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