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  *
  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 #include "kvm_cache_regs.h"
  30 #define DPRINTF(x...) do {} while (0)
  31 #endif
  32 #include <linux/module.h>
  33 #include <asm/kvm_emulate.h>
  34
  35 #include "x86.h"
  36 #include "tss.h"
  37
  38 /*
  39  * Opcode effective-address decode tables.
  40  * Note that we only emulate instructions that have at least one memory
  41  * operand (excluding implicit stack references). We assume that stack
  42  * references and instruction fetches will never occur in special memory
  43  * areas that require emulation. So, for example, 'mov <imm>,<reg>' need
  44  * not be handled.
  45  */
  46
  47 /* Operand sizes: 8-bit operands or specified/overridden size. */
  48 #define ByteOp      (1<<0)      /* 8-bit operands. */
  49 /* Destination operand type. */
  50 #define ImplicitOps (1<<1)      /* Implicit in opcode. No generic decode. */
  51 #define DstReg      (2<<1)      /* Register operand. */
  52 #define DstMem      (3<<1)      /* Memory operand. */
  53 #define DstAcc      (4<<1)      /* Destination Accumulator */
  54 #define DstDI       (5<<1)      /* Destination is in ES:(E)DI */
  55 #define DstMem64    (6<<1)      /* 64bit memory operand */
  56 #define DstMask     (7<<1)
  57 /* Source operand type. */
  58 #define SrcNone     (0<<4)      /* No source operand. */
  59 #define SrcImplicit (0<<4)      /* Source operand is implicit in the opcode. */
  60 #define SrcReg      (1<<4)      /* Register operand. */
  61 #define SrcMem      (2<<4)      /* Memory operand. */
  62 #define SrcMem16    (3<<4)      /* Memory operand (16-bit). */
  63 #define SrcMem32    (4<<4)      /* Memory operand (32-bit). */
  64 #define SrcImm      (5<<4)      /* Immediate operand. */
  65 #define SrcImmByte  (6<<4)      /* 8-bit sign-extended immediate operand. */
  66 #define SrcOne      (7<<4)      /* Implied '1' */
  67 #define SrcImmUByte (8<<4)      /* 8-bit unsigned immediate operand. */
  68 #define SrcImmU     (9<<4)      /* Immediate operand, unsigned */
  69 #define SrcSI       (0xa<<4)    /* Source is in the DS:RSI */
  70 #define SrcImmFAddr (0xb<<4)    /* Source is immediate far address */
  71 #define SrcMemFAddr (0xc<<4)    /* Source is far address in memory */
  72 #define SrcMask     (0xf<<4)
  73 /* Generic ModRM decode. */
  74 #define ModRM       (1<<8)
  75 /* Destination is only written; never read. */
  76 #define Mov         (1<<9)
  77 #define BitOp       (1<<10)
  78 #define MemAbs      (1<<11)      /* Memory operand is absolute displacement */
  79 #define String      (1<<12)     /* String instruction (rep capable) */
  80 #define Stack       (1<<13)     /* Stack instruction (push/pop) */
  81 #define Group       (1<<14)     /* Bits 3:5 of modrm byte extend opcode */
  82 #define GroupDual   (1<<15)     /* Alternate decoding of mod == 3 */
  83 #define GroupMask   0xff        /* Group number stored in bits 0:7 */
  84 /* Misc flags */
  85 #define Lock        (1<<26) /* lock prefix is allowed for the instruction */
  86 #define Priv        (1<<27) /* instruction generates #GP if current CPL != 0 */
  87 #define No64        (1<<28)
  88 /* Source 2 operand type */
  89 #define Src2None    (0<<29)
  90 #define Src2CL      (1<<29)
  91 #define Src2ImmByte (2<<29)
  92 #define Src2One     (3<<29)
  93 #define Src2Mask    (7<<29)
  94
  95 enum {
  96         Group1_80, Group1_81, Group1_82, Group1_83,
  97         Group1A, Group3_Byte, Group3, Group4, Group5, Group7,
  98         Group8, Group9,
  99 };
 100
 101 static u32 opcode_table[256] = {
 102         /* 0x00 - 0x07 */
 103         ByteOp | DstMem | SrcReg | ModRM | Lock, DstMem | SrcReg | ModRM | Lock,
 104         ByteOp | DstReg | SrcMem | ModRM, DstReg | SrcMem | ModRM,
 105         ByteOp | DstAcc | SrcImm, DstAcc | SrcImm,
 106         ImplicitOps | Stack | No64, ImplicitOps | Stack | No64,
 107         /* 0x08 - 0x0F */
 108         ByteOp | DstMem | SrcReg | ModRM | Lock, DstMem | SrcReg | ModRM | Lock,
 109         ByteOp | DstReg | SrcMem | ModRM, DstReg | SrcMem | ModRM,
 110         ByteOp | DstAcc | SrcImm, DstAcc | SrcImm,
 111         ImplicitOps | Stack | No64, 0,
 112         /* 0x10 - 0x17 */
 113         ByteOp | DstMem | SrcReg | ModRM | Lock, DstMem | SrcReg | ModRM | Lock,
 114         ByteOp | DstReg | SrcMem | ModRM, DstReg | SrcMem | ModRM,
 115         ByteOp | DstAcc | SrcImm, DstAcc | SrcImm,
 116         ImplicitOps | Stack | No64, ImplicitOps | Stack | No64,
 117         /* 0x18 - 0x1F */
 118         ByteOp | DstMem | SrcReg | ModRM | Lock, DstMem | SrcReg | ModRM | Lock,
 119         ByteOp | DstReg | SrcMem | ModRM, DstReg | SrcMem | ModRM,
 120         ByteOp | DstAcc | SrcImm, DstAcc | SrcImm,
 121         ImplicitOps | Stack | No64, ImplicitOps | Stack | No64,
 122         /* 0x20 - 0x27 */
 123         ByteOp | DstMem | SrcReg | ModRM | Lock, DstMem | SrcReg | ModRM | Lock,
 124         ByteOp | DstReg | SrcMem | ModRM, DstReg | SrcMem | ModRM,
 125         DstAcc | SrcImmByte, DstAcc | SrcImm, 0, 0,
 126         /* 0x28 - 0x2F */
 127         ByteOp | DstMem | SrcReg | ModRM | Lock, DstMem | SrcReg | ModRM | Lock,
 128         ByteOp | DstReg | SrcMem | ModRM, DstReg | SrcMem | ModRM,
 129         0, 0, 0, 0,
 130         /* 0x30 - 0x37 */
 131         ByteOp | DstMem | SrcReg | ModRM | Lock, DstMem | SrcReg | ModRM | Lock,
 132         ByteOp | DstReg | SrcMem | ModRM, DstReg | SrcMem | ModRM,
 133         0, 0, 0, 0,
 134         /* 0x38 - 0x3F */
 135         ByteOp | DstMem | SrcReg | ModRM, DstMem | SrcReg | ModRM,
 136         ByteOp | DstReg | SrcMem | ModRM, DstReg | SrcMem | ModRM,
 137         ByteOp | DstAcc | SrcImm, DstAcc | SrcImm,
 138         0, 0,
 139         /* 0x40 - 0x47 */
 140         DstReg, DstReg, DstReg, DstReg, DstReg, DstReg, DstReg, DstReg,
 141         /* 0x48 - 0x4F */
 142         DstReg, DstReg, DstReg, DstReg, DstReg, DstReg, DstReg, DstReg,
 143         /* 0x50 - 0x57 */
 144         SrcReg | Stack, SrcReg | Stack, SrcReg | Stack, SrcReg | Stack,
 145         SrcReg | Stack, SrcReg | Stack, SrcReg | Stack, SrcReg | Stack,
 146         /* 0x58 - 0x5F */
 147         DstReg | Stack, DstReg | Stack, DstReg | Stack, DstReg | Stack,
 148         DstReg | Stack, DstReg | Stack, DstReg | Stack, DstReg | Stack,
 149         /* 0x60 - 0x67 */
 150         ImplicitOps | Stack | No64, ImplicitOps | Stack | No64,
 151         0, DstReg | SrcMem32 | ModRM | Mov /* movsxd (x86/64) */ ,
 152         0, 0, 0, 0,
 153         /* 0x68 - 0x6F */
 154         SrcImm | Mov | Stack, 0, SrcImmByte | Mov | Stack, 0,
 155         DstDI | ByteOp | Mov | String, DstDI | Mov | String, /* insb, insw/insd */
 156         SrcSI | ByteOp | ImplicitOps | String, SrcSI | ImplicitOps | String, /* outsb, outsw/outsd */
 157         /* 0x70 - 0x77 */
 158         SrcImmByte, SrcImmByte, SrcImmByte, SrcImmByte,
 159         SrcImmByte, SrcImmByte, SrcImmByte, SrcImmByte,
 160         /* 0x78 - 0x7F */
 161         SrcImmByte, SrcImmByte, SrcImmByte, SrcImmByte,
 162         SrcImmByte, SrcImmByte, SrcImmByte, SrcImmByte,
 163         /* 0x80 - 0x87 */
 164         Group | Group1_80, Group | Group1_81,
 165         Group | Group1_82, Group | Group1_83,
 166         ByteOp | DstMem | SrcReg | ModRM, DstMem | SrcReg | ModRM,
 167         ByteOp | DstMem | SrcReg | ModRM | Lock, DstMem | SrcReg | ModRM | Lock,
 168         /* 0x88 - 0x8F */
 169         ByteOp | DstMem | SrcReg | ModRM | Mov, DstMem | SrcReg | ModRM | Mov,
 170         ByteOp | DstReg | SrcMem | ModRM | Mov, DstReg | SrcMem | ModRM | Mov,
 171         DstMem | SrcReg | ModRM | Mov, ModRM | DstReg,
 172         ImplicitOps | SrcMem | ModRM, Group | Group1A,
 173         /* 0x90 - 0x97 */
 174         DstReg, DstReg, DstReg, DstReg, DstReg, DstReg, DstReg, DstReg,
 175         /* 0x98 - 0x9F */
 176         0, 0, SrcImmFAddr | No64, 0,
 177         ImplicitOps | Stack, ImplicitOps | Stack, 0, 0,
 178         /* 0xA0 - 0xA7 */
 179         ByteOp | DstReg | SrcMem | Mov | MemAbs, DstReg | SrcMem | Mov | MemAbs,
 180         ByteOp | DstMem | SrcReg | Mov | MemAbs, DstMem | SrcReg | Mov | MemAbs,
 181         ByteOp | SrcSI | DstDI | Mov | String, SrcSI | DstDI | Mov | String,
 182         ByteOp | SrcSI | DstDI | String, SrcSI | DstDI | String,
 183         /* 0xA8 - 0xAF */
 184         0, 0, ByteOp | DstDI | Mov | String, DstDI | Mov | String,
 185         ByteOp | SrcSI | DstAcc | Mov | String, SrcSI | DstAcc | Mov | String,
 186         ByteOp | DstDI | String, DstDI | String,
 187         /* 0xB0 - 0xB7 */
 188         ByteOp | DstReg | SrcImm | Mov, ByteOp | DstReg | SrcImm | Mov,
 189         ByteOp | DstReg | SrcImm | Mov, ByteOp | DstReg | SrcImm | Mov,
 190         ByteOp | DstReg | SrcImm | Mov, ByteOp | DstReg | SrcImm | Mov,
 191         ByteOp | DstReg | SrcImm | Mov, ByteOp | DstReg | SrcImm | Mov,
 192         /* 0xB8 - 0xBF */
 193         DstReg | SrcImm | Mov, DstReg | SrcImm | Mov,
 194         DstReg | SrcImm | Mov, DstReg | SrcImm | Mov,
 195         DstReg | SrcImm | Mov, DstReg | SrcImm | Mov,
 196         DstReg | SrcImm | Mov, DstReg | SrcImm | Mov,
 197         /* 0xC0 - 0xC7 */
 198         ByteOp | DstMem | SrcImm | ModRM, DstMem | SrcImmByte | ModRM,
 199         0, ImplicitOps | Stack, 0, 0,
 200         ByteOp | DstMem | SrcImm | ModRM | Mov, DstMem | SrcImm | ModRM | Mov,
 201         /* 0xC8 - 0xCF */
 202         0, 0, 0, ImplicitOps | Stack,
 203         ImplicitOps, SrcImmByte, ImplicitOps | No64, ImplicitOps,
 204         /* 0xD0 - 0xD7 */
 205         ByteOp | DstMem | SrcImplicit | ModRM, DstMem | SrcImplicit | ModRM,
 206         ByteOp | DstMem | SrcImplicit | ModRM, DstMem | SrcImplicit | ModRM,
 207         0, 0, 0, 0,
 208         /* 0xD8 - 0xDF */
 209         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 210         /* 0xE0 - 0xE7 */
 211         0, 0, 0, 0,
 212         ByteOp | SrcImmUByte | DstAcc, SrcImmUByte | DstAcc,
 213         ByteOp | SrcImmUByte | DstAcc, SrcImmUByte | DstAcc,
 214         /* 0xE8 - 0xEF */
 215         SrcImm | Stack, SrcImm | ImplicitOps,
 216         SrcImmFAddr | No64, SrcImmByte | ImplicitOps,
 217         SrcNone | ByteOp | DstAcc, SrcNone | DstAcc,
 218         SrcNone | ByteOp | DstAcc, SrcNone | DstAcc,
 219         /* 0xF0 - 0xF7 */
 220         0, 0, 0, 0,
 221         ImplicitOps | Priv, ImplicitOps, Group | Group3_Byte, Group | Group3,
 222         /* 0xF8 - 0xFF */
 223         ImplicitOps, 0, ImplicitOps, ImplicitOps,
 224         ImplicitOps, ImplicitOps, Group | Group4, Group | Group5,
 225 };
 226
 227 static u32 twobyte_table[256] = {
 228         /* 0x00 - 0x0F */
 229         0, Group | GroupDual | Group7, 0, 0,
 230         0, ImplicitOps, ImplicitOps | Priv, 0,
 231         ImplicitOps | Priv, ImplicitOps | Priv, 0, 0,
 232         0, ImplicitOps | ModRM, 0, 0,
 233         /* 0x10 - 0x1F */
 234         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, ImplicitOps | ModRM, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 235         /* 0x20 - 0x2F */
 236         ModRM | ImplicitOps | Priv, ModRM | Priv,
 237         ModRM | ImplicitOps | Priv, ModRM | Priv,
 238         0, 0, 0, 0,
 239         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 240         /* 0x30 - 0x3F */
 241         ImplicitOps | Priv, 0, ImplicitOps | Priv, 0,
 242         ImplicitOps, ImplicitOps | Priv, 0, 0,
 243         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 244         /* 0x40 - 0x47 */
 245         DstReg | SrcMem | ModRM | Mov, DstReg | SrcMem | ModRM | Mov,
 246         DstReg | SrcMem | ModRM | Mov, DstReg | SrcMem | ModRM | Mov,
 247         DstReg | SrcMem | ModRM | Mov, DstReg | SrcMem | ModRM | Mov,
 248         DstReg | SrcMem | ModRM | Mov, DstReg | SrcMem | ModRM | Mov,
 249         /* 0x48 - 0x4F */
 250         DstReg | SrcMem | ModRM | Mov, DstReg | SrcMem | ModRM | Mov,
 251         DstReg | SrcMem | ModRM | Mov, DstReg | SrcMem | ModRM | Mov,
 252         DstReg | SrcMem | ModRM | Mov, DstReg | SrcMem | ModRM | Mov,
 253         DstReg | SrcMem | ModRM | Mov, DstReg | SrcMem | ModRM | Mov,
 254         /* 0x50 - 0x5F */
 255         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 256         /* 0x60 - 0x6F */
 257         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 258         /* 0x70 - 0x7F */
 259         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 260         /* 0x80 - 0x8F */
 261         SrcImm, SrcImm, SrcImm, SrcImm, SrcImm, SrcImm, SrcImm, SrcImm,
 262         SrcImm, SrcImm, SrcImm, SrcImm, SrcImm, SrcImm, SrcImm, SrcImm,
 263         /* 0x90 - 0x9F */
 264         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 265         /* 0xA0 - 0xA7 */
 266         ImplicitOps | Stack, ImplicitOps | Stack,
 267         0, DstMem | SrcReg | ModRM | BitOp,
 268         DstMem | SrcReg | Src2ImmByte | ModRM,
 269         DstMem | SrcReg | Src2CL | ModRM, 0, 0,
 270         /* 0xA8 - 0xAF */
 271         ImplicitOps | Stack, ImplicitOps | Stack,
 272         0, DstMem | SrcReg | ModRM | BitOp | Lock,
 273         DstMem | SrcReg | Src2ImmByte | ModRM,
 274         DstMem | SrcReg | Src2CL | ModRM,
 275         ModRM, 0,
 276         /* 0xB0 - 0xB7 */
 277         ByteOp | DstMem | SrcReg | ModRM | Lock, DstMem | SrcReg | ModRM | Lock,
 278         0, DstMem | SrcReg | ModRM | BitOp | Lock,
 279         0, 0, ByteOp | DstReg | SrcMem | ModRM | Mov,
 280             DstReg | SrcMem16 | ModRM | Mov,
 281         /* 0xB8 - 0xBF */
 282         0, 0,
 283         Group | Group8, DstMem | SrcReg | ModRM | BitOp | Lock,
 284         0, 0, ByteOp | DstReg | SrcMem | ModRM | Mov,
 285             DstReg | SrcMem16 | ModRM | Mov,
 286         /* 0xC0 - 0xCF */
 287         0, 0, 0, DstMem | SrcReg | ModRM | Mov,
 288         0, 0, 0, Group | GroupDual | Group9,
 289         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 290         /* 0xD0 - 0xDF */
 291         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 292         /* 0xE0 - 0xEF */
 293         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 294         /* 0xF0 - 0xFF */
 295         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0
 296 };
 297
 298 static u32 group_table[] = {
 299         [Group1_80*8] =
 300         ByteOp | DstMem | SrcImm | ModRM | Lock,
 301         ByteOp | DstMem | SrcImm | ModRM | Lock,
 302         ByteOp | DstMem | SrcImm | ModRM | Lock,
 303         ByteOp | DstMem | SrcImm | ModRM | Lock,
 304         ByteOp | DstMem | SrcImm | ModRM | Lock,
 305         ByteOp | DstMem | SrcImm | ModRM | Lock,
 306         ByteOp | DstMem | SrcImm | ModRM | Lock,
 307         ByteOp | DstMem | SrcImm | ModRM,
 308         [Group1_81*8] =
 309         DstMem | SrcImm | ModRM | Lock,
 310         DstMem | SrcImm | ModRM | Lock,
 311         DstMem | SrcImm | ModRM | Lock,
 312         DstMem | SrcImm | ModRM | Lock,
 313         DstMem | SrcImm | ModRM | Lock,
 314         DstMem | SrcImm | ModRM | Lock,
 315         DstMem | SrcImm | ModRM | Lock,
 316         DstMem | SrcImm | ModRM,
 317         [Group1_82*8] =
 318         ByteOp | DstMem | SrcImm | ModRM | No64 | Lock,
 319         ByteOp | DstMem | SrcImm | ModRM | No64 | Lock,
 320         ByteOp | DstMem | SrcImm | ModRM | No64 | Lock,
 321         ByteOp | DstMem | SrcImm | ModRM | No64 | Lock,
 322         ByteOp | DstMem | SrcImm | ModRM | No64 | Lock,
 323         ByteOp | DstMem | SrcImm | ModRM | No64 | Lock,
 324         ByteOp | DstMem | SrcImm | ModRM | No64 | Lock,
 325         ByteOp | DstMem | SrcImm | ModRM | No64,
 326         [Group1_83*8] =
 327         DstMem | SrcImmByte | ModRM | Lock,
 328         DstMem | SrcImmByte | ModRM | Lock,
 329         DstMem | SrcImmByte | ModRM | Lock,
 330         DstMem | SrcImmByte | ModRM | Lock,
 331         DstMem | SrcImmByte | ModRM | Lock,
 332         DstMem | SrcImmByte | ModRM | Lock,
 333         DstMem | SrcImmByte | ModRM | Lock,
 334         DstMem | SrcImmByte | ModRM,
 335         [Group1A*8] =
 336         DstMem | SrcNone | ModRM | Mov | Stack, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 337         [Group3_Byte*8] =
 338         ByteOp | SrcImm | DstMem | ModRM, 0,
 339         ByteOp | DstMem | SrcNone | ModRM, ByteOp | DstMem | SrcNone | ModRM,
 340         0, 0, 0, 0,
 341         [Group3*8] =
 342         DstMem | SrcImm | ModRM, 0,
 343         DstMem | SrcNone | ModRM, DstMem | SrcNone | ModRM,
 344         0, 0, 0, 0,
 345         [Group4*8] =
 346         ByteOp | DstMem | SrcNone | ModRM, ByteOp | DstMem | SrcNone | ModRM,
 347         0, 0, 0, 0, 0, 0,
 348         [Group5*8] =
 349         DstMem | SrcNone | ModRM, DstMem | SrcNone | ModRM,
 350         SrcMem | ModRM | Stack, 0,
 351         SrcMem | ModRM | Stack, SrcMemFAddr | ModRM | ImplicitOps,
 352         SrcMem | ModRM | Stack, 0,
 353         [Group7*8] =
 354         0, 0, ModRM | SrcMem | Priv, ModRM | SrcMem | Priv,
 355         SrcNone | ModRM | DstMem | Mov, 0,
 356         SrcMem16 | ModRM | Mov | Priv, SrcMem | ModRM | ByteOp | Priv,
 357         [Group8*8] =
 358         0, 0, 0, 0,
 359         DstMem | SrcImmByte | ModRM, DstMem | SrcImmByte | ModRM | Lock,
 360         DstMem | SrcImmByte | ModRM | Lock, DstMem | SrcImmByte | ModRM | Lock,
 361         [Group9*8] =
 362         0, DstMem64 | ModRM | Lock, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 363 };
 364
 365 static u32 group2_table[] = {
 366         [Group7*8] =
 367         SrcNone | ModRM | Priv, 0, 0, SrcNone | ModRM | Priv,
 368         SrcNone | ModRM | DstMem | Mov, 0,
 369         SrcMem16 | ModRM | Mov | Priv, 0,
 370         [Group9*8] =
 371         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 372 };
 373
 374 /* EFLAGS bit definitions. */
 375 #define EFLG_ID (1<<21)
 376 #define EFLG_VIP (1<<20)
 377 #define EFLG_VIF (1<<19)
 378 #define EFLG_AC (1<<18)
 379 #define EFLG_VM (1<<17)
 380 #define EFLG_RF (1<<16)
 381 #define EFLG_IOPL (3<<12)
 382 #define EFLG_NT (1<<14)
 383 #define EFLG_OF (1<<11)
 384 #define EFLG_DF (1<<10)
 385 #define EFLG_IF (1<<9)
 386 #define EFLG_TF (1<<8)
 387 #define EFLG_SF (1<<7)
 388 #define EFLG_ZF (1<<6)
 389 #define EFLG_AF (1<<4)
 390 #define EFLG_PF (1<<2)
 391 #define EFLG_CF (1<<0)
 392
 393 /*
 394  * Instruction emulation:
 395  * Most instructions are emulated directly via a fragment of inline assembly
 396  * code. This allows us to save/restore EFLAGS and thus very easily pick up
 397  * any modified flags.
 398  */
 399
 400 #if defined(CONFIG_X86_64)
 401 #define _LO32 "k"               /* force 32-bit operand */
 402 #define _STK  "%%rsp"           /* stack pointer */
 403 #elif defined(__i386__)
 404 #define _LO32 ""                /* force 32-bit operand */
 405 #define _STK  "%%esp"           /* stack pointer */
 406 #endif
 407
 408 /*
 409  * These EFLAGS bits are restored from saved value during emulation, and
 410  * any changes are written back to the saved value after emulation.
 411  */
 412 #define EFLAGS_MASK (EFLG_OF|EFLG_SF|EFLG_ZF|EFLG_AF|EFLG_PF|EFLG_CF)
 413
 414 /* Before executing instruction: restore necessary bits in EFLAGS. */
 415 #define _PRE_EFLAGS(_sav, _msk, _tmp)                                   \
 416         /* EFLAGS = (_sav & _msk) | (EFLAGS & ~_msk); _sav &= ~_msk; */ \
 417         "movl %"_sav",%"_LO32 _tmp"; "                                  \
 418         "push %"_tmp"; "                                                \
 419         "push %"_tmp"; "                                                \
 420         "movl %"_msk",%"_LO32 _tmp"; "                                  \
 421         "andl %"_LO32 _tmp",("_STK"); "                                 \
 422         "pushf; "                                                       \
 423         "notl %"_LO32 _tmp"; "                                          \
 424         "andl %"_LO32 _tmp",("_STK"); "                                 \
 425         "andl %"_LO32 _tmp","__stringify(BITS_PER_LONG/4)"("_STK"); "   \
 426         "pop  %"_tmp"; "                                                \
 427         "orl  %"_LO32 _tmp",("_STK"); "                                 \
 428         "popf; "                                                        \
 429         "pop  %"_sav"; "
 430
 431 /* After executing instruction: write-back necessary bits in EFLAGS. */
 432 #define _POST_EFLAGS(_sav, _msk, _tmp) \
 433         /* _sav |= EFLAGS & _msk; */            \
 434         "pushf; "                               \
 435         "pop  %"_tmp"; "                        \
 436         "andl %"_msk",%"_LO32 _tmp"; "          \
 437         "orl  %"_LO32 _tmp",%"_sav"; "
 438
 439 #ifdef CONFIG_X86_64
 440 #define ON64(x) x
 441 #else
 442 #define ON64(x)
 443 #endif
 444
 445 #define ____emulate_2op(_op, _src, _dst, _eflags, _x, _y, _suffix)      \
 446         do {                                                            \
 447                 __asm__ __volatile__ (                                  \
 448                         _PRE_EFLAGS("0", "4", "2")                      \
 449                         _op _suffix " %"_x"3,%1; "                      \
 450                         _POST_EFLAGS("0", "4", "2")                     \
 451                         : "=m" (_eflags), "=m" ((_dst).val),            \
 452                           "=&r" (_tmp)                                  \
 453                         : _y ((_src).val), "i" (EFLAGS_MASK));          \
 454         } while (0)
 455
 456
 457 /* Raw emulation: instruction has two explicit operands. */
 458 #define __emulate_2op_nobyte(_op,_src,_dst,_eflags,_wx,_wy,_lx,_ly,_qx,_qy) \
 459         do {                                                            \
 460                 unsigned long _tmp;                                     \
 461                                                                         \
 462                 switch ((_dst).bytes) {                                 \
 463                 case 2:                                                 \
 464                         ____emulate_2op(_op,_src,_dst,_eflags,_wx,_wy,"w"); \
 465                         break;                                          \
 466                 case 4:                                                 \
 467                         ____emulate_2op(_op,_src,_dst,_eflags,_lx,_ly,"l"); \
 468                         break;                                          \
 469                 case 8:                                                 \
 470                         ON64(____emulate_2op(_op,_src,_dst,_eflags,_qx,_qy,"q")); \
 471                         break;                                          \
 472                 }                                                       \
 473         } while (0)
 474
 475 #define __emulate_2op(_op,_src,_dst,_eflags,_bx,_by,_wx,_wy,_lx,_ly,_qx,_qy) \
 476         do {                                                                 \
 477                 unsigned long _tmp;                                          \
 478                 switch ((_dst).bytes) {                                      \
 479                 case 1:                                                      \
 480                         ____emulate_2op(_op,_src,_dst,_eflags,_bx,_by,"b");  \
 481                         break;                                               \
 482                 default:                                                     \
 483                         __emulate_2op_nobyte(_op, _src, _dst, _eflags,       \
 484                                              _wx, _wy, _lx, _ly, _qx, _qy);  \
 485                         break;                                               \
 486                 }                                                            \
 487         } while (0)
 488
 489 /* Source operand is byte-sized and may be restricted to just %cl. */
 490 #define emulate_2op_SrcB(_op, _src, _dst, _eflags)                      \
 491         __emulate_2op(_op, _src, _dst, _eflags,                         \
 492                       "b", "c", "b", "c", "b", "c", "b", "c")
 493
 494 /* Source operand is byte, word, long or quad sized. */
 495 #define emulate_2op_SrcV(_op, _src, _dst, _eflags)                      \
 496         __emulate_2op(_op, _src, _dst, _eflags,                         \
 497                       "b", "q", "w", "r", _LO32, "r", "", "r")
 498
 499 /* Source operand is word, long or quad sized. */
 500 #define emulate_2op_SrcV_nobyte(_op, _src, _dst, _eflags)               \
 501         __emulate_2op_nobyte(_op, _src, _dst, _eflags,                  \
 502                              "w", "r", _LO32, "r", "", "r")
 503
 504 /* Instruction has three operands and one operand is stored in ECX register */
 505 #define __emulate_2op_cl(_op, _cl, _src, _dst, _eflags, _suffix, _type)         \
 506         do {                                                                    \
 507                 unsigned long _tmp;                                             \
 508                 _type _clv  = (_cl).val;                                        \
 509                 _type _srcv = (_src).val;                                       \
 510                 _type _dstv = (_dst).val;                                       \
 511                                                                                 \
 512                 __asm__ __volatile__ (                                          \
 513                         _PRE_EFLAGS("0", "5", "2")                              \
 514                         _op _suffix " %4,%1 \n"                                 \
 515                         _POST_EFLAGS("0", "5", "2")                             \
 516                         : "=m" (_eflags), "+r" (_dstv), "=&r" (_tmp)            \
 517                         : "c" (_clv) , "r" (_srcv), "i" (EFLAGS_MASK)           \
 518                         );                                                      \
 519                                                                                 \
 520                 (_cl).val  = (unsigned long) _clv;                              \
 521                 (_src).val = (unsigned long) _srcv;                             \
 522                 (_dst).val = (unsigned long) _dstv;                             \
 523         } while (0)
 524
 525 #define emulate_2op_cl(_op, _cl, _src, _dst, _eflags)                           \
 526         do {                                                                    \
 527                 switch ((_dst).bytes) {                                         \
 528                 case 2:                                                         \
 529                         __emulate_2op_cl(_op, _cl, _src, _dst, _eflags,         \
 530                                                 "w", unsigned short);           \
 531                         break;                                                  \
 532                 case 4:                                                         \
 533                         __emulate_2op_cl(_op, _cl, _src, _dst, _eflags,         \
 534                                                 "l", unsigned int);             \
 535                         break;                                                  \
 536                 case 8:                                                         \
 537                         ON64(__emulate_2op_cl(_op, _cl, _src, _dst, _eflags,    \
 538                                                 "q", unsigned long));           \
 539                         break;                                                  \
 540                 }                                                               \
 541         } while (0)
 542
 543 #define __emulate_1op(_op, _dst, _eflags, _suffix)                      \
 544         do {                                                            \
 545                 unsigned long _tmp;                                     \
 546                                                                         \
 547                 __asm__ __volatile__ (                                  \
 548                         _PRE_EFLAGS("0", "3", "2")                      \
 549                         _op _suffix " %1; "                             \
 550                         _POST_EFLAGS("0", "3", "2")                     \
 551                         : "=m" (_eflags), "+m" ((_dst).val),            \
 552                           "=&r" (_tmp)                                  \
 553                         : "i" (EFLAGS_MASK));                           \
 554         } while (0)
 555
 556 /* Instruction has only one explicit operand (no source operand). */
 557 #define emulate_1op(_op, _dst, _eflags)                                    \
 558         do {                                                            \
 559                 switch ((_dst).bytes) {                                 \
 560                 case 1: __emulate_1op(_op, _dst, _eflags, "b"); break;  \
 561                 case 2: __emulate_1op(_op, _dst, _eflags, "w"); break;  \
 562                 case 4: __emulate_1op(_op, _dst, _eflags, "l"); break;  \
 563                 case 8: ON64(__emulate_1op(_op, _dst, _eflags, "q")); break; \
 564                 }                                                       \
 565         } while (0)
 566
 567 /* Fetch next part of the instruction being emulated. */
 568 #define insn_fetch(_type, _size, _eip)                                  \
 569 ({      unsigned long _x;                                               \
 570         rc = do_insn_fetch(ctxt, ops, (_eip), &_x, (_size));            \
 571         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)                                     \
 572                 goto done;                                              \
 573         (_eip) += (_size);                                              \
 574         (_type)_x;                                                      \
 575 })
 576
 577 #define insn_fetch_arr(_arr, _size, _eip)                                \
 578 ({      rc = do_insn_fetch(ctxt, ops, (_eip), _arr, (_size));           \
 579         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)                                     \
 580                 goto done;                                              \
 581         (_eip) += (_size);                                              \
 582 })
 583
 584 static inline unsigned long ad_mask(struct decode_cache *c)
 585 {
 586         return (1UL << (c->ad_bytes << 3)) - 1;
 587 }
 588
 589 /* Access/update address held in a register, based on addressing mode. */
 590 static inline unsigned long
 591 address_mask(struct decode_cache *c, unsigned long reg)
 592 {
 593         if (c->ad_bytes == sizeof(unsigned long))
 594                 return reg;
 595         else
 596                 return reg & ad_mask(c);
 597 }
 598
 599 static inline unsigned long
 600 register_address(struct decode_cache *c, unsigned long base, unsigned long reg)
 601 {
 602         return base + address_mask(c, reg);
 603 }
 604
 605 static inline void
 606 register_address_increment(struct decode_cache *c, unsigned long *reg, int inc)
 607 {
 608         if (c->ad_bytes == sizeof(unsigned long))
 609                 *reg += inc;
 610         else
 611                 *reg = (*reg & ~ad_mask(c)) | ((*reg + inc) & ad_mask(c));
 612 }
 613
 614 static inline void jmp_rel(struct decode_cache *c, int rel)
 615 {
 616         register_address_increment(c, &c->eip, rel);
 617 }
 618
 619 static void set_seg_override(struct decode_cache *c, int seg)
 620 {
 621         c->has_seg_override = true;
 622         c->seg_override = seg;
 623 }
 624
 625 static unsigned long seg_base(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int seg)
 626 {
 627         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64 && seg < VCPU_SREG_FS)
 628                 return 0;
 629
 630         return kvm_x86_ops->get_segment_base(ctxt->vcpu, seg);
 631 }
 632
 633 static unsigned long seg_override_base(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
 634                                        struct decode_cache *c)
 635 {
 636         if (!c->has_seg_override)
 637                 return 0;
 638
 639         return seg_base(ctxt, c->seg_override);
 640 }
 641
 642 static unsigned long es_base(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
 643 {
 644         return seg_base(ctxt, VCPU_SREG_ES);
 645 }
 646
 647 static unsigned long ss_base(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
 648 {
 649         return seg_base(ctxt, VCPU_SREG_SS);
 650 }
 651
 652 static int do_fetch_insn_byte(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
 653                               struct x86_emulate_ops *ops,
 654                               unsigned long eip, u8 *dest)
 655 {
 656         struct fetch_cache *fc = &ctxt->decode.fetch;
 657         int rc;
 658         int size, cur_size;
 659
 660         if (eip == fc->end) {
 661                 cur_size = fc->end - fc->start;
 662                 size = min(15UL - cur_size, PAGE_SIZE - offset_in_page(eip));
 663                 rc = ops->fetch(ctxt->cs_base + eip, fc->data + cur_size,
 664                                 size, ctxt->vcpu, NULL);
 665                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
 666                         return rc;
 667                 fc->end += size;
 668         }
 669         *dest = fc->data[eip - fc->start];
 670         return X86EMUL_CONTINUE;
 671 }
 672
 673 static int do_insn_fetch(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
 674                          struct x86_emulate_ops *ops,
 675                          unsigned long eip, void *dest, unsigned size)
 676 {
 677         int rc;
 678
 679         /* x86 instructions are limited to 15 bytes. */
 680         if (eip + size - ctxt->eip > 15)
 681                 return X86EMUL_UNHANDLEABLE;
 682         while (size--) {
 683                 rc = do_fetch_insn_byte(ctxt, ops, eip++, dest++);
 684                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
 685                         return rc;
 686         }
 687         return X86EMUL_CONTINUE;
 688 }
 689
 690 /*
 691  * Given the 'reg' portion of a ModRM byte, and a register block, return a
 692  * pointer into the block that addresses the relevant register.
 693  * @highbyte_regs specifies whether to decode AH,CH,DH,BH.
 694  */
 695 static void *decode_register(u8 modrm_reg, unsigned long *regs,
 696                              int highbyte_regs)
 697 {
 698         void *p;
 699
 700         p = &regs[modrm_reg];
 701         if (highbyte_regs && modrm_reg >= 4 && modrm_reg < 8)
 702                 p = (unsigned char *)&regs[modrm_reg & 3] + 1;
 703         return p;
 704 }
 705
 706 static int read_descriptor(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
 707                            struct x86_emulate_ops *ops,
 708                            void *ptr,
 709                            u16 *size, unsigned long *address, int op_bytes)
 710 {
 711         int rc;
 712
 713         if (op_bytes == 2)
 714                 op_bytes = 3;
 715         *address = 0;
 716         rc = ops->read_std((unsigned long)ptr, (unsigned long *)size, 2,
 717                            ctxt->vcpu, NULL);
 718         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
 719                 return rc;
 720         rc = ops->read_std((unsigned long)ptr + 2, address, op_bytes,
 721                            ctxt->vcpu, NULL);
 722         return rc;
 723 }
 724
 725 static int test_cc(unsigned int condition, unsigned int flags)
 726 {
 727         int rc = 0;
 728
 729         switch ((condition & 15) >> 1) {
 730         case 0: /* o */
 731                 rc |= (flags & EFLG_OF);
 732                 break;
 733         case 1: /* b/c/nae */
 734                 rc |= (flags & EFLG_CF);
 735                 break;
 736         case 2: /* z/e */
 737                 rc |= (flags & EFLG_ZF);
 738                 break;
 739         case 3: /* be/na */
 740                 rc |= (flags & (EFLG_CF|EFLG_ZF));
 741                 break;
 742         case 4: /* s */
 743                 rc |= (flags & EFLG_SF);
 744                 break;
 745         case 5: /* p/pe */
 746                 rc |= (flags & EFLG_PF);
 747                 break;
 748         case 7: /* le/ng */
 749                 rc |= (flags & EFLG_ZF);
 750                 /* fall through */
 751         case 6: /* l/nge */
 752                 rc |= (!(flags & EFLG_SF) != !(flags & EFLG_OF));
 753                 break;
 754         }
 755
 756         /* Odd condition identifiers (lsb == 1) have inverted sense. */
 757         return (!!rc ^ (condition & 1));
 758 }
 759
 760 static void decode_register_operand(struct operand *op,
 761                                     struct decode_cache *c,
 762                                     int inhibit_bytereg)
 763 {
 764         unsigned reg = c->modrm_reg;
 765         int highbyte_regs = c->rex_prefix == 0;
 766
 767         if (!(c->d & ModRM))
 768                 reg = (c->b & 7) | ((c->rex_prefix & 1) << 3);
 769         op->type = OP_REG;
 770         if ((c->d & ByteOp) && !inhibit_bytereg) {
 771                 op->ptr = decode_register(reg, c->regs, highbyte_regs);
 772                 op->val = *(u8 *)op->ptr;
 773                 op->bytes = 1;
 774         } else {
 775                 op->ptr = decode_register(reg, c->regs, 0);
 776                 op->bytes = c->op_bytes;
 777                 switch (op->bytes) {
 778                 case 2:
 779                         op->val = *(u16 *)op->ptr;
 780                         break;
 781                 case 4:
 782                         op->val = *(u32 *)op->ptr;
 783                         break;
 784                 case 8:
 785                         op->val = *(u64 *) op->ptr;
 786                         break;
 787                 }
 788         }
 789         op->orig_val = op->val;
 790 }
 791
 792 static int decode_modrm(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
 793                         struct x86_emulate_ops *ops)
 794 {
 795         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
 796         u8 sib;
 797         int index_reg = 0, base_reg = 0, scale;
 798         int rc = X86EMUL_CONTINUE;
 799
 800         if (c->rex_prefix) {
 801                 c->modrm_reg = (c->rex_prefix & 4) << 1;        /* REX.R */
 802                 index_reg = (c->rex_prefix & 2) << 2; /* REX.X */
 803                 c->modrm_rm = base_reg = (c->rex_prefix & 1) << 3; /* REG.B */
 804         }
 805
 806         c->modrm = insn_fetch(u8, 1, c->eip);
 807         c->modrm_mod |= (c->modrm & 0xc0) >> 6;
 808         c->modrm_reg |= (c->modrm & 0x38) >> 3;
 809         c->modrm_rm |= (c->modrm & 0x07);
 810         c->modrm_ea = 0;
 811         c->use_modrm_ea = 1;
 812
 813         if (c->modrm_mod == 3) {
 814                 c->modrm_ptr = decode_register(c->modrm_rm,
 815                                                c->regs, c->d & ByteOp);
 816                 c->modrm_val = *(unsigned long *)c->modrm_ptr;
 817                 return rc;
 818         }
 819
 820         if (c->ad_bytes == 2) {
 821                 unsigned bx = c->regs[VCPU_REGS_RBX];
 822                 unsigned bp = c->regs[VCPU_REGS_RBP];
 823                 unsigned si = c->regs[VCPU_REGS_RSI];
 824                 unsigned di = c->regs[VCPU_REGS_RDI];
 825
 826                 /* 16-bit ModR/M decode. */
 827                 switch (c->modrm_mod) {
 828                 case 0:
 829                         if (c->modrm_rm == 6)
 830                                 c->modrm_ea += insn_fetch(u16, 2, c->eip);
 831                         break;
 832                 case 1:
 833                         c->modrm_ea += insn_fetch(s8, 1, c->eip);
 834                         break;
 835                 case 2:
 836                         c->modrm_ea += insn_fetch(u16, 2, c->eip);
 837                         break;
 838                 }
 839                 switch (c->modrm_rm) {
 840                 case 0:
 841                         c->modrm_ea += bx + si;
 842                         break;
 843                 case 1:
 844                         c->modrm_ea += bx + di;
 845                         break;
 846                 case 2:
 847                         c->modrm_ea += bp + si;
 848                         break;
 849                 case 3:
 850                         c->modrm_ea += bp + di;
 851                         break;
 852                 case 4:
 853                         c->modrm_ea += si;
 854                         break;
 855                 case 5:
 856                         c->modrm_ea += di;
 857                         break;
 858                 case 6:
 859                         if (c->modrm_mod != 0)
 860                                 c->modrm_ea += bp;
 861                         break;
 862                 case 7:
 863                         c->modrm_ea += bx;
 864                         break;
 865                 }
 866                 if (c->modrm_rm == 2 || c->modrm_rm == 3 ||
 867                     (c->modrm_rm == 6 && c->modrm_mod != 0))
 868                         if (!c->has_seg_override)
 869                                 set_seg_override(c, VCPU_SREG_SS);
 870                 c->modrm_ea = (u16)c->modrm_ea;
 871         } else {
 872                 /* 32/64-bit ModR/M decode. */
 873                 if ((c->modrm_rm & 7) == 4) {
 874                         sib = insn_fetch(u8, 1, c->eip);
 875                         index_reg |= (sib >> 3) & 7;
 876                         base_reg |= sib & 7;
 877                         scale = sib >> 6;
 878
 879                         if ((base_reg & 7) == 5 && c->modrm_mod == 0)
 880                                 c->modrm_ea += insn_fetch(s32, 4, c->eip);
 881                         else
 882                                 c->modrm_ea += c->regs[base_reg];
 883                         if (index_reg != 4)
 884                                 c->modrm_ea += c->regs[index_reg] << scale;
 885                 } else if ((c->modrm_rm & 7) == 5 && c->modrm_mod == 0) {
 886                         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64)
 887                                 c->rip_relative = 1;
 888                 } else
 889                         c->modrm_ea += c->regs[c->modrm_rm];
 890                 switch (c->modrm_mod) {
 891                 case 0:
 892                         if (c->modrm_rm == 5)
 893                                 c->modrm_ea += insn_fetch(s32, 4, c->eip);
 894                         break;
 895                 case 1:
 896                         c->modrm_ea += insn_fetch(s8, 1, c->eip);
 897                         break;
 898                 case 2:
 899                         c->modrm_ea += insn_fetch(s32, 4, c->eip);
 900                         break;
 901                 }
 902         }
 903 done:
 904         return rc;
 905 }
 906
 907 static int decode_abs(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
 908                       struct x86_emulate_ops *ops)
 909 {
 910         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
 911         int rc = X86EMUL_CONTINUE;
 912
 913         switch (c->ad_bytes) {
 914         case 2:
 915                 c->modrm_ea = insn_fetch(u16, 2, c->eip);
 916                 break;
 917         case 4:
 918                 c->modrm_ea = insn_fetch(u32, 4, c->eip);
 919                 break;
 920         case 8:
 921                 c->modrm_ea = insn_fetch(u64, 8, c->eip);
 922                 break;
 923         }
 924 done:
 925         return rc;
 926 }
 927
 928 int
 929 x86_decode_insn(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, struct x86_emulate_ops *ops)
 930 {
 931         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
 932         int rc = X86EMUL_CONTINUE;
 933         int mode = ctxt->mode;
 934         int def_op_bytes, def_ad_bytes, group;
 935
 936
 937         /* we cannot decode insn before we complete previous rep insn */
 938         WARN_ON(ctxt->restart);
 939
 940         /* Shadow copy of register state. Committed on successful emulation. */
 941         memset(c, 0, sizeof(struct decode_cache));
 942         c->eip = ctxt->eip;
 943         c->fetch.start = c->fetch.end = c->eip;
 944         ctxt->cs_base = seg_base(ctxt, VCPU_SREG_CS);
 945         memcpy(c->regs, ctxt->vcpu->arch.regs, sizeof c->regs);
 946
 947         switch (mode) {
 948         case X86EMUL_MODE_REAL:
 949         case X86EMUL_MODE_VM86:
 950         case X86EMUL_MODE_PROT16:
 951                 def_op_bytes = def_ad_bytes = 2;
 952                 break;
 953         case X86EMUL_MODE_PROT32:
 954                 def_op_bytes = def_ad_bytes = 4;
 955                 break;
 956 #ifdef CONFIG_X86_64
 957         case X86EMUL_MODE_PROT64:
 958                 def_op_bytes = 4;
 959                 def_ad_bytes = 8;
 960                 break;
 961 #endif
 962         default:
 963                 return -1;
 964         }
 965
 966         c->op_bytes = def_op_bytes;
 967         c->ad_bytes = def_ad_bytes;
 968
 969         /* Legacy prefixes. */
 970         for (;;) {
 971                 switch (c->b = insn_fetch(u8, 1, c->eip)) {
 972                 case 0x66:      /* operand-size override */
 973                         /* switch between 2/4 bytes */
 974                         c->op_bytes = def_op_bytes ^ 6;
 975                         break;
 976                 case 0x67:      /* address-size override */
 977                         if (mode == X86EMUL_MODE_PROT64)
 978                                 /* switch between 4/8 bytes */
 979                                 c->ad_bytes = def_ad_bytes ^ 12;
 980                         else
 981                                 /* switch between 2/4 bytes */
 982                                 c->ad_bytes = def_ad_bytes ^ 6;
 983                         break;
 984                 case 0x26:      /* ES override */
 985                 case 0x2e:      /* CS override */
 986                 case 0x36:      /* SS override */
 987                 case 0x3e:      /* DS override */
 988                         set_seg_override(c, (c->b >> 3) & 3);
 989                         break;
 990                 case 0x64:      /* FS override */
 991                 case 0x65:      /* GS override */
 992                         set_seg_override(c, c->b & 7);
 993                         break;
 994                 case 0x40 ... 0x4f: /* REX */
 995                         if (mode != X86EMUL_MODE_PROT64)
 996                                 goto done_prefixes;
 997                         c->rex_prefix = c->b;
 998                         continue;
 999                 case 0xf0:      /* LOCK */
1000                         c->lock_prefix = 1;
1001                         break;
1002                 case 0xf2:      /* REPNE/REPNZ */
1003                         c->rep_prefix = REPNE_PREFIX;
1004                         break;
1005                 case 0xf3:      /* REP/REPE/REPZ */
1006                         c->rep_prefix = REPE_PREFIX;
1007                         break;
1008                 default:
1009                         goto done_prefixes;
1010                 }
1011
1012                 /* Any legacy prefix after a REX prefix nullifies its effect. */
1013
1014                 c->rex_prefix = 0;
1015         }
1016
1017 done_prefixes:
1018
1019         /* REX prefix. */
1020         if (c->rex_prefix)
1021                 if (c->rex_prefix & 8)
1022                         c->op_bytes = 8;        /* REX.W */
1023
1024         /* Opcode byte(s). */
1025         c->d = opcode_table[c->b];
1026         if (c->d == 0) {
1027                 /* Two-byte opcode? */
1028                 if (c->b == 0x0f) {
1029                         c->twobyte = 1;
1030                         c->b = insn_fetch(u8, 1, c->eip);
1031                         c->d = twobyte_table[c->b];
1032                 }
1033         }
1034
1035         if (c->d & Group) {
1036                 group = c->d & GroupMask;
1037                 c->modrm = insn_fetch(u8, 1, c->eip);
1038                 --c->eip;
1039
1040                 group = (group << 3) + ((c->modrm >> 3) & 7);
1041                 if ((c->d & GroupDual) && (c->modrm >> 6) == 3)
1042                         c->d = group2_table[group];
1043                 else
1044                         c->d = group_table[group];
1045         }
1046
1047         /* Unrecognised? */
1048         if (c->d == 0) {
1049                 DPRINTF("Cannot emulate %02x\n", c->b);
1050                 return -1;
1051         }
1052
1053         if (mode == X86EMUL_MODE_PROT64 && (c->d & Stack))
1054                 c->op_bytes = 8;
1055
1056         /* ModRM and SIB bytes. */
1057         if (c->d & ModRM)
1058                 rc = decode_modrm(ctxt, ops);
1059         else if (c->d & MemAbs)
1060                 rc = decode_abs(ctxt, ops);
1061         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1062                 goto done;
1063
1064         if (!c->has_seg_override)
1065                 set_seg_override(c, VCPU_SREG_DS);
1066
1067         if (!(!c->twobyte && c->b == 0x8d))
1068                 c->modrm_ea += seg_override_base(ctxt, c);
1069
1070         if (c->ad_bytes != 8)
1071                 c->modrm_ea = (u32)c->modrm_ea;
1072
1073         if (c->rip_relative)
1074                 c->modrm_ea += c->eip;
1075
1076         /*
1077          * Decode and fetch the source operand: register, memory
1078          * or immediate.
1079          */
1080         switch (c->d & SrcMask) {
1081         case SrcNone:
1082                 break;
1083         case SrcReg:
1084                 decode_register_operand(&c->src, c, 0);
1085                 break;
1086         case SrcMem16:
1087                 c->src.bytes = 2;
1088                 goto srcmem_common;
1089         case SrcMem32:
1090                 c->src.bytes = 4;
1091                 goto srcmem_common;
1092         case SrcMem:
1093                 c->src.bytes = (c->d & ByteOp) ? 1 :
1094                                                            c->op_bytes;
1095                 /* Don't fetch the address for invlpg: it could be unmapped. */
1096                 if (c->twobyte && c->b == 0x01 && c->modrm_reg == 7)
1097                         break;
1098         srcmem_common:
1099                 /*
1100                  * For instructions with a ModR/M byte, switch to register
1101                  * access if Mod = 3.
1102                  */
1103                 if ((c->d & ModRM) && c->modrm_mod == 3) {
1104                         c->src.type = OP_REG;
1105                         c->src.val = c->modrm_val;
1106                         c->src.ptr = c->modrm_ptr;
1107                         break;
1108                 }
1109                 c->src.type = OP_MEM;
1110                 c->src.ptr = (unsigned long *)c->modrm_ea;
1111                 c->src.val = 0;
1112                 break;
1113         case SrcImm:
1114         case SrcImmU:
1115                 c->src.type = OP_IMM;
1116                 c->src.ptr = (unsigned long *)c->eip;
1117                 c->src.bytes = (c->d & ByteOp) ? 1 : c->op_bytes;
1118                 if (c->src.bytes == 8)
1119                         c->src.bytes = 4;
1120                 /* NB. Immediates are sign-extended as necessary. */
1121                 switch (c->src.bytes) {
1122                 case 1:
1123                         c->src.val = insn_fetch(s8, 1, c->eip);
1124                         break;
1125                 case 2:
1126                         c->src.val = insn_fetch(s16, 2, c->eip);
1127                         break;
1128                 case 4:
1129                         c->src.val = insn_fetch(s32, 4, c->eip);
1130                         break;
1131                 }
1132                 if ((c->d & SrcMask) == SrcImmU) {
1133                         switch (c->src.bytes) {
1134                         case 1:
1135                                 c->src.val &= 0xff;
1136                                 break;
1137                         case 2:
1138                                 c->src.val &= 0xffff;
1139                                 break;
1140                         case 4:
1141                                 c->src.val &= 0xffffffff;
1142                                 break;
1143                         }
1144                 }
1145                 break;
1146         case SrcImmByte:
1147         case SrcImmUByte:
1148                 c->src.type = OP_IMM;
1149                 c->src.ptr = (unsigned long *)c->eip;
1150                 c->src.bytes = 1;
1151                 if ((c->d & SrcMask) == SrcImmByte)
1152                         c->src.val = insn_fetch(s8, 1, c->eip);
1153                 else
1154                         c->src.val = insn_fetch(u8, 1, c->eip);
1155                 break;
1156         case SrcOne:
1157                 c->src.bytes = 1;
1158                 c->src.val = 1;
1159                 break;
1160         case SrcSI:
1161                 c->src.type = OP_MEM;
1162                 c->src.bytes = (c->d & ByteOp) ? 1 : c->op_bytes;
1163                 c->src.ptr = (unsigned long *)
1164                         register_address(c,  seg_override_base(ctxt, c),
1165                                          c->regs[VCPU_REGS_RSI]);
1166                 c->src.val = 0;
1167                 break;
1168         case SrcImmFAddr:
1169                 c->src.type = OP_IMM;
1170                 c->src.ptr = (unsigned long *)c->eip;
1171                 c->src.bytes = c->op_bytes + 2;
1172                 insn_fetch_arr(c->src.valptr, c->src.bytes, c->eip);
1173                 break;
1174         case SrcMemFAddr:
1175                 c->src.type = OP_MEM;
1176                 c->src.ptr = (unsigned long *)c->modrm_ea;
1177                 c->src.bytes = c->op_bytes + 2;
1178                 break;
1179         }
1180
1181         /*
1182          * Decode and fetch the second source operand: register, memory
1183          * or immediate.
1184          */
1185         switch (c->d & Src2Mask) {
1186         case Src2None:
1187                 break;
1188         case Src2CL:
1189                 c->src2.bytes = 1;
1190                 c->src2.val = c->regs[VCPU_REGS_RCX] & 0x8;
1191                 break;
1192         case Src2ImmByte:
1193                 c->src2.type = OP_IMM;
1194                 c->src2.ptr = (unsigned long *)c->eip;
1195                 c->src2.bytes = 1;
1196                 c->src2.val = insn_fetch(u8, 1, c->eip);
1197                 break;
1198         case Src2One:
1199                 c->src2.bytes = 1;
1200                 c->src2.val = 1;
1201                 break;
1202         }
1203
1204         /* Decode and fetch the destination operand: register or memory. */
1205         switch (c->d & DstMask) {
1206         case ImplicitOps:
1207                 /* Special instructions do their own operand decoding. */
1208                 return 0;
1209         case DstReg:
1210                 decode_register_operand(&c->dst, c,
1211                          c->twobyte && (c->b == 0xb6 || c->b == 0xb7));
1212                 break;
1213         case DstMem:
1214         case DstMem64:
1215                 if ((c->d & ModRM) && c->modrm_mod == 3) {
1216                         c->dst.bytes = (c->d & ByteOp) ? 1 : c->op_bytes;
1217                         c->dst.type = OP_REG;
1218                         c->dst.val = c->dst.orig_val = c->modrm_val;
1219                         c->dst.ptr = c->modrm_ptr;
1220                         break;
1221                 }
1222                 c->dst.type = OP_MEM;
1223                 c->dst.ptr = (unsigned long *)c->modrm_ea;
1224                 if ((c->d & DstMask) == DstMem64)
1225                         c->dst.bytes = 8;
1226                 else
1227                         c->dst.bytes = (c->d & ByteOp) ? 1 : c->op_bytes;
1228                 c->dst.val = 0;
1229                 if (c->d & BitOp) {
1230                         unsigned long mask = ~(c->dst.bytes * 8 - 1);
1231
1232                         c->dst.ptr = (void *)c->dst.ptr +
1233                                                    (c->src.val & mask) / 8;
1234                 }
1235                 break;
1236         case DstAcc:
1237                 c->dst.type = OP_REG;
1238                 c->dst.bytes = (c->d & ByteOp) ? 1 : c->op_bytes;
1239                 c->dst.ptr = &c->regs[VCPU_REGS_RAX];
1240                 switch (c->dst.bytes) {
1241                         case 1:
1242                                 c->dst.val = *(u8 *)c->dst.ptr;
1243                                 break;
1244                         case 2:
1245                                 c->dst.val = *(u16 *)c->dst.ptr;
1246                                 break;
1247                         case 4:
1248                                 c->dst.val = *(u32 *)c->dst.ptr;
1249                                 break;
1250                         case 8:
1251                                 c->dst.val = *(u64 *)c->dst.ptr;
1252                                 break;
1253                 }
1254                 c->dst.orig_val = c->dst.val;
1255                 break;
1256         case DstDI:
1257                 c->dst.type = OP_MEM;
1258                 c->dst.bytes = (c->d & ByteOp) ? 1 : c->op_bytes;
1259                 c->dst.ptr = (unsigned long *)
1260                         register_address(c, es_base(ctxt),
1261                                          c->regs[VCPU_REGS_RDI]);
1262                 c->dst.val = 0;
1263                 break;
1264         }
1265
1266 done:
1267         return (rc == X86EMUL_UNHANDLEABLE) ? -1 : 0;
1268 }
1269
1270 static int read_emulated(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1271                          struct x86_emulate_ops *ops,
1272                          unsigned long addr, void *dest, unsigned size)
1273 {
1274         int rc;
1275         struct read_cache *mc = &ctxt->decode.mem_read;
1276
1277         while (size) {
1278                 int n = min(size, 8u);
1279                 size -= n;
1280                 if (mc->pos < mc->end)
1281                         goto read_cached;
1282
1283                 rc = ops->read_emulated(addr, mc->data + mc->end, n, ctxt->vcpu);
1284                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1285                         return rc;
1286                 mc->end += n;
1287
1288         read_cached:
1289                 memcpy(dest, mc->data + mc->pos, n);
1290                 mc->pos += n;
1291                 dest += n;
1292                 addr += n;
1293         }
1294         return X86EMUL_CONTINUE;
1295 }
1296
1297 static int pio_in_emulated(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1298                            struct x86_emulate_ops *ops,
1299                            unsigned int size, unsigned short port,
1300                            void *dest)
1301 {
1302         struct read_cache *rc = &ctxt->decode.io_read;
1303
1304         if (rc->pos == rc->end) { /* refill pio read ahead */
1305                 struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
1306                 unsigned int in_page, n;
1307                 unsigned int count = c->rep_prefix ?
1308                         address_mask(c, c->regs[VCPU_REGS_RCX]) : 1;
1309                 in_page = (ctxt->eflags & EFLG_DF) ?
1310                         offset_in_page(c->regs[VCPU_REGS_RDI]) :
1311                         PAGE_SIZE - offset_in_page(c->regs[VCPU_REGS_RDI]);
1312                 n = min(min(in_page, (unsigned int)sizeof(rc->data)) / size,
1313                         count);
1314                 if (n == 0)
1315                         n = 1;
1316                 rc->pos = rc->end = 0;
1317                 if (!ops->pio_in_emulated(size, port, rc->data, n, ctxt->vcpu))
1318                         return 0;
1319                 rc->end = n * size;
1320         }
1321
1322         memcpy(dest, rc->data + rc->pos, size);
1323         rc->pos += size;
1324         return 1;
1325 }
1326
1327 static u32 desc_limit_scaled(struct desc_struct *desc)
1328 {
1329         u32 limit = get_desc_limit(desc);
1330
1331         return desc->g ? (limit << 12) | 0xfff : limit;
1332 }
1333
1334 static void get_descriptor_table_ptr(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1335                                      struct x86_emulate_ops *ops,
1336                                      u16 selector, struct desc_ptr *dt)
1337 {
1338         if (selector & 1 << 2) {
1339                 struct desc_struct desc;
1340                 memset (dt, 0, sizeof *dt);
1341                 if (!ops->get_cached_descriptor(&desc, VCPU_SREG_LDTR, ctxt->vcpu))
1342                         return;
1343
1344                 dt->size = desc_limit_scaled(&desc); /* what if limit > 65535? */
1345                 dt->address = get_desc_base(&desc);
1346         } else
1347                 ops->get_gdt(dt, ctxt->vcpu);
1348 }
1349
1350 /* allowed just for 8 bytes segments */
1351 static int read_segment_descriptor(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1352                                    struct x86_emulate_ops *ops,
1353                                    u16 selector, struct desc_struct *desc)
1354 {
1355         struct desc_ptr dt;
1356         u16 index = selector >> 3;
1357         int ret;
1358         u32 err;
1359         ulong addr;
1360
1361         get_descriptor_table_ptr(ctxt, ops, selector, &dt);
1362
1363         if (dt.size < index * 8 + 7) {
1364                 kvm_inject_gp(ctxt->vcpu, selector & 0xfffc);
1365                 return X86EMUL_PROPAGATE_FAULT;
1366         }
1367         addr = dt.address + index * 8;
1368         ret = ops->read_std(addr, desc, sizeof *desc, ctxt->vcpu,  &err);
1369         if (ret == X86EMUL_PROPAGATE_FAULT)
1370                 kvm_inject_page_fault(ctxt->vcpu, addr, err);
1371
1372        return ret;
1373 }
1374
1375 /* allowed just for 8 bytes segments */
1376 static int write_segment_descriptor(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1377                                     struct x86_emulate_ops *ops,
1378                                     u16 selector, struct desc_struct *desc)
1379 {
1380         struct desc_ptr dt;
1381         u16 index = selector >> 3;
1382         u32 err;
1383         ulong addr;
1384         int ret;
1385
1386         get_descriptor_table_ptr(ctxt, ops, selector, &dt);
1387
1388         if (dt.size < index * 8 + 7) {
1389                 kvm_inject_gp(ctxt->vcpu, selector & 0xfffc);
1390                 return X86EMUL_PROPAGATE_FAULT;
1391         }
1392
1393         addr = dt.address + index * 8;
1394         ret = ops->write_std(addr, desc, sizeof *desc, ctxt->vcpu, &err);
1395         if (ret == X86EMUL_PROPAGATE_FAULT)
1396                 kvm_inject_page_fault(ctxt->vcpu, addr, err);
1397
1398         return ret;
1399 }
1400
1401 static int load_segment_descriptor(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1402                                    struct x86_emulate_ops *ops,
1403                                    u16 selector, int seg)
1404 {
1405         struct desc_struct seg_desc;
1406         u8 dpl, rpl, cpl;
1407         unsigned err_vec = GP_VECTOR;
1408         u32 err_code = 0;
1409         bool null_selector = !(selector & ~0x3); /* 0000-0003 are null */
1410         int ret;
1411
1412         memset(&seg_desc, 0, sizeof seg_desc);
1413
1414         if ((seg <= VCPU_SREG_GS && ctxt->mode == X86EMUL_MODE_VM86)
1415             || ctxt->mode == X86EMUL_MODE_REAL) {
1416                 /* set real mode segment descriptor */
1417                 set_desc_base(&seg_desc, selector << 4);
1418                 set_desc_limit(&seg_desc, 0xffff);
1419                 seg_desc.type = 3;
1420                 seg_desc.p = 1;
1421                 seg_desc.s = 1;
1422                 goto load;
1423         }
1424
1425         /* NULL selector is not valid for TR, CS and SS */
1426         if ((seg == VCPU_SREG_CS || seg == VCPU_SREG_SS || seg == VCPU_SREG_TR)
1427             && null_selector)
1428                 goto exception;
1429
1430         /* TR should be in GDT only */
1431         if (seg == VCPU_SREG_TR && (selector & (1 << 2)))
1432                 goto exception;
1433
1434         if (null_selector) /* for NULL selector skip all following checks */
1435                 goto load;
1436
1437         ret = read_segment_descriptor(ctxt, ops, selector, &seg_desc);
1438         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
1439                 return ret;
1440
1441         err_code = selector & 0xfffc;
1442         err_vec = GP_VECTOR;
1443
1444         /* can't load system descriptor into segment selecor */
1445         if (seg <= VCPU_SREG_GS && !seg_desc.s)
1446                 goto exception;
1447
1448         if (!seg_desc.p) {
1449                 err_vec = (seg == VCPU_SREG_SS) ? SS_VECTOR : NP_VECTOR;
1450                 goto exception;
1451         }
1452
1453         rpl = selector & 3;
1454         dpl = seg_desc.dpl;
1455         cpl = ops->cpl(ctxt->vcpu);
1456
1457         switch (seg) {
1458         case VCPU_SREG_SS:
1459                 /*
1460                  * segment is not a writable data segment or segment
1461                  * selector's RPL != CPL or segment selector's RPL != CPL
1462                  */
1463                 if (rpl != cpl || (seg_desc.type & 0xa) != 0x2 || dpl != cpl)
1464                         goto exception;
1465                 break;
1466         case VCPU_SREG_CS:
1467                 if (!(seg_desc.type & 8))
1468                         goto exception;
1469
1470                 if (seg_desc.type & 4) {
1471                         /* conforming */
1472                         if (dpl > cpl)
1473                                 goto exception;
1474                 } else {
1475                         /* nonconforming */
1476                         if (rpl > cpl || dpl != cpl)
1477                                 goto exception;
1478                 }
1479                 /* CS(RPL) <- CPL */
1480                 selector = (selector & 0xfffc) | cpl;
1481                 break;
1482         case VCPU_SREG_TR:
1483                 if (seg_desc.s || (seg_desc.type != 1 && seg_desc.type != 9))
1484                         goto exception;
1485                 break;
1486         case VCPU_SREG_LDTR:
1487                 if (seg_desc.s || seg_desc.type != 2)
1488                         goto exception;
1489                 break;
1490         default: /*  DS, ES, FS, or GS */
1491                 /*
1492                  * segment is not a data or readable code segment or
1493                  * ((segment is a data or nonconforming code segment)
1494                  * and (both RPL and CPL > DPL))
1495                  */
1496                 if ((seg_desc.type & 0xa) == 0x8 ||
1497                     (((seg_desc.type & 0xc) != 0xc) &&
1498                      (rpl > dpl && cpl > dpl)))
1499                         goto exception;
1500                 break;
1501         }
1502
1503         if (seg_desc.s) {
1504                 /* mark segment as accessed */
1505                 seg_desc.type |= 1;
1506                 ret = write_segment_descriptor(ctxt, ops, selector, &seg_desc);
1507                 if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
1508                         return ret;
1509         }
1510 load:
1511         ops->set_segment_selector(selector, seg, ctxt->vcpu);
1512         ops->set_cached_descriptor(&seg_desc, seg, ctxt->vcpu);
1513         return X86EMUL_CONTINUE;
1514 exception:
1515         kvm_queue_exception_e(ctxt->vcpu, err_vec, err_code);
1516         return X86EMUL_PROPAGATE_FAULT;
1517 }
1518
1519 static inline void emulate_push(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1520 {
1521         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
1522
1523         c->dst.type  = OP_MEM;
1524         c->dst.bytes = c->op_bytes;
1525         c->dst.val = c->src.val;
1526         register_address_increment(c, &c->regs[VCPU_REGS_RSP], -c->op_bytes);
1527         c->dst.ptr = (void *) register_address(c, ss_base(ctxt),
1528                                                c->regs[VCPU_REGS_RSP]);
1529 }
1530
1531 static int emulate_pop(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1532                        struct x86_emulate_ops *ops,
1533                        void *dest, int len)
1534 {
1535         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
1536         int rc;
1537
1538         rc = read_emulated(ctxt, ops, register_address(c, ss_base(ctxt),
1539                                                        c->regs[VCPU_REGS_RSP]),
1540                            dest, len);
1541         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1542                 return rc;
1543
1544         register_address_increment(c, &c->regs[VCPU_REGS_RSP], len);
1545         return rc;
1546 }
1547
1548 static int emulate_popf(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1549                        struct x86_emulate_ops *ops,
1550                        void *dest, int len)
1551 {
1552         int rc;
1553         unsigned long val, change_mask;
1554         int iopl = (ctxt->eflags & X86_EFLAGS_IOPL) >> IOPL_SHIFT;
1555         int cpl = ops->cpl(ctxt->vcpu);
1556
1557         rc = emulate_pop(ctxt, ops, &val, len);
1558         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1559                 return rc;
1560
1561         change_mask = EFLG_CF | EFLG_PF | EFLG_AF | EFLG_ZF | EFLG_SF | EFLG_OF
1562                 | EFLG_TF | EFLG_DF | EFLG_NT | EFLG_RF | EFLG_AC | EFLG_ID;
1563
1564         switch(ctxt->mode) {
1565         case X86EMUL_MODE_PROT64:
1566         case X86EMUL_MODE_PROT32:
1567         case X86EMUL_MODE_PROT16:
1568                 if (cpl == 0)
1569                         change_mask |= EFLG_IOPL;
1570                 if (cpl <= iopl)
1571                         change_mask |= EFLG_IF;
1572                 break;
1573         case X86EMUL_MODE_VM86:
1574                 if (iopl < 3) {
1575                         kvm_inject_gp(ctxt->vcpu, 0);
1576                         return X86EMUL_PROPAGATE_FAULT;
1577                 }
1578                 change_mask |= EFLG_IF;
1579                 break;
1580         default: /* real mode */
1581                 change_mask |= (EFLG_IOPL | EFLG_IF);
1582                 break;
1583         }
1584
1585         *(unsigned long *)dest =
1586                 (ctxt->eflags & ~change_mask) | (val & change_mask);
1587
1588         return rc;
1589 }
1590
1591 static void emulate_push_sreg(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int seg)
1592 {
1593         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
1594         struct kvm_segment segment;
1595
1596         kvm_x86_ops->get_segment(ctxt->vcpu, &segment, seg);
1597
1598         c->src.val = segment.selector;
1599         emulate_push(ctxt);
1600 }
1601
1602 static int emulate_pop_sreg(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1603                              struct x86_emulate_ops *ops, int seg)
1604 {
1605         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
1606         unsigned long selector;
1607         int rc;
1608
1609         rc = emulate_pop(ctxt, ops, &selector, c->op_bytes);
1610         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1611                 return rc;
1612
1613         rc = load_segment_descriptor(ctxt, ops, (u16)selector, seg);
1614         return rc;
1615 }
1616
1617 static void emulate_pusha(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1618 {
1619         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
1620         unsigned long old_esp = c->regs[VCPU_REGS_RSP];
1621         int reg = VCPU_REGS_RAX;
1622
1623         while (reg <= VCPU_REGS_RDI) {
1624                 (reg == VCPU_REGS_RSP) ?
1625                 (c->src.val = old_esp) : (c->src.val = c->regs[reg]);
1626
1627                 emulate_push(ctxt);
1628                 ++reg;
1629         }
1630 }
1631
1632 static int emulate_popa(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1633                         struct x86_emulate_ops *ops)
1634 {
1635         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
1636         int rc = X86EMUL_CONTINUE;
1637         int reg = VCPU_REGS_RDI;
1638
1639         while (reg >= VCPU_REGS_RAX) {
1640                 if (reg == VCPU_REGS_RSP) {
1641                         register_address_increment(c, &c->regs[VCPU_REGS_RSP],
1642                                                         c->op_bytes);
1643                         --reg;
1644                 }
1645
1646                 rc = emulate_pop(ctxt, ops, &c->regs[reg], c->op_bytes);
1647                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1648                         break;
1649                 --reg;
1650         }
1651         return rc;
1652 }
1653
1654 static inline int emulate_grp1a(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1655                                 struct x86_emulate_ops *ops)
1656 {
1657         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
1658
1659         return emulate_pop(ctxt, ops, &c->dst.val, c->dst.bytes);
1660 }
1661
1662 static inline void emulate_grp2(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1663 {
1664         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
1665         switch (c->modrm_reg) {
1666         case 0: /* rol */
1667                 emulate_2op_SrcB("rol", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
1668                 break;
1669         case 1: /* ror */
1670                 emulate_2op_SrcB("ror", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
1671                 break;
1672         case 2: /* rcl */
1673                 emulate_2op_SrcB("rcl", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
1674                 break;
1675         case 3: /* rcr */
1676                 emulate_2op_SrcB("rcr", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
1677                 break;
1678         case 4: /* sal/shl */
1679         case 6: /* sal/shl */
1680                 emulate_2op_SrcB("sal", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
1681                 break;
1682         case 5: /* shr */
1683                 emulate_2op_SrcB("shr", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
1684                 break;
1685         case 7: /* sar */
1686                 emulate_2op_SrcB("sar", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
1687                 break;
1688         }
1689 }
1690
1691 static inline int emulate_grp3(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1692                                struct x86_emulate_ops *ops)
1693 {
1694         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
1695
1696         switch (c->modrm_reg) {
1697         case 0 ... 1:   /* test */
1698                 emulate_2op_SrcV("test", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
1699                 break;
1700         case 2: /* not */
1701                 c->dst.val = ~c->dst.val;
1702                 break;
1703         case 3: /* neg */
1704                 emulate_1op("neg", c->dst, ctxt->eflags);
1705                 break;
1706         default:
1707                 return 0;
1708         }
1709         return 1;
1710 }
1711
1712 static inline int emulate_grp45(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1713                                struct x86_emulate_ops *ops)
1714 {
1715         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
1716
1717         switch (c->modrm_reg) {
1718         case 0: /* inc */
1719                 emulate_1op("inc", c->dst, ctxt->eflags);
1720                 break;
1721         case 1: /* dec */
1722                 emulate_1op("dec", c->dst, ctxt->eflags);
1723                 break;
1724         case 2: /* call near abs */ {
1725                 long int old_eip;
1726                 old_eip = c->eip;
1727                 c->eip = c->src.val;
1728                 c->src.val = old_eip;
1729                 emulate_push(ctxt);
1730                 break;
1731         }
1732         case 4: /* jmp abs */
1733                 c->eip = c->src.val;
1734                 break;
1735         case 6: /* push */
1736                 emulate_push(ctxt);
1737                 break;
1738         }
1739         return X86EMUL_CONTINUE;
1740 }
1741
1742 static inline int emulate_grp9(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1743                                struct x86_emulate_ops *ops)
1744 {
1745         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
1746         u64 old = c->dst.orig_val;
1747
1748         if (((u32) (old >> 0) != (u32) c->regs[VCPU_REGS_RAX]) ||
1749             ((u32) (old >> 32) != (u32) c->regs[VCPU_REGS_RDX])) {
1750
1751                 c->regs[VCPU_REGS_RAX] = (u32) (old >> 0);
1752                 c->regs[VCPU_REGS_RDX] = (u32) (old >> 32);
1753                 ctxt->eflags &= ~EFLG_ZF;
1754         } else {
1755                 c->dst.val = ((u64)c->regs[VCPU_REGS_RCX] << 32) |
1756                        (u32) c->regs[VCPU_REGS_RBX];
1757
1758                 ctxt->eflags |= EFLG_ZF;
1759         }
1760         return X86EMUL_CONTINUE;
1761 }
1762
1763 static int emulate_ret_far(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1764                            struct x86_emulate_ops *ops)
1765 {
1766         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
1767         int rc;
1768         unsigned long cs;
1769
1770         rc = emulate_pop(ctxt, ops, &c->eip, c->op_bytes);
1771         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1772                 return rc;
1773         if (c->op_bytes == 4)
1774                 c->eip = (u32)c->eip;
1775         rc = emulate_pop(ctxt, ops, &cs, c->op_bytes);
1776         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1777                 return rc;
1778         rc = load_segment_descriptor(ctxt, ops, (u16)cs, VCPU_SREG_CS);
1779         return rc;
1780 }
1781
1782 static inline int writeback(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1783                             struct x86_emulate_ops *ops)
1784 {
1785         int rc;
1786         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
1787
1788         switch (c->dst.type) {
1789         case OP_REG:
1790                 /* The 4-byte case *is* correct:
1791                  * in 64-bit mode we zero-extend.
1792                  */
1793                 switch (c->dst.bytes) {
1794                 case 1:
1795                         *(u8 *)c->dst.ptr = (u8)c->dst.val;
1796                         break;
1797                 case 2:
1798                         *(u16 *)c->dst.ptr = (u16)c->dst.val;
1799                         break;
1800                 case 4:
1801                         *c->dst.ptr = (u32)c->dst.val;
1802                         break;  /* 64b: zero-ext */
1803                 case 8:
1804                         *c->dst.ptr = c->dst.val;
1805                         break;
1806                 }
1807                 break;
1808         case OP_MEM:
1809                 if (c->lock_prefix)
1810                         rc = ops->cmpxchg_emulated(
1811                                         (unsigned long)c->dst.ptr,
1812                                         &c->dst.orig_val,
1813                                         &c->dst.val,
1814                                         c->dst.bytes,
1815                                         ctxt->vcpu);
1816                 else
1817                         rc = ops->write_emulated(
1818                                         (unsigned long)c->dst.ptr,
1819                                         &c->dst.val,
1820                                         c->dst.bytes,
1821                                         ctxt->vcpu);
1822                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1823                         return rc;
1824                 break;
1825         case OP_NONE:
1826                 /* no writeback */
1827                 break;
1828         default:
1829                 break;
1830         }
1831         return X86EMUL_CONTINUE;
1832 }
1833
1834 static void toggle_interruptibility(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, u32 mask)
1835 {
1836         u32 int_shadow = kvm_x86_ops->get_interrupt_shadow(ctxt->vcpu, mask);
1837         /*
1838          * an sti; sti; sequence only disable interrupts for the first
1839          * instruction. So, if the last instruction, be it emulated or
1840          * not, left the system with the INT_STI flag enabled, it
1841          * means that the last instruction is an sti. We should not
1842          * leave the flag on in this case. The same goes for mov ss
1843          */
1844         if (!(int_shadow & mask))
1845                 ctxt->interruptibility = mask;
1846 }
1847
1848 static inline void
1849 setup_syscalls_segments(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1850         struct kvm_segment *cs, struct kvm_segment *ss)
1851 {
1852         memset(cs, 0, sizeof(struct kvm_segment));
1853         kvm_x86_ops->get_segment(ctxt->vcpu, cs, VCPU_SREG_CS);
1854         memset(ss, 0, sizeof(struct kvm_segment));
1855
1856         cs->l = 0;              /* will be adjusted later */
1857         cs->base = 0;           /* flat segment */
1858         cs->g = 1;              /* 4kb granularity */
1859         cs->limit = 0xffffffff; /* 4GB limit */
1860         cs->type = 0x0b;        /* Read, Execute, Accessed */
1861         cs->s = 1;
1862         cs->dpl = 0;            /* will be adjusted later */
1863         cs->present = 1;
1864         cs->db = 1;
1865
1866         ss->unusable = 0;
1867         ss->base = 0;           /* flat segment */
1868         ss->limit = 0xffffffff; /* 4GB limit */
1869         ss->g = 1;              /* 4kb granularity */
1870         ss->s = 1;
1871         ss->type = 0x03;        /* Read/Write, Accessed */
1872         ss->db = 1;             /* 32bit stack segment */
1873         ss->dpl = 0;
1874         ss->present = 1;
1875 }
1876
1877 static int
1878 emulate_syscall(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, struct x86_emulate_ops *ops)
1879 {
1880         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
1881         struct kvm_segment cs, ss;
1882         u64 msr_data;
1883
1884         /* syscall is not available in real mode */
1885         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_REAL ||
1886             ctxt->mode == X86EMUL_MODE_VM86) {
1887                 kvm_queue_exception(ctxt->vcpu, UD_VECTOR);
1888                 return X86EMUL_PROPAGATE_FAULT;
1889         }
1890
1891         setup_syscalls_segments(ctxt, &cs, &ss);
1892
1893         ops->get_msr(ctxt->vcpu, MSR_STAR, &msr_data);
1894         msr_data >>= 32;
1895         cs.selector = (u16)(msr_data & 0xfffc);
1896         ss.selector = (u16)(msr_data + 8);
1897
1898         if (is_long_mode(ctxt->vcpu)) {
1899                 cs.db = 0;
1900                 cs.l = 1;
1901         }
1902         kvm_x86_ops->set_segment(ctxt->vcpu, &cs, VCPU_SREG_CS);
1903         kvm_x86_ops->set_segment(ctxt->vcpu, &ss, VCPU_SREG_SS);
1904
1905         c->regs[VCPU_REGS_RCX] = c->eip;
1906         if (is_long_mode(ctxt->vcpu)) {
1907 #ifdef CONFIG_X86_64
1908                 c->regs[VCPU_REGS_R11] = ctxt->eflags & ~EFLG_RF;
1909
1910                 ops->get_msr(ctxt->vcpu,
1911                              ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64 ?
1912                              MSR_LSTAR : MSR_CSTAR, &msr_data);
1913                 c->eip = msr_data;
1914
1915                 ops->get_msr(ctxt->vcpu, MSR_SYSCALL_MASK, &msr_data);
1916                 ctxt->eflags &= ~(msr_data | EFLG_RF);
1917 #endif
1918         } else {
1919                 /* legacy mode */
1920                 ops->get_msr(ctxt->vcpu, MSR_STAR, &msr_data);
1921                 c->eip = (u32)msr_data;
1922
1923                 ctxt->eflags &= ~(EFLG_VM | EFLG_IF | EFLG_RF);
1924         }
1925
1926         return X86EMUL_CONTINUE;
1927 }
1928
1929 static int
1930 emulate_sysenter(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, struct x86_emulate_ops *ops)
1931 {
1932         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
1933         struct kvm_segment cs, ss;
1934         u64 msr_data;
1935
1936         /* inject #GP if in real mode */
1937         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_REAL) {
1938                 kvm_inject_gp(ctxt->vcpu, 0);
1939                 return X86EMUL_PROPAGATE_FAULT;
1940         }
1941
1942         /* XXX sysenter/sysexit have not been tested in 64bit mode.
1943         * Therefore, we inject an #UD.
1944         */
1945         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64) {
1946                 kvm_queue_exception(ctxt->vcpu, UD_VECTOR);
1947                 return X86EMUL_PROPAGATE_FAULT;
1948         }
1949
1950         setup_syscalls_segments(ctxt, &cs, &ss);
1951
1952         ops->get_msr(ctxt->vcpu, MSR_IA32_SYSENTER_CS, &msr_data);
1953         switch (ctxt->mode) {
1954         case X86EMUL_MODE_PROT32:
1955                 if ((msr_data & 0xfffc) == 0x0) {
1956                         kvm_inject_gp(ctxt->vcpu, 0);
1957                         return X86EMUL_PROPAGATE_FAULT;
1958                 }
1959                 break;
1960         case X86EMUL_MODE_PROT64:
1961                 if (msr_data == 0x0) {
1962                         kvm_inject_gp(ctxt->vcpu, 0);
1963                         return X86EMUL_PROPAGATE_FAULT;
1964                 }
1965                 break;
1966         }
1967
1968         ctxt->eflags &= ~(EFLG_VM | EFLG_IF | EFLG_RF);
1969         cs.selector = (u16)msr_data;
1970         cs.selector &= ~SELECTOR_RPL_MASK;
1971         ss.selector = cs.selector + 8;
1972         ss.selector &= ~SELECTOR_RPL_MASK;
1973         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64
1974                 || is_long_mode(ctxt->vcpu)) {
1975                 cs.db = 0;
1976                 cs.l = 1;
1977         }
1978
1979         kvm_x86_ops->set_segment(ctxt->vcpu, &cs, VCPU_SREG_CS);
1980         kvm_x86_ops->set_segment(ctxt->vcpu, &ss, VCPU_SREG_SS);
1981
1982         ops->get_msr(ctxt->vcpu, MSR_IA32_SYSENTER_EIP, &msr_data);
1983         c->eip = msr_data;
1984
1985         ops->get_msr(ctxt->vcpu, MSR_IA32_SYSENTER_ESP, &msr_data);
1986         c->regs[VCPU_REGS_RSP] = msr_data;
1987
1988         return X86EMUL_CONTINUE;
1989 }
1990
1991 static int
1992 emulate_sysexit(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, struct x86_emulate_ops *ops)
1993 {
1994         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
1995         struct kvm_segment cs, ss;
1996         u64 msr_data;
1997         int usermode;
1998
1999         /* inject #GP if in real mode or Virtual 8086 mode */
2000         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_REAL ||
2001             ctxt->mode == X86EMUL_MODE_VM86) {
2002                 kvm_inject_gp(ctxt->vcpu, 0);
2003                 return X86EMUL_PROPAGATE_FAULT;
2004         }
2005
2006         setup_syscalls_segments(ctxt, &cs, &ss);
2007
2008         if ((c->rex_prefix & 0x8) != 0x0)
2009                 usermode = X86EMUL_MODE_PROT64;
2010         else
2011                 usermode = X86EMUL_MODE_PROT32;
2012
2013         cs.dpl = 3;
2014         ss.dpl = 3;
2015         ops->get_msr(ctxt->vcpu, MSR_IA32_SYSENTER_CS, &msr_data);
2016         switch (usermode) {
2017         case X86EMUL_MODE_PROT32:
2018                 cs.selector = (u16)(msr_data + 16);
2019                 if ((msr_data & 0xfffc) == 0x0) {
2020                         kvm_inject_gp(ctxt->vcpu, 0);
2021                         return X86EMUL_PROPAGATE_FAULT;
2022                 }
2023                 ss.selector = (u16)(msr_data + 24);
2024                 break;
2025         case X86EMUL_MODE_PROT64:
2026                 cs.selector = (u16)(msr_data + 32);
2027                 if (msr_data == 0x0) {
2028                         kvm_inject_gp(ctxt->vcpu, 0);
2029                         return X86EMUL_PROPAGATE_FAULT;
2030                 }
2031                 ss.selector = cs.selector + 8;
2032                 cs.db = 0;
2033                 cs.l = 1;
2034                 break;
2035         }
2036         cs.selector |= SELECTOR_RPL_MASK;
2037         ss.selector |= SELECTOR_RPL_MASK;
2038
2039         kvm_x86_ops->set_segment(ctxt->vcpu, &cs, VCPU_SREG_CS);
2040         kvm_x86_ops->set_segment(ctxt->vcpu, &ss, VCPU_SREG_SS);
2041
2042         c->eip = ctxt->vcpu->arch.regs[VCPU_REGS_RDX];
2043         c->regs[VCPU_REGS_RSP] = ctxt->vcpu->arch.regs[VCPU_REGS_RCX];
2044
2045         return X86EMUL_CONTINUE;
2046 }
2047
2048 static bool emulator_bad_iopl(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
2049                               struct x86_emulate_ops *ops)
2050 {
2051         int iopl;
2052         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_REAL)
2053                 return false;
2054         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_VM86)
2055                 return true;
2056         iopl = (ctxt->eflags & X86_EFLAGS_IOPL) >> IOPL_SHIFT;
2057         return ops->cpl(ctxt->vcpu) > iopl;
2058 }
2059
2060 static bool emulator_io_port_access_allowed(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
2061                                             struct x86_emulate_ops *ops,
2062                                             u16 port, u16 len)
2063 {
2064         struct kvm_segment tr_seg;
2065         int r;
2066         u16 io_bitmap_ptr;
2067         u8 perm, bit_idx = port & 0x7;
2068         unsigned mask = (1 << len) - 1;
2069
2070         kvm_get_segment(ctxt->vcpu, &tr_seg, VCPU_SREG_TR);
2071         if (tr_seg.unusable)
2072                 return false;
2073         if (tr_seg.limit < 103)
2074                 return false;
2075         r = ops->read_std(tr_seg.base + 102, &io_bitmap_ptr, 2, ctxt->vcpu,
2076                           NULL);
2077         if (r != X86EMUL_CONTINUE)
2078                 return false;
2079         if (io_bitmap_ptr + port/8 > tr_seg.limit)
2080                 return false;
2081         r = ops->read_std(tr_seg.base + io_bitmap_ptr + port/8, &perm, 1,
2082                           ctxt->vcpu, NULL);
2083         if (r != X86EMUL_CONTINUE)
2084                 return false;
2085         if ((perm >> bit_idx) & mask)
2086                 return false;
2087         return true;
2088 }
2089
2090 static bool emulator_io_permited(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
2091                                  struct x86_emulate_ops *ops,
2092                                  u16 port, u16 len)
2093 {
2094         if (emulator_bad_iopl(ctxt, ops))
2095                 if (!emulator_io_port_access_allowed(ctxt, ops, port, len))
2096                         return false;
2097         return true;
2098 }
2099
2100 static u32 get_cached_descriptor_base(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
2101                                       struct x86_emulate_ops *ops,
2102                                       int seg)
2103 {
2104         struct desc_struct desc;
2105         if (ops->get_cached_descriptor(&desc, seg, ctxt->vcpu))
2106                 return get_desc_base(&desc);
2107         else
2108                 return ~0;
2109 }
2110
2111 static void save_state_to_tss16(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
2112                                 struct x86_emulate_ops *ops,
2113                                 struct tss_segment_16 *tss)
2114 {
2115         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
2116
2117         tss->ip = c->eip;
2118         tss->flag = ctxt->eflags;
2119         tss->ax = c->regs[VCPU_REGS_RAX];
2120         tss->cx = c->regs[VCPU_REGS_RCX];
2121         tss->dx = c->regs[VCPU_REGS_RDX];
2122         tss->bx = c->regs[VCPU_REGS_RBX];
2123         tss->sp = c->regs[VCPU_REGS_RSP];
2124         tss->bp = c->regs[VCPU_REGS_RBP];
2125         tss->si = c->regs[VCPU_REGS_RSI];
2126         tss->di = c->regs[VCPU_REGS_RDI];
2127
2128         tss->es = ops->get_segment_selector(VCPU_SREG_ES, ctxt->vcpu);
2129         tss->cs = ops->get_segment_selector(VCPU_SREG_CS, ctxt->vcpu);
2130         tss->ss = ops->get_segment_selector(VCPU_SREG_SS, ctxt->vcpu);
2131         tss->ds = ops->get_segment_selector(VCPU_SREG_DS, ctxt->vcpu);
2132         tss->ldt = ops->get_segment_selector(VCPU_SREG_LDTR, ctxt->vcpu);
2133 }
2134
2135 static int load_state_from_tss16(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
2136                                  struct x86_emulate_ops *ops,
2137                                  struct tss_segment_16 *tss)
2138 {
2139         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
2140         int ret;
2141
2142         c->eip = tss->ip;
2143         ctxt->eflags = tss->flag | 2;
2144         c->regs[VCPU_REGS_RAX] = tss->ax;
2145         c->regs[VCPU_REGS_RCX] = tss->cx;
2146         c->regs[VCPU_REGS_RDX] = tss->dx;
2147         c->regs[VCPU_REGS_RBX] = tss->bx;
2148         c->regs[VCPU_REGS_RSP] = tss->sp;
2149         c->regs[VCPU_REGS_RBP] = tss->bp;
2150         c->regs[VCPU_REGS_RSI] = tss->si;
2151         c->regs[VCPU_REGS_RDI] = tss->di;
2152
2153         /*
2154          * SDM says that segment selectors are loaded before segment
2155          * descriptors
2156          */
2157         ops->set_segment_selector(tss->ldt, VCPU_SREG_LDTR, ctxt->vcpu);
2158         ops->set_segment_selector(tss->es, VCPU_SREG_ES, ctxt->vcpu);
2159         ops->set_segment_selector(tss->cs, VCPU_SREG_CS, ctxt->vcpu);
2160         ops->set_segment_selector(tss->ss, VCPU_SREG_SS, ctxt->vcpu);
2161         ops->set_segment_selector(tss->ds, VCPU_SREG_DS, ctxt->vcpu);
2162
2163         /*
2164          * Now load segment descriptors. If fault happenes at this stage
2165          * it is handled in a context of new task
2166          */
2167         ret = load_segment_descriptor(ctxt, ops, tss->ldt, VCPU_SREG_LDTR);
2168         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2169                 return ret;
2170         ret = load_segment_descriptor(ctxt, ops, tss->es, VCPU_SREG_ES);
2171         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2172                 return ret;
2173         ret = load_segment_descriptor(ctxt, ops, tss->cs, VCPU_SREG_CS);
2174         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2175                 return ret;
2176         ret = load_segment_descriptor(ctxt, ops, tss->ss, VCPU_SREG_SS);
2177         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2178                 return ret;
2179         ret = load_segment_descriptor(ctxt, ops, tss->ds, VCPU_SREG_DS);
2180         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2181                 return ret;
2182
2183         return X86EMUL_CONTINUE;
2184 }
2185
2186 static int task_switch_16(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
2187                           struct x86_emulate_ops *ops,
2188                           u16 tss_selector, u16 old_tss_sel,
2189                           ulong old_tss_base, struct desc_struct *new_desc)
2190 {
2191         struct tss_segment_16 tss_seg;
2192         int ret;
2193         u32 err, new_tss_base = get_desc_base(new_desc);
2194
2195         ret = ops->read_std(old_tss_base, &tss_seg, sizeof tss_seg, ctxt->vcpu,
2196                             &err);
2197         if (ret == X86EMUL_PROPAGATE_FAULT) {
2198                 /* FIXME: need to provide precise fault address */
2199                 kvm_inject_page_fault(ctxt->vcpu, old_tss_base, err);
2200                 return ret;
2201         }
2202
2203         save_state_to_tss16(ctxt, ops, &tss_seg);
2204
2205         ret = ops->write_std(old_tss_base, &tss_seg, sizeof tss_seg, ctxt->vcpu,
2206                              &err);
2207         if (ret == X86EMUL_PROPAGATE_FAULT) {
2208                 /* FIXME: need to provide precise fault address */
2209                 kvm_inject_page_fault(ctxt->vcpu, old_tss_base, err);
2210                 return ret;
2211         }
2212
2213         ret = ops->read_std(new_tss_base, &tss_seg, sizeof tss_seg, ctxt->vcpu,
2214                             &err);
2215         if (ret == X86EMUL_PROPAGATE_FAULT) {
2216                 /* FIXME: need to provide precise fault address */
2217                 kvm_inject_page_fault(ctxt->vcpu, new_tss_base, err);
2218                 return ret;
2219         }
2220
2221         if (old_tss_sel != 0xffff) {
2222                 tss_seg.prev_task_link = old_tss_sel;
2223
2224                 ret = ops->write_std(new_tss_base,
2225                                      &tss_seg.prev_task_link,
2226                                      sizeof tss_seg.prev_task_link,
2227                                      ctxt->vcpu, &err);
2228                 if (ret == X86EMUL_PROPAGATE_FAULT) {
2229                         /* FIXME: need to provide precise fault address */
2230                         kvm_inject_page_fault(ctxt->vcpu, new_tss_base, err);
2231                         return ret;
2232                 }
2233         }
2234
2235         return load_state_from_tss16(ctxt, ops, &tss_seg);
2236 }
2237
2238 static void save_state_to_tss32(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
2239                                 struct x86_emulate_ops *ops,
2240                                 struct tss_segment_32 *tss)
2241 {
2242         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
2243
2244         tss->cr3 = ops->get_cr(3, ctxt->vcpu);
2245         tss->eip = c->eip;
2246         tss->eflags = ctxt->eflags;
2247         tss->eax = c->regs[VCPU_REGS_RAX];
2248         tss->ecx = c->regs[VCPU_REGS_RCX];
2249         tss->edx = c->regs[VCPU_REGS_RDX];
2250         tss->ebx = c->regs[VCPU_REGS_RBX];
2251         tss->esp = c->regs[VCPU_REGS_RSP];
2252         tss->ebp = c->regs[VCPU_REGS_RBP];
2253         tss->esi = c->regs[VCPU_REGS_RSI];
2254         tss->edi = c->regs[VCPU_REGS_RDI];
2255
2256         tss->es = ops->get_segment_selector(VCPU_SREG_ES, ctxt->vcpu);
2257         tss->cs = ops->get_segment_selector(VCPU_SREG_CS, ctxt->vcpu);
2258         tss->ss = ops->get_segment_selector(VCPU_SREG_SS, ctxt->vcpu);
2259         tss->ds = ops->get_segment_selector(VCPU_SREG_DS, ctxt->vcpu);
2260         tss->fs = ops->get_segment_selector(VCPU_SREG_FS, ctxt->vcpu);
2261         tss->gs = ops->get_segment_selector(VCPU_SREG_GS, ctxt->vcpu);
2262         tss->ldt_selector = ops->get_segment_selector(VCPU_SREG_LDTR, ctxt->vcpu);
2263 }
2264
2265 static int load_state_from_tss32(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
2266                                  struct x86_emulate_ops *ops,
2267                                  struct tss_segment_32 *tss)
2268 {
2269         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
2270         int ret;
2271
2272         ops->set_cr(3, tss->cr3, ctxt->vcpu);
2273         c->eip = tss->eip;
2274         ctxt->eflags = tss->eflags | 2;
2275         c->regs[VCPU_REGS_RAX] = tss->eax;
2276         c->regs[VCPU_REGS_RCX] = tss->ecx;
2277         c->regs[VCPU_REGS_RDX] = tss->edx;
2278         c->regs[VCPU_REGS_RBX] = tss->ebx;
2279         c->regs[VCPU_REGS_RSP] = tss->esp;
2280         c->regs[VCPU_REGS_RBP] = tss->ebp;
2281         c->regs[VCPU_REGS_RSI] = tss->esi;
2282         c->regs[VCPU_REGS_RDI] = tss->edi;
2283
2284         /*
2285          * SDM says that segment selectors are loaded before segment
2286          * descriptors
2287          */
2288         ops->set_segment_selector(tss->ldt_selector, VCPU_SREG_LDTR, ctxt->vcpu);
2289         ops->set_segment_selector(tss->es, VCPU_SREG_ES, ctxt->vcpu);
2290         ops->set_segment_selector(tss->cs, VCPU_SREG_CS, ctxt->vcpu);
2291         ops->set_segment_selector(tss->ss, VCPU_SREG_SS, ctxt->vcpu);
2292         ops->set_segment_selector(tss->ds, VCPU_SREG_DS, ctxt->vcpu);
2293         ops->set_segment_selector(tss->fs, VCPU_SREG_FS, ctxt->vcpu);
2294         ops->set_segment_selector(tss->gs, VCPU_SREG_GS, ctxt->vcpu);
2295
2296         /*
2297          * Now load segment descriptors. If fault happenes at this stage
2298          * it is handled in a context of new task
2299          */
2300         ret = load_segment_descriptor(ctxt, ops, tss->ldt_selector, VCPU_SREG_LDTR);
2301         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2302                 return ret;
2303         ret = load_segment_descriptor(ctxt, ops, tss->es, VCPU_SREG_ES);
2304         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2305                 return ret;
2306         ret = load_segment_descriptor(ctxt, ops, tss->cs, VCPU_SREG_CS);
2307         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2308                 return ret;
2309         ret = load_segment_descriptor(ctxt, ops, tss->ss, VCPU_SREG_SS);
2310         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2311                 return ret;
2312         ret = load_segment_descriptor(ctxt, ops, tss->ds, VCPU_SREG_DS);
2313         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2314                 return ret;
2315         ret = load_segment_descriptor(ctxt, ops, tss->fs, VCPU_SREG_FS);
2316         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2317                 return ret;
2318         ret = load_segment_descriptor(ctxt, ops, tss->gs, VCPU_SREG_GS);
2319         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2320                 return ret;
2321
2322         return X86EMUL_CONTINUE;
2323 }
2324
2325 static int task_switch_32(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
2326                           struct x86_emulate_ops *ops,
2327                           u16 tss_selector, u16 old_tss_sel,
2328                           ulong old_tss_base, struct desc_struct *new_desc)
2329 {
2330         struct tss_segment_32 tss_seg;
2331         int ret;
2332         u32 err, new_tss_base = get_desc_base(new_desc);
2333
2334         ret = ops->read_std(old_tss_base, &tss_seg, sizeof tss_seg, ctxt->vcpu,
2335                             &err);
2336         if (ret == X86EMUL_PROPAGATE_FAULT) {
2337                 /* FIXME: need to provide precise fault address */
2338                 kvm_inject_page_fault(ctxt->vcpu, old_tss_base, err);
2339                 return ret;
2340         }
2341
2342         save_state_to_tss32(ctxt, ops, &tss_seg);
2343
2344         ret = ops->write_std(old_tss_base, &tss_seg, sizeof tss_seg, ctxt->vcpu,
2345                              &err);
2346         if (ret == X86EMUL_PROPAGATE_FAULT) {
2347                 /* FIXME: need to provide precise fault address */
2348                 kvm_inject_page_fault(ctxt->vcpu, old_tss_base, err);
2349                 return ret;
2350         }
2351
2352         ret = ops->read_std(new_tss_base, &tss_seg, sizeof tss_seg, ctxt->vcpu,
2353                             &err);
2354         if (ret == X86EMUL_PROPAGATE_FAULT) {
2355                 /* FIXME: need to provide precise fault address */
2356                 kvm_inject_page_fault(ctxt->vcpu, new_tss_base, err);
2357                 return ret;
2358         }
2359
2360         if (old_tss_sel != 0xffff) {
2361                 tss_seg.prev_task_link = old_tss_sel;
2362
2363                 ret = ops->write_std(new_tss_base,
2364                                      &tss_seg.prev_task_link,
2365                                      sizeof tss_seg.prev_task_link,
2366                                      ctxt->vcpu, &err);
2367                 if (ret == X86EMUL_PROPAGATE_FAULT) {
2368                         /* FIXME: need to provide precise fault address */
2369                         kvm_inject_page_fault(ctxt->vcpu, new_tss_base, err);
2370                         return ret;
2371                 }
2372         }
2373
2374         return load_state_from_tss32(ctxt, ops, &tss_seg);
2375 }
2376
2377 static int emulator_do_task_switch(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
2378                                    struct x86_emulate_ops *ops,
2379                                    u16 tss_selector, int reason,
2380                                    bool has_error_code, u32 error_code)
2381 {
2382         struct desc_struct curr_tss_desc, next_tss_desc;
2383         int ret;
2384         u16 old_tss_sel = ops->get_segment_selector(VCPU_SREG_TR, ctxt->vcpu);
2385         ulong old_tss_base =
2386                 get_cached_descriptor_base(ctxt, ops, VCPU_SREG_TR);
2387         u32 desc_limit;
2388
2389         /* FIXME: old_tss_base == ~0 ? */
2390
2391         ret = read_segment_descriptor(ctxt, ops, tss_selector, &next_tss_desc);
2392         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2393                 return ret;
2394         ret = read_segment_descriptor(ctxt, ops, old_tss_sel, &curr_tss_desc);
2395         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2396                 return ret;
2397
2398         /* FIXME: check that next_tss_desc is tss */
2399
2400         if (reason != TASK_SWITCH_IRET) {
2401                 if ((tss_selector & 3) > next_tss_desc.dpl ||
2402                     ops->cpl(ctxt->vcpu) > next_tss_desc.dpl) {
2403                         kvm_inject_gp(ctxt->vcpu, 0);
2404                         return X86EMUL_PROPAGATE_FAULT;
2405                 }
2406         }
2407
2408         desc_limit = desc_limit_scaled(&next_tss_desc);
2409         if (!next_tss_desc.p ||
2410             ((desc_limit < 0x67 && (next_tss_desc.type & 8)) ||
2411              desc_limit < 0x2b)) {
2412                 kvm_queue_exception_e(ctxt->vcpu, TS_VECTOR,
2413                                       tss_selector & 0xfffc);
2414                 return X86EMUL_PROPAGATE_FAULT;
2415         }
2416
2417         if (reason == TASK_SWITCH_IRET || reason == TASK_SWITCH_JMP) {
2418                 curr_tss_desc.type &= ~(1 << 1); /* clear busy flag */
2419                 write_segment_descriptor(ctxt, ops, old_tss_sel,
2420                                          &curr_tss_desc);
2421         }
2422
2423         if (reason == TASK_SWITCH_IRET)
2424                 ctxt->eflags = ctxt->eflags & ~X86_EFLAGS_NT;
2425
2426         /* set back link to prev task only if NT bit is set in eflags
2427            note that old_tss_sel is not used afetr this point */
2428         if (reason != TASK_SWITCH_CALL && reason != TASK_SWITCH_GATE)
2429                 old_tss_sel = 0xffff;
2430
2431         if (next_tss_desc.type & 8)
2432                 ret = task_switch_32(ctxt, ops, tss_selector, old_tss_sel,
2433                                      old_tss_base, &next_tss_desc);
2434         else
2435                 ret = task_switch_16(ctxt, ops, tss_selector, old_tss_sel,
2436                                      old_tss_base, &next_tss_desc);
2437         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2438                 return ret;
2439
2440         if (reason == TASK_SWITCH_CALL || reason == TASK_SWITCH_GATE)
2441                 ctxt->eflags = ctxt->eflags | X86_EFLAGS_NT;
2442
2443         if (reason != TASK_SWITCH_IRET) {
2444                 next_tss_desc.type |= (1 << 1); /* set busy flag */
2445                 write_segment_descriptor(ctxt, ops, tss_selector,
2446                                          &next_tss_desc);
2447         }
2448
2449         ops->set_cr(0,  ops->get_cr(0, ctxt->vcpu) | X86_CR0_TS, ctxt->vcpu);
2450         ops->set_cached_descriptor(&next_tss_desc, VCPU_SREG_TR, ctxt->vcpu);
2451         ops->set_segment_selector(tss_selector, VCPU_SREG_TR, ctxt->vcpu);
2452
2453         if (has_error_code) {
2454                 struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
2455
2456                 c->op_bytes = c->ad_bytes = (next_tss_desc.type & 8) ? 4 : 2;
2457                 c->lock_prefix = 0;
2458                 c->src.val = (unsigned long) error_code;
2459                 emulate_push(ctxt);
2460         }
2461
2462         return ret;
2463 }
2464
2465 int emulator_task_switch(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
2466                          struct x86_emulate_ops *ops,
2467                          u16 tss_selector, int reason,
2468                          bool has_error_code, u32 error_code)
2469 {
2470         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
2471         int rc;
2472
2473         memset(c, 0, sizeof(struct decode_cache));
2474         c->eip = ctxt->eip;
2475         memcpy(c->regs, ctxt->vcpu->arch.regs, sizeof c->regs);
2476         c->dst.type = OP_NONE;
2477
2478         rc = emulator_do_task_switch(ctxt, ops, tss_selector, reason,
2479                                      has_error_code, error_code);
2480
2481         if (rc == X86EMUL_CONTINUE) {
2482                 memcpy(ctxt->vcpu->arch.regs, c->regs, sizeof c->regs);
2483                 kvm_rip_write(ctxt->vcpu, c->eip);
2484                 rc = writeback(ctxt, ops);
2485         }
2486
2487         return (rc == X86EMUL_UNHANDLEABLE) ? -1 : 0;
2488 }
2489
2490 static void string_addr_inc(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, unsigned long base,
2491                             int reg, struct operand *op)
2492 {
2493         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
2494         int df = (ctxt->eflags & EFLG_DF) ? -1 : 1;
2495
2496         register_address_increment(c, &c->regs[reg], df * op->bytes);
2497         op->ptr = (unsigned long *)register_address(c,  base, c->regs[reg]);
2498 }
2499
2500 int
2501 x86_emulate_insn(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, struct x86_emulate_ops *ops)
2502 {
2503         u64 msr_data;
2504         struct decode_cache *c = &ctxt->decode;
2505         int rc = X86EMUL_CONTINUE;
2506         int saved_dst_type = c->dst.type;
2507
2508         ctxt->interruptibility = 0;
2509         ctxt->decode.mem_read.pos = 0;
2510
2511         /* Shadow copy of register state. Committed on successful emulation.
2512          * NOTE: we can copy them from vcpu as x86_decode_insn() doesn't
2513          * modify them.
2514          */
2515
2516         memcpy(c->regs, ctxt->vcpu->arch.regs, sizeof c->regs);
2517
2518         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64 && (c->d & No64)) {
2519                 kvm_queue_exception(ctxt->vcpu, UD_VECTOR);
2520                 goto done;
2521         }
2522
2523         /* LOCK prefix is allowed only with some instructions */
2524         if (c->lock_prefix && (!(c->d & Lock) || c->dst.type != OP_MEM)) {
2525                 kvm_queue_exception(ctxt->vcpu, UD_VECTOR);
2526                 goto done;
2527         }
2528
2529         /* Privileged instruction can be executed only in CPL=0 */
2530         if ((c->d & Priv) && ops->cpl(ctxt->vcpu)) {
2531                 kvm_inject_gp(ctxt->vcpu, 0);
2532                 goto done;
2533         }
2534
2535         if (c->rep_prefix && (c->d & String)) {
2536                 ctxt->restart = true;
2537                 /* All REP prefixes have the same first termination condition */
2538                 if (address_mask(c, c->regs[VCPU_REGS_RCX]) == 0) {
2539                 string_done:
2540                         ctxt->restart = false;
2541                         kvm_rip_write(ctxt->vcpu, c->eip);
2542                         goto done;
2543                 }
2544                 /* The second termination condition only applies for REPE
2545                  * and REPNE. Test if the repeat string operation prefix is
2546                  * REPE/REPZ or REPNE/REPNZ and if it's the case it tests the
2547                  * corresponding termination condition according to:
2548                  *      - if REPE/REPZ and ZF = 0 then done
2549                  *      - if REPNE/REPNZ and ZF = 1 then done
2550                  */
2551                 if ((c->b == 0xa6) || (c->b == 0xa7) ||
2552                     (c->b == 0xae) || (c->b == 0xaf)) {
2553                         if ((c->rep_prefix == REPE_PREFIX) &&
2554                             ((ctxt->eflags & EFLG_ZF) == 0))
2555                                 goto string_done;
2556                         if ((c->rep_prefix == REPNE_PREFIX) &&
2557                             ((ctxt->eflags & EFLG_ZF) == EFLG_ZF))
2558                                 goto string_done;
2559                 }
2560                 c->eip = ctxt->eip;
2561         }
2562
2563         if (c->src.type == OP_MEM) {
2564                 rc = read_emulated(ctxt, ops, (unsigned long)c->src.ptr,
2565                                         c->src.valptr, c->src.bytes);
2566                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2567                         goto done;
2568                 c->src.orig_val = c->src.val;
2569         }
2570
2571         if (c->src2.type == OP_MEM) {
2572                 rc = read_emulated(ctxt, ops, (unsigned long)c->src2.ptr,
2573                                         &c->src2.val, c->src2.bytes);
2574                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2575                         goto done;
2576         }
2577
2578         if ((c->d & DstMask) == ImplicitOps)
2579                 goto special_insn;
2580
2581
2582         if ((c->dst.type == OP_MEM) && !(c->d & Mov)) {
2583                 /* optimisation - avoid slow emulated read if Mov */
2584                 rc = read_emulated(ctxt, ops, (unsigned long)c->dst.ptr,
2585                                    &c->dst.val, c->dst.bytes);
2586                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2587                         goto done;
2588         }
2589         c->dst.orig_val = c->dst.val;
2590
2591 special_insn:
2592
2593         if (c->twobyte)
2594                 goto twobyte_insn;
2595
2596         switch (c->b) {
2597         case 0x00 ... 0x05:
2598               add:              /* add */
2599                 emulate_2op_SrcV("add", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
2600                 break;
2601         case 0x06:              /* push es */
2602                 emulate_push_sreg(ctxt, VCPU_SREG_ES);
2603                 break;
2604         case 0x07:              /* pop es */
2605                 rc = emulate_pop_sreg(ctxt, ops, VCPU_SREG_ES);
2606                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2607                         goto done;
2608                 break;
2609         case 0x08 ... 0x0d:
2610               or:               /* or */
2611                 emulate_2op_SrcV("or", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
2612                 break;
2613         case 0x0e:              /* push cs */
2614                 emulate_push_sreg(ctxt, VCPU_SREG_CS);
2615                 break;
2616         case 0x10 ... 0x15:
2617               adc:              /* adc */
2618                 emulate_2op_SrcV("adc", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
2619                 break;
2620         case 0x16:              /* push ss */
2621                 emulate_push_sreg(ctxt, VCPU_SREG_SS);
2622                 break;
2623         case 0x17:              /* pop ss */
2624                 rc = emulate_pop_sreg(ctxt, ops, VCPU_SREG_SS);
2625                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2626                         goto done;
2627                 break;
2628         case 0x18 ... 0x1d:
2629               sbb:              /* sbb */
2630                 emulate_2op_SrcV("sbb", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
2631                 break;
2632         case 0x1e:              /* push ds */
2633                 emulate_push_sreg(ctxt, VCPU_SREG_DS);
2634                 break;
2635         case 0x1f:              /* pop ds */
2636                 rc = emulate_pop_sreg(ctxt, ops, VCPU_SREG_DS);
2637                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2638                         goto done;
2639                 break;
2640         case 0x20 ... 0x25:
2641               and:              /* and */
2642                 emulate_2op_SrcV("and", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
2643                 break;
2644         case 0x28 ... 0x2d:
2645               sub:              /* sub */
2646                 emulate_2op_SrcV("sub", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
2647                 break;
2648         case 0x30 ... 0x35:
2649               xor:              /* xor */
2650                 emulate_2op_SrcV("xor", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
2651                 break;
2652         case 0x38 ... 0x3d:
2653               cmp:              /* cmp */
2654                 emulate_2op_SrcV("cmp", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
2655                 break;
2656         case 0x40 ... 0x47: /* inc r16/r32 */
2657                 emulate_1op("inc", c->dst, ctxt->eflags);
2658                 break;
2659         case 0x48 ... 0x4f: /* dec r16/r32 */
2660                 emulate_1op("dec", c->dst, ctxt->eflags);
2661                 break;
2662         case 0x50 ... 0x57:  /* push reg */
2663                 emulate_push(ctxt);
2664                 break;
2665         case 0x58 ... 0x5f: /* pop reg */
2666         pop_instruction:
2667                 rc = emulate_pop(ctxt, ops, &c->dst.val, c->op_bytes);
2668                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2669                         goto done;
2670                 break;
2671         case 0x60:      /* pusha */
2672                 emulate_pusha(ctxt);
2673                 break;
2674         case 0x61:      /* popa */
2675                 rc = emulate_popa(ctxt, ops);
2676                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2677                         goto done;
2678                 break;
2679         case 0x63:              /* movsxd */
2680                 if (ctxt->mode != X86EMUL_MODE_PROT64)
2681                         goto cannot_emulate;
2682                 c->dst.val = (s32) c->src.val;
2683                 break;
2684         case 0x68: /* push imm */
2685         case 0x6a: /* push imm8 */
2686                 emulate_push(ctxt);
2687                 break;
2688         case 0x6c:              /* insb */
2689         case 0x6d:              /* insw/insd */
2690                 c->dst.bytes = min(c->dst.bytes, 4u);
2691                 if (!emulator_io_permited(ctxt, ops, c->regs[VCPU_REGS_RDX],
2692                                           c->dst.bytes)) {
2693                         kvm_inject_gp(ctxt->vcpu, 0);
2694                         goto done;
2695                 }
2696                 if (!pio_in_emulated(ctxt, ops, c->dst.bytes,
2697                                      c->regs[VCPU_REGS_RDX], &c->dst.val))
2698                         goto done; /* IO is needed, skip writeback */
2699                 break;
2700         case 0x6e:              /* outsb */
2701         case 0x6f:              /* outsw/outsd */
2702                 c->src.bytes = min(c->src.bytes, 4u);
2703                 if (!emulator_io_permited(ctxt, ops, c->regs[VCPU_REGS_RDX],
2704                                           c->src.bytes)) {
2705                         kvm_inject_gp(ctxt->vcpu, 0);
2706                         goto done;
2707                 }
2708                 ops->pio_out_emulated(c->src.bytes, c->regs[VCPU_REGS_RDX],
2709                                       &c->src.val, 1, ctxt->vcpu);
2710
2711                 c->dst.type = OP_NONE; /* nothing to writeback */
2712                 break;
2713         case 0x70 ... 0x7f: /* jcc (short) */
2714                 if (test_cc(c->b, ctxt->eflags))
2715                         jmp_rel(c, c->src.val);
2716                 break;
2717         case 0x80 ... 0x83:     /* Grp1 */
2718                 switch (c->modrm_reg) {
2719                 case 0:
2720                         goto add;
2721                 case 1:
2722                         goto or;
2723                 case 2:
2724                         goto adc;
2725                 case 3:
2726                         goto sbb;
2727                 case 4:
2728                         goto and;
2729                 case 5:
2730                         goto sub;
2731                 case 6:
2732                         goto xor;
2733                 case 7:
2734                         goto cmp;
2735                 }
2736                 break;
2737         case 0x84 ... 0x85:
2738                 emulate_2op_SrcV("test", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
2739                 break;
2740         case 0x86 ... 0x87:     /* xchg */
2741         xchg:
2742                 /* Write back the register source. */
2743                 switch (c->dst.bytes) {
2744                 case 1:
2745                         *(u8 *) c->src.ptr = (u8) c->dst.val;
2746                         break;
2747                 case 2:
2748                         *(u16 *) c->src.ptr = (u16) c->dst.val;
2749                         break;
2750                 case 4:
2751                         *c->src.ptr = (u32) c->dst.val;
2752                         break;  /* 64b reg: zero-extend */
2753                 case 8:
2754                         *c->src.ptr = c->dst.val;
2755                         break;
2756                 }
2757                 /*
2758                  * Write back the memory destination with implicit LOCK
2759                  * prefix.
2760                  */
2761                 c->dst.val = c->src.val;
2762                 c->lock_prefix = 1;
2763                 break;
2764         case 0x88 ... 0x8b:     /* mov */
2765                 goto mov;
2766         case 0x8c: { /* mov r/m, sreg */
2767                 struct kvm_segment segreg;
2768
2769                 if (c->modrm_reg <= VCPU_SREG_GS)
2770                         kvm_get_segment(ctxt->vcpu, &segreg, c->modrm_reg);
2771                 else {
2772                         kvm_queue_exception(ctxt->vcpu, UD_VECTOR);
2773                         goto done;
2774                 }
2775                 c->dst.val = segreg.selector;
2776                 break;
2777         }
2778         case 0x8d: /* lea r16/r32, m */
2779                 c->dst.val = c->modrm_ea;
2780                 break;
2781         case 0x8e: { /* mov seg, r/m16 */
2782                 uint16_t sel;
2783
2784                 sel = c->src.val;
2785
2786                 if (c->modrm_reg == VCPU_SREG_CS ||
2787                     c->modrm_reg > VCPU_SREG_GS) {
2788                         kvm_queue_exception(ctxt->vcpu, UD_VECTOR);
2789                         goto done;
2790                 }
2791
2792                 if (c->modrm_reg == VCPU_SREG_SS)
2793                         toggle_interruptibility(ctxt, KVM_X86_SHADOW_INT_MOV_SS);
2794
2795                 rc = load_segment_descriptor(ctxt, ops, sel, c->modrm_reg);
2796
2797                 c->dst.type = OP_NONE;  /* Disable writeback. */
2798                 break;
2799         }
2800         case 0x8f:              /* pop (sole member of Grp1a) */
2801                 rc = emulate_grp1a(ctxt, ops);
2802                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2803                         goto done;
2804                 break;
2805         case 0x90: /* nop / xchg r8,rax */
2806                 if (c->dst.ptr == (unsigned long *)&c->regs[VCPU_REGS_RAX]) {
2807                         c->dst.type = OP_NONE;  /* nop */
2808                         break;
2809                 }
2810         case 0x91 ... 0x97: /* xchg reg,rax */
2811                 c->src.type = OP_REG;
2812                 c->src.bytes = c->op_bytes;
2813                 c->src.ptr = (unsigned long *) &c->regs[VCPU_REGS_RAX];
2814                 c->src.val = *(c->src.ptr);
2815                 goto xchg;
2816         case 0x9c: /* pushf */
2817                 c->src.val =  (unsigned long) ctxt->eflags;
2818                 emulate_push(ctxt);
2819                 break;
2820         case 0x9d: /* popf */
2821                 c->dst.type = OP_REG;
2822                 c->dst.ptr = (unsigned long *) &ctxt->eflags;
2823                 c->dst.bytes = c->op_bytes;
2824                 rc = emulate_popf(ctxt, ops, &c->dst.val, c->op_bytes);
2825                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2826                         goto done;
2827                 break;
2828         case 0xa0 ... 0xa1:     /* mov */
2829                 c->dst.ptr = (unsigned long *)&c->regs[VCPU_REGS_RAX];
2830                 c->dst.val = c->src.val;
2831                 break;
2832         case 0xa2 ... 0xa3:     /* mov */
2833                 c->dst.val = (unsigned long)c->regs[VCPU_REGS_RAX];
2834                 break;
2835         case 0xa4 ... 0xa5:     /* movs */
2836                 goto mov;
2837         case 0xa6 ... 0xa7:     /* cmps */
2838                 c->dst.type = OP_NONE; /* Disable writeback. */
2839                 DPRINTF("cmps: mem1=0x%p mem2=0x%p\n", c->src.ptr, c->dst.ptr);
2840                 goto cmp;
2841         case 0xaa ... 0xab:     /* stos */
2842                 c->dst.val = c->regs[VCPU_REGS_RAX];
2843                 break;
2844         case 0xac ... 0xad:     /* lods */
2845                 goto mov;
2846         case 0xae ... 0xaf:     /* scas */
2847                 DPRINTF("Urk! I don't handle SCAS.\n");
2848                 goto cannot_emulate;
2849         case 0xb0 ... 0xbf: /* mov r, imm */
2850                 goto mov;
2851         case 0xc0 ... 0xc1:
2852                 emulate_grp2(ctxt);
2853                 break;
2854         case 0xc3: /* ret */
2855                 c->dst.type = OP_REG;
2856                 c->dst.ptr = &c->eip;
2857                 c->dst.bytes = c->op_bytes;
2858                 goto pop_instruction;
2859         case 0xc6 ... 0xc7:     /* mov (sole member of Grp11) */
2860         mov:
2861                 c->dst.val = c->src.val;
2862                 break;
2863         case 0xcb:              /* ret far */
2864                 rc = emulate_ret_far(ctxt, ops);
2865                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2866                         goto done;
2867                 break;
2868         case 0xd0 ... 0xd1:     /* Grp2 */
2869                 c->src.val = 1;
2870                 emulate_grp2(ctxt);
2871                 break;
2872         case 0xd2 ... 0xd3:     /* Grp2 */
2873                 c->src.val = c->regs[VCPU_REGS_RCX];
2874                 emulate_grp2(ctxt);
2875                 break;
2876         case 0xe4:      /* inb */
2877         case 0xe5:      /* in */
2878                 goto do_io_in;
2879         case 0xe6: /* outb */
2880         case 0xe7: /* out */
2881                 goto do_io_out;
2882         case 0xe8: /* call (near) */ {
2883                 long int rel = c->src.val;
2884                 c->src.val = (unsigned long) c->eip;
2885                 jmp_rel(c, rel);
2886                 emulate_push(ctxt);
2887                 break;
2888         }
2889         case 0xe9: /* jmp rel */
2890                 goto jmp;
2891         case 0xea: { /* jmp far */
2892                 unsigned short sel;
2893         jump_far:
2894                 memcpy(&sel, c->src.valptr + c->op_bytes, 2);
2895
2896                 if (load_segment_descriptor(ctxt, ops, sel, VCPU_SREG_CS))
2897                         goto done;
2898
2899                 c->eip = 0;
2900                 memcpy(&c->eip, c->src.valptr, c->op_bytes);
2901                 break;
2902         }
2903         case 0xeb:
2904               jmp:              /* jmp rel short */
2905                 jmp_rel(c, c->src.val);
2906                 c->dst.type = OP_NONE; /* Disable writeback. */
2907                 break;
2908         case 0xec: /* in al,dx */
2909         case 0xed: /* in (e/r)ax,dx */
2910                 c->src.val = c->regs[VCPU_REGS_RDX];
2911         do_io_in:
2912                 c->dst.bytes = min(c->dst.bytes, 4u);
2913                 if (!emulator_io_permited(ctxt, ops, c->src.val, c->dst.bytes)) {
2914                         kvm_inject_gp(ctxt->vcpu, 0);
2915                         goto done;
2916                 }
2917                 if (!pio_in_emulated(ctxt, ops, c->dst.bytes, c->src.val,
2918                                      &c->dst.val))
2919                         goto done; /* IO is needed */
2920                 break;
2921         case 0xee: /* out al,dx */
2922         case 0xef: /* out (e/r)ax,dx */
2923                 c->src.val = c->regs[VCPU_REGS_RDX];
2924         do_io_out:
2925                 c->dst.bytes = min(c->dst.bytes, 4u);
2926                 if (!emulator_io_permited(ctxt, ops, c->src.val, c->dst.bytes)) {
2927                         kvm_inject_gp(ctxt->vcpu, 0);
2928                         goto done;
2929                 }
2930                 ops->pio_out_emulated(c->dst.bytes, c->src.val, &c->dst.val, 1,
2931                                       ctxt->vcpu);
2932                 c->dst.type = OP_NONE;  /* Disable writeback. */
2933                 break;
2934         case 0xf4:              /* hlt */
2935                 ctxt->vcpu->arch.halt_request = 1;
2936                 break;
2937         case 0xf5:      /* cmc */
2938                 /* complement carry flag from eflags reg */
2939                 ctxt->eflags ^= EFLG_CF;
2940                 c->dst.type = OP_NONE;  /* Disable writeback. */
2941                 break;
2942         case 0xf6 ... 0xf7:     /* Grp3 */
2943                 if (!emulate_grp3(ctxt, ops))
2944                         goto cannot_emulate;
2945                 break;
2946         case 0xf8: /* clc */
2947                 ctxt->eflags &= ~EFLG_CF;
2948                 c->dst.type = OP_NONE;  /* Disable writeback. */
2949                 break;
2950         case 0xfa: /* cli */
2951                 if (emulator_bad_iopl(ctxt, ops))
2952                         kvm_inject_gp(ctxt->vcpu, 0);
2953                 else {
2954                         ctxt->eflags &= ~X86_EFLAGS_IF;
2955                         c->dst.type = OP_NONE;  /* Disable writeback. */
2956                 }
2957                 break;
2958         case 0xfb: /* sti */
2959                 if (emulator_bad_iopl(ctxt, ops))
2960                         kvm_inject_gp(ctxt->vcpu, 0);
2961                 else {
2962                         toggle_interruptibility(ctxt, KVM_X86_SHADOW_INT_STI);
2963                         ctxt->eflags |= X86_EFLAGS_IF;
2964                         c->dst.type = OP_NONE;  /* Disable writeback. */
2965                 }
2966                 break;
2967         case 0xfc: /* cld */
2968                 ctxt->eflags &= ~EFLG_DF;
2969                 c->dst.type = OP_NONE;  /* Disable writeback. */
2970                 break;
2971         case 0xfd: /* std */
2972                 ctxt->eflags |= EFLG_DF;
2973                 c->dst.type = OP_NONE;  /* Disable writeback. */
2974                 break;
2975         case 0xfe: /* Grp4 */
2976         grp45:
2977                 rc = emulate_grp45(ctxt, ops);
2978                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2979                         goto done;
2980                 break;
2981         case 0xff: /* Grp5 */
2982                 if (c->modrm_reg == 5)
2983                         goto jump_far;
2984                 goto grp45;
2985         }
2986
2987 writeback:
2988         rc = writeback(ctxt, ops);
2989         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2990                 goto done;
2991
2992         /*
2993          * restore dst type in case the decoding will be reused
2994          * (happens for string instruction )
2995          */
2996         c->dst.type = saved_dst_type;
2997
2998         if ((c->d & SrcMask) == SrcSI)
2999                 string_addr_inc(ctxt, seg_override_base(ctxt, c), VCPU_REGS_RSI,
3000                                 &c->src);
3001
3002         if ((c->d & DstMask) == DstDI)
3003                 string_addr_inc(ctxt, es_base(ctxt), VCPU_REGS_RDI, &c->dst);
3004
3005         if (c->rep_prefix && (c->d & String)) {
3006                 struct read_cache *rc = &ctxt->decode.io_read;
3007                 register_address_increment(c, &c->regs[VCPU_REGS_RCX], -1);
3008                 /*
3009                  * Re-enter guest when pio read ahead buffer is empty or,
3010                  * if it is not used, after each 1024 iteration.
3011                  */
3012                 if ((rc->end == 0 && !(c->regs[VCPU_REGS_RCX] & 0x3ff)) ||
3013                     (rc->end != 0 && rc->end == rc->pos))
3014                         ctxt->restart = false;
3015         }
3016         /*
3017          * reset read cache here in case string instruction is restared
3018          * without decoding
3019          */
3020         ctxt->decode.mem_read.end = 0;
3021         /* Commit shadow register state. */
3022         memcpy(ctxt->vcpu->arch.regs, c->regs, sizeof c->regs);
3023         kvm_rip_write(ctxt->vcpu, c->eip);
3024         ops->set_rflags(ctxt->vcpu, ctxt->eflags);
3025
3026 done:
3027         return (rc == X86EMUL_UNHANDLEABLE) ? -1 : 0;
3028
3029 twobyte_insn:
3030         switch (c->b) {
3031         case 0x01: /* lgdt, lidt, lmsw */
3032                 switch (c->modrm_reg) {
3033                         u16 size;
3034                         unsigned long address;
3035
3036                 case 0: /* vmcall */
3037                         if (c->modrm_mod != 3 || c->modrm_rm != 1)
3038                                 goto cannot_emulate;
3039
3040                         rc = kvm_fix_hypercall(ctxt->vcpu);
3041                         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
3042                                 goto done;
3043
3044                         /* Let the processor re-execute the fixed hypercall */
3045                         c->eip = ctxt->eip;
3046                         /* Disable writeback. */
3047                         c->dst.type = OP_NONE;
3048                         break;
3049                 case 2: /* lgdt */
3050                         rc = read_descriptor(ctxt, ops, c->src.ptr,
3051                                              &size, &address, c->op_bytes);
3052                         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
3053                                 goto done;
3054                         realmode_lgdt(ctxt->vcpu, size, address);
3055                         /* Disable writeback. */
3056                         c->dst.type = OP_NONE;
3057                         break;
3058                 case 3: /* lidt/vmmcall */
3059                         if (c->modrm_mod == 3) {
3060                                 switch (c->modrm_rm) {
3061                                 case 1:
3062                                         rc = kvm_fix_hypercall(ctxt->vcpu);
3063                                         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
3064                                                 goto done;
3065                                         break;
3066                                 default:
3067                                         goto cannot_emulate;
3068                                 }
3069                         } else {
3070                                 rc = read_descriptor(ctxt, ops, c->src.ptr,
3071                                                      &size, &address,
3072                                                      c->op_bytes);
3073                                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
3074                                         goto done;
3075                                 realmode_lidt(ctxt->vcpu, size, address);
3076                         }
3077                         /* Disable writeback. */
3078                         c->dst.type = OP_NONE;
3079                         break;
3080                 case 4: /* smsw */
3081                         c->dst.bytes = 2;
3082                         c->dst.val = ops->get_cr(0, ctxt->vcpu);
3083                         break;
3084                 case 6: /* lmsw */
3085                         ops->set_cr(0, (ops->get_cr(0, ctxt->vcpu) & ~0x0ful) |
3086                                     (c->src.val & 0x0f), ctxt->vcpu);
3087                         c->dst.type = OP_NONE;
3088                         break;
3089                 case 5: /* not defined */
3090                         kvm_queue_exception(ctxt->vcpu, UD_VECTOR);
3091                         goto done;
3092                 case 7: /* invlpg*/
3093                         emulate_invlpg(ctxt->vcpu, c->modrm_ea);
3094                         /* Disable writeback. */
3095                         c->dst.type = OP_NONE;
3096                         break;
3097                 default:
3098                         goto cannot_emulate;
3099                 }
3100                 break;
3101         case 0x05:              /* syscall */
3102                 rc = emulate_syscall(ctxt, ops);
3103                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
3104                         goto done;
3105                 else
3106                         goto writeback;
3107                 break;
3108         case 0x06:
3109                 emulate_clts(ctxt->vcpu);
3110                 c->dst.type = OP_NONE;
3111                 break;
3112         case 0x08:              /* invd */
3113         case 0x09:              /* wbinvd */
3114         case 0x0d:              /* GrpP (prefetch) */
3115         case 0x18:              /* Grp16 (prefetch/nop) */
3116                 c->dst.type = OP_NONE;
3117                 break;
3118         case 0x20: /* mov cr, reg */
3119                 switch (c->modrm_reg) {
3120                 case 1:
3121                 case 5 ... 7:
3122                 case 9 ... 15:
3123                         kvm_queue_exception(ctxt->vcpu, UD_VECTOR);
3124                         goto done;
3125                 }
3126                 c->regs[c->modrm_rm] = ops->get_cr(c->modrm_reg, ctxt->vcpu);
3127                 c->dst.type = OP_NONE;  /* no writeback */
3128                 break;
3129         case 0x21: /* mov from dr to reg */
3130                 if ((ops->get_cr(4, ctxt->vcpu) & X86_CR4_DE) &&
3131                     (c->modrm_reg == 4 || c->modrm_reg == 5)) {
3132                         kvm_queue_exception(ctxt->vcpu, UD_VECTOR);
3133                         goto done;
3134                 }
3135                 ops->get_dr(c->modrm_reg, &c->regs[c->modrm_rm], ctxt->vcpu);
3136                 c->dst.type = OP_NONE;  /* no writeback */
3137                 break;
3138         case 0x22: /* mov reg, cr */
3139                 ops->set_cr(c->modrm_reg, c->modrm_val, ctxt->vcpu);
3140                 c->dst.type = OP_NONE;
3141                 break;
3142         case 0x23: /* mov from reg to dr */
3143                 if ((ops->get_cr(4, ctxt->vcpu) & X86_CR4_DE) &&
3144                     (c->modrm_reg == 4 || c->modrm_reg == 5)) {
3145                         kvm_queue_exception(ctxt->vcpu, UD_VECTOR);
3146                         goto done;
3147                 }
3148
3149                 ops->set_dr(c->modrm_reg,c->regs[c->modrm_rm] &
3150                             ((ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64) ? ~0ULL : ~0U),
3151                         ctxt->vcpu);
3152                 c->dst.type = OP_NONE;  /* no writeback */
3153                 break;
3154         case 0x30:
3155                 /* wrmsr */
3156                 msr_data = (u32)c->regs[VCPU_REGS_RAX]
3157                         | ((u64)c->regs[VCPU_REGS_RDX] << 32);
3158                 if (ops->set_msr(ctxt->vcpu, c->regs[VCPU_REGS_RCX], msr_data)) {
3159                         kvm_inject_gp(ctxt->vcpu, 0);
3160                         goto done;
3161                 }
3162                 rc = X86EMUL_CONTINUE;
3163                 c->dst.type = OP_NONE;
3164                 break;
3165         case 0x32:
3166                 /* rdmsr */
3167                 if (ops->get_msr(ctxt->vcpu, c->regs[VCPU_REGS_RCX], &msr_data)) {
3168                         kvm_inject_gp(ctxt->vcpu, 0);
3169                         goto done;
3170                 } else {
3171                         c->regs[VCPU_REGS_RAX] = (u32)msr_data;
3172                         c->regs[VCPU_REGS_RDX] = msr_data >> 32;
3173                 }
3174                 rc = X86EMUL_CONTINUE;
3175                 c->dst.type = OP_NONE;
3176                 break;
3177         case 0x34:              /* sysenter */
3178                 rc = emulate_sysenter(ctxt, ops);
3179                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
3180                         goto done;
3181                 else
3182                         goto writeback;
3183                 break;
3184         case 0x35:              /* sysexit */
3185                 rc = emulate_sysexit(ctxt, ops);
3186                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
3187                         goto done;
3188                 else
3189                         goto writeback;
3190                 break;
3191         case 0x40 ... 0x4f:     /* cmov */
3192                 c->dst.val = c->dst.orig_val = c->src.val;
3193                 if (!test_cc(c->b, ctxt->eflags))
3194                         c->dst.type = OP_NONE; /* no writeback */
3195                 break;
3196         case 0x80 ... 0x8f: /* jnz rel, etc*/
3197                 if (test_cc(c->b, ctxt->eflags))
3198                         jmp_rel(c, c->src.val);
3199                 c->dst.type = OP_NONE;
3200                 break;
3201         case 0xa0:        /* push fs */
3202                 emulate_push_sreg(ctxt, VCPU_SREG_FS);
3203                 break;
3204         case 0xa1:       /* pop fs */
3205                 rc = emulate_pop_sreg(ctxt, ops, VCPU_SREG_FS);
3206                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
3207                         goto done;
3208                 break;
3209         case 0xa3:
3210               bt:               /* bt */
3211                 c->dst.type = OP_NONE;
3212                 /* only subword offset */
3213                 c->src.val &= (c->dst.bytes << 3) - 1;
3214                 emulate_2op_SrcV_nobyte("bt", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
3215                 break;
3216         case 0xa4: /* shld imm8, r, r/m */
3217         case 0xa5: /* shld cl, r, r/m */
3218                 emulate_2op_cl("shld", c->src2, c->src, c->dst, ctxt->eflags);
3219                 break;
3220         case 0xa8:      /* push gs */
3221                 emulate_push_sreg(ctxt, VCPU_SREG_GS);
3222                 break;
3223         case 0xa9:      /* pop gs */
3224                 rc = emulate_pop_sreg(ctxt, ops, VCPU_SREG_GS);
3225                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
3226                         goto done;
3227                 break;
3228         case 0xab:
3229               bts:              /* bts */
3230                 /* only subword offset */
3231                 c->src.val &= (c->dst.bytes << 3) - 1;
3232                 emulate_2op_SrcV_nobyte("bts", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
3233                 break;
3234         case 0xac: /* shrd imm8, r, r/m */
3235         case 0xad: /* shrd cl, r, r/m */
3236                 emulate_2op_cl("shrd", c->src2, c->src, c->dst, ctxt->eflags);
3237                 break;
3238         case 0xae:              /* clflush */
3239                 break;
3240         case 0xb0 ... 0xb1:     /* cmpxchg */
3241                 /*
3242                  * Save real source value, then compare EAX against
3243                  * destination.
3244                  */
3245                 c->src.orig_val = c->src.val;
3246                 c->src.val = c->regs[VCPU_REGS_RAX];
3247                 emulate_2op_SrcV("cmp", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
3248                 if (ctxt->eflags & EFLG_ZF) {
3249                         /* Success: write back to memory. */
3250                         c->dst.val = c->src.orig_val;
3251                 } else {
3252                         /* Failure: write the value we saw to EAX. */
3253                         c->dst.type = OP_REG;
3254                         c->dst.ptr = (unsigned long *)&c->regs[VCPU_REGS_RAX];
3255                 }
3256                 break;
3257         case 0xb3:
3258               btr:              /* btr */
3259                 /* only subword offset */
3260                 c->src.val &= (c->dst.bytes << 3) - 1;
3261                 emulate_2op_SrcV_nobyte("btr", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
3262                 break;
3263         case 0xb6 ... 0xb7:     /* movzx */
3264                 c->dst.bytes = c->op_bytes;
3265                 c->dst.val = (c->d & ByteOp) ? (u8) c->src.val
3266                                                        : (u16) c->src.val;
3267                 break;
3268         case 0xba:              /* Grp8 */
3269                 switch (c->modrm_reg & 3) {
3270                 case 0:
3271                         goto bt;
3272                 case 1:
3273                         goto bts;
3274                 case 2:
3275                         goto btr;
3276                 case 3:
3277                         goto btc;
3278                 }
3279                 break;
3280         case 0xbb:
3281               btc:              /* btc */
3282                 /* only subword offset */
3283                 c->src.val &= (c->dst.bytes << 3) - 1;
3284                 emulate_2op_SrcV_nobyte("btc", c->src, c->dst, ctxt->eflags);
3285                 break;
3286         case 0xbe ... 0xbf:     /* movsx */
3287                 c->dst.bytes = c->op_bytes;
3288                 c->dst.val = (c->d & ByteOp) ? (s8) c->src.val :
3289                                                         (s16) c->src.val;
3290                 break;
3291         case 0xc3:              /* movnti */
3292                 c->dst.bytes = c->op_bytes;
3293                 c->dst.val = (c->op_bytes == 4) ? (u32) c->src.val :
3294                                                         (u64) c->src.val;
3295                 break;
3296         case 0xc7:              /* Grp9 (cmpxchg8b) */
3297                 rc = emulate_grp9(ctxt, ops);
3298                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
3299                         goto done;
3300                 break;
3301         }
3302         goto writeback;
3303
3304 cannot_emulate:
3305         DPRINTF("Cannot emulate %02x\n", c->b);
3306         return -1;
3307 }