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         u64 efer = 0;
1848
1849         /* syscall is not available in real mode */
1850         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_REAL ||
1851             ctxt->mode == X86EMUL_MODE_VM86)
1852                 return emulate_ud(ctxt);
1853
1854         ops->get_msr(ctxt, MSR_EFER, &efer);
1855         setup_syscalls_segments(ctxt, ops, &cs, &ss);
1856
1857         ops->get_msr(ctxt, MSR_STAR, &msr_data);
1858         msr_data >>= 32;
1859         cs_sel = (u16)(msr_data & 0xfffc);
1860         ss_sel = (u16)(msr_data + 8);
1861
1862         if (efer & EFER_LMA) {
1863                 cs.d = 0;
1864                 cs.l = 1;
1865         }
1866         ops->set_cached_descriptor(ctxt, &cs, 0, VCPU_SREG_CS);
1867         ops->set_segment_selector(ctxt, cs_sel, VCPU_SREG_CS);
1868         ops->set_cached_descriptor(ctxt, &ss, 0, VCPU_SREG_SS);
1869         ops->set_segment_selector(ctxt, ss_sel, VCPU_SREG_SS);
1870
1871         c->regs[VCPU_REGS_RCX] = c->eip;
1872         if (efer & EFER_LMA) {
1873 #ifdef CONFIG_X86_64
1874                 c->regs[VCPU_REGS_R11] = ctxt->eflags & ~EFLG_RF;
1875
1876                 ops->get_msr(ctxt,
1877                              ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64 ?
1878                              MSR_LSTAR : MSR_CSTAR, &msr_data);
1879                 c->eip = msr_data;
1880
1881                 ops->get_msr(ctxt, MSR_SYSCALL_MASK, &msr_data);
1882                 ctxt->eflags &= ~(msr_data | EFLG_RF);
1883 #endif
1884         } else {
1885                 /* legacy mode */
1886                 ops->get_msr(ctxt, MSR_STAR, &msr_data);
1887                 c->eip = (u32)msr_data;
1888
1889                 ctxt->eflags &= ~(EFLG_VM | EFLG_IF | EFLG_RF);
1890         }
1891
1892         return X86EMUL_CONTINUE;
1893 }
1894
1895 static int
1896 emulate_sysenter(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, struct x86_emulate_ops *ops)
1897 {
1898         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
1899         struct desc_struct cs, ss;
1900         u64 msr_data;
1901         u16 cs_sel, ss_sel;
1902         u64 efer = 0;
1903
1904         ctxt->ops->get_msr(ctxt, MSR_EFER, &efer);
1905         /* inject #GP if in real mode */
1906         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_REAL)
1907                 return emulate_gp(ctxt, 0);
1908
1909         /* XXX sysenter/sysexit have not been tested in 64bit mode.
1910         * Therefore, we inject an #UD.
1911         */
1912         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64)
1913                 return emulate_ud(ctxt);
1914
1915         setup_syscalls_segments(ctxt, ops, &cs, &ss);
1916
1917         ops->get_msr(ctxt, MSR_IA32_SYSENTER_CS, &msr_data);
1918         switch (ctxt->mode) {
1919         case X86EMUL_MODE_PROT32:
1920                 if ((msr_data & 0xfffc) == 0x0)
1921                         return emulate_gp(ctxt, 0);
1922                 break;
1923         case X86EMUL_MODE_PROT64:
1924                 if (msr_data == 0x0)
1925                         return emulate_gp(ctxt, 0);
1926                 break;
1927         }
1928
1929         ctxt->eflags &= ~(EFLG_VM | EFLG_IF | EFLG_RF);
1930         cs_sel = (u16)msr_data;
1931         cs_sel &= ~SELECTOR_RPL_MASK;
1932         ss_sel = cs_sel + 8;
1933         ss_sel &= ~SELECTOR_RPL_MASK;
1934         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64 || (efer & EFER_LMA)) {
1935                 cs.d = 0;
1936                 cs.l = 1;
1937         }
1938
1939         ops->set_cached_descriptor(ctxt, &cs, 0, VCPU_SREG_CS);
1940         ops->set_segment_selector(ctxt, cs_sel, VCPU_SREG_CS);
1941         ops->set_cached_descriptor(ctxt, &ss, 0, VCPU_SREG_SS);
1942         ops->set_segment_selector(ctxt, ss_sel, VCPU_SREG_SS);
1943
1944         ops->get_msr(ctxt, MSR_IA32_SYSENTER_EIP, &msr_data);
1945         c->eip = msr_data;
1946
1947         ops->get_msr(ctxt, MSR_IA32_SYSENTER_ESP, &msr_data);
1948         c->regs[VCPU_REGS_RSP] = msr_data;
1949
1950         return X86EMUL_CONTINUE;
1951 }
1952
1953 static int
1954 emulate_sysexit(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, struct x86_emulate_ops *ops)
1955 {
1956         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
1957         struct desc_struct cs, ss;
1958         u64 msr_data;
1959         int usermode;
1960         u16 cs_sel, ss_sel;
1961
1962         /* inject #GP if in real mode or Virtual 8086 mode */
1963         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_REAL ||
1964             ctxt->mode == X86EMUL_MODE_VM86)
1965                 return emulate_gp(ctxt, 0);
1966
1967         setup_syscalls_segments(ctxt, ops, &cs, &ss);
1968
1969         if ((c->rex_prefix & 0x8) != 0x0)
1970                 usermode = X86EMUL_MODE_PROT64;
1971         else
1972                 usermode = X86EMUL_MODE_PROT32;
1973
1974         cs.dpl = 3;
1975         ss.dpl = 3;
1976         ops->get_msr(ctxt, MSR_IA32_SYSENTER_CS, &msr_data);
1977         switch (usermode) {
1978         case X86EMUL_MODE_PROT32:
1979                 cs_sel = (u16)(msr_data + 16);
1980                 if ((msr_data & 0xfffc) == 0x0)
1981                         return emulate_gp(ctxt, 0);
1982                 ss_sel = (u16)(msr_data + 24);
1983                 break;
1984         case X86EMUL_MODE_PROT64:
1985                 cs_sel = (u16)(msr_data + 32);
1986                 if (msr_data == 0x0)
1987                         return emulate_gp(ctxt, 0);
1988                 ss_sel = cs_sel + 8;
1989                 cs.d = 0;
1990                 cs.l = 1;
1991                 break;
1992         }
1993         cs_sel |= SELECTOR_RPL_MASK;
1994         ss_sel |= SELECTOR_RPL_MASK;
1995
1996         ops->set_cached_descriptor(ctxt, &cs, 0, VCPU_SREG_CS);
1997         ops->set_segment_selector(ctxt, cs_sel, VCPU_SREG_CS);
1998         ops->set_cached_descriptor(ctxt, &ss, 0, VCPU_SREG_SS);
1999         ops->set_segment_selector(ctxt, ss_sel, VCPU_SREG_SS);
2000
2001         c->eip = c->regs[VCPU_REGS_RDX];
2002         c->regs[VCPU_REGS_RSP] = c->regs[VCPU_REGS_RCX];
2003
2004         return X86EMUL_CONTINUE;
2005 }
2006
2007 static bool emulator_bad_iopl(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
2008                               struct x86_emulate_ops *ops)
2009 {
2010         int iopl;
2011         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_REAL)
2012                 return false;
2013         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_VM86)
2014                 return true;
2015         iopl = (ctxt->eflags & X86_EFLAGS_IOPL) >> IOPL_SHIFT;
2016         return ops->cpl(ctxt) > iopl;
2017 }
2018
2019 static bool emulator_io_port_access_allowed(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
2020                                             struct x86_emulate_ops *ops,
2021                                             u16 port, u16 len)
2022 {
2023         struct desc_struct tr_seg;
2024         u32 base3;
2025         int r;
2026         u16 io_bitmap_ptr, perm, bit_idx = port & 0x7;
2027         unsigned mask = (1 << len) - 1;
2028         unsigned long base;
2029
2030         ops->get_cached_descriptor(ctxt, &tr_seg, &base3, VCPU_SREG_TR);
2031         if (!tr_seg.p)
2032                 return false;
2033         if (desc_limit_scaled(&tr_seg) < 103)
2034                 return false;
2035         base = get_desc_base(&tr_seg);
2036 #ifdef CONFIG_X86_64
2037         base |= ((u64)base3) << 32;
2038 #endif
2039         r = ops->read_std(ctxt, base + 102, &io_bitmap_ptr, 2, NULL);
2040         if (r != X86EMUL_CONTINUE)
2041                 return false;
2042         if (io_bitmap_ptr + port/8 > desc_limit_scaled(&tr_seg))
2043                 return false;
2044         r = ops->read_std(ctxt, base + io_bitmap_ptr + port/8, &perm, 2, NULL);
2045         if (r != X86EMUL_CONTINUE)
2046                 return false;
2047         if ((perm >> bit_idx) & mask)
2048                 return false;
2049         return true;
2050 }
2051
2052 static bool emulator_io_permited(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
2053                                  struct x86_emulate_ops *ops,
2054                                  u16 port, u16 len)
2055 {
2056         if (ctxt->perm_ok)
2057                 return true;
2058
2059         if (emulator_bad_iopl(ctxt, ops))
2060                 if (!emulator_io_port_access_allowed(ctxt, ops, port, len))
2061                         return false;
2062
2063         ctxt->perm_ok = true;
2064
2065         return true;
2066 }
2067
2068 static void save_state_to_tss16(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
2069                                 struct x86_emulate_ops *ops,
2070                                 struct tss_segment_16 *tss)
2071 {
2072         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
2073
2074         tss->ip = c->eip;
2075         tss->flag = ctxt->eflags;
2076         tss->ax = c->regs[VCPU_REGS_RAX];
2077         tss->cx = c->regs[VCPU_REGS_RCX];
2078         tss->dx = c->regs[VCPU_REGS_RDX];
2079         tss->bx = c->regs[VCPU_REGS_RBX];
2080         tss->sp = c->regs[VCPU_REGS_RSP];
2081         tss->bp = c->regs[VCPU_REGS_RBP];
2082         tss->si = c->regs[VCPU_REGS_RSI];
2083         tss->di = c->regs[VCPU_REGS_RDI];
2084
2085         tss->es = ops->get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_ES);
2086         tss->cs = ops->get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_CS);
2087         tss->ss = ops->get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_SS);
2088         tss->ds = ops->get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_DS);
2089         tss->ldt = ops->get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_LDTR);
2090 }
2091
2092 static int load_state_from_tss16(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
2093                                  struct x86_emulate_ops *ops,
2094                                  struct tss_segment_16 *tss)
2095 {
2096         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
2097         int ret;
2098
2099         c->eip = tss->ip;
2100         ctxt->eflags = tss->flag | 2;
2101         c->regs[VCPU_REGS_RAX] = tss->ax;
2102         c->regs[VCPU_REGS_RCX] = tss->cx;
2103         c->regs[VCPU_REGS_RDX] = tss->dx;
2104         c->regs[VCPU_REGS_RBX] = tss->bx;
2105         c->regs[VCPU_REGS_RSP] = tss->sp;
2106         c->regs[VCPU_REGS_RBP] = tss->bp;
2107         c->regs[VCPU_REGS_RSI] = tss->si;
2108         c->regs[VCPU_REGS_RDI] = tss->di;
2109
2110         /*
2111          * SDM says that segment selectors are loaded before segment
2112          * descriptors
2113          */
2114         ops->set_segment_selector(ctxt, tss->ldt, VCPU_SREG_LDTR);
2115         ops->set_segment_selector(ctxt, tss->es, VCPU_SREG_ES);
2116         ops->set_segment_selector(ctxt, tss->cs, VCPU_SREG_CS);
2117         ops->set_segment_selector(ctxt, tss->ss, VCPU_SREG_SS);
2118         ops->set_segment_selector(ctxt, tss->ds, VCPU_SREG_DS);
2119
2120         /*
2121          * Now load segment descriptors. If fault happenes at this stage
2122          * it is handled in a context of new task
2123          */
2124         ret = load_segment_descriptor(ctxt, ops, tss->ldt, VCPU_SREG_LDTR);
2125         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2126                 return ret;
2127         ret = load_segment_descriptor(ctxt, ops, tss->es, VCPU_SREG_ES);
2128         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2129                 return ret;
2130         ret = load_segment_descriptor(ctxt, ops, tss->cs, VCPU_SREG_CS);
2131         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2132                 return ret;
2133         ret = load_segment_descriptor(ctxt, ops, tss->ss, VCPU_SREG_SS);
2134         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2135                 return ret;
2136         ret = load_segment_descriptor(ctxt, ops, tss->ds, VCPU_SREG_DS);
2137         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2138                 return ret;
2139
2140         return X86EMUL_CONTINUE;
2141 }
2142
2143 static int task_switch_16(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
2144                           struct x86_emulate_ops *ops,
2145                           u16 tss_selector, u16 old_tss_sel,
2146                           ulong old_tss_base, struct desc_struct *new_desc)
2147 {
2148         struct tss_segment_16 tss_seg;
2149         int ret;
2150         u32 new_tss_base = get_desc_base(new_desc);
2151
2152         ret = ops->read_std(ctxt, old_tss_base, &tss_seg, sizeof tss_seg,
2153                             &ctxt->exception);
2154         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2155                 /* FIXME: need to provide precise fault address */
2156                 return ret;
2157
2158         save_state_to_tss16(ctxt, ops, &tss_seg);
2159
2160         ret = ops->write_std(ctxt, old_tss_base, &tss_seg, sizeof tss_seg,
2161                              &ctxt->exception);
2162         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2163                 /* FIXME: need to provide precise fault address */
2164                 return ret;
2165
2166         ret = ops->read_std(ctxt, new_tss_base, &tss_seg, sizeof tss_seg,
2167                             &ctxt->exception);
2168         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2169                 /* FIXME: need to provide precise fault address */
2170                 return ret;
2171
2172         if (old_tss_sel != 0xffff) {
2173                 tss_seg.prev_task_link = old_tss_sel;
2174
2175                 ret = ops->write_std(ctxt, new_tss_base,
2176                                      &tss_seg.prev_task_link,
2177                                      sizeof tss_seg.prev_task_link,
2178                                      &ctxt->exception);
2179                 if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2180                         /* FIXME: need to provide precise fault address */
2181                         return ret;
2182         }
2183
2184         return load_state_from_tss16(ctxt, ops, &tss_seg);
2185 }
2186
2187 static void save_state_to_tss32(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
2188                                 struct x86_emulate_ops *ops,
2189                                 struct tss_segment_32 *tss)
2190 {
2191         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
2192
2193         tss->cr3 = ops->get_cr(ctxt, 3);
2194         tss->eip = c->eip;
2195         tss->eflags = ctxt->eflags;
2196         tss->eax = c->regs[VCPU_REGS_RAX];
2197         tss->ecx = c->regs[VCPU_REGS_RCX];
2198         tss->edx = c->regs[VCPU_REGS_RDX];
2199         tss->ebx = c->regs[VCPU_REGS_RBX];
2200         tss->esp = c->regs[VCPU_REGS_RSP];
2201         tss->ebp = c->regs[VCPU_REGS_RBP];
2202         tss->esi = c->regs[VCPU_REGS_RSI];
2203         tss->edi = c->regs[VCPU_REGS_RDI];
2204
2205         tss->es = ops->get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_ES);
2206         tss->cs = ops->get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_CS);
2207         tss->ss = ops->get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_SS);
2208         tss->ds = ops->get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_DS);
2209         tss->fs = ops->get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_FS);
2210         tss->gs = ops->get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_GS);
2211         tss->ldt_selector = ops->get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_LDTR);
2212 }
2213
2214 static int load_state_from_tss32(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
2215                                  struct x86_emulate_ops *ops,
2216                                  struct tss_segment_32 *tss)
2217 {
2218         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
2219         int ret;
2220
2221         if (ops->set_cr(ctxt, 3, tss->cr3))
2222                 return emulate_gp(ctxt, 0);
2223         c->eip = tss->eip;
2224         ctxt->eflags = tss->eflags | 2;
2225         c->regs[VCPU_REGS_RAX] = tss->eax;
2226         c->regs[VCPU_REGS_RCX] = tss->ecx;
2227         c->regs[VCPU_REGS_RDX] = tss->edx;
2228         c->regs[VCPU_REGS_RBX] = tss->ebx;
2229         c->regs[VCPU_REGS_RSP] = tss->esp;
2230         c->regs[VCPU_REGS_RBP] = tss->ebp;
2231         c->regs[VCPU_REGS_RSI] = tss->esi;
2232         c->regs[VCPU_REGS_RDI] = tss->edi;
2233
2234         /*
2235          * SDM says that segment selectors are loaded before segment
2236          * descriptors
2237          */
2238         ops->set_segment_selector(ctxt, tss->ldt_selector, VCPU_SREG_LDTR);
2239         ops->set_segment_selector(ctxt, tss->es, VCPU_SREG_ES);
2240         ops->set_segment_selector(ctxt, tss->cs, VCPU_SREG_CS);
2241         ops->set_segment_selector(ctxt, tss->ss, VCPU_SREG_SS);
2242         ops->set_segment_selector(ctxt, tss->ds, VCPU_SREG_DS);
2243         ops->set_segment_selector(ctxt, tss->fs, VCPU_SREG_FS);
2244         ops->set_segment_selector(ctxt, tss->gs, VCPU_SREG_GS);
2245
2246         /*
2247          * Now load segment descriptors. If fault happenes at this stage
2248          * it is handled in a context of new task
2249          */
2250         ret = load_segment_descriptor(ctxt, ops, tss->ldt_selector, VCPU_SREG_LDTR);
2251         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2252                 return ret;
2253         ret = load_segment_descriptor(ctxt, ops, tss->es, VCPU_SREG_ES);
2254         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2255                 return ret;
2256         ret = load_segment_descriptor(ctxt, ops, tss->cs, VCPU_SREG_CS);
2257         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2258                 return ret;
2259         ret = load_segment_descriptor(ctxt, ops, tss->ss, VCPU_SREG_SS);
2260         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2261                 return ret;
2262         ret = load_segment_descriptor(ctxt, ops, tss->ds, VCPU_SREG_DS);
2263         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2264                 return ret;
2265         ret = load_segment_descriptor(ctxt, ops, tss->fs, VCPU_SREG_FS);
2266         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2267                 return ret;
2268         ret = load_segment_descriptor(ctxt, ops, tss->gs, VCPU_SREG_GS);
2269         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2270                 return ret;
2271
2272         return X86EMUL_CONTINUE;
2273 }
2274
2275 static int task_switch_32(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
2276                           struct x86_emulate_ops *ops,
2277                           u16 tss_selector, u16 old_tss_sel,
2278                           ulong old_tss_base, struct desc_struct *new_desc)
2279 {
2280         struct tss_segment_32 tss_seg;
2281         int ret;
2282         u32 new_tss_base = get_desc_base(new_desc);
2283
2284         ret = ops->read_std(ctxt, old_tss_base, &tss_seg, sizeof tss_seg,
2285                             &ctxt->exception);
2286         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2287                 /* FIXME: need to provide precise fault address */
2288                 return ret;
2289
2290         save_state_to_tss32(ctxt, ops, &tss_seg);
2291
2292         ret = ops->write_std(ctxt, old_tss_base, &tss_seg, sizeof tss_seg,
2293                              &ctxt->exception);
2294         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2295                 /* FIXME: need to provide precise fault address */
2296                 return ret;
2297
2298         ret = ops->read_std(ctxt, new_tss_base, &tss_seg, sizeof tss_seg,
2299                             &ctxt->exception);
2300         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2301                 /* FIXME: need to provide precise fault address */
2302                 return ret;
2303
2304         if (old_tss_sel != 0xffff) {
2305                 tss_seg.prev_task_link = old_tss_sel;
2306
2307                 ret = ops->write_std(ctxt, new_tss_base,
2308                                      &tss_seg.prev_task_link,
2309                                      sizeof tss_seg.prev_task_link,
2310                                      &ctxt->exception);
2311                 if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2312                         /* FIXME: need to provide precise fault address */
2313                         return ret;
2314         }
2315
2316         return load_state_from_tss32(ctxt, ops, &tss_seg);
2317 }
2318
2319 static int emulator_do_task_switch(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
2320                                    struct x86_emulate_ops *ops,
2321                                    u16 tss_selector, int reason,
2322                                    bool has_error_code, u32 error_code)
2323 {
2324         struct desc_struct curr_tss_desc, next_tss_desc;
2325         int ret;
2326         u16 old_tss_sel = ops->get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_TR);
2327         ulong old_tss_base =
2328                 ops->get_cached_segment_base(ctxt, VCPU_SREG_TR);
2329         u32 desc_limit;
2330
2331         /* FIXME: old_tss_base == ~0 ? */
2332
2333         ret = read_segment_descriptor(ctxt, ops, tss_selector, &next_tss_desc);
2334         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2335                 return ret;
2336         ret = read_segment_descriptor(ctxt, ops, old_tss_sel, &curr_tss_desc);
2337         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2338                 return ret;
2339
2340         /* FIXME: check that next_tss_desc is tss */
2341
2342         if (reason != TASK_SWITCH_IRET) {
2343                 if ((tss_selector & 3) > next_tss_desc.dpl ||
2344                     ops->cpl(ctxt) > next_tss_desc.dpl)
2345                         return emulate_gp(ctxt, 0);
2346         }
2347
2348         desc_limit = desc_limit_scaled(&next_tss_desc);
2349         if (!next_tss_desc.p ||
2350             ((desc_limit < 0x67 && (next_tss_desc.type & 8)) ||
2351              desc_limit < 0x2b)) {
2352                 emulate_ts(ctxt, tss_selector & 0xfffc);
2353                 return X86EMUL_PROPAGATE_FAULT;
2354         }
2355
2356         if (reason == TASK_SWITCH_IRET || reason == TASK_SWITCH_JMP) {
2357                 curr_tss_desc.type &= ~(1 << 1); /* clear busy flag */
2358                 write_segment_descriptor(ctxt, ops, old_tss_sel,
2359                                          &curr_tss_desc);
2360         }
2361
2362         if (reason == TASK_SWITCH_IRET)
2363                 ctxt->eflags = ctxt->eflags & ~X86_EFLAGS_NT;
2364
2365         /* set back link to prev task only if NT bit is set in eflags
2366            note that old_tss_sel is not used afetr this point */
2367         if (reason != TASK_SWITCH_CALL && reason != TASK_SWITCH_GATE)
2368                 old_tss_sel = 0xffff;
2369
2370         if (next_tss_desc.type & 8)
2371                 ret = task_switch_32(ctxt, ops, tss_selector, old_tss_sel,
2372                                      old_tss_base, &next_tss_desc);
2373         else
2374                 ret = task_switch_16(ctxt, ops, tss_selector, old_tss_sel,
2375                                      old_tss_base, &next_tss_desc);
2376         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2377                 return ret;
2378
2379         if (reason == TASK_SWITCH_CALL || reason == TASK_SWITCH_GATE)
2380                 ctxt->eflags = ctxt->eflags | X86_EFLAGS_NT;
2381
2382         if (reason != TASK_SWITCH_IRET) {
2383                 next_tss_desc.type |= (1 << 1); /* set busy flag */
2384                 write_segment_descriptor(ctxt, ops, tss_selector,
2385                                          &next_tss_desc);
2386         }
2387
2388         ops->set_cr(ctxt, 0,  ops->get_cr(ctxt, 0) | X86_CR0_TS);
2389         ops->set_cached_descriptor(ctxt, &next_tss_desc, 0, VCPU_SREG_TR);
2390         ops->set_segment_selector(ctxt, tss_selector, VCPU_SREG_TR);
2391
2392         if (has_error_code) {
2393                 struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
2394
2395                 c->op_bytes = c->ad_bytes = (next_tss_desc.type & 8) ? 4 : 2;
2396                 c->lock_prefix = 0;
2397                 c->src.val = (unsigned long) error_code;
2398                 ret = em_push(ctxt);
2399         }
2400
2401         return ret;
2402 }
2403
2404 int emulator_task_switch(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
2405                          u16 tss_selector, int reason,
2406                          bool has_error_code, u32 error_code)
2407 {
2408         struct x86_emulate_ops *ops = ctxt->ops;
2409         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
2410         int rc;
2411
2412         c->eip = ctxt->eip;
2413         c->dst.type = OP_NONE;
2414
2415         rc = emulator_do_task_switch(ctxt, ops, tss_selector, reason,
2416                                      has_error_code, error_code);
2417
2418         if (rc == X86EMUL_CONTINUE)
2419                 ctxt->eip = c->eip;
2420
2421         return (rc == X86EMUL_UNHANDLEABLE) ? EMULATION_FAILED : EMULATION_OK;
2422 }
2423
2424 static void string_addr_inc(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, unsigned seg,
2425                             int reg, struct operand *op)
2426 {
2427         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
2428         int df = (ctxt->eflags & EFLG_DF) ? -1 : 1;
2429
2430         register_address_increment(c, &c->regs[reg], df * op->bytes);
2431         op->addr.mem.ea = register_address(c, c->regs[reg]);
2432         op->addr.mem.seg = seg;
2433 }
2434
2435 static int em_das(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2436 {
2437         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
2438         u8 al, old_al;
2439         bool af, cf, old_cf;
2440
2441         cf = ctxt->eflags & X86_EFLAGS_CF;
2442         al = c->dst.val;
2443
2444         old_al = al;
2445         old_cf = cf;
2446         cf = false;
2447         af = ctxt->eflags & X86_EFLAGS_AF;
2448         if ((al & 0x0f) > 9 || af) {
2449                 al -= 6;
2450                 cf = old_cf | (al >= 250);
2451                 af = true;
2452         } else {
2453                 af = false;
2454         }
2455         if (old_al > 0x99 || old_cf) {
2456                 al -= 0x60;
2457                 cf = true;
2458         }
2459
2460         c->dst.val = al;
2461         /* Set PF, ZF, SF */
2462         c->src.type = OP_IMM;
2463         c->src.val = 0;
2464         c->src.bytes = 1;
2465         emulate_2op_SrcV("or", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
2466         ctxt->eflags &= ~(X86_EFLAGS_AF | X86_EFLAGS_CF);
2467         if (cf)
2468                 ctxt->eflags |= X86_EFLAGS_CF;
2469         if (af)
2470                 ctxt->eflags |= X86_EFLAGS_AF;
2471         return X86EMUL_CONTINUE;
2472 }
2473
2474 static int em_call_far(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2475 {
2476         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
2477         u16 sel, old_cs;
2478         ulong old_eip;
2479         int rc;
2480
2481         old_cs = ctxt->ops->get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_CS);
2482         old_eip = c->eip;
2483
2484         memcpy(&sel, c->src.valptr + c->op_bytes, 2);
2485         if (load_segment_descriptor(ctxt, ctxt->ops, sel, VCPU_SREG_CS))
2486                 return X86EMUL_CONTINUE;
2487
2488         c->eip = 0;
2489         memcpy(&c->eip, c->src.valptr, c->op_bytes);
2490
2491         c->src.val = old_cs;
2492         rc = em_push(ctxt);
2493         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2494                 return rc;
2495
2496         c->src.val = old_eip;
2497         return em_push(ctxt);
2498 }
2499
2500 static int em_ret_near_imm(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2501 {
2502         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
2503         int rc;
2504
2505         c->dst.type = OP_REG;
2506         c->dst.addr.reg = &c->eip;
2507         c->dst.bytes = c->op_bytes;
2508         rc = emulate_pop(ctxt, ctxt->ops, &c->dst.val, c->op_bytes);
2509         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2510                 return rc;
2511         register_address_increment(c, &c->regs[VCPU_REGS_RSP], c->src.val);
2512         return X86EMUL_CONTINUE;
2513 }
2514
2515 static int em_imul(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2516 {
2517         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
2518
2519         emulate_2op_SrcV_nobyte("imul", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
2520         return X86EMUL_CONTINUE;
2521 }
2522
2523 static int em_imul_3op(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2524 {
2525         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
2526
2527         c->dst.val = c->src2.val;
2528         return em_imul(ctxt);
2529 }
2530
2531 static int em_cwd(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2532 {
2533         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
2534
2535         c->dst.type = OP_REG;
2536         c->dst.bytes = c->src.bytes;
2537         c->dst.addr.reg = &c->regs[VCPU_REGS_RDX];
2538         c->dst.val = ~((c->src.val >> (c->src.bytes * 8 - 1)) - 1);
2539
2540         return X86EMUL_CONTINUE;
2541 }
2542
2543 static int em_rdtsc(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2544 {
2545         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
2546         u64 tsc = 0;
2547
2548         ctxt->ops->get_msr(ctxt, MSR_IA32_TSC, &tsc);
2549         c->regs[VCPU_REGS_RAX] = (u32)tsc;
2550         c->regs[VCPU_REGS_RDX] = tsc >> 32;
2551         return X86EMUL_CONTINUE;
2552 }
2553
2554 static int em_mov(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2555 {
2556         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
2557         c->dst.val = c->src.val;
2558         return X86EMUL_CONTINUE;
2559 }
2560
2561 static int em_movdqu(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2562 {
2563         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
2564         memcpy(&c->dst.vec_val, &c->src.vec_val, c->op_bytes);
2565         return X86EMUL_CONTINUE;
2566 }
2567
2568 static int em_invlpg(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2569 {
2570         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
2571         int rc;
2572         ulong linear;
2573
2574         rc = linearize(ctxt, c->src.addr.mem, 1, false, &linear);
2575         if (rc == X86EMUL_CONTINUE)
2576                 ctxt->ops->invlpg(ctxt, linear);
2577         /* Disable writeback. */
2578         c->dst.type = OP_NONE;
2579         return X86EMUL_CONTINUE;
2580 }
2581
2582 static int em_clts(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2583 {
2584         ulong cr0;
2585
2586         cr0 = ctxt->ops->get_cr(ctxt, 0);
2587         cr0 &= ~X86_CR0_TS;
2588         ctxt->ops->set_cr(ctxt, 0, cr0);
2589         return X86EMUL_CONTINUE;
2590 }
2591
2592 static int em_vmcall(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2593 {
2594         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
2595         int rc;
2596
2597         if (c->modrm_mod != 3 || c->modrm_rm != 1)
2598                 return X86EMUL_UNHANDLEABLE;
2599
2600         rc = ctxt->ops->fix_hypercall(ctxt);
2601         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2602                 return rc;
2603
2604         /* Let the processor re-execute the fixed hypercall */
2605         c->eip = ctxt->eip;
2606         /* Disable writeback. */
2607         c->dst.type = OP_NONE;
2608         return X86EMUL_CONTINUE;
2609 }
2610
2611 static int em_lgdt(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2612 {
2613         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
2614         struct desc_ptr desc_ptr;
2615         int rc;
2616
2617         rc = read_descriptor(ctxt, ctxt->ops, c->src.addr.mem,
2618                              &desc_ptr.size, &desc_ptr.address,
2619                              c->op_bytes);
2620         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2621                 return rc;
2622         ctxt->ops->set_gdt(ctxt, &desc_ptr);
2623         /* Disable writeback. */
2624         c->dst.type = OP_NONE;
2625         return X86EMUL_CONTINUE;
2626 }
2627
2628 static int em_vmmcall(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2629 {
2630         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
2631         int rc;
2632
2633         rc = ctxt->ops->fix_hypercall(ctxt);
2634
2635         /* Disable writeback. */
2636         c->dst.type = OP_NONE;
2637         return rc;
2638 }
2639
2640 static int em_lidt(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2641 {
2642         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
2643         struct desc_ptr desc_ptr;
2644         int rc;
2645
2646         rc = read_descriptor(ctxt, ctxt->ops, c->src.addr.mem,
2647                              &desc_ptr.size,
2648                              &desc_ptr.address,
2649                              c->op_bytes);
2650         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2651                 return rc;
2652         ctxt->ops->set_idt(ctxt, &desc_ptr);
2653         /* Disable writeback. */
2654         c->dst.type = OP_NONE;
2655         return X86EMUL_CONTINUE;
2656 }
2657
2658 static int em_smsw(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2659 {
2660         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
2661
2662         c->dst.bytes = 2;
2663         c->dst.val = ctxt->ops->get_cr(ctxt, 0);
2664         return X86EMUL_CONTINUE;
2665 }
2666
2667 static int em_lmsw(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2668 {
2669         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
2670         ctxt->ops->set_cr(ctxt, 0, (ctxt->ops->get_cr(ctxt, 0) & ~0x0eul)
2671                           | (c->src.val & 0x0f));
2672         c->dst.type = OP_NONE;
2673         return X86EMUL_CONTINUE;
2674 }
2675
2676 static bool valid_cr(int nr)
2677 {
2678         switch (nr) {
2679         case 0:
2680         case 2 ... 4:
2681         case 8:
2682                 return true;
2683         default:
2684                 return false;
2685         }
2686 }
2687
2688 static int check_cr_read(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2689 {
2690         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
2691
2692         if (!valid_cr(c->modrm_reg))
2693                 return emulate_ud(ctxt);
2694
2695         return X86EMUL_CONTINUE;
2696 }
2697
2698 static int check_cr_write(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2699 {
2700         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
2701         u64 new_val = c->src.val64;
2702         int cr = c->modrm_reg;
2703         u64 efer = 0;
2704
2705         static u64 cr_reserved_bits[] = {
2706                 0xffffffff00000000ULL,
2707                 0, 0, 0, /* CR3 checked later */
2708                 CR4_RESERVED_BITS,
2709                 0, 0, 0,
2710                 CR8_RESERVED_BITS,
2711         };
2712
2713         if (!valid_cr(cr))
2714                 return emulate_ud(ctxt);
2715
2716         if (new_val & cr_reserved_bits[cr])
2717                 return emulate_gp(ctxt, 0);
2718
2719         switch (cr) {
2720         case 0: {
2721                 u64 cr4;
2722                 if (((new_val & X86_CR0_PG) && !(new_val & X86_CR0_PE)) ||
2723                     ((new_val & X86_CR0_NW) && !(new_val & X86_CR0_CD)))
2724                         return emulate_gp(ctxt, 0);
2725
2726                 cr4 = ctxt->ops->get_cr(ctxt, 4);
2727                 ctxt->ops->get_msr(ctxt, MSR_EFER, &efer);
2728
2729                 if ((new_val & X86_CR0_PG) && (efer & EFER_LME) &&
2730                     !(cr4 & X86_CR4_PAE))
2731                         return emulate_gp(ctxt, 0);
2732
2733                 break;
2734                 }
2735         case 3: {
2736                 u64 rsvd = 0;
2737
2738                 ctxt->ops->get_msr(ctxt, MSR_EFER, &efer);
2739                 if (efer & EFER_LMA)
2740                         rsvd = CR3_L_MODE_RESERVED_BITS;
2741                 else if (ctxt->ops->get_cr(ctxt, 4) & X86_CR4_PAE)
2742                         rsvd = CR3_PAE_RESERVED_BITS;
2743                 else if (ctxt->ops->get_cr(ctxt, 0) & X86_CR0_PG)
2744                         rsvd = CR3_NONPAE_RESERVED_BITS;
2745
2746                 if (new_val & rsvd)
2747                         return emulate_gp(ctxt, 0);
2748
2749                 break;
2750                 }
2751         case 4: {
2752                 u64 cr4;
2753
2754                 cr4 = ctxt->ops->get_cr(ctxt, 4);
2755                 ctxt->ops->get_msr(ctxt, MSR_EFER, &efer);
2756
2757                 if ((efer & EFER_LMA) && !(new_val & X86_CR4_PAE))
2758                         return emulate_gp(ctxt, 0);
2759
2760                 break;
2761                 }
2762         }
2763
2764         return X86EMUL_CONTINUE;
2765 }
2766
2767 static int check_dr7_gd(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2768 {
2769         unsigned long dr7;
2770
2771         ctxt->ops->get_dr(ctxt, 7, &dr7);
2772
2773         /* Check if DR7.Global_Enable is set */
2774         return dr7 & (1 << 13);
2775 }
2776
2777 static int check_dr_read(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2778 {
2779         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
2780         int dr = c->modrm_reg;
2781         u64 cr4;
2782
2783         if (dr > 7)
2784                 return emulate_ud(ctxt);
2785
2786         cr4 = ctxt->ops->get_cr(ctxt, 4);
2787         if ((cr4 & X86_CR4_DE) && (dr == 4 || dr == 5))
2788                 return emulate_ud(ctxt);
2789
2790         if (check_dr7_gd(ctxt))
2791                 return emulate_db(ctxt);
2792
2793         return X86EMUL_CONTINUE;
2794 }
2795
2796 static int check_dr_write(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2797 {
2798         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
2799         u64 new_val = c->src.val64;
2800         int dr = c->modrm_reg;
2801
2802         if ((dr == 6 || dr == 7) && (new_val & 0xffffffff00000000ULL))
2803                 return emulate_gp(ctxt, 0);
2804
2805         return check_dr_read(ctxt);
2806 }
2807
2808 static int check_svme(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2809 {
2810         u64 efer;
2811
2812         ctxt->ops->get_msr(ctxt, MSR_EFER, &efer);
2813
2814         if (!(efer & EFER_SVME))
2815                 return emulate_ud(ctxt);
2816
2817         return X86EMUL_CONTINUE;
2818 }
2819
2820 static int check_svme_pa(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2821 {
2822         u64 rax = ctxt->decode.regs[VCPU_REGS_RAX];
2823
2824         /* Valid physical address? */
2825         if (rax & 0xffff000000000000ULL)
2826                 return emulate_gp(ctxt, 0);
2827
2828         return check_svme(ctxt);
2829 }
2830
2831 static int check_rdtsc(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2832 {
2833         u64 cr4 = ctxt->ops->get_cr(ctxt, 4);
2834
2835         if (cr4 & X86_CR4_TSD && ctxt->ops->cpl(ctxt))
2836                 return emulate_ud(ctxt);
2837
2838         return X86EMUL_CONTINUE;
2839 }
2840
2841 static int check_rdpmc(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2842 {
2843         u64 cr4 = ctxt->ops->get_cr(ctxt, 4);
2844         u64 rcx = ctxt->decode.regs[VCPU_REGS_RCX];
2845
2846         if ((!(cr4 & X86_CR4_PCE) && ctxt->ops->cpl(ctxt)) ||
2847             (rcx > 3))
2848                 return emulate_gp(ctxt, 0);
2849
2850         return X86EMUL_CONTINUE;
2851 }
2852
2853 static int check_perm_in(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2854 {
2855         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
2856
2857         c->dst.bytes = min(c->dst.bytes, 4u);
2858         if (!emulator_io_permited(ctxt, ctxt->ops, c->src.val, c->dst.bytes))
2859                 return emulate_gp(ctxt, 0);
2860
2861         return X86EMUL_CONTINUE;
2862 }
2863
2864 static int check_perm_out(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2865 {
2866         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
2867
2868         c->src.bytes = min(c->src.bytes, 4u);
2869         if (!emulator_io_permited(ctxt, ctxt->ops, c->dst.val, c->src.bytes))
2870                 return emulate_gp(ctxt, 0);
2871
2872         return X86EMUL_CONTINUE;
2873 }
2874
2875 #define D(_y) { .flags = (_y) }
2876 #define DI(_y, _i) { .flags = (_y), .intercept = x86_intercept_##_i }
2877 #define DIP(_y, _i, _p) { .flags = (_y), .intercept = x86_intercept_##_i, \
2878                       .check_perm = (_p) }
2879 #define N    D(0)
2880 #define EXT(_f, _e) { .flags = ((_f) | RMExt), .u.group = (_e) }
2881 #define G(_f, _g) { .flags = ((_f) | Group), .u.group = (_g) }
2882 #define GD(_f, _g) { .flags = ((_f) | Group | GroupDual), .u.gdual = (_g) }
2883 #define I(_f, _e) { .flags = (_f), .u.execute = (_e) }
2884 #define II(_f, _e, _i) \
2885         { .flags = (_f), .u.execute = (_e), .intercept = x86_intercept_##_i }
2886 #define IIP(_f, _e, _i, _p) \
2887         { .flags = (_f), .u.execute = (_e), .intercept = x86_intercept_##_i, \
2888           .check_perm = (_p) }
2889 #define GP(_f, _g) { .flags = ((_f) | Prefix), .u.gprefix = (_g) }
2890
2891 #define D2bv(_f)      D((_f) | ByteOp), D(_f)
2892 #define D2bvIP(_f, _i, _p) DIP((_f) | ByteOp, _i, _p), DIP(_f, _i, _p)
2893 #define I2bv(_f, _e)  I((_f) | ByteOp, _e), I(_f, _e)
2894
2895 #define D6ALU(_f) D2bv((_f) | DstMem | SrcReg | ModRM),                 \
2896                 D2bv(((_f) | DstReg | SrcMem | ModRM) & ~Lock),         \
2897                 D2bv(((_f) & ~Lock) | DstAcc | SrcImm)
2898
2899 static struct opcode group7_rm1[] = {
2900         DI(SrcNone | ModRM | Priv, monitor),
2901         DI(SrcNone | ModRM | Priv, mwait),
2902         N, N, N, N, N, N,
2903 };
2904
2905 static struct opcode group7_rm3[] = {
2906         DIP(SrcNone | ModRM | Prot | Priv, vmrun,   check_svme_pa),
2907         II(SrcNone | ModRM | Prot | VendorSpecific, em_vmmcall, vmmcall),
2908         DIP(SrcNone | ModRM | Prot | Priv, vmload,  check_svme_pa),
2909         DIP(SrcNone | ModRM | Prot | Priv, vmsave,  check_svme_pa),
2910         DIP(SrcNone | ModRM | Prot | Priv, stgi,    check_svme),
2911         DIP(SrcNone | ModRM | Prot | Priv, clgi,    check_svme),
2912         DIP(SrcNone | ModRM | Prot | Priv, skinit,  check_svme),
2913         DIP(SrcNone | ModRM | Prot | Priv, invlpga, check_svme),
2914 };
2915
2916 static struct opcode group7_rm7[] = {
2917         N,
2918         DIP(SrcNone | ModRM, rdtscp, check_rdtsc),
2919         N, N, N, N, N, N,
2920 };
2921 static struct opcode group1[] = {
2922         X7(D(Lock)), N
2923 };
2924
2925 static struct opcode group1A[] = {
2926         D(DstMem | SrcNone | ModRM | Mov | Stack), N, N, N, N, N, N, N,
2927 };
2928
2929 static struct opcode group3[] = {
2930         D(DstMem | SrcImm | ModRM), D(DstMem | SrcImm | ModRM),
2931         D(DstMem | SrcNone | ModRM | Lock), D(DstMem | SrcNone | ModRM | Lock),
2932         X4(D(SrcMem | ModRM)),
2933 };
2934
2935 static struct opcode group4[] = {
2936         D(ByteOp | DstMem | SrcNone | ModRM | Lock), D(ByteOp | DstMem | SrcNone | ModRM | Lock),
2937         N, N, N, N, N, N,
2938 };
2939
2940 static struct opcode group5[] = {
2941         D(DstMem | SrcNone | ModRM | Lock), D(DstMem | SrcNone | ModRM | Lock),
2942         D(SrcMem | ModRM | Stack),
2943         I(SrcMemFAddr | ModRM | ImplicitOps | Stack, em_call_far),
2944         D(SrcMem | ModRM | Stack), D(SrcMemFAddr | ModRM | ImplicitOps),
2945         D(SrcMem | ModRM | Stack), N,
2946 };
2947
2948 static struct opcode group6[] = {
2949         DI(ModRM | Prot,        sldt),
2950         DI(ModRM | Prot,        str),
2951         DI(ModRM | Prot | Priv, lldt),
2952         DI(ModRM | Prot | Priv, ltr),
2953         N, N, N, N,
2954 };
2955
2956 static struct group_dual group7 = { {
2957         DI(ModRM | Mov | DstMem | Priv, sgdt),
2958         DI(ModRM | Mov | DstMem | Priv, sidt),
2959         II(ModRM | SrcMem | Priv, em_lgdt, lgdt),
2960         II(ModRM | SrcMem | Priv, em_lidt, lidt),
2961         II(SrcNone | ModRM | DstMem | Mov, em_smsw, smsw), N,
2962         II(SrcMem16 | ModRM | Mov | Priv, em_lmsw, lmsw),
2963         II(SrcMem | ModRM | ByteOp | Priv | NoAccess, em_invlpg, invlpg),
2964 }, {
2965         I(SrcNone | ModRM | Priv | VendorSpecific, em_vmcall),
2966         EXT(0, group7_rm1),
2967         N, EXT(0, group7_rm3),
2968         II(SrcNone | ModRM | DstMem | Mov, em_smsw, smsw), N,
2969         II(SrcMem16 | ModRM | Mov | Priv, em_lmsw, lmsw), EXT(0, group7_rm7),
2970 } };
2971
2972 static struct opcode group8[] = {
2973         N, N, N, N,
2974         D(DstMem | SrcImmByte | ModRM), D(DstMem | SrcImmByte | ModRM | Lock),
2975         D(DstMem | SrcImmByte | ModRM | Lock), D(DstMem | SrcImmByte | ModRM | Lock),
2976 };
2977
2978 static struct group_dual group9 = { {
2979         N, D(DstMem64 | ModRM | Lock), N, N, N, N, N, N,
2980 }, {
2981         N, N, N, N, N, N, N, N,
2982 } };
2983
2984 static struct opcode group11[] = {
2985         I(DstMem | SrcImm | ModRM | Mov, em_mov), X7(D(Undefined)),
2986 };
2987
2988 static struct gprefix pfx_0f_6f_0f_7f = {
2989         N, N, N, I(Sse, em_movdqu),
2990 };
2991
2992 static struct opcode opcode_table[256] = {
2993         /* 0x00 - 0x07 */
2994         D6ALU(Lock),
2995         D(ImplicitOps | Stack | No64), D(ImplicitOps | Stack | No64),
2996         /* 0x08 - 0x0F */
2997         D6ALU(Lock),
2998         D(ImplicitOps | Stack | No64), N,
2999         /* 0x10 - 0x17 */
3000         D6ALU(Lock),
3001         D(ImplicitOps | Stack | No64), D(ImplicitOps | Stack | No64),
3002         /* 0x18 - 0x1F */
3003         D6ALU(Lock),
3004         D(ImplicitOps | Stack | No64), D(ImplicitOps | Stack | No64),
3005         /* 0x20 - 0x27 */
3006         D6ALU(Lock), N, N,
3007         /* 0x28 - 0x2F */
3008         D6ALU(Lock), N, I(ByteOp | DstAcc | No64, em_das),
3009         /* 0x30 - 0x37 */
3010         D6ALU(Lock), N, N,
3011         /* 0x38 - 0x3F */
3012         D6ALU(0), N, N,
3013         /* 0x40 - 0x4F */
3014         X16(D(DstReg)),
3015         /* 0x50 - 0x57 */
3016         X8(I(SrcReg | Stack, em_push)),
3017         /* 0x58 - 0x5F */
3018         X8(D(DstReg | Stack)),
3019         /* 0x60 - 0x67 */
3020         D(ImplicitOps | Stack | No64), D(ImplicitOps | Stack | No64),
3021         N, D(DstReg | SrcMem32 | ModRM | Mov) /* movsxd (x86/64) */ ,
3022         N, N, N, N,
3023         /* 0x68 - 0x6F */
3024         I(SrcImm | Mov | Stack, em_push),
3025         I(DstReg | SrcMem | ModRM | Src2Imm, em_imul_3op),
3026         I(SrcImmByte | Mov | Stack, em_push),
3027         I(DstReg | SrcMem | ModRM | Src2ImmByte, em_imul_3op),
3028         D2bvIP(DstDI | Mov | String, ins, check_perm_in), /* insb, insw/insd */
3029         D2bvIP(SrcSI | ImplicitOps | String, outs, check_perm_out), /* outsb, outsw/outsd */
3030         /* 0x70 - 0x7F */
3031         X16(D(SrcImmByte)),
3032         /* 0x80 - 0x87 */
3033         G(ByteOp | DstMem | SrcImm | ModRM | Group, group1),
3034         G(DstMem | SrcImm | ModRM | Group, group1),
3035         G(ByteOp | DstMem | SrcImm | ModRM | No64 | Group, group1),
3036         G(DstMem | SrcImmByte | ModRM | Group, group1),
3037         D2bv(DstMem | SrcReg | ModRM), D2bv(DstMem | SrcReg | ModRM | Lock),
3038         /* 0x88 - 0x8F */
3039         I2bv(DstMem | SrcReg | ModRM | Mov, em_mov),
3040         I2bv(DstReg | SrcMem | ModRM | Mov, em_mov),
3041         D(DstMem | SrcNone | ModRM | Mov), D(ModRM | SrcMem | NoAccess | DstReg),
3042         D(ImplicitOps | SrcMem16 | ModRM), G(0, group1A),
3043         /* 0x90 - 0x97 */
3044         DI(SrcAcc | DstReg, pause), X7(D(SrcAcc | DstReg)),
3045         /* 0x98 - 0x9F */
3046         D(DstAcc | SrcNone), I(ImplicitOps | SrcAcc, em_cwd),
3047         I(SrcImmFAddr | No64, em_call_far), N,
3048         DI(ImplicitOps | Stack, pushf), DI(ImplicitOps | Stack, popf), N, N,
3049         /* 0xA0 - 0xA7 */
3050         I2bv(DstAcc | SrcMem | Mov | MemAbs, em_mov),
3051         I2bv(DstMem | SrcAcc | Mov | MemAbs, em_mov),
3052         I2bv(SrcSI | DstDI | Mov | String, em_mov),
3053         D2bv(SrcSI | DstDI | String),
3054         /* 0xA8 - 0xAF */
3055         D2bv(DstAcc | SrcImm),
3056         I2bv(SrcAcc | DstDI | Mov | String, em_mov),
3057         I2bv(SrcSI | DstAcc | Mov | String, em_mov),
3058         D2bv(SrcAcc | DstDI | String),
3059         /* 0xB0 - 0xB7 */
3060         X8(I(ByteOp | DstReg | SrcImm | Mov, em_mov)),
3061         /* 0xB8 - 0xBF */
3062         X8(I(DstReg | SrcImm | Mov, em_mov)),
3063         /* 0xC0 - 0xC7 */
3064         D2bv(DstMem | SrcImmByte | ModRM),
3065         I(ImplicitOps | Stack | SrcImmU16, em_ret_near_imm),
3066         D(ImplicitOps | Stack),
3067         D(DstReg | SrcMemFAddr | ModRM | No64), D(DstReg | SrcMemFAddr | ModRM | No64),
3068         G(ByteOp, group11), G(0, group11),
3069         /* 0xC8 - 0xCF */
3070         N, N, N, D(ImplicitOps | Stack),
3071         D(ImplicitOps), DI(SrcImmByte, intn),
3072         D(ImplicitOps | No64), DI(ImplicitOps, iret),
3073         /* 0xD0 - 0xD7 */
3074         D2bv(DstMem | SrcOne | ModRM), D2bv(DstMem | ModRM),
3075         N, N, N, N,
3076         /* 0xD8 - 0xDF */
3077         N, N, N, N, N, N, N, N,
3078         /* 0xE0 - 0xE7 */
3079         X4(D(SrcImmByte)),
3080         D2bvIP(SrcImmUByte | DstAcc, in,  check_perm_in),
3081         D2bvIP(SrcAcc | DstImmUByte, out, check_perm_out),
3082         /* 0xE8 - 0xEF */
3083         D(SrcImm | Stack), D(SrcImm | ImplicitOps),
3084         D(SrcImmFAddr | No64), D(SrcImmByte | ImplicitOps),
3085         D2bvIP(SrcNone | DstAcc,     in,  check_perm_in),
3086         D2bvIP(SrcAcc | ImplicitOps, out, check_perm_out),
3087         /* 0xF0 - 0xF7 */
3088         N, DI(ImplicitOps, icebp), N, N,
3089         DI(ImplicitOps | Priv, hlt), D(ImplicitOps),
3090         G(ByteOp, group3), G(0, group3),
3091         /* 0xF8 - 0xFF */
3092         D(ImplicitOps), D(ImplicitOps), D(ImplicitOps), D(ImplicitOps),
3093         D(ImplicitOps), D(ImplicitOps), G(0, group4), G(0, group5),
3094 };
3095
3096 static struct opcode twobyte_table[256] = {
3097         /* 0x00 - 0x0F */
3098         G(0, group6), GD(0, &group7), N, N,
3099         N, D(ImplicitOps | VendorSpecific), DI(ImplicitOps | Priv, clts), N,
3100         DI(ImplicitOps | Priv, invd), DI(ImplicitOps | Priv, wbinvd), N, N,
3101         N, D(ImplicitOps | ModRM), N, N,
3102         /* 0x10 - 0x1F */
3103         N, N, N, N, N, N, N, N, D(ImplicitOps | ModRM), N, N, N, N, N, N, N,
3104         /* 0x20 - 0x2F */
3105         DIP(ModRM | DstMem | Priv | Op3264, cr_read, check_cr_read),
3106         DIP(ModRM | DstMem | Priv | Op3264, dr_read, check_dr_read),
3107         DIP(ModRM | SrcMem | Priv | Op3264, cr_write, check_cr_write),
3108         DIP(ModRM | SrcMem | Priv | Op3264, dr_write, check_dr_write),
3109         N, N, N, N,
3110         N, N, N, N, N, N, N, N,
3111         /* 0x30 - 0x3F */
3112         DI(ImplicitOps | Priv, wrmsr),
3113         IIP(ImplicitOps, em_rdtsc, rdtsc, check_rdtsc),
3114         DI(ImplicitOps | Priv, rdmsr),
3115         DIP(ImplicitOps | Priv, rdpmc, check_rdpmc),
3116         D(ImplicitOps | VendorSpecific), D(ImplicitOps | Priv | VendorSpecific),
3117         N, N,
3118         N, N, N, N, N, N, N, N,
3119         /* 0x40 - 0x4F */
3120         X16(D(DstReg | SrcMem | ModRM | Mov)),
3121         /* 0x50 - 0x5F */
3122         N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N,
3123         /* 0x60 - 0x6F */
3124         N, N, N, N,
3125         N, N, N, N,
3126         N, N, N, N,
3127         N, N, N, GP(SrcMem | DstReg | ModRM | Mov, &pfx_0f_6f_0f_7f),
3128         /* 0x70 - 0x7F */
3129         N, N, N, N,
3130         N, N, N, N,
3131         N, N, N, N,
3132         N, N, N, GP(SrcReg | DstMem | ModRM | Mov, &pfx_0f_6f_0f_7f),
3133         /* 0x80 - 0x8F */
3134         X16(D(SrcImm)),
3135         /* 0x90 - 0x9F */
3136         X16(D(ByteOp | DstMem | SrcNone | ModRM| Mov)),
3137         /* 0xA0 - 0xA7 */
3138         D(ImplicitOps | Stack), D(ImplicitOps | Stack),
3139         DI(ImplicitOps, cpuid), D(DstMem | SrcReg | ModRM | BitOp),
3140         D(DstMem | SrcReg | Src2ImmByte | ModRM),
3141         D(DstMem | SrcReg | Src2CL | ModRM), N, N,
3142         /* 0xA8 - 0xAF */
3143         D(ImplicitOps | Stack), D(ImplicitOps | Stack),
3144         DI(ImplicitOps, rsm), D(DstMem | SrcReg | ModRM | BitOp | Lock),
3145         D(DstMem | SrcReg | Src2ImmByte | ModRM),
3146         D(DstMem | SrcReg | Src2CL | ModRM),
3147         D(ModRM), I(DstReg | SrcMem | ModRM, em_imul),
3148         /* 0xB0 - 0xB7 */
3149         D2bv(DstMem | SrcReg | ModRM | Lock),
3150         D(DstReg | SrcMemFAddr | ModRM), D(DstMem | SrcReg | ModRM | BitOp | Lock),
3151         D(DstReg | SrcMemFAddr | ModRM), D(DstReg | SrcMemFAddr | ModRM),
3152         D(ByteOp | DstReg | SrcMem | ModRM | Mov), D(DstReg | SrcMem16 | ModRM | Mov),
3153         /* 0xB8 - 0xBF */
3154         N, N,
3155         G(BitOp, group8), D(DstMem | SrcReg | ModRM | BitOp | Lock),
3156         D(DstReg | SrcMem | ModRM), D(DstReg | SrcMem | ModRM),
3157         D(ByteOp | DstReg | SrcMem | ModRM | Mov), D(DstReg | SrcMem16 | ModRM | Mov),
3158         /* 0xC0 - 0xCF */
3159         D2bv(DstMem | SrcReg | ModRM | Lock),
3160         N, D(DstMem | SrcReg | ModRM | Mov),
3161         N, N, N, GD(0, &group9),
3162         N, N, N, N, N, N, N, N,
3163         /* 0xD0 - 0xDF */
3164         N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N,
3165         /* 0xE0 - 0xEF */
3166         N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N,
3167         /* 0xF0 - 0xFF */
3168         N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N
3169 };
3170
3171 #undef D
3172 #undef N
3173 #undef G
3174 #undef GD
3175 #undef I
3176 #undef GP
3177 #undef EXT
3178
3179 #undef D2bv
3180 #undef D2bvIP
3181 #undef I2bv
3182 #undef D6ALU
3183
3184 static unsigned imm_size(struct decode_cache *c)
3185 {
3186         unsigned size;
3187
3188         size = (c->d & ByteOp) ? 1 : c->op_bytes;
3189         if (size == 8)
3190                 size = 4;
3191         return size;
3192 }
3193
3194 static int decode_imm(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, struct operand *op,
3195                       unsigned size, bool sign_extension)
3196 {
3197         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
3198         struct x86_emulate_ops *ops = ctxt->ops;
3199         int rc = X86EMUL_CONTINUE;
3200
3201         op->type = OP_IMM;
3202         op->bytes = size;
3203         op->addr.mem.ea = c->eip;
3204         /* NB. Immediates are sign-extended as necessary. */
3205         switch (op->bytes) {
3206         case 1:
3207                 op->val = insn_fetch(s8, 1, c->eip);
3208                 break;
3209         case 2:
3210                 op->val = insn_fetch(s16, 2, c->eip);
3211                 break;
3212         case 4:
3213                 op->val = insn_fetch(s32, 4, c->eip);
3214                 break;
3215         }
3216         if (!sign_extension) {
3217                 switch (op->bytes) {
3218                 case 1:
3219                         op->val &= 0xff;
3220                         break;
3221                 case 2:
3222                         op->val &= 0xffff;
3223                         break;
3224                 case 4:
3225                         op->val &= 0xffffffff;
3226                         break;
3227                 }
3228         }
3229 done:
3230         return rc;
3231 }
3232
3233 int
3234 x86_decode_insn(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, void *insn, int insn_len)
3235 {
3236         struct x86_emulate_ops *ops = ctxt->ops;
3237         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
3238         int rc = X86EMUL_CONTINUE;
3239         int mode = ctxt->mode;
3240         int def_op_bytes, def_ad_bytes, dual, goffset, simd_prefix;
3241         bool op_prefix = false;
3242         struct opcode opcode, *g_mod012, *g_mod3;
3243         struct operand memop = { .type = OP_NONE };
3244
3245         c->eip = ctxt->eip;
3246         c->fetch.start = c->eip;
3247         c->fetch.end = c->fetch.start + insn_len;
3248         if (insn_len > 0)
3249                 memcpy(c->fetch.data, insn, insn_len);
3250
3251         switch (mode) {
3252         case X86EMUL_MODE_REAL:
3253         case X86EMUL_MODE_VM86:
3254         case X86EMUL_MODE_PROT16:
3255                 def_op_bytes = def_ad_bytes = 2;
3256                 break;
3257         case X86EMUL_MODE_PROT32:
3258                 def_op_bytes = def_ad_bytes = 4;
3259                 break;
3260 #ifdef CONFIG_X86_64
3261         case X86EMUL_MODE_PROT64:
3262                 def_op_bytes = 4;
3263                 def_ad_bytes = 8;
3264                 break;
3265 #endif
3266         default:
3267                 return -1;
3268         }
3269
3270         c->op_bytes = def_op_bytes;
3271         c->ad_bytes = def_ad_bytes;
3272
3273         /* Legacy prefixes. */
3274         for (;;) {
3275                 switch (c->b = insn_fetch(u8, 1, c->eip)) {
3276                 case 0x66:      /* operand-size override */
3277                         op_prefix = true;
3278                         /* switch between 2/4 bytes */
3279                         c->op_bytes = def_op_bytes ^ 6;
3280                         break;
3281                 case 0x67:      /* address-size override */
3282                         if (mode == X86EMUL_MODE_PROT64)
3283                                 /* switch between 4/8 bytes */
3284                                 c->ad_bytes = def_ad_bytes ^ 12;
3285                         else
3286                                 /* switch between 2/4 bytes */
3287                                 c->ad_bytes = def_ad_bytes ^ 6;
3288                         break;
3289                 case 0x26:      /* ES override */
3290                 case 0x2e:      /* CS override */
3291                 case 0x36:      /* SS override */
3292                 case 0x3e:      /* DS override */
3293                         set_seg_override(c, (c->b >> 3) & 3);
3294                         break;
3295                 case 0x64:      /* FS override */
3296                 case 0x65:      /* GS override */
3297                         set_seg_override(c, c->b & 7);
3298                         break;
3299                 case 0x40 ... 0x4f: /* REX */
3300                         if (mode != X86EMUL_MODE_PROT64)
3301                                 goto done_prefixes;
3302                         c->rex_prefix = c->b;
3303                         continue;
3304                 case 0xf0:      /* LOCK */
3305                         c->lock_prefix = 1;
3306                         break;
3307                 case 0xf2:      /* REPNE/REPNZ */
3308                 case 0xf3:      /* REP/REPE/REPZ */
3309                         c->rep_prefix = c->b;
3310                         break;
3311                 default:
3312                         goto done_prefixes;
3313                 }
3314
3315                 /* Any legacy prefix after a REX prefix nullifies its effect. */
3316
3317                 c->rex_prefix = 0;
3318         }
3319
3320 done_prefixes:
3321
3322         /* REX prefix. */
3323         if (c->rex_prefix & 8)
3324                 c->op_bytes = 8;        /* REX.W */
3325
3326         /* Opcode byte(s). */
3327         opcode = opcode_table[c->b];
3328         /* Two-byte opcode? */
3329         if (c->b == 0x0f) {
3330                 c->twobyte = 1;
3331                 c->b = insn_fetch(u8, 1, c->eip);
3332                 opcode = twobyte_table[c->b];
3333         }
3334         c->d = opcode.flags;
3335
3336         if (c->d & Group) {
3337                 dual = c->d & GroupDual;
3338                 c->modrm = insn_fetch(u8, 1, c->eip);
3339                 --c->eip;
3340
3341                 if (c->d & GroupDual) {
3342                         g_mod012 = opcode.u.gdual->mod012;
3343                         g_mod3 = opcode.u.gdual->mod3;
3344                 } else
3345                         g_mod012 = g_mod3 = opcode.u.group;
3346
3347                 c->d &= ~(Group | GroupDual);
3348
3349                 goffset = (c->modrm >> 3) & 7;
3350
3351                 if ((c->modrm >> 6) == 3)
3352                         opcode = g_mod3[goffset];
3353                 else
3354                         opcode = g_mod012[goffset];
3355
3356                 if (opcode.flags & RMExt) {
3357                         goffset = c->modrm & 7;
3358                         opcode = opcode.u.group[goffset];
3359                 }
3360
3361                 c->d |= opcode.flags;
3362         }
3363
3364         if (c->d & Prefix) {
3365                 if (c->rep_prefix && op_prefix)
3366                         return X86EMUL_UNHANDLEABLE;
3367                 simd_prefix = op_prefix ? 0x66 : c->rep_prefix;
3368                 switch (simd_prefix) {
3369                 case 0x00: opcode = opcode.u.gprefix->pfx_no; break;
3370                 case 0x66: opcode = opcode.u.gprefix->pfx_66; break;
3371                 case 0xf2: opcode = opcode.u.gprefix->pfx_f2; break;
3372                 case 0xf3: opcode = opcode.u.gprefix->pfx_f3; break;
3373                 }
3374                 c->d |= opcode.flags;
3375         }
3376
3377         c->execute = opcode.u.execute;
3378         c->check_perm = opcode.check_perm;
3379         c->intercept = opcode.intercept;
3380
3381         /* Unrecognised? */
3382         if (c->d == 0 || (c->d & Undefined))
3383                 return -1;
3384
3385         if (!(c->d & VendorSpecific) && ctxt->only_vendor_specific_insn)
3386                 return -1;
3387
3388         if (mode == X86EMUL_MODE_PROT64 && (c->d & Stack))
3389                 c->op_bytes = 8;
3390
3391         if (c->d & Op3264) {
3392                 if (mode == X86EMUL_MODE_PROT64)
3393                         c->op_bytes = 8;
3394                 else
3395                         c->op_bytes = 4;
3396         }
3397
3398         if (c->d & Sse)
3399                 c->op_bytes = 16;
3400
3401         /* ModRM and SIB bytes. */
3402         if (c->d & ModRM) {
3403                 rc = decode_modrm(ctxt, ops, &memop);
3404                 if (!c->has_seg_override)
3405                         set_seg_override(c, c->modrm_seg);
3406         } else if (c->d & MemAbs)
3407                 rc = decode_abs(ctxt, ops, &memop);
3408         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
3409                 goto done;
3410
3411         if (!c->has_seg_override)
3412                 set_seg_override(c, VCPU_SREG_DS);
3413
3414         memop.addr.mem.seg = seg_override(ctxt, ops, c);
3415
3416         if (memop.type == OP_MEM && c->ad_bytes != 8)
3417                 memop.addr.mem.ea = (u32)memop.addr.mem.ea;
3418
3419         if (memop.type == OP_MEM && c->rip_relative)
3420                 memop.addr.mem.ea += c->eip;
3421
3422         /*
3423          * Decode and fetch the source operand: register, memory
3424          * or immediate.
3425          */
3426         switch (c->d & SrcMask) {
3427         case SrcNone:
3428                 break;
3429         case SrcReg:
3430                 decode_register_operand(ctxt, &c->src, c, 0);
3431                 break;
3432         case SrcMem16:
3433                 memop.bytes = 2;
3434                 goto srcmem_common;
3435         case SrcMem32:
3436                 memop.bytes = 4;
3437                 goto srcmem_common;
3438         case SrcMem:
3439                 memop.bytes = (c->d & ByteOp) ? 1 :
3440                                                            c->op_bytes;
3441         srcmem_common:
3442                 c->src = memop;
3443                 break;
3444         case SrcImmU16:
3445                 rc = decode_imm(ctxt, &c->src, 2, false);
3446                 break;
3447         case SrcImm:
3448                 rc = decode_imm(ctxt, &c->src, imm_size(c), true);
3449                 break;
3450         case SrcImmU:
3451                 rc = decode_imm(ctxt, &c->src, imm_size(c), false);
3452                 break;
3453         case SrcImmByte:
3454                 rc = decode_imm(ctxt, &c->src, 1, true);
3455                 break;
3456         case SrcImmUByte:
3457                 rc = decode_imm(ctxt, &c->src, 1, false);
3458                 break;
3459         case SrcAcc:
3460                 c->src.type = OP_REG;
3461                 c->src.bytes = (c->d & ByteOp) ? 1 : c->op_bytes;
3462                 c->src.addr.reg = &c->regs[VCPU_REGS_RAX];
3463                 fetch_register_operand(&c->src);
3464                 break;
3465         case SrcOne:
3466                 c->src.bytes = 1;
3467                 c->src.val = 1;
3468                 break;
3469         case SrcSI:
3470                 c->src.type = OP_MEM;
3471                 c->src.bytes = (c->d & ByteOp) ? 1 : c->op_bytes;
3472                 c->src.addr.mem.ea =
3473                         register_address(c, c->regs[VCPU_REGS_RSI]);
3474                 c->src.addr.mem.seg = seg_override(ctxt, ops, c),
3475                 c->src.val = 0;
3476                 break;
3477         case SrcImmFAddr:
3478                 c->src.type = OP_IMM;
3479                 c->src.addr.mem.ea = c->eip;
3480                 c->src.bytes = c->op_bytes + 2;
3481                 insn_fetch_arr(c->src.valptr, c->src.bytes, c->eip);
3482                 break;
3483         case SrcMemFAddr:
3484                 memop.bytes = c->op_bytes + 2;
3485                 goto srcmem_common;
3486                 break;
3487         }
3488
3489         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
3490                 goto done;
3491
3492         /*
3493          * Decode and fetch the second source operand: register, memory
3494          * or immediate.
3495          */
3496         switch (c->d & Src2Mask) {
3497         case Src2None:
3498                 break;
3499         case Src2CL:
3500                 c->src2.bytes = 1;
3501                 c->src2.val = c->regs[VCPU_REGS_RCX] & 0x8;
3502                 break;
3503         case Src2ImmByte:
3504                 rc = decode_imm(ctxt, &c->src2, 1, true);
3505                 break;
3506         case Src2One:
3507                 c->src2.bytes = 1;
3508                 c->src2.val = 1;
3509                 break;
3510         case Src2Imm:
3511                 rc = decode_imm(ctxt, &c->src2, imm_size(c), true);
3512                 break;
3513         }
3514
3515         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
3516                 goto done;
3517
3518         /* Decode and fetch the destination operand: register or memory. */
3519         switch (c->d & DstMask) {
3520         case DstReg:
3521                 decode_register_operand(ctxt, &c->dst, c,
3522                          c->twobyte && (c->b == 0xb6 || c->b == 0xb7));
3523                 break;
3524         case DstImmUByte:
3525                 c->dst.type = OP_IMM;
3526                 c->dst.addr.mem.ea = c->eip;
3527                 c->dst.bytes = 1;
3528                 c->dst.val = insn_fetch(u8, 1, c->eip);
3529                 break;
3530         case DstMem:
3531         case DstMem64:
3532                 c->dst = memop;
3533                 if ((c->d & DstMask) == DstMem64)
3534                         c->dst.bytes = 8;
3535                 else
3536                         c->dst.bytes = (c->d & ByteOp) ? 1 : c->op_bytes;
3537                 if (c->d & BitOp)
3538                         fetch_bit_operand(c);
3539                 c->dst.orig_val = c->dst.val;
3540                 break;
3541         case DstAcc:
3542                 c->dst.type = OP_REG;
3543                 c->dst.bytes = (c->d & ByteOp) ? 1 : c->op_bytes;
3544                 c->dst.addr.reg = &c->regs[VCPU_REGS_RAX];
3545                 fetch_register_operand(&c->dst);
3546                 c->dst.orig_val = c->dst.val;
3547                 break;
3548         case DstDI:
3549                 c->dst.type = OP_MEM;
3550                 c->dst.bytes = (c->d & ByteOp) ? 1 : c->op_bytes;
3551                 c->dst.addr.mem.ea =
3552                         register_address(c, c->regs[VCPU_REGS_RDI]);
3553                 c->dst.addr.mem.seg = VCPU_SREG_ES;
3554                 c->dst.val = 0;
3555                 break;
3556         case ImplicitOps:
3557                 /* Special instructions do their own operand decoding. */
3558         default:
3559                 c->dst.type = OP_NONE; /* Disable writeback. */
3560                 return 0;
3561         }
3562
3563 done:
3564         return (rc == X86EMUL_UNHANDLEABLE) ? EMULATION_FAILED : EMULATION_OK;
3565 }
3566
3567 static bool string_insn_completed(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3568 {
3569         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
3570
3571         /* The second termination condition only applies for REPE
3572          * and REPNE. Test if the repeat string operation prefix is
3573          * REPE/REPZ or REPNE/REPNZ and if it's the case it tests the
3574          * corresponding termination condition according to:
3575          *      - if REPE/REPZ and ZF = 0 then done
3576          *      - if REPNE/REPNZ and ZF = 1 then done
3577          */
3578         if (((c->b == 0xa6) || (c->b == 0xa7) ||
3579              (c->b == 0xae) || (c->b == 0xaf))
3580             && (((c->rep_prefix == REPE_PREFIX) &&
3581                  ((ctxt->eflags & EFLG_ZF) == 0))
3582                 || ((c->rep_prefix == REPNE_PREFIX) &&
3583                     ((ctxt->eflags & EFLG_ZF) == EFLG_ZF))))
3584                 return true;
3585
3586         return false;
3587 }
3588
3589 int
3590 x86_emulate_insn(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3591 {
3592         struct x86_emulate_ops *ops = ctxt->ops;
3593         u64 msr_data;
3594         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
3595         int rc = X86EMUL_CONTINUE;
3596         int saved_dst_type = c->dst.type;
3597         int irq; /* Used for int 3, int, and into */
3598
3599         ctxt->decode.mem_read.pos = 0;
3600
3601         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64 && (c->d & No64)) {
3602                 rc = emulate_ud(ctxt);
3603                 goto done;
3604         }
3605
3606         /* LOCK prefix is allowed only with some instructions */
3607         if (c->lock_prefix && (!(c->d & Lock) || c->dst.type != OP_MEM)) {
3608                 rc = emulate_ud(ctxt);
3609                 goto done;
3610         }
3611
3612         if ((c->d & SrcMask) == SrcMemFAddr && c->src.type != OP_MEM) {
3613                 rc = emulate_ud(ctxt);
3614                 goto done;
3615         }
3616
3617         if ((c->d & Sse)
3618             && ((ops->get_cr(ctxt, 0) & X86_CR0_EM)
3619                 || !(ops->get_cr(ctxt, 4) & X86_CR4_OSFXSR))) {
3620                 rc = emulate_ud(ctxt);
3621                 goto done;
3622         }
3623
3624         if ((c->d & Sse) && (ops->get_cr(ctxt, 0) & X86_CR0_TS)) {
3625                 rc = emulate_nm(ctxt);
3626                 goto done;
3627         }
3628
3629         if (unlikely(ctxt->guest_mode) && c->intercept) {
3630                 rc = emulator_check_intercept(ctxt, c->intercept,
3631                                               X86_ICPT_PRE_EXCEPT);
3632                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
3633                         goto done;
3634         }
3635
3636         /* Privileged instruction can be executed only in CPL=0 */
3637         if ((c->d & Priv) && ops->cpl(ctxt)) {
3638                 rc = emulate_gp(ctxt, 0);
3639                 goto done;
3640         }
3641
3642         /* Instruction can only be executed in protected mode */
3643         if ((c->d & Prot) && !(ctxt->mode & X86EMUL_MODE_PROT)) {
3644                 rc = emulate_ud(ctxt);
3645                 goto done;
3646         }
3647
3648         /* Do instruction specific permission checks */
3649         if (c->check_perm) {
3650                 rc = c->check_perm(ctxt);
3651                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
3652                         goto done;
3653         }
3654
3655         if (unlikely(ctxt->guest_mode) && c->intercept) {
3656                 rc = emulator_check_intercept(ctxt, c->intercept,
3657                                               X86_ICPT_POST_EXCEPT);
3658                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
3659                         goto done;
3660         }
3661
3662         if (c->rep_prefix && (c->d & String)) {
3663                 /* All REP prefixes have the same first termination condition */
3664                 if (address_mask(c, c->regs[VCPU_REGS_RCX]) == 0) {
3665                         ctxt->eip = c->eip;
3666                         goto done;
3667                 }
3668         }
3669
3670         if ((c->src.type == OP_MEM) && !(c->d & NoAccess)) {
3671                 rc = segmented_read(ctxt, c->src.addr.mem,
3672                                     c->src.valptr, c->src.bytes);
3673                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
3674                         goto done;
3675                 c->src.orig_val64 = c->src.val64;
3676         }
3677
3678         if (c->src2.type == OP_MEM) {
3679                 rc = segmented_read(ctxt, c->src2.addr.mem,
3680                                     &c->src2.val, c->src2.bytes);
3681                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
3682                         goto done;
3683         }
3684
3685         if ((c->d & DstMask) == ImplicitOps)
3686                 goto special_insn;
3687
3688
3689         if ((c->dst.type == OP_MEM) && !(c->d & Mov)) {
3690                 /* optimisation - avoid slow emulated read if Mov */
3691                 rc = segmented_read(ctxt, c->dst.addr.mem,
3692                                    &c->dst.val, c->dst.bytes);
3693                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
3694                         goto done;
3695         }
3696         c->dst.orig_val = c->dst.val;
3697
3698 special_insn:
3699
3700         if (unlikely(ctxt->guest_mode) && c->intercept) {
3701                 rc = emulator_check_intercept(ctxt, c->intercept,
3702                                               X86_ICPT_POST_MEMACCESS);
3703                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
3704                         goto done;
3705         }
3706
3707         if (c->execute) {
3708                 rc = c->execute(ctxt);
3709                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
3710                         goto done;
3711                 goto writeback;
3712         }
3713
3714         if (c->twobyte)
3715                 goto twobyte_insn;
3716
3717         switch (c->b) {
3718         case 0x00 ... 0x05:
3719               add:              /* add */
3720                 emulate_2op_SrcV("add", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
3721                 break;
3722         case 0x06:              /* push es */
3723                 rc = emulate_push_sreg(ctxt, ops, VCPU_SREG_ES);
3724                 break;
3725         case 0x07:              /* pop es */
3726                 rc = emulate_pop_sreg(ctxt, ops, VCPU_SREG_ES);
3727                 break;
3728         case 0x08 ... 0x0d:
3729               or:               /* or */
3730                 emulate_2op_SrcV("or", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
3731                 break;
3732         case 0x0e:              /* push cs */
3733                 rc = emulate_push_sreg(ctxt, ops, VCPU_SREG_CS);
3734                 break;
3735         case 0x10 ... 0x15:
3736               adc:              /* adc */
3737                 emulate_2op_SrcV("adc", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
3738                 break;
3739         case 0x16:              /* push ss */
3740                 rc = emulate_push_sreg(ctxt, ops, VCPU_SREG_SS);
3741                 break;
3742         case 0x17:              /* pop ss */
3743                 rc = emulate_pop_sreg(ctxt, ops, VCPU_SREG_SS);
3744                 break;
3745         case 0x18 ... 0x1d:
3746               sbb:              /* sbb */
3747                 emulate_2op_SrcV("sbb", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
3748                 break;
3749         case 0x1e:              /* push ds */
3750                 rc = emulate_push_sreg(ctxt, ops, VCPU_SREG_DS);
3751                 break;
3752         case 0x1f:              /* pop ds */
3753                 rc = emulate_pop_sreg(ctxt, ops, VCPU_SREG_DS);
3754                 break;
3755         case 0x20 ... 0x25:
3756               and:              /* and */
3757                 emulate_2op_SrcV("and", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
3758                 break;
3759         case 0x28 ... 0x2d:
3760               sub:              /* sub */
3761                 emulate_2op_SrcV("sub", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
3762                 break;
3763         case 0x30 ... 0x35:
3764               xor:              /* xor */
3765                 emulate_2op_SrcV("xor", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
3766                 break;
3767         case 0x38 ... 0x3d:
3768               cmp:              /* cmp */
3769                 c->dst.type = OP_NONE; /* Disable writeback. */
3770                 emulate_2op_SrcV("cmp", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
3771                 break;
3772         case 0x40 ... 0x47: /* inc r16/r32 */
3773                 emulate_1op("inc", c->dst, ctxt->eflags);
3774                 break;
3775         case 0x48 ... 0x4f: /* dec r16/r32 */
3776                 emulate_1op("dec", c->dst, ctxt->eflags);
3777                 break;
3778         case 0x58 ... 0x5f: /* pop reg */
3779         pop_instruction:
3780                 rc = emulate_pop(ctxt, ops, &c->dst.val, c->op_bytes);
3781                 break;
3782         case 0x60:      /* pusha */
3783                 rc = emulate_pusha(ctxt);
3784                 break;
3785         case 0x61:      /* popa */
3786                 rc = emulate_popa(ctxt, ops);
3787                 break;
3788         case 0x63:              /* movsxd */
3789                 if (ctxt->mode != X86EMUL_MODE_PROT64)
3790                         goto cannot_emulate;
3791                 c->dst.val = (s32) c->src.val;
3792                 break;
3793         case 0x6c:              /* insb */
3794         case 0x6d:              /* insw/insd */
3795                 c->src.val = c->regs[VCPU_REGS_RDX];
3796                 goto do_io_in;
3797         case 0x6e:              /* outsb */
3798         case 0x6f:              /* outsw/outsd */
3799                 c->dst.val = c->regs[VCPU_REGS_RDX];
3800                 goto do_io_out;
3801                 break;
3802         case 0x70 ... 0x7f: /* jcc (short) */
3803                 if (test_cc(c->b, ctxt->eflags))
3804                         jmp_rel(c, c->src.val);
3805                 break;
3806         case 0x80 ... 0x83:     /* Grp1 */
3807                 switch (c->modrm_reg) {
3808                 case 0:
3809                         goto add;
3810                 case 1:
3811                         goto or;
3812                 case 2:
3813                         goto adc;
3814                 case 3:
3815                         goto sbb;
3816                 case 4:
3817                         goto and;
3818                 case 5:
3819                         goto sub;
3820                 case 6:
3821                         goto xor;
3822                 case 7:
3823                         goto cmp;
3824                 }
3825                 break;
3826         case 0x84 ... 0x85:
3827         test:
3828                 emulate_2op_SrcV("test", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
3829                 break;
3830         case 0x86 ... 0x87:     /* xchg */
3831         xchg:
3832                 /* Write back the register source. */
3833                 c->src.val = c->dst.val;
3834                 write_register_operand(&c->src);
3835                 /*
3836                  * Write back the memory destination with implicit LOCK
3837                  * prefix.
3838                  */
3839                 c->dst.val = c->src.orig_val;
3840                 c->lock_prefix = 1;
3841                 break;
3842         case 0x8c:  /* mov r/m, sreg */
3843                 if (c->modrm_reg > VCPU_SREG_GS) {
3844                         rc = emulate_ud(ctxt);
3845                         goto done;
3846                 }
3847                 c->dst.val = ops->get_segment_selector(ctxt, c->modrm_reg);
3848                 break;
3849         case 0x8d: /* lea r16/r32, m */
3850                 c->dst.val = c->src.addr.mem.ea;
3851                 break;
3852         case 0x8e: { /* mov seg, r/m16 */
3853                 uint16_t sel;
3854
3855                 sel = c->src.val;
3856
3857                 if (c->modrm_reg == VCPU_SREG_CS ||
3858                     c->modrm_reg > VCPU_SREG_GS) {
3859                         rc = emulate_ud(ctxt);
3860                         goto done;
3861                 }
3862
3863                 if (c->modrm_reg == VCPU_SREG_SS)
3864                         ctxt->interruptibility = KVM_X86_SHADOW_INT_MOV_SS;
3865
3866                 rc = load_segment_descriptor(ctxt, ops, sel, c->modrm_reg);
3867
3868                 c->dst.type = OP_NONE;  /* Disable writeback. */
3869                 break;
3870         }
3871         case 0x8f:              /* pop (sole member of Grp1a) */
3872                 rc = emulate_grp1a(ctxt, ops);
3873                 break;
3874         case 0x90 ... 0x97: /* nop / xchg reg, rax */
3875                 if (c->dst.addr.reg == &c->regs[VCPU_REGS_RAX])
3876                         break;
3877                 goto xchg;
3878         case 0x98: /* cbw/cwde/cdqe */
3879                 switch (c->op_bytes) {
3880                 case 2: c->dst.val = (s8)c->dst.val; break;
3881                 case 4: c->dst.val = (s16)c->dst.val; break;
3882                 case 8: c->dst.val = (s32)c->dst.val; break;
3883                 }
3884                 break;
3885         case 0x9c: /* pushf */
3886                 c->src.val =  (unsigned long) ctxt->eflags;
3887                 rc = em_push(ctxt);
3888                 break;
3889         case 0x9d: /* popf */
3890                 c->dst.type = OP_REG;
3891                 c->dst.addr.reg = &ctxt->eflags;
3892                 c->dst.bytes = c->op_bytes;
3893                 rc = emulate_popf(ctxt, ops, &c->dst.val, c->op_bytes);
3894                 break;
3895         case 0xa6 ... 0xa7:     /* cmps */
3896                 goto cmp;
3897         case 0xa8 ... 0xa9:     /* test ax, imm */
3898                 goto test;
3899         case 0xae ... 0xaf:     /* scas */
3900                 goto cmp;
3901         case 0xc0 ... 0xc1:
3902                 emulate_grp2(ctxt);
3903                 break;
3904         case 0xc3: /* ret */
3905                 c->dst.type = OP_REG;
3906                 c->dst.addr.reg = &c->eip;
3907                 c->dst.bytes = c->op_bytes;
3908                 goto pop_instruction;
3909         case 0xc4:              /* les */
3910                 rc = emulate_load_segment(ctxt, ops, VCPU_SREG_ES);
3911                 break;
3912         case 0xc5:              /* lds */
3913                 rc = emulate_load_segment(ctxt, ops, VCPU_SREG_DS);
3914                 break;
3915         case 0xcb:              /* ret far */
3916                 rc = emulate_ret_far(ctxt, ops);
3917                 break;
3918         case 0xcc:              /* int3 */
3919                 irq = 3;
3920                 goto do_interrupt;
3921         case 0xcd:              /* int n */
3922                 irq = c->src.val;
3923         do_interrupt:
3924                 rc = emulate_int(ctxt, ops, irq);
3925                 break;
3926         case 0xce:              /* into */
3927                 if (ctxt->eflags & EFLG_OF) {
3928                         irq = 4;
3929                         goto do_interrupt;
3930                 }
3931                 break;
3932         case 0xcf:              /* iret */
3933                 rc = emulate_iret(ctxt, ops);
3934                 break;
3935         case 0xd0 ... 0xd1:     /* Grp2 */
3936                 emulate_grp2(ctxt);
3937                 break;
3938         case 0xd2 ... 0xd3:     /* Grp2 */
3939                 c->src.val = c->regs[VCPU_REGS_RCX];
3940                 emulate_grp2(ctxt);
3941                 break;
3942         case 0xe0 ... 0xe2:     /* loop/loopz/loopnz */
3943                 register_address_increment(c, &c->regs[VCPU_REGS_RCX], -1);
3944                 if (address_mask(c, c->regs[VCPU_REGS_RCX]) != 0 &&
3945                     (c->b == 0xe2 || test_cc(c->b ^ 0x5, ctxt->eflags)))
3946                         jmp_rel(c, c->src.val);
3947                 break;
3948         case 0xe3:      /* jcxz/jecxz/jrcxz */
3949                 if (address_mask(c, c->regs[VCPU_REGS_RCX]) == 0)
3950                         jmp_rel(c, c->src.val);
3951                 break;
3952         case 0xe4:      /* inb */
3953         case 0xe5:      /* in */
3954                 goto do_io_in;
3955         case 0xe6: /* outb */
3956         case 0xe7: /* out */
3957                 goto do_io_out;
3958         case 0xe8: /* call (near) */ {
3959                 long int rel = c->src.val;
3960                 c->src.val = (unsigned long) c->eip;
3961                 jmp_rel(c, rel);
3962                 rc = em_push(ctxt);
3963                 break;
3964         }
3965         case 0xe9: /* jmp rel */
3966                 goto jmp;
3967         case 0xea: { /* jmp far */
3968                 unsigned short sel;
3969         jump_far:
3970                 memcpy(&sel, c->src.valptr + c->op_bytes, 2);
3971
3972                 if (load_segment_descriptor(ctxt, ops, sel, VCPU_SREG_CS))
3973                         goto done;
3974
3975                 c->eip = 0;
3976                 memcpy(&c->eip, c->src.valptr, c->op_bytes);
3977                 break;
3978         }
3979         case 0xeb:
3980               jmp:              /* jmp rel short */
3981                 jmp_rel(c, c->src.val);
3982                 c->dst.type = OP_NONE; /* Disable writeback. */
3983                 break;
3984         case 0xec: /* in al,dx */
3985         case 0xed: /* in (e/r)ax,dx */
3986                 c->src.val = c->regs[VCPU_REGS_RDX];
3987         do_io_in:
3988                 if (!pio_in_emulated(ctxt, ops, c->dst.bytes, c->src.val,
3989                                      &c->dst.val))
3990                         goto done; /* IO is needed */
3991                 break;
3992         case 0xee: /* out dx,al */
3993         case 0xef: /* out dx,(e/r)ax */
3994                 c->dst.val = c->regs[VCPU_REGS_RDX];
3995         do_io_out:
3996                 ops->pio_out_emulated(ctxt, c->src.bytes, c->dst.val,
3997                                       &c->src.val, 1);
3998                 c->dst.type = OP_NONE;  /* Disable writeback. */
3999                 break;
4000         case 0xf4:              /* hlt */
4001                 ctxt->ops->halt(ctxt);
4002                 break;
4003         case 0xf5:      /* cmc */
4004                 /* complement carry flag from eflags reg */
4005                 ctxt->eflags ^= EFLG_CF;
4006                 break;
4007         case 0xf6 ... 0xf7:     /* Grp3 */
4008                 rc = emulate_grp3(ctxt, ops);
4009                 break;
4010         case 0xf8: /* clc */
4011                 ctxt->eflags &= ~EFLG_CF;
4012                 break;
4013         case 0xf9: /* stc */
4014                 ctxt->eflags |= EFLG_CF;
4015                 break;
4016         case 0xfa: /* cli */
4017                 if (emulator_bad_iopl(ctxt, ops)) {
4018                         rc = emulate_gp(ctxt, 0);
4019                         goto done;
4020                 } else
4021                         ctxt->eflags &= ~X86_EFLAGS_IF;
4022                 break;
4023         case 0xfb: /* sti */
4024                 if (emulator_bad_iopl(ctxt, ops)) {
4025                         rc = emulate_gp(ctxt, 0);
4026                         goto done;
4027                 } else {
4028                         ctxt->interruptibility = KVM_X86_SHADOW_INT_STI;
4029                         ctxt->eflags |= X86_EFLAGS_IF;
4030                 }
4031                 break;
4032         case 0xfc: /* cld */
4033                 ctxt->eflags &= ~EFLG_DF;
4034                 break;
4035         case 0xfd: /* std */
4036                 ctxt->eflags |= EFLG_DF;
4037                 break;
4038         case 0xfe: /* Grp4 */
4039         grp45:
4040                 rc = emulate_grp45(ctxt);
4041                 break;
4042         case 0xff: /* Grp5 */
4043                 if (c->modrm_reg == 5)
4044                         goto jump_far;
4045                 goto grp45;
4046         default:
4047                 goto cannot_emulate;
4048         }
4049
4050         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
4051                 goto done;
4052
4053 writeback:
4054         rc = writeback(ctxt, ops);
4055         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
4056                 goto done;
4057
4058         /*
4059          * restore dst type in case the decoding will be reused
4060          * (happens for string instruction )
4061          */
4062         c->dst.type = saved_dst_type;
4063
4064         if ((c->d & SrcMask) == SrcSI)
4065                 string_addr_inc(ctxt, seg_override(ctxt, ops, c),
4066                                 VCPU_REGS_RSI, &c->src);
4067
4068         if ((c->d & DstMask) == DstDI)
4069                 string_addr_inc(ctxt, VCPU_SREG_ES, VCPU_REGS_RDI,
4070                                 &c->dst);
4071
4072         if (c->rep_prefix && (c->d & String)) {
4073                 struct read_cache *r = &ctxt->decode.io_read;
4074                 register_address_increment(c, &c->regs[VCPU_REGS_RCX], -1);
4075
4076                 if (!string_insn_completed(ctxt)) {
4077                         /*
4078                          * Re-enter guest when pio read ahead buffer is empty
4079                          * or, if it is not used, after each 1024 iteration.
4080                          */
4081                         if ((r->end != 0 || c->regs[VCPU_REGS_RCX] & 0x3ff) &&
4082                             (r->end == 0 || r->end != r->pos)) {
4083                                 /*
4084                                  * Reset read cache. Usually happens before
4085                                  * decode, but since instruction is restarted
4086                                  * we have to do it here.
4087                                  */
4088                                 ctxt->decode.mem_read.end = 0;
4089                                 return EMULATION_RESTART;
4090                         }
4091                         goto done; /* skip rip writeback */
4092                 }
4093         }
4094
4095         ctxt->eip = c->eip;
4096
4097 done:
4098         if (rc == X86EMUL_PROPAGATE_FAULT)
4099                 ctxt->have_exception = true;
4100         if (rc == X86EMUL_INTERCEPTED)
4101                 return EMULATION_INTERCEPTED;
4102
4103         return (rc == X86EMUL_UNHANDLEABLE) ? EMULATION_FAILED : EMULATION_OK;
4104
4105 twobyte_insn:
4106         switch (c->b) {
4107         case 0x05:              /* syscall */
4108                 rc = emulate_syscall(ctxt, ops);
4109                 break;
4110         case 0x06:
4111                 rc = em_clts(ctxt);
4112                 break;
4113         case 0x09:              /* wbinvd */
4114                 (ctxt->ops->wbinvd)(ctxt);
4115                 break;
4116         case 0x08:              /* invd */
4117         case 0x0d:              /* GrpP (prefetch) */
4118         case 0x18:              /* Grp16 (prefetch/nop) */
4119                 break;
4120         case 0x20: /* mov cr, reg */
4121                 c->dst.val = ops->get_cr(ctxt, c->modrm_reg);
4122                 break;
4123         case 0x21: /* mov from dr to reg */
4124                 ops->get_dr(ctxt, c->modrm_reg, &c->dst.val);
4125                 break;
4126         case 0x22: /* mov reg, cr */
4127                 if (ops->set_cr(ctxt, c->modrm_reg, c->src.val)) {
4128                         emulate_gp(ctxt, 0);
4129                         rc = X86EMUL_PROPAGATE_FAULT;
4130                         goto done;
4131                 }
4132                 c->dst.type = OP_NONE;
4133                 break;
4134         case 0x23: /* mov from reg to dr */
4135                 if (ops->set_dr(ctxt, c->modrm_reg, c->src.val &
4136                                 ((ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64) ?
4137                                  ~0ULL : ~0U)) < 0) {
4138                         /* #UD condition is already handled by the code above */
4139                         emulate_gp(ctxt, 0);
4140                         rc = X86EMUL_PROPAGATE_FAULT;
4141                         goto done;
4142                 }
4143
4144                 c->dst.type = OP_NONE;  /* no writeback */
4145                 break;
4146         case 0x30:
4147                 /* wrmsr */
4148                 msr_data = (u32)c->regs[VCPU_REGS_RAX]
4149                         | ((u64)c->regs[VCPU_REGS_RDX] << 32);
4150                 if (ops->set_msr(ctxt, c->regs[VCPU_REGS_RCX], msr_data)) {
4151                         emulate_gp(ctxt, 0);
4152                         rc = X86EMUL_PROPAGATE_FAULT;
4153                         goto done;
4154                 }
4155                 rc = X86EMUL_CONTINUE;
4156                 break;
4157         case 0x32:
4158                 /* rdmsr */
4159                 if (ops->get_msr(ctxt, c->regs[VCPU_REGS_RCX], &msr_data)) {
4160                         emulate_gp(ctxt, 0);
4161                         rc = X86EMUL_PROPAGATE_FAULT;
4162                         goto done;
4163                 } else {
4164                         c->regs[VCPU_REGS_RAX] = (u32)msr_data;
4165                         c->regs[VCPU_REGS_RDX] = msr_data >> 32;
4166                 }
4167                 rc = X86EMUL_CONTINUE;
4168                 break;
4169         case 0x34:              /* sysenter */
4170                 rc = emulate_sysenter(ctxt, ops);
4171                 break;
4172         case 0x35:              /* sysexit */
4173                 rc = emulate_sysexit(ctxt, ops);
4174                 break;
4175         case 0x40 ... 0x4f:     /* cmov */
4176                 c->dst.val = c->dst.orig_val = c->src.val;
4177                 if (!test_cc(c->b, ctxt->eflags))
4178                         c->dst.type = OP_NONE; /* no writeback */
4179                 break;
4180         case 0x80 ... 0x8f: /* jnz rel, etc*/
4181                 if (test_cc(c->b, ctxt->eflags))
4182                         jmp_rel(c, c->src.val);
4183                 break;
4184         case 0x90 ... 0x9f:     /* setcc r/m8 */
4185                 c->dst.val = test_cc(c->b, ctxt->eflags);
4186                 break;
4187         case 0xa0:        /* push fs */
4188                 rc = emulate_push_sreg(ctxt, ops, VCPU_SREG_FS);
4189                 break;
4190         case 0xa1:       /* pop fs */
4191                 rc = emulate_pop_sreg(ctxt, ops, VCPU_SREG_FS);
4192                 break;
4193         case 0xa3:
4194               bt:               /* bt */
4195                 c->dst.type = OP_NONE;
4196                 /* only subword offset */
4197                 c->src.val &= (c->dst.bytes << 3) - 1;
4198                 emulate_2op_SrcV_nobyte("bt", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
4199                 break;
4200         case 0xa4: /* shld imm8, r, r/m */
4201         case 0xa5: /* shld cl, r, r/m */
4202                 emulate_2op_cl("shld", c->src2, c->src, c->dst, ctxt->eflags);
4203                 break;
4204         case 0xa8:      /* push gs */
4205                 rc = emulate_push_sreg(ctxt, ops, VCPU_SREG_GS);
4206                 break;
4207         case 0xa9:      /* pop gs */
4208                 rc = emulate_pop_sreg(ctxt, ops, VCPU_SREG_GS);
4209                 break;
4210         case 0xab:
4211               bts:              /* bts */
4212                 emulate_2op_SrcV_nobyte("bts", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
4213                 break;
4214         case 0xac: /* shrd imm8, r, r/m */
4215         case 0xad: /* shrd cl, r, r/m */
4216                 emulate_2op_cl("shrd", c->src2, c->src, c->dst, ctxt->eflags);
4217                 break;
4218         case 0xae:              /* clflush */
4219                 break;
4220         case 0xb0 ... 0xb1:     /* cmpxchg */
4221                 /*
4222                  * Save real source value, then compare EAX against
4223                  * destination.
4224                  */
4225                 c->src.orig_val = c->src.val;
4226                 c->src.val = c->regs[VCPU_REGS_RAX];
4227                 emulate_2op_SrcV("cmp", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
4228                 if (ctxt->eflags & EFLG_ZF) {
4229                         /* Success: write back to memory. */
4230                         c->dst.val = c->src.orig_val;
4231                 } else {
4232                         /* Failure: write the value we saw to EAX. */
4233                         c->dst.type = OP_REG;
4234                         c->dst.addr.reg = (unsigned long *)&c->regs[VCPU_REGS_RAX];
4235                 }
4236                 break;
4237         case 0xb2:              /* lss */
4238                 rc = emulate_load_segment(ctxt, ops, VCPU_SREG_SS);
4239                 break;
4240         case 0xb3:
4241               btr:              /* btr */
4242                 emulate_2op_SrcV_nobyte("btr", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
4243                 break;
4244         case 0xb4:              /* lfs */
4245                 rc = emulate_load_segment(ctxt, ops, VCPU_SREG_FS);
4246                 break;
4247         case 0xb5:              /* lgs */
4248                 rc = emulate_load_segment(ctxt, ops, VCPU_SREG_GS);
4249                 break;
4250         case 0xb6 ... 0xb7:     /* movzx */
4251                 c->dst.bytes = c->op_bytes;
4252                 c->dst.val = (c->d & ByteOp) ? (u8) c->src.val
4253                                                        : (u16) c->src.val;
4254                 break;
4255         case 0xba:              /* Grp8 */
4256                 switch (c->modrm_reg & 3) {
4257                 case 0:
4258                         goto bt;
4259                 case 1:
4260                         goto bts;
4261                 case 2:
4262                         goto btr;
4263                 case 3:
4264                         goto btc;
4265                 }
4266                 break;
4267         case 0xbb:
4268               btc:              /* btc */
4269                 emulate_2op_SrcV_nobyte("btc", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
4270                 break;
4271         case 0xbc: {            /* bsf */
4272                 u8 zf;
4273                 __asm__ ("bsf %2, %0; setz %1"
4274                          : "=r"(c->dst.val), "=q"(zf)
4275                          : "r"(c->src.val));
4276                 ctxt->eflags &= ~X86_EFLAGS_ZF;
4277                 if (zf) {
4278                         ctxt->eflags |= X86_EFLAGS_ZF;
4279                         c->dst.type = OP_NONE;  /* Disable writeback. */
4280                 }
4281                 break;
4282         }
4283         case 0xbd: {            /* bsr */
4284                 u8 zf;
4285                 __asm__ ("bsr %2, %0; setz %1"
4286                          : "=r"(c->dst.val), "=q"(zf)
4287                          : "r"(c->src.val));
4288                 ctxt->eflags &= ~X86_EFLAGS_ZF;
4289                 if (zf) {
4290                         ctxt->eflags |= X86_EFLAGS_ZF;
4291                         c->dst.type = OP_NONE;  /* Disable writeback. */
4292                 }
4293                 break;
4294         }
4295         case 0xbe ... 0xbf:     /* movsx */
4296                 c->dst.bytes = c->op_bytes;
4297                 c->dst.val = (c->d & ByteOp) ? (s8) c->src.val :
4298                                                         (s16) c->src.val;
4299                 break;
4300         case 0xc0 ... 0xc1:     /* xadd */
4301                 emulate_2op_SrcV("add", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
4302                 /* Write back the register source. */
4303                 c->src.val = c->dst.orig_val;
4304                 write_register_operand(&c->src);
4305                 break;
4306         case 0xc3:              /* movnti */
4307                 c->dst.bytes = c->op_bytes;
4308                 c->dst.val = (c->op_bytes == 4) ? (u32) c->src.val :
4309                                                         (u64) c->src.val;
4310                 break;
4311         case 0xc7:              /* Grp9 (cmpxchg8b) */
4312                 rc = emulate_grp9(ctxt, ops);
4313                 break;
4314         default:
4315                 goto cannot_emulate;
4316         }
4317
4318         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
4319                 goto done;
4320
4321         goto writeback;
4322
4323 cannot_emulate:
4324         return EMULATION_FAILED;
4325 }