss(ctxt, addr.seg);
 624         else
 625                 return emulate_gp(ctxt, addr.seg);
 626 }
 627
 628 static int linearize(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
 629                      struct segmented_address addr,
 630                      unsigned size, bool write,
 631                      ulong *linear)
 632 {
 633         return __linearize(ctxt, addr, size, write, false, linear);
 634 }
 635
 636
 637 static int segmented_read_std(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
 638                               struct segmented_address addr,
 639                               void *data,
 640                               unsigned size)
 641 {
 642         int rc;
 643         ulong linear;
 644
 645         rc = linearize(ctxt, addr, size, false, &linear);
 646         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
 647                 return rc;
 648         return ctxt->ops->read_std(ctxt, linear, data, size, &ctxt->exception);
 649 }
 650
 651 static int do_fetch_insn_byte(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
 652                               struct x86_emulate_ops *ops,
 653                               unsigned long eip, u8 *dest)
 654 {
 655         struct fetch_cache *fc = &ctxt->decode.fetch;
 656         int rc;
 657         int size, cur_size;
 658
 659         if (eip == fc->end) {
 660                 unsigned long linear;
 661                 struct segmented_address addr = { .seg=VCPU_SREG_CS, .ea=eip};
 662                 cur_size = fc->end - fc->start;
 663                 size = min(15UL - cur_size, PAGE_SIZE - offset_in_page(eip));
 664                 rc = __linearize(ctxt, addr, size, false, true, &linear);
 665                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
 666                         return rc;
 667                 rc = ops->fetch(ctxt, linear, fc->data + cur_size,
 668                                 size, &ctxt->exception);
 669                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
 670                         return rc;
 671                 fc->end += size;
 672         }
 673         *dest = fc->data[eip - fc->start];
 674         return X86EMUL_CONTINUE;
 675 }
 676
 677 static int do_insn_fetch(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
 678                          struct x86_emulate_ops *ops,
 679                          unsigned long eip, void *dest, unsigned size)
 680 {
 681         int rc;
 682
 683         /* x86 instructions are limited to 15 bytes. */
 684         if (eip + size - ctxt->eip > 15)
 685                 return X86EMUL_UNHANDLEABLE;
 686         while (size--) {
 687                 rc = do_fetch_insn_byte(ctxt, ops, eip++, dest++);
 688                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
 689                         return rc;
 690         }
 691         return X86EMUL_CONTINUE;
 692 }
 693
 694 /*
 695  * Given the 'reg' portion of a ModRM byte, and a register block, return a
 696  * pointer into the block that addresses the relevant register.
 697  * @highbyte_regs specifies whether to decode AH,CH,DH,BH.
 698  */
 699 static void *decode_register(u8 modrm_reg, unsigned long *regs,
 700                              int highbyte_regs)
 701 {
 702         void *p;
 703
 704         p = &regs[modrm_reg];
 705         if (highbyte_regs && modrm_reg >= 4 && modrm_reg < 8)
 706                 p = (unsigned char *)&regs[modrm_reg & 3] + 1;
 707         return p;
 708 }
 709
 710 static int read_descriptor(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
 711                            struct x86_emulate_ops *ops,
 712                            struct segmented_address addr,
 713                            u16 *size, unsigned long *address, int op_bytes)
 714 {
 715         int rc;
 716
 717         if (op_bytes == 2)
 718                 op_bytes = 3;
 719         *address = 0;
 720         rc = segmented_read_std(ctxt, addr, size, 2);
 721         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
 722                 return rc;
 723         addr.ea += 2;
 724         rc = segmented_read_std(ctxt, addr, address, op_bytes);
 725         return rc;
 726 }
 727
 728 static int test_cc(unsigned int condition, unsigned int flags)
 729 {
 730         int rc = 0;
 731
 732         switch ((condition & 15) >> 1) {
 733         case 0: /* o */
 734                 rc |= (flags & EFLG_OF);
 735                 break;
 736         case 1: /* b/c/nae */
 737                 rc |= (flags & EFLG_CF);
 738                 break;
 739         case 2: /* z/e */
 740                 rc |= (flags & EFLG_ZF);
 741                 break;
 742         case 3: /* be/na */
 743                 rc |= (flags & (EFLG_CF|EFLG_ZF));
 744                 break;
 745         case 4: /* s */
 746                 rc |= (flags & EFLG_SF);
 747                 break;
 748         case 5: /* p/pe */
 749                 rc |= (flags & EFLG_PF);
 750                 break;
 751         case 7: /* le/ng */
 752                 rc |= (flags & EFLG_ZF);
 753                 /* fall through */
 754         case 6: /* l/nge */
 755                 rc |= (!(flags & EFLG_SF) != !(flags & EFLG_OF));
 756                 break;
 757         }
 758
 759         /* Odd condition identifiers (lsb == 1) have inverted sense. */
 760         return (!!rc ^ (condition & 1));
 761 }
 762
 763 static void fetch_register_operand(struct operand *op)
 764 {
 765         switch (op->bytes) {
 766         case 1:
 767                 op->val = *(u8 *)op->addr.reg;
 768                 break;
 769         case 2:
 770                 op->val = *(u16 *)op->addr.reg;
 771                 break;
 772         case 4:
 773                 op->val = *(u32 *)op->addr.reg;
 774                 break;
 775         case 8:
 776                 op->val = *(u64 *)op->addr.reg;
 777                 break;
 778         }
 779 }
 780
 781 static void read_sse_reg(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, sse128_t *data, int reg)
 782 {
 783         ctxt->ops->get_fpu(ctxt);
 784         switch (reg) {
 785         case 0: asm("movdqu %%xmm0, %0" : "=m"(*data)); break;
 786         case 1: asm("movdqu %%xmm1, %0" : "=m"(*data)); break;
 787         case 2: asm("movdqu %%xmm2, %0" : "=m"(*data)); break;
 788         case 3: asm("movdqu %%xmm3, %0" : "=m"(*data)); break;
 789         case 4: asm("movdqu %%xmm4, %0" : "=m"(*data)); break;
 790         case 5: asm("movdqu %%xmm5, %0" : "=m"(*data)); break;
 791         case 6: asm("movdqu %%xmm6, %0" : "=m"(*data)); break;
 792         case 7: asm("movdqu %%xmm7, %0" : "=m"(*data)); break;
 793 #ifdef CONFIG_X86_64
 794         case 8: asm("movdqu %%xmm8, %0" : "=m"(*data)); break;
 795         case 9: asm("movdqu %%xmm9, %0" : "=m"(*data)); break;
 796         case 10: asm("movdqu %%xmm10, %0" : "=m"(*data)); break;
 797         case 11: asm("movdqu %%xmm11, %0" : "=m"(*data)); break;
 798         case 12: asm("movdqu %%xmm12, %0" : "=m"(*data)); break;
 799         case 13: asm("movdqu %%xmm13, %0" : "=m"(*data)); break;
 800         case 14: asm("movdqu %%xmm14, %0" : "=m"(*data)); break;
 801         case 15: asm("movdqu %%xmm15, %0" : "=m"(*data)); break;
 802 #endif
 803         default: BUG();
 804         }
 805         ctxt->ops->put_fpu(ctxt);
 806 }
 807
 808 static void write_sse_reg(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, sse128_t *data,
 809                           int reg)
 810 {
 811         ctxt->ops->get_fpu(ctxt);
 812         switch (reg) {
 813         case 0: asm("movdqu %0, %%xmm0" : : "m"(*data)); break;
 814         case 1: asm("movdqu %0, %%xmm1" : : "m"(*data)); break;
 815         case 2: asm("movdqu %0, %%xmm2" : : "m"(*data)); break;
 816         case 3: asm("movdqu %0, %%xmm3" : : "m"(*data)); break;
 817         case 4: asm("movdqu %0, %%xmm4" : : "m"(*data)); break;
 818         case 5: asm("movdqu %0, %%xmm5" : : "m"(*data)); break;
 819         case 6: asm("movdqu %0, %%xmm6" : : "m"(*data)); break;
 820         case 7: asm("movdqu %0, %%xmm7" : : "m"(*data)); break;
 821 #ifdef CONFIG_X86_64
 822         case 8: asm("movdqu %0, %%xmm8" : : "m"(*data)); break;
 823         case 9: asm("movdqu %0, %%xmm9" : : "m"(*data)); break;
 824         case 10: asm("movdqu %0, %%xmm10" : : "m"(*data)); break;
 825         case 11: asm("movdqu %0, %%xmm11" : : "m"(*data)); break;
 826         case 12: asm("movdqu %0, %%xmm12" : : "m"(*data)); break;
 827         case 13: asm("movdqu %0, %%xmm13" : : "m"(*data)); break;
 828         case 14: asm("movdqu %0, %%xmm14" : : "m"(*data)); break;
 829         case 15: asm("movdqu %0, %%xmm15" : : "m"(*data)); break;
 830 #endif
 831         default: BUG();
 832         }
 833         ctxt->ops->put_fpu(ctxt);
 834 }
 835
 836 static void decode_register_operand(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
 837                                     struct operand *op,
 838                                     struct decode_cache *c,
 839                                     int inhibit_bytereg)
 840 {
 841         unsigned reg = c->modrm_reg;
 842         int highbyte_regs = c->rex_prefix == 0;
 843
 844         if (!(c->d & ModRM))
 845                 reg = (c->b & 7) | ((c->rex_prefix & 1) << 3);
 846
 847         if (c->d & Sse) {
 848                 op->type = OP_XMM;
 849                 op->bytes = 16;
 850                 op->addr.xmm = reg;
 851                 read_sse_reg(ctxt, &op->vec_val, reg);
 852                 return;
 853         }
 854
 855         op->type = OP_REG;
 856         if ((c->d & ByteOp) && !inhibit_bytereg) {
 857                 op->addr.reg = decode_register(reg, c->regs, highbyte_regs);
 858                 op->bytes = 1;
 859         } else {
 860                 op->addr.reg = decode_register(reg, c->regs, 0);
 861                 op->bytes = c->op_bytes;
 862         }
 863         fetch_register_operand(op);
 864         op->orig_val = op->val;
 865 }
 866
 867 static int decode_modrm(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
 868                         struct x86_emulate_ops *ops,
 869                         struct operand *op)
 870 {
 871         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
 872         u8 sib;
 873         int index_reg = 0, base_reg = 0, scale;
 874         int rc = X86EMUL_CONTINUE;
 875         ulong modrm_ea = 0;
 876
 877         if (c->rex_prefix) {
 878                 c->modrm_reg = (c->rex_prefix & 4) << 1;        /* REX.R */
 879                 index_reg = (c->rex_prefix & 2) << 2; /* REX.X */
 880                 c->modrm_rm = base_reg = (c->rex_prefix & 1) << 3; /* REG.B */
 881         }
 882
 883         c->modrm = insn_fetch(u8, 1, c->eip);
 884         c->modrm_mod |= (c->modrm & 0xc0) >> 6;
 885         c->modrm_reg |= (c->modrm & 0x38) >> 3;
 886         c->modrm_rm |= (c->modrm & 0x07);
 887         c->modrm_seg = VCPU_SREG_DS;
 888
 889         if (c->modrm_mod == 3) {
 890                 op->type = OP_REG;
 891                 op->bytes = (c->d & ByteOp) ? 1 : c->op_bytes;
 892                 op->addr.reg = decode_register(c->modrm_rm,
 893                                                c->regs, c->d & ByteOp);
 894                 if (c->d & Sse) {
 895                         op->type = OP_XMM;
 896                         op->bytes = 16;
 897                         op->addr.xmm = c->modrm_rm;
 898                         read_sse_reg(ctxt, &op->vec_val, c->modrm_rm);
 899                         return rc;
 900                 }
 901                 fetch_register_operand(op);
 902                 return rc;
 903         }
 904
 905         op->type = OP_MEM;
 906
 907         if (c->ad_bytes == 2) {
 908                 unsigned bx = c->regs[VCPU_REGS_RBX];
 909                 unsigned bp = c->regs[VCPU_REGS_RBP];
 910                 unsigned si = c->regs[VCPU_REGS_RSI];
 911                 unsigned di = c->regs[VCPU_REGS_RDI];
 912
 913                 /* 16-bit ModR/M decode. */
 914                 switch (c->modrm_mod) {
 915                 case 0:
 916                         if (c->modrm_rm == 6)
 917                                 modrm_ea += insn_fetch(u16, 2, c->eip);
 918                         break;
 919                 case 1:
 920                         modrm_ea += insn_fetch(s8, 1, c->eip);
 921                         break;
 922                 case 2:
 923                         modrm_ea += insn_fetch(u16, 2, c->eip);
 924                         break;
 925                 }
 926                 switch (c->modrm_rm) {
 927                 case 0:
 928                         modrm_ea += bx + si;
 929                         break;
 930                 case 1:
 931                         modrm_ea += bx + di;
 932                         break;
 933                 case 2:
 934                         modrm_ea += bp + si;
 935                         break;
 936                 case 3:
 937                         modrm_ea += bp + di;
 938                         break;
 939                 case 4:
 940                         modrm_ea += si;
 941                         break;
 942                 case 5:
 943                         modrm_ea += di;
 944                         break;
 945                 case 6:
 946                         if (c->modrm_mod != 0)
 947                                 modrm_ea += bp;
 948                         break;
 949                 case 7:
 950                         modrm_ea += bx;
 951                         break;
 952                 }
 953                 if (c->modrm_rm == 2 || c->modrm_rm == 3 ||
 954                     (c->modrm_rm == 6 && c->modrm_mod != 0))
 955                         c->modrm_seg = VCPU_SREG_SS;
 956                 modrm_ea = (u16)modrm_ea;
 957         } else {
 958                 /* 32/64-bit ModR/M decode. */
 959                 if ((c->modrm_rm & 7) == 4) {
 960                         sib = insn_fetch(u8, 1, c->eip);
 961                         index_reg |= (sib >> 3) & 7;
 962                         base_reg |= sib & 7;
 963                         scale = sib >> 6;
 964
 965                         if ((base_reg & 7) == 5 && c->modrm_mod == 0)
 966                                 modrm_ea += insn_fetch(s32, 4, c->eip);
 967                         else
 968                                 modrm_ea += c->regs[base_reg];
 969                         if (index_reg != 4)
 970                                 modrm_ea += c->regs[index_reg] << scale;
 971                 } else if ((c->modrm_rm & 7) == 5 && c->modrm_mod == 0) {
 972                         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64)
 973                                 c->rip_relative = 1;
 974                 } else
 975                         modrm_ea += c->regs[c->modrm_rm];
 976                 switch (c->modrm_mod) {
 977                 case 0:
 978                         if (c->modrm_rm == 5)
 979                                 modrm_ea += insn_fetch(s32, 4, c->eip);
 980                         break;
 981                 case 1:
 982                         modrm_ea += insn_fetch(s8, 1, c->eip);
 983                         break;
 984                 case 2:
 985                         modrm_ea += insn_fetch(s32, 4, c->eip);
 986                         break;
 987                 }
 988         }
 989         op->addr.mem.ea = modrm_ea;
 990 done:
 991         return rc;
 992 }
 993
 994 static int decode_abs(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
 995                       struct x86_emulate_ops *ops,
 996                       struct operand *op)
 997 {
 998         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
 999         int rc = X86EMUL_CONTINUE;
1000
1001         op->type = OP_MEM;
1002         switch (c->ad_bytes) {
1003         case 2:
1004                 op->addr.mem.ea = insn_fetch(u16, 2, c->eip);
1005                 break;
1006         case 4:
1007                 op->addr.mem.ea = insn_fetch(u32, 4, c->eip);
1008                 break;
1009         case 8:
1010                 op->addr.mem.ea = insn_fetch(u64, 8, c->eip);
1011                 break;
1012         }
1013 done:
1014         return rc;
1015 }
1016
1017 static void fetch_bit_operand(struct decode_cache *c)
1018 {
1019         long sv = 0, mask;
1020
1021         if (c->dst.type == OP_MEM && c->src.type == OP_REG) {
1022                 mask = ~(c->dst.bytes * 8 - 1);
1023
1024                 if (c->src.bytes == 2)
1025                         sv = (s16)c->src.val & (s16)mask;
1026                 else if (c->src.bytes == 4)
1027                         sv = (s32)c->src.val & (s32)mask;
1028
1029                 c->dst.addr.mem.ea += (sv >> 3);
1030         }
1031
1032         /* only subword offset */
1033         c->src.val &= (c->dst.bytes << 3) - 1;
1034 }
1035
1036 static int read_emulated(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1037                          struct x86_emulate_ops *ops,
1038                          unsigned long addr, void *dest, unsigned size)
1039 {
1040         int rc;
1041         struct read_cache *mc = &ctxt->decode.mem_read;
1042
1043         while (size) {
1044                 int n = min(size, 8u);
1045                 size -= n;
1046                 if (mc->pos < mc->end)
1047                         goto read_cached;
1048
1049                 rc = ops->read_emulated(ctxt, addr, mc->data + mc->end, n,
1050                                         &ctxt->exception);
1051                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1052                         return rc;
1053                 mc->end += n;
1054
1055         read_cached:
1056                 memcpy(dest, mc->data + mc->pos, n);
1057                 mc->pos += n;
1058                 dest += n;
1059                 addr += n;
1060         }
1061         return X86EMUL_CONTINUE;
1062 }
1063
1064 static int segmented_read(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1065                           struct segmented_address addr,
1066                           void *data,
1067                           unsigned size)
1068 {
1069         int rc;
1070         ulong linear;
1071
1072         rc = linearize(ctxt, addr, size, false, &linear);
1073         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1074                 return rc;
1075         return read_emulated(ctxt, ctxt->ops, linear, data, size);
1076 }
1077
1078 static int segmented_write(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1079                            struct segmented_address addr,
1080                            const void *data,
1081                            unsigned size)
1082 {
1083         int rc;
1084         ulong linear;
1085
1086         rc = linearize(ctxt, addr, size, true, &linear);
1087         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1088                 return rc;
1089         return ctxt->ops->write_emulated(ctxt, linear, data, size,
1090                                          &ctxt->exception);
1091 }
1092
1093 static int segmented_cmpxchg(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1094                              struct segmented_address addr,
1095                              const void *orig_data, const void *data,
1096                              unsigned size)
1097 {
1098         int rc;
1099         ulong linear;
1100
1101         rc = linearize(ctxt, addr, size, true, &linear);
1102         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1103                 return rc;
1104         return ctxt->ops->cmpxchg_emulated(ctxt, linear, orig_data, data,
1105                                            size, &ctxt->exception);
1106 }
1107
1108 static int pio_in_emulated(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1109                            struct x86_emulate_ops *ops,
1110                            unsigned int size, unsigned short port,
1111                            void *dest)
1112 {
1113         struct read_cache *rc = &ctxt->decode.io_read;
1114
1115         if (rc->pos == rc->end) { /* refill pio read ahead */
1116                 struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
1117                 unsigned int in_page, n;
1118                 unsigned int count = c->rep_prefix ?
1119                         address_mask(c, c->regs[VCPU_REGS_RCX]) : 1;
1120                 in_page = (ctxt->eflags & EFLG_DF) ?
1121                         offset_in_page(c->regs[VCPU_REGS_RDI]) :
1122                         PAGE_SIZE - offset_in_page(c->regs[VCPU_REGS_RDI]);
1123                 n = min(min(in_page, (unsigned int)sizeof(rc->data)) / size,
1124                         count);
1125                 if (n == 0)
1126                         n = 1;
1127                 rc->pos = rc->end = 0;
1128                 if (!ops->pio_in_emulated(ctxt, size, port, rc->data, n))
1129                         return 0;
1130                 rc->end = n * size;
1131         }
1132
1133         memcpy(dest, rc->data + rc->pos, size);
1134         rc->pos += size;
1135         return 1;
1136 }
1137
1138 static void get_descriptor_table_ptr(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1139                                      struct x86_emulate_ops *ops,
1140                                      u16 selector, struct desc_ptr *dt)
1141 {
1142         if (selector & 1 << 2) {
1143                 struct desc_struct desc;
1144                 memset (dt, 0, sizeof *dt);
1145                 if (!ops->get_cached_descriptor(ctxt, &desc, NULL,
1146                                                 VCPU_SREG_LDTR))
1147                         return;
1148
1149                 dt->size = desc_limit_scaled(&desc); /* what if limit > 65535? */
1150                 dt->address = get_desc_base(&desc);
1151         } else
1152                 ops->get_gdt(ctxt, dt);
1153 }
1154
1155 /* allowed just for 8 bytes segments */
1156 static int read_segment_descriptor(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1157                                    struct x86_emulate_ops *ops,
1158                                    u16 selector, struct desc_struct *desc)
1159 {
1160         struct desc_ptr dt;
1161         u16 index = selector >> 3;
1162         int ret;
1163         ulong addr;
1164
1165         get_descriptor_table_ptr(ctxt, ops, selector, &dt);
1166
1167         if (dt.size < index * 8 + 7)
1168                 return emulate_gp(ctxt, selector & 0xfffc);
1169         addr = dt.address + index * 8;
1170         ret = ops->read_std(ctxt, addr, desc, sizeof *desc, &ctxt->exception);
1171
1172        return ret;
1173 }
1174
1175 /* allowed just for 8 bytes segments */
1176 static int write_segment_descriptor(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1177                                     struct x86_emulate_ops *ops,
1178                                     u16 selector, struct desc_struct *desc)
1179 {
1180         struct desc_ptr dt;
1181         u16 index = selector >> 3;
1182         ulong addr;
1183         int ret;
1184
1185         get_descriptor_table_ptr(ctxt, ops, selector, &dt);
1186
1187         if (dt.size < index * 8 + 7)
1188                 return emulate_gp(ctxt, selector & 0xfffc);
1189
1190         addr = dt.address + index * 8;
1191         ret = ops->write_std(ctxt, addr, desc, sizeof *desc, &ctxt->exception);
1192
1193         return ret;
1194 }
1195
1196 /* Does not support long mode */
1197 static int load_segment_descriptor(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1198                                    struct x86_emulate_ops *ops,
1199                                    u16 selector, int seg)
1200 {
1201         struct desc_struct seg_desc;
1202         u8 dpl, rpl, cpl;
1203         unsigned err_vec = GP_VECTOR;
1204         u32 err_code = 0;
1205         bool null_selector = !(selector & ~0x3); /* 0000-0003 are null */
1206         int ret;
1207
1208         memset(&seg_desc, 0, sizeof seg_desc);
1209
1210         if ((seg <= VCPU_SREG_GS && ctxt->mode == X86EMUL_MODE_VM86)
1211             || ctxt->mode == X86EMUL_MODE_REAL) {
1212                 /* set real mode segment descriptor */
1213                 set_desc_base(&seg_desc, selector << 4);
1214                 set_desc_limit(&seg_desc, 0xffff);
1215                 seg_desc.type = 3;
1216                 seg_desc.p = 1;
1217                 seg_desc.s = 1;
1218                 goto load;
1219         }
1220
1221         /* NULL selector is not valid for TR, CS and SS */
1222         if ((seg == VCPU_SREG_CS || seg == VCPU_SREG_SS || seg == VCPU_SREG_TR)
1223             && null_selector)
1224                 goto exception;
1225
1226         /* TR should be in GDT only */
1227         if (seg == VCPU_SREG_TR && (selector & (1 << 2)))
1228                 goto exception;
1229
1230         if (null_selector) /* for NULL selector skip all following checks */
1231                 goto load;
1232
1233         ret = read_segment_descriptor(ctxt, ops, selector, &seg_desc);
1234         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
1235                 return ret;
1236
1237         err_code = selector & 0xfffc;
1238         err_vec = GP_VECTOR;
1239
1240         /* can't load system descriptor into segment selecor */
1241         if (seg <= VCPU_SREG_GS && !seg_desc.s)
1242                 goto exception;
1243
1244         if (!seg_desc.p) {
1245                 err_vec = (seg == VCPU_SREG_SS) ? SS_VECTOR : NP_VECTOR;
1246                 goto exception;
1247         }
1248
1249         rpl = selector & 3;
1250         dpl = seg_desc.dpl;
1251         cpl = ops->cpl(ctxt);
1252
1253         switch (seg) {
1254         case VCPU_SREG_SS:
1255                 /*
1256                  * segment is not a writable data segment or segment
1257                  * selector's RPL != CPL or segment selector's RPL != CPL
1258                  */
1259                 if (rpl != cpl || (seg_desc.type & 0xa) != 0x2 || dpl != cpl)
1260                         goto exception;
1261                 break;
1262         case VCPU_SREG_CS:
1263                 if (!(seg_desc.type & 8))
1264                         goto exception;
1265
1266                 if (seg_desc.type & 4) {
1267                         /* conforming */
1268                         if (dpl > cpl)
1269                                 goto exception;
1270                 } else {
1271                         /* nonconforming */
1272                         if (rpl > cpl || dpl != cpl)
1273                                 goto exception;
1274                 }
1275                 /* CS(RPL) <- CPL */
1276                 selector = (selector & 0xfffc) | cpl;
1277                 break;
1278         case VCPU_SREG_TR:
1279                 if (seg_desc.s || (seg_desc.type != 1 && seg_desc.type != 9))
1280                         goto exception;
1281                 break;
1282         case VCPU_SREG_LDTR:
1283                 if (seg_desc.s || seg_desc.type != 2)
1284                         goto exception;
1285                 break;
1286         default: /*  DS, ES, FS, or GS */
1287                 /*
1288                  * segment is not a data or readable code segment or
1289                  * ((segment is a data or nonconforming code segment)
1290                  * and (both RPL and CPL > DPL))
1291                  */
1292                 if ((seg_desc.type & 0xa) == 0x8 ||
1293                     (((seg_desc.type & 0xc) != 0xc) &&
1294                      (rpl > dpl && cpl > dpl)))
1295                         goto exception;
1296                 break;
1297         }
1298
1299         if (seg_desc.s) {
1300                 /* mark segment as accessed */
1301                 seg_desc.type |= 1;
1302                 ret = write_segment_descriptor(ctxt, ops, selector, &seg_desc);
1303                 if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
1304                         return ret;
1305         }
1306 load:
1307         ops->set_segment_selector(ctxt, selector, seg);
1308         ops->set_cached_descriptor(ctxt, &seg_desc, 0, seg);
1309         return X86EMUL_CONTINUE;
1310 exception:
1311         emulate_exception(ctxt, err_vec, err_code, true);
1312         return X86EMUL_PROPAGATE_FAULT;
1313 }
1314
1315 static void write_register_operand(struct operand *op)
1316 {
1317         /* The 4-byte case *is* correct: in 64-bit mode we zero-extend. */
1318         switch (op->bytes) {
1319         case 1:
1320                 *(u8 *)op->addr.reg = (u8)op->val;
1321                 break;
1322         case 2:
1323                 *(u16 *)op->addr.reg = (u16)op->val;
1324                 break;
1325         case 4:
1326                 *op->addr.reg = (u32)op->val;
1327                 break;  /* 64b: zero-extend */
1328         case 8:
1329                 *op->addr.reg = op->val;
1330                 break;
1331         }
1332 }
1333
1334 static inline int writeback(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1335                             struct x86_emulate_ops *ops)
1336 {
1337         int rc;
1338         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
1339
1340         switch (c->dst.type) {
1341         case OP_REG:
1342                 write_register_operand(&c->dst);
1343                 break;
1344         case OP_MEM:
1345                 if (c->lock_prefix)
1346                         rc = segmented_cmpxchg(ctxt,
1347                                                c->dst.addr.mem,
1348                                                &c->dst.orig_val,
1349                                                &c->dst.val,
1350                                                c->dst.bytes);
1351                 else
1352                         rc = segmented_write(ctxt,
1353                                              c->dst.addr.mem,
1354                                              &c->dst.val,
1355                                              c->dst.bytes);
1356                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1357                         return rc;
1358                 break;
1359         case OP_XMM:
1360                 write_sse_reg(ctxt, &c->dst.vec_val, c->dst.addr.xmm);
1361                 break;
1362         case OP_NONE:
1363                 /* no writeback */
1364                 break;
1365         default:
1366                 break;
1367         }
1368         return X86EMUL_CONTINUE;
1369 }
1370
1371 static int em_push(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1372 {
1373         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
1374         struct segmented_address addr;
1375
1376         register_address_increment(c, &c->regs[VCPU_REGS_RSP], -c->op_bytes);
1377         addr.ea = register_address(c, c->regs[VCPU_REGS_RSP]);
1378         addr.seg = VCPU_SREG_SS;
1379
1380         /* Disable writeback. */
1381         c->dst.type = OP_NONE;
1382         return segmented_write(ctxt, addr, &c->src.val, c->op_bytes);
1383 }
1384
1385 static int emulate_pop(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1386                        struct x86_emulate_ops *ops,
1387                        void *dest, int len)
1388 {
1389         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
1390         int rc;
1391         struct segmented_address addr;
1392
1393         addr.ea = register_address(c, c->regs[VCPU_REGS_RSP]);
1394         addr.seg = VCPU_SREG_SS;
1395         rc = segmented_read(ctxt, addr, dest, len);
1396         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1397                 return rc;
1398
1399         register_address_increment(c, &c->regs[VCPU_REGS_RSP], len);
1400         return rc;
1401 }
1402
1403 static int emulate_popf(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1404                        struct x86_emulate_ops *ops,
1405                        void *dest, int len)
1406 {
1407         int rc;
1408         unsigned long val, change_mask;
1409         int iopl = (ctxt->eflags & X86_EFLAGS_IOPL) >> IOPL_SHIFT;
1410         int cpl = ops->cpl(ctxt);
1411
1412         rc = emulate_pop(ctxt, ops, &val, len);
1413         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1414                 return rc;
1415
1416         change_mask = EFLG_CF | EFLG_PF | EFLG_AF | EFLG_ZF | EFLG_SF | EFLG_OF
1417                 | EFLG_TF | EFLG_DF | EFLG_NT | EFLG_RF | EFLG_AC | EFLG_ID;
1418
1419         switch(ctxt->mode) {
1420         case X86EMUL_MODE_PROT64:
1421         case X86EMUL_MODE_PROT32:
1422         case X86EMUL_MODE_PROT16:
1423                 if (cpl == 0)
1424                         change_mask |= EFLG_IOPL;
1425                 if (cpl <= iopl)
1426                         change_mask |= EFLG_IF;
1427                 break;
1428         case X86EMUL_MODE_VM86:
1429                 if (iopl < 3)
1430                         return emulate_gp(ctxt, 0);
1431                 change_mask |= EFLG_IF;
1432                 break;
1433         default: /* real mode */
1434                 change_mask |= (EFLG_IOPL | EFLG_IF);
1435                 break;
1436         }
1437
1438         *(unsigned long *)dest =
1439                 (ctxt->eflags & ~change_mask) | (val & change_mask);
1440
1441         return rc;
1442 }
1443
1444 static int emulate_push_sreg(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1445                              struct x86_emulate_ops *ops, int seg)
1446 {
1447         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
1448
1449         c->src.val = ops->get_segment_selector(ctxt, seg);
1450
1451         return em_push(ctxt);
1452 }
1453
1454 static int emulate_pop_sreg(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1455                              struct x86_emulate_ops *ops, int seg)
1456 {
1457         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
1458         unsigned long selector;
1459         int rc;
1460
1461         rc = emulate_pop(ctxt, ops, &selector, c->op_bytes);
1462         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1463                 return rc;
1464
1465         rc = load_segment_descriptor(ctxt, ops, (u16)selector, seg);
1466         return rc;
1467 }
1468
1469 static int emulate_pusha(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1470 {
1471         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
1472         unsigned long old_esp = c->regs[VCPU_REGS_RSP];
1473         int rc = X86EMUL_CONTINUE;
1474         int reg = VCPU_REGS_RAX;
1475
1476         while (reg <= VCPU_REGS_RDI) {
1477                 (reg == VCPU_REGS_RSP) ?
1478                 (c->src.val = old_esp) : (c->src.val = c->regs[reg]);
1479
1480                 rc = em_push(ctxt);
1481                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1482                         return rc;
1483
1484                 ++reg;
1485         }
1486
1487         return rc;
1488 }
1489
1490 static int emulate_popa(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1491                         struct x86_emulate_ops *ops)
1492 {
1493         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
1494         int rc = X86EMUL_CONTINUE;
1495         int reg = VCPU_REGS_RDI;
1496
1497         while (reg >= VCPU_REGS_RAX) {
1498                 if (reg == VCPU_REGS_RSP) {
1499                         register_address_increment(c, &c->regs[VCPU_REGS_RSP],
1500                                                         c->op_bytes);
1501                         --reg;
1502                 }
1503
1504                 rc = emulate_pop(ctxt, ops, &c->regs[reg], c->op_bytes);
1505                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1506                         break;
1507                 --reg;
1508         }
1509         return rc;
1510 }
1511
1512 int emulate_int_real(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1513                                struct x86_emulate_ops *ops, int irq)
1514 {
1515         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
1516         int rc;
1517         struct desc_ptr dt;
1518         gva_t cs_addr;
1519         gva_t eip_addr;
1520         u16 cs, eip;
1521
1522         /* TODO: Add limit checks */
1523         c->src.val = ctxt->eflags;
1524         rc = em_push(ctxt);
1525         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1526                 return rc;
1527
1528         ctxt->eflags &= ~(EFLG_IF | EFLG_TF | EFLG_AC);
1529
1530         c->src.val = ops->get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_CS);
1531         rc = em_push(ctxt);
1532         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1533                 return rc;
1534
1535         c->src.val = c->eip;
1536         rc = em_push(ctxt);
1537         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1538                 return rc;
1539
1540         ops->get_idt(ctxt, &dt);
1541
1542         eip_addr = dt.address + (irq << 2);
1543         cs_addr = dt.address + (irq << 2) + 2;
1544
1545         rc = ops->read_std(ctxt, cs_addr, &cs, 2, &ctxt->exception);
1546         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1547                 return rc;
1548
1549         rc = ops->read_std(ctxt, eip_addr, &eip, 2, &ctxt->exception);
1550         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1551                 return rc;
1552
1553         rc = load_segment_descriptor(ctxt, ops, cs, VCPU_SREG_CS);
1554         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1555                 return rc;
1556
1557         c->eip = eip;
1558
1559         return rc;
1560 }
1561
1562 static int emulate_int(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1563                        struct x86_emulate_ops *ops, int irq)
1564 {
1565         switch(ctxt->mode) {
1566         case X86EMUL_MODE_REAL:
1567                 return emulate_int_real(ctxt, ops, irq);
1568         case X86EMUL_MODE_VM86:
1569         case X86EMUL_MODE_PROT16:
1570         case X86EMUL_MODE_PROT32:
1571         case X86EMUL_MODE_PROT64:
1572         default:
1573                 /* Protected mode interrupts unimplemented yet */
1574                 return X86EMUL_UNHANDLEABLE;
1575         }
1576 }
1577
1578 static int emulate_iret_real(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1579                              struct x86_emulate_ops *ops)
1580 {
1581         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
1582         int rc = X86EMUL_CONTINUE;
1583         unsigned long temp_eip = 0;
1584         unsigned long temp_eflags = 0;
1585         unsigned long cs = 0;
1586         unsigned long mask = EFLG_CF | EFLG_PF | EFLG_AF | EFLG_ZF | EFLG_SF | EFLG_TF |
1587                              EFLG_IF | EFLG_DF | EFLG_OF | EFLG_IOPL | EFLG_NT | EFLG_RF |
1588                              EFLG_AC | EFLG_ID | (1 << 1); /* Last one is the reserved bit */
1589         unsigned long vm86_mask = EFLG_VM | EFLG_VIF | EFLG_VIP;
1590
1591         /* TODO: Add stack limit check */
1592
1593         rc = emulate_pop(ctxt, ops, &temp_eip, c->op_bytes);
1594
1595         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1596                 return rc;
1597
1598         if (temp_eip & ~0xffff)
1599                 return emulate_gp(ctxt, 0);
1600
1601         rc = emulate_pop(ctxt, ops, &cs, c->op_bytes);
1602
1603         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1604                 return rc;
1605
1606         rc = emulate_pop(ctxt, ops, &temp_eflags, c->op_bytes);
1607
1608         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1609                 return rc;
1610
1611         rc = load_segment_descriptor(ctxt, ops, (u16)cs, VCPU_SREG_CS);
1612
1613         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1614                 return rc;
1615
1616         c->eip = temp_eip;
1617
1618
1619         if (c->op_bytes == 4)
1620                 ctxt->eflags = ((temp_eflags & mask) | (ctxt->eflags & vm86_mask));
1621         else if (c->op_bytes == 2) {
1622                 ctxt->eflags &= ~0xffff;
1623                 ctxt->eflags |= temp_eflags;
1624         }
1625
1626         ctxt->eflags &= ~EFLG_RESERVED_ZEROS_MASK; /* Clear reserved zeros */
1627         ctxt->eflags |= EFLG_RESERVED_ONE_MASK;
1628
1629         return rc;
1630 }
1631
1632 static inline int emulate_iret(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1633                                     struct x86_emulate_ops* ops)
1634 {
1635         switch(ctxt->mode) {
1636         case X86EMUL_MODE_REAL:
1637                 return emulate_iret_real(ctxt, ops);
1638         case X86EMUL_MODE_VM86:
1639         case X86EMUL_MODE_PROT16:
1640         case X86EMUL_MODE_PROT32:
1641         case X86EMUL_MODE_PROT64:
1642         default:
1643                 /* iret from protected mode unimplemented yet */
1644                 return X86EMUL_UNHANDLEABLE;
1645         }
1646 }
1647
1648 static inline int emulate_grp1a(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1649                                 struct x86_emulate_ops *ops)
1650 {
1651         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
1652
1653         return emulate_pop(ctxt, ops, &c->dst.val, c->dst.bytes);
1654 }
1655
1656 static inline void emulate_grp2(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1657 {
1658         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
1659         switch (c->modrm_reg) {
1660         case 0: /* rol */
1661                 emulate_2op_SrcB("rol", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
1662                 break;
1663         case 1: /* ror */
1664                 emulate_2op_SrcB("ror", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
1665                 break;
1666         case 2: /* rcl */
1667                 emulate_2op_SrcB("rcl", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
1668                 break;
1669         case 3: /* rcr */
1670                 emulate_2op_SrcB("rcr", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
1671                 break;
1672         case 4: /* sal/shl */
1673         case 6: /* sal/shl */
1674                 emulate_2op_SrcB("sal", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
1675                 break;
1676         case 5: /* shr */
1677                 emulate_2op_SrcB("shr", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
1678                 break;
1679         case 7: /* sar */
1680                 emulate_2op_SrcB("sar", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
1681                 break;
1682         }
1683 }
1684
1685 static inline int emulate_grp3(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1686                                struct x86_emulate_ops *ops)
1687 {
1688         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
1689         unsigned long *rax = &c->regs[VCPU_REGS_RAX];
1690         unsigned long *rdx = &c->regs[VCPU_REGS_RDX];
1691         u8 de = 0;
1692
1693         switch (c->modrm_reg) {
1694         case 0 ... 1:   /* test */
1695                 emulate_2op_SrcV("test", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
1696                 break;
1697         case 2: /* not */
1698                 c->dst.val = ~c->dst.val;
1699                 break;
1700         case 3: /* neg */
1701                 emulate_1op("neg", c->dst, ctxt->eflags);
1702                 break;
1703         case 4: /* mul */
1704                 emulate_1op_rax_rdx("mul", c->src, *rax, *rdx, ctxt->eflags);
1705                 break;
1706         case 5: /* imul */
1707                 emulate_1op_rax_rdx("imul", c->src, *rax, *rdx, ctxt->eflags);
1708                 break;
1709         case 6: /* div */
1710                 emulate_1op_rax_rdx_ex("div", c->src, *rax, *rdx,
1711                                        ctxt->eflags, de);
1712                 break;
1713         case 7: /* idiv */
1714                 emulate_1op_rax_rdx_ex("idiv", c->src, *rax, *rdx,
1715                                        ctxt->eflags, de);
1716                 break;
1717         default:
1718                 return X86EMUL_UNHANDLEABLE;
1719         }
1720         if (de)
1721                 return emulate_de(ctxt);
1722         return X86EMUL_CONTINUE;
1723 }
1724
1725 static int emulate_grp45(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1726 {
1727         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
1728         int rc = X86EMUL_CONTINUE;
1729
1730         switch (c->modrm_reg) {
1731         case 0: /* inc */
1732                 emulate_1op("inc", c->dst, ctxt->eflags);
1733                 break;
1734         case 1: /* dec */
1735                 emulate_1op("dec", c->dst, ctxt->eflags);
1736                 break;
1737         case 2: /* call near abs */ {
1738                 long int old_eip;
1739                 old_eip = c->eip;
1740                 c->eip = c->src.val;
1741                 c->src.val = old_eip;
1742                 rc = em_push(ctxt);
1743                 break;
1744         }
1745         case 4: /* jmp abs */
1746                 c->eip = c->src.val;
1747                 break;
1748         case 6: /* push */
1749                 rc = em_push(ctxt);
1750                 break;
1751         }
1752         return rc;
1753 }
1754
1755 static inline int emulate_grp9(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1756                                struct x86_emulate_ops *ops)
1757 {
1758         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
1759         u64 old = c->dst.orig_val64;
1760
1761         if (((u32) (old >> 0) != (u32) c->regs[VCPU_REGS_RAX]) ||
1762             ((u32) (old >> 32) != (u32) c->regs[VCPU_REGS_RDX])) {
1763                 c->regs[VCPU_REGS_RAX] = (u32) (old >> 0);
1764                 c->regs[VCPU_REGS_RDX] = (u32) (old >> 32);
1765                 ctxt->eflags &= ~EFLG_ZF;
1766         } else {
1767                 c->dst.val64 = ((u64)c->regs[VCPU_REGS_RCX] << 32) |
1768                         (u32) c->regs[VCPU_REGS_RBX];
1769
1770                 ctxt->eflags |= EFLG_ZF;
1771         }
1772         return X86EMUL_CONTINUE;
1773 }
1774
1775 static int emulate_ret_far(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1776                            struct x86_emulate_ops *ops)
1777 {
1778         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
1779         int rc;
1780         unsigned long cs;
1781
1782         rc = emulate_pop(ctxt, ops, &c->eip, c->op_bytes);
1783         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1784                 return rc;
1785         if (c->op_bytes == 4)
1786                 c->eip = (u32)c->eip;
1787         rc = emulate_pop(ctxt, ops, &cs, c->op_bytes);
1788         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1789                 return rc;
1790         rc = load_segment_descriptor(ctxt, ops, (u16)cs, VCPU_SREG_CS);
1791         return rc;
1792 }
1793
1794 static int emulate_load_segment(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1795                            struct x86_emulate_ops *ops, int seg)
1796 {
1797         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
1798         unsigned short sel;
1799         int rc;
1800
1801         memcpy(&sel, c->src.valptr + c->op_bytes, 2);
1802
1803         rc = load_segment_descriptor(ctxt, ops, sel, seg);
1804         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1805                 return rc;
1806
1807         c->dst.val = c->src.val;
1808         return rc;
1809 }
1810
1811 static inline void
1812 setup_syscalls_segments(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1813                         struct x86_emulate_ops *ops, struct desc_struct *cs,
1814                         struct desc_struct *ss)
1815 {
1816         memset(cs, 0, sizeof(struct desc_struct));
1817         ops->get_cached_descriptor(ctxt, cs, NULL, VCPU_SREG_CS);
1818         memset(ss, 0, sizeof(struct desc_struct));
1819
1820         cs->l = 0;              /* will be adjusted later */
1821         set_desc_base(cs, 0);   /* flat segment */
1822         cs->g = 1;              /* 4kb granularity */
1823         set_desc_limit(cs, 0xfffff);    /* 4GB limit */
1824         cs->type = 0x0b;        /* Read, Execute, Accessed */
1825         cs->s = 1;
1826         cs->dpl = 0;            /* will be adjusted later */
1827         cs->p = 1;
1828         cs->d = 1;
1829
1830         set_desc_base(ss, 0);   /* flat segment */
1831         set_desc_limit(ss, 0xfffff);    /* 4GB limit */
1832         ss->g = 1;              /* 4kb granularity */
1833         ss->s = 1;
1834         ss->type = 0x03;        /* Read/Write, Accessed */
1835         ss->d = 1;              /* 32bit stack segment */
1836         ss->dpl = 0;
1837         ss->p = 1;
1838 }
1839
1840 static int
1841 emulate_syscall(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, struct x86_emulate_ops *ops)
1842 {
1843         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
1844         struct desc_struct cs, ss;
1845         u64 msr_data;
1846         u16 cs_sel, ss_sel;
1847
1848         /* syscall is not available in real mode */
1849         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_REAL ||
1850             ctxt->mode == X86EMUL_MODE_VM86)
1851                 return emulate_ud(ctxt);
1852
1853         setup_syscalls_segments(ctxt, ops, &cs, &ss);
1854
1855         ops->get_msr(ctxt, MSR_STAR, &msr_data);
1856         msr_data >>= 32;
1857         cs_sel = (u16)(msr_data & 0xfffc);
1858         ss_sel = (u16)(msr_data + 8);
1859
1860         if (is_long_mode(ctxt->vcpu)) {
1861                 cs.d = 0;
1862                 cs.l = 1;
1863         }
1864         ops->set_cached_descriptor(ctxt, &cs, 0, VCPU_SREG_CS);
1865         ops->set_segment_selector(ctxt, cs_sel, VCPU_SREG_CS);
1866         ops->set_cached_descriptor(ctxt, &ss, 0, VCPU_SREG_SS);
1867         ops->set_segment_selector(ctxt, ss_sel, VCPU_SREG_SS);
1868
1869         c->regs[VCPU_REGS_RCX] = c->eip;
1870         if (is_long_mode(ctxt->vcpu)) {
1871 #ifdef CONFIG_X86_64
1872                 c->regs[VCPU_REGS_R11] = ctxt->eflags & ~EFLG_RF;
1873
1874                 ops->get_msr(ctxt,
1875                              ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64 ?
1876                              MSR_LSTAR : MSR_CSTAR, &msr_data);
1877                 c->eip = msr_data;
1878
1879                 ops->get_msr(ctxt, MSR_SYSCALL_MASK, &msr_data);
1880                 ctxt->eflags &= ~(msr_data | EFLG_RF);
1881 #endif
1882         } else {
1883                 /* legacy mode */
1884                 ops->get_msr(ctxt, MSR_STAR, &msr_data);
1885                 c->eip = (u32)msr_data;
1886
1887                 ctxt->eflags &= ~(EFLG_VM | EFLG_IF | EFLG_RF);
1888         }
1889
1890         return X86EMUL_CONTINUE;
1891 }
1892
1893 static int
1894 emulate_sysenter(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, struct x86_emulate_ops *ops)
1895 {
1896         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
1897         struct desc_struct cs, ss;
1898         u64 msr_data;
1899         u16 cs_sel, ss_sel;
1900
1901         /* inject #GP if in real mode */
1902         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_REAL)
1903                 return emulate_gp(ctxt, 0);
1904
1905         /* XXX sysenter/sysexit have not been tested in 64bit mode.
1906         * Therefore, we inject an #UD.
1907         */
1908         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64)
1909                 return emulate_ud(ctxt);
1910
1911         setup_syscalls_segments(ctxt, ops, &cs, &ss);
1912
1913         ops->get_msr(ctxt, MSR_IA32_SYSENTER_CS, &msr_data);
1914         switch (ctxt->mode) {
1915         case X86EMUL_MODE_PROT32:
1916                 if ((msr_data & 0xfffc) == 0x0)
1917                         return emulate_gp(ctxt, 0);
1918                 break;
1919         case X86EMUL_MODE_PROT64:
1920                 if (msr_data == 0x0)
1921                         return emulate_gp(ctxt, 0);
1922                 break;
1923         }
1924
1925         ctxt->eflags &= ~(EFLG_VM | EFLG_IF | EFLG_RF);
1926         cs_sel = (u16)msr_data;
1927         cs_sel &= ~SELECTOR_RPL_MASK;
1928         ss_sel = cs_sel + 8;
1929         ss_sel &= ~SELECTOR_RPL_MASK;
1930         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64
1931                 || is_long_mode(ctxt->vcpu)) {
1932                 cs.d = 0;
1933                 cs.l = 1;
1934         }
1935
1936         ops->set_cached_descriptor(ctxt, &cs, 0, VCPU_SREG_CS);
1937         ops->set_segment_selector(ctxt, cs_sel, VCPU_SREG_CS);
1938         ops->set_cached_descriptor(ctxt, &ss, 0, VCPU_SREG_SS);
1939         ops->set_segment_selector(ctxt, ss_sel, VCPU_SREG_SS);
1940
1941         ops->get_msr(ctxt, MSR_IA32_SYSENTER_EIP, &msr_data);
1942         c->eip = msr_data;
1943
1944         ops->get_msr(ctxt, MSR_IA32_SYSENTER_ESP, &msr_data);
1945         c->regs[VCPU_REGS_RSP] = msr_data;
1946
1947         return X86EMUL_CONTINUE;
1948 }
1949
1950 static int
1951 emulate_sysexit(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, struct x86_emulate_ops *ops)
1952 {
1953         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
1954         struct desc_struct cs, ss;
1955         u64 msr_data;
1956         int usermode;
1957         u16 cs_sel, ss_sel;
1958
1959         /* inject #GP if in real mode or Virtual 8086 mode */
1960         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_REAL ||
1961             ctxt->mode == X86EMUL_MODE_VM86)
1962                 return emulate_gp(ctxt, 0);
1963
1964         setup_syscalls_segments(ctxt, ops, &cs, &ss);
1965
1966         if ((c->rex_prefix & 0x8) != 0x0)
1967                 usermode = X86EMUL_MODE_PROT64;
1968         else
1969                 usermode = X86EMUL_MODE_PROT32;
1970
1971         cs.dpl = 3;
1972         ss.dpl = 3;
1973         ops->get_msr(ctxt, MSR_IA32_SYSENTER_CS, &msr_data);
1974         switch (usermode) {
1975         case X86EMUL_MODE_PROT32:
1976                 cs_sel = (u16)(msr_data + 16);
1977                 if ((msr_data & 0xfffc) == 0x0)
1978                         return emulate_gp(ctxt, 0);
1979                 ss_sel = (u16)(msr_data + 24);
1980                 break;
1981         case X86EMUL_MODE_PROT64:
1982                 cs_sel = (u16)(msr_data + 32);
1983                 if (msr_data == 0x0)
1984                         return emulate_gp(ctxt, 0);
1985                 ss_sel = cs_sel + 8;
1986                 cs.d = 0;
1987                 cs.l = 1;
1988                 break;
1989         }
1990         cs_sel |= SELECTOR_RPL_MASK;
1991         ss_sel |= SELECTOR_RPL_MASK;
1992
1993         ops->set_cached_descriptor(ctxt, &cs, 0, VCPU_SREG_CS);
1994         ops->set_segment_selector(ctxt, cs_sel, VCPU_SREG_CS);
1995         ops->set_cached_descriptor(ctxt, &ss, 0, VCPU_SREG_SS);
1996         ops->set_segment_selector(ctxt, ss_sel, VCPU_SREG_SS);
1997
1998         c->eip = c->regs[VCPU_REGS_RDX];
1999         c->regs[VCPU_REGS_RSP] = c->regs[VCPU_REGS_RCX];
2000
2001         return X86EMUL_CONTINUE;
2002 }
2003
2004 static bool emulator_bad_iopl(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
2005                               struct x86_emulate_ops *ops)
2006 {
2007         int iopl;
2008         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_REAL)
2009                 return false;
2010         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_VM86)
2011                 return true;
2012         iopl = (ctxt->eflags & X86_EFLAGS_IOPL) >> IOPL_SHIFT;
2013         return ops->cpl(ctxt) > iopl;
2014 }
2015
2016 static bool emulator_io_port_access_allowed(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
2017                                             struct x86_emulate_ops *ops,
2018                                             u16 port, u16 len)
2019 {
2020         struct desc_struct tr_seg;
2021         u32 base3;
2022         int r;
2023         u16 io_bitmap_ptr, perm, bit_idx = port & 0x7;
2024         unsigned mask = (1 << len) - 1;
2025         unsigned long base;
2026
2027         ops->get_cached_descriptor(ctxt, &tr_seg, &base3, VCPU_SREG_TR);
2028         if (!tr_seg.p)
2029                 return false;
2030         if (desc_limit_scaled(&tr_seg) < 103)
2031                 return false;
2032         base = get_desc_base(&tr_seg);
2033 #ifdef CONFIG_X86_64
2034         base |= ((u64)base3) << 32;
2035 #endif
2036         r = ops->read_std(ctxt, base + 102, &io_bitmap_ptr, 2, NULL);
2037         if (r != X86EMUL_CONTINUE)
2038                 return false;
2039         if (io_bitmap_ptr + port/8 > desc_limit_scaled(&tr_seg))
2040                 return false;
2041         r = ops->read_std(ctxt, base + io_bitmap_ptr + port/8, &perm, 2, NULL);
2042         if (r != X86EMUL_CONTINUE)
2043                 return false;
2044         if ((perm >> bit_idx) & mask)
2045                 return false;
2046         return true;
2047 }
2048
2049 static bool emulator_io_permited(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
2050                                  struct x86_emulate_ops *ops,
2051                                  u16 port, u16 len)
2052 {
2053         if (ctxt->perm_ok)
2054                 return true;
2055
2056         if (emulator_bad_iopl(ctxt, ops))
2057                 if (!emulator_io_port_access_allowed(ctxt, ops, port, len))
2058                         return false;
2059
2060         ctxt->perm_ok = true;
2061
2062         return true;
2063 }
2064
2065 static void save_state_to_tss16(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
2066                                 struct x86_emulate_ops *ops,
2067                                 struct tss_segment_16 *tss)
2068 {
2069         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
2070
2071         tss->ip = c->eip;
2072         tss->flag = ctxt->eflags;
2073         tss->ax = c->regs[VCPU_REGS_RAX];
2074         tss->cx = c->regs[VCPU_REGS_RCX];
2075         tss->dx = c->regs[VCPU_REGS_RDX];
2076         tss->bx = c->regs[VCPU_REGS_RBX];
2077         tss->sp = c->regs[VCPU_REGS_RSP];
2078         tss->bp = c->regs[VCPU_REGS_RBP];
2079         tss->si = c->regs[VCPU_REGS_RSI];
2080         tss->di = c->regs[VCPU_REGS_RDI];
2081
2082         tss->es = ops->get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_ES);
2083         tss->cs = ops->get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_CS);
2084         tss->ss = ops->get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_SS);
2085         tss->ds = ops->get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_DS);
2086         tss->ldt = ops->get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_LDTR);
2087 }
2088
2089 static int load_state_from_tss16(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
2090                                  struct x86_emulate_ops *ops,
2091                                  struct tss_segment_16 *tss)
2092 {
2093         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
2094         int ret;
2095
2096         c->eip = tss->ip;
2097         ctxt->eflags = tss->flag | 2;
2098         c->regs[VCPU_REGS_RAX] = tss->ax;
2099         c->regs[VCPU_REGS_RCX] = tss->cx;
2100         c->regs[VCPU_REGS_RDX] = tss->dx;
2101         c->regs[VCPU_REGS_RBX] = tss->bx;
2102         c->regs[VCPU_REGS_RSP] = tss->sp;
2103         c->regs[VCPU_REGS_RBP] = tss->bp;
2104         c->regs[VCPU_REGS_RSI] = tss->si;
2105         c->regs[VCPU_REGS_RDI] = tss->di;
2106
2107         /*
2108          * SDM says that segment selectors are loaded before segment
2109          * descriptors
2110          */
2111         ops->set_segment_selector(ctxt, tss->ldt, VCPU_SREG_LDTR);
2112         ops->set_segment_selector(ctxt, tss->es, VCPU_SREG_ES);
2113         ops->set_segment_selector(ctxt, tss->cs, VCPU_SREG_CS);
2114         ops->set_segment_selector(ctxt, tss->ss, VCPU_SREG_SS);
2115         ops->set_segment_selector(ctxt, tss->ds, VCPU_SREG_DS);
2116
2117         /*
2118          * Now load segment descriptors. If fault happenes at this stage
2119          * it is handled in a context of new task
2120          */
2121         ret = load_segment_descriptor(ctxt, ops, tss->ldt, VCPU_SREG_LDTR);
2122         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2123                 return ret;
2124         ret = load_segment_descriptor(ctxt, ops, tss->es, VCPU_SREG_ES);
2125         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2126                 return ret;
2127         ret = load_segment_descriptor(ctxt, ops, tss->cs, VCPU_SREG_CS);
2128         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2129                 return ret;
2130         ret = load_segment_descriptor(ctxt, ops, tss->ss, VCPU_SREG_SS);
2131         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2132                 return ret;
2133         ret = load_segment_descriptor(ctxt, ops, tss->ds, VCPU_SREG_DS);
2134         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2135                 return ret;
2136
2137         return X86EMUL_CONTINUE;
2138 }
2139
2140 static int task_switch_16(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
2141                           struct x86_emulate_ops *ops,
2142                           u16 tss_selector, u16 old_tss_sel,
2143                           ulong old_tss_base, struct desc_struct *new_desc)
2144 {
2145         struct tss_segment_16 tss_seg;
2146         int ret;
2147         u32 new_tss_base = get_desc_base(new_desc);
2148
2149         ret = ops->read_std(ctxt, old_tss_base, &tss_seg, sizeof tss_seg,
2150                             &ctxt->exception);
2151         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2152                 /* FIXME: need to provide precise fault address */
2153                 return ret;
2154
2155         save_state_to_tss16(ctxt, ops, &tss_seg);
2156
2157         ret = ops->write_std(ctxt, old_tss_base, &tss_seg, sizeof tss_seg,
2158                              &ctxt->exception);
2159         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2160                 /* FIXME: need to provide precise fault address */
2161                 return ret;
2162
2163         ret = ops->read_std(ctxt, new_tss_base, &tss_seg, sizeof tss_seg,
2164                             &ctxt->exception);
2165         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2166                 /* FIXME: need to provide precise fault address */
2167                 return ret;
2168
2169         if (old_tss_sel != 0xffff) {
2170                 tss_seg.prev_task_link = old_tss_sel;
2171
2172                 ret = ops->write_std(ctxt, new_tss_base,
2173                                      &tss_seg.prev_task_link,
2174                                      sizeof tss_seg.prev_task_link,
2175                                      &ctxt->exception);
2176                 if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2177                         /* FIXME: need to provide precise fault address */
2178                         return ret;
2179         }
2180
2181         return load_state_from_tss16(ctxt, ops, &tss_seg);
2182 }
2183
2184 static void save_state_to_tss32(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
2185                                 struct x86_emulate_ops *ops,
2186                                 struct tss_segment_32 *tss)
2187 {
2188         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
2189
2190         tss->cr3 = ops->get_cr(ctxt, 3);
2191         tss->eip = c->eip;
2192         tss->eflags = ctxt->eflags;
2193         tss->eax = c->regs[VCPU_REGS_RAX];
2194         tss->ecx = c->regs[VCPU_REGS_RCX];
2195         tss->edx = c->regs[VCPU_REGS_RDX];
2196         tss->ebx = c->regs[VCPU_REGS_RBX];
2197         tss->esp = c->regs[VCPU_REGS_RSP];
2198         tss->ebp = c->regs[VCPU_REGS_RBP];
2199         tss->esi = c->regs[VCPU_REGS_RSI];
2200         tss->edi = c->regs[VCPU_REGS_RDI];
2201
2202         tss->es = ops->get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_ES);
2203         tss->cs = ops->get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_CS);
2204         tss->ss = ops->get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_SS);
2205         tss->ds = ops->get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_DS);
2206         tss->fs = ops->get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_FS);
2207         tss->gs = ops->get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_GS);
2208         tss->ldt_selector = ops->get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_LDTR);
2209 }
2210
2211 static int load_state_from_tss32(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
2212                                  struct x86_emulate_ops *ops,
2213                                  struct tss_segment_32 *tss)
2214 {
2215         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
2216         int ret;
2217
2218         if (ops->set_cr(ctxt, 3, tss->cr3))
2219                 return emulate_gp(ctxt, 0);
2220         c->eip = tss->eip;
2221         ctxt->eflags = tss->eflags | 2;
2222         c->regs[VCPU_REGS_RAX] = tss->eax;
2223         c->regs[VCPU_REGS_RCX] = tss->ecx;
2224         c->regs[VCPU_REGS_RDX] = tss->edx;
2225         c->regs[VCPU_REGS_RBX] = tss->ebx;
2226         c->regs[VCPU_REGS_RSP] = tss->esp;
2227         c->regs[VCPU_REGS_RBP] = tss->ebp;
2228         c->regs[VCPU_REGS_RSI] = tss->esi;
2229         c->regs[VCPU_REGS_RDI] = tss->edi;
2230
2231         /*
2232          * SDM says that segment selectors are loaded before segment
2233          * descriptors
2234          */
2235         ops->set_segment_selector(ctxt, tss->ldt_selector, VCPU_SREG_LDTR);
2236         ops->set_segment_selector(ctxt, tss->es, VCPU_SREG_ES);
2237         ops->set_segment_selector(ctxt, tss->cs, VCPU_SREG_CS);
2238         ops->set_segment_selector(ctxt, tss->ss, VCPU_SREG_SS);
2239         ops->set_segment_selector(ctxt, tss->ds, VCPU_SREG_DS);
2240         ops->set_segment_selector(ctxt, tss->fs, VCPU_SREG_FS);
2241         ops->set_segment_selector(ctxt, tss->gs, VCPU_SREG_GS);
2242
2243         /*
2244          * Now load segment descriptors. If fault happenes at this stage
2245          * it is handled in a context of new task
2246          */
2247         ret = load_segment_descriptor(ctxt, ops, tss->ldt_selector, VCPU_SREG_LDTR);
2248         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2249                 return ret;
2250         ret = load_segment_descriptor(ctxt, ops, tss->es, VCPU_SREG_ES);
2251         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2252                 return ret;
2253         ret = load_segment_descriptor(ctxt, ops, tss->cs, VCPU_SREG_CS);
2254         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2255                 return ret;
2256         ret = load_segment_descriptor(ctxt, ops, tss->ss, VCPU_SREG_SS);
2257         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2258                 return ret;
2259         ret = load_segment_descriptor(ctxt, ops, tss->ds, VCPU_SREG_DS);
2260         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2261                 return ret;
2262         ret = load_segment_descriptor(ctxt, ops, tss->fs, VCPU_SREG_FS);
2263         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2264                 return ret;
2265         ret = load_segment_descriptor(ctxt, ops, tss->gs, VCPU_SREG_GS);
2266         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2267                 return ret;
2268
2269         return X86EMUL_CONTINUE;
2270 }
2271
2272 static int task_switch_32(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
2273                           struct x86_emulate_ops *ops,
2274                           u16 tss_selector, u16 old_tss_sel,
2275                           ulong old_tss_base, struct desc_struct *new_desc)
2276 {
2277         struct tss_segment_32 tss_seg;
2278         int ret;
2279         u32 new_tss_base = get_desc_base(new_desc);
2280
2281         ret = ops->read_std(ctxt, old_tss_base, &tss_seg, sizeof tss_seg,
2282                             &ctxt->exception);
2283         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2284                 /* FIXME: need to provide precise fault address */
2285                 return ret;
2286
2287         save_state_to_tss32(ctxt, ops, &tss_seg);
2288
2289         ret = ops->write_std(ctxt, old_tss_base, &tss_seg, sizeof tss_seg,
2290                              &ctxt->exception);
2291         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2292                 /* FIXME: need to provide precise fault address */
2293                 return ret;
2294
2295         ret = ops->read_std(ctxt, new_tss_base, &tss_seg, sizeof tss_seg,
2296                             &ctxt->exception);
2297         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2298                 /* FIXME: need to provide precise fault address */
2299                 return ret;
2300
2301         if (old_tss_sel != 0xffff) {
2302                 tss_seg.prev_task_link = old_tss_sel;
2303
2304                 ret = ops->write_std(ctxt, new_tss_base,
2305                                      &tss_seg.prev_task_link,
2306                                      sizeof tss_seg.prev_task_link,
2307                                      &ctxt->exception);
2308                 if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2309                         /* FIXME: need to provide precise fault address */
2310                         return ret;
2311         }
2312
2313         return load_state_from_tss32(ctxt, ops, &tss_seg);
2314 }
2315
2316 static int emulator_do_task_switch(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
2317                                    struct x86_emulate_ops *ops,
2318                                    u16 tss_selector, int reason,
2319                                    bool has_error_code, u32 error_code)
2320 {
2321         struct desc_struct curr_tss_desc, next_tss_desc;
2322         int ret;
2323         u16 old_tss_sel = ops->get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_TR);
2324         ulong old_tss_base =
2325                 ops->get_cached_segment_base(ctxt, VCPU_SREG_TR);
2326         u32 desc_limit;
2327
2328         /* FIXME: old_tss_base == ~0 ? */
2329
2330         ret = read_segment_descriptor(ctxt, ops, tss_selector, &next_tss_desc);
2331         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2332                 return ret;
2333         ret = read_segment_descriptor(ctxt, ops, old_tss_sel, &curr_tss_desc);
2334         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2335                 return ret;
2336
2337         /* FIXME: check that next_tss_desc is tss */
2338
2339         if (reason != TASK_SWITCH_IRET) {
2340                 if ((tss_selector & 3) > next_tss_desc.dpl ||
2341                     ops->cpl(ctxt) > next_tss_desc.dpl)
2342                         return emulate_gp(ctxt, 0);
2343         }
2344
2345         desc_limit = desc_limit_scaled(&next_tss_desc);
2346         if (!next_tss_desc.p ||
2347             ((desc_limit < 0x67 && (next_tss_desc.type & 8)) ||
2348              desc_limit < 0x2b)) {
2349                 emulate_ts(ctxt, tss_selector & 0xfffc);
2350                 return X86EMUL_PROPAGATE_FAULT;
2351         }
2352
2353         if (reason == TASK_SWITCH_IRET || reason == TASK_SWITCH_JMP) {
2354                 curr_tss_desc.type &= ~(1 << 1); /* clear busy flag */
2355                 write_segment_descriptor(ctxt, ops, old_tss_sel,
2356                                          &curr_tss_desc);
2357         }
2358
2359         if (reason == TASK_SWITCH_IRET)
2360                 ctxt->eflags = ctxt->eflags & ~X86_EFLAGS_NT;
2361
2362         /* set back link to prev task only if NT bit is set in eflags
2363            note that old_tss_sel is not used afetr this point */
2364         if (reason != TASK_SWITCH_CALL && reason != TASK_SWITCH_GATE)
2365                 old_tss_sel = 0xffff;
2366
2367         if (next_tss_desc.type & 8)
2368                 ret = task_switch_32(ctxt, ops, tss_selector, old_tss_sel,
2369                                      old_tss_base, &next_tss_desc);
2370         else
2371                 ret = task_switch_16(ctxt, ops, tss_selector, old_tss_sel,
2372                                      old_tss_base, &next_tss_desc);
2373         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2374                 return ret;
2375
2376         if (reason == TASK_SWITCH_CALL || reason == TASK_SWITCH_GATE)
2377                 ctxt->eflags = ctxt->eflags | X86_EFLAGS_NT;
2378
2379         if (reason != TASK_SWITCH_IRET) {
2380                 next_tss_desc.type |= (1 << 1); /* set busy flag */
2381                 write_segment_descriptor(ctxt, ops, tss_selector,
2382                                          &next_tss_desc);
2383         }
2384
2385         ops->set_cr(ctxt, 0,  ops->get_cr(ctxt, 0) | X86_CR0_TS);
2386         ops->set_cached_descriptor(ctxt, &next_tss_desc, 0, VCPU_SREG_TR);
2387         ops->set_segment_selector(ctxt, tss_selector, VCPU_SREG_TR);
2388
2389         if (has_error_code) {
2390                 struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
2391
2392                 c->op_bytes = c->ad_bytes = (next_tss_desc.type & 8) ? 4 : 2;
2393                 c->lock_prefix = 0;
2394                 c->src.val = (unsigned long) error_code;
2395                 ret = em_push(ctxt);
2396         }
2397
2398         return ret;
2399 }
2400
2401 int emulator_task_switch(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
2402                          u16 tss_selector, int reason,
2403                          bool has_error_code, u32 error_code)
2404 {
2405         struct x86_emulate_ops *ops = ctxt->ops;
2406         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
2407         int rc;
2408
2409         c->eip = ctxt->eip;
2410         c->dst.type = OP_NONE;
2411
2412         rc = emulator_do_task_switch(ctxt, ops, tss_selector, reason,
2413                                      has_error_code, error_code);
2414
2415         if (rc == X86EMUL_CONTINUE)
2416                 ctxt->eip = c->eip;
2417
2418         return (rc == X86EMUL_UNHANDLEABLE) ? EMULATION_FAILED : EMULATION_OK;
2419 }
2420
2421 static void string_addr_inc(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, unsigned seg,
2422                             int reg, struct operand *op)
2423 {
2424         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
2425         int df = (ctxt->eflags & EFLG_DF) ? -1 : 1;
2426
2427         register_address_increment(c, &c->regs[reg], df * op->bytes);
2428         op->addr.mem.ea = register_address(c, c->regs[reg]);
2429         op->addr.mem.seg = seg;
2430 }
2431
2432 static int em_das(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2433 {
2434         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
2435         u8 al, old_al;
2436         bool af, cf, old_cf;
2437
2438         cf = ctxt->eflags & X86_EFLAGS_CF;
2439         al = c->dst.val;
2440
2441         old_al = al;
2442         old_cf = cf;
2443         cf = false;
2444         af = ctxt->eflags & X86_EFLAGS_AF;
2445         if ((al & 0x0f) > 9 || af) {
2446                 al -= 6;
2447                 cf = old_cf | (al >= 250);
2448                 af = true;
2449         } else {
2450                 af = false;
2451         }
2452         if (old_al > 0x99 || old_cf) {
2453                 al -= 0x60;
2454                 cf = true;
2455         }
2456
2457         c->dst.val = al;
2458         /* Set PF, ZF, SF */
2459         c->src.type = OP_IMM;
2460         c->src.val = 0;
2461         c->src.bytes = 1;
2462         emulate_2op_SrcV("or", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
2463         ctxt->eflags &= ~(X86_EFLAGS_AF | X86_EFLAGS_CF);
2464         if (cf)
2465                 ctxt->eflags |= X86_EFLAGS_CF;
2466         if (af)
2467                 ctxt->eflags |= X86_EFLAGS_AF;
2468         return X86EMUL_CONTINUE;
2469 }
2470
2471 static int em_call_far(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2472 {
2473         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
2474         u16 sel, old_cs;
2475         ulong old_eip;
2476         int rc;
2477
2478         old_cs = ctxt->ops->get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_CS);
2479         old_eip = c->eip;
2480
2481         memcpy(&sel, c->src.valptr + c->op_bytes, 2);
2482         if (load_segment_descriptor(ctxt, ctxt->ops, sel, VCPU_SREG_CS))
2483                 return X86EMUL_CONTINUE;
2484
2485         c->eip = 0;
2486         memcpy(&c->eip, c->src.valptr, c->op_bytes);
2487
2488         c->src.val = old_cs;
2489         rc = em_push(ctxt);
2490         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2491                 return rc;
2492
2493         c->src.val = old_eip;
2494         return em_push(ctxt);
2495 }
2496
2497 static int em_ret_near_imm(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2498 {
2499         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
2500         int rc;
2501
2502         c->dst.type = OP_REG;
2503         c->dst.addr.reg = &c->eip;
2504         c->dst.bytes = c->op_bytes;
2505         rc = emulate_pop(ctxt, ctxt->ops, &c->dst.val, c->op_bytes);
2506         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2507                 return rc;
2508         register_address_increment(c, &c->regs[VCPU_REGS_RSP], c->src.val);
2509         return X86EMUL_CONTINUE;
2510 }
2511
2512 static int em_imul(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2513 {
2514         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
2515
2516         emulate_2op_SrcV_nobyte("imul", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
2517         return X86EMUL_CONTINUE;
2518 }
2519
2520 static int em_imul_3op(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2521 {
2522         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
2523
2524         c->dst.val = c->src2.val;
2525         return em_imul(ctxt);
2526 }
2527
2528 static int em_cwd(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2529 {
2530         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
2531
2532         c->dst.type = OP_REG;
2533         c->dst.bytes = c->src.bytes;
2534         c->dst.addr.reg = &c->regs[VCPU_REGS_RDX];
2535         c->dst.val = ~((c->src.val >> (c->src.bytes * 8 - 1)) - 1);
2536
2537         return X86EMUL_CONTINUE;
2538 }
2539
2540 static int em_rdtsc(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2541 {
2542         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
2543         u64 tsc = 0;
2544
2545         ctxt->ops->get_msr(ctxt, MSR_IA32_TSC, &tsc);
2546         c->regs[VCPU_REGS_RAX] = (u32)tsc;
2547         c->regs[VCPU_REGS_RDX] = tsc >> 32;
2548         return X86EMUL_CONTINUE;
2549 }
2550
2551 static int em_mov(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2552 {
2553         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
2554         c->dst.val = c->src.val;
2555         return X86EMUL_CONTINUE;
2556 }
2557
2558 static int em_movdqu(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2559 {
2560         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
2561         memcpy(&c->dst.vec_val, &c->src.vec_val, c->op_bytes);
2562         return X86EMUL_CONTINUE;
2563 }
2564
2565 static int em_invlpg(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2566 {
2567         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
2568         int rc;
2569         ulong linear;
2570
2571         rc = linearize(ctxt, c->src.addr.mem, 1, false, &linear);
2572         if (rc == X86EMUL_CONTINUE)
2573                 emulate_invlpg(ctxt->vcpu, linear);
2574         /* Disable writeback. */
2575         c->dst.type = OP_NONE;
2576         return X86EMUL_CONTINUE;
2577 }
2578
2579 static bool valid_cr(int nr)
2580 {
2581         switch (nr) {
2582         case 0:
2583         case 2 ... 4:
2584         case 8:
2585                 return true;
2586         default:
2587                 return false;
2588         }
2589 }
2590
2591 static int check_cr_read(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2592 {
2593         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
2594
2595         if (!valid_cr(c->modrm_reg))
2596                 return emulate_ud(ctxt);
2597
2598         return X86EMUL_CONTINUE;
2599 }
2600
2601 static int check_cr_write(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2602 {
2603         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
2604         u64 new_val = c->src.val64;
2605         int cr = c->modrm_reg;
2606
2607         static u64 cr_reserved_bits[] = {
2608                 0xffffffff00000000ULL,
2609                 0, 0, 0, /* CR3 checked later */
2610                 CR4_RESERVED_BITS,
2611                 0, 0, 0,
2612                 CR8_RESERVED_BITS,
2613         };
2614
2615         if (!valid_cr(cr))
2616                 return emulate_ud(ctxt);
2617
2618         if (new_val & cr_reserved_bits[cr])
2619                 return emulate_gp(ctxt, 0);
2620
2621         switch (cr) {
2622         case 0: {
2623                 u64 cr4, efer;
2624                 if (((new_val & X86_CR0_PG) && !(new_val & X86_CR0_PE)) ||
2625                     ((new_val & X86_CR0_NW) && !(new_val & X86_CR0_CD)))
2626                         return emulate_gp(ctxt, 0);
2627
2628                 cr4 = ctxt->ops->get_cr(ctxt, 4);
2629                 ctxt->ops->get_msr(ctxt, MSR_EFER, &efer);
2630
2631                 if ((new_val & X86_CR0_PG) && (efer & EFER_LME) &&
2632                     !(cr4 & X86_CR4_PAE))
2633                         return emulate_gp(ctxt, 0);
2634
2635                 break;
2636                 }
2637         case 3: {
2638                 u64 rsvd = 0;
2639
2640                 if (is_long_mode(ctxt->vcpu))
2641                         rsvd = CR3_L_MODE_RESERVED_BITS;
2642                 else if (is_pae(ctxt->vcpu))
2643                         rsvd = CR3_PAE_RESERVED_BITS;
2644                 else if (is_paging(ctxt->vcpu))
2645                         rsvd = CR3_NONPAE_RESERVED_BITS;
2646
2647                 if (new_val & rsvd)
2648                         return emulate_gp(ctxt, 0);
2649
2650                 break;
2651                 }
2652         case 4: {
2653                 u64 cr4, efer;
2654
2655                 cr4 = ctxt->ops->get_cr(ctxt, 4);
2656                 ctxt->ops->get_msr(ctxt, MSR_EFER, &efer);
2657
2658                 if ((efer & EFER_LMA) && !(new_val & X86_CR4_PAE))
2659                         return emulate_gp(ctxt, 0);
2660
2661                 break;
2662                 }
2663         }
2664
2665         return X86EMUL_CONTINUE;
2666 }
2667
2668 static int check_dr7_gd(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2669 {
2670         unsigned long dr7;
2671
2672         ctxt->ops->get_dr(ctxt, 7, &dr7);
2673
2674         /* Check if DR7.Global_Enable is set */
2675         return dr7 & (1 << 13);
2676 }
2677
2678 static int check_dr_read(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2679 {
2680         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
2681         int dr = c->modrm_reg;
2682         u64 cr4;
2683
2684         if (dr > 7)
2685                 return emulate_ud(ctxt);
2686
2687         cr4 = ctxt->ops->get_cr(ctxt, 4);
2688         if ((cr4 & X86_CR4_DE) && (dr == 4 || dr == 5))
2689                 return emulate_ud(ctxt);
2690
2691         if (check_dr7_gd(ctxt))
2692                 return emulate_db(ctxt);
2693
2694         return X86EMUL_CONTINUE;
2695 }
2696
2697 static int check_dr_write(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2698 {
2699         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
2700         u64 new_val = c->src.val64;
2701         int dr = c->modrm_reg;
2702
2703         if ((dr == 6 || dr == 7) && (new_val & 0xffffffff00000000ULL))
2704                 return emulate_gp(ctxt, 0);
2705
2706         return check_dr_read(ctxt);
2707 }
2708
2709 static int check_svme(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2710 {
2711         u64 efer;
2712
2713         ctxt->ops->get_msr(ctxt, MSR_EFER, &efer);
2714
2715         if (!(efer & EFER_SVME))
2716                 return emulate_ud(ctxt);
2717
2718         return X86EMUL_CONTINUE;
2719 }
2720
2721 static int check_svme_pa(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2722 {
2723         u64 rax = ctxt->decode.regs[VCPU_REGS_RAX];
2724
2725         /* Valid physical address? */
2726         if (rax & 0xffff000000000000)
2727                 return emulate_gp(ctxt, 0);
2728
2729         return check_svme(ctxt);
2730 }
2731
2732 static int check_rdtsc(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2733 {
2734         u64 cr4 = ctxt->ops->get_cr(ctxt, 4);
2735
2736         if (cr4 & X86_CR4_TSD && ctxt->ops->cpl(ctxt))
2737                 return emulate_ud(ctxt);
2738
2739         return X86EMUL_CONTINUE;
2740 }
2741
2742 static int check_rdpmc(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2743 {
2744         u64 cr4 = ctxt->ops->get_cr(ctxt, 4);
2745         u64 rcx = ctxt->decode.regs[VCPU_REGS_RCX];
2746
2747         if ((!(cr4 & X86_CR4_PCE) && ctxt->ops->cpl(ctxt)) ||
2748             (rcx > 3))
2749                 return emulate_gp(ctxt, 0);
2750
2751         return X86EMUL_CONTINUE;
2752 }
2753
2754 static int check_perm_in(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2755 {
2756         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
2757
2758         c->dst.bytes = min(c->dst.bytes, 4u);
2759         if (!emulator_io_permited(ctxt, ctxt->ops, c->src.val, c->dst.bytes))
2760                 return emulate_gp(ctxt, 0);
2761
2762         return X86EMUL_CONTINUE;
2763 }
2764
2765 static int check_perm_out(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2766 {
2767         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
2768
2769         c->src.bytes = min(c->src.bytes, 4u);
2770         if (!emulator_io_permited(ctxt, ctxt->ops, c->dst.val, c->src.bytes))
2771                 return emulate_gp(ctxt, 0);
2772
2773         return X86EMUL_CONTINUE;
2774 }
2775
2776 #define D(_y) { .flags = (_y) }
2777 #define DI(_y, _i) { .flags = (_y), .intercept = x86_intercept_##_i }
2778 #define DIP(_y, _i, _p) { .flags = (_y), .intercept = x86_intercept_##_i, \
2779                       .check_perm = (_p) }
2780 #define N    D(0)
2781 #define EXT(_f, _e) { .flags = ((_f) | RMExt), .u.group = (_e) }
2782 #define G(_f, _g) { .flags = ((_f) | Group), .u.group = (_g) }
2783 #define GD(_f, _g) { .flags = ((_f) | Group | GroupDual), .u.gdual = (_g) }
2784 #define I(_f, _e) { .flags = (_f), .u.execute = (_e) }
2785 #define II(_f, _e, _i) \
2786         { .flags = (_f), .u.execute = (_e), .intercept = x86_intercept_##_i }
2787 #define IIP(_f, _e, _i, _p) \
2788         { .flags = (_f), .u.execute = (_e), .intercept = x86_intercept_##_i, \
2789           .check_perm = (_p) }
2790 #define GP(_f, _g) { .flags = ((_f) | Prefix), .u.gprefix = (_g) }
2791
2792 #define D2bv(_f)      D((_f) | ByteOp), D(_f)
2793 #define D2bvIP(_f, _i, _p) DIP((_f) | ByteOp, _i, _p), DIP(_f, _i, _p)
2794 #define I2bv(_f, _e)  I((_f) | ByteOp, _e), I(_f, _e)
2795
2796 #define D6ALU(_f) D2bv((_f) | DstMem | SrcReg | ModRM),                 \
2797                 D2bv(((_f) | DstReg | SrcMem | ModRM) & ~Lock),         \
2798                 D2bv(((_f) & ~Lock) | DstAcc | SrcImm)
2799
2800 static struct opcode group7_rm1[] = {
2801         DI(SrcNone | ModRM | Priv, monitor),
2802         DI(SrcNone | ModRM | Priv, mwait),
2803         N, N, N, N, N, N,
2804 };
2805
2806 static struct opcode group7_rm3[] = {
2807         DIP(SrcNone | ModRM | Prot | Priv, vmrun,   check_svme_pa),
2808         DI(SrcNone | ModRM | Prot | VendorSpecific, vmmcall),
2809         DIP(SrcNone | ModRM | Prot | Priv, vmload,  check_svme_pa),
2810         DIP(SrcNone | ModRM | Prot | Priv, vmsave,  check_svme_pa),
2811         DIP(SrcNone | ModRM | Prot | Priv, stgi,    check_svme),
2812         DIP(SrcNone | ModRM | Prot | Priv, clgi,    check_svme),
2813         DIP(SrcNone | ModRM | Prot | Priv, skinit,  check_svme),
2814         DIP(SrcNone | ModRM | Prot | Priv, invlpga, check_svme),
2815 };
2816
2817 static struct opcode group7_rm7[] = {
2818         N,
2819         DIP(SrcNone | ModRM, rdtscp, check_rdtsc),
2820         N, N, N, N, N, N,
2821 };
2822 static struct opcode group1[] = {
2823         X7(D(Lock)), N
2824 };
2825
2826 static struct opcode group1A[] = {
2827         D(DstMem | SrcNone | ModRM | Mov | Stack), N, N, N, N, N, N, N,
2828 };
2829
2830 static struct opcode group3[] = {
2831         D(DstMem | SrcImm | ModRM), D(DstMem | SrcImm | ModRM),
2832         D(DstMem | SrcNone | ModRM | Lock), D(DstMem | SrcNone | ModRM | Lock),
2833         X4(D(SrcMem | ModRM)),
2834 };
2835
2836 static struct opcode group4[] = {
2837         D(ByteOp | DstMem | SrcNone | ModRM | Lock), D(ByteOp | DstMem | SrcNone | ModRM | Lock),
2838         N, N, N, N, N, N,
2839 };
2840
2841 static struct opcode group5[] = {
2842         D(DstMem | SrcNone | ModRM | Lock), D(DstMem | SrcNone | ModRM | Lock),
2843         D(SrcMem | ModRM | Stack),
2844         I(SrcMemFAddr | ModRM | ImplicitOps | Stack, em_call_far),
2845         D(SrcMem | ModRM | Stack), D(SrcMemFAddr | ModRM | ImplicitOps),
2846         D(SrcMem | ModRM | Stack), N,
2847 };
2848
2849 static struct opcode group6[] = {
2850         DI(ModRM | Prot,        sldt),
2851         DI(ModRM | Prot,        str),
2852         DI(ModRM | Prot | Priv, lldt),
2853         DI(ModRM | Prot | Priv, ltr),
2854         N, N, N, N,
2855 };
2856
2857 static struct group_dual group7 = { {
2858         DI(ModRM | Mov | DstMem | Priv, sgdt),
2859         DI(ModRM | Mov | DstMem | Priv, sidt),
2860         DI(ModRM | SrcMem | Priv, lgdt), DI(ModRM | SrcMem | Priv, lidt),
2861         DI(SrcNone | ModRM | DstMem | Mov, smsw), N,
2862         DI(SrcMem16 | ModRM | Mov | Priv, lmsw),
2863         DI(SrcMem | ModRM | ByteOp | Priv | NoAccess, invlpg),
2864 }, {
2865         D(SrcNone | ModRM | Priv | VendorSpecific), EXT(0, group7_rm1),
2866         N, EXT(0, group7_rm3),
2867         DI(SrcNone | ModRM | DstMem | Mov, smsw), N,
2868         DI(SrcMem16 | ModRM | Mov | Priv, lmsw), EXT(0, group7_rm7),
2869 } };
2870
2871 static struct opcode group8[] = {
2872         N, N, N, N,
2873         D(DstMem | SrcImmByte | ModRM), D(DstMem | SrcImmByte | ModRM | Lock),
2874         D(DstMem | SrcImmByte | ModRM | Lock), D(DstMem | SrcImmByte | ModRM | Lock),
2875 };
2876
2877 static struct group_dual group9 = { {
2878         N, D(DstMem64 | ModRM | Lock), N, N, N, N, N, N,
2879 }, {
2880         N, N, N, N, N, N, N, N,
2881 } };
2882
2883 static struct opcode group11[] = {
2884         I(DstMem | SrcImm | ModRM | Mov, em_mov), X7(D(Undefined)),
2885 };
2886
2887 static struct gprefix pfx_0f_6f_0f_7f = {
2888         N, N, N, I(Sse, em_movdqu),
2889 };
2890
2891 static struct opcode opcode_table[256] = {
2892         /* 0x00 - 0x07 */
2893         D6ALU(Lock),
2894         D(ImplicitOps | Stack | No64), D(ImplicitOps | Stack | No64),
2895         /* 0x08 - 0x0F */
2896         D6ALU(Lock),
2897         D(ImplicitOps | Stack | No64), N,
2898         /* 0x10 - 0x17 */
2899         D6ALU(Lock),
2900         D(ImplicitOps | Stack | No64), D(ImplicitOps | Stack | No64),
2901         /* 0x18 - 0x1F */
2902         D6ALU(Lock),
2903         D(ImplicitOps | Stack | No64), D(ImplicitOps | Stack | No64),
2904         /* 0x20 - 0x27 */
2905         D6ALU(Lock), N, N,
2906         /* 0x28 - 0x2F */
2907         D6ALU(Lock), N, I(ByteOp | DstAcc | No64, em_das),
2908         /* 0x30 - 0x37 */
2909         D6ALU(Lock), N, N,
2910         /* 0x38 - 0x3F */
2911         D6ALU(0), N, N,
2912         /* 0x40 - 0x4F */
2913         X16(D(DstReg)),
2914         /* 0x50 - 0x57 */
2915         X8(I(SrcReg | Stack, em_push)),
2916         /* 0x58 - 0x5F */
2917         X8(D(DstReg | Stack)),
2918         /* 0x60 - 0x67 */
2919         D(ImplicitOps | Stack | No64), D(ImplicitOps | Stack | No64),
2920         N, D(DstReg | SrcMem32 | ModRM | Mov) /* movsxd (x86/64) */ ,
2921         N, N, N, N,
2922         /* 0x68 - 0x6F */
2923         I(SrcImm | Mov | Stack, em_push),
2924         I(DstReg | SrcMem | ModRM | Src2Imm, em_imul_3op),
2925         I(SrcImmByte | Mov | Stack, em_push),
2926         I(DstReg | SrcMem | ModRM | Src2ImmByte, em_imul_3op),
2927         D2bvIP(DstDI | Mov | String, ins, check_perm_in), /* insb, insw/insd */
2928         D2bvIP(SrcSI | ImplicitOps | String, outs, check_perm_out), /* outsb, outsw/outsd */
2929         /* 0x70 - 0x7F */
2930         X16(D(SrcImmByte)),
2931         /* 0x80 - 0x87 */
2932         G(ByteOp | DstMem | SrcImm | ModRM | Group, group1),
2933         G(DstMem | SrcImm | ModRM | Group, group1),
2934         G(ByteOp | DstMem | SrcImm | ModRM | No64 | Group, group1),
2935         G(DstMem | SrcImmByte | ModRM | Group, group1),
2936         D2bv(DstMem | SrcReg | ModRM), D2bv(DstMem | SrcReg | ModRM | Lock),
2937         /* 0x88 - 0x8F */
2938         I2bv(DstMem | SrcReg | ModRM | Mov, em_mov),
2939         I2bv(DstReg | SrcMem | ModRM | Mov, em_mov),
2940         D(DstMem | SrcNone | ModRM | Mov), D(ModRM | SrcMem | NoAccess | DstReg),
2941         D(ImplicitOps | SrcMem16 | ModRM), G(0, group1A),
2942         /* 0x90 - 0x97 */
2943         DI(SrcAcc | DstReg, pause), X7(D(SrcAcc | DstReg)),
2944         /* 0x98 - 0x9F */
2945         D(DstAcc | SrcNone), I(ImplicitOps | SrcAcc, em_cwd),
2946         I(SrcImmFAddr | No64, em_call_far), N,
2947         DI(ImplicitOps | Stack, pushf), DI(ImplicitOps | Stack, popf), N, N,
2948         /* 0xA0 - 0xA7 */
2949         I2bv(DstAcc | SrcMem | Mov | MemAbs, em_mov),
2950         I2bv(DstMem | SrcAcc | Mov | MemAbs, em_mov),
2951         I2bv(SrcSI | DstDI | Mov | String, em_mov),
2952         D2bv(SrcSI | DstDI | String),
2953         /* 0xA8 - 0xAF */
2954         D2bv(DstAcc | SrcImm),
2955         I2bv(SrcAcc | DstDI | Mov | String, em_mov),
2956         I2bv(SrcSI | DstAcc | Mov | String, em_mov),
2957         D2bv(SrcAcc | DstDI | String),
2958         /* 0xB0 - 0xB7 */
2959         X8(I(ByteOp | DstReg | SrcImm | Mov, em_mov)),
2960         /* 0xB8 - 0xBF */
2961         X8(I(DstReg | SrcImm | Mov, em_mov)),
2962         /* 0xC0 - 0xC7 */
2963         D2bv(DstMem | SrcImmByte | ModRM),
2964         I(ImplicitOps | Stack | SrcImmU16, em_ret_near_imm),
2965         D(ImplicitOps | Stack),
2966         D(DstReg | SrcMemFAddr | ModRM | No64), D(DstReg | SrcMemFAddr | ModRM | No64),
2967         G(ByteOp, group11), G(0, group11),
2968         /* 0xC8 - 0xCF */
2969         N, N, N, D(ImplicitOps | Stack),
2970         D(ImplicitOps), DI(SrcImmByte, intn),
2971         D(ImplicitOps | No64), DI(ImplicitOps, iret),
2972         /* 0xD0 - 0xD7 */
2973         D2bv(DstMem | SrcOne | ModRM), D2bv(DstMem | ModRM),
2974         N, N, N, N,
2975         /* 0xD8 - 0xDF */
2976         N, N, N, N, N, N, N, N,
2977         /* 0xE0 - 0xE7 */
2978         X4(D(SrcImmByte)),
2979         D2bvIP(SrcImmUByte | DstAcc, in,  check_perm_in),
2980         D2bvIP(SrcAcc | DstImmUByte, out, check_perm_out),
2981         /* 0xE8 - 0xEF */
2982         D(SrcImm | Stack), D(SrcImm | ImplicitOps),
2983         D(SrcImmFAddr | No64), D(SrcImmByte | ImplicitOps),
2984         D2bvIP(SrcNone | DstAcc,     in,  check_perm_in),
2985         D2bvIP(SrcAcc | ImplicitOps, out, check_perm_out),
2986         /* 0xF0 - 0xF7 */
2987         N, DI(ImplicitOps, icebp), N, N,
2988         DI(ImplicitOps | Priv, hlt), D(ImplicitOps),
2989         G(ByteOp, group3), G(0, group3),
2990         /* 0xF8 - 0xFF */
2991         D(ImplicitOps), D(ImplicitOps), D(ImplicitOps), D(ImplicitOps),
2992         D(ImplicitOps), D(ImplicitOps), G(0, group4), G(0, group5),
2993 };
2994
2995 static struct opcode twobyte_table[256] = {
2996         /* 0x00 - 0x0F */
2997         G(0, group6), GD(0, &group7), N, N,
2998         N, D(ImplicitOps | VendorSpecific), DI(ImplicitOps | Priv, clts), N,
2999         DI(ImplicitOps | Priv, invd), DI(ImplicitOps | Priv, wbinvd), N, N,
3000         N, D(ImplicitOps | ModRM), N, N,
3001         /* 0x10 - 0x1F */
3002         N, N, N, N, N, N, N, N, D(ImplicitOps | ModRM), N, N, N, N, N, N, N,
3003         /* 0x20 - 0x2F */
3004         DIP(ModRM | DstMem | Priv | Op3264, cr_read, check_cr_read),
3005         DIP(ModRM | DstMem | Priv | Op3264, dr_read, check_dr_read),
3006         DIP(ModRM | SrcMem | Priv | Op3264, cr_write, check_cr_write),
3007         DIP(ModRM | SrcMem | Priv | Op3264, dr_write, check_dr_write),
3008         N, N, N, N,
3009         N, N, N, N, N, N, N, N,
3010         /* 0x30 - 0x3F */
3011         DI(ImplicitOps | Priv, wrmsr),
3012         IIP(ImplicitOps, em_rdtsc, rdtsc, check_rdtsc),
3013         DI(ImplicitOps | Priv, rdmsr),
3014         DIP(ImplicitOps | Priv, rdpmc, check_rdpmc),
3015         D(ImplicitOps | VendorSpecific), D(ImplicitOps | Priv | VendorSpecific),
3016         N, N,
3017         N, N, N, N, N, N, N, N,
3018         /* 0x40 - 0x4F */
3019         X16(D(DstReg | SrcMem | ModRM | Mov)),
3020         /* 0x50 - 0x5F */
3021         N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N,
3022         /* 0x60 - 0x6F */
3023         N, N, N, N,
3024         N, N, N, N,
3025         N, N, N, N,
3026         N, N, N, GP(SrcMem | DstReg | ModRM | Mov, &pfx_0f_6f_0f_7f),
3027         /* 0x70 - 0x7F */
3028         N, N, N, N,
3029         N, N, N, N,
3030         N, N, N, N,
3031         N, N, N, GP(SrcReg | DstMem | ModRM | Mov, &pfx_0f_6f_0f_7f),
3032         /* 0x80 - 0x8F */
3033         X16(D(SrcImm)),
3034         /* 0x90 - 0x9F */
3035         X16(D(ByteOp | DstMem | SrcNone | ModRM| Mov)),
3036         /* 0xA0 - 0xA7 */
3037         D(ImplicitOps | Stack), D(ImplicitOps | Stack),
3038         DI(ImplicitOps, cpuid), D(DstMem | SrcReg | ModRM | BitOp),
3039         D(DstMem | SrcReg | Src2ImmByte | ModRM),
3040         D(DstMem | SrcReg | Src2CL | ModRM), N, N,
3041         /* 0xA8 - 0xAF */
3042         D(ImplicitOps | Stack), D(ImplicitOps | Stack),
3043         DI(ImplicitOps, rsm), D(DstMem | SrcReg | ModRM | BitOp | Lock),
3044         D(DstMem | SrcReg | Src2ImmByte | ModRM),
3045         D(DstMem | SrcReg | Src2CL | ModRM),
3046         D(ModRM), I(DstReg | SrcMem | ModRM, em_imul),
3047         /* 0xB0 - 0xB7 */
3048         D2bv(DstMem | SrcReg | ModRM | Lock),
3049         D(DstReg | SrcMemFAddr | ModRM), D(DstMem | SrcReg | ModRM | BitOp | Lock),
3050         D(DstReg | SrcMemFAddr | ModRM), D(DstReg | SrcMemFAddr | ModRM),
3051         D(ByteOp | DstReg | SrcMem | ModRM | Mov), D(DstReg | SrcMem16 | ModRM | Mov),
3052         /* 0xB8 - 0xBF */
3053         N, N,
3054         G(BitOp, group8), D(DstMem | SrcReg | ModRM | BitOp | Lock),
3055         D(DstReg | SrcMem | ModRM), D(DstReg | SrcMem | ModRM),
3056         D(ByteOp | DstReg | SrcMem | ModRM | Mov), D(DstReg | SrcMem16 | ModRM | Mov),
3057         /* 0xC0 - 0xCF */
3058         D2bv(DstMem | SrcReg | ModRM | Lock),
3059         N, D(DstMem | SrcReg | ModRM | Mov),
3060         N, N, N, GD(0, &group9),
3061         N, N, N, N, N, N, N, N,
3062         /* 0xD0 - 0xDF */
3063         N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N,
3064         /* 0xE0 - 0xEF */
3065         N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N,
3066         /* 0xF0 - 0xFF */
3067         N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N
3068 };
3069
3070 #undef D
3071 #undef N
3072 #undef G
3073 #undef GD
3074 #undef I
3075 #undef GP
3076 #undef EXT
3077
3078 #undef D2bv
3079 #undef D2bvIP
3080 #undef I2bv
3081 #undef D6ALU
3082
3083 static unsigned imm_size(struct decode_cache *c)
3084 {
3085         unsigned size;
3086
3087         size = (c->d & ByteOp) ? 1 : c->op_bytes;
3088         if (size == 8)
3089                 size = 4;
3090         return size;
3091 }
3092
3093 static int decode_imm(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, struct operand *op,
3094                       unsigned size, bool sign_extension)
3095 {
3096         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
3097         struct x86_emulate_ops *ops = ctxt->ops;
3098         int rc = X86EMUL_CONTINUE;
3099
3100         op->type = OP_IMM;
3101         op->bytes = size;
3102         op->addr.mem.ea = c->eip;
3103         /* NB. Immediates are sign-extended as necessary. */
3104         switch (op->bytes) {
3105         case 1:
3106                 op->val = insn_fetch(s8, 1, c->eip);
3107                 break;
3108         case 2:
3109                 op->val = insn_fetch(s16, 2, c->eip);
3110                 break;
3111         case 4:
3112                 op->val = insn_fetch(s32, 4, c->eip);
3113                 break;
3114         }
3115         if (!sign_extension) {
3116                 switch (op->bytes) {
3117                 case 1:
3118                         op->val &= 0xff;
3119                         break;
3120                 case 2:
3121                         op->val &= 0xffff;
3122                         break;
3123                 case 4:
3124                         op->val &= 0xffffffff;
3125                         break;
3126                 }
3127         }
3128 done:
3129         return rc;
3130 }
3131
3132 int
3133 x86_decode_insn(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, void *insn, int insn_len)
3134 {
3135         struct x86_emulate_ops *ops = ctxt->ops;
3136         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
3137         int rc = X86EMUL_CONTINUE;
3138         int mode = ctxt->mode;
3139         int def_op_bytes, def_ad_bytes, dual, goffset, simd_prefix;
3140         bool op_prefix = false;
3141         struct opcode opcode, *g_mod012, *g_mod3;
3142         struct operand memop = { .type = OP_NONE };
3143
3144         c->eip = ctxt->eip;
3145         c->fetch.start = c->eip;
3146         c->fetch.end = c->fetch.start + insn_len;
3147         if (insn_len > 0)
3148                 memcpy(c->fetch.data, insn, insn_len);
3149
3150         switch (mode) {
3151         case X86EMUL_MODE_REAL:
3152         case X86EMUL_MODE_VM86:
3153         case X86EMUL_MODE_PROT16:
3154                 def_op_bytes = def_ad_bytes = 2;
3155                 break;
3156         case X86EMUL_MODE_PROT32:
3157                 def_op_bytes = def_ad_bytes = 4;
3158                 break;
3159 #ifdef CONFIG_X86_64
3160         case X86EMUL_MODE_PROT64:
3161                 def_op_bytes = 4;
3162                 def_ad_bytes = 8;
3163                 break;
3164 #endif
3165         default:
3166                 return -1;
3167         }
3168
3169         c->op_bytes = def_op_bytes;
3170         c->ad_bytes = def_ad_bytes;
3171
3172         /* Legacy prefixes. */
3173         for (;;) {
3174                 switch (c->b = insn_fetch(u8, 1, c->eip)) {
3175                 case 0x66:      /* operand-size override */
3176                         op_prefix = true;
3177                         /* switch between 2/4 bytes */
3178                         c->op_bytes = def_op_bytes ^ 6;
3179                         break;
3180                 case 0x67:      /* address-size override */
3181                         if (mode == X86EMUL_MODE_PROT64)
3182                                 /* switch between 4/8 bytes */
3183                                 c->ad_bytes = def_ad_bytes ^ 12;
3184                         else
3185                                 /* switch between 2/4 bytes */
3186                                 c->ad_bytes = def_ad_bytes ^ 6;
3187                         break;
3188                 case 0x26:      /* ES override */
3189                 case 0x2e:      /* CS override */
3190                 case 0x36:      /* SS override */
3191                 case 0x3e:      /* DS override */
3192                         set_seg_override(c, (c->b >> 3) & 3);
3193                         break;
3194                 case 0x64:      /* FS override */
3195                 case 0x65:      /* GS override */
3196                         set_seg_override(c, c->b & 7);
3197                         break;
3198                 case 0x40 ... 0x4f: /* REX */
3199                         if (mode != X86EMUL_MODE_PROT64)
3200                                 goto done_prefixes;
3201                         c->rex_prefix = c->b;
3202                         continue;
3203                 case 0xf0:      /* LOCK */
3204                         c->lock_prefix = 1;
3205                         break;
3206                 case 0xf2:      /* REPNE/REPNZ */
3207                 case 0xf3:      /* REP/REPE/REPZ */
3208                         c->rep_prefix = c->b;
3209                         break;
3210                 default:
3211                         goto done_prefixes;
3212                 }
3213
3214                 /* Any legacy prefix after a REX prefix nullifies its effect. */
3215
3216                 c->rex_prefix = 0;
3217         }
3218
3219 done_prefixes:
3220
3221         /* REX prefix. */
3222         if (c->rex_prefix & 8)
3223                 c->op_bytes = 8;        /* REX.W */
3224
3225         /* Opcode byte(s). */
3226         opcode = opcode_table[c->b];
3227         /* Two-byte opcode? */
3228         if (c->b == 0x0f) {
3229                 c->twobyte = 1;
3230                 c->b = insn_fetch(u8, 1, c->eip);
3231                 opcode = twobyte_table[c->b];
3232         }
3233         c->d = opcode.flags;
3234
3235         if (c->d & Group) {
3236                 dual = c->d & GroupDual;
3237                 c->modrm = insn_fetch(u8, 1, c->eip);
3238                 --c->eip;
3239
3240                 if (c->d & GroupDual) {
3241                         g_mod012 = opcode.u.gdual->mod012;
3242                         g_mod3 = opcode.u.gdual->mod3;
3243                 } else
3244                         g_mod012 = g_mod3 = opcode.u.group;
3245
3246                 c->d &= ~(Group | GroupDual);
3247
3248                 goffset = (c->modrm >> 3) & 7;
3249
3250                 if ((c->modrm >> 6) == 3)
3251                         opcode = g_mod3[goffset];
3252                 else
3253                         opcode = g_mod012[goffset];
3254
3255                 if (opcode.flags & RMExt) {
3256                         goffset = c->modrm & 7;
3257                         opcode = opcode.u.group[goffset];
3258                 }
3259
3260                 c->d |= opcode.flags;
3261         }
3262
3263         if (c->d & Prefix) {
3264                 if (c->rep_prefix && op_prefix)
3265                         return X86EMUL_UNHANDLEABLE;
3266                 simd_prefix = op_prefix ? 0x66 : c->rep_prefix;
3267                 switch (simd_prefix) {
3268                 case 0x00: opcode = opcode.u.gprefix->pfx_no; break;
3269                 case 0x66: opcode = opcode.u.gprefix->pfx_66; break;
3270                 case 0xf2: opcode = opcode.u.gprefix->pfx_f2; break;
3271                 case 0xf3: opcode = opcode.u.gprefix->pfx_f3; break;
3272                 }
3273                 c->d |= opcode.flags;
3274         }
3275
3276         c->execute = opcode.u.execute;
3277         c->check_perm = opcode.check_perm;
3278         c->intercept = opcode.intercept;
3279
3280         /* Unrecognised? */
3281         if (c->d == 0 || (c->d & Undefined))
3282                 return -1;
3283
3284         if (!(c->d & VendorSpecific) && ctxt->only_vendor_specific_insn)
3285                 return -1;
3286
3287         if (mode == X86EMUL_MODE_PROT64 && (c->d & Stack))
3288                 c->op_bytes = 8;
3289
3290         if (c->d & Op3264) {
3291                 if (mode == X86EMUL_MODE_PROT64)
3292                         c->op_bytes = 8;
3293                 else
3294                         c->op_bytes = 4;
3295         }
3296
3297         if (c->d & Sse)
3298                 c->op_bytes = 16;
3299
3300         /* ModRM and SIB bytes. */
3301         if (c->d & ModRM) {
3302                 rc = decode_modrm(ctxt, ops, &memop);
3303                 if (!c->has_seg_override)
3304                         set_seg_override(c, c->modrm_seg);
3305         } else if (c->d & MemAbs)
3306                 rc = decode_abs(ctxt, ops, &memop);
3307         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
3308                 goto done;
3309
3310         if (!c->has_seg_override)
3311                 set_seg_override(c, VCPU_SREG_DS);
3312
3313         memop.addr.mem.seg = seg_override(ctxt, ops, c);
3314
3315         if (memop.type == OP_MEM && c->ad_bytes != 8)
3316                 memop.addr.mem.ea = (u32)memop.addr.mem.ea;
3317
3318         if (memop.type == OP_MEM && c->rip_relative)
3319                 memop.addr.mem.ea += c->eip;
3320
3321         /*
3322          * Decode and fetch the source operand: register, memory
3323          * or immediate.
3324          */
3325         switch (c->d & SrcMask) {
3326         case SrcNone:
3327                 break;
3328         case SrcReg:
3329                 decode_register_operand(ctxt, &c->src, c, 0);
3330                 break;
3331         case SrcMem16:
3332                 memop.bytes = 2;
3333                 goto srcmem_common;
3334         case SrcMem32:
3335                 memop.bytes = 4;
3336                 goto srcmem_common;
3337         case SrcMem:
3338                 memop.bytes = (c->d & ByteOp) ? 1 :
3339                                                            c->op_bytes;
3340         srcmem_common:
3341                 c->src = memop;
3342                 break;
3343         case SrcImmU16:
3344                 rc = decode_imm(ctxt, &c->src, 2, false);
3345                 break;
3346         case SrcImm:
3347                 rc = decode_imm(ctxt, &c->src, imm_size(c), true);
3348                 break;
3349         case SrcImmU:
3350                 rc = decode_imm(ctxt, &c->src, imm_size(c), false);
3351                 break;
3352         case SrcImmByte:
3353                 rc = decode_imm(ctxt, &c->src, 1, true);
3354                 break;
3355         case SrcImmUByte:
3356                 rc = decode_imm(ctxt, &c->src, 1, false);
3357                 break;
3358         case SrcAcc:
3359                 c->src.type = OP_REG;
3360                 c->src.bytes = (c->d & ByteOp) ? 1 : c->op_bytes;
3361                 c->src.addr.reg = &c->regs[VCPU_REGS_RAX];
3362                 fetch_register_operand(&c->src);
3363                 break;
3364         case SrcOne:
3365                 c->src.bytes = 1;
3366                 c->src.val = 1;
3367                 break;
3368         case SrcSI:
3369                 c->src.type = OP_MEM;
3370                 c->src.bytes = (c->d & ByteOp) ? 1 : c->op_bytes;
3371                 c->src.addr.mem.ea =
3372                         register_address(c, c->regs[VCPU_REGS_RSI]);
3373                 c->src.addr.mem.seg = seg_override(ctxt, ops, c),
3374                 c->src.val = 0;
3375                 break;
3376         case SrcImmFAddr:
3377                 c->src.type = OP_IMM;
3378                 c->src.addr.mem.ea = c->eip;
3379                 c->src.bytes = c->op_bytes + 2;
3380                 insn_fetch_arr(c->src.valptr, c->src.bytes, c->eip);
3381                 break;
3382         case SrcMemFAddr:
3383                 memop.bytes = c->op_bytes + 2;
3384                 goto srcmem_common;
3385                 break;
3386         }
3387
3388         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
3389                 goto done;
3390
3391         /*
3392          * Decode and fetch the second source operand: register, memory
3393          * or immediate.
3394          */
3395         switch (c->d & Src2Mask) {
3396         case Src2None:
3397                 break;
3398         case Src2CL:
3399                 c->src2.bytes = 1;
3400                 c->src2.val = c->regs[VCPU_REGS_RCX] & 0x8;
3401                 break;
3402         case Src2ImmByte:
3403                 rc = decode_imm(ctxt, &c->src2, 1, true);
3404                 break;
3405         case Src2One:
3406                 c->src2.bytes = 1;
3407                 c->src2.val = 1;
3408                 break;
3409         case Src2Imm:
3410                 rc = decode_imm(ctxt, &c->src2, imm_size(c), true);
3411                 break;
3412         }
3413
3414         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
3415                 goto done;
3416
3417         /* Decode and fetch the destination operand: register or memory. */
3418         switch (c->d & DstMask) {
3419         case DstReg:
3420                 decode_register_operand(ctxt, &c->dst, c,
3421                          c->twobyte && (c->b == 0xb6 || c->b == 0xb7));
3422                 break;
3423         case DstImmUByte:
3424                 c->dst.type = OP_IMM;
3425                 c->dst.addr.mem.ea = c->eip;
3426                 c->dst.bytes = 1;
3427                 c->dst.val = insn_fetch(u8, 1, c->eip);
3428                 break;
3429         case DstMem:
3430         case DstMem64:
3431                 c->dst = memop;
3432                 if ((c->d & DstMask) == DstMem64)
3433                         c->dst.bytes = 8;
3434                 else
3435                         c->dst.bytes = (c->d & ByteOp) ? 1 : c->op_bytes;
3436                 if (c->d & BitOp)
3437                         fetch_bit_operand(c);
3438                 c->dst.orig_val = c->dst.val;
3439                 break;
3440         case DstAcc:
3441                 c->dst.type = OP_REG;
3442                 c->dst.bytes = (c->d & ByteOp) ? 1 : c->op_bytes;
3443                 c->dst.addr.reg = &c->regs[VCPU_REGS_RAX];
3444                 fetch_register_operand(&c->dst);
3445                 c->dst.orig_val = c->dst.val;
3446                 break;
3447         case DstDI:
3448                 c->dst.type = OP_MEM;
3449                 c->dst.bytes = (c->d & ByteOp) ? 1 : c->op_bytes;
3450                 c->dst.addr.mem.ea =
3451                         register_address(c, c->regs[VCPU_REGS_RDI]);
3452                 c->dst.addr.mem.seg = VCPU_SREG_ES;
3453                 c->dst.val = 0;
3454                 break;
3455         case ImplicitOps:
3456                 /* Special instructions do their own operand decoding. */
3457         default:
3458                 c->dst.type = OP_NONE; /* Disable writeback. */
3459                 return 0;
3460         }
3461
3462 done:
3463         return (rc == X86EMUL_UNHANDLEABLE) ? EMULATION_FAILED : EMULATION_OK;
3464 }
3465
3466 static bool string_insn_completed(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3467 {
3468         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
3469
3470         /* The second termination condition only applies for REPE
3471          * and REPNE. Test if the repeat string operation prefix is
3472          * REPE/REPZ or REPNE/REPNZ and if it's the case it tests the
3473          * corresponding termination condition according to:
3474          *      - if REPE/REPZ and ZF = 0 then done
3475          *      - if REPNE/REPNZ and ZF = 1 then done
3476          */
3477         if (((c->b == 0xa6) || (c->b == 0xa7) ||
3478              (c->b == 0xae) || (c->b == 0xaf))
3479             && (((c->rep_prefix == REPE_PREFIX) &&
3480                  ((ctxt->eflags & EFLG_ZF) == 0))
3481                 || ((c->rep_prefix == REPNE_PREFIX) &&
3482                     ((ctxt->eflags & EFLG_ZF) == EFLG_ZF))))
3483                 return true;
3484
3485         return false;
3486 }
3487
3488 int
3489 x86_emulate_insn(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3490 {
3491         struct x86_emulate_ops *ops = ctxt->ops;
3492         u64 msr_data;
3493         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
3494         int rc = X86EMUL_CONTINUE;
3495         int saved_dst_type = c->dst.type;
3496         int irq; /* Used for int 3, int, and into */
3497
3498         ctxt->decode.mem_read.pos = 0;
3499
3500         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64 && (c->d & No64)) {
3501                 rc = emulate_ud(ctxt);
3502                 goto done;
3503         }
3504
3505         /* LOCK prefix is allowed only with some instructions */
3506         if (c->lock_prefix && (!(c->d & Lock) || c->dst.type != OP_MEM)) {
3507                 rc = emulate_ud(ctxt);
3508                 goto done;
3509         }
3510
3511         if ((c->d & SrcMask) == SrcMemFAddr && c->src.type != OP_MEM) {
3512                 rc = emulate_ud(ctxt);
3513                 goto done;
3514         }
3515
3516         if ((c->d & Sse)
3517             && ((ops->get_cr(ctxt, 0) & X86_CR0_EM)
3518                 || !(ops->get_cr(ctxt, 4) & X86_CR4_OSFXSR))) {
3519                 rc = emulate_ud(ctxt);
3520                 goto done;
3521         }
3522
3523         if ((c->d & Sse) && (ops->get_cr(ctxt, 0) & X86_CR0_TS)) {
3524                 rc = emulate_nm(ctxt);
3525                 goto done;
3526         }
3527
3528         if (unlikely(ctxt->guest_mode) && c->intercept) {
3529                 rc = emulator_check_intercept(ctxt, c->intercept,
3530                                               X86_ICPT_PRE_EXCEPT);
3531                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
3532                         goto done;
3533         }
3534
3535         /* Privileged instruction can be executed only in CPL=0 */
3536         if ((c->d & Priv) && ops->cpl(ctxt)) {
3537                 rc = emulate_gp(ctxt, 0);
3538                 goto done;
3539         }
3540
3541         /* Instruction can only be executed in protected mode */
3542         if ((c->d & Prot) && !(ctxt->mode & X86EMUL_MODE_PROT)) {
3543                 rc = emulate_ud(ctxt);
3544                 goto done;
3545         }
3546
3547         /* Do instruction specific permission checks */
3548         if (c->check_perm) {
3549                 rc = c->check_perm(ctxt);
3550                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
3551                         goto done;
3552         }
3553
3554         if (unlikely(ctxt->guest_mode) && c->intercept) {
3555                 rc = emulator_check_intercept(ctxt, c->intercept,
3556                                               X86_ICPT_POST_EXCEPT);
3557                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
3558                         goto done;
3559         }
3560
3561         if (c->rep_prefix && (c->d & String)) {
3562                 /* All REP prefixes have the same first termination condition */
3563                 if (address_mask(c, c->regs[VCPU_REGS_RCX]) == 0) {
3564                         ctxt->eip = c->eip;
3565                         goto done;
3566                 }
3567         }
3568
3569         if ((c->src.type == OP_MEM) && !(c->d & NoAccess)) {
3570                 rc = segmented_read(ctxt, c->src.addr.mem,
3571                                     c->src.valptr, c->src.bytes);
3572                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
3573                         goto done;
3574                 c->src.orig_val64 = c->src.val64;
3575         }
3576
3577         if (c->src2.type == OP_MEM) {
3578                 rc = segmented_read(ctxt, c->src2.addr.mem,
3579                                     &c->src2.val, c->src2.bytes);
3580                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
3581                         goto done;
3582         }
3583
3584         if ((c->d & DstMask) == ImplicitOps)
3585                 goto special_insn;
3586
3587
3588         if ((c->dst.type == OP_MEM) && !(c->d & Mov)) {
3589                 /* optimisation - avoid slow emulated read if Mov */
3590                 rc = segmented_read(ctxt, c->dst.addr.mem,
3591                                    &c->dst.val, c->dst.bytes);
3592                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
3593                         goto done;
3594         }
3595         c->dst.orig_val = c->dst.val;
3596
3597 special_insn:
3598
3599         if (unlikely(ctxt->guest_mode) && c->intercept) {
3600                 rc = emulator_check_intercept(ctxt, c->intercept,
3601                                               X86_ICPT_POST_MEMACCESS);
3602                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
3603                         goto done;
3604         }
3605
3606         if (c->execute) {
3607                 rc = c->execute(ctxt);
3608                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
3609                         goto done;
3610                 goto writeback;
3611         }
3612
3613         if (c->twobyte)
3614                 goto twobyte_insn;
3615
3616         switch (c->b) {
3617         case 0x00 ... 0x05:
3618               add:              /* add */
3619                 emulate_2op_SrcV("add", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
3620                 break;
3621         case 0x06:              /* push es */
3622                 rc = emulate_push_sreg(ctxt, ops, VCPU_SREG_ES);
3623                 break;
3624         case 0x07:              /* pop es */
3625                 rc = emulate_pop_sreg(ctxt, ops, VCPU_SREG_ES);
3626                 break;
3627         case 0x08 ... 0x0d:
3628               or:               /* or */
3629                 emulate_2op_SrcV("or", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
3630                 break;
3631         case 0x0e:              /* push cs */
3632                 rc = emulate_push_sreg(ctxt, ops, VCPU_SREG_CS);
3633                 break;
3634         case 0x10 ... 0x15:
3635               adc:              /* adc */
3636                 emulate_2op_SrcV("adc", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
3637                 break;
3638         case 0x16:              /* push ss */
3639                 rc = emulate_push_sreg(ctxt, ops, VCPU_SREG_SS);
3640                 break;
3641         case 0x17:              /* pop ss */
3642                 rc = emulate_pop_sreg(ctxt, ops, VCPU_SREG_SS);
3643                 break;
3644         case 0x18 ... 0x1d:
3645               sbb:              /* sbb */
3646                 emulate_2op_SrcV("sbb", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
3647                 break;
3648         case 0x1e:              /* push ds */
3649                 rc = emulate_push_sreg(ctxt, ops, VCPU_SREG_DS);
3650                 break;
3651         case 0x1f:              /* pop ds */
3652                 rc = emulate_pop_sreg(ctxt, ops, VCPU_SREG_DS);
3653                 break;
3654         case 0x20 ... 0x25:
3655               and:              /* and */
3656                 emulate_2op_SrcV("and", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
3657                 break;
3658         case 0x28 ... 0x2d:
3659               sub:              /* sub */
3660                 emulate_2op_SrcV("sub", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
3661                 break;
3662         case 0x30 ... 0x35:
3663               xor:              /* xor */
3664                 emulate_2op_SrcV("xor", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
3665                 break;
3666         case 0x38 ... 0x3d:
3667               cmp:              /* cmp */
3668                 c->dst.type = OP_NONE; /* Disable writeback. */
3669                 emulate_2op_SrcV("cmp", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
3670                 break;
3671         case 0x40 ... 0x47: /* inc r16/r32 */
3672                 emulate_1op("inc", c->dst, ctxt->eflags);
3673                 break;
3674         case 0x48 ... 0x4f: /* dec r16/r32 */
3675                 emulate_1op("dec", c->dst, ctxt->eflags);
3676                 break;
3677         case 0x58 ... 0x5f: /* pop reg */
3678         pop_instruction:
3679                 rc = emulate_pop(ctxt, ops, &c->dst.val, c->op_bytes);
3680                 break;
3681         case 0x60:      /* pusha */
3682                 rc = emulate_pusha(ctxt);
3683                 break;
3684         case 0x61:      /* popa */
3685                 rc = emulate_popa(ctxt, ops);
3686                 break;
3687         case 0x63:              /* movsxd */
3688                 if (ctxt->mode != X86EMUL_MODE_PROT64)
3689                         goto cannot_emulate;
3690                 c->dst.val = (s32) c->src.val;
3691                 break;
3692         case 0x6c:              /* insb */
3693         case 0x6d:              /* insw/insd */
3694                 c->src.val = c->regs[VCPU_REGS_RDX];
3695                 goto do_io_in;
3696         case 0x6e:              /* outsb */
3697         case 0x6f:              /* outsw/outsd */
3698                 c->dst.val = c->regs[VCPU_REGS_RDX];
3699                 goto do_io_out;
3700                 break;
3701         case 0x70 ... 0x7f: /* jcc (short) */
3702                 if (test_cc(c->b, ctxt->eflags))
3703                         jmp_rel(c, c->src.val);
3704                 break;
3705         case 0x80 ... 0x83:     /* Grp1 */
3706                 switch (c->modrm_reg) {
3707                 case 0:
3708                         goto add;
3709                 case 1:
3710                         goto or;
3711                 case 2:
3712                         goto adc;
3713                 case 3:
3714                         goto sbb;
3715                 case 4:
3716                         goto and;
3717                 case 5:
3718                         goto sub;
3719                 case 6:
3720                         goto xor;
3721                 case 7:
3722                         goto cmp;
3723                 }
3724                 break;
3725         case 0x84 ... 0x85:
3726         test:
3727                 emulate_2op_SrcV("test", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
3728                 break;
3729         case 0x86 ... 0x87:     /* xchg */
3730         xchg:
3731                 /* Write back the register source. */
3732                 c->src.val = c->dst.val;
3733                 write_register_operand(&c->src);
3734                 /*
3735                  * Write back the memory destination with implicit LOCK
3736                  * prefix.
3737                  */
3738                 c->dst.val = c->src.orig_val;
3739                 c->lock_prefix = 1;
3740                 break;
3741         case 0x8c:  /* mov r/m, sreg */
3742                 if (c->modrm_reg > VCPU_SREG_GS) {
3743                         rc = emulate_ud(ctxt);
3744                         goto done;
3745                 }
3746                 c->dst.val = ops->get_segment_selector(ctxt, c->modrm_reg);
3747                 break;
3748         case 0x8d: /* lea r16/r32, m */
3749                 c->dst.val = c->src.addr.mem.ea;
3750                 break;
3751         case 0x8e: { /* mov seg, r/m16 */
3752                 uint16_t sel;
3753
3754                 sel = c->src.val;
3755
3756                 if (c->modrm_reg == VCPU_SREG_CS ||
3757                     c->modrm_reg > VCPU_SREG_GS) {
3758                         rc = emulate_ud(ctxt);
3759                         goto done;
3760                 }
3761
3762                 if (c->modrm_reg == VCPU_SREG_SS)
3763                         ctxt->interruptibility = KVM_X86_SHADOW_INT_MOV_SS;
3764
3765                 rc = load_segment_descriptor(ctxt, ops, sel, c->modrm_reg);
3766
3767                 c->dst.type = OP_NONE;  /* Disable writeback. */
3768                 break;
3769         }
3770         case 0x8f:              /* pop (sole member of Grp1a) */
3771                 rc = emulate_grp1a(ctxt, ops);
3772                 break;
3773         case 0x90 ... 0x97: /* nop / xchg reg, rax */
3774                 if (c->dst.addr.reg == &c->regs[VCPU_REGS_RAX])
3775                         break;
3776                 goto xchg;
3777         case 0x98: /* cbw/cwde/cdqe */
3778                 switch (c->op_bytes) {
3779                 case 2: c->dst.val = (s8)c->dst.val; break;
3780                 case 4: c->dst.val = (s16)c->dst.val; break;
3781                 case 8: c->dst.val = (s32)c->dst.val; break;
3782                 }
3783                 break;
3784         case 0x9c: /* pushf */
3785                 c->src.val =  (unsigned long) ctxt->eflags;
3786                 rc = em_push(ctxt);
3787                 break;
3788         case 0x9d: /* popf */
3789                 c->dst.type = OP_REG;
3790                 c->dst.addr.reg = &ctxt->eflags;
3791                 c->dst.bytes = c->op_bytes;
3792                 rc = emulate_popf(ctxt, ops, &c->dst.val, c->op_bytes);
3793                 break;
3794         case 0xa6 ... 0xa7:     /* cmps */
3795                 goto cmp;
3796         case 0xa8 ... 0xa9:     /* test ax, imm */
3797                 goto test;
3798         case 0xae ... 0xaf:     /* scas */
3799                 goto cmp;
3800         case 0xc0 ... 0xc1:
3801                 emulate_grp2(ctxt);
3802                 break;
3803         case 0xc3: /* ret */
3804                 c->dst.type = OP_REG;
3805                 c->dst.addr.reg = &c->eip;
3806                 c->dst.bytes = c->op_bytes;
3807                 goto pop_instruction;
3808         case 0xc4:              /* les */
3809                 rc = emulate_load_segment(ctxt, ops, VCPU_SREG_ES);
3810                 break;
3811         case 0xc5:              /* lds */
3812                 rc = emulate_load_segment(ctxt, ops, VCPU_SREG_DS);
3813                 break;
3814         case 0xcb:              /* ret far */
3815                 rc = emulate_ret_far(ctxt, ops);
3816                 break;
3817         case 0xcc:              /* int3 */
3818                 irq = 3;
3819                 goto do_interrupt;
3820         case 0xcd:              /* int n */
3821                 irq = c->src.val;
3822         do_interrupt:
3823                 rc = emulate_int(ctxt, ops, irq);
3824                 break;
3825         case 0xce:              /* into */
3826                 if (ctxt->eflags & EFLG_OF) {
3827                         irq = 4;
3828                         goto do_interrupt;
3829                 }
3830                 break;
3831         case 0xcf:              /* iret */
3832                 rc = emulate_iret(ctxt, ops);
3833                 break;
3834         case 0xd0 ... 0xd1:     /* Grp2 */
3835                 emulate_grp2(ctxt);
3836                 break;
3837         case 0xd2 ... 0xd3:     /* Grp2 */
3838                 c->src.val = c->regs[VCPU_REGS_RCX];
3839                 emulate_grp2(ctxt);
3840                 break;
3841         case 0xe0 ... 0xe2:     /* loop/loopz/loopnz */
3842                 register_address_increment(c, &c->regs[VCPU_REGS_RCX], -1);
3843                 if (address_mask(c, c->regs[VCPU_REGS_RCX]) != 0 &&
3844                     (c->b == 0xe2 || test_cc(c->b ^ 0x5, ctxt->eflags)))
3845                         jmp_rel(c, c->src.val);
3846                 break;
3847         case 0xe3:      /* jcxz/jecxz/jrcxz */
3848                 if (address_mask(c, c->regs[VCPU_REGS_RCX]) == 0)
3849                         jmp_rel(c, c->src.val);
3850                 break;
3851         case 0xe4:      /* inb */
3852         case 0xe5:      /* in */
3853                 goto do_io_in;
3854         case 0xe6: /* outb */
3855         case 0xe7: /* out */
3856                 goto do_io_out;
3857         case 0xe8: /* call (near) */ {
3858                 long int rel = c->src.val;
3859                 c->src.val = (unsigned long) c->eip;
3860                 jmp_rel(c, rel);
3861                 rc = em_push(ctxt);
3862                 break;
3863         }
3864         case 0xe9: /* jmp rel */
3865                 goto jmp;
3866         case 0xea: { /* jmp far */
3867                 unsigned short sel;
3868         jump_far:
3869                 memcpy(&sel, c->src.valptr + c->op_bytes, 2);
3870
3871                 if (load_segment_descriptor(ctxt, ops, sel, VCPU_SREG_CS))
3872                         goto done;
3873
3874                 c->eip = 0;
3875                 memcpy(&c->eip, c->src.valptr, c->op_bytes);
3876                 break;
3877         }
3878         case 0xeb:
3879               jmp:              /* jmp rel short */
3880                 jmp_rel(c, c->src.val);
3881                 c->dst.type = OP_NONE; /* Disable writeback. */
3882                 break;
3883         case 0xec: /* in al,dx */
3884         case 0xed: /* in (e/r)ax,dx */
3885                 c->src.val = c->regs[VCPU_REGS_RDX];
3886         do_io_in:
3887                 if (!pio_in_emulated(ctxt, ops, c->dst.bytes, c->src.val,
3888                                      &c->dst.val))
3889                         goto done; /* IO is needed */
3890                 break;
3891         case 0xee: /* out dx,al */
3892         case 0xef: /* out dx,(e/r)ax */
3893                 c->dst.val = c->regs[VCPU_REGS_RDX];
3894         do_io_out:
3895                 ops->pio_out_emulated(ctxt, c->src.bytes, c->dst.val,
3896                                       &c->src.val, 1);
3897                 c->dst.type = OP_NONE;  /* Disable writeback. */
3898                 break;
3899         case 0xf4:              /* hlt */
3900                 ctxt->vcpu->arch.halt_request = 1;
3901                 break;
3902         case 0xf5:      /* cmc */
3903                 /* complement carry flag from eflags reg */
3904                 ctxt->eflags ^= EFLG_CF;
3905                 break;
3906         case 0xf6 ... 0xf7:     /* Grp3 */
3907                 rc = emulate_grp3(ctxt, ops);
3908                 break;
3909         case 0xf8: /* clc */
3910                 ctxt->eflags &= ~EFLG_CF;
3911                 break;
3912         case 0xf9: /* stc */
3913                 ctxt->eflags |= EFLG_CF;
3914                 break;
3915         case 0xfa: /* cli */
3916                 if (emulator_bad_iopl(ctxt, ops)) {
3917                         rc = emulate_gp(ctxt, 0);
3918                         goto done;
3919                 } else
3920                         ctxt->eflags &= ~X86_EFLAGS_IF;
3921                 break;
3922         case 0xfb: /* sti */
3923                 if (emulator_bad_iopl(ctxt, ops)) {
3924                         rc = emulate_gp(ctxt, 0);
3925                         goto done;
3926                 } else {
3927                         ctxt->interruptibility = KVM_X86_SHADOW_INT_STI;
3928                         ctxt->eflags |= X86_EFLAGS_IF;
3929                 }
3930                 break;
3931         case 0xfc: /* cld */
3932                 ctxt->eflags &= ~EFLG_DF;
3933                 break;
3934         case 0xfd: /* std */
3935                 ctxt->eflags |= EFLG_DF;
3936                 break;
3937         case 0xfe: /* Grp4 */
3938         grp45:
3939                 rc = emulate_grp45(ctxt);
3940                 break;
3941         case 0xff: /* Grp5 */
3942                 if (c->modrm_reg == 5)
3943                         goto jump_far;
3944                 goto grp45;
3945         default:
3946                 goto cannot_emulate;
3947         }
3948
3949         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
3950                 goto done;
3951
3952 writeback:
3953         rc = writeback(ctxt, ops);
3954         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
3955                 goto done;
3956
3957         /*
3958          * restore dst type in case the decoding will be reused
3959          * (happens for string instruction )
3960          */
3961         c->dst.type = saved_dst_type;
3962
3963         if ((c->d & SrcMask) == SrcSI)
3964                 string_addr_inc(ctxt, seg_override(ctxt, ops, c),
3965                                 VCPU_REGS_RSI, &c->src);
3966
3967         if ((c->d & DstMask) == DstDI)
3968                 string_addr_inc(ctxt, VCPU_SREG_ES, VCPU_REGS_RDI,
3969                                 &c->dst);
3970
3971         if (c->rep_prefix && (c->d & String)) {
3972                 struct read_cache *r = &ctxt->decode.io_read;
3973                 register_address_increment(c, &c->regs[VCPU_REGS_RCX], -1);
3974
3975                 if (!string_insn_completed(ctxt)) {
3976                         /*
3977                          * Re-enter guest when pio read ahead buffer is empty
3978                          * or, if it is not used, after each 1024 iteration.
3979                          */
3980                         if ((r->end != 0 || c->regs[VCPU_REGS_RCX] & 0x3ff) &&
3981                             (r->end == 0 || r->end != r->pos)) {
3982                                 /*
3983                                  * Reset read cache. Usually happens before
3984                                  * decode, but since instruction is restarted
3985                                  * we have to do it here.
3986                                  */
3987                                 ctxt->decode.mem_read.end = 0;
3988                                 return EMULATION_RESTART;
3989                         }
3990                         goto done; /* skip rip writeback */
3991                 }
3992         }
3993
3994         ctxt->eip = c->eip;
3995
3996 done:
3997         if (rc == X86EMUL_PROPAGATE_FAULT)
3998                 ctxt->have_exception = true;
3999         if (rc == X86EMUL_INTERCEPTED)
4000                 return EMULATION_INTERCEPTED;
4001
4002         return (rc == X86EMUL_UNHANDLEABLE) ? EMULATION_FAILED : EMULATION_OK;
4003
4004 twobyte_insn:
4005         switch (c->b) {
4006         case 0x01: /* lgdt, lidt, lmsw */
4007                 switch (c->modrm_reg) {
4008                         u16 size;
4009                         unsigned long address;
4010
4011                 case 0: /* vmcall */
4012                         if (c->modrm_mod != 3 || c->modrm_rm != 1)
4013                                 goto cannot_emulate;
4014
4015                         rc = kvm_fix_hypercall(ctxt->vcpu);
4016                         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
4017                                 goto done;
4018
4019                         /* Let the processor re-execute the fixed hypercall */
4020                         c->eip = ctxt->eip;
4021                         /* Disable writeback. */
4022                         c->dst.type = OP_NONE;
4023                         break;
4024                 case 2: /* lgdt */
4025                         rc = read_descriptor(ctxt, ops, c->src.addr.mem,
4026                                              &size, &address, c->op_bytes);
4027                         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
4028                                 goto done;
4029                         realmode_lgdt(ctxt->vcpu, size, address);
4030                         /* Disable writeback. */
4031                         c->dst.type = OP_NONE;
4032                         break;
4033                 case 3: /* lidt/vmmcall */
4034                         if (c->modrm_mod == 3) {
4035                                 switch (c->modrm_rm) {
4036                                 case 1:
4037                                         rc = kvm_fix_hypercall(ctxt->vcpu);
4038                                         break;
4039                                 default:
4040                                         goto cannot_emulate;
4041                                 }
4042                         } else {
4043                                 rc = read_descriptor(ctxt, ops, c->src.addr.mem,
4044                                                      &size, &address,
4045                                                      c->op_bytes);
4046                                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
4047                                         goto done;
4048                                 realmode_lidt(ctxt->vcpu, size, address);
4049                         }
4050                         /* Disable writeback. */
4051                         c->dst.type = OP_NONE;
4052                         break;
4053                 case 4: /* smsw */
4054                         c->dst.bytes = 2;
4055                         c->dst.val = ops->get_cr(ctxt, 0);
4056                         break;
4057                 case 6: /* lmsw */
4058                         ops->set_cr(ctxt, 0, (ops->get_cr(ctxt, 0) & ~0x0eul) |
4059                                     (c->src.val & 0x0f));
4060                         c->dst.type = OP_NONE;
4061                         break;
4062                 case 5: /* not defined */
4063                         emulate_ud(ctxt);
4064                         rc = X86EMUL_PROPAGATE_FAULT;
4065                         goto done;
4066                 case 7: /* invlpg*/
4067                         rc = em_invlpg(ctxt);
4068                         break;
4069                 default:
4070                         goto cannot_emulate;
4071                 }
4072                 break;
4073         case 0x05:              /* syscall */
4074                 rc = emulate_syscall(ctxt, ops);
4075                 break;
4076         case 0x06:
4077                 emulate_clts(ctxt->vcpu);
4078                 break;
4079         case 0x09:              /* wbinvd */
4080                 kvm_emulate_wbinvd(ctxt->vcpu);
4081                 break;
4082         case 0x08:              /* invd */
4083         case 0x0d:              /* GrpP (prefetch) */
4084         case 0x18:              /* Grp16 (prefetch/nop) */
4085                 break;
4086         case 0x20: /* mov cr, reg */
4087                 c->dst.val = ops->get_cr(ctxt, c->modrm_reg);
4088                 break;
4089         case 0x21: /* mov from dr to reg */
4090                 ops->get_dr(ctxt, c->modrm_reg, &c->dst.val);
4091                 break;
4092         case 0x22: /* mov reg, cr */
4093                 if (ops->set_cr(ctxt, c->modrm_reg, c->src.val)) {
4094                         emulate_gp(ctxt, 0);
4095                         rc = X86EMUL_PROPAGATE_FAULT;
4096                         goto done;
4097                 }
4098                 c->dst.type = OP_NONE;
4099                 break;
4100         case 0x23: /* mov from reg to dr */
4101                 if (ops->set_dr(ctxt, c->modrm_reg, c->src.val &
4102                                 ((ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64) ?
4103                                  ~0ULL : ~0U)) < 0) {
4104                         /* #UD condition is already handled by the code above */
4105                         emulate_gp(ctxt, 0);
4106                         rc = X86EMUL_PROPAGATE_FAULT;
4107                         goto done;
4108                 }
4109
4110                 c->dst.type = OP_NONE;  /* no writeback */
4111                 break;
4112         case 0x30:
4113                 /* wrmsr */
4114                 msr_data = (u32)c->regs[VCPU_REGS_RAX]
4115                         | ((u64)c->regs[VCPU_REGS_RDX] << 32);
4116                 if (ops->set_msr(ctxt, c->regs[VCPU_REGS_RCX], msr_data)) {
4117                         emulate_gp(ctxt, 0);
4118                         rc = X86EMUL_PROPAGATE_FAULT;
4119                         goto done;
4120                 }
4121                 rc = X86EMUL_CONTINUE;
4122                 break;
4123         case 0x32:
4124                 /* rdmsr */
4125                 if (ops->get_msr(ctxt, c->regs[VCPU_REGS_RCX], &msr_data)) {
4126                         emulate_gp(ctxt, 0);
4127                         rc = X86EMUL_PROPAGATE_FAULT;
4128                         goto done;
4129                 } else {
4130                         c->regs[VCPU_REGS_RAX] = (u32)msr_data;
4131                         c->regs[VCPU_REGS_RDX] = msr_data >> 32;
4132                 }
4133                 rc = X86EMUL_CONTINUE;
4134                 break;
4135         case 0x34:              /* sysenter */
4136                 rc = emulate_sysenter(ctxt, ops);
4137                 break;
4138         case 0x35:              /* sysexit */
4139                 rc = emulate_sysexit(ctxt, ops);
4140                 break;
4141         case 0x40 ... 0x4f:     /* cmov */
4142                 c->dst.val = c->dst.orig_val = c->src.val;
4143                 if (!test_cc(c->b, ctxt->eflags))
4144                         c->dst.type = OP_NONE; /* no writeback */
4145                 break;
4146         case 0x80 ... 0x8f: /* jnz rel, etc*/
4147                 if (test_cc(c->b, ctxt->eflags))
4148                         jmp_rel(c, c->src.val);
4149                 break;
4150         case 0x90 ... 0x9f:     /* setcc r/m8 */
4151                 c->dst.val = test_cc(c->b, ctxt->eflags);
4152                 break;
4153         case 0xa0:        /* push fs */
4154                 rc = emulate_push_sreg(ctxt, ops, VCPU_SREG_FS);
4155                 break;
4156         case 0xa1:       /* pop fs */
4157                 rc = emulate_pop_sreg(ctxt, ops, VCPU_SREG_FS);
4158                 break;
4159         case 0xa3:
4160               bt:               /* bt */
4161                 c->dst.type = OP_NONE;
4162                 /* only subword offset */
4163                 c->src.val &= (c->dst.bytes << 3) - 1;
4164                 emulate_2op_SrcV_nobyte("bt", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
4165                 break;
4166         case 0xa4: /* shld imm8, r, r/m */
4167         case 0xa5: /* shld cl, r, r/m */
4168                 emulate_2op_cl("shld", c->src2, c->src, c->dst, ctxt->eflags);
4169                 break;
4170         case 0xa8:      /* push gs */
4171                 rc = emulate_push_sreg(ctxt, ops, VCPU_SREG_GS);
4172                 break;
4173         case 0xa9:      /* pop gs */
4174                 rc = emulate_pop_sreg(ctxt, ops, VCPU_SREG_GS);
4175                 break;
4176         case 0xab:
4177               bts:              /* bts */
4178                 emulate_2op_SrcV_nobyte("bts", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
4179                 break;
4180         case 0xac: /* shrd imm8, r, r/m */
4181         case 0xad: /* shrd cl, r, r/m */
4182                 emulate_2op_cl("shrd", c->src2, c->src, c->dst, ctxt->eflags);
4183                 break;
4184         case 0xae:              /* clflush */
4185                 break;
4186         case 0xb0 ... 0xb1:     /* cmpxchg */
4187                 /*
4188                  * Save real source value, then compare EAX against
4189                  * destination.
4190                  */
4191                 c->src.orig_val = c->src.val;
4192                 c->src.val = c->regs[VCPU_REGS_RAX];
4193                 emulate_2op_SrcV("cmp", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
4194                 if (ctxt->eflags & EFLG_ZF) {
4195                         /* Success: write back to memory. */
4196                         c->dst.val = c->src.orig_val;
4197                 } else {
4198                         /* Failure: write the value we saw to EAX. */
4199                         c->dst.type = OP_REG;
4200                         c->dst.addr.reg = (unsigned long *)&c->regs[VCPU_REGS_RAX];
4201                 }
4202                 break;
4203         case 0xb2:              /* lss */
4204                 rc = emulate_load_segment(ctxt, ops, VCPU_SREG_SS);
4205                 break;
4206         case 0xb3:
4207               btr:              /* btr */
4208                 emulate_2op_SrcV_nobyte("btr", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
4209                 break;
4210         case 0xb4:              /* lfs */
4211                 rc = emulate_load_segment(ctxt, ops, VCPU_SREG_FS);
4212                 break;
4213         case 0xb5:              /* lgs */
4214                 rc = emulate_load_segment(ctxt, ops, VCPU_SREG_GS);
4215                 break;
4216         case 0xb6 ... 0xb7:     /* movzx */
4217                 c->dst.bytes = c->op_bytes;
4218                 c->dst.val = (c->d & ByteOp) ? (u8) c->src.val
4219                                                        : (u16) c->src.val;
4220                 break;
4221         case 0xba:              /* Grp8 */
4222                 switch (c->modrm_reg & 3) {
4223                 case 0:
4224                         goto bt;
4225                 case 1:
4226                         goto bts;
4227                 case 2:
4228                         goto btr;
4229                 case 3:
4230                         goto btc;
4231                 }
4232                 break;
4233         case 0xbb:
4234               btc:              /* btc */
4235                 emulate_2op_SrcV_nobyte("btc", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
4236                 break;
4237         case 0xbc: {            /* bsf */
4238                 u8 zf;
4239                 __asm__ ("bsf %2, %0; setz %1"
4240                          : "=r"(c->dst.val), "=q"(zf)
4241                          : "r"(c->src.val));
4242                 ctxt->eflags &= ~X86_EFLAGS_ZF;
4243                 if (zf) {
4244                         ctxt->eflags |= X86_EFLAGS_ZF;
4245                         c->dst.type = OP_NONE;  /* Disable writeback. */
4246                 }
4247                 break;
4248         }
4249         case 0xbd: {            /* bsr */
4250                 u8 zf;
4251                 __asm__ ("bsr %2, %0; setz %1"
4252                          : "=r"(c->dst.val), "=q"(zf)
4253                          : "r"(c->src.val));
4254                 ctxt->eflags &= ~X86_EFLAGS_ZF;
4255                 if (zf) {
4256                         ctxt->eflags |= X86_EFLAGS_ZF;
4257                         c->dst.type = OP_NONE;  /* Disable writeback. */
4258                 }
4259                 break;
4260         }
4261         case 0xbe ... 0xbf:     /* movsx */
4262                 c->dst.bytes = c->op_bytes;
4263                 c->dst.val = (c->d & ByteOp) ? (s8) c->src.val :
4264                                                         (s16) c->src.val;
4265                 break;
4266         case 0xc0 ... 0xc1:     /* xadd */
4267                 emulate_2op_SrcV("add", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
4268                 /* Write back the register source. */
4269                 c->src.val = c->dst.orig_val;
4270                 write_register_operand(&c->src);
4271                 break;
4272         case 0xc3:              /* movnti */
4273                 c->dst.bytes = c->op_bytes;
4274                 c->dst.val = (c->op_bytes == 4) ? (u32) c->src.val :
4275                                                         (u64) c->src.val;
4276                 break;
4277         case 0xc7:              /* Grp9 (cmpxchg8b) */
4278                 rc = emulate_grp9(ctxt, ops);
4279                 break;
4280         default:
4281                 goto cannot_emulate;
4282         }
4283
4284         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
4285                 goto done;
4286
4287         goto writeback;
4288
4289 cannot_emulate:
4290         return EMULATION_FAILED;
4291 }