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 affilates.
  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 #ifndef __KERNEL__
  24 #include <stdio.h>
  25 #include <stdint.h>
  26 #include <public/xen.h>
  27 #define DPRINTF(_f, _a ...) printf(_f , ## _a)
  28 #else
  29 #include <linux/kvm_host.h>
  30 #include "kvm_cache_regs.h"
  31 #define DPRINTF(x...) do {} while (0)
  32 #endif
  33 #include <linux/module.h>
  34 #include <asm/kvm_emulate.h>
  35
  36 #include "x86.h"
  37 #include "tss.h"
  38
  39 /*
  40  * Opcode effective-address decode tables.
  41  * Note that we only emulate instructions that have at least one memory
  42  * operand (excluding implicit stack references). We assume that stack
  43  * references and instruction fetches will never occur in special memory
  44  * areas that require emulation. So, for example, 'mov <imm>,<reg>' need
  45  * not be handled.
  46  */
  47
  48 /* Operand sizes: 8-bit operands or specified/overridden size. */
  49 #define ByteOp      (1<<0)      /* 8-bit operands. */
  50 /* Destination operand type. */
  51 #define ImplicitOps (1<<1)      /* Implicit in opcode. No generic decode. */
  52 #define DstReg      (2<<1)      /* Register operand. */
  53 #define DstMem      (3<<1)      /* Memory operand. */
  54 #define DstAcc      (4<<1)      /* Destination Accumulator */
  55 #define DstDI       (5<<1)      /* Destination is in ES:(E)DI */
  56 #define DstMem64    (6<<1)      /* 64bit memory operand */
  57 #define DstMask     (7<<1)
  58 /* Source operand type. */
  59 #define SrcNone     (0<<4)      /* No source operand. */
  60 #define SrcImplicit (0<<4)      /* Source operand is implicit in the opcode. */
  61 #define SrcReg      (1<<4)      /* Register operand. */
  62 #define SrcMem      (2<<4)      /* Memory operand. */
  63 #define SrcMem16    (3<<4)      /* Memory operand (16-bit). */
  64 #define SrcMem32    (4<<4)      /* Memory operand (32-bit). */
  65 #define SrcImm      (5<<4)      /* Immediate operand. */
  66 #define SrcImmByte  (6<<4)      /* 8-bit sign-extended immediate operand. */
  67 #define SrcOne      (7<<4)      /* Implied '1' */
  68 #define SrcImmUByte (8<<4)      /* 8-bit unsigned immediate operand. */
  69 #define SrcImmU     (9<<4)      /* Immediate operand, unsigned */
  70 #define SrcSI       (0xa<<4)    /* Source is in the DS:RSI */
  71 #define SrcImmFAddr (0xb<<4)    /* Source is immediate far address */
  72 #define SrcMemFAddr (0xc<<4)    /* Source is far address in memory */
  73 #define SrcAcc      (0xd<<4)    /* Source Accumulator */
  74 #define SrcMask     (0xf<<4)
  75 /* Generic ModRM decode. */
  76 #define ModRM       (1<<8)
  77 /* Destination is only written; never read. */
  78 #define Mov         (1<<9)
  79 #define BitOp       (1<<10)
  80 #define MemAbs      (1<<11)      /* Memory operand is absolute displacement */
  81 #define String      (1<<12)     /* String instruction (rep capable) */
  82 #define Stack       (1<<13)     /* Stack instruction (push/pop) */
  83 #define Group       (1<<14)     /* Bits 3:5 of modrm byte extend opcode */
  84 #define GroupDual   (1<<15)     /* Alternate decoding of mod == 3 */
  85 /* Misc flags */
  86 #define NoAccess    (1<<23) /* Don't access memory (lea/invlpg/verr etc) */
  87 #define Op3264      (1<<24) /* Operand is 64b in long mode, 32b otherwise */
  88 #define Undefined   (1<<25) /* No Such Instruction */
  89 #define Lock        (1<<26) /* lock prefix is allowed for the instruction */
  90 #define Priv        (1<<27) /* instruction generates #GP if current CPL != 0 */
  91 #define No64        (1<<28)
  92 /* Source 2 operand type */
  93 #define Src2None    (0<<29)
  94 #define Src2CL      (1<<29)
  95 #define Src2ImmByte (2<<29)
  96 #define Src2One     (3<<29)
  97 #define Src2Mask    (7<<29)
  98
  99 #define X2(x...) x, x
 100 #define X3(x...) X2(x), x
 101 #define X4(x...) X2(x), X2(x)
 102 #define X5(x...) X4(x), x
 103 #define X6(x...) X4(x), X2(x)
 104 #define X7(x...) X4(x), X3(x)
 105 #define X8(x...) X4(x), X4(x)
 106 #define X16(x...) X8(x), X8(x)
 107
 108 struct opcode {
 109         u32 flags;
 110         union {
 111                 int (*execute)(struct x86_emulate_ctxt *ctxt);
 112                 struct opcode *group;
 113                 struct group_dual *gdual;
 114         } u;
 115 };
 116
 117 struct group_dual {
 118         struct opcode mod012[8];
 119         struct opcode mod3[8];
 120 };
 121
 122 /* EFLAGS bit definitions. */
 123 #define EFLG_ID (1<<21)
 124 #define EFLG_VIP (1<<20)
 125 #define EFLG_VIF (1<<19)
 126 #define EFLG_AC (1<<18)
 127 #define EFLG_VM (1<<17)
 128 #define EFLG_RF (1<<16)
 129 #define EFLG_IOPL (3<<12)
 130 #define EFLG_NT (1<<14)
 131 #define EFLG_OF (1<<11)
 132 #define EFLG_DF (1<<10)
 133 #define EFLG_IF (1<<9)
 134 #define EFLG_TF (1<<8)
 135 #define EFLG_SF (1<<7)
 136 #define EFLG_ZF (1<<6)
 137 #define EFLG_AF (1<<4)
 138 #define EFLG_PF (1<<2)
 139 #define EFLG_CF (1<<0)
 140
 141 #define EFLG_RESERVED_ZEROS_MASK 0xffc0802a
 142 #define EFLG_RESERVED_ONE_MASK 2
 143
 144 /*
 145  * Instruction emulation:
 146  * Most instructions are emulated directly via a fragment of inline assembly
 147  * code. This allows us to save/restore EFLAGS and thus very easily pick up
 148  * any modified flags.
 149  */
 150
 151 #if defined(CONFIG_X86_64)
 152 #define _LO32 "k"               /* force 32-bit operand */
 153 #define _STK  "%%rsp"           /* stack pointer */
 154 #elif defined(__i386__)
 155 #define _LO32 ""                /* force 32-bit operand */
 156 #define _STK  "%%esp"           /* stack pointer */
 157 #endif
 158
 159 /*
 160  * These EFLAGS bits are restored from saved value during emulation, and
 161  * any changes are written back to the saved value after emulation.
 162  */
 163 #define EFLAGS_MASK (EFLG_OF|EFLG_SF|EFLG_ZF|EFLG_AF|EFLG_PF|EFLG_CF)
 164
 165 /* Before executing instruction: restore necessary bits in EFLAGS. */
 166 #define _PRE_EFLAGS(_sav, _msk, _tmp)                                   \
 167         /* EFLAGS = (_sav & _msk) | (EFLAGS & ~_msk); _sav &= ~_msk; */ \
 168         "movl %"_sav",%"_LO32 _tmp"; "                                  \
 169         "push %"_tmp"; "                                                \
 170         "push %"_tmp"; "                                                \
 171         "movl %"_msk",%"_LO32 _tmp"; "                                  \
 172         "andl %"_LO32 _tmp",("_STK"); "                                 \
 173         "pushf; "                                                       \
 174         "notl %"_LO32 _tmp"; "                                          \
 175         "andl %"_LO32 _tmp",("_STK"); "                                 \
 176         "andl %"_LO32 _tmp","__stringify(BITS_PER_LONG/4)"("_STK"); "   \
 177         "pop  %"_tmp"; "                                                \
 178         "orl  %"_LO32 _tmp",("_STK"); "                                 \
 179         "popf; "                                                        \
 180         "pop  %"_sav"; "
 181
 182 /* After executing instruction: write-back necessary bits in EFLAGS. */
 183 #define _POST_EFLAGS(_sav, _msk, _tmp) \
 184         /* _sav |= EFLAGS & _msk; */            \
 185         "pushf; "                               \
 186         "pop  %"_tmp"; "                        \
 187         "andl %"_msk",%"_LO32 _tmp"; "          \
 188         "orl  %"_LO32 _tmp",%"_sav"; "
 189
 190 #ifdef CONFIG_X86_64
 191 #define ON64(x) x
 192 #else
 193 #define ON64(x)
 194 #endif
 195
 196 #define ____emulate_2op(_op, _src, _dst, _eflags, _x, _y, _suffix)      \
 197         do {                                                            \
 198                 __asm__ __volatile__ (                                  \
 199                         _PRE_EFLAGS("0", "4", "2")                      \
 200                         _op _suffix " %"_x"3,%1; "                      \
 201                         _POST_EFLAGS("0", "4", "2")                     \
 202                         : "=m" (_eflags), "=m" ((_dst).val),            \
 203                           "=&r" (_tmp)                                  \
 204                         : _y ((_src).val), "i" (EFLAGS_MASK));          \
 205         } while (0)
 206
 207
 208 /* Raw emulation: instruction has two explicit operands. */
 209 #define __emulate_2op_nobyte(_op,_src,_dst,_eflags,_wx,_wy,_lx,_ly,_qx,_qy) \
 210         do {                                                            \
 211                 unsigned long _tmp;                                     \
 212                                                                         \
 213                 switch ((_dst).bytes) {                                 \
 214                 case 2:                                                 \
 215                         ____emulate_2op(_op,_src,_dst,_eflags,_wx,_wy,"w"); \
 216                         break;                                          \
 217                 case 4:                                                 \
 218                         ____emulate_2op(_op,_src,_dst,_eflags,_lx,_ly,"l"); \
 219                         break;                                          \
 220                 case 8:                                                 \
 221                         ON64(____emulate_2op(_op,_src,_dst,_eflags,_qx,_qy,"q")); \
 222                         break;                                          \
 223                 }                                                       \
 224         } while (0)
 225
 226 #define __emulate_2op(_op,_src,_dst,_eflags,_bx,_by,_wx,_wy,_lx,_ly,_qx,_qy) \
 227         do {                                                                 \
 228                 unsigned long _tmp;                                          \
 229                 switch ((_dst).bytes) {                                      \
 230                 case 1:                                                      \
 231                         ____emulate_2op(_op,_src,_dst,_eflags,_bx,_by,"b");  \
 232                         break;                                               \
 233                 default:                                                     \
 234                         __emulate_2op_nobyte(_op, _src, _dst, _eflags,       \
 235                                              _wx, _wy, _lx, _ly, _qx, _qy);  \
 236                         break;                                               \
 237                 }                                                            \
 238         } while (0)
 239
 240 /* Source operand is byte-sized and may be restricted to just %cl. */
 241 #define emulate_2op_SrcB(_op, _src, _dst, _eflags)                      \
 242         __emulate_2op(_op, _src, _dst, _eflags,                         \
 243                       "b", "c", "b", "c", "b", "c", "b", "c")
 244
 245 /* Source operand is byte, word, long or quad sized. */
 246 #define emulate_2op_SrcV(_op, _src, _dst, _eflags)                      \
 247         __emulate_2op(_op, _src, _dst, _eflags,                         \
 248                       "b", "q", "w", "r", _LO32, "r", "", "r")
 249
 250 /* Source operand is word, long or quad sized. */
 251 #define emulate_2op_SrcV_nobyte(_op, _src, _dst, _eflags)               \
 252         __emulate_2op_nobyte(_op, _src, _dst, _eflags,                  \
 253                              "w", "r", _LO32, "r", "", "r")
 254
 255 /* Instruction has three operands and one operand is stored in ECX register */
 256 #define __emulate_2op_cl(_op, _cl, _src, _dst, _eflags, _suffix, _type)         \
 257         do {                                                                    \
 258                 unsigned long _tmp;                                             \
 259                 _type _clv  = (_cl).val;                                        \
 260                 _type _srcv = (_src).val;                                       \
 261                 _type _dstv = (_dst).val;                                       \
 262                                                                                 \
 263                 __asm__ __volatile__ (                                          \
 264                         _PRE_EFLAGS("0", "5", "2")                              \
 265                         _op _suffix " %4,%1 \n"                                 \
 266                         _POST_EFLAGS("0", "5", "2")                             \
 267                         : "=m" (_eflags), "+r" (_dstv), "=&r" (_tmp)            \
 268                         : "c" (_clv) , "r" (_srcv), "i" (EFLAGS_MASK)           \
 269                         );                                                      \
 270                                                                                 \
 271                 (_cl).val  = (unsigned long) _clv;                              \
 272                 (_src).val = (unsigned long) _srcv;                             \
 273                 (_dst).val = (unsigned long) _dstv;                             \
 274         } while (0)
 275
 276 #define emulate_2op_cl(_op, _cl, _src, _dst, _eflags)                           \
 277         do {                                                                    \
 278                 switch ((_dst).bytes) {                                         \
 279                 case 2:                                                         \
 280                         __emulate_2op_cl(_op, _cl, _src, _dst, _eflags,         \
 281                                                 "w", unsigned short);           \
 282                         break;                                                  \
 283                 case 4:                                                         \
 284                         __emulate_2op_cl(_op, _cl, _src, _dst, _eflags,         \
 285                                                 "l", unsigned int);             \
 286                         break;                                                  \
 287                 case 8:                                                         \
 288                         ON64(__emulate_2op_cl(_op, _cl, _src, _dst, _eflags,    \
 289                                                 "q", unsigned long));           \
 290                         break;                                                  \
 291                 }                                                               \
 292         } while (0)
 293
 294 #define __emulate_1op(_op, _dst, _eflags, _suffix)                      \
 295         do {                                                            \
 296                 unsigned long _tmp;                                     \
 297                                                                         \
 298                 __asm__ __volatile__ (                                  \
 299                         _PRE_EFLAGS("0", "3", "2")                      \
 300                         _op _suffix " %1; "                             \
 301                         _POST_EFLAGS("0", "3", "2")                     \
 302                         : "=m" (_eflags), "+m" ((_dst).val),            \
 303                           "=&r" (_tmp)                                  \
 304                         : "i" (EFLAGS_MASK));                           \
 305         } while (0)
 306
 307 /* Instruction has only one explicit operand (no source operand). */
 308 #define emulate_1op(_op, _dst, _eflags)                                    \
 309         do {                                                            \
 310                 switch ((_dst).bytes) {                                 \
 311                 case 1: __emulate_1op(_op, _dst, _eflags, "b"); break;  \
 312                 case 2: __emulate_1op(_op, _dst, _eflags, "w"); break;  \
 313                 case 4: __emulate_1op(_op, _dst, _eflags, "l"); break;  \
 314                 case 8: ON64(__emulate_1op(_op, _dst, _eflags, "q")); break; \
 315                 }                                                       \
 316         } while (0)
 317
 318 /* Fetch next part of the instruction being emulated. */
 319 #define insn_fetch(_type, _size, _eip)                                  \
 320 ({      unsigned long _x;                                               \
 321         rc = do_insn_fetch(ctxt, ops, (_eip), &_x, (_size));            \
 322         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)                                     \
 323                 goto done;                                              \
 324         (_eip) += (_size);                                              \
 325         (_type)_x;                                                      \
 326 })
 327
 328 #define insn_fetch_arr(_arr, _size, _eip)                                \
 329 ({      rc = do_insn_fetch(ctxt, ops, (_eip), _arr, (_size));           \
 330         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)                                     \
 331                 goto done;                                              \
 332         (_eip) += (_size);                                              \
 333 })
 334
 335 static inline unsigned long ad_mask(struct decode_cache *c)
 336 {
 337         return (1UL << (c->ad_bytes << 3)) - 1;
 338 }
 339
 340 /* Access/update address held in a register, based on addressing mode. */
 341 static inline unsigned long
 342 address_mask(struct decode_cache *c, unsigned long reg)
 343 {
 344         if (c->ad_bytes == sizeof(unsigned long))
 345                 return reg;
 346         else
 347                 return reg & ad_mask(c);
 348 }
 349
 350 static inline unsigned long
 351 register_address(struct decode_cache *c, unsigned long base, unsigned long reg)
 352 {
 353         return base + address_mask(c, reg);
 354 }
 355
 356 static inline void
 357 register_address_increment(struct decode_cache *c, unsigned long *reg, int inc)
 358 {
 359         if (c->ad_bytes == sizeof(unsigned long))
 360                 *reg += inc;
 361         else
 362                 *reg = (*reg & ~ad_mask(c)) | ((*reg + inc) & ad_mask(c));
 363 }
 364
 365 static inline void jmp_rel(struct decode_cache *c, int rel)
 366 {
 367         register_address_increment(c, &c->eip, rel);
 368 }
 369
 370 static void set_seg_override(struct decode_cache *c, int seg)
 371 {
 372         c->has_seg_override = true;
 373         c->seg_override = seg;
 374 }
 375
 376 static unsigned long seg_base(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
 377                               struct x86_emulate_ops *ops, int seg)
 378 {
 379         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64 && seg < VCPU_SREG_FS)
 380                 return 0;
 381
 382         return ops->get_cached_segment_base(seg, ctxt->vcpu);
 383 }
 384
 385 static unsigned long seg_override_base(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
 386                                        struct x86_emulate_ops *ops,
 387                                        struct decode_cache *c)
 388 {
 389         if (!c->has_seg_override)
 390                 return 0;
 391
 392         return seg_base(ctxt, ops, c->seg_override);
 393 }
 394
 395 static unsigned long es_base(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
 396                              struct x86_emulate_ops *ops)
 397 {
 398         return seg_base(ctxt, ops, VCPU_SREG_ES);
 399 }
 400
 401 static unsigned long ss_base(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
 402                              struct x86_emulate_ops *ops)
 403 {
 404         return seg_base(ctxt, ops, VCPU_SREG_SS);
 405 }
 406
 407 static void emulate_exception(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int vec,
 408                                       u32 error, bool valid)
 409 {
 410         ctxt->exception = vec;
 411         ctxt->error_code = error;
 412         ctxt->error_code_valid = valid;
 413         ctxt->restart = false;
 414 }
 415
 416 static void emulate_gp(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int err)
 417 {
 418         emulate_exception(ctxt, GP_VECTOR, err, true);
 419 }
 420
 421 static void emulate_pf(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, unsigned long addr,
 422                        int err)
 423 {
 424         ctxt->cr2 = addr;
 425         emulate_exception(ctxt, PF_VECTOR, err, true);
 426 }
 427
 428 static void emulate_ud(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
 429 {
 430         emulate_exception(ctxt, UD_VECTOR, 0, false);
 431 }
 432
 433 static void emulate_ts(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int err)
 434 {
 435         emulate_exception(ctxt, TS_VECTOR, err, true);
 436 }
 437
 438 static int do_fetch_insn_byte(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
 439                               struct x86_emulate_ops *ops,
 440                               unsigned long eip, u8 *dest)
 441 {
 442         struct fetch_cache *fc = &ctxt->decode.fetch;
 443         int rc;
 444         int size, cur_size;
 445
 446         if (eip == fc->end) {
 447                 cur_size = fc->end - fc->start;
 448                 size = min(15UL - cur_size, PAGE_SIZE - offset_in_page(eip));
 449                 rc = ops->fetch(ctxt->cs_base + eip, fc->data + cur_size,
 450                                 size, ctxt->vcpu, NULL);
 451                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
 452                         return rc;
 453                 fc->end += size;
 454         }
 455         *dest = fc->data[eip - fc->start];
 456         return X86EMUL_CONTINUE;
 457 }
 458
 459 static int do_insn_fetch(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
 460                          struct x86_emulate_ops *ops,
 461                          unsigned long eip, void *dest, unsigned size)
 462 {
 463         int rc;
 464
 465         /* x86 instructions are limited to 15 bytes. */
 466         if (eip + size - ctxt->eip > 15)
 467                 return X86EMUL_UNHANDLEABLE;
 468         while (size--) {
 469                 rc = do_fetch_insn_byte(ctxt, ops, eip++, dest++);
 470                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
 471                         return rc;
 472         }
 473         return X86EMUL_CONTINUE;
 474 }
 475
 476 /*
 477  * Given the 'reg' portion of a ModRM byte, and a register block, return a
 478  * pointer into the block that addresses the relevant register.
 479  * @highbyte_regs specifies whether to decode AH,CH,DH,BH.
 480  */
 481 static void *decode_register(u8 modrm_reg, unsigned long *regs,
 482                              int highbyte_regs)
 483 {
 484         void *p;
 485
 486         p = &regs[modrm_reg];
 487         if (highbyte_regs && modrm_reg >= 4 && modrm_reg < 8)
 488                 p = (unsigned char *)&regs[modrm_reg & 3] + 1;
 489         return p;
 490 }
 491
 492 static int read_descriptor(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
 493                            struct x86_emulate_ops *ops,
 494                            ulong addr,
 495                            u16 *size, unsigned long *address, int op_bytes)
 496 {
 497         int rc;
 498
 499         if (op_bytes == 2)
 500                 op_bytes = 3;
 501         *address = 0;
 502         rc = ops->read_std(addr, (unsigned long *)size, 2, ctxt->vcpu, NULL);
 503         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
 504                 return rc;
 505         rc = ops->read_std(addr + 2, address, op_bytes, ctxt->vcpu, NULL);
 506         return rc;
 507 }
 508
 509 static int test_cc(unsigned int condition, unsigned int flags)
 510 {
 511         int rc = 0;
 512
 513         switch ((condition & 15) >> 1) {
 514         case 0: /* o */
 515                 rc |= (flags & EFLG_OF);
 516                 break;
 517         case 1: /* b/c/nae */
 518                 rc |= (flags & EFLG_CF);
 519                 break;
 520         case 2: /* z/e */
 521                 rc |= (flags & EFLG_ZF);
 522                 break;
 523         case 3: /* be/na */
 524                 rc |= (flags & (EFLG_CF|EFLG_ZF));
 525                 break;
 526         case 4: /* s */
 527                 rc |= (flags & EFLG_SF);
 528                 break;
 529         case 5: /* p/pe */
 530                 rc |= (flags & EFLG_PF);
 531                 break;
 532         case 7: /* le/ng */
 533                 rc |= (flags & EFLG_ZF);
 534                 /* fall through */
 535         case 6: /* l/nge */
 536                 rc |= (!(flags & EFLG_SF) != !(flags & EFLG_OF));
 537                 break;
 538         }
 539
 540         /* Odd condition identifiers (lsb == 1) have inverted sense. */
 541         return (!!rc ^ (condition & 1));
 542 }
 543
 544 static void fetch_register_operand(struct operand *op)
 545 {
 546         switch (op->bytes) {
 547         case 1:
 548                 op->val = *(u8 *)op->addr.reg;
 549                 break;
 550         case 2:
 551                 op->val = *(u16 *)op->addr.reg;
 552                 break;
 553         case 4:
 554                 op->val = *(u32 *)op->addr.reg;
 555                 break;
 556         case 8:
 557                 op->val = *(u64 *)op->addr.reg;
 558                 break;
 559         }
 560 }
 561
 562 static void decode_register_operand(struct operand *op,
 563                                     struct decode_cache *c,
 564                                     int inhibit_bytereg)
 565 {
 566         unsigned reg = c->modrm_reg;
 567         int highbyte_regs = c->rex_prefix == 0;
 568
 569         if (!(c->d & ModRM))
 570                 reg = (c->b & 7) | ((c->rex_prefix & 1) << 3);
 571         op->type = OP_REG;
 572         if ((c->d & ByteOp) && !inhibit_bytereg) {
 573                 op->addr.reg = decode_register(reg, c->regs, highbyte_regs);
 574                 op->bytes = 1;
 575         } else {
 576                 op->addr.reg = decode_register(reg, c->regs, 0);
 577                 op->bytes = c->op_bytes;
 578         }
 579         fetch_register_operand(op);
 580         op->orig_val = op->val;
 581 }
 582
 583 static int decode_modrm(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
 584                         struct x86_emulate_ops *ops,
 585                         struct operand *op)
 586 {
 587         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
 588         u8 sib;
 589         int index_reg = 0, base_reg = 0, scale;
 590         int rc = X86EMUL_CONTINUE;
 591         ulong modrm_ea = 0;
 592
 593         if (c->rex_prefix) {
 594                 c->modrm_reg = (c->rex_prefix & 4) << 1;        /* REX.R */
 595                 index_reg = (c->rex_prefix & 2) << 2; /* REX.X */
 596                 c->modrm_rm = base_reg = (c->rex_prefix & 1) << 3; /* REG.B */
 597         }
 598
 599         c->modrm = insn_fetch(u8, 1, c->eip);
 600         c->modrm_mod |= (c->modrm & 0xc0) >> 6;
 601         c->modrm_reg |= (c->modrm & 0x38) >> 3;
 602         c->modrm_rm |= (c->modrm & 0x07);
 603         c->modrm_seg = VCPU_SREG_DS;
 604
 605         if (c->modrm_mod == 3) {
 606                 op->type = OP_REG;
 607                 op->bytes = (c->d & ByteOp) ? 1 : c->op_bytes;
 608                 op->addr.reg = decode_register(c->modrm_rm,
 609                                                c->regs, c->d & ByteOp);
 610                 fetch_register_operand(op);
 611                 return rc;
 612         }
 613
 614         op->type = OP_MEM;
 615
 616         if (c->ad_bytes == 2) {
 617                 unsigned bx = c->regs[VCPU_REGS_RBX];
 618                 unsigned bp = c->regs[VCPU_REGS_RBP];
 619                 unsigned si = c->regs[VCPU_REGS_RSI];
 620                 unsigned di = c->regs[VCPU_REGS_RDI];
 621
 622                 /* 16-bit ModR/M decode. */
 623                 switch (c->modrm_mod) {
 624                 case 0:
 625                         if (c->modrm_rm == 6)
 626                                 modrm_ea += insn_fetch(u16, 2, c->eip);
 627                         break;
 628                 case 1:
 629                         modrm_ea += insn_fetch(s8, 1, c->eip);
 630                         break;
 631                 case 2:
 632                         modrm_ea += insn_fetch(u16, 2, c->eip);
 633                         break;
 634                 }
 635                 switch (c->modrm_rm) {
 636                 case 0:
 637                         modrm_ea += bx + si;
 638                         break;
 639                 case 1:
 640                         modrm_ea += bx + di;
 641                         break;
 642                 case 2:
 643                         modrm_ea += bp + si;
 644                         break;
 645                 case 3:
 646                         modrm_ea += bp + di;
 647                         break;
 648                 case 4:
 649                         modrm_ea += si;
 650                         break;
 651                 case 5:
 652                         modrm_ea += di;
 653                         break;
 654                 case 6:
 655                         if (c->modrm_mod != 0)
 656                                 modrm_ea += bp;
 657                         break;
 658                 case 7:
 659                         modrm_ea += bx;
 660                         break;
 661                 }
 662                 if (c->modrm_rm == 2 || c->modrm_rm == 3 ||
 663                     (c->modrm_rm == 6 && c->modrm_mod != 0))
 664                         c->modrm_seg = VCPU_SREG_SS;
 665                 modrm_ea = (u16)modrm_ea;
 666         } else {
 667                 /* 32/64-bit ModR/M decode. */
 668                 if ((c->modrm_rm & 7) == 4) {
 669                         sib = insn_fetch(u8, 1, c->eip);
 670                         index_reg |= (sib >> 3) & 7;
 671                         base_reg |= sib & 7;
 672                         scale = sib >> 6;
 673
 674                         if ((base_reg & 7) == 5 && c->modrm_mod == 0)
 675                                 modrm_ea += insn_fetch(s32, 4, c->eip);
 676                         else
 677                                 modrm_ea += c->regs[base_reg];
 678                         if (index_reg != 4)
 679                                 modrm_ea += c->regs[index_reg] << scale;
 680                 } else if ((c->modrm_rm & 7) == 5 && c->modrm_mod == 0) {
 681                         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64)
 682                                 c->rip_relative = 1;
 683                 } else
 684                         modrm_ea += c->regs[c->modrm_rm];
 685                 switch (c->modrm_mod) {
 686                 case 0:
 687                         if (c->modrm_rm == 5)
 688                                 modrm_ea += insn_fetch(s32, 4, c->eip);
 689                         break;
 690                 case 1:
 691                         modrm_ea += insn_fetch(s8, 1, c->eip);
 692                         break;
 693                 case 2:
 694                         modrm_ea += insn_fetch(s32, 4, c->eip);
 695                         break;
 696                 }
 697         }
 698         op->addr.mem = modrm_ea;
 699 done:
 700         return rc;
 701 }
 702
 703 static int decode_abs(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
 704                       struct x86_emulate_ops *ops,
 705                       struct operand *op)
 706 {
 707         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
 708         int rc = X86EMUL_CONTINUE;
 709
 710         op->type = OP_MEM;
 711         switch (c->ad_bytes) {
 712         case 2:
 713                 op->addr.mem = insn_fetch(u16, 2, c->eip);
 714                 break;
 715         case 4:
 716                 op->addr.mem = insn_fetch(u32, 4, c->eip);
 717                 break;
 718         case 8:
 719                 op->addr.mem = insn_fetch(u64, 8, c->eip);
 720                 break;
 721         }
 722 done:
 723         return rc;
 724 }
 725
 726 static int read_emulated(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
 727                          struct x86_emulate_ops *ops,
 728                          unsigned long addr, void *dest, unsigned size)
 729 {
 730         int rc;
 731         struct read_cache *mc = &ctxt->decode.mem_read;
 732         u32 err;
 733
 734         while (size) {
 735                 int n = min(size, 8u);
 736                 size -= n;
 737                 if (mc->pos < mc->end)
 738                         goto read_cached;
 739
 740                 rc = ops->read_emulated(addr, mc->data + mc->end, n, &err,
 741                                         ctxt->vcpu);
 742                 if (rc == X86EMUL_PROPAGATE_FAULT)
 743                         emulate_pf(ctxt, addr, err);
 744                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
 745                         return rc;
 746                 mc->end += n;
 747
 748         read_cached:
 749                 memcpy(dest, mc->data + mc->pos, n);
 750                 mc->pos += n;
 751                 dest += n;
 752                 addr += n;
 753         }
 754         return X86EMUL_CONTINUE;
 755 }
 756
 757 static int pio_in_emulated(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
 758                            struct x86_emulate_ops *ops,
 759                            unsigned int size, unsigned short port,
 760                            void *dest)
 761 {
 762         struct read_cache *rc = &ctxt->decode.io_read;
 763
 764         if (rc->pos == rc->end) { /* refill pio read ahead */
 765                 struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
 766                 unsigned int in_page, n;
 767                 unsigned int count = c->rep_prefix ?
 768                         address_mask(c, c->regs[VCPU_REGS_RCX]) : 1;
 769                 in_page = (ctxt->eflags & EFLG_DF) ?
 770                         offset_in_page(c->regs[VCPU_REGS_RDI]) :
 771                         PAGE_SIZE - offset_in_page(c->regs[VCPU_REGS_RDI]);
 772                 n = min(min(in_page, (unsigned int)sizeof(rc->data)) / size,
 773                         count);
 774                 if (n == 0)
 775                         n = 1;
 776                 rc->pos = rc->end = 0;
 777                 if (!ops->pio_in_emulated(size, port, rc->data, n, ctxt->vcpu))
 778                         return 0;
 779                 rc->end = n * size;
 780         }
 781
 782         memcpy(dest, rc->data + rc->pos, size);
 783         rc->pos += size;
 784         return 1;
 785 }
 786
 787 static u32 desc_limit_scaled(struct desc_struct *desc)
 788 {
 789         u32 limit = get_desc_limit(desc);
 790
 791         return desc->g ? (limit << 12) | 0xfff : limit;
 792 }
 793
 794 static void get_descriptor_table_ptr(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
 795                                      struct x86_emulate_ops *ops,
 796                                      u16 selector, struct desc_ptr *dt)
 797 {
 798         if (selector & 1 << 2) {
 799                 struct desc_struct desc;
 800                 memset (dt, 0, sizeof *dt);
 801                 if (!ops->get_cached_descriptor(&desc, VCPU_SREG_LDTR, ctxt->vcpu))
 802                         return;
 803
 804                 dt->size = desc_limit_scaled(&desc); /* what if limit > 65535? */
 805                 dt->address = get_desc_base(&desc);
 806         } else
 807                 ops->get_gdt(dt, ctxt->vcpu);
 808 }
 809
 810 /* allowed just for 8 bytes segments */
 811 static int read_segment_descriptor(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
 812                                    struct x86_emulate_ops *ops,
 813                                    u16 selector, struct desc_struct *desc)
 814 {
 815         struct desc_ptr dt;
 816         u16 index = selector >> 3;
 817         int ret;
 818         u32 err;
 819         ulong addr;
 820
 821         get_descriptor_table_ptr(ctxt, ops, selector, &dt);
 822
 823         if (dt.size < index * 8 + 7) {
 824                 emulate_gp(ctxt, selector & 0xfffc);
 825                 return X86EMUL_PROPAGATE_FAULT;
 826         }
 827         addr = dt.address + index * 8;
 828         ret = ops->read_std(addr, desc, sizeof *desc, ctxt->vcpu,  &err);
 829         if (ret == X86EMUL_PROPAGATE_FAULT)
 830                 emulate_pf(ctxt, addr, err);
 831
 832        return ret;
 833 }
 834
 835 /* allowed just for 8 bytes segments */
 836 static int write_segment_descriptor(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
 837                                     struct x86_emulate_ops *ops,
 838                                     u16 selector, struct desc_struct *desc)
 839 {
 840         struct desc_ptr dt;
 841         u16 index = selector >> 3;
 842         u32 err;
 843         ulong addr;
 844         int ret;
 845
 846         get_descriptor_table_ptr(ctxt, ops, selector, &dt);
 847
 848         if (dt.size < index * 8 + 7) {
 849                 emulate_gp(ctxt, selector & 0xfffc);
 850                 return X86EMUL_PROPAGATE_FAULT;
 851         }
 852
 853         addr = dt.address + index * 8;
 854         ret = ops->write_std(addr, desc, sizeof *desc, ctxt->vcpu, &err);
 855         if (ret == X86EMUL_PROPAGATE_FAULT)
 856                 emulate_pf(ctxt, addr, err);
 857
 858         return ret;
 859 }
 860
 861 static int load_segment_descriptor(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
 862                                    struct x86_emulate_ops *ops,
 863                                    u16 selector, int seg)
 864 {
 865         struct desc_struct seg_desc;
 866         u8 dpl, rpl, cpl;
 867         unsigned err_vec = GP_VECTOR;
 868         u32 err_code = 0;
 869         bool null_selector = !(selector & ~0x3); /* 0000-0003 are null */
 870         int ret;
 871
 872         memset(&seg_desc, 0, sizeof seg_desc);
 873
 874         if ((seg <= VCPU_SREG_GS && ctxt->mode == X86EMUL_MODE_VM86)
 875             || ctxt->mode == X86EMUL_MODE_REAL) {
 876                 /* set real mode segment descriptor */
 877                 set_desc_base(&seg_desc, selector << 4);
 878                 set_desc_limit(&seg_desc, 0xffff);
 879                 seg_desc.type = 3;
 880                 seg_desc.p = 1;
 881                 seg_desc.s = 1;
 882                 goto load;
 883         }
 884
 885         /* NULL selector is not valid for TR, CS and SS */
 886         if ((seg == VCPU_SREG_CS || seg == VCPU_SREG_SS || seg == VCPU_SREG_TR)
 887             && null_selector)
 888                 goto exception;
 889
 890         /* TR should be in GDT only */
 891         if (seg == VCPU_SREG_TR && (selector & (1 << 2)))
 892                 goto exception;
 893
 894         if (null_selector) /* for NULL selector skip all following checks */
 895                 goto load;
 896
 897         ret = read_segment_descriptor(ctxt, ops, selector, &seg_desc);
 898         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
 899                 return ret;
 900
 901         err_code = selector & 0xfffc;
 902         err_vec = GP_VECTOR;
 903
 904         /* can't load system descriptor into segment selecor */
 905         if (seg <= VCPU_SREG_GS && !seg_desc.s)
 906                 goto exception;
 907
 908         if (!seg_desc.p) {
 909                 err_vec = (seg == VCPU_SREG_SS) ? SS_VECTOR : NP_VECTOR;
 910                 goto exception;
 911         }
 912
 913         rpl = selector & 3;
 914         dpl = seg_desc.dpl;
 915         cpl = ops->cpl(ctxt->vcpu);
 916
 917         switch (seg) {
 918         case VCPU_SREG_SS:
 919                 /*
 920                  * segment is not a writable data segment or segment
 921                  * selector's RPL != CPL or segment selector's RPL != CPL
 922                  */
 923                 if (rpl != cpl || (seg_desc.type & 0xa) != 0x2 || dpl != cpl)
 924                         goto exception;
 925                 break;
 926         case VCPU_SREG_CS:
 927                 if (!(seg_desc.type & 8))
 928                         goto exception;
 929
 930                 if (seg_desc.type & 4) {
 931                         /* conforming */
 932                         if (dpl > cpl)
 933                                 goto exception;
 934                 } else {
 935                         /* nonconforming */
 936                         if (rpl > cpl || dpl != cpl)
 937                                 goto exception;
 938                 }
 939                 /* CS(RPL) <- CPL */
 940                 selector = (selector & 0xfffc) | cpl;
 941                 break;
 942         case VCPU_SREG_TR:
 943                 if (seg_desc.s || (seg_desc.type != 1 && seg_desc.type != 9))
 944                         goto exception;
 945                 break;
 946         case VCPU_SREG_LDTR:
 947                 if (seg_desc.s || seg_desc.type != 2)
 948                         goto exception;
 949                 break;
 950         default: /*  DS, ES, FS, or GS */
 951                 /*
 952                  * segment is not a data or readable code segment or
 953                  * ((segment is a data or nonconforming code segment)
 954                  * and (both RPL and CPL > DPL))
 955                  */
 956                 if ((seg_desc.type & 0xa) == 0x8 ||
 957                     (((seg_desc.type & 0xc) != 0xc) &&
 958                      (rpl > dpl && cpl > dpl)))
 959                         goto exception;
 960                 break;
 961         }
 962
 963         if (seg_desc.s) {
 964                 /* mark segment as accessed */
 965                 seg_desc.type |= 1;
 966                 ret = write_segment_descriptor(ctxt, ops, selector, &seg_desc);
 967                 if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
 968                         return ret;
 969         }
 970 load:
 971         ops->set_segment_selector(selector, seg, ctxt->vcpu);
 972         ops->set_cached_descriptor(&seg_desc, seg, ctxt->vcpu);
 973         return X86EMUL_CONTINUE;
 974 exception:
 975         emulate_exception(ctxt, err_vec, err_code, true);
 976         return X86EMUL_PROPAGATE_FAULT;
 977 }
 978
 979 static inline int writeback(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
 980                             struct x86_emulate_ops *ops)
 981 {
 982         int rc;
 983         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
 984         u32 err;
 985
 986         switch (c->dst.type) {
 987         case OP_REG:
 988                 /* The 4-byte case *is* correct:
 989                  * in 64-bit mode we zero-extend.
 990                  */
 991                 switch (c->dst.bytes) {
 992                 case 1:
 993                         *(u8 *)c->dst.addr.reg = (u8)c->dst.val;
 994                         break;
 995                 case 2:
 996                         *(u16 *)c->dst.addr.reg = (u16)c->dst.val;
 997                         break;
 998                 case 4:
 999                         *c->dst.addr.reg = (u32)c->dst.val;
1000                         break;  /* 64b: zero-ext */
1001                 case 8:
1002                         *c->dst.addr.reg = c->dst.val;
1003                         break;
1004                 }
1005                 break;
1006         case OP_MEM:
1007                 if (c->lock_prefix)
1008                         rc = ops->cmpxchg_emulated(
1009                                         c->dst.addr.mem,
1010                                         &c->dst.orig_val,
1011                                         &c->dst.val,
1012                                         c->dst.bytes,
1013                                         &err,
1014                                         ctxt->vcpu);
1015                 else
1016                         rc = ops->write_emulated(
1017                                         c->dst.addr.mem,
1018                                         &c->dst.val,
1019                                         c->dst.bytes,
1020                                         &err,
1021                                         ctxt->vcpu);
1022                 if (rc == X86EMUL_PROPAGATE_FAULT)
1023                         emulate_pf(ctxt, c->dst.addr.mem, err);
1024                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1025                         return rc;
1026                 break;
1027         case OP_NONE:
1028                 /* no writeback */
1029                 break;
1030         default:
1031                 break;
1032         }
1033         return X86EMUL_CONTINUE;
1034 }
1035
1036 static inline void emulate_push(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1037                                 struct x86_emulate_ops *ops)
1038 {
1039         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
1040
1041         c->dst.type  = OP_MEM;
1042         c->dst.bytes = c->op_bytes;
1043         c->dst.val = c->src.val;
1044         register_address_increment(c, &c->regs[VCPU_REGS_RSP], -c->op_bytes);
1045         c->dst.addr.mem = register_address(c, ss_base(ctxt, ops),
1046                                            c->regs[VCPU_REGS_RSP]);
1047 }
1048
1049 static int emulate_pop(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1050                        struct x86_emulate_ops *ops,
1051                        void *dest, int len)
1052 {
1053         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
1054         int rc;
1055
1056         rc = read_emulated(ctxt, ops, register_address(c, ss_base(ctxt, ops),
1057                                                        c->regs[VCPU_REGS_RSP]),
1058                            dest, len);
1059         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1060                 return rc;
1061
1062         register_address_increment(c, &c->regs[VCPU_REGS_RSP], len);
1063         return rc;
1064 }
1065
1066 static int emulate_popf(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1067                        struct x86_emulate_ops *ops,
1068                        void *dest, int len)
1069 {
1070         int rc;
1071         unsigned long val, change_mask;
1072         int iopl = (ctxt->eflags & X86_EFLAGS_IOPL) >> IOPL_SHIFT;
1073         int cpl = ops->cpl(ctxt->vcpu);
1074
1075         rc = emulate_pop(ctxt, ops, &val, len);
1076         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1077                 return rc;
1078
1079         change_mask = EFLG_CF | EFLG_PF | EFLG_AF | EFLG_ZF | EFLG_SF | EFLG_OF
1080                 | EFLG_TF | EFLG_DF | EFLG_NT | EFLG_RF | EFLG_AC | EFLG_ID;
1081
1082         switch(ctxt->mode) {
1083         case X86EMUL_MODE_PROT64:
1084         case X86EMUL_MODE_PROT32:
1085         case X86EMUL_MODE_PROT16:
1086                 if (cpl == 0)
1087                         change_mask |= EFLG_IOPL;
1088                 if (cpl <= iopl)
1089                         change_mask |= EFLG_IF;
1090                 break;
1091         case X86EMUL_MODE_VM86:
1092                 if (iopl < 3) {
1093                         emulate_gp(ctxt, 0);
1094                         return X86EMUL_PROPAGATE_FAULT;
1095                 }
1096                 change_mask |= EFLG_IF;
1097                 break;
1098         default: /* real mode */
1099                 change_mask |= (EFLG_IOPL | EFLG_IF);
1100                 break;
1101         }
1102
1103         *(unsigned long *)dest =
1104                 (ctxt->eflags & ~change_mask) | (val & change_mask);
1105
1106         return rc;
1107 }
1108
1109 static void emulate_push_sreg(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1110                               struct x86_emulate_ops *ops, int seg)
1111 {
1112         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
1113
1114         c->src.val = ops->get_segment_selector(seg, ctxt->vcpu);
1115
1116         emulate_push(ctxt, ops);
1117 }
1118
1119 static int emulate_pop_sreg(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1120                              struct x86_emulate_ops *ops, int seg)
1121 {
1122         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
1123         unsigned long selector;
1124         int rc;
1125
1126         rc = emulate_pop(ctxt, ops, &selector, c->op_bytes);
1127         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1128                 return rc;
1129
1130         rc = load_segment_descriptor(ctxt, ops, (u16)selector, seg);
1131         return rc;
1132 }
1133
1134 static int emulate_pusha(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1135                           struct x86_emulate_ops *ops)
1136 {
1137         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
1138         unsigned long old_esp = c->regs[VCPU_REGS_RSP];
1139         int rc = X86EMUL_CONTINUE;
1140         int reg = VCPU_REGS_RAX;
1141
1142         while (reg <= VCPU_REGS_RDI) {
1143                 (reg == VCPU_REGS_RSP) ?
1144                 (c->src.val = old_esp) : (c->src.val = c->regs[reg]);
1145
1146                 emulate_push(ctxt, ops);
1147
1148                 rc = writeback(ctxt, ops);
1149                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1150                         return rc;
1151
1152                 ++reg;
1153         }
1154
1155         /* Disable writeback. */
1156         c->dst.type = OP_NONE;
1157
1158         return rc;
1159 }
1160
1161 static int emulate_popa(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1162                         struct x86_emulate_ops *ops)
1163 {
1164         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
1165         int rc = X86EMUL_CONTINUE;
1166         int reg = VCPU_REGS_RDI;
1167
1168         while (reg >= VCPU_REGS_RAX) {
1169                 if (reg == VCPU_REGS_RSP) {
1170                         register_address_increment(c, &c->regs[VCPU_REGS_RSP],
1171                                                         c->op_bytes);
1172                         --reg;
1173                 }
1174
1175                 rc = emulate_pop(ctxt, ops, &c->regs[reg], c->op_bytes);
1176                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1177                         break;
1178                 --reg;
1179         }
1180         return rc;
1181 }
1182
1183 static int emulate_iret_real(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1184                              struct x86_emulate_ops *ops)
1185 {
1186         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
1187         int rc = X86EMUL_CONTINUE;
1188         unsigned long temp_eip = 0;
1189         unsigned long temp_eflags = 0;
1190         unsigned long cs = 0;
1191         unsigned long mask = EFLG_CF | EFLG_PF | EFLG_AF | EFLG_ZF | EFLG_SF | EFLG_TF |
1192                              EFLG_IF | EFLG_DF | EFLG_OF | EFLG_IOPL | EFLG_NT | EFLG_RF |
1193                              EFLG_AC | EFLG_ID | (1 << 1); /* Last one is the reserved bit */
1194         unsigned long vm86_mask = EFLG_VM | EFLG_VIF | EFLG_VIP;
1195
1196         /* TODO: Add stack limit check */
1197
1198         rc = emulate_pop(ctxt, ops, &temp_eip, c->op_bytes);
1199
1200         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1201                 return rc;
1202
1203         if (temp_eip & ~0xffff) {
1204                 emulate_gp(ctxt, 0);
1205                 return X86EMUL_PROPAGATE_FAULT;
1206         }
1207
1208         rc = emulate_pop(ctxt, ops, &cs, c->op_bytes);
1209
1210         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1211                 return rc;
1212
1213         rc = emulate_pop(ctxt, ops, &temp_eflags, c->op_bytes);
1214
1215         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1216                 return rc;
1217
1218         rc = load_segment_descriptor(ctxt, ops, (u16)cs, VCPU_SREG_CS);
1219
1220         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1221                 return rc;
1222
1223         c->eip = temp_eip;
1224
1225
1226         if (c->op_bytes == 4)
1227                 ctxt->eflags = ((temp_eflags & mask) | (ctxt->eflags & vm86_mask));
1228         else if (c->op_bytes == 2) {
1229                 ctxt->eflags &= ~0xffff;
1230                 ctxt->eflags |= temp_eflags;
1231         }
1232
1233         ctxt->eflags &= ~EFLG_RESERVED_ZEROS_MASK; /* Clear reserved zeros */
1234         ctxt->eflags |= EFLG_RESERVED_ONE_MASK;
1235
1236         return rc;
1237 }
1238
1239 static inline int emulate_iret(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1240                                     struct x86_emulate_ops* ops)
1241 {
1242         switch(ctxt->mode) {
1243         case X86EMUL_MODE_REAL:
1244                 return emulate_iret_real(ctxt, ops);
1245         case X86EMUL_MODE_VM86:
1246         case X86EMUL_MODE_PROT16:
1247         case X86EMUL_MODE_PROT32:
1248         case X86EMUL_MODE_PROT64:
1249         default:
1250                 /* iret from protected mode unimplemented yet */
1251                 return X86EMUL_UNHANDLEABLE;
1252         }
1253 }
1254
1255 static inline int emulate_grp1a(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1256                                 struct x86_emulate_ops *ops)
1257 {
1258         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
1259
1260         return emulate_pop(ctxt, ops, &c->dst.val, c->dst.bytes);
1261 }
1262
1263 static inline void emulate_grp2(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1264 {
1265         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
1266         switch (c->modrm_reg) {
1267         case 0: /* rol */
1268                 emulate_2op_SrcB("rol", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
1269                 break;
1270         case 1: /* ror */
1271                 emulate_2op_SrcB("ror", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
1272                 break;
1273         case 2: /* rcl */
1274                 emulate_2op_SrcB("rcl", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
1275                 break;
1276         case 3: /* rcr */
1277                 emulate_2op_SrcB("rcr", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
1278                 break;
1279         case 4: /* sal/shl */
1280         case 6: /* sal/shl */
1281                 emulate_2op_SrcB("sal", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
1282                 break;
1283         case 5: /* shr */
1284                 emulate_2op_SrcB("shr", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
1285                 break;
1286         case 7: /* sar */
1287                 emulate_2op_SrcB("sar", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
1288                 break;
1289         }
1290 }
1291
1292 static inline int emulate_grp3(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1293                                struct x86_emulate_ops *ops)
1294 {
1295         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
1296
1297         switch (c->modrm_reg) {
1298         case 0 ... 1:   /* test */
1299                 emulate_2op_SrcV("test", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
1300                 break;
1301         case 2: /* not */
1302                 c->dst.val = ~c->dst.val;
1303                 break;
1304         case 3: /* neg */
1305                 emulate_1op("neg", c->dst, ctxt->eflags);
1306                 break;
1307         default:
1308                 return 0;
1309         }
1310         return 1;
1311 }
1312
1313 static inline int emulate_grp45(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1314                                struct x86_emulate_ops *ops)
1315 {
1316         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
1317
1318         switch (c->modrm_reg) {
1319         case 0: /* inc */
1320                 emulate_1op("inc", c->dst, ctxt->eflags);
1321                 break;
1322         case 1: /* dec */
1323                 emulate_1op("dec", c->dst, ctxt->eflags);
1324                 break;
1325         case 2: /* call near abs */ {
1326                 long int old_eip;
1327                 old_eip = c->eip;
1328                 c->eip = c->src.val;
1329                 c->src.val = old_eip;
1330                 emulate_push(ctxt, ops);
1331                 break;
1332         }
1333         case 4: /* jmp abs */
1334                 c->eip = c->src.val;
1335                 break;
1336         case 6: /* push */
1337                 emulate_push(ctxt, ops);
1338                 break;
1339         }
1340         return X86EMUL_CONTINUE;
1341 }
1342
1343 static inline int emulate_grp9(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1344                                struct x86_emulate_ops *ops)
1345 {
1346         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
1347         u64 old = c->dst.orig_val64;
1348
1349         if (((u32) (old >> 0) != (u32) c->regs[VCPU_REGS_RAX]) ||
1350             ((u32) (old >> 32) != (u32) c->regs[VCPU_REGS_RDX])) {
1351                 c->regs[VCPU_REGS_RAX] = (u32) (old >> 0);
1352                 c->regs[VCPU_REGS_RDX] = (u32) (old >> 32);
1353                 ctxt->eflags &= ~EFLG_ZF;
1354         } else {
1355                 c->dst.val64 = ((u64)c->regs[VCPU_REGS_RCX] << 32) |
1356                         (u32) c->regs[VCPU_REGS_RBX];
1357
1358                 ctxt->eflags |= EFLG_ZF;
1359         }
1360         return X86EMUL_CONTINUE;
1361 }
1362
1363 static int emulate_ret_far(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1364                            struct x86_emulate_ops *ops)
1365 {
1366         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
1367         int rc;
1368         unsigned long cs;
1369
1370         rc = emulate_pop(ctxt, ops, &c->eip, c->op_bytes);
1371         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1372                 return rc;
1373         if (c->op_bytes == 4)
1374                 c->eip = (u32)c->eip;
1375         rc = emulate_pop(ctxt, ops, &cs, c->op_bytes);
1376         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1377                 return rc;
1378         rc = load_segment_descriptor(ctxt, ops, (u16)cs, VCPU_SREG_CS);
1379         return rc;
1380 }
1381
1382 static inline void
1383 setup_syscalls_segments(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1384                         struct x86_emulate_ops *ops, struct desc_struct *cs,
1385                         struct desc_struct *ss)
1386 {
1387         memset(cs, 0, sizeof(struct desc_struct));
1388         ops->get_cached_descriptor(cs, VCPU_SREG_CS, ctxt->vcpu);
1389         memset(ss, 0, sizeof(struct desc_struct));
1390
1391         cs->l = 0;              /* will be adjusted later */
1392         set_desc_base(cs, 0);   /* flat segment */
1393         cs->g = 1;              /* 4kb granularity */
1394         set_desc_limit(cs, 0xfffff);    /* 4GB limit */
1395         cs->type = 0x0b;        /* Read, Execute, Accessed */
1396         cs->s = 1;
1397         cs->dpl = 0;            /* will be adjusted later */
1398         cs->p = 1;
1399         cs->d = 1;
1400
1401         set_desc_base(ss, 0);   /* flat segment */
1402         set_desc_limit(ss, 0xfffff);    /* 4GB limit */
1403         ss->g = 1;              /* 4kb granularity */
1404         ss->s = 1;
1405         ss->type = 0x03;        /* Read/Write, Accessed */
1406         ss->d = 1;              /* 32bit stack segment */
1407         ss->dpl = 0;
1408         ss->p = 1;
1409 }
1410
1411 static int
1412 emulate_syscall(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, struct x86_emulate_ops *ops)
1413 {
1414         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
1415         struct desc_struct cs, ss;
1416         u64 msr_data;
1417         u16 cs_sel, ss_sel;
1418
1419         /* syscall is not available in real mode */
1420         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_REAL ||
1421             ctxt->mode == X86EMUL_MODE_VM86) {
1422                 emulate_ud(ctxt);
1423                 return X86EMUL_PROPAGATE_FAULT;
1424         }
1425
1426         setup_syscalls_segments(ctxt, ops, &cs, &ss);
1427
1428         ops->get_msr(ctxt->vcpu, MSR_STAR, &msr_data);
1429         msr_data >>= 32;
1430         cs_sel = (u16)(msr_data & 0xfffc);
1431         ss_sel = (u16)(msr_data + 8);
1432
1433         if (is_long_mode(ctxt->vcpu)) {
1434                 cs.d = 0;
1435                 cs.l = 1;
1436         }
1437         ops->set_cached_descriptor(&cs, VCPU_SREG_CS, ctxt->vcpu);
1438         ops->set_segment_selector(cs_sel, VCPU_SREG_CS, ctxt->vcpu);
1439         ops->set_cached_descriptor(&ss, VCPU_SREG_SS, ctxt->vcpu);
1440         ops->set_segment_selector(ss_sel, VCPU_SREG_SS, ctxt->vcpu);
1441
1442         c->regs[VCPU_REGS_RCX] = c->eip;
1443         if (is_long_mode(ctxt->vcpu)) {
1444 #ifdef CONFIG_X86_64
1445                 c->regs[VCPU_REGS_R11] = ctxt->eflags & ~EFLG_RF;
1446
1447                 ops->get_msr(ctxt->vcpu,
1448                              ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64 ?
1449                              MSR_LSTAR : MSR_CSTAR, &msr_data);
1450                 c->eip = msr_data;
1451
1452                 ops->get_msr(ctxt->vcpu, MSR_SYSCALL_MASK, &msr_data);
1453                 ctxt->eflags &= ~(msr_data | EFLG_RF);
1454 #endif
1455         } else {
1456                 /* legacy mode */
1457                 ops->get_msr(ctxt->vcpu, MSR_STAR, &msr_data);
1458                 c->eip = (u32)msr_data;
1459
1460                 ctxt->eflags &= ~(EFLG_VM | EFLG_IF | EFLG_RF);
1461         }
1462
1463         return X86EMUL_CONTINUE;
1464 }
1465
1466 static int
1467 emulate_sysenter(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, struct x86_emulate_ops *ops)
1468 {
1469         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
1470         struct desc_struct cs, ss;
1471         u64 msr_data;
1472         u16 cs_sel, ss_sel;
1473
1474         /* inject #GP if in real mode */
1475         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_REAL) {
1476                 emulate_gp(ctxt, 0);
1477                 return X86EMUL_PROPAGATE_FAULT;
1478         }
1479
1480         /* XXX sysenter/sysexit have not been tested in 64bit mode.
1481         * Therefore, we inject an #UD.
1482         */
1483         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64) {
1484                 emulate_ud(ctxt);
1485                 return X86EMUL_PROPAGATE_FAULT;
1486         }
1487
1488         setup_syscalls_segments(ctxt, ops, &cs, &ss);
1489
1490         ops->get_msr(ctxt->vcpu, MSR_IA32_SYSENTER_CS, &msr_data);
1491         switch (ctxt->mode) {
1492         case X86EMUL_MODE_PROT32:
1493                 if ((msr_data & 0xfffc) == 0x0) {
1494                         emulate_gp(ctxt, 0);
1495                         return X86EMUL_PROPAGATE_FAULT;
1496                 }
1497                 break;
1498         case X86EMUL_MODE_PROT64:
1499                 if (msr_data == 0x0) {
1500                         emulate_gp(ctxt, 0);
1501                         return X86EMUL_PROPAGATE_FAULT;
1502                 }
1503                 break;
1504         }
1505
1506         ctxt->eflags &= ~(EFLG_VM | EFLG_IF | EFLG_RF);
1507         cs_sel = (u16)msr_data;
1508         cs_sel &= ~SELECTOR_RPL_MASK;
1509         ss_sel = cs_sel + 8;
1510         ss_sel &= ~SELECTOR_RPL_MASK;
1511         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64
1512                 || is_long_mode(ctxt->vcpu)) {
1513                 cs.d = 0;
1514                 cs.l = 1;
1515         }
1516
1517         ops->set_cached_descriptor(&cs, VCPU_SREG_CS, ctxt->vcpu);
1518         ops->set_segment_selector(cs_sel, VCPU_SREG_CS, ctxt->vcpu);
1519         ops->set_cached_descriptor(&ss, VCPU_SREG_SS, ctxt->vcpu);
1520         ops->set_segment_selector(ss_sel, VCPU_SREG_SS, ctxt->vcpu);
1521
1522         ops->get_msr(ctxt->vcpu, MSR_IA32_SYSENTER_EIP, &msr_data);
1523         c->eip = msr_data;
1524
1525         ops->get_msr(ctxt->vcpu, MSR_IA32_SYSENTER_ESP, &msr_data);
1526         c->regs[VCPU_REGS_RSP] = msr_data;
1527
1528         return X86EMUL_CONTINUE;
1529 }
1530
1531 static int
1532 emulate_sysexit(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, struct x86_emulate_ops *ops)
1533 {
1534         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
1535         struct desc_struct cs, ss;
1536         u64 msr_data;
1537         int usermode;
1538         u16 cs_sel, ss_sel;
1539
1540         /* inject #GP if in real mode or Virtual 8086 mode */
1541         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_REAL ||
1542             ctxt->mode == X86EMUL_MODE_VM86) {
1543                 emulate_gp(ctxt, 0);
1544                 return X86EMUL_PROPAGATE_FAULT;
1545         }
1546
1547         setup_syscalls_segments(ctxt, ops, &cs, &ss);
1548
1549         if ((c->rex_prefix & 0x8) != 0x0)
1550                 usermode = X86EMUL_MODE_PROT64;
1551         else
1552                 usermode = X86EMUL_MODE_PROT32;
1553
1554         cs.dpl = 3;
1555         ss.dpl = 3;
1556         ops->get_msr(ctxt->vcpu, MSR_IA32_SYSENTER_CS, &msr_data);
1557         switch (usermode) {
1558         case X86EMUL_MODE_PROT32:
1559                 cs_sel = (u16)(msr_data + 16);
1560                 if ((msr_data & 0xfffc) == 0x0) {
1561                         emulate_gp(ctxt, 0);
1562                         return X86EMUL_PROPAGATE_FAULT;
1563                 }
1564                 ss_sel = (u16)(msr_data + 24);
1565                 break;
1566         case X86EMUL_MODE_PROT64:
1567                 cs_sel = (u16)(msr_data + 32);
1568                 if (msr_data == 0x0) {
1569                         emulate_gp(ctxt, 0);
1570                         return X86EMUL_PROPAGATE_FAULT;
1571                 }
1572                 ss_sel = cs_sel + 8;
1573                 cs.d = 0;
1574                 cs.l = 1;
1575                 break;
1576         }
1577         cs_sel |= SELECTOR_RPL_MASK;
1578         ss_sel |= SELECTOR_RPL_MASK;
1579
1580         ops->set_cached_descriptor(&cs, VCPU_SREG_CS, ctxt->vcpu);
1581         ops->set_segment_selector(cs_sel, VCPU_SREG_CS, ctxt->vcpu);
1582         ops->set_cached_descriptor(&ss, VCPU_SREG_SS, ctxt->vcpu);
1583         ops->set_segment_selector(ss_sel, VCPU_SREG_SS, ctxt->vcpu);
1584
1585         c->eip = c->regs[VCPU_REGS_RDX];
1586         c->regs[VCPU_REGS_RSP] = c->regs[VCPU_REGS_RCX];
1587
1588         return X86EMUL_CONTINUE;
1589 }
1590
1591 static bool emulator_bad_iopl(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1592                               struct x86_emulate_ops *ops)
1593 {
1594         int iopl;
1595         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_REAL)
1596                 return false;
1597         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_VM86)
1598                 return true;
1599         iopl = (ctxt->eflags & X86_EFLAGS_IOPL) >> IOPL_SHIFT;
1600         return ops->cpl(ctxt->vcpu) > iopl;
1601 }
1602
1603 static bool emulator_io_port_access_allowed(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1604                                             struct x86_emulate_ops *ops,
1605                                             u16 port, u16 len)
1606 {
1607         struct desc_struct tr_seg;
1608         int r;
1609         u16 io_bitmap_ptr;
1610         u8 perm, bit_idx = port & 0x7;
1611         unsigned mask = (1 << len) - 1;
1612
1613         ops->get_cached_descriptor(&tr_seg, VCPU_SREG_TR, ctxt->vcpu);
1614         if (!tr_seg.p)
1615                 return false;
1616         if (desc_limit_scaled(&tr_seg) < 103)
1617                 return false;
1618         r = ops->read_std(get_desc_base(&tr_seg) + 102, &io_bitmap_ptr, 2,
1619                           ctxt->vcpu, NULL);
1620         if (r != X86EMUL_CONTINUE)
1621                 return false;
1622         if (io_bitmap_ptr + port/8 > desc_limit_scaled(&tr_seg))
1623                 return false;
1624         r = ops->read_std(get_desc_base(&tr_seg) + io_bitmap_ptr + port/8,
1625                           &perm, 1, ctxt->vcpu, NULL);
1626         if (r != X86EMUL_CONTINUE)
1627                 return false;
1628         if ((perm >> bit_idx) & mask)
1629                 return false;
1630         return true;
1631 }
1632
1633 static bool emulator_io_permited(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1634                                  struct x86_emulate_ops *ops,
1635                                  u16 port, u16 len)
1636 {
1637         if (ctxt->perm_ok)
1638                 return true;
1639
1640         if (emulator_bad_iopl(ctxt, ops))
1641                 if (!emulator_io_port_access_allowed(ctxt, ops, port, len))
1642                         return false;
1643
1644         ctxt->perm_ok = true;
1645
1646         return true;
1647 }
1648
1649 static void save_state_to_tss16(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1650                                 struct x86_emulate_ops *ops,
1651                                 struct tss_segment_16 *tss)
1652 {
1653         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
1654
1655         tss->ip = c->eip;
1656         tss->flag = ctxt->eflags;
1657         tss->ax = c->regs[VCPU_REGS_RAX];
1658         tss->cx = c->regs[VCPU_REGS_RCX];
1659         tss->dx = c->regs[VCPU_REGS_RDX];
1660         tss->bx = c->regs[VCPU_REGS_RBX];
1661         tss->sp = c->regs[VCPU_REGS_RSP];
1662         tss->bp = c->regs[VCPU_REGS_RBP];
1663         tss->si = c->regs[VCPU_REGS_RSI];
1664         tss->di = c->regs[VCPU_REGS_RDI];
1665
1666         tss->es = ops->get_segment_selector(VCPU_SREG_ES, ctxt->vcpu);
1667         tss->cs = ops->get_segment_selector(VCPU_SREG_CS, ctxt->vcpu);
1668         tss->ss = ops->get_segment_selector(VCPU_SREG_SS, ctxt->vcpu);
1669         tss->ds = ops->get_segment_selector(VCPU_SREG_DS, ctxt->vcpu);
1670         tss->ldt = ops->get_segment_selector(VCPU_SREG_LDTR, ctxt->vcpu);
1671 }
1672
1673 static int load_state_from_tss16(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1674                                  struct x86_emulate_ops *ops,
1675                                  struct tss_segment_16 *tss)
1676 {
1677         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
1678         int ret;
1679
1680         c->eip = tss->ip;
1681         ctxt->eflags = tss->flag | 2;
1682         c->regs[VCPU_REGS_RAX] = tss->ax;
1683         c->regs[VCPU_REGS_RCX] = tss->cx;
1684         c->regs[VCPU_REGS_RDX] = tss->dx;
1685         c->regs[VCPU_REGS_RBX] = tss->bx;
1686         c->regs[VCPU_REGS_RSP] = tss->sp;
1687         c->regs[VCPU_REGS_RBP] = tss->bp;
1688         c->regs[VCPU_REGS_RSI] = tss->si;
1689         c->regs[VCPU_REGS_RDI] = tss->di;
1690
1691         /*
1692          * SDM says that segment selectors are loaded before segment
1693          * descriptors
1694          */
1695         ops->set_segment_selector(tss->ldt, VCPU_SREG_LDTR, ctxt->vcpu);
1696         ops->set_segment_selector(tss->es, VCPU_SREG_ES, ctxt->vcpu);
1697         ops->set_segment_selector(tss->cs, VCPU_SREG_CS, ctxt->vcpu);
1698         ops->set_segment_selector(tss->ss, VCPU_SREG_SS, ctxt->vcpu);
1699         ops->set_segment_selector(tss->ds, VCPU_SREG_DS, ctxt->vcpu);
1700
1701         /*
1702          * Now load segment descriptors. If fault happenes at this stage
1703          * it is handled in a context of new task
1704          */
1705         ret = load_segment_descriptor(ctxt, ops, tss->ldt, VCPU_SREG_LDTR);
1706         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
1707                 return ret;
1708         ret = load_segment_descriptor(ctxt, ops, tss->es, VCPU_SREG_ES);
1709         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
1710                 return ret;
1711         ret = load_segment_descriptor(ctxt, ops, tss->cs, VCPU_SREG_CS);
1712         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
1713                 return ret;
1714         ret = load_segment_descriptor(ctxt, ops, tss->ss, VCPU_SREG_SS);
1715         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
1716                 return ret;
1717         ret = load_segment_descriptor(ctxt, ops, tss->ds, VCPU_SREG_DS);
1718         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
1719                 return ret;
1720
1721         return X86EMUL_CONTINUE;
1722 }
1723
1724 static int task_switch_16(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1725                           struct x86_emulate_ops *ops,
1726                           u16 tss_selector, u16 old_tss_sel,
1727                           ulong old_tss_base, struct desc_struct *new_desc)
1728 {
1729         struct tss_segment_16 tss_seg;
1730         int ret;
1731         u32 err, new_tss_base = get_desc_base(new_desc);
1732
1733         ret = ops->read_std(old_tss_base, &tss_seg, sizeof tss_seg, ctxt->vcpu,
1734                             &err);
1735         if (ret == X86EMUL_PROPAGATE_FAULT) {
1736                 /* FIXME: need to provide precise fault address */
1737                 emulate_pf(ctxt, old_tss_base, err);
1738                 return ret;
1739         }
1740
1741         save_state_to_tss16(ctxt, ops, &tss_seg);
1742
1743         ret = ops->write_std(old_tss_base, &tss_seg, sizeof tss_seg, ctxt->vcpu,
1744                              &err);
1745         if (ret == X86EMUL_PROPAGATE_FAULT) {
1746                 /* FIXME: need to provide precise fault address */
1747                 emulate_pf(ctxt, old_tss_base, err);
1748                 return ret;
1749         }
1750
1751         ret = ops->read_std(new_tss_base, &tss_seg, sizeof tss_seg, ctxt->vcpu,
1752                             &err);
1753         if (ret == X86EMUL_PROPAGATE_FAULT) {
1754                 /* FIXME: need to provide precise fault address */
1755                 emulate_pf(ctxt, new_tss_base, err);
1756                 return ret;
1757         }
1758
1759         if (old_tss_sel != 0xffff) {
1760                 tss_seg.prev_task_link = old_tss_sel;
1761
1762                 ret = ops->write_std(new_tss_base,
1763                                      &tss_seg.prev_task_link,
1764                                      sizeof tss_seg.prev_task_link,
1765                                      ctxt->vcpu, &err);
1766                 if (ret == X86EMUL_PROPAGATE_FAULT) {
1767                         /* FIXME: need to provide precise fault address */
1768                         emulate_pf(ctxt, new_tss_base, err);
1769                         return ret;
1770                 }
1771         }
1772
1773         return load_state_from_tss16(ctxt, ops, &tss_seg);
1774 }
1775
1776 static void save_state_to_tss32(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1777                                 struct x86_emulate_ops *ops,
1778                                 struct tss_segment_32 *tss)
1779 {
1780         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
1781
1782         tss->cr3 = ops->get_cr(3, ctxt->vcpu);
1783         tss->eip = c->eip;
1784         tss->eflags = ctxt->eflags;
1785         tss->eax = c->regs[VCPU_REGS_RAX];
1786         tss->ecx = c->regs[VCPU_REGS_RCX];
1787         tss->edx = c->regs[VCPU_REGS_RDX];
1788         tss->ebx = c->regs[VCPU_REGS_RBX];
1789         tss->esp = c->regs[VCPU_REGS_RSP];
1790         tss->ebp = c->regs[VCPU_REGS_RBP];
1791         tss->esi = c->regs[VCPU_REGS_RSI];
1792         tss->edi = c->regs[VCPU_REGS_RDI];
1793
1794         tss->es = ops->get_segment_selector(VCPU_SREG_ES, ctxt->vcpu);
1795         tss->cs = ops->get_segment_selector(VCPU_SREG_CS, ctxt->vcpu);
1796         tss->ss = ops->get_segment_selector(VCPU_SREG_SS, ctxt->vcpu);
1797         tss->ds = ops->get_segment_selector(VCPU_SREG_DS, ctxt->vcpu);
1798         tss->fs = ops->get_segment_selector(VCPU_SREG_FS, ctxt->vcpu);
1799         tss->gs = ops->get_segment_selector(VCPU_SREG_GS, ctxt->vcpu);
1800         tss->ldt_selector = ops->get_segment_selector(VCPU_SREG_LDTR, ctxt->vcpu);
1801 }
1802
1803 static int load_state_from_tss32(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1804                                  struct x86_emulate_ops *ops,
1805                                  struct tss_segment_32 *tss)
1806 {
1807         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
1808         int ret;
1809
1810         if (ops->set_cr(3, tss->cr3, ctxt->vcpu)) {
1811                 emulate_gp(ctxt, 0);
1812                 return X86EMUL_PROPAGATE_FAULT;
1813         }
1814         c->eip = tss->eip;
1815         ctxt->eflags = tss->eflags | 2;
1816         c->regs[VCPU_REGS_RAX] = tss->eax;
1817         c->regs[VCPU_REGS_RCX] = tss->ecx;
1818         c->regs[VCPU_REGS_RDX] = tss->edx;
1819         c->regs[VCPU_REGS_RBX] = tss->ebx;
1820         c->regs[VCPU_REGS_RSP] = tss->esp;
1821         c->regs[VCPU_REGS_RBP] = tss->ebp;
1822         c->regs[VCPU_REGS_RSI] = tss->esi;
1823         c->regs[VCPU_REGS_RDI] = tss->edi;
1824
1825         /*
1826          * SDM says that segment selectors are loaded before segment
1827          * descriptors
1828          */
1829         ops->set_segment_selector(tss->ldt_selector, VCPU_SREG_LDTR, ctxt->vcpu);
1830         ops->set_segment_selector(tss->es, VCPU_SREG_ES, ctxt->vcpu);
1831         ops->set_segment_selector(tss->cs, VCPU_SREG_CS, ctxt->vcpu);
1832         ops->set_segment_selector(tss->ss, VCPU_SREG_SS, ctxt->vcpu);
1833         ops->set_segment_selector(tss->ds, VCPU_SREG_DS, ctxt->vcpu);
1834         ops->set_segment_selector(tss->fs, VCPU_SREG_FS, ctxt->vcpu);
1835         ops->set_segment_selector(tss->gs, VCPU_SREG_GS, ctxt->vcpu);
1836
1837         /*
1838          * Now load segment descriptors. If fault happenes at this stage
1839          * it is handled in a context of new task
1840          */
1841         ret = load_segment_descriptor(ctxt, ops, tss->ldt_selector, VCPU_SREG_LDTR);
1842         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
1843                 return ret;
1844         ret = load_segment_descriptor(ctxt, ops, tss->es, VCPU_SREG_ES);
1845         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
1846                 return ret;
1847         ret = load_segment_descriptor(ctxt, ops, tss->cs, VCPU_SREG_CS);
1848         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
1849                 return ret;
1850         ret = load_segment_descriptor(ctxt, ops, tss->ss, VCPU_SREG_SS);
1851         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
1852                 return ret;
1853         ret = load_segment_descriptor(ctxt, ops, tss->ds, VCPU_SREG_DS);
1854         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
1855                 return ret;
1856         ret = load_segment_descriptor(ctxt, ops, tss->fs, VCPU_SREG_FS);
1857         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
1858                 return ret;
1859         ret = load_segment_descriptor(ctxt, ops, tss->gs, VCPU_SREG_GS);
1860         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
1861                 return ret;
1862
1863         return X86EMUL_CONTINUE;
1864 }
1865
1866 static int task_switch_32(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1867                           struct x86_emulate_ops *ops,
1868                           u16 tss_selector, u16 old_tss_sel,
1869                           ulong old_tss_base, struct desc_struct *new_desc)
1870 {
1871         struct tss_segment_32 tss_seg;
1872         int ret;
1873         u32 err, new_tss_base = get_desc_base(new_desc);
1874
1875         ret = ops->read_std(old_tss_base, &tss_seg, sizeof tss_seg, ctxt->vcpu,
1876                             &err);
1877         if (ret == X86EMUL_PROPAGATE_FAULT) {
1878                 /* FIXME: need to provide precise fault address */
1879                 emulate_pf(ctxt, old_tss_base, err);
1880                 return ret;
1881         }
1882
1883         save_state_to_tss32(ctxt, ops, &tss_seg);
1884
1885         ret = ops->write_std(old_tss_base, &tss_seg, sizeof tss_seg, ctxt->vcpu,
1886                              &err);
1887         if (ret == X86EMUL_PROPAGATE_FAULT) {
1888                 /* FIXME: need to provide precise fault address */
1889                 emulate_pf(ctxt, old_tss_base, err);
1890                 return ret;
1891         }
1892
1893         ret = ops->read_std(new_tss_base, &tss_seg, sizeof tss_seg, ctxt->vcpu,
1894                             &err);
1895         if (ret == X86EMUL_PROPAGATE_FAULT) {
1896                 /* FIXME: need to provide precise fault address */
1897                 emulate_pf(ctxt, new_tss_base, err);
1898                 return ret;
1899         }
1900
1901         if (old_tss_sel != 0xffff) {
1902                 tss_seg.prev_task_link = old_tss_sel;
1903
1904                 ret = ops->write_std(new_tss_base,
1905                                      &tss_seg.prev_task_link,
1906                                      sizeof tss_seg.prev_task_link,
1907                                      ctxt->vcpu, &err);
1908                 if (ret == X86EMUL_PROPAGATE_FAULT) {
1909                         /* FIXME: need to provide precise fault address */
1910                         emulate_pf(ctxt, new_tss_base, err);
1911                         return ret;
1912                 }
1913         }
1914
1915         return load_state_from_tss32(ctxt, ops, &tss_seg);
1916 }
1917
1918 static int emulator_do_task_switch(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1919                                    struct x86_emulate_ops *ops,
1920                                    u16 tss_selector, int reason,
1921                                    bool has_error_code, u32 error_code)
1922 {
1923         struct desc_struct curr_tss_desc, next_tss_desc;
1924         int ret;
1925         u16 old_tss_sel = ops->get_segment_selector(VCPU_SREG_TR, ctxt->vcpu);
1926         ulong old_tss_base =
1927                 ops->get_cached_segment_base(VCPU_SREG_TR, ctxt->vcpu);
1928         u32 desc_limit;
1929
1930         /* FIXME: old_tss_base == ~0 ? */
1931
1932         ret = read_segment_descriptor(ctxt, ops, tss_selector, &next_tss_desc);
1933         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
1934                 return ret;
1935         ret = read_segment_descriptor(ctxt, ops, old_tss_sel, &curr_tss_desc);
1936         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
1937                 return ret;
1938
1939         /* FIXME: check that next_tss_desc is tss */
1940
1941         if (reason != TASK_SWITCH_IRET) {
1942                 if ((tss_selector & 3) > next_tss_desc.dpl ||
1943                     ops->cpl(ctxt->vcpu) > next_tss_desc.dpl) {
1944                         emulate_gp(ctxt, 0);
1945                         return X86EMUL_PROPAGATE_FAULT;
1946                 }
1947         }
1948
1949         desc_limit = desc_limit_scaled(&next_tss_desc);
1950         if (!next_tss_desc.p ||
1951             ((desc_limit < 0x67 && (next_tss_desc.type & 8)) ||
1952              desc_limit < 0x2b)) {
1953                 emulate_ts(ctxt, tss_selector & 0xfffc);
1954                 return X86EMUL_PROPAGATE_FAULT;
1955         }
1956
1957         if (reason == TASK_SWITCH_IRET || reason == TASK_SWITCH_JMP) {
1958                 curr_tss_desc.type &= ~(1 << 1); /* clear busy flag */
1959                 write_segment_descriptor(ctxt, ops, old_tss_sel,
1960                                          &curr_tss_desc);
1961         }
1962
1963         if (reason == TASK_SWITCH_IRET)
1964                 ctxt->eflags = ctxt->eflags & ~X86_EFLAGS_NT;
1965
1966         /* set back link to prev task only if NT bit is set in eflags
1967            note that old_tss_sel is not used afetr this point */
1968         if (reason != TASK_SWITCH_CALL && reason != TASK_SWITCH_GATE)
1969                 old_tss_sel = 0xffff;
1970
1971         if (next_tss_desc.type & 8)
1972                 ret = task_switch_32(ctxt, ops, tss_selector, old_tss_sel,
1973                                      old_tss_base, &next_tss_desc);
1974         else
1975                 ret = task_switch_16(ctxt, ops, tss_selector, old_tss_sel,
1976                                      old_tss_base, &next_tss_desc);
1977         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
1978                 return ret;
1979
1980         if (reason == TASK_SWITCH_CALL || reason == TASK_SWITCH_GATE)
1981                 ctxt->eflags = ctxt->eflags | X86_EFLAGS_NT;
1982
1983         if (reason != TASK_SWITCH_IRET) {
1984                 next_tss_desc.type |= (1 << 1); /* set busy flag */
1985                 write_segment_descriptor(ctxt, ops, tss_selector,
1986                                          &next_tss_desc);
1987         }
1988
1989         ops->set_cr(0,  ops->get_cr(0, ctxt->vcpu) | X86_CR0_TS, ctxt->vcpu);
1990         ops->set_cached_descriptor(&next_tss_desc, VCPU_SREG_TR, ctxt->vcpu);
1991         ops->set_segment_selector(tss_selector, VCPU_SREG_TR, ctxt->vcpu);
1992
1993         if (has_error_code) {
1994                 struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
1995
1996                 c->op_bytes = c->ad_bytes = (next_tss_desc.type & 8) ? 4 : 2;
1997                 c->lock_prefix = 0;
1998                 c->src.val = (unsigned long) error_code;
1999                 emulate_push(ctxt, ops);
2000         }
2001
2002         return ret;
2003 }
2004
2005 int emulator_task_switch(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
2006                          u16 tss_selector, int reason,
2007                          bool has_error_code, u32 error_code)
2008 {
2009         struct x86_emulate_ops *ops = ctxt->ops;
2010         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
2011         int rc;
2012
2013         c->eip = ctxt->eip;
2014         c->dst.type = OP_NONE;
2015
2016         rc = emulator_do_task_switch(ctxt, ops, tss_selector, reason,
2017                                      has_error_code, error_code);
2018
2019         if (rc == X86EMUL_CONTINUE) {
2020                 rc = writeback(ctxt, ops);
2021                 if (rc == X86EMUL_CONTINUE)
2022                         ctxt->eip = c->eip;
2023         }
2024
2025         return (rc == X86EMUL_UNHANDLEABLE) ? -1 : 0;
2026 }
2027
2028 static void string_addr_inc(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, unsigned long base,
2029                             int reg, struct operand *op)
2030 {
2031         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
2032         int df = (ctxt->eflags & EFLG_DF) ? -1 : 1;
2033
2034         register_address_increment(c, &c->regs[reg], df * op->bytes);
2035         op->addr.mem = register_address(c,  base, c->regs[reg]);
2036 }
2037
2038 static int em_push(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2039 {
2040         emulate_push(ctxt, ctxt->ops);
2041         return X86EMUL_CONTINUE;
2042 }
2043
2044 #define D(_y) { .flags = (_y) }
2045 #define N    D(0)
2046 #define G(_f, _g) { .flags = ((_f) | Group), .u.group = (_g) }
2047 #define GD(_f, _g) { .flags = ((_f) | Group | GroupDual), .u.gdual = (_g) }
2048 #define I(_f, _e) { .flags = (_f), .u.execute = (_e) }
2049
2050 static struct opcode group1[] = {
2051         X7(D(Lock)), N
2052 };
2053
2054 static struct opcode group1A[] = {
2055         D(DstMem | SrcNone | ModRM | Mov | Stack), N, N, N, N, N, N, N,
2056 };
2057
2058 static struct opcode group3[] = {
2059         D(DstMem | SrcImm | ModRM), D(DstMem | SrcImm | ModRM),
2060         D(DstMem | SrcNone | ModRM | Lock), D(DstMem | SrcNone | ModRM | Lock),
2061         X4(D(Undefined)),
2062 };
2063
2064 static struct opcode group4[] = {
2065         D(ByteOp | DstMem | SrcNone | ModRM | Lock), D(ByteOp | DstMem | SrcNone | ModRM | Lock),
2066         N, N, N, N, N, N,
2067 };
2068
2069 static struct opcode group5[] = {
2070         D(DstMem | SrcNone | ModRM | Lock), D(DstMem | SrcNone | ModRM | Lock),
2071         D(SrcMem | ModRM | Stack), N,
2072         D(SrcMem | ModRM | Stack), D(SrcMemFAddr | ModRM | ImplicitOps),
2073         D(SrcMem | ModRM | Stack), N,
2074 };
2075
2076 static struct group_dual group7 = { {
2077         N, N, D(ModRM | SrcMem | Priv), D(ModRM | SrcMem | Priv),
2078         D(SrcNone | ModRM | DstMem | Mov), N,
2079         D(SrcMem16 | ModRM | Mov | Priv),
2080         D(SrcMem | ModRM | ByteOp | Priv | NoAccess),
2081 }, {
2082         D(SrcNone | ModRM | Priv), N, N, D(SrcNone | ModRM | Priv),
2083         D(SrcNone | ModRM | DstMem | Mov), N,
2084         D(SrcMem16 | ModRM | Mov | Priv), N,
2085 } };
2086
2087 static struct opcode group8[] = {
2088         N, N, N, N,
2089         D(DstMem | SrcImmByte | ModRM), D(DstMem | SrcImmByte | ModRM | Lock),
2090         D(DstMem | SrcImmByte | ModRM | Lock), D(DstMem | SrcImmByte | ModRM | Lock),
2091 };
2092
2093 static struct group_dual group9 = { {
2094         N, D(DstMem64 | ModRM | Lock), N, N, N, N, N, N,
2095 }, {
2096         N, N, N, N, N, N, N, N,
2097 } };
2098
2099 static struct opcode opcode_table[256] = {
2100         /* 0x00 - 0x07 */
2101         D(ByteOp | DstMem | SrcReg | ModRM | Lock), D(DstMem | SrcReg | ModRM | Lock),
2102         D(ByteOp | DstReg | SrcMem | ModRM), D(DstReg | SrcMem | ModRM),
2103         D(ByteOp | DstAcc | SrcImm), D(DstAcc | SrcImm),
2104         D(ImplicitOps | Stack | No64), D(ImplicitOps | Stack | No64),
2105         /* 0x08 - 0x0F */
2106         D(ByteOp | DstMem | SrcReg | ModRM | Lock), D(DstMem | SrcReg | ModRM | Lock),
2107         D(ByteOp | DstReg | SrcMem | ModRM), D(DstReg | SrcMem | ModRM),
2108         D(ByteOp | DstAcc | SrcImm), D(DstAcc | SrcImm),
2109         D(ImplicitOps | Stack | No64), N,
2110         /* 0x10 - 0x17 */
2111         D(ByteOp | DstMem | SrcReg | ModRM | Lock), D(DstMem | SrcReg | ModRM | Lock),
2112         D(ByteOp | DstReg | SrcMem | ModRM), D(DstReg | SrcMem | ModRM),
2113         D(ByteOp | DstAcc | SrcImm), D(DstAcc | SrcImm),
2114         D(ImplicitOps | Stack | No64), D(ImplicitOps | Stack | No64),
2115         /* 0x18 - 0x1F */
2116         D(ByteOp | DstMem | SrcReg | ModRM | Lock), D(DstMem | SrcReg | ModRM | Lock),
2117         D(ByteOp | DstReg | SrcMem | ModRM), D(DstReg | SrcMem | ModRM),
2118         D(ByteOp | DstAcc | SrcImm), D(DstAcc | SrcImm),
2119         D(ImplicitOps | Stack | No64), D(ImplicitOps | Stack | No64),
2120         /* 0x20 - 0x27 */
2121         D(ByteOp | DstMem | SrcReg | ModRM | Lock), D(DstMem | SrcReg | ModRM | Lock),
2122         D(ByteOp | DstReg | SrcMem | ModRM), D(DstReg | SrcMem | ModRM),
2123         D(ByteOp | DstAcc | SrcImmByte), D(DstAcc | SrcImm), N, N,
2124         /* 0x28 - 0x2F */
2125         D(ByteOp | DstMem | SrcReg | ModRM | Lock), D(DstMem | SrcReg | ModRM | Lock),
2126         D(ByteOp | DstReg | SrcMem | ModRM), D(DstReg | SrcMem | ModRM),
2127         D(ByteOp | DstAcc | SrcImmByte), D(DstAcc | SrcImm), N, N,
2128         /* 0x30 - 0x37 */
2129         D(ByteOp | DstMem | SrcReg | ModRM | Lock), D(DstMem | SrcReg | ModRM | Lock),
2130         D(ByteOp | DstReg | SrcMem | ModRM), D(DstReg | SrcMem | ModRM),
2131         D(ByteOp | DstAcc | SrcImmByte), D(DstAcc | SrcImm), N, N,
2132         /* 0x38 - 0x3F */
2133         D(ByteOp | DstMem | SrcReg | ModRM), D(DstMem | SrcReg | ModRM),
2134         D(ByteOp | DstReg | SrcMem | ModRM), D(DstReg | SrcMem | ModRM),
2135         D(ByteOp | DstAcc | SrcImm), D(DstAcc | SrcImm),
2136         N, N,
2137         /* 0x40 - 0x4F */
2138         X16(D(DstReg)),
2139         /* 0x50 - 0x57 */
2140         X8(I(SrcReg | Stack, em_push)),
2141         /* 0x58 - 0x5F */
2142         X8(D(DstReg | Stack)),
2143         /* 0x60 - 0x67 */
2144         D(ImplicitOps | Stack | No64), D(ImplicitOps | Stack | No64),
2145         N, D(DstReg | SrcMem32 | ModRM | Mov) /* movsxd (x86/64) */ ,
2146         N, N, N, N,
2147         /* 0x68 - 0x6F */
2148         I(SrcImm | Mov | Stack, em_push), N,
2149         I(SrcImmByte | Mov | Stack, em_push), N,
2150         D(DstDI | ByteOp | Mov | String), D(DstDI | Mov | String), /* insb, insw/insd */
2151         D(SrcSI | ByteOp | ImplicitOps | String), D(SrcSI | ImplicitOps | String), /* outsb, outsw/outsd */
2152         /* 0x70 - 0x7F */
2153         X16(D(SrcImmByte)),
2154         /* 0x80 - 0x87 */
2155         G(ByteOp | DstMem | SrcImm | ModRM | Group, group1),
2156         G(DstMem | SrcImm | ModRM | Group, group1),
2157         G(ByteOp | DstMem | SrcImm | ModRM | No64 | Group, group1),
2158         G(DstMem | SrcImmByte | ModRM | Group, group1),
2159         D(ByteOp | DstMem | SrcReg | ModRM), D(DstMem | SrcReg | ModRM),
2160         D(ByteOp | DstMem | SrcReg | ModRM | Lock), D(DstMem | SrcReg | ModRM | Lock),
2161         /* 0x88 - 0x8F */
2162         D(ByteOp | DstMem | SrcReg | ModRM | Mov), D(DstMem | SrcReg | ModRM | Mov),
2163         D(ByteOp | DstReg | SrcMem | ModRM | Mov), D(DstReg | SrcMem | ModRM | Mov),
2164         D(DstMem | SrcNone | ModRM | Mov), D(ModRM | SrcMem | NoAccess | DstReg),
2165         D(ImplicitOps | SrcMem16 | ModRM), G(0, group1A),
2166         /* 0x90 - 0x97 */
2167         X8(D(SrcAcc | DstReg)),
2168         /* 0x98 - 0x9F */
2169         N, N, D(SrcImmFAddr | No64), N,
2170         D(ImplicitOps | Stack), D(ImplicitOps | Stack), N, N,
2171         /* 0xA0 - 0xA7 */
2172         D(ByteOp | DstAcc | SrcMem | Mov | MemAbs), D(DstAcc | SrcMem | Mov | MemAbs),
2173         D(ByteOp | DstMem | SrcAcc | Mov | MemAbs), D(DstMem | SrcAcc | Mov | MemAbs),
2174         D(ByteOp | SrcSI | DstDI | Mov | String), D(SrcSI | DstDI | Mov | String),
2175         D(ByteOp | SrcSI | DstDI | String), D(SrcSI | DstDI | String),
2176         /* 0xA8 - 0xAF */
2177         D(DstAcc | SrcImmByte | ByteOp), D(DstAcc | SrcImm), D(ByteOp | DstDI | Mov | String), D(DstDI | Mov | String),
2178         D(ByteOp | SrcSI | DstAcc | Mov | String), D(SrcSI | DstAcc | Mov | String),
2179         D(ByteOp | DstDI | String), D(DstDI | String),
2180         /* 0xB0 - 0xB7 */
2181         X8(D(ByteOp | DstReg | SrcImm | Mov)),
2182         /* 0xB8 - 0xBF */
2183         X8(D(DstReg | SrcImm | Mov)),
2184         /* 0xC0 - 0xC7 */
2185         D(ByteOp | DstMem | SrcImm | ModRM), D(DstMem | SrcImmByte | ModRM),
2186         N, D(ImplicitOps | Stack), N, N,
2187         D(ByteOp | DstMem | SrcImm | ModRM | Mov), D(DstMem | SrcImm | ModRM | Mov),
2188         /* 0xC8 - 0xCF */
2189         N, N, N, D(ImplicitOps | Stack),
2190         D(ImplicitOps), D(SrcImmByte), D(ImplicitOps | No64), D(ImplicitOps),
2191         /* 0xD0 - 0xD7 */
2192         D(ByteOp | DstMem | SrcImplicit | ModRM), D(DstMem | SrcImplicit | ModRM),
2193         D(ByteOp | DstMem | SrcImplicit | ModRM), D(DstMem | SrcImplicit | ModRM),
2194         N, N, N, N,
2195         /* 0xD8 - 0xDF */
2196         N, N, N, N, N, N, N, N,
2197         /* 0xE0 - 0xE7 */
2198         N, N, N, N,
2199         D(ByteOp | SrcImmUByte | DstAcc), D(SrcImmUByte | DstAcc),
2200         D(ByteOp | SrcImmUByte | DstAcc), D(SrcImmUByte | DstAcc),
2201         /* 0xE8 - 0xEF */
2202         D(SrcImm | Stack), D(SrcImm | ImplicitOps),
2203         D(SrcImmFAddr | No64), D(SrcImmByte | ImplicitOps),
2204         D(SrcNone | ByteOp | DstAcc), D(SrcNone | DstAcc),
2205         D(SrcNone | ByteOp | DstAcc), D(SrcNone | DstAcc),
2206         /* 0xF0 - 0xF7 */
2207         N, N, N, N,
2208         D(ImplicitOps | Priv), D(ImplicitOps), G(ByteOp, group3), G(0, group3),
2209         /* 0xF8 - 0xFF */
2210         D(ImplicitOps), N, D(ImplicitOps), D(ImplicitOps),
2211         D(ImplicitOps), D(ImplicitOps), G(0, group4), G(0, group5),
2212 };
2213
2214 static struct opcode twobyte_table[256] = {
2215         /* 0x00 - 0x0F */
2216         N, GD(0, &group7), N, N,
2217         N, D(ImplicitOps), D(ImplicitOps | Priv), N,
2218         D(ImplicitOps | Priv), D(ImplicitOps | Priv), N, N,
2219         N, D(ImplicitOps | ModRM), N, N,
2220         /* 0x10 - 0x1F */
2221         N, N, N, N, N, N, N, N, D(ImplicitOps | ModRM), N, N, N, N, N, N, N,
2222         /* 0x20 - 0x2F */
2223         D(ModRM | DstMem | Priv | Op3264), D(ModRM | DstMem | Priv | Op3264),
2224         D(ModRM | SrcMem | Priv | Op3264), D(ModRM | SrcMem | Priv | Op3264),
2225         N, N, N, N,
2226         N, N, N, N, N, N, N, N,
2227         /* 0x30 - 0x3F */
2228         D(ImplicitOps | Priv), N, D(ImplicitOps | Priv), N,
2229         D(ImplicitOps), D(ImplicitOps | Priv), N, N,
2230         N, N, N, N, N, N, N, N,
2231         /* 0x40 - 0x4F */
2232         X16(D(DstReg | SrcMem | ModRM | Mov)),
2233         /* 0x50 - 0x5F */
2234         N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N,
2235         /* 0x60 - 0x6F */
2236         N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N,
2237         /* 0x70 - 0x7F */
2238         N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N,
2239         /* 0x80 - 0x8F */
2240         X16(D(SrcImm)),
2241         /* 0x90 - 0x9F */
2242         N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N,
2243         /* 0xA0 - 0xA7 */
2244         D(ImplicitOps | Stack), D(ImplicitOps | Stack),
2245         N, D(DstMem | SrcReg | ModRM | BitOp),
2246         D(DstMem | SrcReg | Src2ImmByte | ModRM),
2247         D(DstMem | SrcReg | Src2CL | ModRM), N, N,
2248         /* 0xA8 - 0xAF */
2249         D(ImplicitOps | Stack), D(ImplicitOps | Stack),
2250         N, D(DstMem | SrcReg | ModRM | BitOp | Lock),
2251         D(DstMem | SrcReg | Src2ImmByte | ModRM),
2252         D(DstMem | SrcReg | Src2CL | ModRM),
2253         D(ModRM), N,
2254         /* 0xB0 - 0xB7 */
2255         D(ByteOp | DstMem | SrcReg | ModRM | Lock), D(DstMem | SrcReg | ModRM | Lock),
2256         N, D(DstMem | SrcReg | ModRM | BitOp | Lock),
2257         N, N, D(ByteOp | DstReg | SrcMem | ModRM | Mov),
2258             D(DstReg | SrcMem16 | ModRM | Mov),
2259         /* 0xB8 - 0xBF */
2260         N, N,
2261         G(0, group8), D(DstMem | SrcReg | ModRM | BitOp | Lock),
2262         N, N, D(ByteOp | DstReg | SrcMem | ModRM | Mov),
2263             D(DstReg | SrcMem16 | ModRM | Mov),
2264         /* 0xC0 - 0xCF */
2265         N, N, N, D(DstMem | SrcReg | ModRM | Mov),
2266         N, N, N, GD(0, &group9),
2267         N, N, N, N, N, N, N, N,
2268         /* 0xD0 - 0xDF */
2269         N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N,
2270         /* 0xE0 - 0xEF */
2271         N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N,
2272         /* 0xF0 - 0xFF */
2273         N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N
2274 };
2275
2276 #undef D
2277 #undef N
2278 #undef G
2279 #undef GD
2280 #undef I
2281
2282 int
2283 x86_decode_insn(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2284 {
2285         struct x86_emulate_ops *ops = ctxt->ops;
2286         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
2287         int rc = X86EMUL_CONTINUE;
2288         int mode = ctxt->mode;
2289         int def_op_bytes, def_ad_bytes, dual, goffset;
2290         struct opcode opcode, *g_mod012, *g_mod3;
2291         struct operand memop = { .type = OP_NONE };
2292
2293         /* we cannot decode insn before we complete previous rep insn */
2294         WARN_ON(ctxt->restart);
2295
2296         c->eip = ctxt->eip;
2297         c->fetch.start = c->fetch.end = c->eip;
2298         ctxt->cs_base = seg_base(ctxt, ops, VCPU_SREG_CS);
2299
2300         switch (mode) {
2301         case X86EMUL_MODE_REAL:
2302         case X86EMUL_MODE_VM86:
2303         case X86EMUL_MODE_PROT16:
2304                 def_op_bytes = def_ad_bytes = 2;
2305                 break;
2306         case X86EMUL_MODE_PROT32:
2307                 def_op_bytes = def_ad_bytes = 4;
2308                 break;
2309 #ifdef CONFIG_X86_64
2310         case X86EMUL_MODE_PROT64:
2311                 def_op_bytes = 4;
2312                 def_ad_bytes = 8;
2313                 break;
2314 #endif
2315         default:
2316                 return -1;
2317         }
2318
2319         c->op_bytes = def_op_bytes;
2320         c->ad_bytes = def_ad_bytes;
2321
2322         /* Legacy prefixes. */
2323         for (;;) {
2324                 switch (c->b = insn_fetch(u8, 1, c->eip)) {
2325                 case 0x66:      /* operand-size override */
2326                         /* switch between 2/4 bytes */
2327                         c->op_bytes = def_op_bytes ^ 6;
2328                         break;
2329                 case 0x67:      /* address-size override */
2330                         if (mode == X86EMUL_MODE_PROT64)
2331                                 /* switch between 4/8 bytes */
2332                                 c->ad_bytes = def_ad_bytes ^ 12;
2333                         else
2334                                 /* switch between 2/4 bytes */
2335                                 c->ad_bytes = def_ad_bytes ^ 6;
2336                         break;
2337                 case 0x26:      /* ES override */
2338                 case 0x2e:      /* CS override */
2339                 case 0x36:      /* SS override */
2340                 case 0x3e:      /* DS override */
2341                         set_seg_override(c, (c->b >> 3) & 3);
2342                         break;
2343                 case 0x64:      /* FS override */
2344                 case 0x65:      /* GS override */
2345                         set_seg_override(c, c->b & 7);
2346                         break;
2347                 case 0x40 ... 0x4f: /* REX */
2348                         if (mode != X86EMUL_MODE_PROT64)
2349                                 goto done_prefixes;
2350                         c->rex_prefix = c->b;
2351                         continue;
2352                 case 0xf0:      /* LOCK */
2353                         c->lock_prefix = 1;
2354                         break;
2355                 case 0xf2:      /* REPNE/REPNZ */
2356                         c->rep_prefix = REPNE_PREFIX;
2357                         break;
2358                 case 0xf3:      /* REP/REPE/REPZ */
2359                         c->rep_prefix = REPE_PREFIX;
2360                         break;
2361                 default:
2362                         goto done_prefixes;
2363                 }
2364
2365                 /* Any legacy prefix after a REX prefix nullifies its effect. */
2366
2367                 c->rex_prefix = 0;
2368         }
2369
2370 done_prefixes:
2371
2372         /* REX prefix. */
2373         if (c->rex_prefix & 8)
2374                 c->op_bytes = 8;        /* REX.W */
2375
2376         /* Opcode byte(s). */
2377         opcode = opcode_table[c->b];
2378         /* Two-byte opcode? */
2379         if (c->b == 0x0f) {
2380                 c->twobyte = 1;
2381                 c->b = insn_fetch(u8, 1, c->eip);
2382                 opcode = twobyte_table[c->b];
2383         }
2384         c->d = opcode.flags;
2385
2386         if (c->d & Group) {
2387                 dual = c->d & GroupDual;
2388                 c->modrm = insn_fetch(u8, 1, c->eip);
2389                 --c->eip;
2390
2391                 if (c->d & GroupDual) {
2392                         g_mod012 = opcode.u.gdual->mod012;
2393                         g_mod3 = opcode.u.gdual->mod3;
2394                 } else
2395                         g_mod012 = g_mod3 = opcode.u.group;
2396
2397                 c->d &= ~(Group | GroupDual);
2398
2399                 goffset = (c->modrm >> 3) & 7;
2400
2401                 if ((c->modrm >> 6) == 3)
2402                         opcode = g_mod3[goffset];
2403                 else
2404                         opcode = g_mod012[goffset];
2405                 c->d |= opcode.flags;
2406         }
2407
2408         c->execute = opcode.u.execute;
2409
2410         /* Unrecognised? */
2411         if (c->d == 0 || (c->d & Undefined)) {
2412                 DPRINTF("Cannot emulate %02x\n", c->b);
2413                 return -1;
2414         }
2415
2416         if (mode == X86EMUL_MODE_PROT64 && (c->d & Stack))
2417                 c->op_bytes = 8;
2418
2419         if (c->d & Op3264) {
2420                 if (mode == X86EMUL_MODE_PROT64)
2421                         c->op_bytes = 8;
2422                 else
2423                         c->op_bytes = 4;
2424         }
2425
2426         /* ModRM and SIB bytes. */
2427         if (c->d & ModRM) {
2428                 rc = decode_modrm(ctxt, ops, &memop);
2429                 if (!c->has_seg_override)
2430                         set_seg_override(c, c->modrm_seg);
2431         } else if (c->d & MemAbs)
2432                 rc = decode_abs(ctxt, ops, &memop);
2433         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2434                 goto done;
2435
2436         if (!c->has_seg_override)
2437                 set_seg_override(c, VCPU_SREG_DS);
2438
2439         if (memop.type == OP_MEM && !(!c->twobyte && c->b == 0x8d))
2440                 memop.addr.mem += seg_override_base(ctxt, ops, c);
2441
2442         if (memop.type == OP_MEM && c->ad_bytes != 8)
2443                 memop.addr.mem = (u32)memop.addr.mem;
2444
2445         if (memop.type == OP_MEM && c->rip_relative)
2446                 memop.addr.mem += c->eip;
2447
2448         /*
2449          * Decode and fetch the source operand: register, memory
2450          * or immediate.
2451          */
2452         switch (c->d & SrcMask) {
2453         case SrcNone:
2454                 break;
2455         case SrcReg:
2456                 decode_register_operand(&c->src, c, 0);
2457                 break;
2458         case SrcMem16:
2459                 memop.bytes = 2;
2460                 goto srcmem_common;
2461         case SrcMem32:
2462                 memop.bytes = 4;
2463                 goto srcmem_common;
2464         case SrcMem:
2465                 memop.bytes = (c->d & ByteOp) ? 1 :
2466                                                            c->op_bytes;
2467         srcmem_common:
2468                 c->src = memop;
2469                 break;
2470         case SrcImm:
2471         case SrcImmU:
2472                 c->src.type = OP_IMM;
2473                 c->src.addr.mem = c->eip;
2474                 c->src.bytes = (c->d & ByteOp) ? 1 : c->op_bytes;
2475                 if (c->src.bytes == 8)
2476                         c->src.bytes = 4;
2477                 /* NB. Immediates are sign-extended as necessary. */
2478                 switch (c->src.bytes) {
2479                 case 1:
2480                         c->src.val = insn_fetch(s8, 1, c->eip);
2481                         break;
2482                 case 2:
2483                         c->src.val = insn_fetch(s16, 2, c->eip);
2484                         break;
2485                 case 4:
2486                         c->src.val = insn_fetch(s32, 4, c->eip);
2487                         break;
2488                 }
2489                 if ((c->d & SrcMask) == SrcImmU) {
2490                         switch (c->src.bytes) {
2491                         case 1:
2492                                 c->src.val &= 0xff;
2493                                 break;
2494                         case 2:
2495                                 c->src.val &= 0xffff;
2496                                 break;
2497                         case 4:
2498                                 c->src.val &= 0xffffffff;
2499                                 break;
2500                         }
2501                 }
2502                 break;
2503         case SrcImmByte:
2504         case SrcImmUByte:
2505                 c->src.type = OP_IMM;
2506                 c->src.addr.mem = c->eip;
2507                 c->src.bytes = 1;
2508                 if ((c->d & SrcMask) == SrcImmByte)
2509                         c->src.val = insn_fetch(s8, 1, c->eip);
2510                 else
2511                         c->src.val = insn_fetch(u8, 1, c->eip);
2512                 break;
2513         case SrcAcc:
2514                 c->src.type = OP_REG;
2515                 c->src.bytes = (c->d & ByteOp) ? 1 : c->op_bytes;
2516                 c->src.addr.reg = &c->regs[VCPU_REGS_RAX];
2517                 fetch_register_operand(&c->src);
2518                 break;
2519         case SrcOne:
2520                 c->src.bytes = 1;
2521                 c->src.val = 1;
2522                 break;
2523         case SrcSI:
2524                 c->src.type = OP_MEM;
2525                 c->src.bytes = (c->d & ByteOp) ? 1 : c->op_bytes;
2526                 c->src.addr.mem =
2527                         register_address(c,  seg_override_base(ctxt, ops, c),
2528                                          c->regs[VCPU_REGS_RSI]);
2529                 c->src.val = 0;
2530                 break;
2531         case SrcImmFAddr:
2532                 c->src.type = OP_IMM;
2533                 c->src.addr.mem = c->eip;
2534                 c->src.bytes = c->op_bytes + 2;
2535                 insn_fetch_arr(c->src.valptr, c->src.bytes, c->eip);
2536                 break;
2537         case SrcMemFAddr:
2538                 memop.bytes = c->op_bytes + 2;
2539                 goto srcmem_common;
2540                 break;
2541         }
2542
2543         /*
2544          * Decode and fetch the second source operand: register, memory
2545          * or immediate.
2546          */
2547         switch (c->d & Src2Mask) {
2548         case Src2None:
2549                 break;
2550         case Src2CL:
2551                 c->src2.bytes = 1;
2552                 c->src2.val = c->regs[VCPU_REGS_RCX] & 0x8;
2553                 break;
2554         case Src2ImmByte:
2555                 c->src2.type = OP_IMM;
2556                 c->src2.addr.mem = c->eip;
2557                 c->src2.bytes = 1;
2558                 c->src2.val = insn_fetch(u8, 1, c->eip);
2559                 break;
2560         case Src2One:
2561                 c->src2.bytes = 1;
2562                 c->src2.val = 1;
2563                 break;
2564         }
2565
2566         /* Decode and fetch the destination operand: register or memory. */
2567         switch (c->d & DstMask) {
2568         case ImplicitOps:
2569                 /* Special instructions do their own operand decoding. */
2570                 return 0;
2571         case DstReg:
2572                 decode_register_operand(&c->dst, c,
2573                          c->twobyte && (c->b == 0xb6 || c->b == 0xb7));
2574                 break;
2575         case DstMem:
2576         case DstMem64:
2577                 c->dst = memop;
2578                 if ((c->d & DstMask) == DstMem64)
2579                         c->dst.bytes = 8;
2580                 else
2581                         c->dst.bytes = (c->d & ByteOp) ? 1 : c->op_bytes;
2582                 if (c->dst.type == OP_MEM && (c->d & BitOp)) {
2583                         unsigned long mask = ~(c->dst.bytes * 8 - 1);
2584
2585                         c->dst.addr.mem = c->dst.addr.mem +
2586                                                    (c->src.val & mask) / 8;
2587                 }
2588                 c->dst.orig_val = c->dst.val;
2589                 break;
2590         case DstAcc:
2591                 c->dst.type = OP_REG;
2592                 c->dst.bytes = (c->d & ByteOp) ? 1 : c->op_bytes;
2593                 c->dst.addr.reg = &c->regs[VCPU_REGS_RAX];
2594                 fetch_register_operand(&c->dst);
2595                 c->dst.orig_val = c->dst.val;
2596                 break;
2597         case DstDI:
2598                 c->dst.type = OP_MEM;
2599                 c->dst.bytes = (c->d & ByteOp) ? 1 : c->op_bytes;
2600                 c->dst.addr.mem =
2601                         register_address(c, es_base(ctxt, ops),
2602                                          c->regs[VCPU_REGS_RDI]);
2603                 c->dst.val = 0;
2604                 break;
2605         }
2606
2607 done:
2608         return (rc == X86EMUL_UNHANDLEABLE) ? -1 : 0;
2609 }
2610
2611 int
2612 x86_emulate_insn(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2613 {
2614         struct x86_emulate_ops *ops = ctxt->ops;
2615         u64 msr_data;
2616         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
2617         int rc = X86EMUL_CONTINUE;
2618         int saved_dst_type = c->dst.type;
2619
2620         ctxt->decode.mem_read.pos = 0;
2621
2622         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64 && (c->d & No64)) {
2623                 emulate_ud(ctxt);
2624                 goto done;
2625         }
2626
2627         /* LOCK prefix is allowed only with some instructions */
2628         if (c->lock_prefix && (!(c->d & Lock) || c->dst.type != OP_MEM)) {
2629                 emulate_ud(ctxt);
2630                 goto done;
2631         }
2632
2633         /* Privileged instruction can be executed only in CPL=0 */
2634         if ((c->d & Priv) && ops->cpl(ctxt->vcpu)) {
2635                 emulate_gp(ctxt, 0);
2636                 goto done;
2637         }
2638
2639         if (c->rep_prefix && (c->d & String)) {
2640                 ctxt->restart = true;
2641                 /* All REP prefixes have the same first termination condition */
2642                 if (address_mask(c, c->regs[VCPU_REGS_RCX]) == 0) {
2643                 string_done:
2644                         ctxt->restart = false;
2645                         ctxt->eip = c->eip;
2646                         goto done;
2647                 }
2648                 /* The second termination condition only applies for REPE
2649                  * and REPNE. Test if the repeat string operation prefix is
2650                  * REPE/REPZ or REPNE/REPNZ and if it's the case it tests the
2651                  * corresponding termination condition according to:
2652                  *      - if REPE/REPZ and ZF = 0 then done
2653                  *      - if REPNE/REPNZ and ZF = 1 then done
2654                  */
2655                 if ((c->b == 0xa6) || (c->b == 0xa7) ||
2656                     (c->b == 0xae) || (c->b == 0xaf)) {
2657                         if ((c->rep_prefix == REPE_PREFIX) &&
2658                             ((ctxt->eflags & EFLG_ZF) == 0))
2659                                 goto string_done;
2660                         if ((c->rep_prefix == REPNE_PREFIX) &&
2661                             ((ctxt->eflags & EFLG_ZF) == EFLG_ZF))
2662                                 goto string_done;
2663                 }
2664                 c->eip = ctxt->eip;
2665         }
2666
2667         if (c->src.type == OP_MEM) {
2668                 if (c->d & NoAccess)
2669                         goto no_fetch;
2670                 rc = read_emulated(ctxt, ops, c->src.addr.mem,
2671                                         c->src.valptr, c->src.bytes);
2672                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2673                         goto done;
2674                 c->src.orig_val64 = c->src.val64;
2675         no_fetch:
2676                 ;
2677         }
2678
2679         if (c->src2.type == OP_MEM) {
2680                 rc = read_emulated(ctxt, ops, c->src2.addr.mem,
2681                                         &c->src2.val, c->src2.bytes);
2682                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2683                         goto done;
2684         }
2685
2686         if ((c->d & DstMask) == ImplicitOps)
2687                 goto special_insn;
2688
2689
2690         if ((c->dst.type == OP_MEM) && !(c->d & Mov)) {
2691                 /* optimisation - avoid slow emulated read if Mov */
2692                 rc = read_emulated(ctxt, ops, c->dst.addr.mem,
2693                                    &c->dst.val, c->dst.bytes);
2694                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2695                         goto done;
2696         }
2697         c->dst.orig_val = c->dst.val;
2698
2699 special_insn:
2700
2701         if (c->execute) {
2702                 rc = c->execute(ctxt);
2703                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2704                         goto done;
2705                 goto writeback;
2706         }
2707
2708         if (c->twobyte)
2709                 goto twobyte_insn;
2710
2711         switch (c->b) {
2712         case 0x00 ... 0x05:
2713               add:              /* add */
2714                 emulate_2op_SrcV("add", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
2715                 break;
2716         case 0x06:              /* push es */
2717                 emulate_push_sreg(ctxt, ops, VCPU_SREG_ES);
2718                 break;
2719         case 0x07:              /* pop es */
2720                 rc = emulate_pop_sreg(ctxt, ops, VCPU_SREG_ES);
2721                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2722                         goto done;
2723                 break;
2724         case 0x08 ... 0x0d:
2725               or:               /* or */
2726                 emulate_2op_SrcV("or", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
2727                 break;
2728         case 0x0e:              /* push cs */
2729                 emulate_push_sreg(ctxt, ops, VCPU_SREG_CS);
2730                 break;
2731         case 0x10 ... 0x15:
2732               adc:              /* adc */
2733                 emulate_2op_SrcV("adc", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
2734                 break;
2735         case 0x16:              /* push ss */
2736                 emulate_push_sreg(ctxt, ops, VCPU_SREG_SS);
2737                 break;
2738         case 0x17:              /* pop ss */
2739                 rc = emulate_pop_sreg(ctxt, ops, VCPU_SREG_SS);
2740                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2741                         goto done;
2742                 break;
2743         case 0x18 ... 0x1d:
2744               sbb:              /* sbb */
2745                 emulate_2op_SrcV("sbb", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
2746                 break;
2747         case 0x1e:              /* push ds */
2748                 emulate_push_sreg(ctxt, ops, VCPU_SREG_DS);
2749                 break;
2750         case 0x1f:              /* pop ds */
2751                 rc = emulate_pop_sreg(ctxt, ops, VCPU_SREG_DS);
2752                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2753                         goto done;
2754                 break;
2755         case 0x20 ... 0x25:
2756               and:              /* and */
2757                 emulate_2op_SrcV("and", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
2758                 break;
2759         case 0x28 ... 0x2d:
2760               sub:              /* sub */
2761                 emulate_2op_SrcV("sub", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
2762                 break;
2763         case 0x30 ... 0x35:
2764               xor:              /* xor */
2765                 emulate_2op_SrcV("xor", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
2766                 break;
2767         case 0x38 ... 0x3d:
2768               cmp:              /* cmp */
2769                 emulate_2op_SrcV("cmp", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
2770                 break;
2771         case 0x40 ... 0x47: /* inc r16/r32 */
2772                 emulate_1op("inc", c->dst, ctxt->eflags);
2773                 break;
2774         case 0x48 ... 0x4f: /* dec r16/r32 */
2775                 emulate_1op("dec", c->dst, ctxt->eflags);
2776                 break;
2777         case 0x58 ... 0x5f: /* pop reg */
2778         pop_instruction:
2779                 rc = emulate_pop(ctxt, ops, &c->dst.val, c->op_bytes);
2780                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2781                         goto done;
2782                 break;
2783         case 0x60:      /* pusha */
2784                 rc = emulate_pusha(ctxt, ops);
2785                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2786                         goto done;
2787                 break;
2788         case 0x61:      /* popa */
2789                 rc = emulate_popa(ctxt, ops);
2790                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2791                         goto done;
2792                 break;
2793         case 0x63:              /* movsxd */
2794                 if (ctxt->mode != X86EMUL_MODE_PROT64)
2795                         goto cannot_emulate;
2796                 c->dst.val = (s32) c->src.val;
2797                 break;
2798         case 0x6c:              /* insb */
2799         case 0x6d:              /* insw/insd */
2800                 c->dst.bytes = min(c->dst.bytes, 4u);
2801                 if (!emulator_io_permited(ctxt, ops, c->regs[VCPU_REGS_RDX],
2802                                           c->dst.bytes)) {
2803                         emulate_gp(ctxt, 0);
2804                         goto done;
2805                 }
2806                 if (!pio_in_emulated(ctxt, ops, c->dst.bytes,
2807                                      c->regs[VCPU_REGS_RDX], &c->dst.val))
2808                         goto done; /* IO is needed, skip writeback */
2809                 break;
2810         case 0x6e:              /* outsb */
2811         case 0x6f:              /* outsw/outsd */
2812                 c->src.bytes = min(c->src.bytes, 4u);
2813                 if (!emulator_io_permited(ctxt, ops, c->regs[VCPU_REGS_RDX],
2814                                           c->src.bytes)) {
2815                         emulate_gp(ctxt, 0);
2816                         goto done;
2817                 }
2818                 ops->pio_out_emulated(c->src.bytes, c->regs[VCPU_REGS_RDX],
2819                                       &c->src.val, 1, ctxt->vcpu);
2820
2821                 c->dst.type = OP_NONE; /* nothing to writeback */
2822                 break;
2823         case 0x70 ... 0x7f: /* jcc (short) */
2824                 if (test_cc(c->b, ctxt->eflags))
2825                         jmp_rel(c, c->src.val);
2826                 break;
2827         case 0x80 ... 0x83:     /* Grp1 */
2828                 switch (c->modrm_reg) {
2829                 case 0:
2830                         goto add;
2831                 case 1:
2832                         goto or;
2833                 case 2:
2834                         goto adc;
2835                 case 3:
2836                         goto sbb;
2837                 case 4:
2838                         goto and;
2839                 case 5:
2840                         goto sub;
2841                 case 6:
2842                         goto xor;
2843                 case 7:
2844                         goto cmp;
2845                 }
2846                 break;
2847         case 0x84 ... 0x85:
2848         test:
2849                 emulate_2op_SrcV("test", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
2850                 break;
2851         case 0x86 ... 0x87:     /* xchg */
2852         xchg:
2853                 /* Write back the register source. */
2854                 switch (c->dst.bytes) {
2855                 case 1:
2856                         *(u8 *) c->src.addr.reg = (u8) c->dst.val;
2857                         break;
2858                 case 2:
2859                         *(u16 *) c->src.addr.reg = (u16) c->dst.val;
2860                         break;
2861                 case 4:
2862                         *c->src.addr.reg = (u32) c->dst.val;
2863                         break;  /* 64b reg: zero-extend */
2864                 case 8:
2865                         *c->src.addr.reg = c->dst.val;
2866                         break;
2867                 }
2868                 /*
2869                  * Write back the memory destination with implicit LOCK
2870                  * prefix.
2871                  */
2872                 c->dst.val = c->src.val;
2873                 c->lock_prefix = 1;
2874                 break;
2875         case 0x88 ... 0x8b:     /* mov */
2876                 goto mov;
2877         case 0x8c:  /* mov r/m, sreg */
2878                 if (c->modrm_reg > VCPU_SREG_GS) {
2879                         emulate_ud(ctxt);
2880                         goto done;
2881                 }
2882                 c->dst.val = ops->get_segment_selector(c->modrm_reg, ctxt->vcpu);
2883                 break;
2884         case 0x8d: /* lea r16/r32, m */
2885                 c->dst.val = c->src.addr.mem;
2886                 break;
2887         case 0x8e: { /* mov seg, r/m16 */
2888                 uint16_t sel;
2889
2890                 sel = c->src.val;
2891
2892                 if (c->modrm_reg == VCPU_SREG_CS ||
2893                     c->modrm_reg > VCPU_SREG_GS) {
2894                         emulate_ud(ctxt);
2895                         goto done;
2896                 }
2897
2898                 if (c->modrm_reg == VCPU_SREG_SS)
2899                         ctxt->interruptibility = KVM_X86_SHADOW_INT_MOV_SS;
2900
2901                 rc = load_segment_descriptor(ctxt, ops, sel, c->modrm_reg);
2902
2903                 c->dst.type = OP_NONE;  /* Disable writeback. */
2904                 break;
2905         }
2906         case 0x8f:              /* pop (sole member of Grp1a) */
2907                 rc = emulate_grp1a(ctxt, ops);
2908                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2909                         goto done;
2910                 break;
2911         case 0x90 ... 0x97: /* nop / xchg reg, rax */
2912                 if (c->dst.addr.reg == &c->regs[VCPU_REGS_RAX])
2913                         break;
2914                 goto xchg;
2915         case 0x9c: /* pushf */
2916                 c->src.val =  (unsigned long) ctxt->eflags;
2917                 emulate_push(ctxt, ops);
2918                 break;
2919         case 0x9d: /* popf */
2920                 c->dst.type = OP_REG;
2921                 c->dst.addr.reg = &ctxt->eflags;
2922                 c->dst.bytes = c->op_bytes;
2923                 rc = emulate_popf(ctxt, ops, &c->dst.val, c->op_bytes);
2924                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2925                         goto done;
2926                 break;
2927         case 0xa0 ... 0xa3:     /* mov */
2928         case 0xa4 ... 0xa5:     /* movs */
2929                 goto mov;
2930         case 0xa6 ... 0xa7:     /* cmps */
2931                 c->dst.type = OP_NONE; /* Disable writeback. */
2932                 DPRINTF("cmps: mem1=0x%p mem2=0x%p\n", c->src.addr.mem, c->dst.addr.mem);
2933                 goto cmp;
2934         case 0xa8 ... 0xa9:     /* test ax, imm */
2935                 goto test;
2936         case 0xaa ... 0xab:     /* stos */
2937                 c->dst.val = c->regs[VCPU_REGS_RAX];
2938                 break;
2939         case 0xac ... 0xad:     /* lods */
2940                 goto mov;
2941         case 0xae ... 0xaf:     /* scas */
2942                 DPRINTF("Urk! I don't handle SCAS.\n");
2943                 goto cannot_emulate;
2944         case 0xb0 ... 0xbf: /* mov r, imm */
2945                 goto mov;
2946         case 0xc0 ... 0xc1:
2947                 emulate_grp2(ctxt);
2948                 break;
2949         case 0xc3: /* ret */
2950                 c->dst.type = OP_REG;
2951                 c->dst.addr.reg = &c->eip;
2952                 c->dst.bytes = c->op_bytes;
2953                 goto pop_instruction;
2954         case 0xc6 ... 0xc7:     /* mov (sole member of Grp11) */
2955         mov:
2956                 c->dst.val = c->src.val;
2957                 break;
2958         case 0xcb:              /* ret far */
2959                 rc = emulate_ret_far(ctxt, ops);
2960                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2961                         goto done;
2962                 break;
2963         case 0xcf:              /* iret */
2964                 rc = emulate_iret(ctxt, ops);
2965
2966                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2967                         goto done;
2968                 break;
2969         case 0xd0 ... 0xd1:     /* Grp2 */
2970                 c->src.val = 1;
2971                 emulate_grp2(ctxt);
2972                 break;
2973         case 0xd2 ... 0xd3:     /* Grp2 */
2974                 c->src.val = c->regs[VCPU_REGS_RCX];
2975                 emulate_grp2(ctxt);
2976                 break;
2977         case 0xe4:      /* inb */
2978         case 0xe5:      /* in */
2979                 goto do_io_in;
2980         case 0xe6: /* outb */
2981         case 0xe7: /* out */
2982                 goto do_io_out;
2983         case 0xe8: /* call (near) */ {
2984                 long int rel = c->src.val;
2985                 c->src.val = (unsigned long) c->eip;
2986                 jmp_rel(c, rel);
2987                 emulate_push(ctxt, ops);
2988                 break;
2989         }
2990         case 0xe9: /* jmp rel */
2991                 goto jmp;
2992         case 0xea: { /* jmp far */
2993                 unsigned short sel;
2994         jump_far:
2995                 memcpy(&sel, c->src.valptr + c->op_bytes, 2);
2996
2997                 if (load_segment_descriptor(ctxt, ops, sel, VCPU_SREG_CS))
2998                         goto done;
2999
3000                 c->eip = 0;
3001                 memcpy(&c->eip, c->src.valptr, c->op_bytes);
3002                 break;
3003         }
3004         case 0xeb:
3005               jmp:              /* jmp rel short */
3006                 jmp_rel(c, c->src.val);
3007                 c->dst.type = OP_NONE; /* Disable writeback. */
3008                 break;
3009         case 0xec: /* in al,dx */
3010         case 0xed: /* in (e/r)ax,dx */
3011                 c->src.val = c->regs[VCPU_REGS_RDX];
3012         do_io_in:
3013                 c->dst.bytes = min(c->dst.bytes, 4u);
3014                 if (!emulator_io_permited(ctxt, ops, c->src.val, c->dst.bytes)) {
3015                         emulate_gp(ctxt, 0);
3016                         goto done;
3017                 }
3018                 if (!pio_in_emulated(ctxt, ops, c->dst.bytes, c->src.val,
3019                                      &c->dst.val))
3020                         goto done; /* IO is needed */
3021                 break;
3022         case 0xee: /* out dx,al */
3023         case 0xef: /* out dx,(e/r)ax */
3024                 c->src.val = c->regs[VCPU_REGS_RDX];
3025         do_io_out:
3026                 c->dst.bytes = min(c->dst.bytes, 4u);
3027                 if (!emulator_io_permited(ctxt, ops, c->src.val, c->dst.bytes)) {
3028                         emulate_gp(ctxt, 0);
3029                         goto done;
3030                 }
3031                 ops->pio_out_emulated(c->dst.bytes, c->src.val, &c->dst.val, 1,
3032                                       ctxt->vcpu);
3033                 c->dst.type = OP_NONE;  /* Disable writeback. */
3034                 break;
3035         case 0xf4:              /* hlt */
3036                 ctxt->vcpu->arch.halt_request = 1;
3037                 break;
3038         case 0xf5:      /* cmc */
3039                 /* complement carry flag from eflags reg */
3040                 ctxt->eflags ^= EFLG_CF;
3041                 c->dst.type = OP_NONE;  /* Disable writeback. */
3042                 break;
3043         case 0xf6 ... 0xf7:     /* Grp3 */
3044                 if (!emulate_grp3(ctxt, ops))
3045                         goto cannot_emulate;
3046                 break;
3047         case 0xf8: /* clc */
3048                 ctxt->eflags &= ~EFLG_CF;
3049                 c->dst.type = OP_NONE;  /* Disable writeback. */
3050                 break;
3051         case 0xfa: /* cli */
3052                 if (emulator_bad_iopl(ctxt, ops)) {
3053                         emulate_gp(ctxt, 0);
3054                         goto done;
3055                 } else {
3056                         ctxt->eflags &= ~X86_EFLAGS_IF;
3057                         c->dst.type = OP_NONE;  /* Disable writeback. */
3058                 }
3059                 break;
3060         case 0xfb: /* sti */
3061                 if (emulator_bad_iopl(ctxt, ops)) {
3062                         emulate_gp(ctxt, 0);
3063                         goto done;
3064                 } else {
3065                         ctxt->interruptibility = KVM_X86_SHADOW_INT_STI;
3066                         ctxt->eflags |= X86_EFLAGS_IF;
3067                         c->dst.type = OP_NONE;  /* Disable writeback. */
3068                 }
3069                 break;
3070         case 0xfc: /* cld */
3071                 ctxt->eflags &= ~EFLG_DF;
3072                 c->dst.type = OP_NONE;  /* Disable writeback. */
3073                 break;
3074         case 0xfd: /* std */
3075                 ctxt->eflags |= EFLG_DF;
3076                 c->dst.type = OP_NONE;  /* Disable writeback. */
3077                 break;
3078         case 0xfe: /* Grp4 */
3079         grp45:
3080                 rc = emulate_grp45(ctxt, ops);
3081                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
3082                         goto done;
3083                 break;
3084         case 0xff: /* Grp5 */
3085                 if (c->modrm_reg == 5)
3086                         goto jump_far;
3087                 goto grp45;
3088         default:
3089                 goto cannot_emulate;
3090         }
3091
3092 writeback:
3093         rc = writeback(ctxt, ops);
3094         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
3095                 goto done;
3096
3097         /*
3098          * restore dst type in case the decoding will be reused
3099          * (happens for string instruction )
3100          */
3101         c->dst.type = saved_dst_type;
3102
3103         if ((c->d & SrcMask) == SrcSI)
3104                 string_addr_inc(ctxt, seg_override_base(ctxt, ops, c),
3105                                 VCPU_REGS_RSI, &c->src);
3106
3107         if ((c->d & DstMask) == DstDI)
3108                 string_addr_inc(ctxt, es_base(ctxt, ops), VCPU_REGS_RDI,
3109                                 &c->dst);
3110
3111         if (c->rep_prefix && (c->d & String)) {
3112                 struct read_cache *rc = &ctxt->decode.io_read;
3113                 register_address_increment(c, &c->regs[VCPU_REGS_RCX], -1);
3114                 /*
3115                  * Re-enter guest when pio read ahead buffer is empty or,
3116                  * if it is not used, after each 1024 iteration.
3117                  */
3118                 if ((rc->end == 0 && !(c->regs[VCPU_REGS_RCX] & 0x3ff)) ||
3119                     (rc->end != 0 && rc->end == rc->pos))
3120                         ctxt->restart = false;
3121         }
3122         /*
3123          * reset read cache here in case string instruction is restared
3124          * without decoding
3125          */
3126         ctxt->decode.mem_read.end = 0;
3127         ctxt->eip = c->eip;
3128
3129 done:
3130         return (rc == X86EMUL_UNHANDLEABLE) ? -1 : 0;
3131
3132 twobyte_insn:
3133         switch (c->b) {
3134         case 0x01: /* lgdt, lidt, lmsw */
3135                 switch (c->modrm_reg) {
3136                         u16 size;
3137                         unsigned long address;
3138
3139                 case 0: /* vmcall */
3140                         if (c->modrm_mod != 3 || c->modrm_rm != 1)
3141                                 goto cannot_emulate;
3142
3143                         rc = kvm_fix_hypercall(ctxt->vcpu);
3144                         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
3145                                 goto done;
3146
3147                         /* Let the processor re-execute the fixed hypercall */
3148                         c->eip = ctxt->eip;
3149                         /* Disable writeback. */
3150                         c->dst.type = OP_NONE;
3151                         break;
3152                 case 2: /* lgdt */
3153                         rc = read_descriptor(ctxt, ops, c->src.addr.mem,
3154                                              &size, &address, c->op_bytes);
3155                         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
3156                                 goto done;
3157                         realmode_lgdt(ctxt->vcpu, size, address);
3158                         /* Disable writeback. */
3159                         c->dst.type = OP_NONE;
3160                         break;
3161                 case 3: /* lidt/vmmcall */
3162                         if (c->modrm_mod == 3) {
3163                                 switch (c->modrm_rm) {
3164                                 case 1:
3165                                         rc = kvm_fix_hypercall(ctxt->vcpu);
3166                                         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
3167                                                 goto done;
3168                                         break;
3169                                 default:
3170                                         goto cannot_emulate;
3171                                 }
3172                         } else {
3173                                 rc = read_descriptor(ctxt, ops, c->src.addr.mem,
3174                                                      &size, &address,
3175                                                      c->op_bytes);
3176                                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
3177                                         goto done;
3178                                 realmode_lidt(ctxt->vcpu, size, address);
3179                         }
3180                         /* Disable writeback. */
3181                         c->dst.type = OP_NONE;
3182                         break;
3183                 case 4: /* smsw */
3184                         c->dst.bytes = 2;
3185                         c->dst.val = ops->get_cr(0, ctxt->vcpu);
3186                         break;
3187                 case 6: /* lmsw */
3188                         ops->set_cr(0, (ops->get_cr(0, ctxt->vcpu) & ~0x0eul) |
3189                                     (c->src.val & 0x0f), ctxt->vcpu);
3190                         c->dst.type = OP_NONE;
3191                         break;
3192                 case 5: /* not defined */
3193                         emulate_ud(ctxt);
3194                         goto done;
3195                 case 7: /* invlpg*/
3196                         emulate_invlpg(ctxt->vcpu, c->src.addr.mem);
3197                         /* Disable writeback. */
3198                         c->dst.type = OP_NONE;
3199                         break;
3200                 default:
3201                         goto cannot_emulate;
3202                 }
3203                 break;
3204         case 0x05:              /* syscall */
3205                 rc = emulate_syscall(ctxt, ops);
3206                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
3207                         goto done;
3208                 else
3209                         goto writeback;
3210                 break;
3211         case 0x06:
3212                 emulate_clts(ctxt->vcpu);
3213                 c->dst.type = OP_NONE;
3214                 break;
3215         case 0x09:              /* wbinvd */
3216                 kvm_emulate_wbinvd(ctxt->vcpu);
3217                 c->dst.type = OP_NONE;
3218                 break;
3219         case 0x08:              /* invd */
3220         case 0x0d:              /* GrpP (prefetch) */
3221         case 0x18:              /* Grp16 (prefetch/nop) */
3222                 c->dst.type = OP_NONE;
3223                 break;
3224         case 0x20: /* mov cr, reg */
3225                 switch (c->modrm_reg) {
3226                 case 1:
3227                 case 5 ... 7:
3228                 case 9 ... 15:
3229                         emulate_ud(ctxt);
3230                         goto done;
3231                 }
3232                 c->dst.val = ops->get_cr(c->modrm_reg, ctxt->vcpu);
3233                 break;
3234         case 0x21: /* mov from dr to reg */
3235                 if ((ops->get_cr(4, ctxt->vcpu) & X86_CR4_DE) &&
3236                     (c->modrm_reg == 4 || c->modrm_reg == 5)) {
3237                         emulate_ud(ctxt);
3238                         goto done;
3239                 }
3240                 ops->get_dr(c->modrm_reg, &c->dst.val, ctxt->vcpu);
3241                 break;
3242         case 0x22: /* mov reg, cr */
3243                 if (ops->set_cr(c->modrm_reg, c->src.val, ctxt->vcpu)) {
3244                         emulate_gp(ctxt, 0);
3245                         goto done;
3246                 }
3247                 c->dst.type = OP_NONE;
3248                 break;
3249         case 0x23: /* mov from reg to dr */
3250                 if ((ops->get_cr(4, ctxt->vcpu) & X86_CR4_DE) &&
3251                     (c->modrm_reg == 4 || c->modrm_reg == 5)) {
3252                         emulate_ud(ctxt);
3253                         goto done;
3254                 }
3255
3256                 if (ops->set_dr(c->modrm_reg, c->src.val &
3257                                 ((ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64) ?
3258                                  ~0ULL : ~0U), ctxt->vcpu) < 0) {
3259                         /* #UD condition is already handled by the code above */
3260                         emulate_gp(ctxt, 0);
3261                         goto done;
3262                 }
3263
3264                 c->dst.type = OP_NONE;  /* no writeback */
3265                 break;
3266         case 0x30:
3267                 /* wrmsr */
3268                 msr_data = (u32)c->regs[VCPU_REGS_RAX]
3269                         | ((u64)c->regs[VCPU_REGS_RDX] << 32);
3270                 if (ops->set_msr(ctxt->vcpu, c->regs[VCPU_REGS_RCX], msr_data)) {
3271                         emulate_gp(ctxt, 0);
3272                         goto done;
3273                 }
3274                 rc = X86EMUL_CONTINUE;
3275                 c->dst.type = OP_NONE;
3276                 break;
3277         case 0x32:
3278                 /* rdmsr */
3279                 if (ops->get_msr(ctxt->vcpu, c->regs[VCPU_REGS_RCX], &msr_data)) {
3280                         emulate_gp(ctxt, 0);
3281                         goto done;
3282                 } else {
3283                         c->regs[VCPU_REGS_RAX] = (u32)msr_data;
3284                         c->regs[VCPU_REGS_RDX] = msr_data >> 32;
3285                 }
3286                 rc = X86EMUL_CONTINUE;
3287                 c->dst.type = OP_NONE;
3288                 break;
3289         case 0x34:              /* sysenter */
3290                 rc = emulate_sysenter(ctxt, ops);
3291                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
3292                         goto done;
3293                 else
3294                         goto writeback;
3295                 break;
3296         case 0x35:              /* sysexit */
3297                 rc = emulate_sysexit(ctxt, ops);
3298                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
3299                         goto done;
3300                 else
3301                         goto writeback;
3302                 break;
3303         case 0x40 ... 0x4f:     /* cmov */
3304                 c->dst.val = c->dst.orig_val = c->src.val;
3305                 if (!test_cc(c->b, ctxt->eflags))
3306                         c->dst.type = OP_NONE; /* no writeback */
3307                 break;
3308         case 0x80 ... 0x8f: /* jnz rel, etc*/
3309                 if (test_cc(c->b, ctxt->eflags))
3310                         jmp_rel(c, c->src.val);
3311                 c->dst.type = OP_NONE;
3312                 break;
3313         case 0xa0:        /* push fs */
3314                 emulate_push_sreg(ctxt, ops, VCPU_SREG_FS);
3315                 break;
3316         case 0xa1:       /* pop fs */
3317                 rc = emulate_pop_sreg(ctxt, ops, VCPU_SREG_FS);
3318                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
3319                         goto done;
3320                 break;
3321         case 0xa3:
3322               bt:               /* bt */
3323                 c->dst.type = OP_NONE;
3324                 /* only subword offset */
3325                 c->src.val &= (c->dst.bytes << 3) - 1;
3326                 emulate_2op_SrcV_nobyte("bt", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
3327                 break;
3328         case 0xa4: /* shld imm8, r, r/m */
3329         case 0xa5: /* shld cl, r, r/m */
3330                 emulate_2op_cl("shld", c->src2, c->src, c->dst, ctxt->eflags);
3331                 break;
3332         case 0xa8:      /* push gs */
3333                 emulate_push_sreg(ctxt, ops, VCPU_SREG_GS);
3334                 break;
3335         case 0xa9:      /* pop gs */
3336                 rc = emulate_pop_sreg(ctxt, ops, VCPU_SREG_GS);
3337                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
3338                         goto done;
3339                 break;
3340         case 0xab:
3341               bts:              /* bts */
3342                 /* only subword offset */
3343                 c->src.val &= (c->dst.bytes << 3) - 1;
3344                 emulate_2op_SrcV_nobyte("bts", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
3345                 break;
3346         case 0xac: /* shrd imm8, r, r/m */
3347         case 0xad: /* shrd cl, r, r/m */
3348                 emulate_2op_cl("shrd", c->src2, c->src, c->dst, ctxt->eflags);
3349                 break;
3350         case 0xae:              /* clflush */
3351                 break;
3352         case 0xb0 ... 0xb1:     /* cmpxchg */
3353                 /*
3354                  * Save real source value, then compare EAX against
3355                  * destination.
3356                  */
3357                 c->src.orig_val = c->src.val;
3358                 c->src.val = c->regs[VCPU_REGS_RAX];
3359                 emulate_2op_SrcV("cmp", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
3360                 if (ctxt->eflags & EFLG_ZF) {
3361                         /* Success: write back to memory. */
3362                         c->dst.val = c->src.orig_val;
3363                 } else {
3364                         /* Failure: write the value we saw to EAX. */
3365                         c->dst.type = OP_REG;
3366                         c->dst.addr.reg = (unsigned long *)&c->regs[VCPU_REGS_RAX];
3367                 }
3368                 break;
3369         case 0xb3:
3370               btr:              /* btr */
3371                 /* only subword offset */
3372                 c->src.val &= (c->dst.bytes << 3) - 1;
3373                 emulate_2op_SrcV_nobyte("btr", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
3374                 break;
3375         case 0xb6 ... 0xb7:     /* movzx */
3376                 c->dst.bytes = c->op_bytes;
3377                 c->dst.val = (c->d & ByteOp) ? (u8) c->src.val
3378                                                        : (u16) c->src.val;
3379                 break;
3380         case 0xba:              /* Grp8 */
3381                 switch (c->modrm_reg & 3) {
3382                 case 0:
3383                         goto bt;
3384                 case 1:
3385                         goto bts;
3386                 case 2:
3387                         goto btr;
3388                 case 3:
3389                         goto btc;
3390                 }
3391                 break;
3392         case 0xbb:
3393               btc:              /* btc */
3394                 /* only subword offset */
3395                 c->src.val &= (c->dst.bytes << 3) - 1;
3396                 emulate_2op_SrcV_nobyte("btc", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
3397                 break;
3398         case 0xbe ... 0xbf:     /* movsx */
3399                 c->dst.bytes = c->op_bytes;
3400                 c->dst.val = (c->d & ByteOp) ? (s8) c->src.val :
3401                                                         (s16) c->src.val;
3402                 break;
3403         case 0xc3:              /* movnti */
3404                 c->dst.bytes = c->op_bytes;
3405                 c->dst.val = (c->op_bytes == 4) ? (u32) c->src.val :
3406                                                         (u64) c->src.val;
3407                 break;
3408         case 0xc7:              /* Grp9 (cmpxchg8b) */
3409                 rc = emulate_grp9(ctxt, ops);
3410                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
3411                         goto done;
3412                 break;
3413         default:
3414                 goto cannot_emulate;
3415         }
3416         goto writeback;
3417
3418 cannot_emulate:
3419         DPRINTF("Cannot emulate %02x\n", c->b);
3420         return -1;
3421 }