arch/x86/kvm/x86_emulate.c

   1 /******************************************************************************
   2  * x86_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  *
  13  *   Avi Kivity <avi@qumranet.com>
  14  *   Yaniv Kamay <yaniv@qumranet.com>
  15  *
  16  * This work is licensed under the terms of the GNU GPL, version 2.  See
  17  * the COPYING file in the top-level directory.
  18  *
  19  * From: xen-unstable 10676:af9809f51f81a3c43f276f00c81a52ef558afda4
  20  */
  21
  22 #ifndef __KERNEL__
  23 #include <stdio.h>
  24 #include <stdint.h>
  25 #include <public/xen.h>
  26 #define DPRINTF(_f, _a ...) printf(_f , ## _a)
  27 #else
  28 #include <linux/kvm_host.h>
  29 #define DPRINTF(x...) do {} while (0)
  30 #endif
  31 #include <linux/module.h>
  32 #include <asm/kvm_x86_emulate.h>
  33
  34 /*
  35  * Opcode effective-address decode tables.
  36  * Note that we only emulate instructions that have at least one memory
  37  * operand (excluding implicit stack references). We assume that stack
  38  * references and instruction fetches will never occur in special memory
  39  * areas that require emulation. So, for example, 'mov <imm>,<reg>' need
  40  * not be handled.
  41  */
  42
  43 /* Operand sizes: 8-bit operands or specified/overridden size. */
  44 #define ByteOp      (1<<0)      /* 8-bit operands. */
  45 /* Destination operand type. */
  46 #define ImplicitOps (1<<1)      /* Implicit in opcode. No generic decode. */
  47 #define DstReg      (2<<1)      /* Register operand. */
  48 #define DstMem      (3<<1)      /* Memory operand. */
  49 #define DstMask     (3<<1)
  50 /* Source operand type. */
  51 #define SrcNone     (0<<3)      /* No source operand. */
  52 #define SrcImplicit (0<<3)      /* Source operand is implicit in the opcode. */
  53 #define SrcReg      (1<<3)      /* Register operand. */
  54 #define SrcMem      (2<<3)      /* Memory operand. */
  55 #define SrcMem16    (3<<3)      /* Memory operand (16-bit). */
  56 #define SrcMem32    (4<<3)      /* Memory operand (32-bit). */
  57 #define SrcImm      (5<<3)      /* Immediate operand. */
  58 #define SrcImmByte  (6<<3)      /* 8-bit sign-extended immediate operand. */
  59 #define SrcMask     (7<<3)
  60 /* Generic ModRM decode. */
  61 #define ModRM       (1<<6)
  62 /* Destination is only written; never read. */
  63 #define Mov         (1<<7)
  64 #define BitOp       (1<<8)
  65 #define MemAbs      (1<<9)      /* Memory operand is absolute displacement */
  66 #define String      (1<<10)     /* String instruction (rep capable) */
  67 #define Stack       (1<<11)     /* Stack instruction (push/pop) */
  68 #define Group       (1<<14)     /* Bits 3:5 of modrm byte extend opcode */
  69 #define GroupDual   (1<<15)     /* Alternate decoding of mod == 3 */
  70 #define GroupMask   0xff        /* Group number stored in bits 0:7 */
  71
  72 enum {
  73         Group1A, Group3_Byte, Group3, Group4, Group5,
  74 };
  75
  76 static u16 opcode_table[256] = {
  77         /* 0x00 - 0x07 */
  78         ByteOp | DstMem | SrcReg | ModRM, DstMem | SrcReg | ModRM,
  79         ByteOp | DstReg | SrcMem | ModRM, DstReg | SrcMem | ModRM,
  80         0, 0, 0, 0,
  81         /* 0x08 - 0x0F */
  82         ByteOp | DstMem | SrcReg | ModRM, DstMem | SrcReg | ModRM,
  83         ByteOp | DstReg | SrcMem | ModRM, DstReg | SrcMem | ModRM,
  84         0, 0, 0, 0,
  85         /* 0x10 - 0x17 */
  86         ByteOp | DstMem | SrcReg | ModRM, DstMem | SrcReg | ModRM,
  87         ByteOp | DstReg | SrcMem | ModRM, DstReg | SrcMem | ModRM,
  88         0, 0, 0, 0,
  89         /* 0x18 - 0x1F */
  90         ByteOp | DstMem | SrcReg | ModRM, DstMem | SrcReg | ModRM,
  91         ByteOp | DstReg | SrcMem | ModRM, DstReg | SrcMem | ModRM,
  92         0, 0, 0, 0,
  93         /* 0x20 - 0x27 */
  94         ByteOp | DstMem | SrcReg | ModRM, DstMem | SrcReg | ModRM,
  95         ByteOp | DstReg | SrcMem | ModRM, DstReg | SrcMem | ModRM,
  96         SrcImmByte, SrcImm, 0, 0,
  97         /* 0x28 - 0x2F */
  98         ByteOp | DstMem | SrcReg | ModRM, DstMem | SrcReg | ModRM,
  99         ByteOp | DstReg | SrcMem | ModRM, DstReg | SrcMem | ModRM,
 100         0, 0, 0, 0,
 101         /* 0x30 - 0x37 */
 102         ByteOp | DstMem | SrcReg | ModRM, DstMem | SrcReg | ModRM,
 103         ByteOp | DstReg | SrcMem | ModRM, DstReg | SrcMem | ModRM,
 104         0, 0, 0, 0,
 105         /* 0x38 - 0x3F */
 106         ByteOp | DstMem | SrcReg | ModRM, DstMem | SrcReg | ModRM,
 107         ByteOp | DstReg | SrcMem | ModRM, DstReg | SrcMem | ModRM,
 108         0, 0, 0, 0,
 109         /* 0x40 - 0x47 */
 110         DstReg, DstReg, DstReg, DstReg, DstReg, DstReg, DstReg, DstReg,
 111         /* 0x48 - 0x4F */
 112         DstReg, DstReg, DstReg, DstReg, DstReg, DstReg, DstReg, DstReg,
 113         /* 0x50 - 0x57 */
 114         SrcReg | Stack, SrcReg | Stack, SrcReg | Stack, SrcReg | Stack,
 115         SrcReg | Stack, SrcReg | Stack, SrcReg | Stack, SrcReg | Stack,
 116         /* 0x58 - 0x5F */
 117         DstReg | Stack, DstReg | Stack, DstReg | Stack, DstReg | Stack,
 118         DstReg | Stack, DstReg | Stack, DstReg | Stack, DstReg | Stack,
 119         /* 0x60 - 0x67 */
 120         0, 0, 0, DstReg | SrcMem32 | ModRM | Mov /* movsxd (x86/64) */ ,
 121         0, 0, 0, 0,
 122         /* 0x68 - 0x6F */
 123         0, 0, ImplicitOps | Mov | Stack, 0,
 124         SrcNone  | ByteOp  | ImplicitOps, SrcNone  | ImplicitOps, /* insb, insw/insd */
 125         SrcNone  | ByteOp  | ImplicitOps, SrcNone  | ImplicitOps, /* outsb, outsw/outsd */
 126         /* 0x70 - 0x77 */
 127         ImplicitOps, ImplicitOps, ImplicitOps, ImplicitOps,
 128         ImplicitOps, ImplicitOps, ImplicitOps, ImplicitOps,
 129         /* 0x78 - 0x7F */
 130         ImplicitOps, ImplicitOps, ImplicitOps, ImplicitOps,
 131         ImplicitOps, ImplicitOps, ImplicitOps, ImplicitOps,
 132         /* 0x80 - 0x87 */
 133         ByteOp | DstMem | SrcImm | ModRM, DstMem | SrcImm | ModRM,
 134         ByteOp | DstMem | SrcImm | ModRM, DstMem | SrcImmByte | ModRM,
 135         ByteOp | DstMem | SrcReg | ModRM, DstMem | SrcReg | ModRM,
 136         ByteOp | DstMem | SrcReg | ModRM, DstMem | SrcReg | ModRM,
 137         /* 0x88 - 0x8F */
 138         ByteOp | DstMem | SrcReg | ModRM | Mov, DstMem | SrcReg | ModRM | Mov,
 139         ByteOp | DstReg | SrcMem | ModRM | Mov, DstReg | SrcMem | ModRM | Mov,
 140         0, ModRM | DstReg, 0, Group | Group1A,
 141         /* 0x90 - 0x9F */
 142         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 143         0, 0, 0, 0, ImplicitOps | Stack, ImplicitOps | Stack, 0, 0,
 144         /* 0xA0 - 0xA7 */
 145         ByteOp | DstReg | SrcMem | Mov | MemAbs, DstReg | SrcMem | Mov | MemAbs,
 146         ByteOp | DstMem | SrcReg | Mov | MemAbs, DstMem | SrcReg | Mov | MemAbs,
 147         ByteOp | ImplicitOps | Mov | String, ImplicitOps | Mov | String,
 148         ByteOp | ImplicitOps | String, ImplicitOps | String,
 149         /* 0xA8 - 0xAF */
 150         0, 0, ByteOp | ImplicitOps | Mov | String, ImplicitOps | Mov | String,
 151         ByteOp | ImplicitOps | Mov | String, ImplicitOps | Mov | String,
 152         ByteOp | ImplicitOps | String, ImplicitOps | String,
 153         /* 0xB0 - 0xBF */
 154         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 155         /* 0xC0 - 0xC7 */
 156         ByteOp | DstMem | SrcImm | ModRM, DstMem | SrcImmByte | ModRM,
 157         0, ImplicitOps | Stack, 0, 0,
 158         ByteOp | DstMem | SrcImm | ModRM | Mov, DstMem | SrcImm | ModRM | Mov,
 159         /* 0xC8 - 0xCF */
 160         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 161         /* 0xD0 - 0xD7 */
 162         ByteOp | DstMem | SrcImplicit | ModRM, DstMem | SrcImplicit | ModRM,
 163         ByteOp | DstMem | SrcImplicit | ModRM, DstMem | SrcImplicit | ModRM,
 164         0, 0, 0, 0,
 165         /* 0xD8 - 0xDF */
 166         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 167         /* 0xE0 - 0xE7 */
 168         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 169         /* 0xE8 - 0xEF */
 170         ImplicitOps | Stack, SrcImm|ImplicitOps, 0, SrcImmByte|ImplicitOps,
 171         0, 0, 0, 0,
 172         /* 0xF0 - 0xF7 */
 173         0, 0, 0, 0,
 174         ImplicitOps, ImplicitOps, Group | Group3_Byte, Group | Group3,
 175         /* 0xF8 - 0xFF */
 176         ImplicitOps, 0, ImplicitOps, ImplicitOps,
 177         0, 0, Group | Group4, Group | Group5,
 178 };
 179
 180 static u16 twobyte_table[256] = {
 181         /* 0x00 - 0x0F */
 182         0, SrcMem | ModRM | DstReg, 0, 0, 0, 0, ImplicitOps, 0,
 183         ImplicitOps, ImplicitOps, 0, 0, 0, ImplicitOps | ModRM, 0, 0,
 184         /* 0x10 - 0x1F */
 185         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, ImplicitOps | ModRM, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 186         /* 0x20 - 0x2F */
 187         ModRM | ImplicitOps, ModRM, ModRM | ImplicitOps, ModRM, 0, 0, 0, 0,
 188         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 189         /* 0x30 - 0x3F */
 190         ImplicitOps, 0, ImplicitOps, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 191         /* 0x40 - 0x47 */
 192         DstReg | SrcMem | ModRM | Mov, DstReg | SrcMem | ModRM | Mov,
 193         DstReg | SrcMem | ModRM | Mov, DstReg | SrcMem | ModRM | Mov,
 194         DstReg | SrcMem | ModRM | Mov, DstReg | SrcMem | ModRM | Mov,
 195         DstReg | SrcMem | ModRM | Mov, DstReg | SrcMem | ModRM | Mov,
 196         /* 0x48 - 0x4F */
 197         DstReg | SrcMem | ModRM | Mov, DstReg | SrcMem | ModRM | Mov,
 198         DstReg | SrcMem | ModRM | Mov, DstReg | SrcMem | ModRM | Mov,
 199         DstReg | SrcMem | ModRM | Mov, DstReg | SrcMem | ModRM | Mov,
 200         DstReg | SrcMem | ModRM | Mov, DstReg | SrcMem | ModRM | Mov,
 201         /* 0x50 - 0x5F */
 202         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 203         /* 0x60 - 0x6F */
 204         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 205         /* 0x70 - 0x7F */
 206         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 207         /* 0x80 - 0x8F */
 208         ImplicitOps, ImplicitOps, ImplicitOps, ImplicitOps,
 209         ImplicitOps, ImplicitOps, ImplicitOps, ImplicitOps,
 210         ImplicitOps, ImplicitOps, ImplicitOps, ImplicitOps,
 211         ImplicitOps, ImplicitOps, ImplicitOps, ImplicitOps,
 212         /* 0x90 - 0x9F */
 213         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 214         /* 0xA0 - 0xA7 */
 215         0, 0, 0, DstMem | SrcReg | ModRM | BitOp, 0, 0, 0, 0,
 216         /* 0xA8 - 0xAF */
 217         0, 0, 0, DstMem | SrcReg | ModRM | BitOp, 0, 0, 0, 0,
 218         /* 0xB0 - 0xB7 */
 219         ByteOp | DstMem | SrcReg | ModRM, DstMem | SrcReg | ModRM, 0,
 220             DstMem | SrcReg | ModRM | BitOp,
 221         0, 0, ByteOp | DstReg | SrcMem | ModRM | Mov,
 222             DstReg | SrcMem16 | ModRM | Mov,
 223         /* 0xB8 - 0xBF */
 224         0, 0, DstMem | SrcImmByte | ModRM, DstMem | SrcReg | ModRM | BitOp,
 225         0, 0, ByteOp | DstReg | SrcMem | ModRM | Mov,
 226             DstReg | SrcMem16 | ModRM | Mov,
 227         /* 0xC0 - 0xCF */
 228         0, 0, 0, DstMem | SrcReg | ModRM | Mov, 0, 0, 0, ImplicitOps | ModRM,
 229         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 230         /* 0xD0 - 0xDF */
 231         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 232         /* 0xE0 - 0xEF */
 233         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 234         /* 0xF0 - 0xFF */
 235         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0
 236 };
 237
 238 static u16 group_table[] = {
 239         [Group1A*8] =
 240         DstMem | SrcNone | ModRM | Mov | Stack, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 241         [Group3_Byte*8] =
 242         ByteOp | SrcImm | DstMem | ModRM, 0,
 243         ByteOp | DstMem | SrcNone | ModRM, ByteOp | DstMem | SrcNone | ModRM,
 244         0, 0, 0, 0,
 245         [Group3*8] =
 246         DstMem | SrcImm | ModRM | SrcImm, 0,
 247         DstMem | SrcNone | ModRM, ByteOp | DstMem | SrcNone | ModRM,
 248         0, 0, 0, 0,
 249         [Group4*8] =
 250         ByteOp | DstMem | SrcNone | ModRM, ByteOp | DstMem | SrcNone | ModRM,
 251         0, 0, 0, 0, 0, 0,
 252         [Group5*8] =
 253         DstMem | SrcNone | ModRM, DstMem | SrcNone | ModRM, 0, 0,
 254         SrcMem | ModRM, 0, SrcMem | ModRM | Stack, 0,
 255 };
 256
 257 static u16 group2_table[] = {
 258 };
 259
 260 /* EFLAGS bit definitions. */
 261 #define EFLG_OF (1<<11)
 262 #define EFLG_DF (1<<10)
 263 #define EFLG_SF (1<<7)
 264 #define EFLG_ZF (1<<6)
 265 #define EFLG_AF (1<<4)
 266 #define EFLG_PF (1<<2)
 267 #define EFLG_CF (1<<0)
 268
 269 /*
 270  * Instruction emulation:
 271  * Most instructions are emulated directly via a fragment of inline assembly
 272  * code. This allows us to save/restore EFLAGS and thus very easily pick up
 273  * any modified flags.
 274  */
 275
 276 #if defined(CONFIG_X86_64)
 277 #define _LO32 "k"               /* force 32-bit operand */
 278 #define _STK  "%%rsp"           /* stack pointer */
 279 #elif defined(__i386__)
 280 #define _LO32 ""                /* force 32-bit operand */
 281 #define _STK  "%%esp"           /* stack pointer */
 282 #endif
 283
 284 /*
 285  * These EFLAGS bits are restored from saved value during emulation, and
 286  * any changes are written back to the saved value after emulation.
 287  */
 288 #define EFLAGS_MASK (EFLG_OF|EFLG_SF|EFLG_ZF|EFLG_AF|EFLG_PF|EFLG_CF)
 289
 290 /* Before executing instruction: restore necessary bits in EFLAGS. */
 291 #define _PRE_EFLAGS(_sav, _msk, _tmp)                                   \
 292         /* EFLAGS = (_sav & _msk) | (EFLAGS & ~_msk); _sav &= ~_msk; */ \
 293         "movl %"_sav",%"_LO32 _tmp"; "                                  \
 294         "push %"_tmp"; "                                                \
 295         "push %"_tmp"; "                                                \
 296         "movl %"_msk",%"_LO32 _tmp"; "                                  \
 297         "andl %"_LO32 _tmp",("_STK"); "                                 \
 298         "pushf; "                                                       \
 299         "notl %"_LO32 _tmp"; "                                          \
 300         "andl %"_LO32 _tmp",("_STK"); "                                 \
 301         "andl %"_LO32 _tmp","__stringify(BITS_PER_LONG/4)"("_STK"); "   \
 302         "pop  %"_tmp"; "                                                \
 303         "orl  %"_LO32 _tmp",("_STK"); "                                 \
 304         "popf; "                                                        \
 305         "pop  %"_sav"; "
 306
 307 /* After executing instruction: write-back necessary bits in EFLAGS. */
 308 #define _POST_EFLAGS(_sav, _msk, _tmp) \
 309         /* _sav |= EFLAGS & _msk; */            \
 310         "pushf; "                               \
 311         "pop  %"_tmp"; "                        \
 312         "andl %"_msk",%"_LO32 _tmp"; "          \
 313         "orl  %"_LO32 _tmp",%"_sav"; "
 314
 315 /* Raw emulation: instruction has two explicit operands. */
 316 #define __emulate_2op_nobyte(_op,_src,_dst,_eflags,_wx,_wy,_lx,_ly,_qx,_qy) \
 317         do {                                                                \
 318                 unsigned long _tmp;                                         \
 319                                                                             \
 320                 switch ((_dst).bytes) {                                     \
 321                 case 2:                                                     \
 322                         __asm__ __volatile__ (                              \
 323                                 _PRE_EFLAGS("0", "4", "2")                  \
 324                                 _op"w %"_wx"3,%1; "                         \
 325                                 _POST_EFLAGS("0", "4", "2")                 \
 326                                 : "=m" (_eflags), "=m" ((_dst).val),        \
 327                                   "=&r" (_tmp)                              \
 328                                 : _wy ((_src).val), "i" (EFLAGS_MASK));     \
 329                         break;                                              \
 330                 case 4:                                                     \
 331                         __asm__ __volatile__ (                              \
 332                                 _PRE_EFLAGS("0", "4", "2")                  \
 333                                 _op"l %"_lx"3,%1; "                         \
 334                                 _POST_EFLAGS("0", "4", "2")                 \
 335                                 : "=m" (_eflags), "=m" ((_dst).val),        \
 336                                   "=&r" (_tmp)                              \
 337                                 : _ly ((_src).val), "i" (EFLAGS_MASK));     \
 338                         break;                                              \
 339                 case 8:                                                     \
 340                         __emulate_2op_8byte(_op, _src, _dst,                \
 341                                             _eflags, _qx, _qy);             \
 342                         break;                                              \
 343                 }                                                           \
 344         } while (0)
 345
 346 #define __emulate_2op(_op,_src,_dst,_eflags,_bx,_by,_wx,_wy,_lx,_ly,_qx,_qy) \
 347         do {                                                                 \
 348                 unsigned long _tmp;                                          \
 349                 switch ((_dst).bytes) {                                      \
 350                 case 1:                                                      \
 351                         __asm__ __volatile__ (                               \
 352                                 _PRE_EFLAGS("0", "4", "2")                   \
 353                                 _op"b %"_bx"3,%1; "                          \
 354                                 _POST_EFLAGS("0", "4", "2")                  \
 355                                 : "=m" (_eflags), "=m" ((_dst).val),         \
 356                                   "=&r" (_tmp)                               \
 357                                 : _by ((_src).val), "i" (EFLAGS_MASK));      \
 358                         break;                                               \
 359                 default:                                                     \
 360                         __emulate_2op_nobyte(_op, _src, _dst, _eflags,       \
 361                                              _wx, _wy, _lx, _ly, _qx, _qy);  \
 362                         break;                                               \
 363                 }                                                            \
 364         } while (0)
 365
 366 /* Source operand is byte-sized and may be restricted to just %cl. */
 367 #define emulate_2op_SrcB(_op, _src, _dst, _eflags)                      \
 368         __emulate_2op(_op, _src, _dst, _eflags,                         \
 369                       "b", "c", "b", "c", "b", "c", "b", "c")
 370
 371 /* Source operand is byte, word, long or quad sized. */
 372 #define emulate_2op_SrcV(_op, _src, _dst, _eflags)                      \
 373         __emulate_2op(_op, _src, _dst, _eflags,                         \
 374                       "b", "q", "w", "r", _LO32, "r", "", "r")
 375
 376 /* Source operand is word, long or quad sized. */
 377 #define emulate_2op_SrcV_nobyte(_op, _src, _dst, _eflags)               \
 378         __emulate_2op_nobyte(_op, _src, _dst, _eflags,                  \
 379                              "w", "r", _LO32, "r", "", "r")
 380
 381 /* Instruction has only one explicit operand (no source operand). */
 382 #define emulate_1op(_op, _dst, _eflags)                                    \
 383         do {                                                            \
 384                 unsigned long _tmp;                                     \
 385                                                                         \
 386                 switch ((_dst).bytes) {                                 \
 387                 case 1:                                                 \
 388                         __asm__ __volatile__ (                          \
 389                                 _PRE_EFLAGS("0", "3", "2")              \
 390                                 _op"b %1; "                             \
 391                                 _POST_EFLAGS("0", "3", "2")             \
 392                                 : "=m" (_eflags), "=m" ((_dst).val),    \
 393                                   "=&r" (_tmp)                          \
 394                                 : "i" (EFLAGS_MASK));                   \
 395                         break;                                          \
 396                 case 2:                                                 \
 397                         __asm__ __volatile__ (                          \
 398                                 _PRE_EFLAGS("0", "3", "2")              \
 399                                 _op"w %1; "                             \
 400                                 _POST_EFLAGS("0", "3", "2")             \
 401                                 : "=m" (_eflags), "=m" ((_dst).val),    \
 402                                   "=&r" (_tmp)                          \
 403                                 : "i" (EFLAGS_MASK));                   \
 404                         break;                                          \
 405                 case 4:                                                 \
 406                         __asm__ __volatile__ (                          \
 407                                 _PRE_EFLAGS("0", "3", "2")              \
 408                                 _op"l %1; "                             \
 409                                 _POST_EFLAGS("0", "3", "2")             \
 410                                 : "=m" (_eflags), "=m" ((_dst).val),    \
 411                                   "=&r" (_tmp)                          \
 412                                 : "i" (EFLAGS_MASK));                   \
 413                         break;                                          \
 414                 case 8:                                                 \
 415                         __emulate_1op_8byte(_op, _dst, _eflags);        \
 416                         break;                                          \
 417                 }                                                       \
 418         } while (0)
 419
 420 /* Emulate an instruction with quadword operands (x86/64 only). */
 421 #if defined(CONFIG_X86_64)
 422 #define __emulate_2op_8byte(_op, _src, _dst, _eflags, _qx, _qy)           \
 423         do {                                                              \
 424                 __asm__ __volatile__ (                                    \
 425                         _PRE_EFLAGS("0", "4", "2")                        \
 426                         _op"q %"_qx"3,%1; "                               \
 427                         _POST_EFLAGS("0", "4", "2")                       \
 428                         : "=m" (_eflags), "=m" ((_dst).val), "=&r" (_tmp) \
 429                         : _qy ((_src).val), "i" (EFLAGS_MASK));         \
 430         } while (0)
 431
 432 #define __emulate_1op_8byte(_op, _dst, _eflags)                           \
 433         do {                                                              \
 434                 __asm__ __volatile__ (                                    \
 435                         _PRE_EFLAGS("0", "3", "2")                        \
 436                         _op"q %1; "                                       \
 437                         _POST_EFLAGS("0", "3", "2")                       \
 438                         : "=m" (_eflags), "=m" ((_dst).val), "=&r" (_tmp) \
 439                         : "i" (EFLAGS_MASK));                             \
 440         } while (0)
 441
 442 #elif defined(__i386__)
 443 #define __emulate_2op_8byte(_op, _src, _dst, _eflags, _qx, _qy)
 444 #define __emulate_1op_8byte(_op, _dst, _eflags)
 445 #endif                          /* __i386__ */
 446
 447 /* Fetch next part of the instruction being emulated. */
 448 #define insn_fetch(_type, _size, _eip)                                  \
 449 ({      unsigned long _x;                                               \
 450         rc = do_insn_fetch(ctxt, ops, (_eip), &_x, (_size));            \
 451         if (rc != 0)                                                    \
 452                 goto done;                                              \
 453         (_eip) += (_size);                                              \
 454         (_type)_x;                                                      \
 455 })
 456
 457 /* Access/update address held in a register, based on addressing mode. */
 458 #define address_mask(reg)                                               \
 459         ((c->ad_bytes == sizeof(unsigned long)) ?                       \
 460                 (reg) : ((reg) & ((1UL << (c->ad_bytes << 3)) - 1)))
 461 #define register_address(base, reg)                                     \
 462         ((base) + address_mask(reg))
 463 #define register_address_increment(reg, inc)                            \
 464         do {                                                            \
 465                 /* signed type ensures sign extension to long */        \
 466                 int _inc = (inc);                                       \
 467                 if (c->ad_bytes == sizeof(unsigned long))               \
 468                         (reg) += _inc;                                  \
 469                 else                                                    \
 470                         (reg) = ((reg) &                                \
 471                                  ~((1UL << (c->ad_bytes << 3)) - 1)) |  \
 472                                 (((reg) + _inc) &                       \
 473                                  ((1UL << (c->ad_bytes << 3)) - 1));    \
 474         } while (0)
 475
 476 #define JMP_REL(rel)                                                    \
 477         do {                                                            \
 478                 register_address_increment(c->eip, rel);                \
 479         } while (0)
 480
 481 static int do_fetch_insn_byte(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
 482                               struct x86_emulate_ops *ops,
 483                               unsigned long linear, u8 *dest)
 484 {
 485         struct fetch_cache *fc = &ctxt->decode.fetch;
 486         int rc;
 487         int size;
 488
 489         if (linear < fc->start || linear >= fc->end) {
 490                 size = min(15UL, PAGE_SIZE - offset_in_page(linear));
 491                 rc = ops->read_std(linear, fc->data, size, ctxt->vcpu);
 492                 if (rc)
 493                         return rc;
 494                 fc->start = linear;
 495                 fc->end = linear + size;
 496         }
 497         *dest = fc->data[linear - fc->start];
 498         return 0;
 499 }
 500
 501 static int do_insn_fetch(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
 502                          struct x86_emulate_ops *ops,
 503                          unsigned long eip, void *dest, unsigned size)
 504 {
 505         int rc = 0;
 506
 507         eip += ctxt->cs_base;
 508         while (size--) {
 509                 rc = do_fetch_insn_byte(ctxt, ops, eip++, dest++);
 510                 if (rc)
 511                         return rc;
 512         }
 513         return 0;
 514 }
 515
 516 /*
 517  * Given the 'reg' portion of a ModRM byte, and a register block, return a
 518  * pointer into the block that addresses the relevant register.
 519  * @highbyte_regs specifies whether to decode AH,CH,DH,BH.
 520  */
 521 static void *decode_register(u8 modrm_reg, unsigned long *regs,
 522                              int highbyte_regs)
 523 {
 524         void *p;
 525
 526         p = &regs[modrm_reg];
 527         if (highbyte_regs && modrm_reg >= 4 && modrm_reg < 8)
 528                 p = (unsigned char *)&regs[modrm_reg & 3] + 1;
 529         return p;
 530 }
 531
 532 static int read_descriptor(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
 533                            struct x86_emulate_ops *ops,
 534                            void *ptr,
 535                            u16 *size, unsigned long *address, int op_bytes)
 536 {
 537         int rc;
 538
 539         if (op_bytes == 2)
 540                 op_bytes = 3;
 541         *address = 0;
 542         rc = ops->read_std((unsigned long)ptr, (unsigned long *)size, 2,
 543                            ctxt->vcpu);
 544         if (rc)
 545                 return rc;
 546         rc = ops->read_std((unsigned long)ptr + 2, address, op_bytes,
 547                            ctxt->vcpu);
 548         return rc;
 549 }
 550
 551 static int test_cc(unsigned int condition, unsigned int flags)
 552 {
 553         int rc = 0;
 554
 555         switch ((condition & 15) >> 1) {
 556         case 0: /* o */
 557                 rc |= (flags & EFLG_OF);
 558                 break;
 559         case 1: /* b/c/nae */
 560                 rc |= (flags & EFLG_CF);
 561                 break;
 562         case 2: /* z/e */
 563                 rc |= (flags & EFLG_ZF);
 564                 break;
 565         case 3: /* be/na */
 566                 rc |= (flags & (EFLG_CF|EFLG_ZF));
 567                 break;
 568         case 4: /* s */
 569                 rc |= (flags & EFLG_SF);
 570                 break;
 571         case 5: /* p/pe */
 572                 rc |= (flags & EFLG_PF);
 573                 break;
 574         case 7: /* le/ng */
 575                 rc |= (flags & EFLG_ZF);
 576                 /* fall through */
 577         case 6: /* l/nge */
 578                 rc |= (!(flags & EFLG_SF) != !(flags & EFLG_OF));
 579                 break;
 580         }
 581
 582         /* Odd condition identifiers (lsb == 1) have inverted sense. */
 583         return (!!rc ^ (condition & 1));
 584 }
 585
 586 static void decode_register_operand(struct operand *op,
 587                                     struct decode_cache *c,
 588                                     int inhibit_bytereg)
 589 {
 590         unsigned reg = c->modrm_reg;
 591         int highbyte_regs = c->rex_prefix == 0;
 592
 593         if (!(c->d & ModRM))
 594                 reg = (c->b & 7) | ((c->rex_prefix & 1) << 3);
 595         op->type = OP_REG;
 596         if ((c->d & ByteOp) && !inhibit_bytereg) {
 597                 op->ptr = decode_register(reg, c->regs, highbyte_regs);
 598                 op->val = *(u8 *)op->ptr;
 599                 op->bytes = 1;
 600         } else {
 601                 op->ptr = decode_register(reg, c->regs, 0);
 602                 op->bytes = c->op_bytes;
 603                 switch (op->bytes) {
 604                 case 2:
 605                         op->val = *(u16 *)op->ptr;
 606                         break;
 607                 case 4:
 608                         op->val = *(u32 *)op->ptr;
 609                         break;
 610                 case 8:
 611                         op->val = *(u64 *) op->ptr;
 612                         break;
 613                 }
 614         }
 615         op->orig_val = op->val;
 616 }
 617
 618 static int decode_modrm(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
 619                         struct x86_emulate_ops *ops)
 620 {
 621         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
 622         u8 sib;
 623         int index_reg = 0, base_reg = 0, scale, rip_relative = 0;
 624         int rc = 0;
 625
 626         if (c->rex_prefix) {
 627                 c->modrm_reg = (c->rex_prefix & 4) << 1;        /* REX.R */
 628                 index_reg = (c->rex_prefix & 2) << 2; /* REX.X */
 629                 c->modrm_rm = base_reg = (c->rex_prefix & 1) << 3; /* REG.B */
 630         }
 631
 632         c->modrm = insn_fetch(u8, 1, c->eip);
 633         c->modrm_mod |= (c->modrm & 0xc0) >> 6;
 634         c->modrm_reg |= (c->modrm & 0x38) >> 3;
 635         c->modrm_rm |= (c->modrm & 0x07);
 636         c->modrm_ea = 0;
 637         c->use_modrm_ea = 1;
 638
 639         if (c->modrm_mod == 3) {
 640                 c->modrm_val = *(unsigned long *)
 641                         decode_register(c->modrm_rm, c->regs, c->d & ByteOp);
 642                 return rc;
 643         }
 644
 645         if (c->ad_bytes == 2) {
 646                 unsigned bx = c->regs[VCPU_REGS_RBX];
 647                 unsigned bp = c->regs[VCPU_REGS_RBP];
 648                 unsigned si = c->regs[VCPU_REGS_RSI];
 649                 unsigned di = c->regs[VCPU_REGS_RDI];
 650
 651                 /* 16-bit ModR/M decode. */
 652                 switch (c->modrm_mod) {
 653                 case 0:
 654                         if (c->modrm_rm == 6)
 655                                 c->modrm_ea += insn_fetch(u16, 2, c->eip);
 656                         break;
 657                 case 1:
 658                         c->modrm_ea += insn_fetch(s8, 1, c->eip);
 659                         break;
 660                 case 2:
 661                         c->modrm_ea += insn_fetch(u16, 2, c->eip);
 662                         break;
 663                 }
 664                 switch (c->modrm_rm) {
 665                 case 0:
 666                         c->modrm_ea += bx + si;
 667                         break;
 668                 case 1:
 669                         c->modrm_ea += bx + di;
 670                         break;
 671                 case 2:
 672                         c->modrm_ea += bp + si;
 673                         break;
 674                 case 3:
 675                         c->modrm_ea += bp + di;
 676                         break;
 677                 case 4:
 678                         c->modrm_ea += si;
 679                         break;
 680                 case 5:
 681                         c->modrm_ea += di;
 682                         break;
 683                 case 6:
 684                         if (c->modrm_mod != 0)
 685                                 c->modrm_ea += bp;
 686                         break;
 687                 case 7:
 688                         c->modrm_ea += bx;
 689                         break;
 690                 }
 691                 if (c->modrm_rm == 2 || c->modrm_rm == 3 ||
 692                     (c->modrm_rm == 6 && c->modrm_mod != 0))
 693                         if (!c->override_base)
 694                                 c->override_base = &ctxt->ss_base;
 695                 c->modrm_ea = (u16)c->modrm_ea;
 696         } else {
 697                 /* 32/64-bit ModR/M decode. */
 698                 switch (c->modrm_rm) {
 699                 case 4:
 700                 case 12:
 701                         sib = insn_fetch(u8, 1, c->eip);
 702                         index_reg |= (sib >> 3) & 7;
 703                         base_reg |= sib & 7;
 704                         scale = sib >> 6;
 705
 706                         switch (base_reg) {
 707                         case 5:
 708                                 if (c->modrm_mod != 0)
 709                                         c->modrm_ea += c->regs[base_reg];
 710                                 else
 711                                         c->modrm_ea +=
 712                                                 insn_fetch(s32, 4, c->eip);
 713                                 break;
 714                         default:
 715                                 c->modrm_ea += c->regs[base_reg];
 716                         }
 717                         switch (index_reg) {
 718                         case 4:
 719                                 break;
 720                         default:
 721                                 c->modrm_ea += c->regs[index_reg] << scale;
 722                         }
 723                         break;
 724                 case 5:
 725                         if (c->modrm_mod != 0)
 726                                 c->modrm_ea += c->regs[c->modrm_rm];
 727                         else if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64)
 728                                 rip_relative = 1;
 729                         break;
 730                 default:
 731                         c->modrm_ea += c->regs[c->modrm_rm];
 732                         break;
 733                 }
 734                 switch (c->modrm_mod) {
 735                 case 0:
 736                         if (c->modrm_rm == 5)
 737                                 c->modrm_ea += insn_fetch(s32, 4, c->eip);
 738                         break;
 739                 case 1:
 740                         c->modrm_ea += insn_fetch(s8, 1, c->eip);
 741                         break;
 742                 case 2:
 743                         c->modrm_ea += insn_fetch(s32, 4, c->eip);
 744                         break;
 745                 }
 746         }
 747         if (rip_relative) {
 748                 c->modrm_ea += c->eip;
 749                 switch (c->d & SrcMask) {
 750                 case SrcImmByte:
 751                         c->modrm_ea += 1;
 752                         break;
 753                 case SrcImm:
 754                         if (c->d & ByteOp)
 755                                 c->modrm_ea += 1;
 756                         else
 757                                 if (c->op_bytes == 8)
 758                                         c->modrm_ea += 4;
 759                                 else
 760                                         c->modrm_ea += c->op_bytes;
 761                 }
 762         }
 763 done:
 764         return rc;
 765 }
 766
 767 static int decode_abs(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
 768                       struct x86_emulate_ops *ops)
 769 {
 770         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
 771         int rc = 0;
 772
 773         switch (c->ad_bytes) {
 774         case 2:
 775                 c->modrm_ea = insn_fetch(u16, 2, c->eip);
 776                 break;
 777         case 4:
 778                 c->modrm_ea = insn_fetch(u32, 4, c->eip);
 779                 break;
 780         case 8:
 781                 c->modrm_ea = insn_fetch(u64, 8, c->eip);
 782                 break;
 783         }
 784 done:
 785         return rc;
 786 }
 787
 788 int
 789 x86_decode_insn(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, struct x86_emulate_ops *ops)
 790 {
 791         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
 792         int rc = 0;
 793         int mode = ctxt->mode;
 794         int def_op_bytes, def_ad_bytes, group;
 795
 796         /* Shadow copy of register state. Committed on successful emulation. */
 797
 798         memset(c, 0, sizeof(struct decode_cache));
 799         c->eip = ctxt->vcpu->arch.rip;
 800         memcpy(c->regs, ctxt->vcpu->arch.regs, sizeof c->regs);
 801
 802         switch (mode) {
 803         case X86EMUL_MODE_REAL:
 804         case X86EMUL_MODE_PROT16:
 805                 def_op_bytes = def_ad_bytes = 2;
 806                 break;
 807         case X86EMUL_MODE_PROT32:
 808                 def_op_bytes = def_ad_bytes = 4;
 809                 break;
 810 #ifdef CONFIG_X86_64
 811         case X86EMUL_MODE_PROT64:
 812                 def_op_bytes = 4;
 813                 def_ad_bytes = 8;
 814                 break;
 815 #endif
 816         default:
 817                 return -1;
 818         }
 819
 820         c->op_bytes = def_op_bytes;
 821         c->ad_bytes = def_ad_bytes;
 822
 823         /* Legacy prefixes. */
 824         for (;;) {
 825                 switch (c->b = insn_fetch(u8, 1, c->eip)) {
 826                 case 0x66:      /* operand-size override */
 827                         /* switch between 2/4 bytes */
 828                         c->op_bytes = def_op_bytes ^ 6;
 829                         break;
 830                 case 0x67:      /* address-size override */
 831                         if (mode == X86EMUL_MODE_PROT64)
 832                                 /* switch between 4/8 bytes */
 833                                 c->ad_bytes = def_ad_bytes ^ 12;
 834                         else
 835                                 /* switch between 2/4 bytes */
 836                                 c->ad_bytes = def_ad_bytes ^ 6;
 837                         break;
 838                 case 0x2e:      /* CS override */
 839                         c->override_base = &ctxt->cs_base;
 840                         break;
 841                 case 0x3e:      /* DS override */
 842                         c->override_base = &ctxt->ds_base;
 843                         break;
 844                 case 0x26:      /* ES override */
 845                         c->override_base = &ctxt->es_base;
 846                         break;
 847                 case 0x64:      /* FS override */
 848                         c->override_base = &ctxt->fs_base;
 849                         break;
 850                 case 0x65:      /* GS override */
 851                         c->override_base = &ctxt->gs_base;
 852                         break;
 853                 case 0x36:      /* SS override */
 854                         c->override_base = &ctxt->ss_base;
 855                         break;
 856                 case 0x40 ... 0x4f: /* REX */
 857                         if (mode != X86EMUL_MODE_PROT64)
 858                                 goto done_prefixes;
 859                         c->rex_prefix = c->b;
 860                         continue;
 861                 case 0xf0:      /* LOCK */
 862                         c->lock_prefix = 1;
 863                         break;
 864                 case 0xf2:      /* REPNE/REPNZ */
 865                         c->rep_prefix = REPNE_PREFIX;
 866                         break;
 867                 case 0xf3:      /* REP/REPE/REPZ */
 868                         c->rep_prefix = REPE_PREFIX;
 869                         break;
 870                 default:
 871                         goto done_prefixes;
 872                 }
 873
 874                 /* Any legacy prefix after a REX prefix nullifies its effect. */
 875
 876                 c->rex_prefix = 0;
 877         }
 878
 879 done_prefixes:
 880
 881         /* REX prefix. */
 882         if (c->rex_prefix)
 883                 if (c->rex_prefix & 8)
 884                         c->op_bytes = 8;        /* REX.W */
 885
 886         /* Opcode byte(s). */
 887         c->d = opcode_table[c->b];
 888         if (c->d == 0) {
 889                 /* Two-byte opcode? */
 890                 if (c->b == 0x0f) {
 891                         c->twobyte = 1;
 892                         c->b = insn_fetch(u8, 1, c->eip);
 893                         c->d = twobyte_table[c->b];
 894                 }
 895         }
 896
 897         if (c->d & Group) {
 898                 group = c->d & GroupMask;
 899                 c->modrm = insn_fetch(u8, 1, c->eip);
 900                 --c->eip;
 901
 902                 group = (group << 3) + ((c->modrm >> 3) & 7);
 903                 if ((c->d & GroupDual) && (c->modrm >> 6) == 3)
 904                         c->d = group2_table[group];
 905                 else
 906                         c->d = group_table[group];
 907         }
 908
 909         /* Unrecognised? */
 910         if (c->d == 0) {
 911                 DPRINTF("Cannot emulate %02x\n", c->b);
 912                 return -1;
 913         }
 914
 915         if (mode == X86EMUL_MODE_PROT64 && (c->d & Stack))
 916                 c->op_bytes = 8;
 917
 918         /* ModRM and SIB bytes. */
 919         if (c->d & ModRM)
 920                 rc = decode_modrm(ctxt, ops);
 921         else if (c->d & MemAbs)
 922                 rc = decode_abs(ctxt, ops);
 923         if (rc)
 924                 goto done;
 925
 926         if (!c->override_base)
 927                 c->override_base = &ctxt->ds_base;
 928         if (mode == X86EMUL_MODE_PROT64 &&
 929             c->override_base != &ctxt->fs_base &&
 930             c->override_base != &ctxt->gs_base)
 931                 c->override_base = NULL;
 932
 933         if (c->override_base)
 934                 c->modrm_ea += *c->override_base;
 935
 936         if (c->ad_bytes != 8)
 937                 c->modrm_ea = (u32)c->modrm_ea;
 938         /*
 939          * Decode and fetch the source operand: register, memory
 940          * or immediate.
 941          */
 942         switch (c->d & SrcMask) {
 943         case SrcNone:
 944                 break;
 945         case SrcReg:
 946                 decode_register_operand(&c->src, c, 0);
 947                 break;
 948         case SrcMem16:
 949                 c->src.bytes = 2;
 950                 goto srcmem_common;
 951         case SrcMem32:
 952                 c->src.bytes = 4;
 953                 goto srcmem_common;
 954         case SrcMem:
 955                 c->src.bytes = (c->d & ByteOp) ? 1 :
 956                                                            c->op_bytes;
 957                 /* Don't fetch the address for invlpg: it could be unmapped. */
 958                 if (c->twobyte && c->b == 0x01 && c->modrm_reg == 7)
 959                         break;
 960         srcmem_common:
 961                 /*
 962                  * For instructions with a ModR/M byte, switch to register
 963                  * access if Mod = 3.
 964                  */
 965                 if ((c->d & ModRM) && c->modrm_mod == 3) {
 966                         c->src.type = OP_REG;
 967                         break;
 968                 }
 969                 c->src.type = OP_MEM;
 970                 break;
 971         case SrcImm:
 972                 c->src.type = OP_IMM;
 973                 c->src.ptr = (unsigned long *)c->eip;
 974                 c->src.bytes = (c->d & ByteOp) ? 1 : c->op_bytes;
 975                 if (c->src.bytes == 8)
 976                         c->src.bytes = 4;
 977                 /* NB. Immediates are sign-extended as necessary. */
 978                 switch (c->src.bytes) {
 979                 case 1:
 980                         c->src.val = insn_fetch(s8, 1, c->eip);
 981                         break;
 982                 case 2:
 983                         c->src.val = insn_fetch(s16, 2, c->eip);
 984                         break;
 985                 case 4:
 986                         c->src.val = insn_fetch(s32, 4, c->eip);
 987                         break;
 988                 }
 989                 break;
 990         case SrcImmByte:
 991                 c->src.type = OP_IMM;
 992                 c->src.ptr = (unsigned long *)c->eip;
 993                 c->src.bytes = 1;
 994                 c->src.val = insn_fetch(s8, 1, c->eip);
 995                 break;
 996         }
 997
 998         /* Decode and fetch the destination operand: register or memory. */
 999         switch (c->d & DstMask) {
1000         case ImplicitOps:
1001                 /* Special instructions do their own operand decoding. */
1002                 return 0;
1003         case DstReg:
1004                 decode_register_operand(&c->dst, c,
1005                          c->twobyte && (c->b == 0xb6 || c->b == 0xb7));
1006                 break;
1007         case DstMem:
1008                 if ((c->d & ModRM) && c->modrm_mod == 3) {
1009                         c->dst.type = OP_REG;
1010                         break;
1011                 }
1012                 c->dst.type = OP_MEM;
1013                 break;
1014         }
1015
1016 done:
1017         return (rc == X86EMUL_UNHANDLEABLE) ? -1 : 0;
1018 }
1019
1020 static inline void emulate_push(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1021 {
1022         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
1023
1024         c->dst.type  = OP_MEM;
1025         c->dst.bytes = c->op_bytes;
1026         c->dst.val = c->src.val;
1027         register_address_increment(c->regs[VCPU_REGS_RSP], -c->op_bytes);
1028         c->dst.ptr = (void *) register_address(ctxt->ss_base,
1029                                                c->regs[VCPU_REGS_RSP]);
1030 }
1031
1032 static inline int emulate_grp1a(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1033                                 struct x86_emulate_ops *ops)
1034 {
1035         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
1036         int rc;
1037
1038         rc = ops->read_std(register_address(ctxt->ss_base,
1039                                             c->regs[VCPU_REGS_RSP]),
1040                            &c->dst.val, c->dst.bytes, ctxt->vcpu);
1041         if (rc != 0)
1042                 return rc;
1043
1044         register_address_increment(c->regs[VCPU_REGS_RSP], c->dst.bytes);
1045
1046         return 0;
1047 }
1048
1049 static inline void emulate_grp2(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1050 {
1051         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
1052         switch (c->modrm_reg) {
1053         case 0: /* rol */
1054                 emulate_2op_SrcB("rol", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
1055                 break;
1056         case 1: /* ror */
1057                 emulate_2op_SrcB("ror", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
1058                 break;
1059         case 2: /* rcl */
1060                 emulate_2op_SrcB("rcl", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
1061                 break;
1062         case 3: /* rcr */
1063                 emulate_2op_SrcB("rcr", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
1064                 break;
1065         case 4: /* sal/shl */
1066         case 6: /* sal/shl */
1067                 emulate_2op_SrcB("sal", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
1068                 break;
1069         case 5: /* shr */
1070                 emulate_2op_SrcB("shr", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
1071                 break;
1072         case 7: /* sar */
1073                 emulate_2op_SrcB("sar", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
1074                 break;
1075         }
1076 }
1077
1078 static inline int emulate_grp3(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1079                                struct x86_emulate_ops *ops)
1080 {
1081         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
1082         int rc = 0;
1083
1084         switch (c->modrm_reg) {
1085         case 0 ... 1:   /* test */
1086                 emulate_2op_SrcV("test", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
1087                 break;
1088         case 2: /* not */
1089                 c->dst.val = ~c->dst.val;
1090                 break;
1091         case 3: /* neg */
1092                 emulate_1op("neg", c->dst, ctxt->eflags);
1093                 break;
1094         default:
1095                 DPRINTF("Cannot emulate %02x\n", c->b);
1096                 rc = X86EMUL_UNHANDLEABLE;
1097                 break;
1098         }
1099         return rc;
1100 }
1101
1102 static inline int emulate_grp45(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1103                                struct x86_emulate_ops *ops)
1104 {
1105         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
1106
1107         switch (c->modrm_reg) {
1108         case 0: /* inc */
1109                 emulate_1op("inc", c->dst, ctxt->eflags);
1110                 break;
1111         case 1: /* dec */
1112                 emulate_1op("dec", c->dst, ctxt->eflags);
1113                 break;
1114         case 4: /* jmp abs */
1115                 c->eip = c->src.val;
1116                 break;
1117         case 6: /* push */
1118                 emulate_push(ctxt);
1119                 break;
1120         }
1121         return 0;
1122 }
1123
1124 static inline int emulate_grp9(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1125                                struct x86_emulate_ops *ops,
1126                                unsigned long memop)
1127 {
1128         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
1129         u64 old, new;
1130         int rc;
1131
1132         rc = ops->read_emulated(memop, &old, 8, ctxt->vcpu);
1133         if (rc != 0)
1134                 return rc;
1135
1136         if (((u32) (old >> 0) != (u32) c->regs[VCPU_REGS_RAX]) ||
1137             ((u32) (old >> 32) != (u32) c->regs[VCPU_REGS_RDX])) {
1138
1139                 c->regs[VCPU_REGS_RAX] = (u32) (old >> 0);
1140                 c->regs[VCPU_REGS_RDX] = (u32) (old >> 32);
1141                 ctxt->eflags &= ~EFLG_ZF;
1142
1143         } else {
1144                 new = ((u64)c->regs[VCPU_REGS_RCX] << 32) |
1145                        (u32) c->regs[VCPU_REGS_RBX];
1146
1147                 rc = ops->cmpxchg_emulated(memop, &old, &new, 8, ctxt->vcpu);
1148                 if (rc != 0)
1149                         return rc;
1150                 ctxt->eflags |= EFLG_ZF;
1151         }
1152         return 0;
1153 }
1154
1155 static inline int writeback(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1156                             struct x86_emulate_ops *ops)
1157 {
1158         int rc;
1159         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
1160
1161         switch (c->dst.type) {
1162         case OP_REG:
1163                 /* The 4-byte case *is* correct:
1164                  * in 64-bit mode we zero-extend.
1165                  */
1166                 switch (c->dst.bytes) {
1167                 case 1:
1168                         *(u8 *)c->dst.ptr = (u8)c->dst.val;
1169                         break;
1170                 case 2:
1171                         *(u16 *)c->dst.ptr = (u16)c->dst.val;
1172                         break;
1173                 case 4:
1174                         *c->dst.ptr = (u32)c->dst.val;
1175                         break;  /* 64b: zero-ext */
1176                 case 8:
1177                         *c->dst.ptr = c->dst.val;
1178                         break;
1179                 }
1180                 break;
1181         case OP_MEM:
1182                 if (c->lock_prefix)
1183                         rc = ops->cmpxchg_emulated(
1184                                         (unsigned long)c->dst.ptr,
1185                                         &c->dst.orig_val,
1186                                         &c->dst.val,
1187                                         c->dst.bytes,
1188                                         ctxt->vcpu);
1189                 else
1190                         rc = ops->write_emulated(
1191                                         (unsigned long)c->dst.ptr,
1192                                         &c->dst.val,
1193                                         c->dst.bytes,
1194                                         ctxt->vcpu);
1195                 if (rc != 0)
1196                         return rc;
1197                 break;
1198         case OP_NONE:
1199                 /* no writeback */
1200                 break;
1201         default:
1202                 break;
1203         }
1204         return 0;
1205 }
1206
1207 int
1208 x86_emulate_insn(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, struct x86_emulate_ops *ops)
1209 {
1210         unsigned long memop = 0;
1211         u64 msr_data;
1212         unsigned long saved_eip = 0;
1213         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
1214         int rc = 0;
1215
1216         /* Shadow copy of register state. Committed on successful emulation.
1217          * NOTE: we can copy them from vcpu as x86_decode_insn() doesn't
1218          * modify them.
1219          */
1220
1221         memcpy(c->regs, ctxt->vcpu->arch.regs, sizeof c->regs);
1222         saved_eip = c->eip;
1223
1224         if (((c->d & ModRM) && (c->modrm_mod != 3)) || (c->d & MemAbs))
1225                 memop = c->modrm_ea;
1226
1227         if (c->rep_prefix && (c->d & String)) {
1228                 /* All REP prefixes have the same first termination condition */
1229                 if (c->regs[VCPU_REGS_RCX] == 0) {
1230                         ctxt->vcpu->arch.rip = c->eip;
1231                         goto done;
1232                 }
1233                 /* The second termination condition only applies for REPE
1234                  * and REPNE. Test if the repeat string operation prefix is
1235                  * REPE/REPZ or REPNE/REPNZ and if it's the case it tests the
1236                  * corresponding termination condition according to:
1237                  *      - if REPE/REPZ and ZF = 0 then done
1238                  *      - if REPNE/REPNZ and ZF = 1 then done
1239                  */
1240                 if ((c->b == 0xa6) || (c->b == 0xa7) ||
1241                                 (c->b == 0xae) || (c->b == 0xaf)) {
1242                         if ((c->rep_prefix == REPE_PREFIX) &&
1243                                 ((ctxt->eflags & EFLG_ZF) == 0)) {
1244                                         ctxt->vcpu->arch.rip = c->eip;
1245                                         goto done;
1246                         }
1247                         if ((c->rep_prefix == REPNE_PREFIX) &&
1248                                 ((ctxt->eflags & EFLG_ZF) == EFLG_ZF)) {
1249                                 ctxt->vcpu->arch.rip = c->eip;
1250                                 goto done;
1251                         }
1252                 }
1253                 c->regs[VCPU_REGS_RCX]--;
1254                 c->eip = ctxt->vcpu->arch.rip;
1255         }
1256
1257         if (c->src.type == OP_MEM) {
1258                 c->src.ptr = (unsigned long *)memop;
1259                 c->src.val = 0;
1260                 rc = ops->read_emulated((unsigned long)c->src.ptr,
1261                                         &c->src.val,
1262                                         c->src.bytes,
1263                                         ctxt->vcpu);
1264                 if (rc != 0)
1265                         goto done;
1266                 c->src.orig_val = c->src.val;
1267         }
1268
1269         if ((c->d & DstMask) == ImplicitOps)
1270                 goto special_insn;
1271
1272
1273         if (c->dst.type == OP_MEM) {
1274                 c->dst.ptr = (unsigned long *)memop;
1275                 c->dst.bytes = (c->d & ByteOp) ? 1 : c->op_bytes;
1276                 c->dst.val = 0;
1277                 if (c->d & BitOp) {
1278                         unsigned long mask = ~(c->dst.bytes * 8 - 1);
1279
1280                         c->dst.ptr = (void *)c->dst.ptr +
1281                                                    (c->src.val & mask) / 8;
1282                 }
1283                 if (!(c->d & Mov) &&
1284                                    /* optimisation - avoid slow emulated read */
1285                     ((rc = ops->read_emulated((unsigned long)c->dst.ptr,
1286                                            &c->dst.val,
1287                                           c->dst.bytes, ctxt->vcpu)) != 0))
1288                         goto done;
1289         }
1290         c->dst.orig_val = c->dst.val;
1291
1292 special_insn:
1293
1294         if (c->twobyte)
1295                 goto twobyte_insn;
1296
1297         switch (c->b) {
1298         case 0x00 ... 0x05:
1299               add:              /* add */
1300                 emulate_2op_SrcV("add", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
1301                 break;
1302         case 0x08 ... 0x0d:
1303               or:               /* or */
1304                 emulate_2op_SrcV("or", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
1305                 break;
1306         case 0x10 ... 0x15:
1307               adc:              /* adc */
1308                 emulate_2op_SrcV("adc", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
1309                 break;
1310         case 0x18 ... 0x1d:
1311               sbb:              /* sbb */
1312                 emulate_2op_SrcV("sbb", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
1313                 break;
1314         case 0x20 ... 0x23:
1315               and:              /* and */
1316                 emulate_2op_SrcV("and", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
1317                 break;
1318         case 0x24:              /* and al imm8 */
1319                 c->dst.type = OP_REG;
1320                 c->dst.ptr = &c->regs[VCPU_REGS_RAX];
1321                 c->dst.val = *(u8 *)c->dst.ptr;
1322                 c->dst.bytes = 1;
1323                 c->dst.orig_val = c->dst.val;
1324                 goto and;
1325         case 0x25:              /* and ax imm16, or eax imm32 */
1326                 c->dst.type = OP_REG;
1327                 c->dst.bytes = c->op_bytes;
1328                 c->dst.ptr = &c->regs[VCPU_REGS_RAX];
1329                 if (c->op_bytes == 2)
1330                         c->dst.val = *(u16 *)c->dst.ptr;
1331                 else
1332                         c->dst.val = *(u32 *)c->dst.ptr;
1333                 c->dst.orig_val = c->dst.val;
1334                 goto and;
1335         case 0x28 ... 0x2d:
1336               sub:              /* sub */
1337                 emulate_2op_SrcV("sub", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
1338                 break;
1339         case 0x30 ... 0x35:
1340               xor:              /* xor */
1341                 emulate_2op_SrcV("xor", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
1342                 break;
1343         case 0x38 ... 0x3d:
1344               cmp:              /* cmp */
1345                 emulate_2op_SrcV("cmp", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
1346                 break;
1347         case 0x40 ... 0x47: /* inc r16/r32 */
1348                 emulate_1op("inc", c->dst, ctxt->eflags);
1349                 break;
1350         case 0x48 ... 0x4f: /* dec r16/r32 */
1351                 emulate_1op("dec", c->dst, ctxt->eflags);
1352                 break;
1353         case 0x50 ... 0x57:  /* push reg */
1354                 c->dst.type  = OP_MEM;
1355                 c->dst.bytes = c->op_bytes;
1356                 c->dst.val = c->src.val;
1357                 register_address_increment(c->regs[VCPU_REGS_RSP],
1358                                            -c->op_bytes);
1359                 c->dst.ptr = (void *) register_address(
1360                         ctxt->ss_base, c->regs[VCPU_REGS_RSP]);
1361                 break;
1362         case 0x58 ... 0x5f: /* pop reg */
1363         pop_instruction:
1364                 if ((rc = ops->read_std(register_address(ctxt->ss_base,
1365                         c->regs[VCPU_REGS_RSP]), c->dst.ptr,
1366                         c->op_bytes, ctxt->vcpu)) != 0)
1367                         goto done;
1368
1369                 register_address_increment(c->regs[VCPU_REGS_RSP],
1370                                            c->op_bytes);
1371                 c->dst.type = OP_NONE;  /* Disable writeback. */
1372                 break;
1373         case 0x63:              /* movsxd */
1374                 if (ctxt->mode != X86EMUL_MODE_PROT64)
1375                         goto cannot_emulate;
1376                 c->dst.val = (s32) c->src.val;
1377                 break;
1378         case 0x6a: /* push imm8 */
1379                 c->src.val = 0L;
1380                 c->src.val = insn_fetch(s8, 1, c->eip);
1381                 emulate_push(ctxt);
1382                 break;
1383         case 0x6c:              /* insb */
1384         case 0x6d:              /* insw/insd */
1385                  if (kvm_emulate_pio_string(ctxt->vcpu, NULL,
1386                                 1,
1387                                 (c->d & ByteOp) ? 1 : c->op_bytes,
1388                                 c->rep_prefix ?
1389                                 address_mask(c->regs[VCPU_REGS_RCX]) : 1,
1390                                 (ctxt->eflags & EFLG_DF),
1391                                 register_address(ctxt->es_base,
1392                                                  c->regs[VCPU_REGS_RDI]),
1393                                 c->rep_prefix,
1394                                 c->regs[VCPU_REGS_RDX]) == 0) {
1395                         c->eip = saved_eip;
1396                         return -1;
1397                 }
1398                 return 0;
1399         case 0x6e:              /* outsb */
1400         case 0x6f:              /* outsw/outsd */
1401                 if (kvm_emulate_pio_string(ctxt->vcpu, NULL,
1402                                 0,
1403                                 (c->d & ByteOp) ? 1 : c->op_bytes,
1404                                 c->rep_prefix ?
1405                                 address_mask(c->regs[VCPU_REGS_RCX]) : 1,
1406                                 (ctxt->eflags & EFLG_DF),
1407                                 register_address(c->override_base ?
1408                                                         *c->override_base :
1409                                                         ctxt->ds_base,
1410                                                  c->regs[VCPU_REGS_RSI]),
1411                                 c->rep_prefix,
1412                                 c->regs[VCPU_REGS_RDX]) == 0) {
1413                         c->eip = saved_eip;
1414                         return -1;
1415                 }
1416                 return 0;
1417         case 0x70 ... 0x7f: /* jcc (short) */ {
1418                 int rel = insn_fetch(s8, 1, c->eip);
1419
1420                 if (test_cc(c->b, ctxt->eflags))
1421                         JMP_REL(rel);
1422                 break;
1423         }
1424         case 0x80 ... 0x83:     /* Grp1 */
1425                 switch (c->modrm_reg) {
1426                 case 0:
1427                         goto add;
1428                 case 1:
1429                         goto or;
1430                 case 2:
1431                         goto adc;
1432                 case 3:
1433                         goto sbb;
1434                 case 4:
1435                         goto and;
1436                 case 5:
1437                         goto sub;
1438                 case 6:
1439                         goto xor;
1440                 case 7:
1441                         goto cmp;
1442                 }
1443                 break;
1444         case 0x84 ... 0x85:
1445                 emulate_2op_SrcV("test", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
1446                 break;
1447         case 0x86 ... 0x87:     /* xchg */
1448                 /* Write back the register source. */
1449                 switch (c->dst.bytes) {
1450                 case 1:
1451                         *(u8 *) c->src.ptr = (u8) c->dst.val;
1452                         break;
1453                 case 2:
1454                         *(u16 *) c->src.ptr = (u16) c->dst.val;
1455                         break;
1456                 case 4:
1457                         *c->src.ptr = (u32) c->dst.val;
1458                         break;  /* 64b reg: zero-extend */
1459                 case 8:
1460                         *c->src.ptr = c->dst.val;
1461                         break;
1462                 }
1463                 /*
1464                  * Write back the memory destination with implicit LOCK
1465                  * prefix.
1466                  */
1467                 c->dst.val = c->src.val;
1468                 c->lock_prefix = 1;
1469                 break;
1470         case 0x88 ... 0x8b:     /* mov */
1471                 goto mov;
1472         case 0x8d: /* lea r16/r32, m */
1473                 c->dst.val = c->modrm_val;
1474                 break;
1475         case 0x8f:              /* pop (sole member of Grp1a) */
1476                 rc = emulate_grp1a(ctxt, ops);
1477                 if (rc != 0)
1478                         goto done;
1479                 break;
1480         case 0x9c: /* pushf */
1481                 c->src.val =  (unsigned long) ctxt->eflags;
1482                 emulate_push(ctxt);
1483                 break;
1484         case 0x9d: /* popf */
1485                 c->dst.ptr = (unsigned long *) &ctxt->eflags;
1486                 goto pop_instruction;
1487         case 0xa0 ... 0xa1:     /* mov */
1488                 c->dst.ptr = (unsigned long *)&c->regs[VCPU_REGS_RAX];
1489                 c->dst.val = c->src.val;
1490                 break;
1491         case 0xa2 ... 0xa3:     /* mov */
1492                 c->dst.val = (unsigned long)c->regs[VCPU_REGS_RAX];
1493                 break;
1494         case 0xa4 ... 0xa5:     /* movs */
1495                 c->dst.type = OP_MEM;
1496                 c->dst.bytes = (c->d & ByteOp) ? 1 : c->op_bytes;
1497                 c->dst.ptr = (unsigned long *)register_address(
1498                                                    ctxt->es_base,
1499                                                    c->regs[VCPU_REGS_RDI]);
1500                 if ((rc = ops->read_emulated(register_address(
1501                       c->override_base ? *c->override_base :
1502                                         ctxt->ds_base,
1503                                         c->regs[VCPU_REGS_RSI]),
1504                                         &c->dst.val,
1505                                         c->dst.bytes, ctxt->vcpu)) != 0)
1506                         goto done;
1507                 register_address_increment(c->regs[VCPU_REGS_RSI],
1508                                        (ctxt->eflags & EFLG_DF) ? -c->dst.bytes
1509                                                            : c->dst.bytes);
1510                 register_address_increment(c->regs[VCPU_REGS_RDI],
1511                                        (ctxt->eflags & EFLG_DF) ? -c->dst.bytes
1512                                                            : c->dst.bytes);
1513                 break;
1514         case 0xa6 ... 0xa7:     /* cmps */
1515                 c->src.type = OP_NONE; /* Disable writeback. */
1516                 c->src.bytes = (c->d & ByteOp) ? 1 : c->op_bytes;
1517                 c->src.ptr = (unsigned long *)register_address(
1518                                 c->override_base ? *c->override_base :
1519                                                    ctxt->ds_base,
1520                                                    c->regs[VCPU_REGS_RSI]);
1521                 if ((rc = ops->read_emulated((unsigned long)c->src.ptr,
1522                                                 &c->src.val,
1523                                                 c->src.bytes,
1524                                                 ctxt->vcpu)) != 0)
1525                         goto done;
1526
1527                 c->dst.type = OP_NONE; /* Disable writeback. */
1528                 c->dst.bytes = (c->d & ByteOp) ? 1 : c->op_bytes;
1529                 c->dst.ptr = (unsigned long *)register_address(
1530                                                    ctxt->es_base,
1531                                                    c->regs[VCPU_REGS_RDI]);
1532                 if ((rc = ops->read_emulated((unsigned long)c->dst.ptr,
1533                                                 &c->dst.val,
1534                                                 c->dst.bytes,
1535                                                 ctxt->vcpu)) != 0)
1536                         goto done;
1537
1538                 DPRINTF("cmps: mem1=0x%p mem2=0x%p\n", c->src.ptr, c->dst.ptr);
1539
1540                 emulate_2op_SrcV("cmp", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
1541
1542                 register_address_increment(c->regs[VCPU_REGS_RSI],
1543                                        (ctxt->eflags & EFLG_DF) ? -c->src.bytes
1544                                                                   : c->src.bytes);
1545                 register_address_increment(c->regs[VCPU_REGS_RDI],
1546                                        (ctxt->eflags & EFLG_DF) ? -c->dst.bytes
1547                                                                   : c->dst.bytes);
1548
1549                 break;
1550         case 0xaa ... 0xab:     /* stos */
1551                 c->dst.type = OP_MEM;
1552                 c->dst.bytes = (c->d & ByteOp) ? 1 : c->op_bytes;
1553                 c->dst.ptr = (unsigned long *)register_address(
1554                                                    ctxt->es_base,
1555                                                    c->regs[VCPU_REGS_RDI]);
1556                 c->dst.val = c->regs[VCPU_REGS_RAX];
1557                 register_address_increment(c->regs[VCPU_REGS_RDI],
1558                                        (ctxt->eflags & EFLG_DF) ? -c->dst.bytes
1559                                                            : c->dst.bytes);
1560                 break;
1561         case 0xac ... 0xad:     /* lods */
1562                 c->dst.type = OP_REG;
1563                 c->dst.bytes = (c->d & ByteOp) ? 1 : c->op_bytes;
1564                 c->dst.ptr = (unsigned long *)&c->regs[VCPU_REGS_RAX];
1565                 if ((rc = ops->read_emulated(register_address(
1566                                 c->override_base ? *c->override_base :
1567                                                    ctxt->ds_base,
1568                                                  c->regs[VCPU_REGS_RSI]),
1569                                                  &c->dst.val,
1570                                                  c->dst.bytes,
1571                                                  ctxt->vcpu)) != 0)
1572                         goto done;
1573                 register_address_increment(c->regs[VCPU_REGS_RSI],
1574                                        (ctxt->eflags & EFLG_DF) ? -c->dst.bytes
1575                                                            : c->dst.bytes);
1576                 break;
1577         case 0xae ... 0xaf:     /* scas */
1578                 DPRINTF("Urk! I don't handle SCAS.\n");
1579                 goto cannot_emulate;
1580         case 0xc0 ... 0xc1:
1581                 emulate_grp2(ctxt);
1582                 break;
1583         case 0xc3: /* ret */
1584                 c->dst.ptr = &c->eip;
1585                 goto pop_instruction;
1586         case 0xc6 ... 0xc7:     /* mov (sole member of Grp11) */
1587         mov:
1588                 c->dst.val = c->src.val;
1589                 break;
1590         case 0xd0 ... 0xd1:     /* Grp2 */
1591                 c->src.val = 1;
1592                 emulate_grp2(ctxt);
1593                 break;
1594         case 0xd2 ... 0xd3:     /* Grp2 */
1595                 c->src.val = c->regs[VCPU_REGS_RCX];
1596                 emulate_grp2(ctxt);
1597                 break;
1598         case 0xe8: /* call (near) */ {
1599                 long int rel;
1600                 switch (c->op_bytes) {
1601                 case 2:
1602                         rel = insn_fetch(s16, 2, c->eip);
1603                         break;
1604                 case 4:
1605                         rel = insn_fetch(s32, 4, c->eip);
1606                         break;
1607                 default:
1608                         DPRINTF("Call: Invalid op_bytes\n");
1609                         goto cannot_emulate;
1610                 }
1611                 c->src.val = (unsigned long) c->eip;
1612                 JMP_REL(rel);
1613                 c->op_bytes = c->ad_bytes;
1614                 emulate_push(ctxt);
1615                 break;
1616         }
1617         case 0xe9: /* jmp rel */
1618         case 0xeb: /* jmp rel short */
1619                 JMP_REL(c->src.val);
1620                 c->dst.type = OP_NONE; /* Disable writeback. */
1621                 break;
1622         case 0xf4:              /* hlt */
1623                 ctxt->vcpu->arch.halt_request = 1;
1624                 goto done;
1625         case 0xf5:      /* cmc */
1626                 /* complement carry flag from eflags reg */
1627                 ctxt->eflags ^= EFLG_CF;
1628                 c->dst.type = OP_NONE;  /* Disable writeback. */
1629                 break;
1630         case 0xf6 ... 0xf7:     /* Grp3 */
1631                 rc = emulate_grp3(ctxt, ops);
1632                 if (rc != 0)
1633                         goto done;
1634                 break;
1635         case 0xf8: /* clc */
1636                 ctxt->eflags &= ~EFLG_CF;
1637                 c->dst.type = OP_NONE;  /* Disable writeback. */
1638                 break;
1639         case 0xfa: /* cli */
1640                 ctxt->eflags &= ~X86_EFLAGS_IF;
1641                 c->dst.type = OP_NONE;  /* Disable writeback. */
1642                 break;
1643         case 0xfb: /* sti */
1644                 ctxt->eflags |= X86_EFLAGS_IF;
1645                 c->dst.type = OP_NONE;  /* Disable writeback. */
1646                 break;
1647         case 0xfe ... 0xff:     /* Grp4/Grp5 */
1648                 rc = emulate_grp45(ctxt, ops);
1649                 if (rc != 0)
1650                         goto done;
1651                 break;
1652         }
1653
1654 writeback:
1655         rc = writeback(ctxt, ops);
1656         if (rc != 0)
1657                 goto done;
1658
1659         /* Commit shadow register state. */
1660         memcpy(ctxt->vcpu->arch.regs, c->regs, sizeof c->regs);
1661         ctxt->vcpu->arch.rip = c->eip;
1662
1663 done:
1664         if (rc == X86EMUL_UNHANDLEABLE) {
1665                 c->eip = saved_eip;
1666                 return -1;
1667         }
1668         return 0;
1669
1670 twobyte_insn:
1671         switch (c->b) {
1672         case 0x01: /* lgdt, lidt, lmsw */
1673                 switch (c->modrm_reg) {
1674                         u16 size;
1675                         unsigned long address;
1676
1677                 case 0: /* vmcall */
1678                         if (c->modrm_mod != 3 || c->modrm_rm != 1)
1679                                 goto cannot_emulate;
1680
1681                         rc = kvm_fix_hypercall(ctxt->vcpu);
1682                         if (rc)
1683                                 goto done;
1684
1685                         kvm_emulate_hypercall(ctxt->vcpu);
1686                         break;
1687                 case 2: /* lgdt */
1688                         rc = read_descriptor(ctxt, ops, c->src.ptr,
1689                                              &size, &address, c->op_bytes);
1690                         if (rc)
1691                                 goto done;
1692                         realmode_lgdt(ctxt->vcpu, size, address);
1693                         break;
1694                 case 3: /* lidt/vmmcall */
1695                         if (c->modrm_mod == 3 && c->modrm_rm == 1) {
1696                                 rc = kvm_fix_hypercall(ctxt->vcpu);
1697                                 if (rc)
1698                                         goto done;
1699                                 kvm_emulate_hypercall(ctxt->vcpu);
1700                         } else {
1701                                 rc = read_descriptor(ctxt, ops, c->src.ptr,
1702                                                      &size, &address,
1703                                                      c->op_bytes);
1704                                 if (rc)
1705                                         goto done;
1706                                 realmode_lidt(ctxt->vcpu, size, address);
1707                         }
1708                         break;
1709                 case 4: /* smsw */
1710                         if (c->modrm_mod != 3)
1711                                 goto cannot_emulate;
1712                         *(u16 *)&c->regs[c->modrm_rm]
1713                                 = realmode_get_cr(ctxt->vcpu, 0);
1714                         break;
1715                 case 6: /* lmsw */
1716                         if (c->modrm_mod != 3)
1717                                 goto cannot_emulate;
1718                         realmode_lmsw(ctxt->vcpu, (u16)c->modrm_val,
1719                                                   &ctxt->eflags);
1720                         break;
1721                 case 7: /* invlpg*/
1722                         emulate_invlpg(ctxt->vcpu, memop);
1723                         break;
1724                 default:
1725                         goto cannot_emulate;
1726                 }
1727                 /* Disable writeback. */
1728                 c->dst.type = OP_NONE;
1729                 break;
1730         case 0x06:
1731                 emulate_clts(ctxt->vcpu);
1732                 c->dst.type = OP_NONE;
1733                 break;
1734         case 0x08:              /* invd */
1735         case 0x09:              /* wbinvd */
1736         case 0x0d:              /* GrpP (prefetch) */
1737         case 0x18:              /* Grp16 (prefetch/nop) */
1738                 c->dst.type = OP_NONE;
1739                 break;
1740         case 0x20: /* mov cr, reg */
1741                 if (c->modrm_mod != 3)
1742                         goto cannot_emulate;
1743                 c->regs[c->modrm_rm] =
1744                                 realmode_get_cr(ctxt->vcpu, c->modrm_reg);
1745                 c->dst.type = OP_NONE;  /* no writeback */
1746                 break;
1747         case 0x21: /* mov from dr to reg */
1748                 if (c->modrm_mod != 3)
1749                         goto cannot_emulate;
1750                 rc = emulator_get_dr(ctxt, c->modrm_reg, &c->regs[c->modrm_rm]);
1751                 if (rc)
1752                         goto cannot_emulate;
1753                 c->dst.type = OP_NONE;  /* no writeback */
1754                 break;
1755         case 0x22: /* mov reg, cr */
1756                 if (c->modrm_mod != 3)
1757                         goto cannot_emulate;
1758                 realmode_set_cr(ctxt->vcpu,
1759                                 c->modrm_reg, c->modrm_val, &ctxt->eflags);
1760                 c->dst.type = OP_NONE;
1761                 break;
1762         case 0x23: /* mov from reg to dr */
1763                 if (c->modrm_mod != 3)
1764                         goto cannot_emulate;
1765                 rc = emulator_set_dr(ctxt, c->modrm_reg,
1766                                      c->regs[c->modrm_rm]);
1767                 if (rc)
1768                         goto cannot_emulate;
1769                 c->dst.type = OP_NONE;  /* no writeback */
1770                 break;
1771         case 0x30:
1772                 /* wrmsr */
1773                 msr_data = (u32)c->regs[VCPU_REGS_RAX]
1774                         | ((u64)c->regs[VCPU_REGS_RDX] << 32);
1775                 rc = kvm_set_msr(ctxt->vcpu, c->regs[VCPU_REGS_RCX], msr_data);
1776                 if (rc) {
1777                         kvm_inject_gp(ctxt->vcpu, 0);
1778                         c->eip = ctxt->vcpu->arch.rip;
1779                 }
1780                 rc = X86EMUL_CONTINUE;
1781                 c->dst.type = OP_NONE;
1782                 break;
1783         case 0x32:
1784                 /* rdmsr */
1785                 rc = kvm_get_msr(ctxt->vcpu, c->regs[VCPU_REGS_RCX], &msr_data);
1786                 if (rc) {
1787                         kvm_inject_gp(ctxt->vcpu, 0);
1788                         c->eip = ctxt->vcpu->arch.rip;
1789                 } else {
1790                         c->regs[VCPU_REGS_RAX] = (u32)msr_data;
1791                         c->regs[VCPU_REGS_RDX] = msr_data >> 32;
1792                 }
1793                 rc = X86EMUL_CONTINUE;
1794                 c->dst.type = OP_NONE;
1795                 break;
1796         case 0x40 ... 0x4f:     /* cmov */
1797                 c->dst.val = c->dst.orig_val = c->src.val;
1798                 if (!test_cc(c->b, ctxt->eflags))
1799                         c->dst.type = OP_NONE; /* no writeback */
1800                 break;
1801         case 0x80 ... 0x8f: /* jnz rel, etc*/ {
1802                 long int rel;
1803
1804                 switch (c->op_bytes) {
1805                 case 2:
1806                         rel = insn_fetch(s16, 2, c->eip);
1807                         break;
1808                 case 4:
1809                         rel = insn_fetch(s32, 4, c->eip);
1810                         break;
1811                 case 8:
1812                         rel = insn_fetch(s64, 8, c->eip);
1813                         break;
1814                 default:
1815                         DPRINTF("jnz: Invalid op_bytes\n");
1816                         goto cannot_emulate;
1817                 }
1818                 if (test_cc(c->b, ctxt->eflags))
1819                         JMP_REL(rel);
1820                 c->dst.type = OP_NONE;
1821                 break;
1822         }
1823         case 0xa3:
1824               bt:               /* bt */
1825                 c->dst.type = OP_NONE;
1826                 /* only subword offset */
1827                 c->src.val &= (c->dst.bytes << 3) - 1;
1828                 emulate_2op_SrcV_nobyte("bt", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
1829                 break;
1830         case 0xab:
1831               bts:              /* bts */
1832                 /* only subword offset */
1833                 c->src.val &= (c->dst.bytes << 3) - 1;
1834                 emulate_2op_SrcV_nobyte("bts", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
1835                 break;
1836         case 0xb0 ... 0xb1:     /* cmpxchg */
1837                 /*
1838                  * Save real source value, then compare EAX against
1839                  * destination.
1840                  */
1841                 c->src.orig_val = c->src.val;
1842                 c->src.val = c->regs[VCPU_REGS_RAX];
1843                 emulate_2op_SrcV("cmp", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
1844                 if (ctxt->eflags & EFLG_ZF) {
1845                         /* Success: write back to memory. */
1846                         c->dst.val = c->src.orig_val;
1847                 } else {
1848                         /* Failure: write the value we saw to EAX. */
1849                         c->dst.type = OP_REG;
1850                         c->dst.ptr = (unsigned long *)&c->regs[VCPU_REGS_RAX];
1851                 }
1852                 break;
1853         case 0xb3:
1854               btr:              /* btr */
1855                 /* only subword offset */
1856                 c->src.val &= (c->dst.bytes << 3) - 1;
1857                 emulate_2op_SrcV_nobyte("btr", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
1858                 break;
1859         case 0xb6 ... 0xb7:     /* movzx */
1860                 c->dst.bytes = c->op_bytes;
1861                 c->dst.val = (c->d & ByteOp) ? (u8) c->src.val
1862                                                        : (u16) c->src.val;
1863                 break;
1864         case 0xba:              /* Grp8 */
1865                 switch (c->modrm_reg & 3) {
1866                 case 0:
1867                         goto bt;
1868                 case 1:
1869                         goto bts;
1870                 case 2:
1871                         goto btr;
1872                 case 3:
1873                         goto btc;
1874                 }
1875                 break;
1876         case 0xbb:
1877               btc:              /* btc */
1878                 /* only subword offset */
1879                 c->src.val &= (c->dst.bytes << 3) - 1;
1880                 emulate_2op_SrcV_nobyte("btc", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
1881                 break;
1882         case 0xbe ... 0xbf:     /* movsx */
1883                 c->dst.bytes = c->op_bytes;
1884                 c->dst.val = (c->d & ByteOp) ? (s8) c->src.val :
1885                                                         (s16) c->src.val;
1886                 break;
1887         case 0xc3:              /* movnti */
1888                 c->dst.bytes = c->op_bytes;
1889                 c->dst.val = (c->op_bytes == 4) ? (u32) c->src.val :
1890                                                         (u64) c->src.val;
1891                 break;
1892         case 0xc7:              /* Grp9 (cmpxchg8b) */
1893                 rc = emulate_grp9(ctxt, ops, memop);
1894                 if (rc != 0)
1895                         goto done;
1896                 c->dst.type = OP_NONE;
1897                 break;
1898         }
1899         goto writeback;
1900
1901 cannot_emulate:
1902         DPRINTF("Cannot emulate %02x\n", c->b);
1903         c->eip = saved_eip;
1904         return -1;
1905 }