arch/x86/kvm/emulate.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /******************************************************************************
   3  * emulate.c
   4  *
   5  * Generic x86 (32-bit and 64-bit) instruction decoder and emulator.
   6  *
   7  * Copyright (c) 2005 Keir Fraser
   8  *
   9  * Linux coding style, mod r/m decoder, segment base fixes, real-mode
  10  * privileged instructions:
  11  *
  12  * Copyright (C) 2006 Qumranet
  13  * Copyright 2010 Red Hat, Inc. and/or its affiliates.
  14  *
  15  *   Avi Kivity <avi@qumranet.com>
  16  *   Yaniv Kamay <yaniv@qumranet.com>
  17  *
  18  * From: xen-unstable 10676:af9809f51f81a3c43f276f00c81a52ef558afda4
  19  */
  20
  21 #include <linux/kvm_host.h>
  22 #include "kvm_cache_regs.h"
  23 #include <asm/kvm_emulate.h>
  24 #include <linux/stringify.h>
  25 #include <asm/debugreg.h>
  26 #include <asm/nospec-branch.h>
  27
  28 #include "x86.h"
  29 #include "tss.h"
  30 #include "mmu.h"
  31 #include "pmu.h"
  32
  33 /*
  34  * Operand types
  35  */
  36 #define OpNone             0ull
  37 #define OpImplicit         1ull  /* No generic decode */
  38 #define OpReg              2ull  /* Register */
  39 #define OpMem              3ull  /* Memory */
  40 #define OpAcc              4ull  /* Accumulator: AL/AX/EAX/RAX */
  41 #define OpDI               5ull  /* ES:DI/EDI/RDI */
  42 #define OpMem64            6ull  /* Memory, 64-bit */
  43 #define OpImmUByte         7ull  /* Zero-extended 8-bit immediate */
  44 #define OpDX               8ull  /* DX register */
  45 #define OpCL               9ull  /* CL register (for shifts) */
  46 #define OpImmByte         10ull  /* 8-bit sign extended immediate */
  47 #define OpOne             11ull  /* Implied 1 */
  48 #define OpImm             12ull  /* Sign extended up to 32-bit immediate */
  49 #define OpMem16           13ull  /* Memory operand (16-bit). */
  50 #define OpMem32           14ull  /* Memory operand (32-bit). */
  51 #define OpImmU            15ull  /* Immediate operand, zero extended */
  52 #define OpSI              16ull  /* SI/ESI/RSI */
  53 #define OpImmFAddr        17ull  /* Immediate far address */
  54 #define OpMemFAddr        18ull  /* Far address in memory */
  55 #define OpImmU16          19ull  /* Immediate operand, 16 bits, zero extended */
  56 #define OpES              20ull  /* ES */
  57 #define OpCS              21ull  /* CS */
  58 #define OpSS              22ull  /* SS */
  59 #define OpDS              23ull  /* DS */
  60 #define OpFS              24ull  /* FS */
  61 #define OpGS              25ull  /* GS */
  62 #define OpMem8            26ull  /* 8-bit zero extended memory operand */
  63 #define OpImm64           27ull  /* Sign extended 16/32/64-bit immediate */
  64 #define OpXLat            28ull  /* memory at BX/EBX/RBX + zero-extended AL */
  65 #define OpAccLo           29ull  /* Low part of extended acc (AX/AX/EAX/RAX) */
  66 #define OpAccHi           30ull  /* High part of extended acc (-/DX/EDX/RDX) */
  67
  68 #define OpBits             5  /* Width of operand field */
  69 #define OpMask             ((1ull << OpBits) - 1)
  70
  71 /*
  72  * Opcode effective-address decode tables.
  73  * Note that we only emulate instructions that have at least one memory
  74  * operand (excluding implicit stack references). We assume that stack
  75  * references and instruction fetches will never occur in special memory
  76  * areas that require emulation. So, for example, 'mov <imm>,<reg>' need
  77  * not be handled.
  78  */
  79
  80 /* Operand sizes: 8-bit operands or specified/overridden size. */
  81 #define ByteOp      (1<<0)      /* 8-bit operands. */
  82 /* Destination operand type. */
  83 #define DstShift    1
  84 #define ImplicitOps (OpImplicit << DstShift)
  85 #define DstReg      (OpReg << DstShift)
  86 #define DstMem      (OpMem << DstShift)
  87 #define DstAcc      (OpAcc << DstShift)
  88 #define DstDI       (OpDI << DstShift)
  89 #define DstMem64    (OpMem64 << DstShift)
  90 #define DstMem16    (OpMem16 << DstShift)
  91 #define DstImmUByte (OpImmUByte << DstShift)
  92 #define DstDX       (OpDX << DstShift)
  93 #define DstAccLo    (OpAccLo << DstShift)
  94 #define DstMask     (OpMask << DstShift)
  95 /* Source operand type. */
  96 #define SrcShift    6
  97 #define SrcNone     (OpNone << SrcShift)
  98 #define SrcReg      (OpReg << SrcShift)
  99 #define SrcMem      (OpMem << SrcShift)
 100 #define SrcMem16    (OpMem16 << SrcShift)
 101 #define SrcMem32    (OpMem32 << SrcShift)
 102 #define SrcImm      (OpImm << SrcShift)
 103 #define SrcImmByte  (OpImmByte << SrcShift)
 104 #define SrcOne      (OpOne << SrcShift)
 105 #define SrcImmUByte (OpImmUByte << SrcShift)
 106 #define SrcImmU     (OpImmU << SrcShift)
 107 #define SrcSI       (OpSI << SrcShift)
 108 #define SrcXLat     (OpXLat << SrcShift)
 109 #define SrcImmFAddr (OpImmFAddr << SrcShift)
 110 #define SrcMemFAddr (OpMemFAddr << SrcShift)
 111 #define SrcAcc      (OpAcc << SrcShift)
 112 #define SrcImmU16   (OpImmU16 << SrcShift)
 113 #define SrcImm64    (OpImm64 << SrcShift)
 114 #define SrcDX       (OpDX << SrcShift)
 115 #define SrcMem8     (OpMem8 << SrcShift)
 116 #define SrcAccHi    (OpAccHi << SrcShift)
 117 #define SrcMask     (OpMask << SrcShift)
 118 #define BitOp       (1<<11)
 119 #define MemAbs      (1<<12)      /* Memory operand is absolute displacement */
 120 #define String      (1<<13)     /* String instruction (rep capable) */
 121 #define Stack       (1<<14)     /* Stack instruction (push/pop) */
 122 #define GroupMask   (7<<15)     /* Opcode uses one of the group mechanisms */
 123 #define Group       (1<<15)     /* Bits 3:5 of modrm byte extend opcode */
 124 #define GroupDual   (2<<15)     /* Alternate decoding of mod == 3 */
 125 #define Prefix      (3<<15)     /* Instruction varies with 66/f2/f3 prefix */
 126 #define RMExt       (4<<15)     /* Opcode extension in ModRM r/m if mod == 3 */
 127 #define Escape      (5<<15)     /* Escape to coprocessor instruction */
 128 #define InstrDual   (6<<15)     /* Alternate instruction decoding of mod == 3 */
 129 #define ModeDual    (7<<15)     /* Different instruction for 32/64 bit */
 130 #define Sse         (1<<18)     /* SSE Vector instruction */
 131 /* Generic ModRM decode. */
 132 #define ModRM       (1<<19)
 133 /* Destination is only written; never read. */
 134 #define Mov         (1<<20)
 135 /* Misc flags */
 136 #define Prot        (1<<21) /* instruction generates #UD if not in prot-mode */
 137 #define EmulateOnUD (1<<22) /* Emulate if unsupported by the host */
 138 #define NoAccess    (1<<23) /* Don't access memory (lea/invlpg/verr etc) */
 139 #define Op3264      (1<<24) /* Operand is 64b in long mode, 32b otherwise */
 140 #define Undefined   (1<<25) /* No Such Instruction */
 141 #define Lock        (1<<26) /* lock prefix is allowed for the instruction */
 142 #define Priv        (1<<27) /* instruction generates #GP if current CPL != 0 */
 143 #define No64        (1<<28)
 144 #define PageTable   (1 << 29)   /* instruction used to write page table */
 145 #define NotImpl     (1 << 30)   /* instruction is not implemented */
 146 /* Source 2 operand type */
 147 #define Src2Shift   (31)
 148 #define Src2None    (OpNone << Src2Shift)
 149 #define Src2Mem     (OpMem << Src2Shift)
 150 #define Src2CL      (OpCL << Src2Shift)
 151 #define Src2ImmByte (OpImmByte << Src2Shift)
 152 #define Src2One     (OpOne << Src2Shift)
 153 #define Src2Imm     (OpImm << Src2Shift)
 154 #define Src2ES      (OpES << Src2Shift)
 155 #define Src2CS      (OpCS << Src2Shift)
 156 #define Src2SS      (OpSS << Src2Shift)
 157 #define Src2DS      (OpDS << Src2Shift)
 158 #define Src2FS      (OpFS << Src2Shift)
 159 #define Src2GS      (OpGS << Src2Shift)
 160 #define Src2Mask    (OpMask << Src2Shift)
 161 #define Mmx         ((u64)1 << 40)  /* MMX Vector instruction */
 162 #define AlignMask   ((u64)7 << 41)
 163 #define Aligned     ((u64)1 << 41)  /* Explicitly aligned (e.g. MOVDQA) */
 164 #define Unaligned   ((u64)2 << 41)  /* Explicitly unaligned (e.g. MOVDQU) */
 165 #define Avx         ((u64)3 << 41)  /* Advanced Vector Extensions */
 166 #define Aligned16   ((u64)4 << 41)  /* Aligned to 16 byte boundary (e.g. FXSAVE) */
 167 #define Fastop      ((u64)1 << 44)  /* Use opcode::u.fastop */
 168 #define NoWrite     ((u64)1 << 45)  /* No writeback */
 169 #define SrcWrite    ((u64)1 << 46)  /* Write back src operand */
 170 #define NoMod       ((u64)1 << 47)  /* Mod field is ignored */
 171 #define Intercept   ((u64)1 << 48)  /* Has valid intercept field */
 172 #define CheckPerm   ((u64)1 << 49)  /* Has valid check_perm field */
 173 #define PrivUD      ((u64)1 << 51)  /* #UD instead of #GP on CPL > 0 */
 174 #define NearBranch  ((u64)1 << 52)  /* Near branches */
 175 #define No16        ((u64)1 << 53)  /* No 16 bit operand */
 176 #define IncSP       ((u64)1 << 54)  /* SP is incremented before ModRM calc */
 177 #define TwoMemOp    ((u64)1 << 55)  /* Instruction has two memory operand */
 178
 179 #define DstXacc     (DstAccLo | SrcAccHi | SrcWrite)
 180
 181 #define X2(x...) x, x
 182 #define X3(x...) X2(x), x
 183 #define X4(x...) X2(x), X2(x)
 184 #define X5(x...) X4(x), x
 185 #define X6(x...) X4(x), X2(x)
 186 #define X7(x...) X4(x), X3(x)
 187 #define X8(x...) X4(x), X4(x)
 188 #define X16(x...) X8(x), X8(x)
 189
 190 #define NR_FASTOP (ilog2(sizeof(ulong)) + 1)
 191 #define FASTOP_SIZE 8
 192
 193 /*
 194  * fastop functions have a special calling convention:
 195  *
 196  * dst:    rax        (in/out)
 197  * src:    rdx        (in/out)
 198  * src2:   rcx        (in)
 199  * flags:  rflags     (in/out)
 200  * ex:     rsi        (in:fastop pointer, out:zero if exception)
 201  *
 202  * Moreover, they are all exactly FASTOP_SIZE bytes long, so functions for
 203  * different operand sizes can be reached by calculation, rather than a jump
 204  * table (which would be bigger than the code).
 205  *
 206  * fastop functions are declared as taking a never-defined fastop parameter,
 207  * so they can't be called from C directly.
 208  */
 209
 210 struct fastop;
 211
 212 struct opcode {
 213         u64 flags : 56;
 214         u64 intercept : 8;
 215         union {
 216                 int (*execute)(struct x86_emulate_ctxt *ctxt);
 217                 const struct opcode *group;
 218                 const struct group_dual *gdual;
 219                 const struct gprefix *gprefix;
 220                 const struct escape *esc;
 221                 const struct instr_dual *idual;
 222                 const struct mode_dual *mdual;
 223                 void (*fastop)(struct fastop *fake);
 224         } u;
 225         int (*check_perm)(struct x86_emulate_ctxt *ctxt);
 226 };
 227
 228 struct group_dual {
 229         struct opcode mod012[8];
 230         struct opcode mod3[8];
 231 };
 232
 233 struct gprefix {
 234         struct opcode pfx_no;
 235         struct opcode pfx_66;
 236         struct opcode pfx_f2;
 237         struct opcode pfx_f3;
 238 };
 239
 240 struct escape {
 241         struct opcode op[8];
 242         struct opcode high[64];
 243 };
 244
 245 struct instr_dual {
 246         struct opcode mod012;
 247         struct opcode mod3;
 248 };
 249
 250 struct mode_dual {
 251         struct opcode mode32;
 252         struct opcode mode64;
 253 };
 254
 255 #define EFLG_RESERVED_ZEROS_MASK 0xffc0802a
 256
 257 enum x86_transfer_type {
 258         X86_TRANSFER_NONE,
 259         X86_TRANSFER_CALL_JMP,
 260         X86_TRANSFER_RET,
 261         X86_TRANSFER_TASK_SWITCH,
 262 };
 263
 264 static ulong reg_read(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, unsigned nr)
 265 {
 266         if (!(ctxt->regs_valid & (1 << nr))) {
 267                 ctxt->regs_valid |= 1 << nr;
 268                 ctxt->_regs[nr] = ctxt->ops->read_gpr(ctxt, nr);
 269         }
 270         return ctxt->_regs[nr];
 271 }
 272
 273 static ulong *reg_write(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, unsigned nr)
 274 {
 275         ctxt->regs_valid |= 1 << nr;
 276         ctxt->regs_dirty |= 1 << nr;
 277         return &ctxt->_regs[nr];
 278 }
 279
 280 static ulong *reg_rmw(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, unsigned nr)
 281 {
 282         reg_read(ctxt, nr);
 283         return reg_write(ctxt, nr);
 284 }
 285
 286 static void writeback_registers(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
 287 {
 288         unsigned reg;
 289
 290         for_each_set_bit(reg, (ulong *)&ctxt->regs_dirty, 16)
 291                 ctxt->ops->write_gpr(ctxt, reg, ctxt->_regs[reg]);
 292 }
 293
 294 static void invalidate_registers(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
 295 {
 296         ctxt->regs_dirty = 0;
 297         ctxt->regs_valid = 0;
 298 }
 299
 300 /*
 301  * These EFLAGS bits are restored from saved value during emulation, and
 302  * any changes are written back to the saved value after emulation.
 303  */
 304 #define EFLAGS_MASK (X86_EFLAGS_OF|X86_EFLAGS_SF|X86_EFLAGS_ZF|X86_EFLAGS_AF|\
 305                      X86_EFLAGS_PF|X86_EFLAGS_CF)
 306
 307 #ifdef CONFIG_X86_64
 308 #define ON64(x) x
 309 #else
 310 #define ON64(x)
 311 #endif
 312
 313 static int fastop(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, void (*fop)(struct fastop *));
 314
 315 #define __FOP_FUNC(name) \
 316         ".align " __stringify(FASTOP_SIZE) " \n\t" \
 317         ".type " name ", @function \n\t" \
 318         name ":\n\t"
 319
 320 #define FOP_FUNC(name) \
 321         __FOP_FUNC(#name)
 322
 323 #define __FOP_RET(name) \
 324         "ret \n\t" \
 325         ".size " name ", .-" name "\n\t"
 326
 327 #define FOP_RET(name) \
 328         __FOP_RET(#name)
 329
 330 #define FOP_START(op) \
 331         extern void em_##op(struct fastop *fake); \
 332         asm(".pushsection .text, \"ax\" \n\t" \
 333             ".global em_" #op " \n\t" \
 334             ".align " __stringify(FASTOP_SIZE) " \n\t" \
 335             "em_" #op ":\n\t"
 336
 337 #define FOP_END \
 338             ".popsection")
 339
 340 #define __FOPNOP(name) \
 341         __FOP_FUNC(name) \
 342         __FOP_RET(name)
 343
 344 #define FOPNOP() \
 345         __FOPNOP(__stringify(__UNIQUE_ID(nop)))
 346
 347 #define FOP1E(op,  dst) \
 348         __FOP_FUNC(#op "_" #dst) \
 349         "10: " #op " %" #dst " \n\t" \
 350         __FOP_RET(#op "_" #dst)
 351
 352 #define FOP1EEX(op,  dst) \
 353         FOP1E(op, dst) _ASM_EXTABLE(10b, kvm_fastop_exception)
 354
 355 #define FASTOP1(op) \
 356         FOP_START(op) \
 357         FOP1E(op##b, al) \
 358         FOP1E(op##w, ax) \
 359         FOP1E(op##l, eax) \
 360         ON64(FOP1E(op##q, rax)) \
 361         FOP_END
 362
 363 /* 1-operand, using src2 (for MUL/DIV r/m) */
 364 #define FASTOP1SRC2(op, name) \
 365         FOP_START(name) \
 366         FOP1E(op, cl) \
 367         FOP1E(op, cx) \
 368         FOP1E(op, ecx) \
 369         ON64(FOP1E(op, rcx)) \
 370         FOP_END
 371
 372 /* 1-operand, using src2 (for MUL/DIV r/m), with exceptions */
 373 #define FASTOP1SRC2EX(op, name) \
 374         FOP_START(name) \
 375         FOP1EEX(op, cl) \
 376         FOP1EEX(op, cx) \
 377         FOP1EEX(op, ecx) \
 378         ON64(FOP1EEX(op, rcx)) \
 379         FOP_END
 380
 381 #define FOP2E(op,  dst, src)       \
 382         __FOP_FUNC(#op "_" #dst "_" #src) \
 383         #op " %" #src ", %" #dst " \n\t" \
 384         __FOP_RET(#op "_" #dst "_" #src)
 385
 386 #define FASTOP2(op) \
 387         FOP_START(op) \
 388         FOP2E(op##b, al, dl) \
 389         FOP2E(op##w, ax, dx) \
 390         FOP2E(op##l, eax, edx) \
 391         ON64(FOP2E(op##q, rax, rdx)) \
 392         FOP_END
 393
 394 /* 2 operand, word only */
 395 #define FASTOP2W(op) \
 396         FOP_START(op) \
 397         FOPNOP() \
 398         FOP2E(op##w, ax, dx) \
 399         FOP2E(op##l, eax, edx) \
 400         ON64(FOP2E(op##q, rax, rdx)) \
 401         FOP_END
 402
 403 /* 2 operand, src is CL */
 404 #define FASTOP2CL(op) \
 405         FOP_START(op) \
 406         FOP2E(op##b, al, cl) \
 407         FOP2E(op##w, ax, cl) \
 408         FOP2E(op##l, eax, cl) \
 409         ON64(FOP2E(op##q, rax, cl)) \
 410         FOP_END
 411
 412 /* 2 operand, src and dest are reversed */
 413 #define FASTOP2R(op, name) \
 414         FOP_START(name) \
 415         FOP2E(op##b, dl, al) \
 416         FOP2E(op##w, dx, ax) \
 417         FOP2E(op##l, edx, eax) \
 418         ON64(FOP2E(op##q, rdx, rax)) \
 419         FOP_END
 420
 421 #define FOP3E(op,  dst, src, src2) \
 422         __FOP_FUNC(#op "_" #dst "_" #src "_" #src2) \
 423         #op " %" #src2 ", %" #src ", %" #dst " \n\t"\
 424         __FOP_RET(#op "_" #dst "_" #src "_" #src2)
 425
 426 /* 3-operand, word-only, src2=cl */
 427 #define FASTOP3WCL(op) \
 428         FOP_START(op) \
 429         FOPNOP() \
 430         FOP3E(op##w, ax, dx, cl) \
 431         FOP3E(op##l, eax, edx, cl) \
 432         ON64(FOP3E(op##q, rax, rdx, cl)) \
 433         FOP_END
 434
 435 /* Special case for SETcc - 1 instruction per cc */
 436 #define FOP_SETCC(op) \
 437         ".align 4 \n\t" \
 438         ".type " #op ", @function \n\t" \
 439         #op ": \n\t" \
 440         #op " %al \n\t" \
 441         __FOP_RET(#op)
 442
 443 asm(".pushsection .fixup, \"ax\"\n"
 444     ".global kvm_fastop_exception \n"
 445     "kvm_fastop_exception: xor %esi, %esi; ret\n"
 446     ".popsection");
 447
 448 FOP_START(setcc)
 449 FOP_SETCC(seto)
 450 FOP_SETCC(setno)
 451 FOP_SETCC(setc)
 452 FOP_SETCC(setnc)
 453 FOP_SETCC(setz)
 454 FOP_SETCC(setnz)
 455 FOP_SETCC(setbe)
 456 FOP_SETCC(setnbe)
 457 FOP_SETCC(sets)
 458 FOP_SETCC(setns)
 459 FOP_SETCC(setp)
 460 FOP_SETCC(setnp)
 461 FOP_SETCC(setl)
 462 FOP_SETCC(setnl)
 463 FOP_SETCC(setle)
 464 FOP_SETCC(setnle)
 465 FOP_END;
 466
 467 FOP_START(salc)
 468 FOP_FUNC(salc)
 469 "pushf; sbb %al, %al; popf \n\t"
 470 FOP_RET(salc)
 471 FOP_END;
 472
 473 /*
 474  * XXX: inoutclob user must know where the argument is being expanded.
 475  *      Relying on CONFIG_CC_HAS_ASM_GOTO would allow us to remove _fault.
 476  */
 477 #define asm_safe(insn, inoutclob...) \
 478 ({ \
 479         int _fault = 0; \
 480  \
 481         asm volatile("1:" insn "\n" \
 482                      "2:\n" \
 483                      ".pushsection .fixup, \"ax\"\n" \
 484                      "3: movl $1, %[_fault]\n" \
 485                      "   jmp  2b\n" \
 486                      ".popsection\n" \
 487                      _ASM_EXTABLE(1b, 3b) \
 488                      : [_fault] "+qm"(_fault) inoutclob ); \
 489  \
 490         _fault ? X86EMUL_UNHANDLEABLE : X86EMUL_CONTINUE; \
 491 })
 492
 493 static int emulator_check_intercept(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
 494                                     enum x86_intercept intercept,
 495                                     enum x86_intercept_stage stage)
 496 {
 497         struct x86_instruction_info info = {
 498                 .intercept  = intercept,
 499                 .rep_prefix = ctxt->rep_prefix,
 500                 .modrm_mod  = ctxt->modrm_mod,
 501                 .modrm_reg  = ctxt->modrm_reg,
 502                 .modrm_rm   = ctxt->modrm_rm,
 503                 .src_val    = ctxt->src.val64,
 504                 .dst_val    = ctxt->dst.val64,
 505                 .src_bytes  = ctxt->src.bytes,
 506                 .dst_bytes  = ctxt->dst.bytes,
 507                 .ad_bytes   = ctxt->ad_bytes,
 508                 .next_rip   = ctxt->eip,
 509         };
 510
 511         return ctxt->ops->intercept(ctxt, &info, stage);
 512 }
 513
 514 static void assign_masked(ulong *dest, ulong src, ulong mask)
 515 {
 516         *dest = (*dest & ~mask) | (src & mask);
 517 }
 518
 519 static void assign_register(unsigned long *reg, u64 val, int bytes)
 520 {
 521         /* The 4-byte case *is* correct: in 64-bit mode we zero-extend. */
 522         switch (bytes) {
 523         case 1:
 524                 *(u8 *)reg = (u8)val;
 525                 break;
 526         case 2:
 527                 *(u16 *)reg = (u16)val;
 528                 break;
 529         case 4:
 530                 *reg = (u32)val;
 531                 break;  /* 64b: zero-extend */
 532         case 8:
 533                 *reg = val;
 534                 break;
 535         }
 536 }
 537
 538 static inline unsigned long ad_mask(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
 539 {
 540         return (1UL << (ctxt->ad_bytes << 3)) - 1;
 541 }
 542
 543 static ulong stack_mask(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
 544 {
 545         u16 sel;
 546         struct desc_struct ss;
 547
 548         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64)
 549                 return ~0UL;
 550         ctxt->ops->get_segment(ctxt, &sel, &ss, NULL, VCPU_SREG_SS);
 551         return ~0U >> ((ss.d ^ 1) * 16);  /* d=0: 0xffff; d=1: 0xffffffff */
 552 }
 553
 554 static int stack_size(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
 555 {
 556         return (__fls(stack_mask(ctxt)) + 1) >> 3;
 557 }
 558
 559 /* Access/update address held in a register, based on addressing mode. */
 560 static inline unsigned long
 561 address_mask(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, unsigned long reg)
 562 {
 563         if (ctxt->ad_bytes == sizeof(unsigned long))
 564                 return reg;
 565         else
 566                 return reg & ad_mask(ctxt);
 567 }
 568
 569 static inline unsigned long
 570 register_address(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int reg)
 571 {
 572         return address_mask(ctxt, reg_read(ctxt, reg));
 573 }
 574
 575 static void masked_increment(ulong *reg, ulong mask, int inc)
 576 {
 577         assign_masked(reg, *reg + inc, mask);
 578 }
 579
 580 static inline void
 581 register_address_increment(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int reg, int inc)
 582 {
 583         ulong *preg = reg_rmw(ctxt, reg);
 584
 585         assign_register(preg, *preg + inc, ctxt->ad_bytes);
 586 }
 587
 588 static void rsp_increment(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int inc)
 589 {
 590         masked_increment(reg_rmw(ctxt, VCPU_REGS_RSP), stack_mask(ctxt), inc);
 591 }
 592
 593 static u32 desc_limit_scaled(struct desc_struct *desc)
 594 {
 595         u32 limit = get_desc_limit(desc);
 596
 597         return desc->g ? (limit << 12) | 0xfff : limit;
 598 }
 599
 600 static unsigned long seg_base(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int seg)
 601 {
 602         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64 && seg < VCPU_SREG_FS)
 603                 return 0;
 604
 605         return ctxt->ops->get_cached_segment_base(ctxt, seg);
 606 }
 607
 608 static int emulate_exception(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int vec,
 609                              u32 error, bool valid)
 610 {
 611         WARN_ON(vec > 0x1f);
 612         ctxt->exception.vector = vec;
 613         ctxt->exception.error_code = error;
 614         ctxt->exception.error_code_valid = valid;
 615         return X86EMUL_PROPAGATE_FAULT;
 616 }
 617
 618 static int emulate_db(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
 619 {
 620         return emulate_exception(ctxt, DB_VECTOR, 0, false);
 621 }
 622
 623 static int emulate_gp(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int err)
 624 {
 625         return emulate_exception(ctxt, GP_VECTOR, err, true);
 626 }
 627
 628 static int emulate_ss(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int err)
 629 {
 630         return emulate_exception(ctxt, SS_VECTOR, err, true);
 631 }
 632
 633 static int emulate_ud(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
 634 {
 635         return emulate_exception(ctxt, UD_VECTOR, 0, false);
 636 }
 637
 638 static int emulate_ts(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int err)
 639 {
 640         return emulate_exception(ctxt, TS_VECTOR, err, true);
 641 }
 642
 643 static int emulate_de(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
 644 {
 645         return emulate_exception(ctxt, DE_VECTOR, 0, false);
 646 }
 647
 648 static int emulate_nm(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
 649 {
 650         return emulate_exception(ctxt, NM_VECTOR, 0, false);
 651 }
 652
 653 static u16 get_segment_selector(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, unsigned seg)
 654 {
 655         u16 selector;
 656         struct desc_struct desc;
 657
 658         ctxt->ops->get_segment(ctxt, &selector, &desc, NULL, seg);
 659         return selector;
 660 }
 661
 662 static void set_segment_selector(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, u16 selector,
 663                                  unsigned seg)
 664 {
 665         u16 dummy;
 666         u32 base3;
 667         struct desc_struct desc;
 668
 669         ctxt->ops->get_segment(ctxt, &dummy, &desc, &base3, seg);
 670         ctxt->ops->set_segment(ctxt, selector, &desc, base3, seg);
 671 }
 672
 673 /*
 674  * x86 defines three classes of vector instructions: explicitly
 675  * aligned, explicitly unaligned, and the rest, which change behaviour
 676  * depending on whether they're AVX encoded or not.
 677  *
 678  * Also included is CMPXCHG16B which is not a vector instruction, yet it is
 679  * subject to the same check.  FXSAVE and FXRSTOR are checked here too as their
 680  * 512 bytes of data must be aligned to a 16 byte boundary.
 681  */
 682 static unsigned insn_alignment(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, unsigned size)
 683 {
 684         u64 alignment = ctxt->d & AlignMask;
 685
 686         if (likely(size < 16))
 687                 return 1;
 688
 689         switch (alignment) {
 690         case Unaligned:
 691         case Avx:
 692                 return 1;
 693         case Aligned16:
 694                 return 16;
 695         case Aligned:
 696         default:
 697                 return size;
 698         }
 699 }
 700
 701 static __always_inline int __linearize(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
 702                                        struct segmented_address addr,
 703                                        unsigned *max_size, unsigned size,
 704                                        bool write, bool fetch,
 705                                        enum x86emul_mode mode, ulong *linear)
 706 {
 707         struct desc_struct desc;
 708         bool usable;
 709         ulong la;
 710         u32 lim;
 711         u16 sel;
 712         u8  va_bits;
 713
 714         la = seg_base(ctxt, addr.seg) + addr.ea;
 715         *max_size = 0;
 716         switch (mode) {
 717         case X86EMUL_MODE_PROT64:
 718                 *linear = la;
 719                 va_bits = ctxt_virt_addr_bits(ctxt);
 720                 if (get_canonical(la, va_bits) != la)
 721                         goto bad;
 722
 723                 *max_size = min_t(u64, ~0u, (1ull << va_bits) - la);
 724                 if (size > *max_size)
 725                         goto bad;
 726                 break;
 727         default:
 728                 *linear = la = (u32)la;
 729                 usable = ctxt->ops->get_segment(ctxt, &sel, &desc, NULL,
 730                                                 addr.seg);
 731                 if (!usable)
 732                         goto bad;
 733                 /* code segment in protected mode or read-only data segment */
 734                 if ((((ctxt->mode != X86EMUL_MODE_REAL) && (desc.type & 8))
 735                                         || !(desc.type & 2)) && write)
 736                         goto bad;
 737                 /* unreadable code segment */
 738                 if (!fetch && (desc.type & 8) && !(desc.type & 2))
 739                         goto bad;
 740                 lim = desc_limit_scaled(&desc);
 741                 if (!(desc.type & 8) && (desc.type & 4)) {
 742                         /* expand-down segment */
 743                         if (addr.ea <= lim)
 744                                 goto bad;
 745                         lim = desc.d ? 0xffffffff : 0xffff;
 746                 }
 747                 if (addr.ea > lim)
 748                         goto bad;
 749                 if (lim == 0xffffffff)
 750                         *max_size = ~0u;
 751                 else {
 752                         *max_size = (u64)lim + 1 - addr.ea;
 753                         if (size > *max_size)
 754                                 goto bad;
 755                 }
 756                 break;
 757         }
 758         if (la & (insn_alignment(ctxt, size) - 1))
 759                 return emulate_gp(ctxt, 0);
 760         return X86EMUL_CONTINUE;
 761 bad:
 762         if (addr.seg == VCPU_SREG_SS)
 763                 return emulate_ss(ctxt, 0);
 764         else
 765                 return emulate_gp(ctxt, 0);
 766 }
 767
 768 static int linearize(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
 769                      struct segmented_address addr,
 770                      unsigned size, bool write,
 771                      ulong *linear)
 772 {
 773         unsigned max_size;
 774         return __linearize(ctxt, addr, &max_size, size, write, false,
 775                            ctxt->mode, linear);
 776 }
 777
 778 static inline int assign_eip(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, ulong dst,
 779                              enum x86emul_mode mode)
 780 {
 781         ulong linear;
 782         int rc;
 783         unsigned max_size;
 784         struct segmented_address addr = { .seg = VCPU_SREG_CS,
 785                                            .ea = dst };
 786
 787         if (ctxt->op_bytes != sizeof(unsigned long))
 788                 addr.ea = dst & ((1UL << (ctxt->op_bytes << 3)) - 1);
 789         rc = __linearize(ctxt, addr, &max_size, 1, false, true, mode, &linear);
 790         if (rc == X86EMUL_CONTINUE)
 791                 ctxt->_eip = addr.ea;
 792         return rc;
 793 }
 794
 795 static inline int assign_eip_near(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, ulong dst)
 796 {
 797         return assign_eip(ctxt, dst, ctxt->mode);
 798 }
 799
 800 static int assign_eip_far(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, ulong dst,
 801                           const struct desc_struct *cs_desc)
 802 {
 803         enum x86emul_mode mode = ctxt->mode;
 804         int rc;
 805
 806 #ifdef CONFIG_X86_64
 807         if (ctxt->mode >= X86EMUL_MODE_PROT16) {
 808                 if (cs_desc->l) {
 809                         u64 efer = 0;
 810
 811                         ctxt->ops->get_msr(ctxt, MSR_EFER, &efer);
 812                         if (efer & EFER_LMA)
 813                                 mode = X86EMUL_MODE_PROT64;
 814                 } else
 815                         mode = X86EMUL_MODE_PROT32; /* temporary value */
 816         }
 817 #endif
 818         if (mode == X86EMUL_MODE_PROT16 || mode == X86EMUL_MODE_PROT32)
 819                 mode = cs_desc->d ? X86EMUL_MODE_PROT32 : X86EMUL_MODE_PROT16;
 820         rc = assign_eip(ctxt, dst, mode);
 821         if (rc == X86EMUL_CONTINUE)
 822                 ctxt->mode = mode;
 823         return rc;
 824 }
 825
 826 static inline int jmp_rel(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int rel)
 827 {
 828         return assign_eip_near(ctxt, ctxt->_eip + rel);
 829 }
 830
 831 static int linear_read_system(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, ulong linear,
 832                               void *data, unsigned size)
 833 {
 834         return ctxt->ops->read_std(ctxt, linear, data, size, &ctxt->exception, true);
 835 }
 836
 837 static int linear_write_system(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
 838                                ulong linear, void *data,
 839                                unsigned int size)
 840 {
 841         return ctxt->ops->write_std(ctxt, linear, data, size, &ctxt->exception, true);
 842 }
 843
 844 static int segmented_read_std(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
 845                               struct segmented_address addr,
 846                               void *data,
 847                               unsigned size)
 848 {
 849         int rc;
 850         ulong linear;
 851
 852         rc = linearize(ctxt, addr, size, false, &linear);
 853         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
 854                 return rc;
 855         return ctxt->ops->read_std(ctxt, linear, data, size, &ctxt->exception, false);
 856 }
 857
 858 static int segmented_write_std(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
 859                                struct segmented_address addr,
 860                                void *data,
 861                                unsigned int size)
 862 {
 863         int rc;
 864         ulong linear;
 865
 866         rc = linearize(ctxt, addr, size, true, &linear);
 867         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
 868                 return rc;
 869         return ctxt->ops->write_std(ctxt, linear, data, size, &ctxt->exception, false);
 870 }
 871
 872 /*
 873  * Prefetch the remaining bytes of the instruction without crossing page
 874  * boundary if they are not in fetch_cache yet.
 875  */
 876 static int __do_insn_fetch_bytes(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int op_size)
 877 {
 878         int rc;
 879         unsigned size, max_size;
 880         unsigned long linear;
 881         int cur_size = ctxt->fetch.end - ctxt->fetch.data;
 882         struct segmented_address addr = { .seg = VCPU_SREG_CS,
 883                                            .ea = ctxt->eip + cur_size };
 884
 885         /*
 886          * We do not know exactly how many bytes will be needed, and
 887          * __linearize is expensive, so fetch as much as possible.  We
 888          * just have to avoid going beyond the 15 byte limit, the end
 889          * of the segment, or the end of the page.
 890          *
 891          * __linearize is called with size 0 so that it does not do any
 892          * boundary check itself.  Instead, we use max_size to check
 893          * against op_size.
 894          */
 895         rc = __linearize(ctxt, addr, &max_size, 0, false, true, ctxt->mode,
 896                          &linear);
 897         if (unlikely(rc != X86EMUL_CONTINUE))
 898                 return rc;
 899
 900         size = min_t(unsigned, 15UL ^ cur_size, max_size);
 901         size = min_t(unsigned, size, PAGE_SIZE - offset_in_page(linear));
 902
 903         /*
 904          * One instruction can only straddle two pages,
 905          * and one has been loaded at the beginning of
 906          * x86_decode_insn.  So, if not enough bytes
 907          * still, we must have hit the 15-byte boundary.
 908          */
 909         if (unlikely(size < op_size))
 910                 return emulate_gp(ctxt, 0);
 911
 912         rc = ctxt->ops->fetch(ctxt, linear, ctxt->fetch.end,
 913                               size, &ctxt->exception);
 914         if (unlikely(rc != X86EMUL_CONTINUE))
 915                 return rc;
 916         ctxt->fetch.end += size;
 917         return X86EMUL_CONTINUE;
 918 }
 919
 920 static __always_inline int do_insn_fetch_bytes(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
 921                                                unsigned size)
 922 {
 923         unsigned done_size = ctxt->fetch.end - ctxt->fetch.ptr;
 924
 925         if (unlikely(done_size < size))
 926                 return __do_insn_fetch_bytes(ctxt, size - done_size);
 927         else
 928                 return X86EMUL_CONTINUE;
 929 }
 930
 931 /* Fetch next part of the instruction being emulated. */
 932 #define insn_fetch(_type, _ctxt)                                        \
 933 ({      _type _x;                                                       \
 934                                                                         \
 935         rc = do_insn_fetch_bytes(_ctxt, sizeof(_type));                 \
 936         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)                                     \
 937                 goto done;                                              \
 938         ctxt->_eip += sizeof(_type);                                    \
 939         memcpy(&_x, ctxt->fetch.ptr, sizeof(_type));                    \
 940         ctxt->fetch.ptr += sizeof(_type);                               \
 941         _x;                                                             \
 942 })
 943
 944 #define insn_fetch_arr(_arr, _size, _ctxt)                              \
 945 ({                                                                      \
 946         rc = do_insn_fetch_bytes(_ctxt, _size);                         \
 947         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)                                     \
 948                 goto done;                                              \
 949         ctxt->_eip += (_size);                                          \
 950         memcpy(_arr, ctxt->fetch.ptr, _size);                           \
 951         ctxt->fetch.ptr += (_size);                                     \
 952 })
 953
 954 /*
 955  * Given the 'reg' portion of a ModRM byte, and a register block, return a
 956  * pointer into the block that addresses the relevant register.
 957  * @highbyte_regs specifies whether to decode AH,CH,DH,BH.
 958  */
 959 static void *decode_register(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, u8 modrm_reg,
 960                              int byteop)
 961 {
 962         void *p;
 963         int highbyte_regs = (ctxt->rex_prefix == 0) && byteop;
 964
 965         if (highbyte_regs && modrm_reg >= 4 && modrm_reg < 8)
 966                 p = (unsigned char *)reg_rmw(ctxt, modrm_reg & 3) + 1;
 967         else
 968                 p = reg_rmw(ctxt, modrm_reg);
 969         return p;
 970 }
 971
 972 static int read_descriptor(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
 973                            struct segmented_address addr,
 974                            u16 *size, unsigned long *address, int op_bytes)
 975 {
 976         int rc;
 977
 978         if (op_bytes == 2)
 979                 op_bytes = 3;
 980         *address = 0;
 981         rc = segmented_read_std(ctxt, addr, size, 2);
 982         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
 983                 return rc;
 984         addr.ea += 2;
 985         rc = segmented_read_std(ctxt, addr, address, op_bytes);
 986         return rc;
 987 }
 988
 989 FASTOP2(add);
 990 FASTOP2(or);
 991 FASTOP2(adc);
 992 FASTOP2(sbb);
 993 FASTOP2(and);
 994 FASTOP2(sub);
 995 FASTOP2(xor);
 996 FASTOP2(cmp);
 997 FASTOP2(test);
 998
 999 FASTOP1SRC2(mul, mul_ex);
1000 FASTOP1SRC2(imul, imul_ex);
1001 FASTOP1SRC2EX(div, div_ex);
1002 FASTOP1SRC2EX(idiv, idiv_ex);
1003
1004 FASTOP3WCL(shld);
1005 FASTOP3WCL(shrd);
1006
1007 FASTOP2W(imul);
1008
1009 FASTOP1(not);
1010 FASTOP1(neg);
1011 FASTOP1(inc);
1012 FASTOP1(dec);
1013
1014 FASTOP2CL(rol);
1015 FASTOP2CL(ror);
1016 FASTOP2CL(rcl);
1017 FASTOP2CL(rcr);
1018 FASTOP2CL(shl);
1019 FASTOP2CL(shr);
1020 FASTOP2CL(sar);
1021
1022 FASTOP2W(bsf);
1023 FASTOP2W(bsr);
1024 FASTOP2W(bt);
1025 FASTOP2W(bts);
1026 FASTOP2W(btr);
1027 FASTOP2W(btc);
1028
1029 FASTOP2(xadd);
1030
1031 FASTOP2R(cmp, cmp_r);
1032
1033 static int em_bsf_c(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1034 {
1035         /* If src is zero, do not writeback, but update flags */
1036         if (ctxt->src.val == 0)
1037                 ctxt->dst.type = OP_NONE;
1038         return fastop(ctxt, em_bsf);
1039 }
1040
1041 static int em_bsr_c(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1042 {
1043         /* If src is zero, do not writeback, but update flags */
1044         if (ctxt->src.val == 0)
1045                 ctxt->dst.type = OP_NONE;
1046         return fastop(ctxt, em_bsr);
1047 }
1048
1049 static __always_inline u8 test_cc(unsigned int condition, unsigned long flags)
1050 {
1051         u8 rc;
1052         void (*fop)(void) = (void *)em_setcc + 4 * (condition & 0xf);
1053
1054         flags = (flags & EFLAGS_MASK) | X86_EFLAGS_IF;
1055         asm("push %[flags]; popf; " CALL_NOSPEC
1056             : "=a"(rc) : [thunk_target]"r"(fop), [flags]"r"(flags));
1057         return rc;
1058 }
1059
1060 static void fetch_register_operand(struct operand *op)
1061 {
1062         switch (op->bytes) {
1063         case 1:
1064                 op->val = *(u8 *)op->addr.reg;
1065                 break;
1066         case 2:
1067                 op->val = *(u16 *)op->addr.reg;
1068                 break;
1069         case 4:
1070                 op->val = *(u32 *)op->addr.reg;
1071                 break;
1072         case 8:
1073                 op->val = *(u64 *)op->addr.reg;
1074                 break;
1075         }
1076 }
1077
1078 static void read_sse_reg(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, sse128_t *data, int reg)
1079 {
1080         switch (reg) {
1081         case 0: asm("movdqa %%xmm0, %0" : "=m"(*data)); break;
1082         case 1: asm("movdqa %%xmm1, %0" : "=m"(*data)); break;
1083         case 2: asm("movdqa %%xmm2, %0" : "=m"(*data)); break;
1084         case 3: asm("movdqa %%xmm3, %0" : "=m"(*data)); break;
1085         case 4: asm("movdqa %%xmm4, %0" : "=m"(*data)); break;
1086         case 5: asm("movdqa %%xmm5, %0" : "=m"(*data)); break;
1087         case 6: asm("movdqa %%xmm6, %0" : "=m"(*data)); break;
1088         case 7: asm("movdqa %%xmm7, %0" : "=m"(*data)); break;
1089 #ifdef CONFIG_X86_64
1090         case 8: asm("movdqa %%xmm8, %0" : "=m"(*data)); break;
1091         case 9: asm("movdqa %%xmm9, %0" : "=m"(*data)); break;
1092         case 10: asm("movdqa %%xmm10, %0" : "=m"(*data)); break;
1093         case 11: asm("movdqa %%xmm11, %0" : "=m"(*data)); break;
1094         case 12: asm("movdqa %%xmm12, %0" : "=m"(*data)); break;
1095         case 13: asm("movdqa %%xmm13, %0" : "=m"(*data)); break;
1096         case 14: asm("movdqa %%xmm14, %0" : "=m"(*data)); break;
1097         case 15: asm("movdqa %%xmm15, %0" : "=m"(*data)); break;
1098 #endif
1099         default: BUG();
1100         }
1101 }
1102
1103 static void write_sse_reg(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, sse128_t *data,
1104                           int reg)
1105 {
1106         switch (reg) {
1107         case 0: asm("movdqa %0, %%xmm0" : : "m"(*data)); break;
1108         case 1: asm("movdqa %0, %%xmm1" : : "m"(*data)); break;
1109         case 2: asm("movdqa %0, %%xmm2" : : "m"(*data)); break;
1110         case 3: asm("movdqa %0, %%xmm3" : : "m"(*data)); break;
1111         case 4: asm("movdqa %0, %%xmm4" : : "m"(*data)); break;
1112         case 5: asm("movdqa %0, %%xmm5" : : "m"(*data)); break;
1113         case 6: asm("movdqa %0, %%xmm6" : : "m"(*data)); break;
1114         case 7: asm("movdqa %0, %%xmm7" : : "m"(*data)); break;
1115 #ifdef CONFIG_X86_64
1116         case 8: asm("movdqa %0, %%xmm8" : : "m"(*data)); break;
1117         case 9: asm("movdqa %0, %%xmm9" : : "m"(*data)); break;
1118         case 10: asm("movdqa %0, %%xmm10" : : "m"(*data)); break;
1119         case 11: asm("movdqa %0, %%xmm11" : : "m"(*data)); break;
1120         case 12: asm("movdqa %0, %%xmm12" : : "m"(*data)); break;
1121         case 13: asm("movdqa %0, %%xmm13" : : "m"(*data)); break;
1122         case 14: asm("movdqa %0, %%xmm14" : : "m"(*data)); break;
1123         case 15: asm("movdqa %0, %%xmm15" : : "m"(*data)); break;
1124 #endif
1125         default: BUG();
1126         }
1127 }
1128
1129 static void read_mmx_reg(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, u64 *data, int reg)
1130 {
1131         switch (reg) {
1132         case 0: asm("movq %%mm0, %0" : "=m"(*data)); break;
1133         case 1: asm("movq %%mm1, %0" : "=m"(*data)); break;
1134         case 2: asm("movq %%mm2, %0" : "=m"(*data)); break;
1135         case 3: asm("movq %%mm3, %0" : "=m"(*data)); break;
1136         case 4: asm("movq %%mm4, %0" : "=m"(*data)); break;
1137         case 5: asm("movq %%mm5, %0" : "=m"(*data)); break;
1138         case 6: asm("movq %%mm6, %0" : "=m"(*data)); break;
1139         case 7: asm("movq %%mm7, %0" : "=m"(*data)); break;
1140         default: BUG();
1141         }
1142 }
1143
1144 static void write_mmx_reg(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, u64 *data, int reg)
1145 {
1146         switch (reg) {
1147         case 0: asm("movq %0, %%mm0" : : "m"(*data)); break;
1148         case 1: asm("movq %0, %%mm1" : : "m"(*data)); break;
1149         case 2: asm("movq %0, %%mm2" : : "m"(*data)); break;
1150         case 3: asm("movq %0, %%mm3" : : "m"(*data)); break;
1151         case 4: asm("movq %0, %%mm4" : : "m"(*data)); break;
1152         case 5: asm("movq %0, %%mm5" : : "m"(*data)); break;
1153         case 6: asm("movq %0, %%mm6" : : "m"(*data)); break;
1154         case 7: asm("movq %0, %%mm7" : : "m"(*data)); break;
1155         default: BUG();
1156         }
1157 }
1158
1159 static int em_fninit(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1160 {
1161         if (ctxt->ops->get_cr(ctxt, 0) & (X86_CR0_TS | X86_CR0_EM))
1162                 return emulate_nm(ctxt);
1163
1164         asm volatile("fninit");
1165         return X86EMUL_CONTINUE;
1166 }
1167
1168 static int em_fnstcw(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1169 {
1170         u16 fcw;
1171
1172         if (ctxt->ops->get_cr(ctxt, 0) & (X86_CR0_TS | X86_CR0_EM))
1173                 return emulate_nm(ctxt);
1174
1175         asm volatile("fnstcw %0": "+m"(fcw));
1176
1177         ctxt->dst.val = fcw;
1178
1179         return X86EMUL_CONTINUE;
1180 }
1181
1182 static int em_fnstsw(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1183 {
1184         u16 fsw;
1185
1186         if (ctxt->ops->get_cr(ctxt, 0) & (X86_CR0_TS | X86_CR0_EM))
1187                 return emulate_nm(ctxt);
1188
1189         asm volatile("fnstsw %0": "+m"(fsw));
1190
1191         ctxt->dst.val = fsw;
1192
1193         return X86EMUL_CONTINUE;
1194 }
1195
1196 static void decode_register_operand(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1197                                     struct operand *op)
1198 {
1199         unsigned reg = ctxt->modrm_reg;
1200
1201         if (!(ctxt->d & ModRM))
1202                 reg = (ctxt->b & 7) | ((ctxt->rex_prefix & 1) << 3);
1203
1204         if (ctxt->d & Sse) {
1205                 op->type = OP_XMM;
1206                 op->bytes = 16;
1207                 op->addr.xmm = reg;
1208                 read_sse_reg(ctxt, &op->vec_val, reg);
1209                 return;
1210         }
1211         if (ctxt->d & Mmx) {
1212                 reg &= 7;
1213                 op->type = OP_MM;
1214                 op->bytes = 8;
1215                 op->addr.mm = reg;
1216                 return;
1217         }
1218
1219         op->type = OP_REG;
1220         op->bytes = (ctxt->d & ByteOp) ? 1 : ctxt->op_bytes;
1221         op->addr.reg = decode_register(ctxt, reg, ctxt->d & ByteOp);
1222
1223         fetch_register_operand(op);
1224         op->orig_val = op->val;
1225 }
1226
1227 static void adjust_modrm_seg(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int base_reg)
1228 {
1229         if (base_reg == VCPU_REGS_RSP || base_reg == VCPU_REGS_RBP)
1230                 ctxt->modrm_seg = VCPU_SREG_SS;
1231 }
1232
1233 static int decode_modrm(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1234                         struct operand *op)
1235 {
1236         u8 sib;
1237         int index_reg, base_reg, scale;
1238         int rc = X86EMUL_CONTINUE;
1239         ulong modrm_ea = 0;
1240
1241         ctxt->modrm_reg = ((ctxt->rex_prefix << 1) & 8); /* REX.R */
1242         index_reg = (ctxt->rex_prefix << 2) & 8; /* REX.X */
1243         base_reg = (ctxt->rex_prefix << 3) & 8; /* REX.B */
1244
1245         ctxt->modrm_mod = (ctxt->modrm & 0xc0) >> 6;
1246         ctxt->modrm_reg |= (ctxt->modrm & 0x38) >> 3;
1247         ctxt->modrm_rm = base_reg | (ctxt->modrm & 0x07);
1248         ctxt->modrm_seg = VCPU_SREG_DS;
1249
1250         if (ctxt->modrm_mod == 3 || (ctxt->d & NoMod)) {
1251                 op->type = OP_REG;
1252                 op->bytes = (ctxt->d & ByteOp) ? 1 : ctxt->op_bytes;
1253                 op->addr.reg = decode_register(ctxt, ctxt->modrm_rm,
1254                                 ctxt->d & ByteOp);
1255                 if (ctxt->d & Sse) {
1256                         op->type = OP_XMM;
1257                         op->bytes = 16;
1258                         op->addr.xmm = ctxt->modrm_rm;
1259                         read_sse_reg(ctxt, &op->vec_val, ctxt->modrm_rm);
1260                         return rc;
1261                 }
1262                 if (ctxt->d & Mmx) {
1263                         op->type = OP_MM;
1264                         op->bytes = 8;
1265                         op->addr.mm = ctxt->modrm_rm & 7;
1266                         return rc;
1267                 }
1268                 fetch_register_operand(op);
1269                 return rc;
1270         }
1271
1272         op->type = OP_MEM;
1273
1274         if (ctxt->ad_bytes == 2) {
1275                 unsigned bx = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RBX);
1276                 unsigned bp = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RBP);
1277                 unsigned si = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RSI);
1278                 unsigned di = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RDI);
1279
1280                 /* 16-bit ModR/M decode. */
1281                 switch (ctxt->modrm_mod) {
1282                 case 0:
1283                         if (ctxt->modrm_rm == 6)
1284                                 modrm_ea += insn_fetch(u16, ctxt);
1285                         break;
1286                 case 1:
1287                         modrm_ea += insn_fetch(s8, ctxt);
1288                         break;
1289                 case 2:
1290                         modrm_ea += insn_fetch(u16, ctxt);
1291                         break;
1292                 }
1293                 switch (ctxt->modrm_rm) {
1294                 case 0:
1295                         modrm_ea += bx + si;
1296                         break;
1297                 case 1:
1298                         modrm_ea += bx + di;
1299                         break;
1300                 case 2:
1301                         modrm_ea += bp + si;
1302                         break;
1303                 case 3:
1304                         modrm_ea += bp + di;
1305                         break;
1306                 case 4:
1307                         modrm_ea += si;
1308                         break;
1309                 case 5:
1310                         modrm_ea += di;
1311                         break;
1312                 case 6:
1313                         if (ctxt->modrm_mod != 0)
1314                                 modrm_ea += bp;
1315                         break;
1316                 case 7:
1317                         modrm_ea += bx;
1318                         break;
1319                 }
1320                 if (ctxt->modrm_rm == 2 || ctxt->modrm_rm == 3 ||
1321                     (ctxt->modrm_rm == 6 && ctxt->modrm_mod != 0))
1322                         ctxt->modrm_seg = VCPU_SREG_SS;
1323                 modrm_ea = (u16)modrm_ea;
1324         } else {
1325                 /* 32/64-bit ModR/M decode. */
1326                 if ((ctxt->modrm_rm & 7) == 4) {
1327                         sib = insn_fetch(u8, ctxt);
1328                         index_reg |= (sib >> 3) & 7;
1329                         base_reg |= sib & 7;
1330                         scale = sib >> 6;
1331
1332                         if ((base_reg & 7) == 5 && ctxt->modrm_mod == 0)
1333                                 modrm_ea += insn_fetch(s32, ctxt);
1334                         else {
1335                                 modrm_ea += reg_read(ctxt, base_reg);
1336                                 adjust_modrm_seg(ctxt, base_reg);
1337                                 /* Increment ESP on POP [ESP] */
1338                                 if ((ctxt->d & IncSP) &&
1339                                     base_reg == VCPU_REGS_RSP)
1340                                         modrm_ea += ctxt->op_bytes;
1341                         }
1342                         if (index_reg != 4)
1343                                 modrm_ea += reg_read(ctxt, index_reg) << scale;
1344                 } else if ((ctxt->modrm_rm & 7) == 5 && ctxt->modrm_mod == 0) {
1345                         modrm_ea += insn_fetch(s32, ctxt);
1346                         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64)
1347                                 ctxt->rip_relative = 1;
1348                 } else {
1349                         base_reg = ctxt->modrm_rm;
1350                         modrm_ea += reg_read(ctxt, base_reg);
1351                         adjust_modrm_seg(ctxt, base_reg);
1352                 }
1353                 switch (ctxt->modrm_mod) {
1354                 case 1:
1355                         modrm_ea += insn_fetch(s8, ctxt);
1356                         break;
1357                 case 2:
1358                         modrm_ea += insn_fetch(s32, ctxt);
1359                         break;
1360                 }
1361         }
1362         op->addr.mem.ea = modrm_ea;
1363         if (ctxt->ad_bytes != 8)
1364                 ctxt->memop.addr.mem.ea = (u32)ctxt->memop.addr.mem.ea;
1365
1366 done:
1367         return rc;
1368 }
1369
1370 static int decode_abs(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1371                       struct operand *op)
1372 {
1373         int rc = X86EMUL_CONTINUE;
1374
1375         op->type = OP_MEM;
1376         switch (ctxt->ad_bytes) {
1377         case 2:
1378                 op->addr.mem.ea = insn_fetch(u16, ctxt);
1379                 break;
1380         case 4:
1381                 op->addr.mem.ea = insn_fetch(u32, ctxt);
1382                 break;
1383         case 8:
1384                 op->addr.mem.ea = insn_fetch(u64, ctxt);
1385                 break;
1386         }
1387 done:
1388         return rc;
1389 }
1390
1391 static void fetch_bit_operand(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1392 {
1393         long sv = 0, mask;
1394
1395         if (ctxt->dst.type == OP_MEM && ctxt->src.type == OP_REG) {
1396                 mask = ~((long)ctxt->dst.bytes * 8 - 1);
1397
1398                 if (ctxt->src.bytes == 2)
1399                         sv = (s16)ctxt->src.val & (s16)mask;
1400                 else if (ctxt->src.bytes == 4)
1401                         sv = (s32)ctxt->src.val & (s32)mask;
1402                 else
1403                         sv = (s64)ctxt->src.val & (s64)mask;
1404
1405                 ctxt->dst.addr.mem.ea = address_mask(ctxt,
1406                                            ctxt->dst.addr.mem.ea + (sv >> 3));
1407         }
1408
1409         /* only subword offset */
1410         ctxt->src.val &= (ctxt->dst.bytes << 3) - 1;
1411 }
1412
1413 static int read_emulated(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1414                          unsigned long addr, void *dest, unsigned size)
1415 {
1416         int rc;
1417         struct read_cache *mc = &ctxt->mem_read;
1418
1419         if (mc->pos < mc->end)
1420                 goto read_cached;
1421
1422         WARN_ON((mc->end + size) >= sizeof(mc->data));
1423
1424         rc = ctxt->ops->read_emulated(ctxt, addr, mc->data + mc->end, size,
1425                                       &ctxt->exception);
1426         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1427                 return rc;
1428
1429         mc->end += size;
1430
1431 read_cached:
1432         memcpy(dest, mc->data + mc->pos, size);
1433         mc->pos += size;
1434         return X86EMUL_CONTINUE;
1435 }
1436
1437 static int segmented_read(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1438                           struct segmented_address addr,
1439                           void *data,
1440                           unsigned size)
1441 {
1442         int rc;
1443         ulong linear;
1444
1445         rc = linearize(ctxt, addr, size, false, &linear);
1446         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1447                 return rc;
1448         return read_emulated(ctxt, linear, data, size);
1449 }
1450
1451 static int segmented_write(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1452                            struct segmented_address addr,
1453                            const void *data,
1454                            unsigned size)
1455 {
1456         int rc;
1457         ulong linear;
1458
1459         rc = linearize(ctxt, addr, size, true, &linear);
1460         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1461                 return rc;
1462         return ctxt->ops->write_emulated(ctxt, linear, data, size,
1463                                          &ctxt->exception);
1464 }
1465
1466 static int segmented_cmpxchg(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1467                              struct segmented_address addr,
1468                              const void *orig_data, const void *data,
1469                              unsigned size)
1470 {
1471         int rc;
1472         ulong linear;
1473
1474         rc = linearize(ctxt, addr, size, true, &linear);
1475         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1476                 return rc;
1477         return ctxt->ops->cmpxchg_emulated(ctxt, linear, orig_data, data,
1478                                            size, &ctxt->exception);
1479 }
1480
1481 static int pio_in_emulated(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1482                            unsigned int size, unsigned short port,
1483                            void *dest)
1484 {
1485         struct read_cache *rc = &ctxt->io_read;
1486
1487         if (rc->pos == rc->end) { /* refill pio read ahead */
1488                 unsigned int in_page, n;
1489                 unsigned int count = ctxt->rep_prefix ?
1490                         address_mask(ctxt, reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RCX)) : 1;
1491                 in_page = (ctxt->eflags & X86_EFLAGS_DF) ?
1492                         offset_in_page(reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RDI)) :
1493                         PAGE_SIZE - offset_in_page(reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RDI));
1494                 n = min3(in_page, (unsigned int)sizeof(rc->data) / size, count);
1495                 if (n == 0)
1496                         n = 1;
1497                 rc->pos = rc->end = 0;
1498                 if (!ctxt->ops->pio_in_emulated(ctxt, size, port, rc->data, n))
1499                         return 0;
1500                 rc->end = n * size;
1501         }
1502
1503         if (ctxt->rep_prefix && (ctxt->d & String) &&
1504             !(ctxt->eflags & X86_EFLAGS_DF)) {
1505                 ctxt->dst.data = rc->data + rc->pos;
1506                 ctxt->dst.type = OP_MEM_STR;
1507                 ctxt->dst.count = (rc->end - rc->pos) / size;
1508                 rc->pos = rc->end;
1509         } else {
1510                 memcpy(dest, rc->data + rc->pos, size);
1511                 rc->pos += size;
1512         }
1513         return 1;
1514 }
1515
1516 static int read_interrupt_descriptor(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1517                                      u16 index, struct desc_struct *desc)
1518 {
1519         struct desc_ptr dt;
1520         ulong addr;
1521
1522         ctxt->ops->get_idt(ctxt, &dt);
1523
1524         if (dt.size < index * 8 + 7)
1525                 return emulate_gp(ctxt, index << 3 | 0x2);
1526
1527         addr = dt.address + index * 8;
1528         return linear_read_system(ctxt, addr, desc, sizeof(*desc));
1529 }
1530
1531 static void get_descriptor_table_ptr(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1532                                      u16 selector, struct desc_ptr *dt)
1533 {
1534         const struct x86_emulate_ops *ops = ctxt->ops;
1535         u32 base3 = 0;
1536
1537         if (selector & 1 << 2) {
1538                 struct desc_struct desc;
1539                 u16 sel;
1540
1541                 memset(dt, 0, sizeof(*dt));
1542                 if (!ops->get_segment(ctxt, &sel, &desc, &base3,
1543                                       VCPU_SREG_LDTR))
1544                         return;
1545
1546                 dt->size = desc_limit_scaled(&desc); /* what if limit > 65535? */
1547                 dt->address = get_desc_base(&desc) | ((u64)base3 << 32);
1548         } else
1549                 ops->get_gdt(ctxt, dt);
1550 }
1551
1552 static int get_descriptor_ptr(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1553                               u16 selector, ulong *desc_addr_p)
1554 {
1555         struct desc_ptr dt;
1556         u16 index = selector >> 3;
1557         ulong addr;
1558
1559         get_descriptor_table_ptr(ctxt, selector, &dt);
1560
1561         if (dt.size < index * 8 + 7)
1562                 return emulate_gp(ctxt, selector & 0xfffc);
1563
1564         addr = dt.address + index * 8;
1565
1566 #ifdef CONFIG_X86_64
1567         if (addr >> 32 != 0) {
1568                 u64 efer = 0;
1569
1570                 ctxt->ops->get_msr(ctxt, MSR_EFER, &efer);
1571                 if (!(efer & EFER_LMA))
1572                         addr &= (u32)-1;
1573         }
1574 #endif
1575
1576         *desc_addr_p = addr;
1577         return X86EMUL_CONTINUE;
1578 }
1579
1580 /* allowed just for 8 bytes segments */
1581 static int read_segment_descriptor(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1582                                    u16 selector, struct desc_struct *desc,
1583                                    ulong *desc_addr_p)
1584 {
1585         int rc;
1586
1587         rc = get_descriptor_ptr(ctxt, selector, desc_addr_p);
1588         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1589                 return rc;
1590
1591         return linear_read_system(ctxt, *desc_addr_p, desc, sizeof(*desc));
1592 }
1593
1594 /* allowed just for 8 bytes segments */
1595 static int write_segment_descriptor(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1596                                     u16 selector, struct desc_struct *desc)
1597 {
1598         int rc;
1599         ulong addr;
1600
1601         rc = get_descriptor_ptr(ctxt, selector, &addr);
1602         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1603                 return rc;
1604
1605         return linear_write_system(ctxt, addr, desc, sizeof(*desc));
1606 }
1607
1608 static int __load_segment_descriptor(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1609                                      u16 selector, int seg, u8 cpl,
1610                                      enum x86_transfer_type transfer,
1611                                      struct desc_struct *desc)
1612 {
1613         struct desc_struct seg_desc, old_desc;
1614         u8 dpl, rpl;
1615         unsigned err_vec = GP_VECTOR;
1616         u32 err_code = 0;
1617         bool null_selector = !(selector & ~0x3); /* 0000-0003 are null */
1618         ulong desc_addr;
1619         int ret;
1620         u16 dummy;
1621         u32 base3 = 0;
1622
1623         memset(&seg_desc, 0, sizeof(seg_desc));
1624
1625         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_REAL) {
1626                 /* set real mode segment descriptor (keep limit etc. for
1627                  * unreal mode) */
1628                 ctxt->ops->get_segment(ctxt, &dummy, &seg_desc, NULL, seg);
1629                 set_desc_base(&seg_desc, selector << 4);
1630                 goto load;
1631         } else if (seg <= VCPU_SREG_GS && ctxt->mode == X86EMUL_MODE_VM86) {
1632                 /* VM86 needs a clean new segment descriptor */
1633                 set_desc_base(&seg_desc, selector << 4);
1634                 set_desc_limit(&seg_desc, 0xffff);
1635                 seg_desc.type = 3;
1636                 seg_desc.p = 1;
1637                 seg_desc.s = 1;
1638                 seg_desc.dpl = 3;
1639                 goto load;
1640         }
1641
1642         rpl = selector & 3;
1643
1644         /* TR should be in GDT only */
1645         if (seg == VCPU_SREG_TR && (selector & (1 << 2)))
1646                 goto exception;
1647
1648         /* NULL selector is not valid for TR, CS and (except for long mode) SS */
1649         if (null_selector) {
1650                 if (seg == VCPU_SREG_CS || seg == VCPU_SREG_TR)
1651                         goto exception;
1652
1653                 if (seg == VCPU_SREG_SS) {
1654                         if (ctxt->mode != X86EMUL_MODE_PROT64 || rpl != cpl)
1655                                 goto exception;
1656
1657                         /*
1658                          * ctxt->ops->set_segment expects the CPL to be in
1659                          * SS.DPL, so fake an expand-up 32-bit data segment.
1660                          */
1661                         seg_desc.type = 3;
1662                         seg_desc.p = 1;
1663                         seg_desc.s = 1;
1664                         seg_desc.dpl = cpl;
1665                         seg_desc.d = 1;
1666                         seg_desc.g = 1;
1667                 }
1668
1669                 /* Skip all following checks */
1670                 goto load;
1671         }
1672
1673         ret = read_segment_descriptor(ctxt, selector, &seg_desc, &desc_addr);
1674         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
1675                 return ret;
1676
1677         err_code = selector & 0xfffc;
1678         err_vec = (transfer == X86_TRANSFER_TASK_SWITCH) ? TS_VECTOR :
1679                                                            GP_VECTOR;
1680
1681         /* can't load system descriptor into segment selector */
1682         if (seg <= VCPU_SREG_GS && !seg_desc.s) {
1683                 if (transfer == X86_TRANSFER_CALL_JMP)
1684                         return X86EMUL_UNHANDLEABLE;
1685                 goto exception;
1686         }
1687
1688         if (!seg_desc.p) {
1689                 err_vec = (seg == VCPU_SREG_SS) ? SS_VECTOR : NP_VECTOR;
1690                 goto exception;
1691         }
1692
1693         dpl = seg_desc.dpl;
1694
1695         switch (seg) {
1696         case VCPU_SREG_SS:
1697                 /*
1698                  * segment is not a writable data segment or segment
1699                  * selector's RPL != CPL or segment selector's RPL != CPL
1700                  */
1701                 if (rpl != cpl || (seg_desc.type & 0xa) != 0x2 || dpl != cpl)
1702                         goto exception;
1703                 break;
1704         case VCPU_SREG_CS:
1705                 if (!(seg_desc.type & 8))
1706                         goto exception;
1707
1708                 if (seg_desc.type & 4) {
1709                         /* conforming */
1710                         if (dpl > cpl)
1711                                 goto exception;
1712                 } else {
1713                         /* nonconforming */
1714                         if (rpl > cpl || dpl != cpl)
1715                                 goto exception;
1716                 }
1717                 /* in long-mode d/b must be clear if l is set */
1718                 if (seg_desc.d && seg_desc.l) {
1719                         u64 efer = 0;
1720
1721                         ctxt->ops->get_msr(ctxt, MSR_EFER, &efer);
1722                         if (efer & EFER_LMA)
1723                                 goto exception;
1724                 }
1725
1726                 /* CS(RPL) <- CPL */
1727                 selector = (selector & 0xfffc) | cpl;
1728                 break;
1729         case VCPU_SREG_TR:
1730                 if (seg_desc.s || (seg_desc.type != 1 && seg_desc.type != 9))
1731                         goto exception;
1732                 old_desc = seg_desc;
1733                 seg_desc.type |= 2; /* busy */
1734                 ret = ctxt->ops->cmpxchg_emulated(ctxt, desc_addr, &old_desc, &seg_desc,
1735                                                   sizeof(seg_desc), &ctxt->exception);
1736                 if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
1737                         return ret;
1738                 break;
1739         case VCPU_SREG_LDTR:
1740                 if (seg_desc.s || seg_desc.type != 2)
1741                         goto exception;
1742                 break;
1743         default: /*  DS, ES, FS, or GS */
1744                 /*
1745                  * segment is not a data or readable code segment or
1746                  * ((segment is a data or nonconforming code segment)
1747                  * and (both RPL and CPL > DPL))
1748                  */
1749                 if ((seg_desc.type & 0xa) == 0x8 ||
1750                     (((seg_desc.type & 0xc) != 0xc) &&
1751                      (rpl > dpl && cpl > dpl)))
1752                         goto exception;
1753                 break;
1754         }
1755
1756         if (seg_desc.s) {
1757                 /* mark segment as accessed */
1758                 if (!(seg_desc.type & 1)) {
1759                         seg_desc.type |= 1;
1760                         ret = write_segment_descriptor(ctxt, selector,
1761                                                        &seg_desc);
1762                         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
1763                                 return ret;
1764                 }
1765         } else if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64) {
1766                 ret = linear_read_system(ctxt, desc_addr+8, &base3, sizeof(base3));
1767                 if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
1768                         return ret;
1769                 if (emul_is_noncanonical_address(get_desc_base(&seg_desc) |
1770                                 ((u64)base3 << 32), ctxt))
1771                         return emulate_gp(ctxt, 0);
1772         }
1773 load:
1774         ctxt->ops->set_segment(ctxt, selector, &seg_desc, base3, seg);
1775         if (desc)
1776                 *desc = seg_desc;
1777         return X86EMUL_CONTINUE;
1778 exception:
1779         return emulate_exception(ctxt, err_vec, err_code, true);
1780 }
1781
1782 static int load_segment_descriptor(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1783                                    u16 selector, int seg)
1784 {
1785         u8 cpl = ctxt->ops->cpl(ctxt);
1786
1787         /*
1788          * None of MOV, POP and LSS can load a NULL selector in CPL=3, but
1789          * they can load it at CPL<3 (Intel's manual says only LSS can,
1790          * but it's wrong).
1791          *
1792          * However, the Intel manual says that putting IST=1/DPL=3 in
1793          * an interrupt gate will result in SS=3 (the AMD manual instead
1794          * says it doesn't), so allow SS=3 in __load_segment_descriptor
1795          * and only forbid it here.
1796          */
1797         if (seg == VCPU_SREG_SS && selector == 3 &&
1798             ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64)
1799                 return emulate_exception(ctxt, GP_VECTOR, 0, true);
1800
1801         return __load_segment_descriptor(ctxt, selector, seg, cpl,
1802                                          X86_TRANSFER_NONE, NULL);
1803 }
1804
1805 static void write_register_operand(struct operand *op)
1806 {
1807         return assign_register(op->addr.reg, op->val, op->bytes);
1808 }
1809
1810 static int writeback(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, struct operand *op)
1811 {
1812         switch (op->type) {
1813         case OP_REG:
1814                 write_register_operand(op);
1815                 break;
1816         case OP_MEM:
1817                 if (ctxt->lock_prefix)
1818                         return segmented_cmpxchg(ctxt,
1819                                                  op->addr.mem,
1820                                                  &op->orig_val,
1821                                                  &op->val,
1822                                                  op->bytes);
1823                 else
1824                         return segmented_write(ctxt,
1825                                                op->addr.mem,
1826                                                &op->val,
1827                                                op->bytes);
1828                 break;
1829         case OP_MEM_STR:
1830                 return segmented_write(ctxt,
1831                                        op->addr.mem,
1832                                        op->data,
1833                                        op->bytes * op->count);
1834                 break;
1835         case OP_XMM:
1836                 write_sse_reg(ctxt, &op->vec_val, op->addr.xmm);
1837                 break;
1838         case OP_MM:
1839                 write_mmx_reg(ctxt, &op->mm_val, op->addr.mm);
1840                 break;
1841         case OP_NONE:
1842                 /* no writeback */
1843                 break;
1844         default:
1845                 break;
1846         }
1847         return X86EMUL_CONTINUE;
1848 }
1849
1850 static int push(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, void *data, int bytes)
1851 {
1852         struct segmented_address addr;
1853
1854         rsp_increment(ctxt, -bytes);
1855         addr.ea = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RSP) & stack_mask(ctxt);
1856         addr.seg = VCPU_SREG_SS;
1857
1858         return segmented_write(ctxt, addr, data, bytes);
1859 }
1860
1861 static int em_push(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1862 {
1863         /* Disable writeback. */
1864         ctxt->dst.type = OP_NONE;
1865         return push(ctxt, &ctxt->src.val, ctxt->op_bytes);
1866 }
1867
1868 static int emulate_pop(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1869                        void *dest, int len)
1870 {
1871         int rc;
1872         struct segmented_address addr;
1873
1874         addr.ea = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RSP) & stack_mask(ctxt);
1875         addr.seg = VCPU_SREG_SS;
1876         rc = segmented_read(ctxt, addr, dest, len);
1877         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1878                 return rc;
1879
1880         rsp_increment(ctxt, len);
1881         return rc;
1882 }
1883
1884 static int em_pop(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1885 {
1886         return emulate_pop(ctxt, &ctxt->dst.val, ctxt->op_bytes);
1887 }
1888
1889 static int emulate_popf(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1890                         void *dest, int len)
1891 {
1892         int rc;
1893         unsigned long val, change_mask;
1894         int iopl = (ctxt->eflags & X86_EFLAGS_IOPL) >> X86_EFLAGS_IOPL_BIT;
1895         int cpl = ctxt->ops->cpl(ctxt);
1896
1897         rc = emulate_pop(ctxt, &val, len);
1898         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1899                 return rc;
1900
1901         change_mask = X86_EFLAGS_CF | X86_EFLAGS_PF | X86_EFLAGS_AF |
1902                       X86_EFLAGS_ZF | X86_EFLAGS_SF | X86_EFLAGS_OF |
1903                       X86_EFLAGS_TF | X86_EFLAGS_DF | X86_EFLAGS_NT |
1904                       X86_EFLAGS_AC | X86_EFLAGS_ID;
1905
1906         switch(ctxt->mode) {
1907         case X86EMUL_MODE_PROT64:
1908         case X86EMUL_MODE_PROT32:
1909         case X86EMUL_MODE_PROT16:
1910                 if (cpl == 0)
1911                         change_mask |= X86_EFLAGS_IOPL;
1912                 if (cpl <= iopl)
1913                         change_mask |= X86_EFLAGS_IF;
1914                 break;
1915         case X86EMUL_MODE_VM86:
1916                 if (iopl < 3)
1917                         return emulate_gp(ctxt, 0);
1918                 change_mask |= X86_EFLAGS_IF;
1919                 break;
1920         default: /* real mode */
1921                 change_mask |= (X86_EFLAGS_IOPL | X86_EFLAGS_IF);
1922                 break;
1923         }
1924
1925         *(unsigned long *)dest =
1926                 (ctxt->eflags & ~change_mask) | (val & change_mask);
1927
1928         return rc;
1929 }
1930
1931 static int em_popf(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1932 {
1933         ctxt->dst.type = OP_REG;
1934         ctxt->dst.addr.reg = &ctxt->eflags;
1935         ctxt->dst.bytes = ctxt->op_bytes;
1936         return emulate_popf(ctxt, &ctxt->dst.val, ctxt->op_bytes);
1937 }
1938
1939 static int em_enter(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1940 {
1941         int rc;
1942         unsigned frame_size = ctxt->src.val;
1943         unsigned nesting_level = ctxt->src2.val & 31;
1944         ulong rbp;
1945
1946         if (nesting_level)
1947                 return X86EMUL_UNHANDLEABLE;
1948
1949         rbp = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RBP);
1950         rc = push(ctxt, &rbp, stack_size(ctxt));
1951         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1952                 return rc;
1953         assign_masked(reg_rmw(ctxt, VCPU_REGS_RBP), reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RSP),
1954                       stack_mask(ctxt));
1955         assign_masked(reg_rmw(ctxt, VCPU_REGS_RSP),
1956                       reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RSP) - frame_size,
1957                       stack_mask(ctxt));
1958         return X86EMUL_CONTINUE;
1959 }
1960
1961 static int em_leave(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1962 {
1963         assign_masked(reg_rmw(ctxt, VCPU_REGS_RSP), reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RBP),
1964                       stack_mask(ctxt));
1965         return emulate_pop(ctxt, reg_rmw(ctxt, VCPU_REGS_RBP), ctxt->op_bytes);
1966 }
1967
1968 static int em_push_sreg(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1969 {
1970         int seg = ctxt->src2.val;
1971
1972         ctxt->src.val = get_segment_selector(ctxt, seg);
1973         if (ctxt->op_bytes == 4) {
1974                 rsp_increment(ctxt, -2);
1975                 ctxt->op_bytes = 2;
1976         }
1977
1978         return em_push(ctxt);
1979 }
1980
1981 static int em_pop_sreg(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1982 {
1983         int seg = ctxt->src2.val;
1984         unsigned long selector;
1985         int rc;
1986
1987         rc = emulate_pop(ctxt, &selector, 2);
1988         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1989                 return rc;
1990
1991         if (ctxt->modrm_reg == VCPU_SREG_SS)
1992                 ctxt->interruptibility = KVM_X86_SHADOW_INT_MOV_SS;
1993         if (ctxt->op_bytes > 2)
1994                 rsp_increment(ctxt, ctxt->op_bytes - 2);
1995
1996         rc = load_segment_descriptor(ctxt, (u16)selector, seg);
1997         return rc;
1998 }
1999
2000 static int em_pusha(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2001 {
2002         unsigned long old_esp = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RSP);
2003         int rc = X86EMUL_CONTINUE;
2004         int reg = VCPU_REGS_RAX;
2005
2006         while (reg <= VCPU_REGS_RDI) {
2007                 (reg == VCPU_REGS_RSP) ?
2008                 (ctxt->src.val = old_esp) : (ctxt->src.val = reg_read(ctxt, reg));
2009
2010                 rc = em_push(ctxt);
2011                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2012                         return rc;
2013
2014                 ++reg;
2015         }
2016
2017         return rc;
2018 }
2019
2020 static int em_pushf(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2021 {
2022         ctxt->src.val = (unsigned long)ctxt->eflags & ~X86_EFLAGS_VM;
2023         return em_push(ctxt);
2024 }
2025
2026 static int em_popa(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2027 {
2028         int rc = X86EMUL_CONTINUE;
2029         int reg = VCPU_REGS_RDI;
2030         u32 val;
2031
2032         while (reg >= VCPU_REGS_RAX) {
2033                 if (reg == VCPU_REGS_RSP) {
2034                         rsp_increment(ctxt, ctxt->op_bytes);
2035                         --reg;
2036                 }
2037
2038                 rc = emulate_pop(ctxt, &val, ctxt->op_bytes);
2039                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2040                         break;
2041                 assign_register(reg_rmw(ctxt, reg), val, ctxt->op_bytes);
2042                 --reg;
2043         }
2044         return rc;
2045 }
2046
2047 static int __emulate_int_real(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int irq)
2048 {
2049         const struct x86_emulate_ops *ops = ctxt->ops;
2050         int rc;
2051         struct desc_ptr dt;
2052         gva_t cs_addr;
2053         gva_t eip_addr;
2054         u16 cs, eip;
2055
2056         /* TODO: Add limit checks */
2057         ctxt->src.val = ctxt->eflags;
2058         rc = em_push(ctxt);
2059         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2060                 return rc;
2061
2062         ctxt->eflags &= ~(X86_EFLAGS_IF | X86_EFLAGS_TF | X86_EFLAGS_AC);
2063
2064         ctxt->src.val = get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_CS);
2065         rc = em_push(ctxt);
2066         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2067                 return rc;
2068
2069         ctxt->src.val = ctxt->_eip;
2070         rc = em_push(ctxt);
2071         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2072                 return rc;
2073
2074         ops->get_idt(ctxt, &dt);
2075
2076         eip_addr = dt.address + (irq << 2);
2077         cs_addr = dt.address + (irq << 2) + 2;
2078
2079         rc = linear_read_system(ctxt, cs_addr, &cs, 2);
2080         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2081                 return rc;
2082
2083         rc = linear_read_system(ctxt, eip_addr, &eip, 2);
2084         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2085                 return rc;
2086
2087         rc = load_segment_descriptor(ctxt, cs, VCPU_SREG_CS);
2088         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2089                 return rc;
2090
2091         ctxt->_eip = eip;
2092
2093         return rc;
2094 }
2095
2096 int emulate_int_real(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int irq)
2097 {
2098         int rc;
2099
2100         invalidate_registers(ctxt);
2101         rc = __emulate_int_real(ctxt, irq);
2102         if (rc == X86EMUL_CONTINUE)
2103                 writeback_registers(ctxt);
2104         return rc;
2105 }
2106
2107 static int emulate_int(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int irq)
2108 {
2109         switch(ctxt->mode) {
2110         case X86EMUL_MODE_REAL:
2111                 return __emulate_int_real(ctxt, irq);
2112         case X86EMUL_MODE_VM86:
2113         case X86EMUL_MODE_PROT16:
2114         case X86EMUL_MODE_PROT32:
2115         case X86EMUL_MODE_PROT64:
2116         default:
2117                 /* Protected mode interrupts unimplemented yet */
2118                 return X86EMUL_UNHANDLEABLE;
2119         }
2120 }
2121
2122 static int emulate_iret_real(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2123 {
2124         int rc = X86EMUL_CONTINUE;
2125         unsigned long temp_eip = 0;
2126         unsigned long temp_eflags = 0;
2127         unsigned long cs = 0;
2128         unsigned long mask = X86_EFLAGS_CF | X86_EFLAGS_PF | X86_EFLAGS_AF |
2129                              X86_EFLAGS_ZF | X86_EFLAGS_SF | X86_EFLAGS_TF |
2130                              X86_EFLAGS_IF | X86_EFLAGS_DF | X86_EFLAGS_OF |
2131                              X86_EFLAGS_IOPL | X86_EFLAGS_NT | X86_EFLAGS_RF |
2132                              X86_EFLAGS_AC | X86_EFLAGS_ID |
2133                              X86_EFLAGS_FIXED;
2134         unsigned long vm86_mask = X86_EFLAGS_VM | X86_EFLAGS_VIF |
2135                                   X86_EFLAGS_VIP;
2136
2137         /* TODO: Add stack limit check */
2138
2139         rc = emulate_pop(ctxt, &temp_eip, ctxt->op_bytes);
2140
2141         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2142                 return rc;
2143
2144         if (temp_eip & ~0xffff)
2145                 return emulate_gp(ctxt, 0);
2146
2147         rc = emulate_pop(ctxt, &cs, ctxt->op_bytes);
2148
2149         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2150                 return rc;
2151
2152         rc = emulate_pop(ctxt, &temp_eflags, ctxt->op_bytes);
2153
2154         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2155                 return rc;
2156
2157         rc = load_segment_descriptor(ctxt, (u16)cs, VCPU_SREG_CS);
2158
2159         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2160                 return rc;
2161
2162         ctxt->_eip = temp_eip;
2163
2164         if (ctxt->op_bytes == 4)
2165                 ctxt->eflags = ((temp_eflags & mask) | (ctxt->eflags & vm86_mask));
2166         else if (ctxt->op_bytes == 2) {
2167                 ctxt->eflags &= ~0xffff;
2168                 ctxt->eflags |= temp_eflags;
2169         }
2170
2171         ctxt->eflags &= ~EFLG_RESERVED_ZEROS_MASK; /* Clear reserved zeros */
2172         ctxt->eflags |= X86_EFLAGS_FIXED;
2173         ctxt->ops->set_nmi_mask(ctxt, false);
2174
2175         return rc;
2176 }
2177
2178 static int em_iret(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2179 {
2180         switch(ctxt->mode) {
2181         case X86EMUL_MODE_REAL:
2182                 return emulate_iret_real(ctxt);
2183         case X86EMUL_MODE_VM86:
2184         case X86EMUL_MODE_PROT16:
2185         case X86EMUL_MODE_PROT32:
2186         case X86EMUL_MODE_PROT64:
2187         default:
2188                 /* iret from protected mode unimplemented yet */
2189                 return X86EMUL_UNHANDLEABLE;
2190         }
2191 }
2192
2193 static int em_jmp_far(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2194 {
2195         int rc;
2196         unsigned short sel;
2197         struct desc_struct new_desc;
2198         u8 cpl = ctxt->ops->cpl(ctxt);
2199
2200         memcpy(&sel, ctxt->src.valptr + ctxt->op_bytes, 2);
2201
2202         rc = __load_segment_descriptor(ctxt, sel, VCPU_SREG_CS, cpl,
2203                                        X86_TRANSFER_CALL_JMP,
2204                                        &new_desc);
2205         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2206                 return rc;
2207
2208         rc = assign_eip_far(ctxt, ctxt->src.val, &new_desc);
2209         /* Error handling is not implemented. */
2210         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2211                 return X86EMUL_UNHANDLEABLE;
2212
2213         return rc;
2214 }
2215
2216 static int em_jmp_abs(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2217 {
2218         return assign_eip_near(ctxt, ctxt->src.val);
2219 }
2220
2221 static int em_call_near_abs(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2222 {
2223         int rc;
2224         long int old_eip;
2225
2226         old_eip = ctxt->_eip;
2227         rc = assign_eip_near(ctxt, ctxt->src.val);
2228         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2229                 return rc;
2230         ctxt->src.val = old_eip;
2231         rc = em_push(ctxt);
2232         return rc;
2233 }
2234
2235 static int em_cmpxchg8b(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2236 {
2237         u64 old = ctxt->dst.orig_val64;
2238
2239         if (ctxt->dst.bytes == 16)
2240                 return X86EMUL_UNHANDLEABLE;
2241
2242         if (((u32) (old >> 0) != (u32) reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RAX)) ||
2243             ((u32) (old >> 32) != (u32) reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RDX))) {
2244                 *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RAX) = (u32) (old >> 0);
2245                 *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RDX) = (u32) (old >> 32);
2246                 ctxt->eflags &= ~X86_EFLAGS_ZF;
2247         } else {
2248                 ctxt->dst.val64 = ((u64)reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RCX) << 32) |
2249                         (u32) reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RBX);
2250
2251                 ctxt->eflags |= X86_EFLAGS_ZF;
2252         }
2253         return X86EMUL_CONTINUE;
2254 }
2255
2256 static int em_ret(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2257 {
2258         int rc;
2259         unsigned long eip;
2260
2261         rc = emulate_pop(ctxt, &eip, ctxt->op_bytes);
2262         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2263                 return rc;
2264
2265         return assign_eip_near(ctxt, eip);
2266 }
2267
2268 static int em_ret_far(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2269 {
2270         int rc;
2271         unsigned long eip, cs;
2272         int cpl = ctxt->ops->cpl(ctxt);
2273         struct desc_struct new_desc;
2274
2275         rc = emulate_pop(ctxt, &eip, ctxt->op_bytes);
2276         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2277                 return rc;
2278         rc = emulate_pop(ctxt, &cs, ctxt->op_bytes);
2279         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2280                 return rc;
2281         /* Outer-privilege level return is not implemented */
2282         if (ctxt->mode >= X86EMUL_MODE_PROT16 && (cs & 3) > cpl)
2283                 return X86EMUL_UNHANDLEABLE;
2284         rc = __load_segment_descriptor(ctxt, (u16)cs, VCPU_SREG_CS, cpl,
2285                                        X86_TRANSFER_RET,
2286                                        &new_desc);
2287         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2288                 return rc;
2289         rc = assign_eip_far(ctxt, eip, &new_desc);
2290         /* Error handling is not implemented. */
2291         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2292                 return X86EMUL_UNHANDLEABLE;
2293
2294         return rc;
2295 }
2296
2297 static int em_ret_far_imm(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2298 {
2299         int rc;
2300
2301         rc = em_ret_far(ctxt);
2302         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2303                 return rc;
2304         rsp_increment(ctxt, ctxt->src.val);
2305         return X86EMUL_CONTINUE;
2306 }
2307
2308 static int em_cmpxchg(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2309 {
2310         /* Save real source value, then compare EAX against destination. */
2311         ctxt->dst.orig_val = ctxt->dst.val;
2312         ctxt->dst.val = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RAX);
2313         ctxt->src.orig_val = ctxt->src.val;
2314         ctxt->src.val = ctxt->dst.orig_val;
2315         fastop(ctxt, em_cmp);
2316
2317         if (ctxt->eflags & X86_EFLAGS_ZF) {
2318                 /* Success: write back to memory; no update of EAX */
2319                 ctxt->src.type = OP_NONE;
2320                 ctxt->dst.val = ctxt->src.orig_val;
2321         } else {
2322                 /* Failure: write the value we saw to EAX. */
2323                 ctxt->src.type = OP_REG;
2324                 ctxt->src.addr.reg = reg_rmw(ctxt, VCPU_REGS_RAX);
2325                 ctxt->src.val = ctxt->dst.orig_val;
2326                 /* Create write-cycle to dest by writing the same value */
2327                 ctxt->dst.val = ctxt->dst.orig_val;
2328         }
2329         return X86EMUL_CONTINUE;
2330 }
2331
2332 static int em_lseg(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2333 {
2334         int seg = ctxt->src2.val;
2335         unsigned short sel;
2336         int rc;
2337
2338         memcpy(&sel, ctxt->src.valptr + ctxt->op_bytes, 2);
2339
2340         rc = load_segment_descriptor(ctxt, sel, seg);
2341         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2342                 return rc;
2343
2344         ctxt->dst.val = ctxt->src.val;
2345         return rc;
2346 }
2347
2348 static int emulator_has_longmode(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2349 {
2350 #ifdef CONFIG_X86_64
2351         u32 eax, ebx, ecx, edx;
2352
2353         eax = 0x80000001;
2354         ecx = 0;
2355         ctxt->ops->get_cpuid(ctxt, &eax, &ebx, &ecx, &edx, false);
2356         return edx & bit(X86_FEATURE_LM);
2357 #else
2358         return false;
2359 #endif
2360 }
2361
2362 static void rsm_set_desc_flags(struct desc_struct *desc, u32 flags)
2363 {
2364         desc->g    = (flags >> 23) & 1;
2365         desc->d    = (flags >> 22) & 1;
2366         desc->l    = (flags >> 21) & 1;
2367         desc->avl  = (flags >> 20) & 1;
2368         desc->p    = (flags >> 15) & 1;
2369         desc->dpl  = (flags >> 13) & 3;
2370         desc->s    = (flags >> 12) & 1;
2371         desc->type = (flags >>  8) & 15;
2372 }
2373
2374 static int rsm_load_seg_32(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, const char *smstate,
2375                            int n)
2376 {
2377         struct desc_struct desc;
2378         int offset;
2379         u16 selector;
2380
2381         selector = GET_SMSTATE(u32, smstate, 0x7fa8 + n * 4);
2382
2383         if (n < 3)
2384                 offset = 0x7f84 + n * 12;
2385         else
2386                 offset = 0x7f2c + (n - 3) * 12;
2387
2388         set_desc_base(&desc,      GET_SMSTATE(u32, smstate, offset + 8));
2389         set_desc_limit(&desc,     GET_SMSTATE(u32, smstate, offset + 4));
2390         rsm_set_desc_flags(&desc, GET_SMSTATE(u32, smstate, offset));
2391         ctxt->ops->set_segment(ctxt, selector, &desc, 0, n);
2392         return X86EMUL_CONTINUE;
2393 }
2394
2395 #ifdef CONFIG_X86_64
2396 static int rsm_load_seg_64(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, const char *smstate,
2397                            int n)
2398 {
2399         struct desc_struct desc;
2400         int offset;
2401         u16 selector;
2402         u32 base3;
2403
2404         offset = 0x7e00 + n * 16;
2405
2406         selector =                GET_SMSTATE(u16, smstate, offset);
2407         rsm_set_desc_flags(&desc, GET_SMSTATE(u16, smstate, offset + 2) << 8);
2408         set_desc_limit(&desc,     GET_SMSTATE(u32, smstate, offset + 4));
2409         set_desc_base(&desc,      GET_SMSTATE(u32, smstate, offset + 8));
2410         base3 =                   GET_SMSTATE(u32, smstate, offset + 12);
2411
2412         ctxt->ops->set_segment(ctxt, selector, &desc, base3, n);
2413         return X86EMUL_CONTINUE;
2414 }
2415 #endif
2416
2417 static int rsm_enter_protected_mode(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
2418                                     u64 cr0, u64 cr3, u64 cr4)
2419 {
2420         int bad;
2421         u64 pcid;
2422
2423         /* In order to later set CR4.PCIDE, CR3[11:0] must be zero.  */
2424         pcid = 0;
2425         if (cr4 & X86_CR4_PCIDE) {
2426                 pcid = cr3 & 0xfff;
2427                 cr3 &= ~0xfff;
2428         }
2429
2430         bad = ctxt->ops->set_cr(ctxt, 3, cr3);
2431         if (bad)
2432                 return X86EMUL_UNHANDLEABLE;
2433
2434         /*
2435          * First enable PAE, long mode needs it before CR0.PG = 1 is set.
2436          * Then enable protected mode.  However, PCID cannot be enabled
2437          * if EFER.LMA=0, so set it separately.
2438          */
2439         bad = ctxt->ops->set_cr(ctxt, 4, cr4 & ~X86_CR4_PCIDE);
2440         if (bad)
2441                 return X86EMUL_UNHANDLEABLE;
2442
2443         bad = ctxt->ops->set_cr(ctxt, 0, cr0);
2444         if (bad)
2445                 return X86EMUL_UNHANDLEABLE;
2446
2447         if (cr4 & X86_CR4_PCIDE) {
2448                 bad = ctxt->ops->set_cr(ctxt, 4, cr4);
2449                 if (bad)
2450                         return X86EMUL_UNHANDLEABLE;
2451                 if (pcid) {
2452                         bad = ctxt->ops->set_cr(ctxt, 3, cr3 | pcid);
2453                         if (bad)
2454                                 return X86EMUL_UNHANDLEABLE;
2455                 }
2456
2457         }
2458
2459         return X86EMUL_CONTINUE;
2460 }
2461
2462 static int rsm_load_state_32(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
2463                              const char *smstate)
2464 {
2465         struct desc_struct desc;
2466         struct desc_ptr dt;
2467         u16 selector;
2468         u32 val, cr0, cr3, cr4;
2469         int i;
2470
2471         cr0 =                      GET_SMSTATE(u32, smstate, 0x7ffc);
2472         cr3 =                      GET_SMSTATE(u32, smstate, 0x7ff8);
2473         ctxt->eflags =             GET_SMSTATE(u32, smstate, 0x7ff4) | X86_EFLAGS_FIXED;
2474         ctxt->_eip =               GET_SMSTATE(u32, smstate, 0x7ff0);
2475
2476         for (i = 0; i < 8; i++)
2477                 *reg_write(ctxt, i) = GET_SMSTATE(u32, smstate, 0x7fd0 + i * 4);
2478
2479         val = GET_SMSTATE(u32, smstate, 0x7fcc);
2480         ctxt->ops->set_dr(ctxt, 6, (val & DR6_VOLATILE) | DR6_FIXED_1);
2481         val = GET_SMSTATE(u32, smstate, 0x7fc8);
2482         ctxt->ops->set_dr(ctxt, 7, (val & DR7_VOLATILE) | DR7_FIXED_1);
2483
2484         selector =                 GET_SMSTATE(u32, smstate, 0x7fc4);
2485         set_desc_base(&desc,       GET_SMSTATE(u32, smstate, 0x7f64));
2486         set_desc_limit(&desc,      GET_SMSTATE(u32, smstate, 0x7f60));
2487         rsm_set_desc_flags(&desc,  GET_SMSTATE(u32, smstate, 0x7f5c));
2488         ctxt->ops->set_segment(ctxt, selector, &desc, 0, VCPU_SREG_TR);
2489
2490         selector =                 GET_SMSTATE(u32, smstate, 0x7fc0);
2491         set_desc_base(&desc,       GET_SMSTATE(u32, smstate, 0x7f80));
2492         set_desc_limit(&desc,      GET_SMSTATE(u32, smstate, 0x7f7c));
2493         rsm_set_desc_flags(&desc,  GET_SMSTATE(u32, smstate, 0x7f78));
2494         ctxt->ops->set_segment(ctxt, selector, &desc, 0, VCPU_SREG_LDTR);
2495
2496         dt.address =               GET_SMSTATE(u32, smstate, 0x7f74);
2497         dt.size =                  GET_SMSTATE(u32, smstate, 0x7f70);
2498         ctxt->ops->set_gdt(ctxt, &dt);
2499
2500         dt.address =               GET_SMSTATE(u32, smstate, 0x7f58);
2501         dt.size =                  GET_SMSTATE(u32, smstate, 0x7f54);
2502         ctxt->ops->set_idt(ctxt, &dt);
2503
2504         for (i = 0; i < 6; i++) {
2505                 int r = rsm_load_seg_32(ctxt, smstate, i);
2506                 if (r != X86EMUL_CONTINUE)
2507                         return r;
2508         }
2509
2510         cr4 = GET_SMSTATE(u32, smstate, 0x7f14);
2511
2512         ctxt->ops->set_smbase(ctxt, GET_SMSTATE(u32, smstate, 0x7ef8));
2513
2514         return rsm_enter_protected_mode(ctxt, cr0, cr3, cr4);
2515 }
2516
2517 #ifdef CONFIG_X86_64
2518 static int rsm_load_state_64(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
2519                              const char *smstate)
2520 {
2521         struct desc_struct desc;
2522         struct desc_ptr dt;
2523         u64 val, cr0, cr3, cr4;
2524         u32 base3;
2525         u16 selector;
2526         int i, r;
2527
2528         for (i = 0; i < 16; i++)
2529                 *reg_write(ctxt, i) = GET_SMSTATE(u64, smstate, 0x7ff8 - i * 8);
2530
2531         ctxt->_eip   = GET_SMSTATE(u64, smstate, 0x7f78);
2532         ctxt->eflags = GET_SMSTATE(u32, smstate, 0x7f70) | X86_EFLAGS_FIXED;
2533
2534         val = GET_SMSTATE(u32, smstate, 0x7f68);
2535         ctxt->ops->set_dr(ctxt, 6, (val & DR6_VOLATILE) | DR6_FIXED_1);
2536         val = GET_SMSTATE(u32, smstate, 0x7f60);
2537         ctxt->ops->set_dr(ctxt, 7, (val & DR7_VOLATILE) | DR7_FIXED_1);
2538
2539         cr0 =                       GET_SMSTATE(u64, smstate, 0x7f58);
2540         cr3 =                       GET_SMSTATE(u64, smstate, 0x7f50);
2541         cr4 =                       GET_SMSTATE(u64, smstate, 0x7f48);
2542         ctxt->ops->set_smbase(ctxt, GET_SMSTATE(u32, smstate, 0x7f00));
2543         val =                       GET_SMSTATE(u64, smstate, 0x7ed0);
2544         ctxt->ops->set_msr(ctxt, MSR_EFER, val & ~EFER_LMA);
2545
2546         selector =                  GET_SMSTATE(u32, smstate, 0x7e90);
2547         rsm_set_desc_flags(&desc,   GET_SMSTATE(u32, smstate, 0x7e92) << 8);
2548         set_desc_limit(&desc,       GET_SMSTATE(u32, smstate, 0x7e94));
2549         set_desc_base(&desc,        GET_SMSTATE(u32, smstate, 0x7e98));
2550         base3 =                     GET_SMSTATE(u32, smstate, 0x7e9c);
2551         ctxt->ops->set_segment(ctxt, selector, &desc, base3, VCPU_SREG_TR);
2552
2553         dt.size =                   GET_SMSTATE(u32, smstate, 0x7e84);
2554         dt.address =                GET_SMSTATE(u64, smstate, 0x7e88);
2555         ctxt->ops->set_idt(ctxt, &dt);
2556
2557         selector =                  GET_SMSTATE(u32, smstate, 0x7e70);
2558         rsm_set_desc_flags(&desc,   GET_SMSTATE(u32, smstate, 0x7e72) << 8);
2559         set_desc_limit(&desc,       GET_SMSTATE(u32, smstate, 0x7e74));
2560         set_desc_base(&desc,        GET_SMSTATE(u32, smstate, 0x7e78));
2561         base3 =                     GET_SMSTATE(u32, smstate, 0x7e7c);
2562         ctxt->ops->set_segment(ctxt, selector, &desc, base3, VCPU_SREG_LDTR);
2563
2564         dt.size =                   GET_SMSTATE(u32, smstate, 0x7e64);
2565         dt.address =                GET_SMSTATE(u64, smstate, 0x7e68);
2566         ctxt->ops->set_gdt(ctxt, &dt);
2567
2568         r = rsm_enter_protected_mode(ctxt, cr0, cr3, cr4);
2569         if (r != X86EMUL_CONTINUE)
2570                 return r;
2571
2572         for (i = 0; i < 6; i++) {
2573                 r = rsm_load_seg_64(ctxt, smstate, i);
2574                 if (r != X86EMUL_CONTINUE)
2575                         return r;
2576         }
2577
2578         return X86EMUL_CONTINUE;
2579 }
2580 #endif
2581
2582 static int em_rsm(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2583 {
2584         unsigned long cr0, cr4, efer;
2585         char buf[512];
2586         u64 smbase;
2587         int ret;
2588
2589         if ((ctxt->ops->get_hflags(ctxt) & X86EMUL_SMM_MASK) == 0)
2590                 return emulate_ud(ctxt);
2591
2592         smbase = ctxt->ops->get_smbase(ctxt);
2593
2594         ret = ctxt->ops->read_phys(ctxt, smbase + 0xfe00, buf, sizeof(buf));
2595         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2596                 return X86EMUL_UNHANDLEABLE;
2597
2598         if ((ctxt->ops->get_hflags(ctxt) & X86EMUL_SMM_INSIDE_NMI_MASK) == 0)
2599                 ctxt->ops->set_nmi_mask(ctxt, false);
2600
2601         ctxt->ops->set_hflags(ctxt, ctxt->ops->get_hflags(ctxt) &
2602                 ~(X86EMUL_SMM_INSIDE_NMI_MASK | X86EMUL_SMM_MASK));
2603
2604         /*
2605          * Get back to real mode, to prepare a safe state in which to load
2606          * CR0/CR3/CR4/EFER.  It's all a bit more complicated if the vCPU
2607          * supports long mode.
2608          */
2609         if (emulator_has_longmode(ctxt)) {
2610                 struct desc_struct cs_desc;
2611
2612                 /* Zero CR4.PCIDE before CR0.PG.  */
2613                 cr4 = ctxt->ops->get_cr(ctxt, 4);
2614                 if (cr4 & X86_CR4_PCIDE)
2615                         ctxt->ops->set_cr(ctxt, 4, cr4 & ~X86_CR4_PCIDE);
2616
2617                 /* A 32-bit code segment is required to clear EFER.LMA.  */
2618                 memset(&cs_desc, 0, sizeof(cs_desc));
2619                 cs_desc.type = 0xb;
2620                 cs_desc.s = cs_desc.g = cs_desc.p = 1;
2621                 ctxt->ops->set_segment(ctxt, 0, &cs_desc, 0, VCPU_SREG_CS);
2622         }
2623
2624         /* For the 64-bit case, this will clear EFER.LMA.  */
2625         cr0 = ctxt->ops->get_cr(ctxt, 0);
2626         if (cr0 & X86_CR0_PE)
2627                 ctxt->ops->set_cr(ctxt, 0, cr0 & ~(X86_CR0_PG | X86_CR0_PE));
2628
2629         if (emulator_has_longmode(ctxt)) {
2630                 /* Clear CR4.PAE before clearing EFER.LME. */
2631                 cr4 = ctxt->ops->get_cr(ctxt, 4);
2632                 if (cr4 & X86_CR4_PAE)
2633                         ctxt->ops->set_cr(ctxt, 4, cr4 & ~X86_CR4_PAE);
2634
2635                 /* And finally go back to 32-bit mode.  */
2636                 efer = 0;
2637                 ctxt->ops->set_msr(ctxt, MSR_EFER, efer);
2638         }
2639
2640         /*
2641          * Give pre_leave_smm() a chance to make ISA-specific changes to the
2642          * vCPU state (e.g. enter guest mode) before loading state from the SMM
2643          * state-save area.
2644          */
2645         if (ctxt->ops->pre_leave_smm(ctxt, buf))
2646                 return X86EMUL_UNHANDLEABLE;
2647
2648 #ifdef CONFIG_X86_64
2649         if (emulator_has_longmode(ctxt))
2650                 ret = rsm_load_state_64(ctxt, buf);
2651         else
2652 #endif
2653                 ret = rsm_load_state_32(ctxt, buf);
2654
2655         if (ret != X86EMUL_CONTINUE) {
2656                 /* FIXME: should triple fault */
2657                 return X86EMUL_UNHANDLEABLE;
2658         }
2659
2660         ctxt->ops->post_leave_smm(ctxt);
2661
2662         return X86EMUL_CONTINUE;
2663 }
2664
2665 static void
2666 setup_syscalls_segments(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
2667                         struct desc_struct *cs, struct desc_struct *ss)
2668 {
2669         cs->l = 0;              /* will be adjusted later */
2670         set_desc_base(cs, 0);   /* flat segment */
2671         cs->g = 1;              /* 4kb granularity */
2672         set_desc_limit(cs, 0xfffff);    /* 4GB limit */
2673         cs->type = 0x0b;        /* Read, Execute, Accessed */
2674         cs->s = 1;
2675         cs->dpl = 0;            /* will be adjusted later */
2676         cs->p = 1;
2677         cs->d = 1;
2678         cs->avl = 0;
2679
2680         set_desc_base(ss, 0);   /* flat segment */
2681         set_desc_limit(ss, 0xfffff);    /* 4GB limit */
2682         ss->g = 1;              /* 4kb granularity */
2683         ss->s = 1;
2684         ss->type = 0x03;        /* Read/Write, Accessed */
2685         ss->d = 1;              /* 32bit stack segment */
2686         ss->dpl = 0;
2687         ss->p = 1;
2688         ss->l = 0;
2689         ss->avl = 0;
2690 }
2691
2692 static bool vendor_intel(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2693 {
2694         u32 eax, ebx, ecx, edx;
2695
2696         eax = ecx = 0;
2697         ctxt->ops->get_cpuid(ctxt, &eax, &ebx, &ecx, &edx, false);
2698         return ebx == X86EMUL_CPUID_VENDOR_GenuineIntel_ebx
2699                 && ecx == X86EMUL_CPUID_VENDOR_GenuineIntel_ecx
2700                 && edx == X86EMUL_CPUID_VENDOR_GenuineIntel_edx;
2701 }
2702
2703 static bool em_syscall_is_enabled(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2704 {
2705         const struct x86_emulate_ops *ops = ctxt->ops;
2706         u32 eax, ebx, ecx, edx;
2707
2708         /*
2709          * syscall should always be enabled in longmode - so only become
2710          * vendor specific (cpuid) if other modes are active...
2711          */
2712         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64)
2713                 return true;
2714
2715         eax = 0x00000000;
2716         ecx = 0x00000000;
2717         ops->get_cpuid(ctxt, &eax, &ebx, &ecx, &edx, false);
2718         /*
2719          * Intel ("GenuineIntel")
2720          * remark: Intel CPUs only support "syscall" in 64bit
2721          * longmode. Also an 64bit guest with a
2722          * 32bit compat-app running will #UD !! While this
2723          * behaviour can be fixed (by emulating) into AMD
2724          * response - CPUs of AMD can't behave like Intel.
2725          */
2726         if (ebx == X86EMUL_CPUID_VENDOR_GenuineIntel_ebx &&
2727             ecx == X86EMUL_CPUID_VENDOR_GenuineIntel_ecx &&
2728             edx == X86EMUL_CPUID_VENDOR_GenuineIntel_edx)
2729                 return false;
2730
2731         /* AMD ("AuthenticAMD") */
2732         if (ebx == X86EMUL_CPUID_VENDOR_AuthenticAMD_ebx &&
2733             ecx == X86EMUL_CPUID_VENDOR_AuthenticAMD_ecx &&
2734             edx == X86EMUL_CPUID_VENDOR_AuthenticAMD_edx)
2735                 return true;
2736
2737         /* AMD ("AMDisbetter!") */
2738         if (ebx == X86EMUL_CPUID_VENDOR_AMDisbetterI_ebx &&
2739             ecx == X86EMUL_CPUID_VENDOR_AMDisbetterI_ecx &&
2740             edx == X86EMUL_CPUID_VENDOR_AMDisbetterI_edx)
2741                 return true;
2742
2743         /* Hygon ("HygonGenuine") */
2744         if (ebx == X86EMUL_CPUID_VENDOR_HygonGenuine_ebx &&
2745             ecx == X86EMUL_CPUID_VENDOR_HygonGenuine_ecx &&
2746             edx == X86EMUL_CPUID_VENDOR_HygonGenuine_edx)
2747                 return true;
2748
2749         /*
2750          * default: (not Intel, not AMD, not Hygon), apply Intel's
2751          * stricter rules...
2752          */
2753         return false;
2754 }
2755
2756 static int em_syscall(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2757 {
2758         const struct x86_emulate_ops *ops = ctxt->ops;
2759         struct desc_struct cs, ss;
2760         u64 msr_data;
2761         u16 cs_sel, ss_sel;
2762         u64 efer = 0;
2763
2764         /* syscall is not available in real mode */
2765         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_REAL ||
2766             ctxt->mode == X86EMUL_MODE_VM86)
2767                 return emulate_ud(ctxt);
2768
2769         if (!(em_syscall_is_enabled(ctxt)))
2770                 return emulate_ud(ctxt);
2771
2772         ops->get_msr(ctxt, MSR_EFER, &efer);
2773         if (!(efer & EFER_SCE))
2774                 return emulate_ud(ctxt);
2775
2776         setup_syscalls_segments(ctxt, &cs, &ss);
2777         ops->get_msr(ctxt, MSR_STAR, &msr_data);
2778         msr_data >>= 32;
2779         cs_sel = (u16)(msr_data & 0xfffc);
2780         ss_sel = (u16)(msr_data + 8);
2781
2782         if (efer & EFER_LMA) {
2783                 cs.d = 0;
2784                 cs.l = 1;
2785         }
2786         ops->set_segment(ctxt, cs_sel, &cs, 0, VCPU_SREG_CS);
2787         ops->set_segment(ctxt, ss_sel, &ss, 0, VCPU_SREG_SS);
2788
2789         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RCX) = ctxt->_eip;
2790         if (efer & EFER_LMA) {
2791 #ifdef CONFIG_X86_64
2792                 *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_R11) = ctxt->eflags;
2793
2794                 ops->get_msr(ctxt,
2795                              ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64 ?
2796                              MSR_LSTAR : MSR_CSTAR, &msr_data);
2797                 ctxt->_eip = msr_data;
2798
2799                 ops->get_msr(ctxt, MSR_SYSCALL_MASK, &msr_data);
2800                 ctxt->eflags &= ~msr_data;
2801                 ctxt->eflags |= X86_EFLAGS_FIXED;
2802 #endif
2803         } else {
2804                 /* legacy mode */
2805                 ops->get_msr(ctxt, MSR_STAR, &msr_data);
2806                 ctxt->_eip = (u32)msr_data;
2807
2808                 ctxt->eflags &= ~(X86_EFLAGS_VM | X86_EFLAGS_IF);
2809         }
2810
2811         ctxt->tf = (ctxt->eflags & X86_EFLAGS_TF) != 0;
2812         return X86EMUL_CONTINUE;
2813 }
2814
2815 static int em_sysenter(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2816 {
2817         const struct x86_emulate_ops *ops = ctxt->ops;
2818         struct desc_struct cs, ss;
2819         u64 msr_data;
2820         u16 cs_sel, ss_sel;
2821         u64 efer = 0;
2822
2823         ops->get_msr(ctxt, MSR_EFER, &efer);
2824         /* inject #GP if in real mode */
2825         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_REAL)
2826                 return emulate_gp(ctxt, 0);
2827
2828         /*
2829          * Not recognized on AMD in compat mode (but is recognized in legacy
2830          * mode).
2831          */
2832         if ((ctxt->mode != X86EMUL_MODE_PROT64) && (efer & EFER_LMA)
2833             && !vendor_intel(ctxt))
2834                 return emulate_ud(ctxt);
2835
2836         /* sysenter/sysexit have not been tested in 64bit mode. */
2837         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64)
2838                 return X86EMUL_UNHANDLEABLE;
2839
2840         ops->get_msr(ctxt, MSR_IA32_SYSENTER_CS, &msr_data);
2841         if ((msr_data & 0xfffc) == 0x0)
2842                 return emulate_gp(ctxt, 0);
2843
2844         setup_syscalls_segments(ctxt, &cs, &ss);
2845         ctxt->eflags &= ~(X86_EFLAGS_VM | X86_EFLAGS_IF);
2846         cs_sel = (u16)msr_data & ~SEGMENT_RPL_MASK;
2847         ss_sel = cs_sel + 8;
2848         if (efer & EFER_LMA) {
2849                 cs.d = 0;
2850                 cs.l = 1;
2851         }
2852
2853         ops->set_segment(ctxt, cs_sel, &cs, 0, VCPU_SREG_CS);
2854         ops->set_segment(ctxt, ss_sel, &ss, 0, VCPU_SREG_SS);
2855
2856         ops->get_msr(ctxt, MSR_IA32_SYSENTER_EIP, &msr_data);
2857         ctxt->_eip = (efer & EFER_LMA) ? msr_data : (u32)msr_data;
2858
2859         ops->get_msr(ctxt, MSR_IA32_SYSENTER_ESP, &msr_data);
2860         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RSP) = (efer & EFER_LMA) ? msr_data :
2861                                                               (u32)msr_data;
2862
2863         return X86EMUL_CONTINUE;
2864 }
2865
2866 static int em_sysexit(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2867 {
2868         const struct x86_emulate_ops *ops = ctxt->ops;
2869         struct desc_struct cs, ss;
2870         u64 msr_data, rcx, rdx;
2871         int usermode;
2872         u16 cs_sel = 0, ss_sel = 0;
2873
2874         /* inject #GP if in real mode or Virtual 8086 mode */
2875         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_REAL ||
2876             ctxt->mode == X86EMUL_MODE_VM86)
2877                 return emulate_gp(ctxt, 0);
2878
2879         setup_syscalls_segments(ctxt, &cs, &ss);
2880
2881         if ((ctxt->rex_prefix & 0x8) != 0x0)
2882                 usermode = X86EMUL_MODE_PROT64;
2883         else
2884                 usermode = X86EMUL_MODE_PROT32;
2885
2886         rcx = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RCX);
2887         rdx = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RDX);
2888
2889         cs.dpl = 3;
2890         ss.dpl = 3;
2891         ops->get_msr(ctxt, MSR_IA32_SYSENTER_CS, &msr_data);
2892         switch (usermode) {
2893         case X86EMUL_MODE_PROT32:
2894                 cs_sel = (u16)(msr_data + 16);
2895                 if ((msr_data & 0xfffc) == 0x0)
2896                         return emulate_gp(ctxt, 0);
2897                 ss_sel = (u16)(msr_data + 24);
2898                 rcx = (u32)rcx;
2899                 rdx = (u32)rdx;
2900                 break;
2901         case X86EMUL_MODE_PROT64:
2902                 cs_sel = (u16)(msr_data + 32);
2903                 if (msr_data == 0x0)
2904                         return emulate_gp(ctxt, 0);
2905                 ss_sel = cs_sel + 8;
2906                 cs.d = 0;
2907                 cs.l = 1;
2908                 if (emul_is_noncanonical_address(rcx, ctxt) ||
2909                     emul_is_noncanonical_address(rdx, ctxt))
2910                         return emulate_gp(ctxt, 0);
2911                 break;
2912         }
2913         cs_sel |= SEGMENT_RPL_MASK;
2914         ss_sel |= SEGMENT_RPL_MASK;
2915
2916         ops->set_segment(ctxt, cs_sel, &cs, 0, VCPU_SREG_CS);
2917         ops->set_segment(ctxt, ss_sel, &ss, 0, VCPU_SREG_SS);
2918
2919         ctxt->_eip = rdx;
2920         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RSP) = rcx;
2921
2922         return X86EMUL_CONTINUE;
2923 }
2924
2925 static bool emulator_bad_iopl(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2926 {
2927         int iopl;
2928         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_REAL)
2929                 return false;
2930         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_VM86)
2931                 return true;
2932         iopl = (ctxt->eflags & X86_EFLAGS_IOPL) >> X86_EFLAGS_IOPL_BIT;
2933         return ctxt->ops->cpl(ctxt) > iopl;
2934 }
2935
2936 #define VMWARE_PORT_VMPORT      (0x5658)
2937 #define VMWARE_PORT_VMRPC       (0x5659)
2938
2939 static bool emulator_io_port_access_allowed(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
2940                                             u16 port, u16 len)
2941 {
2942         const struct x86_emulate_ops *ops = ctxt->ops;
2943         struct desc_struct tr_seg;
2944         u32 base3;
2945         int r;
2946         u16 tr, io_bitmap_ptr, perm, bit_idx = port & 0x7;
2947         unsigned mask = (1 << len) - 1;
2948         unsigned long base;
2949
2950         /*
2951          * VMware allows access to these ports even if denied
2952          * by TSS I/O permission bitmap. Mimic behavior.
2953          */
2954         if (enable_vmware_backdoor &&
2955             ((port == VMWARE_PORT_VMPORT) || (port == VMWARE_PORT_VMRPC)))
2956                 return true;
2957
2958         ops->get_segment(ctxt, &tr, &tr_seg, &base3, VCPU_SREG_TR);
2959         if (!tr_seg.p)
2960                 return false;
2961         if (desc_limit_scaled(&tr_seg) < 103)
2962                 return false;
2963         base = get_desc_base(&tr_seg);
2964 #ifdef CONFIG_X86_64
2965         base |= ((u64)base3) << 32;
2966 #endif
2967         r = ops->read_std(ctxt, base + 102, &io_bitmap_ptr, 2, NULL, true);
2968         if (r != X86EMUL_CONTINUE)
2969                 return false;
2970         if (io_bitmap_ptr + port/8 > desc_limit_scaled(&tr_seg))
2971                 return false;
2972         r = ops->read_std(ctxt, base + io_bitmap_ptr + port/8, &perm, 2, NULL, true);
2973         if (r != X86EMUL_CONTINUE)
2974                 return false;
2975         if ((perm >> bit_idx) & mask)
2976                 return false;
2977         return true;
2978 }
2979
2980 static bool emulator_io_permited(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
2981                                  u16 port, u16 len)
2982 {
2983         if (ctxt->perm_ok)
2984                 return true;
2985
2986         if (emulator_bad_iopl(ctxt))
2987                 if (!emulator_io_port_access_allowed(ctxt, port, len))
2988                         return false;
2989
2990         ctxt->perm_ok = true;
2991
2992         return true;
2993 }
2994
2995 static void string_registers_quirk(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2996 {
2997         /*
2998          * Intel CPUs mask the counter and pointers in quite strange
2999          * manner when ECX is zero due to REP-string optimizations.
3000          */
3001 #ifdef CONFIG_X86_64
3002         if (ctxt->ad_bytes != 4 || !vendor_intel(ctxt))
3003                 return;
3004
3005         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RCX) = 0;
3006
3007         switch (ctxt->b) {
3008         case 0xa4:      /* movsb */
3009         case 0xa5:      /* movsd/w */
3010                 *reg_rmw(ctxt, VCPU_REGS_RSI) &= (u32)-1;
3011                 /* fall through */
3012         case 0xaa:      /* stosb */
3013         case 0xab:      /* stosd/w */
3014                 *reg_rmw(ctxt, VCPU_REGS_RDI) &= (u32)-1;
3015         }
3016 #endif
3017 }
3018
3019 static void save_state_to_tss16(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
3020                                 struct tss_segment_16 *tss)
3021 {
3022         tss->ip = ctxt->_eip;
3023         tss->flag = ctxt->eflags;
3024         tss->ax = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RAX);
3025         tss->cx = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RCX);
3026         tss->dx = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RDX);
3027         tss->bx = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RBX);
3028         tss->sp = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RSP);
3029         tss->bp = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RBP);
3030         tss->si = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RSI);
3031         tss->di = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RDI);
3032
3033         tss->es = get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_ES);
3034         tss->cs = get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_CS);
3035         tss->ss = get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_SS);
3036         tss->ds = get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_DS);
3037         tss->ldt = get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_LDTR);
3038 }
3039
3040 static int load_state_from_tss16(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
3041                                  struct tss_segment_16 *tss)
3042 {
3043         int ret;
3044         u8 cpl;
3045
3046         ctxt->_eip = tss->ip;
3047         ctxt->eflags = tss->flag | 2;
3048         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RAX) = tss->ax;
3049         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RCX) = tss->cx;
3050         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RDX) = tss->dx;
3051         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RBX) = tss->bx;
3052         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RSP) = tss->sp;
3053         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RBP) = tss->bp;
3054         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RSI) = tss->si;
3055         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RDI) = tss->di;
3056
3057         /*
3058          * SDM says that segment selectors are loaded before segment
3059          * descriptors
3060          */
3061         set_segment_selector(ctxt, tss->ldt, VCPU_SREG_LDTR);
3062         set_segment_selector(ctxt, tss->es, VCPU_SREG_ES);
3063         set_segment_selector(ctxt, tss->cs, VCPU_SREG_CS);
3064         set_segment_selector(ctxt, tss->ss, VCPU_SREG_SS);
3065         set_segment_selector(ctxt, tss->ds, VCPU_SREG_DS);
3066
3067         cpl = tss->cs & 3;
3068
3069         /*
3070          * Now load segment descriptors. If fault happens at this stage
3071          * it is handled in a context of new task
3072          */
3073         ret = __load_segment_descriptor(ctxt, tss->ldt, VCPU_SREG_LDTR, cpl,
3074                                         X86_TRANSFER_TASK_SWITCH, NULL);
3075         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
3076                 return ret;
3077         ret = __load_segment_descriptor(ctxt, tss->es, VCPU_SREG_ES, cpl,
3078                                         X86_TRANSFER_TASK_SWITCH, NULL);
3079         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
3080                 return ret;
3081         ret = __load_segment_descriptor(ctxt, tss->cs, VCPU_SREG_CS, cpl,
3082                                         X86_TRANSFER_TASK_SWITCH, NULL);
3083         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
3084                 return ret;
3085         ret = __load_segment_descriptor(ctxt, tss->ss, VCPU_SREG_SS, cpl,
3086                                         X86_TRANSFER_TASK_SWITCH, NULL);
3087         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
3088                 return ret;
3089         ret = __load_segment_descriptor(ctxt, tss->ds, VCPU_SREG_DS, cpl,
3090                                         X86_TRANSFER_TASK_SWITCH, NULL);
3091         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
3092                 return ret;
3093
3094         return X86EMUL_CONTINUE;
3095 }
3096
3097 static int task_switch_16(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
3098                           u16 tss_selector, u16 old_tss_sel,
3099                           ulong old_tss_base, struct desc_struct *new_desc)
3100 {
3101         struct tss_segment_16 tss_seg;
3102         int ret;
3103         u32 new_tss_base = get_desc_base(new_desc);
3104
3105         ret = linear_read_system(ctxt, old_tss_base, &tss_seg, sizeof(tss_seg));
3106         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
3107                 return ret;
3108
3109         save_state_to_tss16(ctxt, &tss_seg);
3110
3111         ret = linear_write_system(ctxt, old_tss_base, &tss_seg, sizeof(tss_seg));
3112         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
3113                 return ret;
3114
3115         ret = linear_read_system(ctxt, new_tss_base, &tss_seg, sizeof(tss_seg));
3116         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
3117                 return ret;
3118
3119         if (old_tss_sel != 0xffff) {
3120                 tss_seg.prev_task_link = old_tss_sel;
3121
3122                 ret = linear_write_system(ctxt, new_tss_base,
3123                                           &tss_seg.prev_task_link,
3124                                           sizeof(tss_seg.prev_task_link));
3125                 if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
3126                         return ret;
3127         }
3128
3129         return load_state_from_tss16(ctxt, &tss_seg);
3130 }
3131
3132 static void save_state_to_tss32(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
3133                                 struct tss_segment_32 *tss)
3134 {
3135         /* CR3 and ldt selector are not saved intentionally */
3136         tss->eip = ctxt->_eip;
3137         tss->eflags = ctxt->eflags;
3138         tss->eax = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RAX);
3139         tss->ecx = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RCX);
3140         tss->edx = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RDX);
3141         tss->ebx = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RBX);
3142         tss->esp = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RSP);
3143         tss->ebp = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RBP);
3144         tss->esi = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RSI);
3145         tss->edi = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RDI);
3146
3147         tss->es = get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_ES);
3148         tss->cs = get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_CS);
3149         tss->ss = get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_SS);
3150         tss->ds = get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_DS);
3151         tss->fs = get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_FS);
3152         tss->gs = get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_GS);
3153 }
3154
3155 static int load_state_from_tss32(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
3156                                  struct tss_segment_32 *tss)
3157 {
3158         int ret;
3159         u8 cpl;
3160
3161         if (ctxt->ops->set_cr(ctxt, 3, tss->cr3))
3162                 return emulate_gp(ctxt, 0);
3163         ctxt->_eip = tss->eip;
3164         ctxt->eflags = tss->eflags | 2;
3165
3166         /* General purpose registers */
3167         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RAX) = tss->eax;
3168         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RCX) = tss->ecx;
3169         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RDX) = tss->edx;
3170         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RBX) = tss->ebx;
3171         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RSP) = tss->esp;
3172         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RBP) = tss->ebp;
3173         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RSI) = tss->esi;
3174         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RDI) = tss->edi;
3175
3176         /*
3177          * SDM says that segment selectors are loaded before segment
3178          * descriptors.  This is important because CPL checks will
3179          * use CS.RPL.
3180          */
3181         set_segment_selector(ctxt, tss->ldt_selector, VCPU_SREG_LDTR);
3182         set_segment_selector(ctxt, tss->es, VCPU_SREG_ES);
3183         set_segment_selector(ctxt, tss->cs, VCPU_SREG_CS);
3184         set_segment_selector(ctxt, tss->ss, VCPU_SREG_SS);
3185         set_segment_selector(ctxt, tss->ds, VCPU_SREG_DS);
3186         set_segment_selector(ctxt, tss->fs, VCPU_SREG_FS);
3187         set_segment_selector(ctxt, tss->gs, VCPU_SREG_GS);
3188
3189         /*
3190          * If we're switching between Protected Mode and VM86, we need to make
3191          * sure to update the mode before loading the segment descriptors so
3192          * that the selectors are interpreted correctly.
3193          */
3194         if (ctxt->eflags & X86_EFLAGS_VM) {
3195                 ctxt->mode = X86EMUL_MODE_VM86;
3196                 cpl = 3;
3197         } else {
3198                 ctxt->mode = X86EMUL_MODE_PROT32;
3199                 cpl = tss->cs & 3;
3200         }
3201
3202         /*
3203          * Now load segment descriptors. If fault happenes at this stage
3204          * it is handled in a context of new task
3205          */
3206         ret = __load_segment_descriptor(ctxt, tss->ldt_selector, VCPU_SREG_LDTR,
3207                                         cpl, X86_TRANSFER_TASK_SWITCH, NULL);
3208         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
3209                 return ret;
3210         ret = __load_segment_descriptor(ctxt, tss->es, VCPU_SREG_ES, cpl,
3211                                         X86_TRANSFER_TASK_SWITCH, NULL);
3212         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
3213                 return ret;
3214         ret = __load_segment_descriptor(ctxt, tss->cs, VCPU_SREG_CS, cpl,
3215                                         X86_TRANSFER_TASK_SWITCH, NULL);
3216         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
3217                 return ret;
3218         ret = __load_segment_descriptor(ctxt, tss->ss, VCPU_SREG_SS, cpl,
3219                                         X86_TRANSFER_TASK_SWITCH, NULL);
3220         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
3221                 return ret;
3222         ret = __load_segment_descriptor(ctxt, tss->ds, VCPU_SREG_DS, cpl,
3223                                         X86_TRANSFER_TASK_SWITCH, NULL);
3224         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
3225                 return ret;
3226         ret = __load_segment_descriptor(ctxt, tss->fs, VCPU_SREG_FS, cpl,
3227                                         X86_TRANSFER_TASK_SWITCH, NULL);
3228         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
3229                 return ret;
3230         ret = __load_segment_descriptor(ctxt, tss->gs, VCPU_SREG_GS, cpl,
3231                                         X86_TRANSFER_TASK_SWITCH, NULL);
3232
3233         return ret;
3234 }
3235
3236 static int task_switch_32(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
3237                           u16 tss_selector, u16 old_tss_sel,
3238                           ulong old_tss_base, struct desc_struct *new_desc)
3239 {
3240         struct tss_segment_32 tss_seg;
3241         int ret;
3242         u32 new_tss_base = get_desc_base(new_desc);
3243         u32 eip_offset = offsetof(struct tss_segment_32, eip);
3244         u32 ldt_sel_offset = offsetof(struct tss_segment_32, ldt_selector);
3245
3246         ret = linear_read_system(ctxt, old_tss_base, &tss_seg, sizeof(tss_seg));
3247         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
3248                 return ret;
3249
3250         save_state_to_tss32(ctxt, &tss_seg);
3251
3252         /* Only GP registers and segment selectors are saved */
3253         ret = linear_write_system(ctxt, old_tss_base + eip_offset, &tss_seg.eip,
3254                                   ldt_sel_offset - eip_offset);
3255         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
3256                 return ret;
3257
3258         ret = linear_read_system(ctxt, new_tss_base, &tss_seg, sizeof(tss_seg));
3259         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
3260                 return ret;
3261
3262         if (old_tss_sel != 0xffff) {
3263                 tss_seg.prev_task_link = old_tss_sel;
3264
3265                 ret = linear_write_system(ctxt, new_tss_base,
3266                                           &tss_seg.prev_task_link,
3267                                           sizeof(tss_seg.prev_task_link));
3268                 if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
3269                         return ret;
3270         }
3271
3272         return load_state_from_tss32(ctxt, &tss_seg);
3273 }
3274
3275 static int emulator_do_task_switch(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
3276                                    u16 tss_selector, int idt_index, int reason,
3277                                    bool has_error_code, u32 error_code)
3278 {
3279         const struct x86_emulate_ops *ops = ctxt->ops;
3280         struct desc_struct curr_tss_desc, next_tss_desc;
3281         int ret;
3282         u16 old_tss_sel = get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_TR);
3283         ulong old_tss_base =
3284                 ops->get_cached_segment_base(ctxt, VCPU_SREG_TR);
3285         u32 desc_limit;
3286         ulong desc_addr, dr7;
3287
3288         /* FIXME: old_tss_base == ~0 ? */
3289
3290         ret = read_segment_descriptor(ctxt, tss_selector, &next_tss_desc, &desc_addr);
3291         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
3292                 return ret;
3293         ret = read_segment_descriptor(ctxt, old_tss_sel, &curr_tss_desc, &desc_addr);
3294         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
3295                 return ret;
3296
3297         /* FIXME: check that next_tss_desc is tss */
3298
3299         /*
3300          * Check privileges. The three cases are task switch caused by...
3301          *
3302          * 1. jmp/call/int to task gate: Check against DPL of the task gate
3303          * 2. Exception/IRQ/iret: No check is performed
3304          * 3. jmp/call to TSS/task-gate: No check is performed since the
3305          *    hardware checks it before exiting.
3306          */
3307         if (reason == TASK_SWITCH_GATE) {
3308                 if (idt_index != -1) {
3309                         /* Software interrupts */
3310                         struct desc_struct task_gate_desc;
3311                         int dpl;
3312
3313                         ret = read_interrupt_descriptor(ctxt, idt_index,
3314                                                         &task_gate_desc);
3315                         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
3316                                 return ret;
3317
3318                         dpl = task_gate_desc.dpl;
3319                         if ((tss_selector & 3) > dpl || ops->cpl(ctxt) > dpl)
3320                                 return emulate_gp(ctxt, (idt_index << 3) | 0x2);
3321                 }
3322         }
3323
3324         desc_limit = desc_limit_scaled(&next_tss_desc);
3325         if (!next_tss_desc.p ||
3326             ((desc_limit < 0x67 && (next_tss_desc.type & 8)) ||
3327              desc_limit < 0x2b)) {
3328                 return emulate_ts(ctxt, tss_selector & 0xfffc);
3329         }
3330
3331         if (reason == TASK_SWITCH_IRET || reason == TASK_SWITCH_JMP) {
3332                 curr_tss_desc.type &= ~(1 << 1); /* clear busy flag */
3333                 write_segment_descriptor(ctxt, old_tss_sel, &curr_tss_desc);
3334         }
3335
3336         if (reason == TASK_SWITCH_IRET)
3337                 ctxt->eflags = ctxt->eflags & ~X86_EFLAGS_NT;
3338
3339         /* set back link to prev task only if NT bit is set in eflags
3340            note that old_tss_sel is not used after this point */
3341         if (reason != TASK_SWITCH_CALL && reason != TASK_SWITCH_GATE)
3342                 old_tss_sel = 0xffff;
3343
3344         if (next_tss_desc.type & 8)
3345                 ret = task_switch_32(ctxt, tss_selector, old_tss_sel,
3346                                      old_tss_base, &next_tss_desc);
3347         else
3348                 ret = task_switch_16(ctxt, tss_selector, old_tss_sel,
3349                                      old_tss_base, &next_tss_desc);
3350         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
3351                 return ret;
3352
3353         if (reason == TASK_SWITCH_CALL || reason == TASK_SWITCH_GATE)
3354                 ctxt->eflags = ctxt->eflags | X86_EFLAGS_NT;
3355
3356         if (reason != TASK_SWITCH_IRET) {
3357                 next_tss_desc.type |= (1 << 1); /* set busy flag */
3358                 write_segment_descriptor(ctxt, tss_selector, &next_tss_desc);
3359         }
3360
3361         ops->set_cr(ctxt, 0,  ops->get_cr(ctxt, 0) | X86_CR0_TS);
3362         ops->set_segment(ctxt, tss_selector, &next_tss_desc, 0, VCPU_SREG_TR);
3363
3364         if (has_error_code) {
3365                 ctxt->op_bytes = ctxt->ad_bytes = (next_tss_desc.type & 8) ? 4 : 2;
3366                 ctxt->lock_prefix = 0;
3367                 ctxt->src.val = (unsigned long) error_code;
3368                 ret = em_push(ctxt);
3369         }
3370
3371         ops->get_dr(ctxt, 7, &dr7);
3372         ops->set_dr(ctxt, 7, dr7 & ~(DR_LOCAL_ENABLE_MASK | DR_LOCAL_SLOWDOWN));
3373
3374         return ret;
3375 }
3376
3377 int emulator_task_switch(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
3378                          u16 tss_selector, int idt_index, int reason,
3379                          bool has_error_code, u32 error_code)
3380 {
3381         int rc;
3382
3383         invalidate_registers(ctxt);
3384         ctxt->_eip = ctxt->eip;
3385         ctxt->dst.type = OP_NONE;
3386
3387         rc = emulator_do_task_switch(ctxt, tss_selector, idt_index, reason,
3388                                      has_error_code, error_code);
3389
3390         if (rc == X86EMUL_CONTINUE) {
3391                 ctxt->eip = ctxt->_eip;
3392                 writeback_registers(ctxt);
3393         }
3394
3395         return (rc == X86EMUL_UNHANDLEABLE) ? EMULATION_FAILED : EMULATION_OK;
3396 }
3397
3398 static void string_addr_inc(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int reg,
3399                 struct operand *op)
3400 {
3401         int df = (ctxt->eflags & X86_EFLAGS_DF) ? -op->count : op->count;
3402
3403         register_address_increment(ctxt, reg, df * op->bytes);
3404         op->addr.mem.ea = register_address(ctxt, reg);
3405 }
3406
3407 static int em_das(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3408 {
3409         u8 al, old_al;
3410         bool af, cf, old_cf;
3411
3412         cf = ctxt->eflags & X86_EFLAGS_CF;
3413         al = ctxt->dst.val;
3414
3415         old_al = al;
3416         old_cf = cf;
3417         cf = false;
3418         af = ctxt->eflags & X86_EFLAGS_AF;
3419         if ((al & 0x0f) > 9 || af) {
3420                 al -= 6;
3421                 cf = old_cf | (al >= 250);
3422                 af = true;
3423         } else {
3424                 af = false;
3425         }
3426         if (old_al > 0x99 || old_cf) {
3427                 al -= 0x60;
3428                 cf = true;
3429         }
3430
3431         ctxt->dst.val = al;
3432         /* Set PF, ZF, SF */
3433         ctxt->src.type = OP_IMM;
3434         ctxt->src.val = 0;
3435         ctxt->src.bytes = 1;
3436         fastop(ctxt, em_or);
3437         ctxt->eflags &= ~(X86_EFLAGS_AF | X86_EFLAGS_CF);
3438         if (cf)
3439                 ctxt->eflags |= X86_EFLAGS_CF;
3440         if (af)
3441                 ctxt->eflags |= X86_EFLAGS_AF;
3442         return X86EMUL_CONTINUE;
3443 }
3444
3445 static int em_aam(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3446 {
3447         u8 al, ah;
3448
3449         if (ctxt->src.val == 0)
3450                 return emulate_de(ctxt);
3451
3452         al = ctxt->dst.val & 0xff;
3453         ah = al / ctxt->src.val;
3454         al %= ctxt->src.val;
3455
3456         ctxt->dst.val = (ctxt->dst.val & 0xffff0000) | al | (ah << 8);
3457
3458         /* Set PF, ZF, SF */
3459         ctxt->src.type = OP_IMM;
3460         ctxt->src.val = 0;
3461         ctxt->src.bytes = 1;
3462         fastop(ctxt, em_or);
3463
3464         return X86EMUL_CONTINUE;
3465 }
3466
3467 static int em_aad(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3468 {
3469         u8 al = ctxt->dst.val & 0xff;
3470         u8 ah = (ctxt->dst.val >> 8) & 0xff;
3471
3472         al = (al + (ah * ctxt->src.val)) & 0xff;
3473
3474         ctxt->dst.val = (ctxt->dst.val & 0xffff0000) | al;
3475
3476         /* Set PF, ZF, SF */
3477         ctxt->src.type = OP_IMM;
3478         ctxt->src.val = 0;
3479         ctxt->src.bytes = 1;
3480         fastop(ctxt, em_or);
3481
3482         return X86EMUL_CONTINUE;
3483 }
3484
3485 static int em_call(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3486 {
3487         int rc;
3488         long rel = ctxt->src.val;
3489
3490         ctxt->src.val = (unsigned long)ctxt->_eip;
3491         rc = jmp_rel(ctxt, rel);
3492         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
3493                 return rc;
3494         return em_push(ctxt);
3495 }
3496
3497 static int em_call_far(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3498 {
3499         u16 sel, old_cs;
3500         ulong old_eip;
3501         int rc;
3502         struct desc_struct old_desc, new_desc;
3503         const struct x86_emulate_ops *ops = ctxt->ops;
3504         int cpl = ctxt->ops->cpl(ctxt);
3505         enum x86emul_mode prev_mode = ctxt->mode;
3506
3507         old_eip = ctxt->_eip;
3508         ops->get_segment(ctxt, &old_cs, &old_desc, NULL, VCPU_SREG_CS);
3509
3510         memcpy(&sel, ctxt->src.valptr + ctxt->op_bytes, 2);
3511         rc = __load_segment_descriptor(ctxt, sel, VCPU_SREG_CS, cpl,
3512                                        X86_TRANSFER_CALL_JMP, &new_desc);
3513         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
3514                 return rc;
3515
3516         rc = assign_eip_far(ctxt, ctxt->src.val, &new_desc);
3517         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
3518                 goto fail;
3519
3520         ctxt->src.val = old_cs;
3521         rc = em_push(ctxt);
3522         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
3523                 goto fail;
3524
3525         ctxt->src.val = old_eip;
3526         rc = em_push(ctxt);
3527         /* If we failed, we tainted the memory, but the very least we should
3528            restore cs */
3529         if (rc != X86EMUL_CONTINUE) {
3530                 pr_warn_once("faulting far call emulation tainted memory\n");
3531                 goto fail;
3532         }
3533         return rc;
3534 fail:
3535         ops->set_segment(ctxt, old_cs, &old_desc, 0, VCPU_SREG_CS);
3536         ctxt->mode = prev_mode;
3537         return rc;
3538
3539 }
3540
3541 static int em_ret_near_imm(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3542 {
3543         int rc;
3544         unsigned long eip;
3545
3546         rc = emulate_pop(ctxt, &eip, ctxt->op_bytes);
3547         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
3548                 return rc;
3549         rc = assign_eip_near(ctxt, eip);
3550         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
3551                 return rc;
3552         rsp_increment(ctxt, ctxt->src.val);
3553         return X86EMUL_CONTINUE;
3554 }
3555
3556 static int em_xchg(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3557 {
3558         /* Write back the register source. */
3559         ctxt->src.val = ctxt->dst.val;
3560         write_register_operand(&ctxt->src);
3561
3562         /* Write back the memory destination with implicit LOCK prefix. */
3563         ctxt->dst.val = ctxt->src.orig_val;
3564         ctxt->lock_prefix = 1;
3565         return X86EMUL_CONTINUE;
3566 }
3567
3568 static int em_imul_3op(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3569 {
3570         ctxt->dst.val = ctxt->src2.val;
3571         return fastop(ctxt, em_imul);
3572 }
3573
3574 static int em_cwd(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3575 {
3576         ctxt->dst.type = OP_REG;
3577         ctxt->dst.bytes = ctxt->src.bytes;
3578         ctxt->dst.addr.reg = reg_rmw(ctxt, VCPU_REGS_RDX);
3579         ctxt->dst.val = ~((ctxt->src.val >> (ctxt->src.bytes * 8 - 1)) - 1);
3580
3581         return X86EMUL_CONTINUE;
3582 }
3583
3584 static int em_rdpid(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3585 {
3586         u64 tsc_aux = 0;
3587
3588         if (ctxt->ops->get_msr(ctxt, MSR_TSC_AUX, &tsc_aux))
3589                 return emulate_gp(ctxt, 0);
3590         ctxt->dst.val = tsc_aux;
3591         return X86EMUL_CONTINUE;
3592 }
3593
3594 static int em_rdtsc(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3595 {
3596         u64 tsc = 0;
3597
3598         ctxt->ops->get_msr(ctxt, MSR_IA32_TSC, &tsc);
3599         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RAX) = (u32)tsc;
3600         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RDX) = tsc >> 32;
3601         return X86EMUL_CONTINUE;
3602 }
3603
3604 static int em_rdpmc(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3605 {
3606         u64 pmc;
3607
3608         if (ctxt->ops->read_pmc(ctxt, reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RCX), &pmc))
3609                 return emulate_gp(ctxt, 0);
3610         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RAX) = (u32)pmc;
3611         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RDX) = pmc >> 32;
3612         return X86EMUL_CONTINUE;
3613 }
3614
3615 static int em_mov(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3616 {
3617         memcpy(ctxt->dst.valptr, ctxt->src.valptr, sizeof(ctxt->src.valptr));
3618         return X86EMUL_CONTINUE;
3619 }
3620
3621 #define FFL(x) bit(X86_FEATURE_##x)
3622
3623 static int em_movbe(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3624 {
3625         u32 ebx, ecx, edx, eax = 1;
3626         u16 tmp;
3627
3628         /*
3629          * Check MOVBE is set in the guest-visible CPUID leaf.
3630          */
3631         ctxt->ops->get_cpuid(ctxt, &eax, &ebx, &ecx, &edx, false);
3632         if (!(ecx & FFL(MOVBE)))
3633                 return emulate_ud(ctxt);
3634
3635         switch (ctxt->op_bytes) {
3636         case 2:
3637                 /*
3638                  * From MOVBE definition: "...When the operand size is 16 bits,
3639                  * the upper word of the destination register remains unchanged
3640                  * ..."
3641                  *
3642                  * Both casting ->valptr and ->val to u16 breaks strict aliasing
3643                  * rules so we have to do the operation almost per hand.
3644                  */
3645                 tmp = (u16)ctxt->src.val;
3646                 ctxt->dst.val &= ~0xffffUL;
3647                 ctxt->dst.val |= (unsigned long)swab16(tmp);
3648                 break;
3649         case 4:
3650                 ctxt->dst.val = swab32((u32)ctxt->src.val);
3651                 break;
3652         case 8:
3653                 ctxt->dst.val = swab64(ctxt->src.val);
3654                 break;
3655         default:
3656                 BUG();
3657         }
3658         return X86EMUL_CONTINUE;
3659 }
3660
3661 static int em_cr_write(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3662 {
3663         if (ctxt->ops->set_cr(ctxt, ctxt->modrm_reg, ctxt->src.val))
3664                 return emulate_gp(ctxt, 0);
3665
3666         /* Disable writeback. */
3667         ctxt->dst.type = OP_NONE;
3668         return X86EMUL_CONTINUE;
3669 }
3670
3671 static int em_dr_write(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3672 {
3673         unsigned long val;
3674
3675         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64)
3676                 val = ctxt->src.val & ~0ULL;
3677         else
3678                 val = ctxt->src.val & ~0U;
3679
3680         /* #UD condition is already handled. */
3681         if (ctxt->ops->set_dr(ctxt, ctxt->modrm_reg, val) < 0)
3682                 return emulate_gp(ctxt, 0);
3683
3684         /* Disable writeback. */
3685         ctxt->dst.type = OP_NONE;
3686         return X86EMUL_CONTINUE;
3687 }
3688
3689 static int em_wrmsr(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3690 {
3691         u64 msr_data;
3692
3693         msr_data = (u32)reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RAX)
3694                 | ((u64)reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RDX) << 32);
3695         if (ctxt->ops->set_msr(ctxt, reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RCX), msr_data))
3696                 return emulate_gp(ctxt, 0);
3697
3698         return X86EMUL_CONTINUE;
3699 }
3700
3701 static int em_rdmsr(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3702 {
3703         u64 msr_data;
3704
3705         if (ctxt->ops->get_msr(ctxt, reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RCX), &msr_data))
3706                 return emulate_gp(ctxt, 0);
3707
3708         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RAX) = (u32)msr_data;
3709         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RDX) = msr_data >> 32;
3710         return X86EMUL_CONTINUE;
3711 }
3712
3713 static int em_store_sreg(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int segment)
3714 {
3715         if (segment > VCPU_SREG_GS &&
3716             (ctxt->ops->get_cr(ctxt, 4) & X86_CR4_UMIP) &&
3717             ctxt->ops->cpl(ctxt) > 0)
3718                 return emulate_gp(ctxt, 0);
3719
3720         ctxt->dst.val = get_segment_selector(ctxt, segment);
3721         if (ctxt->dst.bytes == 4 && ctxt->dst.type == OP_MEM)
3722                 ctxt->dst.bytes = 2;
3723         return X86EMUL_CONTINUE;
3724 }
3725
3726 static int em_mov_rm_sreg(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3727 {
3728         if (ctxt->modrm_reg > VCPU_SREG_GS)
3729                 return emulate_ud(ctxt);
3730
3731         return em_store_sreg(ctxt, ctxt->modrm_reg);
3732 }
3733
3734 static int em_mov_sreg_rm(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3735 {
3736         u16 sel = ctxt->src.val;
3737
3738         if (ctxt->modrm_reg == VCPU_SREG_CS || ctxt->modrm_reg > VCPU_SREG_GS)
3739                 return emulate_ud(ctxt);
3740
3741         if (ctxt->modrm_reg == VCPU_SREG_SS)
3742                 ctxt->interruptibility = KVM_X86_SHADOW_INT_MOV_SS;
3743
3744         /* Disable writeback. */
3745         ctxt->dst.type = OP_NONE;
3746         return load_segment_descriptor(ctxt, sel, ctxt->modrm_reg);
3747 }
3748
3749 static int em_sldt(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3750 {
3751         return em_store_sreg(ctxt, VCPU_SREG_LDTR);
3752 }
3753
3754 static int em_lldt(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3755 {
3756         u16 sel = ctxt->src.val;
3757
3758         /* Disable writeback. */
3759         ctxt->dst.type = OP_NONE;
3760         return load_segment_descriptor(ctxt, sel, VCPU_SREG_LDTR);
3761 }
3762
3763 static int em_str(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3764 {
3765         return em_store_sreg(ctxt, VCPU_SREG_TR);
3766 }
3767
3768 static int em_ltr(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3769 {
3770         u16 sel = ctxt->src.val;
3771
3772         /* Disable writeback. */
3773         ctxt->dst.type = OP_NONE;
3774         return load_segment_descriptor(ctxt, sel, VCPU_SREG_TR);
3775 }
3776
3777 static int em_invlpg(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3778 {
3779         int rc;
3780         ulong linear;
3781
3782         rc = linearize(ctxt, ctxt->src.addr.mem, 1, false, &linear);
3783         if (rc == X86EMUL_CONTINUE)
3784                 ctxt->ops->invlpg(ctxt, linear);
3785         /* Disable writeback. */
3786         ctxt->dst.type = OP_NONE;
3787         return X86EMUL_CONTINUE;
3788 }
3789
3790 static int em_clts(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3791 {
3792         ulong cr0;
3793
3794         cr0 = ctxt->ops->get_cr(ctxt, 0);
3795         cr0 &= ~X86_CR0_TS;
3796         ctxt->ops->set_cr(ctxt, 0, cr0);
3797         return X86EMUL_CONTINUE;
3798 }
3799
3800 static int em_hypercall(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3801 {
3802         int rc = ctxt->ops->fix_hypercall(ctxt);
3803
3804         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
3805                 return rc;
3806
3807         /* Let the processor re-execute the fixed hypercall */
3808         ctxt->_eip = ctxt->eip;
3809         /* Disable writeback. */
3810         ctxt->dst.type = OP_NONE;
3811         return X86EMUL_CONTINUE;
3812 }
3813
3814 static int emulate_store_desc_ptr(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
3815                                   void (*get)(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
3816                                               struct desc_ptr *ptr))
3817 {
3818         struct desc_ptr desc_ptr;
3819
3820         if ((ctxt->ops->get_cr(ctxt, 4) & X86_CR4_UMIP) &&
3821             ctxt->ops->cpl(ctxt) > 0)
3822                 return emulate_gp(ctxt, 0);
3823
3824         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64)
3825                 ctxt->op_bytes = 8;
3826         get(ctxt, &desc_ptr);
3827         if (ctxt->op_bytes == 2) {
3828                 ctxt->op_bytes = 4;
3829                 desc_ptr.address &= 0x00ffffff;
3830         }
3831         /* Disable writeback. */
3832         ctxt->dst.type = OP_NONE;
3833         return segmented_write_std(ctxt, ctxt->dst.addr.mem,
3834                                    &desc_ptr, 2 + ctxt->op_bytes);
3835 }
3836
3837 static int em_sgdt(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3838 {
3839         return emulate_store_desc_ptr(ctxt, ctxt->ops->get_gdt);
3840 }
3841
3842 static int em_sidt(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3843 {
3844         return emulate_store_desc_ptr(ctxt, ctxt->ops->get_idt);
3845 }
3846
3847 static int em_lgdt_lidt(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, bool lgdt)
3848 {
3849         struct desc_ptr desc_ptr;
3850         int rc;
3851
3852         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64)
3853                 ctxt->op_bytes = 8;
3854         rc = read_descriptor(ctxt, ctxt->src.addr.mem,
3855                              &desc_ptr.size, &desc_ptr.address,
3856                              ctxt->op_bytes);
3857         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
3858                 return rc;
3859         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64 &&
3860             emul_is_noncanonical_address(desc_ptr.address, ctxt))
3861                 return emulate_gp(ctxt, 0);
3862         if (lgdt)
3863                 ctxt->ops->set_gdt(ctxt, &desc_ptr);
3864         else
3865                 ctxt->ops->set_idt(ctxt, &desc_ptr);
3866         /* Disable writeback. */
3867         ctxt->dst.type = OP_NONE;
3868         return X86EMUL_CONTINUE;
3869 }
3870
3871 static int em_lgdt(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3872 {
3873         return em_lgdt_lidt(ctxt, true);
3874 }
3875
3876 static int em_lidt(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3877 {
3878         return em_lgdt_lidt(ctxt, false);
3879 }
3880
3881 static int em_smsw(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3882 {
3883         if ((ctxt->ops->get_cr(ctxt, 4) & X86_CR4_UMIP) &&
3884             ctxt->ops->cpl(ctxt) > 0)
3885                 return emulate_gp(ctxt, 0);
3886
3887         if (ctxt->dst.type == OP_MEM)
3888                 ctxt->dst.bytes = 2;
3889         ctxt->dst.val = ctxt->ops->get_cr(ctxt, 0);
3890         return X86EMUL_CONTINUE;
3891 }
3892
3893 static int em_lmsw(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3894 {
3895         ctxt->ops->set_cr(ctxt, 0, (ctxt->ops->get_cr(ctxt, 0) & ~0x0eul)
3896                           | (ctxt->src.val & 0x0f));
3897         ctxt->dst.type = OP_NONE;
3898         return X86EMUL_CONTINUE;
3899 }
3900
3901 static int em_loop(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3902 {
3903         int rc = X86EMUL_CONTINUE;
3904
3905         register_address_increment(ctxt, VCPU_REGS_RCX, -1);
3906         if ((address_mask(ctxt, reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RCX)) != 0) &&
3907             (ctxt->b == 0xe2 || test_cc(ctxt->b ^ 0x5, ctxt->eflags)))
3908                 rc = jmp_rel(ctxt, ctxt->src.val);
3909
3910         return rc;
3911 }
3912
3913 static int em_jcxz(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3914 {
3915         int rc = X86EMUL_CONTINUE;
3916
3917         if (address_mask(ctxt, reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RCX)) == 0)
3918                 rc = jmp_rel(ctxt, ctxt->src.val);
3919
3920         return rc;
3921 }
3922
3923 static int em_in(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3924 {
3925         if (!pio_in_emulated(ctxt, ctxt->dst.bytes, ctxt->src.val,
3926                              &ctxt->dst.val))
3927                 return X86EMUL_IO_NEEDED;
3928
3929         return X86EMUL_CONTINUE;
3930 }
3931
3932 static int em_out(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3933 {
3934         ctxt->ops->pio_out_emulated(ctxt, ctxt->src.bytes, ctxt->dst.val,
3935                                     &ctxt->src.val, 1);
3936         /* Disable writeback. */
3937         ctxt->dst.type = OP_NONE;
3938         return X86EMUL_CONTINUE;
3939 }
3940
3941 static int em_cli(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3942 {
3943         if (emulator_bad_iopl(ctxt))
3944                 return emulate_gp(ctxt, 0);
3945
3946         ctxt->eflags &= ~X86_EFLAGS_IF;
3947         return X86EMUL_CONTINUE;
3948 }
3949
3950 static int em_sti(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3951 {
3952         if (emulator_bad_iopl(ctxt))
3953                 return emulate_gp(ctxt, 0);
3954
3955         ctxt->interruptibility = KVM_X86_SHADOW_INT_STI;
3956         ctxt->eflags |= X86_EFLAGS_IF;
3957         return X86EMUL_CONTINUE;
3958 }
3959
3960 static int em_cpuid(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3961 {
3962         u32 eax, ebx, ecx, edx;
3963         u64 msr = 0;
3964
3965         ctxt->ops->get_msr(ctxt, MSR_MISC_FEATURES_ENABLES, &msr);
3966         if (msr & MSR_MISC_FEATURES_ENABLES_CPUID_FAULT &&
3967             ctxt->ops->cpl(ctxt)) {
3968                 return emulate_gp(ctxt, 0);
3969         }
3970
3971         eax = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RAX);
3972         ecx = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RCX);
3973         ctxt->ops->get_cpuid(ctxt, &eax, &ebx, &ecx, &edx, true);
3974         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RAX) = eax;
3975         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RBX) = ebx;
3976         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RCX) = ecx;
3977         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RDX) = edx;
3978         return X86EMUL_CONTINUE;
3979 }
3980
3981 static int em_sahf(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3982 {
3983         u32 flags;
3984
3985         flags = X86_EFLAGS_CF | X86_EFLAGS_PF | X86_EFLAGS_AF | X86_EFLAGS_ZF |
3986                 X86_EFLAGS_SF;
3987         flags &= *reg_rmw(ctxt, VCPU_REGS_RAX) >> 8;
3988
3989         ctxt->eflags &= ~0xffUL;
3990         ctxt->eflags |= flags | X86_EFLAGS_FIXED;
3991         return X86EMUL_CONTINUE;
3992 }
3993
3994 static int em_lahf(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3995 {
3996         *reg_rmw(ctxt, VCPU_REGS_RAX) &= ~0xff00UL;
3997         *reg_rmw(ctxt, VCPU_REGS_RAX) |= (ctxt->eflags & 0xff) << 8;
3998         return X86EMUL_CONTINUE;
3999 }
4000
4001 static int em_bswap(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
4002 {
4003         switch (ctxt->op_bytes) {
4004 #ifdef CONFIG_X86_64
4005         case 8:
4006                 asm("bswap %0" : "+r"(ctxt->dst.val));
4007                 break;
4008 #endif
4009         default:
4010                 asm("bswap %0" : "+r"(*(u32 *)&ctxt->dst.val));
4011                 break;
4012         }
4013         return X86EMUL_CONTINUE;
4014 }
4015
4016 static int em_clflush(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
4017 {
4018         /* emulating clflush regardless of cpuid */
4019         return X86EMUL_CONTINUE;
4020 }
4021
4022 static int em_movsxd(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
4023 {
4024         ctxt->dst.val = (s32) ctxt->src.val;
4025         return X86EMUL_CONTINUE;
4026 }
4027
4028 static int check_fxsr(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
4029 {
4030         u32 eax = 1, ebx, ecx = 0, edx;
4031
4032         ctxt->ops->get_cpuid(ctxt, &eax, &ebx, &ecx, &edx, false);
4033         if (!(edx & FFL(FXSR)))
4034                 return emulate_ud(ctxt);
4035
4036         if (ctxt->ops->get_cr(ctxt, 0) & (X86_CR0_TS | X86_CR0_EM))
4037                 return emulate_nm(ctxt);
4038
4039         /*
4040          * Don't emulate a case that should never be hit, instead of working
4041          * around a lack of fxsave64/fxrstor64 on old compilers.
4042          */
4043         if (ctxt->mode >= X86EMUL_MODE_PROT64)
4044                 return X86EMUL_UNHANDLEABLE;
4045
4046         return X86EMUL_CONTINUE;
4047 }
4048
4049 /*
4050  * Hardware doesn't save and restore XMM 0-7 without CR4.OSFXSR, but does save
4051  * and restore MXCSR.
4052  */
4053 static size_t __fxstate_size(int nregs)
4054 {
4055         return offsetof(struct fxregs_state, xmm_space[0]) + nregs * 16;
4056 }
4057
4058 static inline size_t fxstate_size(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
4059 {
4060         bool cr4_osfxsr;
4061         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64)
4062                 return __fxstate_size(16);
4063
4064         cr4_osfxsr = ctxt->ops->get_cr(ctxt, 4) & X86_CR4_OSFXSR;
4065         return __fxstate_size(cr4_osfxsr ? 8 : 0);
4066 }
4067
4068 /*
4069  * FXSAVE and FXRSTOR have 4 different formats depending on execution mode,
4070  *  1) 16 bit mode
4071  *  2) 32 bit mode
4072  *     - like (1), but FIP and FDP (foo) are only 16 bit.  At least Intel CPUs
4073  *       preserve whole 32 bit values, though, so (1) and (2) are the same wrt.
4074  *       save and restore
4075  *  3) 64-bit mode with REX.W prefix
4076  *     - like (2), but XMM 8-15 are being saved and restored
4077  *  4) 64-bit mode without REX.W prefix
4078  *     - like (3), but FIP and FDP are 64 bit
4079  *
4080  * Emulation uses (3) for (1) and (2) and preserves XMM 8-15 to reach the
4081  * desired result.  (4) is not emulated.
4082  *
4083  * Note: Guest and host CPUID.(EAX=07H,ECX=0H):EBX[bit 13] (deprecate FPU CS
4084  * and FPU DS) should match.
4085  */
4086 static int em_fxsave(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
4087 {
4088         struct fxregs_state fx_state;
4089         int rc;
4090
4091         rc = check_fxsr(ctxt);
4092         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
4093                 return rc;
4094
4095         rc = asm_safe("fxsave %[fx]", , [fx] "+m"(fx_state));
4096
4097         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
4098                 return rc;
4099
4100         return segmented_write_std(ctxt, ctxt->memop.addr.mem, &fx_state,
4101                                    fxstate_size(ctxt));
4102 }
4103
4104 /*
4105  * FXRSTOR might restore XMM registers not provided by the guest. Fill
4106  * in the host registers (via FXSAVE) instead, so they won't be modified.
4107  * (preemption has to stay disabled until FXRSTOR).
4108  *
4109  * Use noinline to keep the stack for other functions called by callers small.
4110  */
4111 static noinline int fxregs_fixup(struct fxregs_state *fx_state,
4112                                  const size_t used_size)
4113 {
4114         struct fxregs_state fx_tmp;
4115         int rc;
4116
4117         rc = asm_safe("fxsave %[fx]", , [fx] "+m"(fx_tmp));
4118         memcpy((void *)fx_state + used_size, (void *)&fx_tmp + used_size,
4119                __fxstate_size(16) - used_size);
4120
4121         return rc;
4122 }
4123
4124 static int em_fxrstor(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
4125 {
4126         struct fxregs_state fx_state;
4127         int rc;
4128         size_t size;
4129
4130         rc = check_fxsr(ctxt);
4131         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
4132                 return rc;
4133
4134         size = fxstate_size(ctxt);
4135         rc = segmented_read_std(ctxt, ctxt->memop.addr.mem, &fx_state, size);
4136         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
4137                 return rc;
4138
4139         if (size < __fxstate_size(16)) {
4140                 rc = fxregs_fixup(&fx_state, size);
4141                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
4142                         goto out;
4143         }
4144
4145         if (fx_state.mxcsr >> 16) {
4146                 rc = emulate_gp(ctxt, 0);
4147                 goto out;
4148         }
4149
4150         if (rc == X86EMUL_CONTINUE)
4151                 rc = asm_safe("fxrstor %[fx]", : [fx] "m"(fx_state));
4152
4153 out:
4154         return rc;
4155 }
4156
4157 static int em_xsetbv(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
4158 {
4159         u32 eax, ecx, edx;
4160
4161         eax = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RAX);
4162         edx = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RDX);
4163         ecx = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RCX);
4164
4165         if (ctxt->ops->set_xcr(ctxt, ecx, ((u64)edx << 32) | eax))
4166                 return emulate_gp(ctxt, 0);
4167
4168         return X86EMUL_CONTINUE;
4169 }
4170
4171 static bool valid_cr(int nr)
4172 {
4173         switch (nr) {
4174         case 0:
4175         case 2 ... 4:
4176         case 8:
4177                 return true;
4178         default:
4179                 return false;
4180         }
4181 }
4182
4183 static int check_cr_read(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
4184 {
4185         if (!valid_cr(ctxt->modrm_reg))
4186                 return emulate_ud(ctxt);
4187
4188         return X86EMUL_CONTINUE;
4189 }
4190
4191 static int check_cr_write(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
4192 {
4193         u64 new_val = ctxt->src.val64;
4194         int cr = ctxt->modrm_reg;
4195         u64 efer = 0;
4196
4197         static u64 cr_reserved_bits[] = {
4198                 0xffffffff00000000ULL,
4199                 0, 0, 0, /* CR3 checked later */
4200                 CR4_RESERVED_BITS,
4201                 0, 0, 0,
4202                 CR8_RESERVED_BITS,
4203         };
4204
4205         if (!valid_cr(cr))
4206                 return emulate_ud(ctxt);
4207
4208         if (new_val & cr_reserved_bits[cr])
4209                 return emulate_gp(ctxt, 0);
4210
4211         switch (cr) {
4212         case 0: {
4213                 u64 cr4;
4214                 if (((new_val & X86_CR0_PG) && !(new_val & X86_CR0_PE)) ||
4215                     ((new_val & X86_CR0_NW) && !(new_val & X86_CR0_CD)))
4216                         return emulate_gp(ctxt, 0);
4217
4218                 cr4 = ctxt->ops->get_cr(ctxt, 4);
4219                 ctxt->ops->get_msr(ctxt, MSR_EFER, &efer);
4220
4221                 if ((new_val & X86_CR0_PG) && (efer & EFER_LME) &&
4222                     !(cr4 & X86_CR4_PAE))
4223                         return emulate_gp(ctxt, 0);
4224
4225                 break;
4226                 }
4227         case 3: {
4228                 u64 rsvd = 0;
4229
4230                 ctxt->ops->get_msr(ctxt, MSR_EFER, &efer);
4231                 if (efer & EFER_LMA) {
4232                         u64 maxphyaddr;
4233                         u32 eax, ebx, ecx, edx;
4234
4235                         eax = 0x80000008;
4236                         ecx = 0;
4237                         if (ctxt->ops->get_cpuid(ctxt, &eax, &ebx, &ecx,
4238                                                  &edx, false))
4239                                 maxphyaddr = eax & 0xff;
4240                         else
4241                                 maxphyaddr = 36;
4242                         rsvd = rsvd_bits(maxphyaddr, 63);
4243                         if (ctxt->ops->get_cr(ctxt, 4) & X86_CR4_PCIDE)
4244                                 rsvd &= ~X86_CR3_PCID_NOFLUSH;
4245                 }
4246
4247                 if (new_val & rsvd)
4248                         return emulate_gp(ctxt, 0);
4249
4250                 break;
4251                 }
4252         case 4: {
4253                 ctxt->ops->get_msr(ctxt, MSR_EFER, &efer);
4254
4255                 if ((efer & EFER_LMA) && !(new_val & X86_CR4_PAE))
4256                         return emulate_gp(ctxt, 0);
4257
4258                 break;
4259                 }
4260         }
4261
4262         return X86EMUL_CONTINUE;
4263 }
4264
4265 static int check_dr7_gd(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
4266 {
4267         unsigned long dr7;
4268
4269         ctxt->ops->get_dr(ctxt, 7, &dr7);
4270
4271         /* Check if DR7.Global_Enable is set */
4272         return dr7 & (1 << 13);
4273 }
4274
4275 static int check_dr_read(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
4276 {
4277         int dr = ctxt->modrm_reg;
4278         u64 cr4;
4279
4280         if (dr > 7)
4281                 return emulate_ud(ctxt);
4282
4283         cr4 = ctxt->ops->get_cr(ctxt, 4);
4284         if ((cr4 & X86_CR4_DE) && (dr == 4 || dr == 5))
4285                 return emulate_ud(ctxt);
4286
4287         if (check_dr7_gd(ctxt)) {
4288                 ulong dr6;
4289
4290                 ctxt->ops->get_dr(ctxt, 6, &dr6);
4291                 dr6 &= ~DR_TRAP_BITS;
4292                 dr6 |= DR6_BD | DR6_RTM;
4293                 ctxt->ops->set_dr(ctxt, 6, dr6);
4294                 return emulate_db(ctxt);
4295         }
4296
4297         return X86EMUL_CONTINUE;
4298 }
4299
4300 static int check_dr_write(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
4301 {
4302         u64 new_val = ctxt->src.val64;
4303         int dr = ctxt->modrm_reg;
4304
4305         if ((dr == 6 || dr == 7) && (new_val & 0xffffffff00000000ULL))
4306                 return emulate_gp(ctxt, 0);
4307
4308         return check_dr_read(ctxt);
4309 }
4310
4311 static int check_svme(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
4312 {
4313         u64 efer = 0;
4314
4315         ctxt->ops->get_msr(ctxt, MSR_EFER, &efer);
4316
4317         if (!(efer & EFER_SVME))
4318                 return emulate_ud(ctxt);
4319
4320         return X86EMUL_CONTINUE;
4321 }
4322
4323 static int check_svme_pa(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
4324 {
4325         u64 rax = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RAX);
4326
4327         /* Valid physical address? */
4328         if (rax & 0xffff000000000000ULL)
4329                 return emulate_gp(ctxt, 0);
4330
4331         return check_svme(ctxt);
4332 }
4333
4334 static int check_rdtsc(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
4335 {
4336         u64 cr4 = ctxt->ops->get_cr(ctxt, 4);
4337
4338         if (cr4 & X86_CR4_TSD && ctxt->ops->cpl(ctxt))
4339                 return emulate_ud(ctxt);
4340
4341         return X86EMUL_CONTINUE;
4342 }
4343
4344 static int check_rdpmc(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
4345 {
4346         u64 cr4 = ctxt->ops->get_cr(ctxt, 4);
4347         u64 rcx = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RCX);
4348
4349         /*
4350          * VMware allows access to these Pseduo-PMCs even when read via RDPMC
4351          * in Ring3 when CR4.PCE=0.
4352          */
4353         if (enable_vmware_backdoor && is_vmware_backdoor_pmc(rcx))
4354                 return X86EMUL_CONTINUE;
4355
4356         if ((!(cr4 & X86_CR4_PCE) && ctxt->ops->cpl(ctxt)) ||
4357             ctxt->ops->check_pmc(ctxt, rcx))
4358                 return emulate_gp(ctxt, 0);
4359
4360         return X86EMUL_CONTINUE;
4361 }
4362
4363 static int check_perm_in(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
4364 {
4365         ctxt->dst.bytes = min(ctxt->dst.bytes, 4u);
4366         if (!emulator_io_permited(ctxt, ctxt->src.val, ctxt->dst.bytes))
4367                 return emulate_gp(ctxt, 0);
4368
4369         return X86EMUL_CONTINUE;
4370 }
4371
4372 static int check_perm_out(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
4373 {
4374         ctxt->src.bytes = min(ctxt->src.bytes, 4u);
4375         if (!emulator_io_permited(ctxt, ctxt->dst.val, ctxt->src.bytes))
4376                 return emulate_gp(ctxt, 0);
4377
4378         return X86EMUL_CONTINUE;
4379 }
4380
4381 #define D(_y) { .flags = (_y) }
4382 #define DI(_y, _i) { .flags = (_y)|Intercept, .intercept = x86_intercept_##_i }
4383 #define DIP(_y, _i, _p) { .flags = (_y)|Intercept|CheckPerm, \
4384                       .intercept = x86_intercept_##_i, .check_perm = (_p) }
4385 #define N    D(NotImpl)
4386 #define EXT(_f, _e) { .flags = ((_f) | RMExt), .u.group = (_e) }
4387 #define G(_f, _g) { .flags = ((_f) | Group | ModRM), .u.group = (_g) }
4388 #define GD(_f, _g) { .flags = ((_f) | GroupDual | ModRM), .u.gdual = (_g) }
4389 #define ID(_f, _i) { .flags = ((_f) | InstrDual | ModRM), .u.idual = (_i) }
4390 #define MD(_f, _m) { .flags = ((_f) | ModeDual), .u.mdual = (_m) }
4391 #define E(_f, _e) { .flags = ((_f) | Escape | ModRM), .u.esc = (_e) }
4392 #define I(_f, _e) { .flags = (_f), .u.execute = (_e) }
4393 #define F(_f, _e) { .flags = (_f) | Fastop, .u.fastop = (_e) }
4394 #define II(_f, _e, _i) \
4395         { .flags = (_f)|Intercept, .u.execute = (_e), .intercept = x86_intercept_##_i }
4396 #define IIP(_f, _e, _i, _p) \
4397         { .flags = (_f)|Intercept|CheckPerm, .u.execute = (_e), \
4398           .intercept = x86_intercept_##_i, .check_perm = (_p) }
4399 #define GP(_f, _g) { .flags = ((_f) | Prefix), .u.gprefix = (_g) }
4400
4401 #define D2bv(_f)      D((_f) | ByteOp), D(_f)
4402 #define D2bvIP(_f, _i, _p) DIP((_f) | ByteOp, _i, _p), DIP(_f, _i, _p)
4403 #define I2bv(_f, _e)  I((_f) | ByteOp, _e), I(_f, _e)
4404 #define F2bv(_f, _e)  F((_f) | ByteOp, _e), F(_f, _e)
4405 #define I2bvIP(_f, _e, _i, _p) \
4406         IIP((_f) | ByteOp, _e, _i, _p), IIP(_f, _e, _i, _p)
4407
4408 #define F6ALU(_f, _e) F2bv((_f) | DstMem | SrcReg | ModRM, _e),         \
4409                 F2bv(((_f) | DstReg | SrcMem | ModRM) & ~Lock, _e),     \
4410                 F2bv(((_f) & ~Lock) | DstAcc | SrcImm, _e)
4411
4412 static const struct opcode group7_rm0[] = {
4413         N,
4414         I(SrcNone | Priv | EmulateOnUD, em_hypercall),
4415         N, N, N, N, N, N,
4416 };
4417
4418 static const struct opcode group7_rm1[] = {
4419         DI(SrcNone | Priv, monitor),
4420         DI(SrcNone | Priv, mwait),
4421         N, N, N, N, N, N,
4422 };
4423
4424 static const struct opcode group7_rm2[] = {
4425         N,
4426         II(ImplicitOps | Priv,                  em_xsetbv,      xsetbv),
4427         N, N, N, N, N, N,
4428 };
4429
4430 static const struct opcode group7_rm3[] = {
4431         DIP(SrcNone | Prot | Priv,              vmrun,          check_svme_pa),
4432         II(SrcNone  | Prot | EmulateOnUD,       em_hypercall,   vmmcall),
4433         DIP(SrcNone | Prot | Priv,              vmload,         check_svme_pa),
4434         DIP(SrcNone | Prot | Priv,              vmsave,         check_svme_pa),
4435         DIP(SrcNone | Prot | Priv,              stgi,           check_svme),
4436         DIP(SrcNone | Prot | Priv,              clgi,           check_svme),
4437         DIP(SrcNone | Prot | Priv,              skinit,         check_svme),
4438         DIP(SrcNone | Prot | Priv,              invlpga,        check_svme),
4439 };
4440
4441 static const struct opcode group7_rm7[] = {
4442         N,
4443         DIP(SrcNone, rdtscp, check_rdtsc),
4444         N, N, N, N, N, N,
4445 };
4446
4447 static const struct opcode group1[] = {
4448         F(Lock, em_add),
4449         F(Lock | PageTable, em_or),
4450         F(Lock, em_adc),
4451         F(Lock, em_sbb),
4452         F(Lock | PageTable, em_and),
4453         F(Lock, em_sub),
4454         F(Lock, em_xor),
4455         F(NoWrite, em_cmp),
4456 };
4457
4458 static const struct opcode group1A[] = {
4459         I(DstMem | SrcNone | Mov | Stack | IncSP | TwoMemOp, em_pop), N, N, N, N, N, N, N,
4460 };
4461
4462 static const struct opcode group2[] = {
4463         F(DstMem | ModRM, em_rol),
4464         F(DstMem | ModRM, em_ror),
4465         F(DstMem | ModRM, em_rcl),
4466         F(DstMem | ModRM, em_rcr),
4467         F(DstMem | ModRM, em_shl),
4468         F(DstMem | ModRM, em_shr),
4469         F(DstMem | ModRM, em_shl),
4470         F(DstMem | ModRM, em_sar),
4471 };
4472
4473 static const struct opcode group3[] = {
4474         F(DstMem | SrcImm | NoWrite, em_test),
4475         F(DstMem | SrcImm | NoWrite, em_test),
4476         F(DstMem | SrcNone | Lock, em_not),
4477         F(DstMem | SrcNone | Lock, em_neg),
4478         F(DstXacc | Src2Mem, em_mul_ex),
4479         F(DstXacc | Src2Mem, em_imul_ex),
4480         F(DstXacc | Src2Mem, em_div_ex),
4481         F(DstXacc | Src2Mem, em_idiv_ex),
4482 };
4483
4484 static const struct opcode group4[] = {
4485         F(ByteOp | DstMem | SrcNone | Lock, em_inc),
4486         F(ByteOp | DstMem | SrcNone | Lock, em_dec),
4487         N, N, N, N, N, N,
4488 };
4489
4490 static const struct opcode group5[] = {
4491         F(DstMem | SrcNone | Lock,              em_inc),
4492         F(DstMem | SrcNone | Lock,              em_dec),
4493         I(SrcMem | NearBranch,                  em_call_near_abs),
4494         I(SrcMemFAddr | ImplicitOps,            em_call_far),
4495         I(SrcMem | NearBranch,                  em_jmp_abs),
4496         I(SrcMemFAddr | ImplicitOps,            em_jmp_far),
4497         I(SrcMem | Stack | TwoMemOp,            em_push), D(Undefined),
4498 };
4499
4500 static const struct opcode group6[] = {
4501         II(Prot | DstMem,          em_sldt, sldt),
4502         II(Prot | DstMem,          em_str, str),
4503         II(Prot | Priv | SrcMem16, em_lldt, lldt),
4504         II(Prot | Priv | SrcMem16, em_ltr, ltr),
4505         N, N, N, N,
4506 };
4507
4508 static const struct group_dual group7 = { {
4509         II(Mov | DstMem,                        em_sgdt, sgdt),
4510         II(Mov | DstMem,                        em_sidt, sidt),
4511         II(SrcMem | Priv,                       em_lgdt, lgdt),
4512         II(SrcMem | Priv,                       em_lidt, lidt),
4513         II(SrcNone | DstMem | Mov,              em_smsw, smsw), N,
4514         II(SrcMem16 | Mov | Priv,               em_lmsw, lmsw),
4515         II(SrcMem | ByteOp | Priv | NoAccess,   em_invlpg, invlpg),
4516 }, {
4517         EXT(0, group7_rm0),
4518         EXT(0, group7_rm1),
4519         EXT(0, group7_rm2),
4520         EXT(0, group7_rm3),
4521         II(SrcNone | DstMem | Mov,              em_smsw, smsw), N,
4522         II(SrcMem16 | Mov | Priv,               em_lmsw, lmsw),
4523         EXT(0, group7_rm7),
4524 } };
4525
4526 static const struct opcode group8[] = {
4527         N, N, N, N,
4528         F(DstMem | SrcImmByte | NoWrite,                em_bt),
4529         F(DstMem | SrcImmByte | Lock | PageTable,       em_bts),
4530         F(DstMem | SrcImmByte | Lock,                   em_btr),
4531         F(DstMem | SrcImmByte | Lock | PageTable,       em_btc),
4532 };
4533
4534 /*
4535  * The "memory" destination is actually always a register, since we come
4536  * from the register case of group9.
4537  */
4538 static const struct gprefix pfx_0f_c7_7 = {
4539         N, N, N, II(DstMem | ModRM | Op3264 | EmulateOnUD, em_rdpid, rdtscp),
4540 };
4541
4542
4543 static const struct group_dual group9 = { {
4544         N, I(DstMem64 | Lock | PageTable, em_cmpxchg8b), N, N, N, N, N, N,
4545 }, {
4546         N, N, N, N, N, N, N,
4547         GP(0, &pfx_0f_c7_7),
4548 } };
4549
4550 static const struct opcode group11[] = {
4551         I(DstMem | SrcImm | Mov | PageTable, em_mov),
4552         X7(D(Undefined)),
4553 };
4554
4555 static const struct gprefix pfx_0f_ae_7 = {
4556         I(SrcMem | ByteOp, em_clflush), N, N, N,
4557 };
4558
4559 static const struct group_dual group15 = { {
4560         I(ModRM | Aligned16, em_fxsave),
4561         I(ModRM | Aligned16, em_fxrstor),
4562         N, N, N, N, N, GP(0, &pfx_0f_ae_7),
4563 }, {
4564         N, N, N, N, N, N, N, N,
4565 } };
4566
4567 static const struct gprefix pfx_0f_6f_0f_7f = {
4568         I(Mmx, em_mov), I(Sse | Aligned, em_mov), N, I(Sse | Unaligned, em_mov),
4569 };
4570
4571 static const struct instr_dual instr_dual_0f_2b = {
4572         I(0, em_mov), N
4573 };
4574
4575 static const struct gprefix pfx_0f_2b = {
4576         ID(0, &instr_dual_0f_2b), ID(0, &instr_dual_0f_2b), N, N,
4577 };
4578
4579 static const struct gprefix pfx_0f_10_0f_11 = {
4580         I(Unaligned, em_mov), I(Unaligned, em_mov), N, N,
4581 };
4582
4583 static const struct gprefix pfx_0f_28_0f_29 = {
4584         I(Aligned, em_mov), I(Aligned, em_mov), N, N,
4585 };
4586
4587 static const struct gprefix pfx_0f_e7 = {
4588         N, I(Sse, em_mov), N, N,
4589 };
4590
4591 static const struct escape escape_d9 = { {
4592         N, N, N, N, N, N, N, I(DstMem16 | Mov, em_fnstcw),
4593 }, {
4594         /* 0xC0 - 0xC7 */
4595         N, N, N, N, N, N, N, N,
4596         /* 0xC8 - 0xCF */
4597         N, N, N, N, N, N, N, N,
4598         /* 0xD0 - 0xC7 */
4599         N, N, N, N, N, N, N, N,
4600         /* 0xD8 - 0xDF */
4601         N, N, N, N, N, N, N, N,
4602         /* 0xE0 - 0xE7 */
4603         N, N, N, N, N, N, N, N,
4604         /* 0xE8 - 0xEF */
4605         N, N, N, N, N, N, N, N,
4606         /* 0xF0 - 0xF7 */
4607         N, N, N, N, N, N, N, N,
4608         /* 0xF8 - 0xFF */
4609         N, N, N, N, N, N, N, N,
4610 } };
4611
4612 static const struct escape escape_db = { {
4613         N, N, N, N, N, N, N, N,
4614 }, {
4615         /* 0xC0 - 0xC7 */
4616         N, N, N, N, N, N, N, N,
4617         /* 0xC8 - 0xCF */
4618         N, N, N, N, N, N, N, N,
4619         /* 0xD0 - 0xC7 */
4620         N, N, N, N, N, N, N, N,
4621         /* 0xD8 - 0xDF */
4622         N, N, N, N, N, N, N, N,
4623         /* 0xE0 - 0xE7 */
4624         N, N, N, I(ImplicitOps, em_fninit), N, N, N, N,
4625         /* 0xE8 - 0xEF */
4626         N, N, N, N, N, N, N, N,
4627         /* 0xF0 - 0xF7 */
4628         N, N, N, N, N, N, N, N,
4629         /* 0xF8 - 0xFF */
4630         N, N, N, N, N, N, N, N,
4631 } };
4632
4633 static const struct escape escape_dd = { {
4634         N, N, N, N, N, N, N, I(DstMem16 | Mov, em_fnstsw),
4635 }, {
4636         /* 0xC0 - 0xC7 */
4637         N, N, N, N, N, N, N, N,
4638         /* 0xC8 - 0xCF */
4639         N, N, N, N, N, N, N, N,
4640         /* 0xD0 - 0xC7 */
4641         N, N, N, N, N, N, N, N,
4642         /* 0xD8 - 0xDF */
4643         N, N, N, N, N, N, N, N,
4644         /* 0xE0 - 0xE7 */
4645         N, N, N, N, N, N, N, N,
4646         /* 0xE8 - 0xEF */
4647         N, N, N, N, N, N, N, N,
4648         /* 0xF0 - 0xF7 */
4649         N, N, N, N, N, N, N, N,
4650         /* 0xF8 - 0xFF */
4651         N, N, N, N, N, N, N, N,
4652 } };
4653
4654 static const struct instr_dual instr_dual_0f_c3 = {
4655         I(DstMem | SrcReg | ModRM | No16 | Mov, em_mov), N
4656 };
4657
4658 static const struct mode_dual mode_dual_63 = {
4659         N, I(DstReg | SrcMem32 | ModRM | Mov, em_movsxd)
4660 };
4661
4662 static const struct opcode opcode_table[256] = {
4663         /* 0x00 - 0x07 */
4664         F6ALU(Lock, em_add),
4665         I(ImplicitOps | Stack | No64 | Src2ES, em_push_sreg),
4666         I(ImplicitOps | Stack | No64 | Src2ES, em_pop_sreg),
4667         /* 0x08 - 0x0F */
4668         F6ALU(Lock | PageTable, em_or),
4669         I(ImplicitOps | Stack | No64 | Src2CS, em_push_sreg),
4670         N,
4671         /* 0x10 - 0x17 */
4672         F6ALU(Lock, em_adc),
4673         I(ImplicitOps | Stack | No64 | Src2SS, em_push_sreg),
4674         I(ImplicitOps | Stack | No64 | Src2SS, em_pop_sreg),
4675         /* 0x18 - 0x1F */
4676         F6ALU(Lock, em_sbb),
4677         I(ImplicitOps | Stack | No64 | Src2DS, em_push_sreg),
4678         I(ImplicitOps | Stack | No64 | Src2DS, em_pop_sreg),
4679         /* 0x20 - 0x27 */
4680         F6ALU(Lock | PageTable, em_and), N, N,
4681         /* 0x28 - 0x2F */
4682         F6ALU(Lock, em_sub), N, I(ByteOp | DstAcc | No64, em_das),
4683         /* 0x30 - 0x37 */
4684         F6ALU(Lock, em_xor), N, N,
4685         /* 0x38 - 0x3F */
4686         F6ALU(NoWrite, em_cmp), N, N,
4687         /* 0x40 - 0x4F */
4688         X8(F(DstReg, em_inc)), X8(F(DstReg, em_dec)),
4689         /* 0x50 - 0x57 */
4690         X8(I(SrcReg | Stack, em_push)),
4691         /* 0x58 - 0x5F */
4692         X8(I(DstReg | Stack, em_pop)),
4693         /* 0x60 - 0x67 */
4694         I(ImplicitOps | Stack | No64, em_pusha),
4695         I(ImplicitOps | Stack | No64, em_popa),
4696         N, MD(ModRM, &mode_dual_63),
4697         N, N, N, N,
4698         /* 0x68 - 0x6F */
4699         I(SrcImm | Mov | Stack, em_push),
4700         I(DstReg | SrcMem | ModRM | Src2Imm, em_imul_3op),
4701         I(SrcImmByte | Mov | Stack, em_push),
4702         I(DstReg | SrcMem | ModRM | Src2ImmByte, em_imul_3op),
4703         I2bvIP(DstDI | SrcDX | Mov | String | Unaligned, em_in, ins, check_perm_in), /* insb, insw/insd */
4704         I2bvIP(SrcSI | DstDX | String, em_out, outs, check_perm_out), /* outsb, outsw/outsd */
4705         /* 0x70 - 0x7F */
4706         X16(D(SrcImmByte | NearBranch)),
4707         /* 0x80 - 0x87 */
4708         G(ByteOp | DstMem | SrcImm, group1),
4709         G(DstMem | SrcImm, group1),
4710         G(ByteOp | DstMem | SrcImm | No64, group1),
4711         G(DstMem | SrcImmByte, group1),
4712         F2bv(DstMem | SrcReg | ModRM | NoWrite, em_test),
4713         I2bv(DstMem | SrcReg | ModRM | Lock | PageTable, em_xchg),
4714         /* 0x88 - 0x8F */
4715         I2bv(DstMem | SrcReg | ModRM | Mov | PageTable, em_mov),
4716         I2bv(DstReg | SrcMem | ModRM | Mov, em_mov),
4717         I(DstMem | SrcNone | ModRM | Mov | PageTable, em_mov_rm_sreg),
4718         D(ModRM | SrcMem | NoAccess | DstReg),
4719         I(ImplicitOps | SrcMem16 | ModRM, em_mov_sreg_rm),
4720         G(0, group1A),
4721         /* 0x90 - 0x97 */
4722         DI(SrcAcc | DstReg, pause), X7(D(SrcAcc | DstReg)),
4723         /* 0x98 - 0x9F */
4724         D(DstAcc | SrcNone), I(ImplicitOps | SrcAcc, em_cwd),
4725         I(SrcImmFAddr | No64, em_call_far), N,
4726         II(ImplicitOps | Stack, em_pushf, pushf),
4727         II(ImplicitOps | Stack, em_popf, popf),
4728         I(ImplicitOps, em_sahf), I(ImplicitOps, em_lahf),
4729         /* 0xA0 - 0xA7 */
4730         I2bv(DstAcc | SrcMem | Mov | MemAbs, em_mov),
4731         I2bv(DstMem | SrcAcc | Mov | MemAbs | PageTable, em_mov),
4732         I2bv(SrcSI | DstDI | Mov | String | TwoMemOp, em_mov),
4733         F2bv(SrcSI | DstDI | String | NoWrite | TwoMemOp, em_cmp_r),
4734         /* 0xA8 - 0xAF */
4735         F2bv(DstAcc | SrcImm | NoWrite, em_test),
4736         I2bv(SrcAcc | DstDI | Mov | String, em_mov),
4737         I2bv(SrcSI | DstAcc | Mov | String, em_mov),
4738         F2bv(SrcAcc | DstDI | String | NoWrite, em_cmp_r),
4739         /* 0xB0 - 0xB7 */
4740         X8(I(ByteOp | DstReg | SrcImm | Mov, em_mov)),
4741         /* 0xB8 - 0xBF */
4742         X8(I(DstReg | SrcImm64 | Mov, em_mov)),
4743         /* 0xC0 - 0xC7 */
4744         G(ByteOp | Src2ImmByte, group2), G(Src2ImmByte, group2),
4745         I(ImplicitOps | NearBranch | SrcImmU16, em_ret_near_imm),
4746         I(ImplicitOps | NearBranch, em_ret),
4747         I(DstReg | SrcMemFAddr | ModRM | No64 | Src2ES, em_lseg),
4748         I(DstReg | SrcMemFAddr | ModRM | No64 | Src2DS, em_lseg),
4749         G(ByteOp, group11), G(0, group11),
4750         /* 0xC8 - 0xCF */
4751         I(Stack | SrcImmU16 | Src2ImmByte, em_enter), I(Stack, em_leave),
4752         I(ImplicitOps | SrcImmU16, em_ret_far_imm),
4753         I(ImplicitOps, em_ret_far),
4754         D(ImplicitOps), DI(SrcImmByte, intn),
4755         D(ImplicitOps | No64), II(ImplicitOps, em_iret, iret),
4756         /* 0xD0 - 0xD7 */
4757         G(Src2One | ByteOp, group2), G(Src2One, group2),
4758         G(Src2CL | ByteOp, group2), G(Src2CL, group2),
4759         I(DstAcc | SrcImmUByte | No64, em_aam),
4760         I(DstAcc | SrcImmUByte | No64, em_aad),
4761         F(DstAcc | ByteOp | No64, em_salc),
4762         I(DstAcc | SrcXLat | ByteOp, em_mov),
4763         /* 0xD8 - 0xDF */
4764         N, E(0, &escape_d9), N, E(0, &escape_db), N, E(0, &escape_dd), N, N,
4765         /* 0xE0 - 0xE7 */
4766         X3(I(SrcImmByte | NearBranch, em_loop)),
4767         I(SrcImmByte | NearBranch, em_jcxz),
4768         I2bvIP(SrcImmUByte | DstAcc, em_in,  in,  check_perm_in),
4769         I2bvIP(SrcAcc | DstImmUByte, em_out, out, check_perm_out),
4770         /* 0xE8 - 0xEF */
4771         I(SrcImm | NearBranch, em_call), D(SrcImm | ImplicitOps | NearBranch),
4772         I(SrcImmFAddr | No64, em_jmp_far),
4773         D(SrcImmByte | ImplicitOps | NearBranch),
4774         I2bvIP(SrcDX | DstAcc, em_in,  in,  check_perm_in),
4775         I2bvIP(SrcAcc | DstDX, em_out, out, check_perm_out),
4776         /* 0xF0 - 0xF7 */
4777         N, DI(ImplicitOps, icebp), N, N,
4778         DI(ImplicitOps | Priv, hlt), D(ImplicitOps),
4779         G(ByteOp, group3), G(0, group3),
4780         /* 0xF8 - 0xFF */
4781         D(ImplicitOps), D(ImplicitOps),
4782         I(ImplicitOps, em_cli), I(ImplicitOps, em_sti),
4783         D(ImplicitOps), D(ImplicitOps), G(0, group4), G(0, group5),
4784 };
4785
4786 static const struct opcode twobyte_table[256] = {
4787         /* 0x00 - 0x0F */
4788         G(0, group6), GD(0, &group7), N, N,
4789         N, I(ImplicitOps | EmulateOnUD, em_syscall),
4790         II(ImplicitOps | Priv, em_clts, clts), N,
4791         DI(ImplicitOps | Priv, invd), DI(ImplicitOps | Priv, wbinvd), N, N,
4792         N, D(ImplicitOps | ModRM | SrcMem | NoAccess), N, N,
4793         /* 0x10 - 0x1F */
4794         GP(ModRM | DstReg | SrcMem | Mov | Sse, &pfx_0f_10_0f_11),
4795         GP(ModRM | DstMem | SrcReg | Mov | Sse, &pfx_0f_10_0f_11),
4796         N, N, N, N, N, N,
4797         D(ImplicitOps | ModRM | SrcMem | NoAccess),
4798         N, N, N, N, N, N, D(ImplicitOps | ModRM | SrcMem | NoAccess),
4799         /* 0x20 - 0x2F */
4800         DIP(ModRM | DstMem | Priv | Op3264 | NoMod, cr_read, check_cr_read),
4801         DIP(ModRM | DstMem | Priv | Op3264 | NoMod, dr_read, check_dr_read),
4802         IIP(ModRM | SrcMem | Priv | Op3264 | NoMod, em_cr_write, cr_write,
4803                                                 check_cr_write),
4804         IIP(ModRM | SrcMem | Priv | Op3264 | NoMod, em_dr_write, dr_write,
4805                                                 check_dr_write),
4806         N, N, N, N,
4807         GP(ModRM | DstReg | SrcMem | Mov | Sse, &pfx_0f_28_0f_29),
4808         GP(ModRM | DstMem | SrcReg | Mov | Sse, &pfx_0f_28_0f_29),
4809         N, GP(ModRM | DstMem | SrcReg | Mov | Sse, &pfx_0f_2b),
4810         N, N, N, N,
4811         /* 0x30 - 0x3F */
4812         II(ImplicitOps | Priv, em_wrmsr, wrmsr),
4813         IIP(ImplicitOps, em_rdtsc, rdtsc, check_rdtsc),
4814         II(ImplicitOps | Priv, em_rdmsr, rdmsr),
4815         IIP(ImplicitOps, em_rdpmc, rdpmc, check_rdpmc),
4816         I(ImplicitOps | EmulateOnUD, em_sysenter),
4817         I(ImplicitOps | Priv | EmulateOnUD, em_sysexit),
4818         N, N,
4819         N, N, N, N, N, N, N, N,
4820         /* 0x40 - 0x4F */
4821         X16(D(DstReg | SrcMem | ModRM)),
4822         /* 0x50 - 0x5F */
4823         N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N,
4824         /* 0x60 - 0x6F */
4825         N, N, N, N,
4826         N, N, N, N,
4827         N, N, N, N,
4828         N, N, N, GP(SrcMem | DstReg | ModRM | Mov, &pfx_0f_6f_0f_7f),
4829         /* 0x70 - 0x7F */
4830         N, N, N, N,
4831         N, N, N, N,
4832         N, N, N, N,
4833         N, N, N, GP(SrcReg | DstMem | ModRM | Mov, &pfx_0f_6f_0f_7f),
4834         /* 0x80 - 0x8F */
4835         X16(D(SrcImm | NearBranch)),
4836         /* 0x90 - 0x9F */
4837         X16(D(ByteOp | DstMem | SrcNone | ModRM| Mov)),
4838         /* 0xA0 - 0xA7 */
4839         I(Stack | Src2FS, em_push_sreg), I(Stack | Src2FS, em_pop_sreg),
4840         II(ImplicitOps, em_cpuid, cpuid),
4841         F(DstMem | SrcReg | ModRM | BitOp | NoWrite, em_bt),
4842         F(DstMem | SrcReg | Src2ImmByte | ModRM, em_shld),
4843         F(DstMem | SrcReg | Src2CL | ModRM, em_shld), N, N,
4844         /* 0xA8 - 0xAF */
4845         I(Stack | Src2GS, em_push_sreg), I(Stack | Src2GS, em_pop_sreg),
4846         II(EmulateOnUD | ImplicitOps, em_rsm, rsm),
4847         F(DstMem | SrcReg | ModRM | BitOp | Lock | PageTable, em_bts),
4848         F(DstMem | SrcReg | Src2ImmByte | ModRM, em_shrd),
4849         F(DstMem | SrcReg | Src2CL | ModRM, em_shrd),
4850         GD(0, &group15), F(DstReg | SrcMem | ModRM, em_imul),
4851         /* 0xB0 - 0xB7 */
4852         I2bv(DstMem | SrcReg | ModRM | Lock | PageTable | SrcWrite, em_cmpxchg),
4853         I(DstReg | SrcMemFAddr | ModRM | Src2SS, em_lseg),
4854         F(DstMem | SrcReg | ModRM | BitOp | Lock, em_btr),
4855         I(DstReg | SrcMemFAddr | ModRM | Src2FS, em_lseg),
4856         I(DstReg | SrcMemFAddr | ModRM | Src2GS, em_lseg),
4857         D(DstReg | SrcMem8 | ModRM | Mov), D(DstReg | SrcMem16 | ModRM | Mov),
4858         /* 0xB8 - 0xBF */
4859         N, N,
4860         G(BitOp, group8),
4861         F(DstMem | SrcReg | ModRM | BitOp | Lock | PageTable, em_btc),
4862         I(DstReg | SrcMem | ModRM, em_bsf_c),
4863         I(DstReg | SrcMem | ModRM, em_bsr_c),
4864         D(DstReg | SrcMem8 | ModRM | Mov), D(DstReg | SrcMem16 | ModRM | Mov),
4865         /* 0xC0 - 0xC7 */
4866         F2bv(DstMem | SrcReg | ModRM | SrcWrite | Lock, em_xadd),
4867         N, ID(0, &instr_dual_0f_c3),
4868         N, N, N, GD(0, &group9),
4869         /* 0xC8 - 0xCF */
4870         X8(I(DstReg, em_bswap)),
4871         /* 0xD0 - 0xDF */
4872         N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N,
4873         /* 0xE0 - 0xEF */
4874         N, N, N, N, N, N, N, GP(SrcReg | DstMem | ModRM | Mov, &pfx_0f_e7),
4875         N, N, N, N, N, N, N, N,
4876         /* 0xF0 - 0xFF */
4877         N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N
4878 };
4879
4880 static const struct instr_dual instr_dual_0f_38_f0 = {
4881         I(DstReg | SrcMem | Mov, em_movbe), N
4882 };
4883
4884 static const struct instr_dual instr_dual_0f_38_f1 = {
4885         I(DstMem | SrcReg | Mov, em_movbe), N
4886 };
4887
4888 static const struct gprefix three_byte_0f_38_f0 = {
4889         ID(0, &instr_dual_0f_38_f0), N, N, N
4890 };
4891
4892 static const struct gprefix three_byte_0f_38_f1 = {
4893         ID(0, &instr_dual_0f_38_f1), N, N, N
4894 };
4895
4896 /*
4897  * Insns below are selected by the prefix which indexed by the third opcode
4898  * byte.
4899  */
4900 static const struct opcode opcode_map_0f_38[256] = {
4901         /* 0x00 - 0x7f */
4902         X16(N), X16(N), X16(N), X16(N), X16(N), X16(N), X16(N), X16(N),
4903         /* 0x80 - 0xef */
4904         X16(N), X16(N), X16(N), X16(N), X16(N), X16(N), X16(N),
4905         /* 0xf0 - 0xf1 */
4906         GP(EmulateOnUD | ModRM, &three_byte_0f_38_f0),
4907         GP(EmulateOnUD | ModRM, &three_byte_0f_38_f1),
4908         /* 0xf2 - 0xff */
4909         N, N, X4(N), X8(N)
4910 };
4911
4912 #undef D
4913 #undef N
4914 #undef G
4915 #undef GD
4916 #undef I
4917 #undef GP
4918 #undef EXT
4919 #undef MD
4920 #undef ID
4921
4922 #undef D2bv
4923 #undef D2bvIP
4924 #undef I2bv
4925 #undef I2bvIP
4926 #undef I6ALU
4927
4928 static unsigned imm_size(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
4929 {
4930         unsigned size;
4931
4932         size = (ctxt->d & ByteOp) ? 1 : ctxt->op_bytes;
4933         if (size == 8)
4934                 size = 4;
4935         return size;
4936 }
4937
4938 static int decode_imm(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, struct operand *op,
4939                       unsigned size, bool sign_extension)
4940 {
4941         int rc = X86EMUL_CONTINUE;
4942
4943         op->type = OP_IMM;
4944         op->bytes = size;
4945         op->addr.mem.ea = ctxt->_eip;
4946         /* NB. Immediates are sign-extended as necessary. */
4947         switch (op->bytes) {
4948         case 1:
4949                 op->val = insn_fetch(s8, ctxt);
4950                 break;
4951         case 2:
4952                 op->val = insn_fetch(s16, ctxt);
4953                 break;
4954         case 4:
4955                 op->val = insn_fetch(s32, ctxt);
4956                 break;
4957         case 8:
4958                 op->val = insn_fetch(s64, ctxt);
4959                 break;
4960         }
4961         if (!sign_extension) {
4962                 switch (op->bytes) {
4963                 case 1:
4964                         op->val &= 0xff;
4965                         break;
4966                 case 2:
4967                         op->val &= 0xffff;
4968                         break;
4969                 case 4:
4970                         op->val &= 0xffffffff;
4971                         break;
4972                 }
4973         }
4974 done:
4975         return rc;
4976 }
4977
4978 static int decode_operand(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, struct operand *op,
4979                           unsigned d)
4980 {
4981         int rc = X86EMUL_CONTINUE;
4982
4983         switch (d) {
4984         case OpReg:
4985                 decode_register_operand(ctxt, op);
4986                 break;
4987         case OpImmUByte:
4988                 rc = decode_imm(ctxt, op, 1, false);
4989                 break;
4990         case OpMem:
4991                 ctxt->memop.bytes = (ctxt->d & ByteOp) ? 1 : ctxt->op_bytes;
4992         mem_common:
4993                 *op = ctxt->memop;
4994                 ctxt->memopp = op;
4995                 if (ctxt->d & BitOp)
4996                         fetch_bit_operand(ctxt);
4997                 op->orig_val = op->val;
4998                 break;
4999         case OpMem64:
5000                 ctxt->memop.bytes = (ctxt->op_bytes == 8) ? 16 : 8;
5001                 goto mem_common;
5002         case OpAcc:
5003                 op->type = OP_REG;
5004                 op->bytes = (ctxt->d & ByteOp) ? 1 : ctxt->op_bytes;
5005                 op->addr.reg = reg_rmw(ctxt, VCPU_REGS_RAX);
5006                 fetch_register_operand(op);
5007                 op->orig_val = op->val;
5008                 break;
5009         case OpAccLo:
5010                 op->type = OP_REG;
5011                 op->bytes = (ctxt->d & ByteOp) ? 2 : ctxt->op_bytes;
5012                 op->addr.reg = reg_rmw(ctxt, VCPU_REGS_RAX);
5013                 fetch_register_operand(op);
5014                 op->orig_val = op->val;
5015                 break;
5016         case OpAccHi:
5017                 if (ctxt->d & ByteOp) {
5018                         op->type = OP_NONE;
5019                         break;
5020                 }
5021                 op->type = OP_REG;
5022                 op->bytes = ctxt->op_bytes;
5023                 op->addr.reg = reg_rmw(ctxt, VCPU_REGS_RDX);
5024                 fetch_register_operand(op);
5025                 op->orig_val = op->val;
5026                 break;
5027         case OpDI:
5028                 op->type = OP_MEM;
5029                 op->bytes = (ctxt->d & ByteOp) ? 1 : ctxt->op_bytes;
5030                 op->addr.mem.ea =
5031                         register_address(ctxt, VCPU_REGS_RDI);
5032                 op->addr.mem.seg = VCPU_SREG_ES;
5033                 op->val = 0;
5034                 op->count = 1;
5035                 break;
5036         case OpDX:
5037                 op->type = OP_REG;
5038                 op->bytes = 2;
5039                 op->addr.reg = reg_rmw(ctxt, VCPU_REGS_RDX);
5040                 fetch_register_operand(op);
5041                 break;
5042         case OpCL:
5043                 op->type = OP_IMM;
5044                 op->bytes = 1;
5045                 op->val = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RCX) & 0xff;
5046                 break;
5047         case OpImmByte:
5048                 rc = decode_imm(ctxt, op, 1, true);
5049                 break;
5050         case OpOne:
5051                 op->type = OP_IMM;
5052                 op->bytes = 1;
5053                 op->val = 1;
5054                 break;
5055         case OpImm:
5056                 rc = decode_imm(ctxt, op, imm_size(ctxt), true);
5057                 break;
5058         case OpImm64:
5059                 rc = decode_imm(ctxt, op, ctxt->op_bytes, true);
5060                 break;
5061         case OpMem8:
5062                 ctxt->memop.bytes = 1;
5063                 if (ctxt->memop.type == OP_REG) {
5064                         ctxt->memop.addr.reg = decode_register(ctxt,
5065                                         ctxt->modrm_rm, true);
5066                         fetch_register_operand(&ctxt->memop);
5067                 }
5068                 goto mem_common;
5069         case OpMem16:
5070                 ctxt->memop.bytes = 2;
5071                 goto mem_common;
5072         case OpMem32:
5073                 ctxt->memop.bytes = 4;
5074                 goto mem_common;
5075         case OpImmU16:
5076                 rc = decode_imm(ctxt, op, 2, false);
5077                 break;
5078         case OpImmU:
5079                 rc = decode_imm(ctxt, op, imm_size(ctxt), false);
5080                 break;
5081         case OpSI:
5082                 op->type = OP_MEM;
5083                 op->bytes = (ctxt->d & ByteOp) ? 1 : ctxt->op_bytes;
5084                 op->addr.mem.ea =
5085                         register_address(ctxt, VCPU_REGS_RSI);
5086                 op->addr.mem.seg = ctxt->seg_override;
5087                 op->val = 0;
5088                 op->count = 1;
5089                 break;
5090         case OpXLat:
5091                 op->type = OP_MEM;
5092                 op->bytes = (ctxt->d & ByteOp) ? 1 : ctxt->op_bytes;
5093                 op->addr.mem.ea =
5094                         address_mask(ctxt,
5095                                 reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RBX) +
5096                                 (reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RAX) & 0xff));
5097                 op->addr.mem.seg = ctxt->seg_override;
5098                 op->val = 0;
5099                 break;
5100         case OpImmFAddr:
5101                 op->type = OP_IMM;
5102                 op->addr.mem.ea = ctxt->_eip;
5103                 op->bytes = ctxt->op_bytes + 2;
5104                 insn_fetch_arr(op->valptr, op->bytes, ctxt);
5105                 break;
5106         case OpMemFAddr:
5107                 ctxt->memop.bytes = ctxt->op_bytes + 2;
5108                 goto mem_common;
5109         case OpES:
5110                 op->type = OP_IMM;
5111                 op->val = VCPU_SREG_ES;
5112                 break;
5113         case OpCS:
5114                 op->type = OP_IMM;
5115                 op->val = VCPU_SREG_CS;
5116                 break;
5117         case OpSS:
5118                 op->type = OP_IMM;
5119                 op->val = VCPU_SREG_SS;
5120                 break;
5121         case OpDS:
5122                 op->type = OP_IMM;
5123                 op->val = VCPU_SREG_DS;
5124                 break;
5125         case OpFS:
5126                 op->type = OP_IMM;
5127                 op->val = VCPU_SREG_FS;
5128                 break;
5129         case OpGS:
5130                 op->type = OP_IMM;
5131                 op->val = VCPU_SREG_GS;
5132                 break;
5133         case OpImplicit:
5134                 /* Special instructions do their own operand decoding. */
5135         default:
5136                 op->type = OP_NONE; /* Disable writeback. */
5137                 break;
5138         }
5139
5140 done:
5141         return rc;
5142 }
5143
5144 int x86_decode_insn(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, void *insn, int insn_len)
5145 {
5146         int rc = X86EMUL_CONTINUE;
5147         int mode = ctxt->mode;
5148         int def_op_bytes, def_ad_bytes, goffset, simd_prefix;
5149         bool op_prefix = false;
5150         bool has_seg_override = false;
5151         struct opcode opcode;
5152         u16 dummy;
5153         struct desc_struct desc;
5154
5155         ctxt->memop.type = OP_NONE;
5156         ctxt->memopp = NULL;
5157         ctxt->_eip = ctxt->eip;
5158         ctxt->fetch.ptr = ctxt->fetch.data;
5159         ctxt->fetch.end = ctxt->fetch.data + insn_len;
5160         ctxt->opcode_len = 1;
5161         if (insn_len > 0)
5162                 memcpy(ctxt->fetch.data, insn, insn_len);
5163         else {
5164                 rc = __do_insn_fetch_bytes(ctxt, 1);
5165                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
5166                         goto done;
5167         }
5168
5169         switch (mode) {
5170         case X86EMUL_MODE_REAL:
5171         case X86EMUL_MODE_VM86:
5172                 def_op_bytes = def_ad_bytes = 2;
5173                 ctxt->ops->get_segment(ctxt, &dummy, &desc, NULL, VCPU_SREG_CS);
5174                 if (desc.d)
5175                         def_op_bytes = def_ad_bytes = 4;
5176                 break;
5177         case X86EMUL_MODE_PROT16:
5178                 def_op_bytes = def_ad_bytes = 2;
5179                 break;
5180         case X86EMUL_MODE_PROT32:
5181                 def_op_bytes = def_ad_bytes = 4;
5182                 break;
5183 #ifdef CONFIG_X86_64
5184         case X86EMUL_MODE_PROT64:
5185                 def_op_bytes = 4;
5186                 def_ad_bytes = 8;
5187                 break;
5188 #endif
5189         default:
5190                 return EMULATION_FAILED;
5191         }
5192
5193         ctxt->op_bytes = def_op_bytes;
5194         ctxt->ad_bytes = def_ad_bytes;
5195
5196         /* Legacy prefixes. */
5197         for (;;) {
5198                 switch (ctxt->b = insn_fetch(u8, ctxt)) {
5199                 case 0x66:      /* operand-size override */
5200                         op_prefix = true;
5201                         /* switch between 2/4 bytes */
5202                         ctxt->op_bytes = def_op_bytes ^ 6;
5203                         break;
5204                 case 0x67:      /* address-size override */
5205                         if (mode == X86EMUL_MODE_PROT64)
5206                                 /* switch between 4/8 bytes */
5207                                 ctxt->ad_bytes = def_ad_bytes ^ 12;
5208                         else
5209                                 /* switch between 2/4 bytes */
5210                                 ctxt->ad_bytes = def_ad_bytes ^ 6;
5211                         break;
5212                 case 0x26:      /* ES override */
5213                 case 0x2e:      /* CS override */
5214                 case 0x36:      /* SS override */
5215                 case 0x3e:      /* DS override */
5216                         has_seg_override = true;
5217                         ctxt->seg_override = (ctxt->b >> 3) & 3;
5218                         break;
5219                 case 0x64:      /* FS override */
5220                 case 0x65:      /* GS override */
5221                         has_seg_override = true;
5222                         ctxt->seg_override = ctxt->b & 7;
5223                         break;
5224                 case 0x40 ... 0x4f: /* REX */
5225                         if (mode != X86EMUL_MODE_PROT64)
5226                                 goto done_prefixes;
5227                         ctxt->rex_prefix = ctxt->b;
5228                         continue;
5229                 case 0xf0:      /* LOCK */
5230                         ctxt->lock_prefix = 1;
5231                         break;
5232                 case 0xf2:      /* REPNE/REPNZ */
5233                 case 0xf3:      /* REP/REPE/REPZ */
5234                         ctxt->rep_prefix = ctxt->b;
5235                         break;
5236                 default:
5237                         goto done_prefixes;
5238                 }
5239
5240                 /* Any legacy prefix after a REX prefix nullifies its effect. */
5241
5242                 ctxt->rex_prefix = 0;
5243         }
5244
5245 done_prefixes:
5246
5247         /* REX prefix. */
5248         if (ctxt->rex_prefix & 8)
5249                 ctxt->op_bytes = 8;     /* REX.W */
5250
5251         /* Opcode byte(s). */
5252         opcode = opcode_table[ctxt->b];
5253         /* Two-byte opcode? */
5254         if (ctxt->b == 0x0f) {
5255                 ctxt->opcode_len = 2;
5256                 ctxt->b = insn_fetch(u8, ctxt);
5257                 opcode = twobyte_table[ctxt->b];
5258
5259                 /* 0F_38 opcode map */
5260                 if (ctxt->b == 0x38) {
5261                         ctxt->opcode_len = 3;
5262                         ctxt->b = insn_fetch(u8, ctxt);
5263                         opcode = opcode_map_0f_38[ctxt->b];
5264                 }
5265         }
5266         ctxt->d = opcode.flags;
5267
5268         if (ctxt->d & ModRM)
5269                 ctxt->modrm = insn_fetch(u8, ctxt);
5270
5271         /* vex-prefix instructions are not implemented */
5272         if (ctxt->opcode_len == 1 && (ctxt->b == 0xc5 || ctxt->b == 0xc4) &&
5273             (mode == X86EMUL_MODE_PROT64 || (ctxt->modrm & 0xc0) == 0xc0)) {
5274                 ctxt->d = NotImpl;
5275         }
5276
5277         while (ctxt->d & GroupMask) {
5278                 switch (ctxt->d & GroupMask) {
5279                 case Group:
5280                         goffset = (ctxt->modrm >> 3) & 7;
5281                         opcode = opcode.u.group[goffset];
5282                         break;
5283                 case GroupDual:
5284                         goffset = (ctxt->modrm >> 3) & 7;
5285                         if ((ctxt->modrm >> 6) == 3)
5286                                 opcode = opcode.u.gdual->mod3[goffset];
5287                         else
5288                                 opcode = opcode.u.gdual->mod012[goffset];
5289                         break;
5290                 case RMExt:
5291                         goffset = ctxt->modrm & 7;
5292                         opcode = opcode.u.group[goffset];
5293                         break;
5294                 case Prefix:
5295                         if (ctxt->rep_prefix && op_prefix)
5296                                 return EMULATION_FAILED;
5297                         simd_prefix = op_prefix ? 0x66 : ctxt->rep_prefix;
5298                         switch (simd_prefix) {
5299                         case 0x00: opcode = opcode.u.gprefix->pfx_no; break;
5300                         case 0x66: opcode = opcode.u.gprefix->pfx_66; break;
5301                         case 0xf2: opcode = opcode.u.gprefix->pfx_f2; break;
5302                         case 0xf3: opcode = opcode.u.gprefix->pfx_f3; break;
5303                         }
5304                         break;
5305                 case Escape:
5306                         if (ctxt->modrm > 0xbf)
5307                                 opcode = opcode.u.esc->high[ctxt->modrm - 0xc0];
5308                         else
5309                                 opcode = opcode.u.esc->op[(ctxt->modrm >> 3) & 7];
5310                         break;
5311                 case InstrDual:
5312                         if ((ctxt->modrm >> 6) == 3)
5313                                 opcode = opcode.u.idual->mod3;
5314                         else
5315                                 opcode = opcode.u.idual->mod012;
5316                         break;
5317                 case ModeDual:
5318                         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64)
5319                                 opcode = opcode.u.mdual->mode64;
5320                         else
5321                                 opcode = opcode.u.mdual->mode32;
5322                         break;
5323                 default:
5324                         return EMULATION_FAILED;
5325                 }
5326
5327                 ctxt->d &= ~(u64)GroupMask;
5328                 ctxt->d |= opcode.flags;
5329         }
5330
5331         /* Unrecognised? */
5332         if (ctxt->d == 0)
5333                 return EMULATION_FAILED;
5334
5335         ctxt->execute = opcode.u.execute;
5336
5337         if (unlikely(ctxt->ud) && likely(!(ctxt->d & EmulateOnUD)))
5338                 return EMULATION_FAILED;
5339
5340         if (unlikely(ctxt->d &
5341             (NotImpl|Stack|Op3264|Sse|Mmx|Intercept|CheckPerm|NearBranch|
5342              No16))) {
5343                 /*
5344                  * These are copied unconditionally here, and checked unconditionally
5345                  * in x86_emulate_insn.
5346                  */
5347                 ctxt->check_perm = opcode.check_perm;
5348                 ctxt->intercept = opcode.intercept;
5349
5350                 if (ctxt->d & NotImpl)
5351                         return EMULATION_FAILED;
5352
5353                 if (mode == X86EMUL_MODE_PROT64) {
5354                         if (ctxt->op_bytes == 4 && (ctxt->d & Stack))
5355                                 ctxt->op_bytes = 8;
5356                         else if (ctxt->d & NearBranch)
5357                                 ctxt->op_bytes = 8;
5358                 }
5359
5360                 if (ctxt->d & Op3264) {
5361                         if (mode == X86EMUL_MODE_PROT64)
5362                                 ctxt->op_bytes = 8;
5363                         else
5364                                 ctxt->op_bytes = 4;
5365                 }
5366
5367                 if ((ctxt->d & No16) && ctxt->op_bytes == 2)
5368                         ctxt->op_bytes = 4;
5369
5370                 if (ctxt->d & Sse)
5371                         ctxt->op_bytes = 16;
5372                 else if (ctxt->d & Mmx)
5373                         ctxt->op_bytes = 8;
5374         }
5375
5376         /* ModRM and SIB bytes. */
5377         if (ctxt->d & ModRM) {
5378                 rc = decode_modrm(ctxt, &ctxt->memop);
5379                 if (!has_seg_override) {
5380                         has_seg_override = true;
5381                         ctxt->seg_override = ctxt->modrm_seg;
5382                 }
5383         } else if (ctxt->d & MemAbs)
5384                 rc = decode_abs(ctxt, &ctxt->memop);
5385         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
5386                 goto done;
5387
5388         if (!has_seg_override)
5389                 ctxt->seg_override = VCPU_SREG_DS;
5390
5391         ctxt->memop.addr.mem.seg = ctxt->seg_override;
5392
5393         /*
5394          * Decode and fetch the source operand: register, memory
5395          * or immediate.
5396          */
5397         rc = decode_operand(ctxt, &ctxt->src, (ctxt->d >> SrcShift) & OpMask);
5398         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
5399                 goto done;
5400
5401         /*
5402          * Decode and fetch the second source operand: register, memory
5403          * or immediate.
5404          */
5405         rc = decode_operand(ctxt, &ctxt->src2, (ctxt->d >> Src2Shift) & OpMask);
5406         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
5407                 goto done;
5408
5409         /* Decode and fetch the destination operand: register or memory. */
5410         rc = decode_operand(ctxt, &ctxt->dst, (ctxt->d >> DstShift) & OpMask);
5411
5412         if (ctxt->rip_relative && likely(ctxt->memopp))
5413                 ctxt->memopp->addr.mem.ea = address_mask(ctxt,
5414                                         ctxt->memopp->addr.mem.ea + ctxt->_eip);
5415
5416 done:
5417         if (rc == X86EMUL_PROPAGATE_FAULT)
5418                 ctxt->have_exception = true;
5419         return (rc != X86EMUL_CONTINUE) ? EMULATION_FAILED : EMULATION_OK;
5420 }
5421
5422 bool x86_page_table_writing_insn(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
5423 {
5424         return ctxt->d & PageTable;
5425 }
5426
5427 static bool string_insn_completed(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
5428 {
5429         /* The second termination condition only applies for REPE
5430          * and REPNE. Test if the repeat string operation prefix is
5431          * REPE/REPZ or REPNE/REPNZ and if it's the case it tests the
5432          * corresponding termination condition according to:
5433          *      - if REPE/REPZ and ZF = 0 then done
5434          *      - if REPNE/REPNZ and ZF = 1 then done
5435          */
5436         if (((ctxt->b == 0xa6) || (ctxt->b == 0xa7) ||
5437              (ctxt->b == 0xae) || (ctxt->b == 0xaf))
5438             && (((ctxt->rep_prefix == REPE_PREFIX) &&
5439                  ((ctxt->eflags & X86_EFLAGS_ZF) == 0))
5440                 || ((ctxt->rep_prefix == REPNE_PREFIX) &&
5441                     ((ctxt->eflags & X86_EFLAGS_ZF) == X86_EFLAGS_ZF))))
5442                 return true;
5443
5444         return false;
5445 }
5446
5447 static int flush_pending_x87_faults(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
5448 {
5449         int rc;
5450
5451         rc = asm_safe("fwait");
5452
5453         if (unlikely(rc != X86EMUL_CONTINUE))
5454                 return emulate_exception(ctxt, MF_VECTOR, 0, false);
5455
5456         return X86EMUL_CONTINUE;
5457 }
5458
5459 static void fetch_possible_mmx_operand(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
5460                                        struct operand *op)
5461 {
5462         if (op->type == OP_MM)
5463                 read_mmx_reg(ctxt, &op->mm_val, op->addr.mm);
5464 }
5465
5466 static int fastop(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, void (*fop)(struct fastop *))
5467 {
5468         ulong flags = (ctxt->eflags & EFLAGS_MASK) | X86_EFLAGS_IF;
5469
5470         if (!(ctxt->d & ByteOp))
5471                 fop += __ffs(ctxt->dst.bytes) * FASTOP_SIZE;
5472
5473         asm("push %[flags]; popf; " CALL_NOSPEC " ; pushf; pop %[flags]\n"
5474             : "+a"(ctxt->dst.val), "+d"(ctxt->src.val), [flags]"+D"(flags),
5475               [thunk_target]"+S"(fop), ASM_CALL_CONSTRAINT
5476             : "c"(ctxt->src2.val));
5477
5478         ctxt->eflags = (ctxt->eflags & ~EFLAGS_MASK) | (flags & EFLAGS_MASK);
5479         if (!fop) /* exception is returned in fop variable */
5480                 return emulate_de(ctxt);
5481         return X86EMUL_CONTINUE;
5482 }
5483
5484 void init_decode_cache(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
5485 {
5486         memset(&ctxt->rip_relative, 0,
5487                (void *)&ctxt->modrm - (void *)&ctxt->rip_relative);
5488
5489         ctxt->io_read.pos = 0;
5490         ctxt->io_read.end = 0;
5491         ctxt->mem_read.end = 0;
5492 }
5493
5494 int x86_emulate_insn(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
5495 {
5496         const struct x86_emulate_ops *ops = ctxt->ops;
5497         int rc = X86EMUL_CONTINUE;
5498         int saved_dst_type = ctxt->dst.type;
5499         unsigned emul_flags;
5500
5501         ctxt->mem_read.pos = 0;
5502
5503         /* LOCK prefix is allowed only with some instructions */
5504         if (ctxt->lock_prefix && (!(ctxt->d & Lock) || ctxt->dst.type != OP_MEM)) {
5505                 rc = emulate_ud(ctxt);
5506                 goto done;
5507         }
5508
5509         if ((ctxt->d & SrcMask) == SrcMemFAddr && ctxt->src.type != OP_MEM) {
5510                 rc = emulate_ud(ctxt);
5511                 goto done;
5512         }
5513
5514         emul_flags = ctxt->ops->get_hflags(ctxt);
5515         if (unlikely(ctxt->d &
5516                      (No64|Undefined|Sse|Mmx|Intercept|CheckPerm|Priv|Prot|String))) {
5517                 if ((ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64 && (ctxt->d & No64)) ||
5518                                 (ctxt->d & Undefined)) {
5519                         rc = emulate_ud(ctxt);
5520                         goto done;
5521                 }
5522
5523                 if (((ctxt->d & (Sse|Mmx)) && ((ops->get_cr(ctxt, 0) & X86_CR0_EM)))
5524                     || ((ctxt->d & Sse) && !(ops->get_cr(ctxt, 4) & X86_CR4_OSFXSR))) {
5525                         rc = emulate_ud(ctxt);
5526                         goto done;
5527                 }
5528
5529                 if ((ctxt->d & (Sse|Mmx)) && (ops->get_cr(ctxt, 0) & X86_CR0_TS)) {
5530                         rc = emulate_nm(ctxt);
5531                         goto done;
5532                 }
5533
5534                 if (ctxt->d & Mmx) {
5535                         rc = flush_pending_x87_faults(ctxt);
5536                         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
5537                                 goto done;
5538                         /*
5539                          * Now that we know the fpu is exception safe, we can fetch
5540                          * operands from it.
5541                          */
5542                         fetch_possible_mmx_operand(ctxt, &ctxt->src);
5543                         fetch_possible_mmx_operand(ctxt, &ctxt->src2);
5544                         if (!(ctxt->d & Mov))
5545                                 fetch_possible_mmx_operand(ctxt, &ctxt->dst);
5546                 }
5547
5548                 if (unlikely(emul_flags & X86EMUL_GUEST_MASK) && ctxt->intercept) {
5549                         rc = emulator_check_intercept(ctxt, ctxt->intercept,
5550                                                       X86_ICPT_PRE_EXCEPT);
5551                         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
5552                                 goto done;
5553                 }
5554
5555                 /* Instruction can only be executed in protected mode */
5556                 if ((ctxt->d & Prot) && ctxt->mode < X86EMUL_MODE_PROT16) {
5557                         rc = emulate_ud(ctxt);
5558                         goto done;
5559                 }
5560
5561                 /* Privileged instruction can be executed only in CPL=0 */
5562                 if ((ctxt->d & Priv) && ops->cpl(ctxt)) {
5563                         if (ctxt->d & PrivUD)
5564                                 rc = emulate_ud(ctxt);
5565                         else
5566                                 rc = emulate_gp(ctxt, 0);
5567                         goto done;
5568                 }
5569
5570                 /* Do instruction specific permission checks */
5571                 if (ctxt->d & CheckPerm) {
5572                         rc = ctxt->check_perm(ctxt);
5573                         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
5574                                 goto done;
5575                 }
5576
5577                 if (unlikely(emul_flags & X86EMUL_GUEST_MASK) && (ctxt->d & Intercept)) {
5578                         rc = emulator_check_intercept(ctxt, ctxt->intercept,
5579                                                       X86_ICPT_POST_EXCEPT);
5580                         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
5581                                 goto done;
5582                 }
5583
5584                 if (ctxt->rep_prefix && (ctxt->d & String)) {
5585                         /* All REP prefixes have the same first termination condition */
5586                         if (address_mask(ctxt, reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RCX)) == 0) {
5587                                 string_registers_quirk(ctxt);
5588                                 ctxt->eip = ctxt->_eip;
5589                                 ctxt->eflags &= ~X86_EFLAGS_RF;
5590                                 goto done;
5591                         }
5592                 }
5593         }
5594
5595         if ((ctxt->src.type == OP_MEM) && !(ctxt->d & NoAccess)) {
5596                 rc = segmented_read(ctxt, ctxt->src.addr.mem,
5597                                     ctxt->src.valptr, ctxt->src.bytes);
5598                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
5599                         goto done;
5600                 ctxt->src.orig_val64 = ctxt->src.val64;
5601         }
5602
5603         if (ctxt->src2.type == OP_MEM) {
5604                 rc = segmented_read(ctxt, ctxt->src2.addr.mem,
5605                                     &ctxt->src2.val, ctxt->src2.bytes);
5606                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
5607                         goto done;
5608         }
5609
5610         if ((ctxt->d & DstMask) == ImplicitOps)
5611                 goto special_insn;
5612
5613
5614         if ((ctxt->dst.type == OP_MEM) && !(ctxt->d & Mov)) {
5615                 /* optimisation - avoid slow emulated read if Mov */
5616                 rc = segmented_read(ctxt, ctxt->dst.addr.mem,
5617                                    &ctxt->dst.val, ctxt->dst.bytes);
5618                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE) {
5619                         if (!(ctxt->d & NoWrite) &&
5620                             rc == X86EMUL_PROPAGATE_FAULT &&
5621                             ctxt->exception.vector == PF_VECTOR)
5622                                 ctxt->exception.error_code |= PFERR_WRITE_MASK;
5623                         goto done;
5624                 }
5625         }
5626         /* Copy full 64-bit value for CMPXCHG8B.  */
5627         ctxt->dst.orig_val64 = ctxt->dst.val64;
5628
5629 special_insn:
5630
5631         if (unlikely(emul_flags & X86EMUL_GUEST_MASK) && (ctxt->d & Intercept)) {
5632                 rc = emulator_check_intercept(ctxt, ctxt->intercept,
5633                                               X86_ICPT_POST_MEMACCESS);
5634                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
5635                         goto done;
5636         }
5637
5638         if (ctxt->rep_prefix && (ctxt->d & String))
5639                 ctxt->eflags |= X86_EFLAGS_RF;
5640         else
5641                 ctxt->eflags &= ~X86_EFLAGS_RF;
5642
5643         if (ctxt->execute) {
5644                 if (ctxt->d & Fastop) {
5645                         void (*fop)(struct fastop *) = (void *)ctxt->execute;
5646                         rc = fastop(ctxt, fop);
5647                         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
5648                                 goto done;
5649                         goto writeback;
5650                 }
5651                 rc = ctxt->execute(ctxt);
5652                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
5653                         goto done;
5654                 goto writeback;
5655         }
5656
5657         if (ctxt->opcode_len == 2)
5658                 goto twobyte_insn;
5659         else if (ctxt->opcode_len == 3)
5660                 goto threebyte_insn;
5661
5662         switch (ctxt->b) {
5663         case 0x70 ... 0x7f: /* jcc (short) */
5664                 if (test_cc(ctxt->b, ctxt->eflags))
5665                         rc = jmp_rel(ctxt, ctxt->src.val);
5666                 break;
5667         case 0x8d: /* lea r16/r32, m */
5668                 ctxt->dst.val = ctxt->src.addr.mem.ea;
5669                 break;
5670         case 0x90 ... 0x97: /* nop / xchg reg, rax */
5671                 if (ctxt->dst.addr.reg == reg_rmw(ctxt, VCPU_REGS_RAX))
5672                         ctxt->dst.type = OP_NONE;
5673                 else
5674                         rc = em_xchg(ctxt);
5675                 break;
5676         case 0x98: /* cbw/cwde/cdqe */
5677                 switch (ctxt->op_bytes) {
5678                 case 2: ctxt->dst.val = (s8)ctxt->dst.val; break;
5679                 case 4: ctxt->dst.val = (s16)ctxt->dst.val; break;
5680                 case 8: ctxt->dst.val = (s32)ctxt->dst.val; break;
5681                 }
5682                 break;
5683         case 0xcc:              /* int3 */
5684                 rc = emulate_int(ctxt, 3);
5685                 break;
5686         case 0xcd:              /* int n */
5687                 rc = emulate_int(ctxt, ctxt->src.val);
5688                 break;
5689         case 0xce:              /* into */
5690                 if (ctxt->eflags & X86_EFLAGS_OF)
5691                         rc = emulate_int(ctxt, 4);
5692                 break;
5693         case 0xe9: /* jmp rel */
5694         case 0xeb: /* jmp rel short */
5695                 rc = jmp_rel(ctxt, ctxt->src.val);
5696                 ctxt->dst.type = OP_NONE; /* Disable writeback. */
5697                 break;
5698         case 0xf4:              /* hlt */
5699                 ctxt->ops->halt(ctxt);
5700                 break;
5701         case 0xf5:      /* cmc */
5702                 /* complement carry flag from eflags reg */
5703                 ctxt->eflags ^= X86_EFLAGS_CF;
5704                 break;
5705         case 0xf8: /* clc */
5706                 ctxt->eflags &= ~X86_EFLAGS_CF;
5707                 break;
5708         case 0xf9: /* stc */
5709                 ctxt->eflags |= X86_EFLAGS_CF;
5710                 break;
5711         case 0xfc: /* cld */
5712                 ctxt->eflags &= ~X86_EFLAGS_DF;
5713                 break;
5714         case 0xfd: /* std */
5715                 ctxt->eflags |= X86_EFLAGS_DF;
5716                 break;
5717         default:
5718                 goto cannot_emulate;
5719         }
5720
5721         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
5722                 goto done;
5723
5724 writeback:
5725         if (ctxt->d & SrcWrite) {
5726                 BUG_ON(ctxt->src.type == OP_MEM || ctxt->src.type == OP_MEM_STR);
5727                 rc = writeback(ctxt, &ctxt->src);
5728                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
5729                         goto done;
5730         }
5731         if (!(ctxt->d & NoWrite)) {
5732                 rc = writeback(ctxt, &ctxt->dst);
5733                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
5734                         goto done;
5735         }
5736
5737         /*
5738          * restore dst type in case the decoding will be reused
5739          * (happens for string instruction )
5740          */
5741         ctxt->dst.type = saved_dst_type;
5742
5743         if ((ctxt->d & SrcMask) == SrcSI)
5744                 string_addr_inc(ctxt, VCPU_REGS_RSI, &ctxt->src);
5745
5746         if ((ctxt->d & DstMask) == DstDI)
5747                 string_addr_inc(ctxt, VCPU_REGS_RDI, &ctxt->dst);
5748
5749         if (ctxt->rep_prefix && (ctxt->d & String)) {
5750                 unsigned int count;
5751                 struct read_cache *r = &ctxt->io_read;
5752                 if ((ctxt->d & SrcMask) == SrcSI)
5753                         count = ctxt->src.count;
5754                 else
5755                         count = ctxt->dst.count;
5756                 register_address_increment(ctxt, VCPU_REGS_RCX, -count);
5757
5758                 if (!string_insn_completed(ctxt)) {
5759                         /*
5760                          * Re-enter guest when pio read ahead buffer is empty
5761                          * or, if it is not used, after each 1024 iteration.
5762                          */
5763                         if ((r->end != 0 || reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RCX) & 0x3ff) &&
5764                             (r->end == 0 || r->end != r->pos)) {
5765                                 /*
5766                                  * Reset read cache. Usually happens before
5767                                  * decode, but since instruction is restarted
5768                                  * we have to do it here.
5769                                  */
5770                                 ctxt->mem_read.end = 0;
5771                                 writeback_registers(ctxt);
5772                                 return EMULATION_RESTART;
5773                         }
5774                         goto done; /* skip rip writeback */
5775                 }
5776                 ctxt->eflags &= ~X86_EFLAGS_RF;
5777         }
5778
5779         ctxt->eip = ctxt->_eip;
5780
5781 done:
5782         if (rc == X86EMUL_PROPAGATE_FAULT) {
5783                 WARN_ON(ctxt->exception.vector > 0x1f);
5784                 ctxt->have_exception = true;
5785         }
5786         if (rc == X86EMUL_INTERCEPTED)
5787                 return EMULATION_INTERCEPTED;
5788
5789         if (rc == X86EMUL_CONTINUE)
5790                 writeback_registers(ctxt);
5791
5792         return (rc == X86EMUL_UNHANDLEABLE) ? EMULATION_FAILED : EMULATION_OK;
5793
5794 twobyte_insn:
5795         switch (ctxt->b) {
5796         case 0x09:              /* wbinvd */
5797                 (ctxt->ops->wbinvd)(ctxt);
5798                 break;
5799         case 0x08:              /* invd */
5800         case 0x0d:              /* GrpP (prefetch) */
5801         case 0x18:              /* Grp16 (prefetch/nop) */
5802         case 0x1f:              /* nop */
5803                 break;
5804         case 0x20: /* mov cr, reg */
5805                 ctxt->dst.val = ops->get_cr(ctxt, ctxt->modrm_reg);
5806                 break;
5807         case 0x21: /* mov from dr to reg */
5808                 ops->get_dr(ctxt, ctxt->modrm_reg, &ctxt->dst.val);
5809                 break;
5810         case 0x40 ... 0x4f:     /* cmov */
5811                 if (test_cc(ctxt->b, ctxt->eflags))
5812                         ctxt->dst.val = ctxt->src.val;
5813                 else if (ctxt->op_bytes != 4)
5814                         ctxt->dst.type = OP_NONE; /* no writeback */
5815                 break;
5816         case 0x80 ... 0x8f: /* jnz rel, etc*/
5817                 if (test_cc(ctxt->b, ctxt->eflags))
5818                         rc = jmp_rel(ctxt, ctxt->src.val);
5819                 break;
5820         case 0x90 ... 0x9f:     /* setcc r/m8 */
5821                 ctxt->dst.val = test_cc(ctxt->b, ctxt->eflags);
5822                 break;
5823         case 0xb6 ... 0xb7:     /* movzx */
5824                 ctxt->dst.bytes = ctxt->op_bytes;
5825                 ctxt->dst.val = (ctxt->src.bytes == 1) ? (u8) ctxt->src.val
5826                                                        : (u16) ctxt->src.val;
5827                 break;
5828         case 0xbe ... 0xbf:     /* movsx */
5829                 ctxt->dst.bytes = ctxt->op_bytes;
5830                 ctxt->dst.val = (ctxt->src.bytes == 1) ? (s8) ctxt->src.val :
5831                                                         (s16) ctxt->src.val;
5832                 break;
5833         default:
5834                 goto cannot_emulate;
5835         }
5836
5837 threebyte_insn:
5838
5839         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
5840                 goto done;
5841
5842         goto writeback;
5843
5844 cannot_emulate:
5845         return EMULATION_FAILED;
5846 }
5847
5848 void emulator_invalidate_register_cache(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
5849 {
5850         invalidate_registers(ctxt);
5851 }
5852
5853 void emulator_writeback_register_cache(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
5854 {
5855         writeback_registers(ctxt);
5856 }
5857
5858 bool emulator_can_use_gpa(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
5859 {
5860         if (ctxt->rep_prefix && (ctxt->d & String))
5861                 return false;
5862
5863         if (ctxt->d & TwoMemOp)
5864                 return false;
5865
5866         return true;
5867 }