arch/x86/kvm/emulate.c

   1 /******************************************************************************
   2  * emulate.c
   3  *
   4  * Generic x86 (32-bit and 64-bit) instruction decoder and emulator.
   5  *
   6  * Copyright (c) 2005 Keir Fraser
   7  *
   8  * Linux coding style, mod r/m decoder, segment base fixes, real-mode
   9  * privileged instructions:
  10  *
  11  * Copyright (C) 2006 Qumranet
  12  * Copyright 2010 Red Hat, Inc. and/or its affiliates.
  13  *
  14  *   Avi Kivity <avi@qumranet.com>
  15  *   Yaniv Kamay <yaniv@qumranet.com>
  16  *
  17  * This work is licensed under the terms of the GNU GPL, version 2.  See
  18  * the COPYING file in the top-level directory.
  19  *
  20  * From: xen-unstable 10676:af9809f51f81a3c43f276f00c81a52ef558afda4
  21  */
  22
  23 #include <linux/kvm_host.h>
  24 #include "kvm_cache_regs.h"
  25 #include <linux/module.h>
  26 #include <asm/kvm_emulate.h>
  27
  28 #include "x86.h"
  29 #include "tss.h"
  30
  31 /*
  32  * Opcode effective-address decode tables.
  33  * Note that we only emulate instructions that have at least one memory
  34  * operand (excluding implicit stack references). We assume that stack
  35  * references and instruction fetches will never occur in special memory
  36  * areas that require emulation. So, for example, 'mov <imm>,<reg>' need
  37  * not be handled.
  38  */
  39
  40 /* Operand sizes: 8-bit operands or specified/overridden size. */
  41 #define ByteOp      (1<<0)      /* 8-bit operands. */
  42 /* Destination operand type. */
  43 #define ImplicitOps (1<<1)      /* Implicit in opcode. No generic decode. */
  44 #define DstReg      (2<<1)      /* Register operand. */
  45 #define DstMem      (3<<1)      /* Memory operand. */
  46 #define DstAcc      (4<<1)      /* Destination Accumulator */
  47 #define DstDI       (5<<1)      /* Destination is in ES:(E)DI */
  48 #define DstMem64    (6<<1)      /* 64bit memory operand */
  49 #define DstImmUByte (7<<1)      /* 8-bit unsigned immediate operand */
  50 #define DstDX       (8<<1)      /* Destination is in DX register */
  51 #define DstMask     (0xf<<1)
  52 /* Source operand type. */
  53 #define SrcNone     (0<<5)      /* No source operand. */
  54 #define SrcReg      (1<<5)      /* Register operand. */
  55 #define SrcMem      (2<<5)      /* Memory operand. */
  56 #define SrcMem16    (3<<5)      /* Memory operand (16-bit). */
  57 #define SrcMem32    (4<<5)      /* Memory operand (32-bit). */
  58 #define SrcImm      (5<<5)      /* Immediate operand. */
  59 #define SrcImmByte  (6<<5)      /* 8-bit sign-extended immediate operand. */
  60 #define SrcOne      (7<<5)      /* Implied '1' */
  61 #define SrcImmUByte (8<<5)      /* 8-bit unsigned immediate operand. */
  62 #define SrcImmU     (9<<5)      /* Immediate operand, unsigned */
  63 #define SrcSI       (0xa<<5)    /* Source is in the DS:RSI */
  64 #define SrcImmFAddr (0xb<<5)    /* Source is immediate far address */
  65 #define SrcMemFAddr (0xc<<5)    /* Source is far address in memory */
  66 #define SrcAcc      (0xd<<5)    /* Source Accumulator */
  67 #define SrcImmU16   (0xe<<5)    /* Immediate operand, unsigned, 16 bits */
  68 #define SrcDX       (0xf<<5)    /* Source is in DX register */
  69 #define SrcMask     (0xf<<5)
  70 /* Generic ModRM decode. */
  71 #define ModRM       (1<<9)
  72 /* Destination is only written; never read. */
  73 #define Mov         (1<<10)
  74 #define BitOp       (1<<11)
  75 #define MemAbs      (1<<12)      /* Memory operand is absolute displacement */
  76 #define String      (1<<13)     /* String instruction (rep capable) */
  77 #define Stack       (1<<14)     /* Stack instruction (push/pop) */
  78 #define GroupMask   (7<<15)     /* Opcode uses one of the group mechanisms */
  79 #define Group       (1<<15)     /* Bits 3:5 of modrm byte extend opcode */
  80 #define GroupDual   (2<<15)     /* Alternate decoding of mod == 3 */
  81 #define Prefix      (3<<15)     /* Instruction varies with 66/f2/f3 prefix */
  82 #define RMExt       (4<<15)     /* Opcode extension in ModRM r/m if mod == 3 */
  83 #define Sse         (1<<18)     /* SSE Vector instruction */
  84 /* Misc flags */
  85 #define Prot        (1<<21) /* instruction generates #UD if not in prot-mode */
  86 #define VendorSpecific (1<<22) /* Vendor specific instruction */
  87 #define NoAccess    (1<<23) /* Don't access memory (lea/invlpg/verr etc) */
  88 #define Op3264      (1<<24) /* Operand is 64b in long mode, 32b otherwise */
  89 #define Undefined   (1<<25) /* No Such Instruction */
  90 #define Lock        (1<<26) /* lock prefix is allowed for the instruction */
  91 #define Priv        (1<<27) /* instruction generates #GP if current CPL != 0 */
  92 #define No64        (1<<28)
  93 /* Source 2 operand type */
  94 #define Src2None    (0<<29)
  95 #define Src2CL      (1<<29)
  96 #define Src2ImmByte (2<<29)
  97 #define Src2One     (3<<29)
  98 #define Src2Imm     (4<<29)
  99 #define Src2Mask    (7<<29)
 100
 101 #define X2(x...) x, x
 102 #define X3(x...) X2(x), x
 103 #define X4(x...) X2(x), X2(x)
 104 #define X5(x...) X4(x), x
 105 #define X6(x...) X4(x), X2(x)
 106 #define X7(x...) X4(x), X3(x)
 107 #define X8(x...) X4(x), X4(x)
 108 #define X16(x...) X8(x), X8(x)
 109
 110 struct opcode {
 111         u32 flags;
 112         u8 intercept;
 113         union {
 114                 int (*execute)(struct x86_emulate_ctxt *ctxt);
 115                 struct opcode *group;
 116                 struct group_dual *gdual;
 117                 struct gprefix *gprefix;
 118         } u;
 119         int (*check_perm)(struct x86_emulate_ctxt *ctxt);
 120 };
 121
 122 struct group_dual {
 123         struct opcode mod012[8];
 124         struct opcode mod3[8];
 125 };
 126
 127 struct gprefix {
 128         struct opcode pfx_no;
 129         struct opcode pfx_66;
 130         struct opcode pfx_f2;
 131         struct opcode pfx_f3;
 132 };
 133
 134 /* EFLAGS bit definitions. */
 135 #define EFLG_ID (1<<21)
 136 #define EFLG_VIP (1<<20)
 137 #define EFLG_VIF (1<<19)
 138 #define EFLG_AC (1<<18)
 139 #define EFLG_VM (1<<17)
 140 #define EFLG_RF (1<<16)
 141 #define EFLG_IOPL (3<<12)
 142 #define EFLG_NT (1<<14)
 143 #define EFLG_OF (1<<11)
 144 #define EFLG_DF (1<<10)
 145 #define EFLG_IF (1<<9)
 146 #define EFLG_TF (1<<8)
 147 #define EFLG_SF (1<<7)
 148 #define EFLG_ZF (1<<6)
 149 #define EFLG_AF (1<<4)
 150 #define EFLG_PF (1<<2)
 151 #define EFLG_CF (1<<0)
 152
 153 #define EFLG_RESERVED_ZEROS_MASK 0xffc0802a
 154 #define EFLG_RESERVED_ONE_MASK 2
 155
 156 /*
 157  * Instruction emulation:
 158  * Most instructions are emulated directly via a fragment of inline assembly
 159  * code. This allows us to save/restore EFLAGS and thus very easily pick up
 160  * any modified flags.
 161  */
 162
 163 #if defined(CONFIG_X86_64)
 164 #define _LO32 "k"               /* force 32-bit operand */
 165 #define _STK  "%%rsp"           /* stack pointer */
 166 #elif defined(__i386__)
 167 #define _LO32 ""                /* force 32-bit operand */
 168 #define _STK  "%%esp"           /* stack pointer */
 169 #endif
 170
 171 /*
 172  * These EFLAGS bits are restored from saved value during emulation, and
 173  * any changes are written back to the saved value after emulation.
 174  */
 175 #define EFLAGS_MASK (EFLG_OF|EFLG_SF|EFLG_ZF|EFLG_AF|EFLG_PF|EFLG_CF)
 176
 177 /* Before executing instruction: restore necessary bits in EFLAGS. */
 178 #define _PRE_EFLAGS(_sav, _msk, _tmp)                                   \
 179         /* EFLAGS = (_sav & _msk) | (EFLAGS & ~_msk); _sav &= ~_msk; */ \
 180         "movl %"_sav",%"_LO32 _tmp"; "                                  \
 181         "push %"_tmp"; "                                                \
 182         "push %"_tmp"; "                                                \
 183         "movl %"_msk",%"_LO32 _tmp"; "                                  \
 184         "andl %"_LO32 _tmp",("_STK"); "                                 \
 185         "pushf; "                                                       \
 186         "notl %"_LO32 _tmp"; "                                          \
 187         "andl %"_LO32 _tmp",("_STK"); "                                 \
 188         "andl %"_LO32 _tmp","__stringify(BITS_PER_LONG/4)"("_STK"); "   \
 189         "pop  %"_tmp"; "                                                \
 190         "orl  %"_LO32 _tmp",("_STK"); "                                 \
 191         "popf; "                                                        \
 192         "pop  %"_sav"; "
 193
 194 /* After executing instruction: write-back necessary bits in EFLAGS. */
 195 #define _POST_EFLAGS(_sav, _msk, _tmp) \
 196         /* _sav |= EFLAGS & _msk; */            \
 197         "pushf; "                               \
 198         "pop  %"_tmp"; "                        \
 199         "andl %"_msk",%"_LO32 _tmp"; "          \
 200         "orl  %"_LO32 _tmp",%"_sav"; "
 201
 202 #ifdef CONFIG_X86_64
 203 #define ON64(x) x
 204 #else
 205 #define ON64(x)
 206 #endif
 207
 208 #define ____emulate_2op(ctxt, _op, _x, _y, _suffix, _dsttype)   \
 209         do {                                                            \
 210                 __asm__ __volatile__ (                                  \
 211                         _PRE_EFLAGS("0", "4", "2")                      \
 212                         _op _suffix " %"_x"3,%1; "                      \
 213                         _POST_EFLAGS("0", "4", "2")                     \
 214                         : "=m" ((ctxt)->eflags),                        \
 215                           "+q" (*(_dsttype*)&(ctxt)->dst.val),          \
 216                           "=&r" (_tmp)                                  \
 217                         : _y ((ctxt)->src.val), "i" (EFLAGS_MASK));     \
 218         } while (0)
 219
 220
 221 /* Raw emulation: instruction has two explicit operands. */
 222 #define __emulate_2op_nobyte(ctxt,_op,_wx,_wy,_lx,_ly,_qx,_qy)          \
 223         do {                                                            \
 224                 unsigned long _tmp;                                     \
 225                                                                         \
 226                 switch ((ctxt)->dst.bytes) {                            \
 227                 case 2:                                                 \
 228                         ____emulate_2op(ctxt,_op,_wx,_wy,"w",u16);      \
 229                         break;                                          \
 230                 case 4:                                                 \
 231                         ____emulate_2op(ctxt,_op,_lx,_ly,"l",u32);      \
 232                         break;                                          \
 233                 case 8:                                                 \
 234                         ON64(____emulate_2op(ctxt,_op,_qx,_qy,"q",u64)); \
 235                         break;                                          \
 236                 }                                                       \
 237         } while (0)
 238
 239 #define __emulate_2op(ctxt,_op,_bx,_by,_wx,_wy,_lx,_ly,_qx,_qy)              \
 240         do {                                                                 \
 241                 unsigned long _tmp;                                          \
 242                 switch ((ctxt)->dst.bytes) {                                 \
 243                 case 1:                                                      \
 244                         ____emulate_2op(ctxt,_op,_bx,_by,"b",u8);            \
 245                         break;                                               \
 246                 default:                                                     \
 247                         __emulate_2op_nobyte(ctxt, _op,                      \
 248                                              _wx, _wy, _lx, _ly, _qx, _qy);  \
 249                         break;                                               \
 250                 }                                                            \
 251         } while (0)
 252
 253 /* Source operand is byte-sized and may be restricted to just %cl. */
 254 #define emulate_2op_SrcB(ctxt, _op)                                     \
 255         __emulate_2op(ctxt, _op, "b", "c", "b", "c", "b", "c", "b", "c")
 256
 257 /* Source operand is byte, word, long or quad sized. */
 258 #define emulate_2op_SrcV(ctxt, _op)                                     \
 259         __emulate_2op(ctxt, _op, "b", "q", "w", "r", _LO32, "r", "", "r")
 260
 261 /* Source operand is word, long or quad sized. */
 262 #define emulate_2op_SrcV_nobyte(ctxt, _op)                              \
 263         __emulate_2op_nobyte(ctxt, _op, "w", "r", _LO32, "r", "", "r")
 264
 265 /* Instruction has three operands and one operand is stored in ECX register */
 266 #define __emulate_2op_cl(ctxt, _op, _suffix, _type)             \
 267         do {                                                            \
 268                 unsigned long _tmp;                                     \
 269                 _type _clv  = (ctxt)->src2.val;                         \
 270                 _type _srcv = (ctxt)->src.val;                          \
 271                 _type _dstv = (ctxt)->dst.val;                          \
 272                                                                         \
 273                 __asm__ __volatile__ (                                  \
 274                         _PRE_EFLAGS("0", "5", "2")                      \
 275                         _op _suffix " %4,%1 \n"                         \
 276                         _POST_EFLAGS("0", "5", "2")                     \
 277                         : "=m" ((ctxt)->eflags), "+r" (_dstv), "=&r" (_tmp) \
 278                         : "c" (_clv) , "r" (_srcv), "i" (EFLAGS_MASK)   \
 279                         );                                              \
 280                                                                         \
 281                 (ctxt)->src2.val  = (unsigned long) _clv;               \
 282                 (ctxt)->src2.val = (unsigned long) _srcv;               \
 283                 (ctxt)->dst.val = (unsigned long) _dstv;                \
 284         } while (0)
 285
 286 #define emulate_2op_cl(ctxt, _op)                                       \
 287         do {                                                            \
 288                 switch ((ctxt)->dst.bytes) {                            \
 289                 case 2:                                                 \
 290                         __emulate_2op_cl(ctxt, _op, "w", u16);          \
 291                         break;                                          \
 292                 case 4:                                                 \
 293                         __emulate_2op_cl(ctxt, _op, "l", u32);          \
 294                         break;                                          \
 295                 case 8:                                                 \
 296                         ON64(__emulate_2op_cl(ctxt, _op, "q", ulong));  \
 297                         break;                                          \
 298                 }                                                       \
 299         } while (0)
 300
 301 #define __emulate_1op(ctxt, _op, _suffix)                               \
 302         do {                                                            \
 303                 unsigned long _tmp;                                     \
 304                                                                         \
 305                 __asm__ __volatile__ (                                  \
 306                         _PRE_EFLAGS("0", "3", "2")                      \
 307                         _op _suffix " %1; "                             \
 308                         _POST_EFLAGS("0", "3", "2")                     \
 309                         : "=m" ((ctxt)->eflags), "+m" ((ctxt)->dst.val), \
 310                           "=&r" (_tmp)                                  \
 311                         : "i" (EFLAGS_MASK));                           \
 312         } while (0)
 313
 314 /* Instruction has only one explicit operand (no source operand). */
 315 #define emulate_1op(ctxt, _op)                                          \
 316         do {                                                            \
 317                 switch ((ctxt)->dst.bytes) {                            \
 318                 case 1: __emulate_1op(ctxt, _op, "b"); break;           \
 319                 case 2: __emulate_1op(ctxt, _op, "w"); break;           \
 320                 case 4: __emulate_1op(ctxt, _op, "l"); break;           \
 321                 case 8: ON64(__emulate_1op(ctxt, _op, "q")); break;     \
 322                 }                                                       \
 323         } while (0)
 324
 325 #define __emulate_1op_rax_rdx(ctxt, _op, _suffix, _ex)                  \
 326         do {                                                            \
 327                 unsigned long _tmp;                                     \
 328                 ulong *rax = &(ctxt)->regs[VCPU_REGS_RAX];              \
 329                 ulong *rdx = &(ctxt)->regs[VCPU_REGS_RDX];              \
 330                                                                         \
 331                 __asm__ __volatile__ (                                  \
 332                         _PRE_EFLAGS("0", "5", "1")                      \
 333                         "1: \n\t"                                       \
 334                         _op _suffix " %6; "                             \
 335                         "2: \n\t"                                       \
 336                         _POST_EFLAGS("0", "5", "1")                     \
 337                         ".pushsection .fixup,\"ax\" \n\t"               \
 338                         "3: movb $1, %4 \n\t"                           \
 339                         "jmp 2b \n\t"                                   \
 340                         ".popsection \n\t"                              \
 341                         _ASM_EXTABLE(1b, 3b)                            \
 342                         : "=m" ((ctxt)->eflags), "=&r" (_tmp),          \
 343                           "+a" (*rax), "+d" (*rdx), "+qm"(_ex)          \
 344                         : "i" (EFLAGS_MASK), "m" ((ctxt)->src.val),     \
 345                           "a" (*rax), "d" (*rdx));                      \
 346         } while (0)
 347
 348 /* instruction has only one source operand, destination is implicit (e.g. mul, div, imul, idiv) */
 349 #define emulate_1op_rax_rdx(ctxt, _op, _ex)     \
 350         do {                                                            \
 351                 switch((ctxt)->src.bytes) {                             \
 352                 case 1:                                                 \
 353                         __emulate_1op_rax_rdx(ctxt, _op, "b", _ex);     \
 354                         break;                                          \
 355                 case 2:                                                 \
 356                         __emulate_1op_rax_rdx(ctxt, _op, "w", _ex);     \
 357                         break;                                          \
 358                 case 4:                                                 \
 359                         __emulate_1op_rax_rdx(ctxt, _op, "l", _ex);     \
 360                         break;                                          \
 361                 case 8: ON64(                                           \
 362                         __emulate_1op_rax_rdx(ctxt, _op, "q", _ex));    \
 363                         break;                                          \
 364                 }                                                       \
 365         } while (0)
 366
 367 static int emulator_check_intercept(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
 368                                     enum x86_intercept intercept,
 369                                     enum x86_intercept_stage stage)
 370 {
 371         struct x86_instruction_info info = {
 372                 .intercept  = intercept,
 373                 .rep_prefix = ctxt->rep_prefix,
 374                 .modrm_mod  = ctxt->modrm_mod,
 375                 .modrm_reg  = ctxt->modrm_reg,
 376                 .modrm_rm   = ctxt->modrm_rm,
 377                 .src_val    = ctxt->src.val64,
 378                 .src_bytes  = ctxt->src.bytes,
 379                 .dst_bytes  = ctxt->dst.bytes,
 380                 .ad_bytes   = ctxt->ad_bytes,
 381                 .next_rip   = ctxt->eip,
 382         };
 383
 384         return ctxt->ops->intercept(ctxt, &info, stage);
 385 }
 386
 387 static inline unsigned long ad_mask(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
 388 {
 389         return (1UL << (ctxt->ad_bytes << 3)) - 1;
 390 }
 391
 392 /* Access/update address held in a register, based on addressing mode. */
 393 static inline unsigned long
 394 address_mask(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, unsigned long reg)
 395 {
 396         if (ctxt->ad_bytes == sizeof(unsigned long))
 397                 return reg;
 398         else
 399                 return reg & ad_mask(ctxt);
 400 }
 401
 402 static inline unsigned long
 403 register_address(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, unsigned long reg)
 404 {
 405         return address_mask(ctxt, reg);
 406 }
 407
 408 static inline void
 409 register_address_increment(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, unsigned long *reg, int inc)
 410 {
 411         if (ctxt->ad_bytes == sizeof(unsigned long))
 412                 *reg += inc;
 413         else
 414                 *reg = (*reg & ~ad_mask(ctxt)) | ((*reg + inc) & ad_mask(ctxt));
 415 }
 416
 417 static inline void jmp_rel(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int rel)
 418 {
 419         register_address_increment(ctxt, &ctxt->_eip, rel);
 420 }
 421
 422 static u32 desc_limit_scaled(struct desc_struct *desc)
 423 {
 424         u32 limit = get_desc_limit(desc);
 425
 426         return desc->g ? (limit << 12) | 0xfff : limit;
 427 }
 428
 429 static void set_seg_override(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int seg)
 430 {
 431         ctxt->has_seg_override = true;
 432         ctxt->seg_override = seg;
 433 }
 434
 435 static unsigned long seg_base(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int seg)
 436 {
 437         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64 && seg < VCPU_SREG_FS)
 438                 return 0;
 439
 440         return ctxt->ops->get_cached_segment_base(ctxt, seg);
 441 }
 442
 443 static unsigned seg_override(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
 444 {
 445         if (!ctxt->has_seg_override)
 446                 return 0;
 447
 448         return ctxt->seg_override;
 449 }
 450
 451 static int emulate_exception(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int vec,
 452                              u32 error, bool valid)
 453 {
 454         ctxt->exception.vector = vec;
 455         ctxt->exception.error_code = error;
 456         ctxt->exception.error_code_valid = valid;
 457         return X86EMUL_PROPAGATE_FAULT;
 458 }
 459
 460 static int emulate_db(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
 461 {
 462         return emulate_exception(ctxt, DB_VECTOR, 0, false);
 463 }
 464
 465 static int emulate_gp(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int err)
 466 {
 467         return emulate_exception(ctxt, GP_VECTOR, err, true);
 468 }
 469
 470 static int emulate_ss(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int err)
 471 {
 472         return emulate_exception(ctxt, SS_VECTOR, err, true);
 473 }
 474
 475 static int emulate_ud(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
 476 {
 477         return emulate_exception(ctxt, UD_VECTOR, 0, false);
 478 }
 479
 480 static int emulate_ts(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int err)
 481 {
 482         return emulate_exception(ctxt, TS_VECTOR, err, true);
 483 }
 484
 485 static int emulate_de(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
 486 {
 487         return emulate_exception(ctxt, DE_VECTOR, 0, false);
 488 }
 489
 490 static int emulate_nm(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
 491 {
 492         return emulate_exception(ctxt, NM_VECTOR, 0, false);
 493 }
 494
 495 static u16 get_segment_selector(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, unsigned seg)
 496 {
 497         u16 selector;
 498         struct desc_struct desc;
 499
 500         ctxt->ops->get_segment(ctxt, &selector, &desc, NULL, seg);
 501         return selector;
 502 }
 503
 504 static void set_segment_selector(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, u16 selector,
 505                                  unsigned seg)
 506 {
 507         u16 dummy;
 508         u32 base3;
 509         struct desc_struct desc;
 510
 511         ctxt->ops->get_segment(ctxt, &dummy, &desc, &base3, seg);
 512         ctxt->ops->set_segment(ctxt, selector, &desc, base3, seg);
 513 }
 514
 515 static int __linearize(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
 516                      struct segmented_address addr,
 517                      unsigned size, bool write, bool fetch,
 518                      ulong *linear)
 519 {
 520         struct desc_struct desc;
 521         bool usable;
 522         ulong la;
 523         u32 lim;
 524         u16 sel;
 525         unsigned cpl, rpl;
 526
 527         la = seg_base(ctxt, addr.seg) + addr.ea;
 528         switch (ctxt->mode) {
 529         case X86EMUL_MODE_REAL:
 530                 break;
 531         case X86EMUL_MODE_PROT64:
 532                 if (((signed long)la << 16) >> 16 != la)
 533                         return emulate_gp(ctxt, 0);
 534                 break;
 535         default:
 536                 usable = ctxt->ops->get_segment(ctxt, &sel, &desc, NULL,
 537                                                 addr.seg);
 538                 if (!usable)
 539                         goto bad;
 540                 /* code segment or read-only data segment */
 541                 if (((desc.type & 8) || !(desc.type & 2)) && write)
 542                         goto bad;
 543                 /* unreadable code segment */
 544                 if (!fetch && (desc.type & 8) && !(desc.type & 2))
 545                         goto bad;
 546                 lim = desc_limit_scaled(&desc);
 547                 if ((desc.type & 8) || !(desc.type & 4)) {
 548                         /* expand-up segment */
 549                         if (addr.ea > lim || (u32)(addr.ea + size - 1) > lim)
 550                                 goto bad;
 551                 } else {
 552                         /* exapand-down segment */
 553                         if (addr.ea <= lim || (u32)(addr.ea + size - 1) <= lim)
 554                                 goto bad;
 555                         lim = desc.d ? 0xffffffff : 0xffff;
 556                         if (addr.ea > lim || (u32)(addr.ea + size - 1) > lim)
 557                                 goto bad;
 558                 }
 559                 cpl = ctxt->ops->cpl(ctxt);
 560                 rpl = sel & 3;
 561                 cpl = max(cpl, rpl);
 562                 if (!(desc.type & 8)) {
 563                         /* data segment */
 564                         if (cpl > desc.dpl)
 565                                 goto bad;
 566                 } else if ((desc.type & 8) && !(desc.type & 4)) {
 567                         /* nonconforming code segment */
 568                         if (cpl != desc.dpl)
 569                                 goto bad;
 570                 } else if ((desc.type & 8) && (desc.type & 4)) {
 571                         /* conforming code segment */
 572                         if (cpl < desc.dpl)
 573                                 goto bad;
 574                 }
 575                 break;
 576         }
 577         if (fetch ? ctxt->mode != X86EMUL_MODE_PROT64 : ctxt->ad_bytes != 8)
 578                 la &= (u32)-1;
 579         *linear = la;
 580         return X86EMUL_CONTINUE;
 581 bad:
 582         if (addr.seg == VCPU_SREG_SS)
 583                 return emulate_ss(ctxt, addr.seg);
 584         else
 585                 return emulate_gp(ctxt, addr.seg);
 586 }
 587
 588 static int linearize(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
 589                      struct segmented_address addr,
 590                      unsigned size, bool write,
 591                      ulong *linear)
 592 {
 593         return __linearize(ctxt, addr, size, write, false, linear);
 594 }
 595
 596
 597 static int segmented_read_std(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
 598                               struct segmented_address addr,
 599                               void *data,
 600                               unsigned size)
 601 {
 602         int rc;
 603         ulong linear;
 604
 605         rc = linearize(ctxt, addr, size, false, &linear);
 606         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
 607                 return rc;
 608         return ctxt->ops->read_std(ctxt, linear, data, size, &ctxt->exception);
 609 }
 610
 611 /*
 612  * Fetch the next byte of the instruction being emulated which is pointed to
 613  * by ctxt->_eip, then increment ctxt->_eip.
 614  *
 615  * Also prefetch the remaining bytes of the instruction without crossing page
 616  * boundary if they are not in fetch_cache yet.
 617  */
 618 static int do_insn_fetch_byte(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, u8 *dest)
 619 {
 620         struct fetch_cache *fc = &ctxt->fetch;
 621         int rc;
 622         int size, cur_size;
 623
 624         if (ctxt->_eip == fc->end) {
 625                 unsigned long linear;
 626                 struct segmented_address addr = { .seg = VCPU_SREG_CS,
 627                                                   .ea  = ctxt->_eip };
 628                 cur_size = fc->end - fc->start;
 629                 size = min(15UL - cur_size,
 630                            PAGE_SIZE - offset_in_page(ctxt->_eip));
 631                 rc = __linearize(ctxt, addr, size, false, true, &linear);
 632                 if (unlikely(rc != X86EMUL_CONTINUE))
 633                         return rc;
 634                 rc = ctxt->ops->fetch(ctxt, linear, fc->data + cur_size,
 635                                       size, &ctxt->exception);
 636                 if (unlikely(rc != X86EMUL_CONTINUE))
 637                         return rc;
 638                 fc->end += size;
 639         }
 640         *dest = fc->data[ctxt->_eip - fc->start];
 641         ctxt->_eip++;
 642         return X86EMUL_CONTINUE;
 643 }
 644
 645 static int do_insn_fetch(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
 646                          void *dest, unsigned size)
 647 {
 648         int rc;
 649
 650         /* x86 instructions are limited to 15 bytes. */
 651         if (unlikely(ctxt->_eip + size - ctxt->eip > 15))
 652                 return X86EMUL_UNHANDLEABLE;
 653         while (size--) {
 654                 rc = do_insn_fetch_byte(ctxt, dest++);
 655                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
 656                         return rc;
 657         }
 658         return X86EMUL_CONTINUE;
 659 }
 660
 661 /* Fetch next part of the instruction being emulated. */
 662 #define insn_fetch(_type, _ctxt)                                        \
 663 ({      unsigned long _x;                                               \
 664         rc = do_insn_fetch(_ctxt, &_x, sizeof(_type));                  \
 665         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)                                     \
 666                 goto done;                                              \
 667         (_type)_x;                                                      \
 668 })
 669
 670 #define insn_fetch_arr(_arr, _size, _ctxt)                              \
 671 ({      rc = do_insn_fetch(_ctxt, _arr, (_size));                       \
 672         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)                                     \
 673                 goto done;                                              \
 674 })
 675
 676 /*
 677  * Given the 'reg' portion of a ModRM byte, and a register block, return a
 678  * pointer into the block that addresses the relevant register.
 679  * @highbyte_regs specifies whether to decode AH,CH,DH,BH.
 680  */
 681 static void *decode_register(u8 modrm_reg, unsigned long *regs,
 682                              int highbyte_regs)
 683 {
 684         void *p;
 685
 686         p = &regs[modrm_reg];
 687         if (highbyte_regs && modrm_reg >= 4 && modrm_reg < 8)
 688                 p = (unsigned char *)&regs[modrm_reg & 3] + 1;
 689         return p;
 690 }
 691
 692 static int read_descriptor(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
 693                            struct segmented_address addr,
 694                            u16 *size, unsigned long *address, int op_bytes)
 695 {
 696         int rc;
 697
 698         if (op_bytes == 2)
 699                 op_bytes = 3;
 700         *address = 0;
 701         rc = segmented_read_std(ctxt, addr, size, 2);
 702         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
 703                 return rc;
 704         addr.ea += 2;
 705         rc = segmented_read_std(ctxt, addr, address, op_bytes);
 706         return rc;
 707 }
 708
 709 static int test_cc(unsigned int condition, unsigned int flags)
 710 {
 711         int rc = 0;
 712
 713         switch ((condition & 15) >> 1) {
 714         case 0: /* o */
 715                 rc |= (flags & EFLG_OF);
 716                 break;
 717         case 1: /* b/c/nae */
 718                 rc |= (flags & EFLG_CF);
 719                 break;
 720         case 2: /* z/e */
 721                 rc |= (flags & EFLG_ZF);
 722                 break;
 723         case 3: /* be/na */
 724                 rc |= (flags & (EFLG_CF|EFLG_ZF));
 725                 break;
 726         case 4: /* s */
 727                 rc |= (flags & EFLG_SF);
 728                 break;
 729         case 5: /* p/pe */
 730                 rc |= (flags & EFLG_PF);
 731                 break;
 732         case 7: /* le/ng */
 733                 rc |= (flags & EFLG_ZF);
 734                 /* fall through */
 735         case 6: /* l/nge */
 736                 rc |= (!(flags & EFLG_SF) != !(flags & EFLG_OF));
 737                 break;
 738         }
 739
 740         /* Odd condition identifiers (lsb == 1) have inverted sense. */
 741         return (!!rc ^ (condition & 1));
 742 }
 743
 744 static void fetch_register_operand(struct operand *op)
 745 {
 746         switch (op->bytes) {
 747         case 1:
 748                 op->val = *(u8 *)op->addr.reg;
 749                 break;
 750         case 2:
 751                 op->val = *(u16 *)op->addr.reg;
 752                 break;
 753         case 4:
 754                 op->val = *(u32 *)op->addr.reg;
 755                 break;
 756         case 8:
 757                 op->val = *(u64 *)op->addr.reg;
 758                 break;
 759         }
 760 }
 761
 762 static void read_sse_reg(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, sse128_t *data, int reg)
 763 {
 764         ctxt->ops->get_fpu(ctxt);
 765         switch (reg) {
 766         case 0: asm("movdqu %%xmm0, %0" : "=m"(*data)); break;
 767         case 1: asm("movdqu %%xmm1, %0" : "=m"(*data)); break;
 768         case 2: asm("movdqu %%xmm2, %0" : "=m"(*data)); break;
 769         case 3: asm("movdqu %%xmm3, %0" : "=m"(*data)); break;
 770         case 4: asm("movdqu %%xmm4, %0" : "=m"(*data)); break;
 771         case 5: asm("movdqu %%xmm5, %0" : "=m"(*data)); break;
 772         case 6: asm("movdqu %%xmm6, %0" : "=m"(*data)); break;
 773         case 7: asm("movdqu %%xmm7, %0" : "=m"(*data)); break;
 774 #ifdef CONFIG_X86_64
 775         case 8: asm("movdqu %%xmm8, %0" : "=m"(*data)); break;
 776         case 9: asm("movdqu %%xmm9, %0" : "=m"(*data)); break;
 777         case 10: asm("movdqu %%xmm10, %0" : "=m"(*data)); break;
 778         case 11: asm("movdqu %%xmm11, %0" : "=m"(*data)); break;
 779         case 12: asm("movdqu %%xmm12, %0" : "=m"(*data)); break;
 780         case 13: asm("movdqu %%xmm13, %0" : "=m"(*data)); break;
 781         case 14: asm("movdqu %%xmm14, %0" : "=m"(*data)); break;
 782         case 15: asm("movdqu %%xmm15, %0" : "=m"(*data)); break;
 783 #endif
 784         default: BUG();
 785         }
 786         ctxt->ops->put_fpu(ctxt);
 787 }
 788
 789 static void write_sse_reg(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, sse128_t *data,
 790                           int reg)
 791 {
 792         ctxt->ops->get_fpu(ctxt);
 793         switch (reg) {
 794         case 0: asm("movdqu %0, %%xmm0" : : "m"(*data)); break;
 795         case 1: asm("movdqu %0, %%xmm1" : : "m"(*data)); break;
 796         case 2: asm("movdqu %0, %%xmm2" : : "m"(*data)); break;
 797         case 3: asm("movdqu %0, %%xmm3" : : "m"(*data)); break;
 798         case 4: asm("movdqu %0, %%xmm4" : : "m"(*data)); break;
 799         case 5: asm("movdqu %0, %%xmm5" : : "m"(*data)); break;
 800         case 6: asm("movdqu %0, %%xmm6" : : "m"(*data)); break;
 801         case 7: asm("movdqu %0, %%xmm7" : : "m"(*data)); break;
 802 #ifdef CONFIG_X86_64
 803         case 8: asm("movdqu %0, %%xmm8" : : "m"(*data)); break;
 804         case 9: asm("movdqu %0, %%xmm9" : : "m"(*data)); break;
 805         case 10: asm("movdqu %0, %%xmm10" : : "m"(*data)); break;
 806         case 11: asm("movdqu %0, %%xmm11" : : "m"(*data)); break;
 807         case 12: asm("movdqu %0, %%xmm12" : : "m"(*data)); break;
 808         case 13: asm("movdqu %0, %%xmm13" : : "m"(*data)); break;
 809         case 14: asm("movdqu %0, %%xmm14" : : "m"(*data)); break;
 810         case 15: asm("movdqu %0, %%xmm15" : : "m"(*data)); break;
 811 #endif
 812         default: BUG();
 813         }
 814         ctxt->ops->put_fpu(ctxt);
 815 }
 816
 817 static void decode_register_operand(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
 818                                     struct operand *op,
 819                                     int inhibit_bytereg)
 820 {
 821         unsigned reg = ctxt->modrm_reg;
 822         int highbyte_regs = ctxt->rex_prefix == 0;
 823
 824         if (!(ctxt->d & ModRM))
 825                 reg = (ctxt->b & 7) | ((ctxt->rex_prefix & 1) << 3);
 826
 827         if (ctxt->d & Sse) {
 828                 op->type = OP_XMM;
 829                 op->bytes = 16;
 830                 op->addr.xmm = reg;
 831                 read_sse_reg(ctxt, &op->vec_val, reg);
 832                 return;
 833         }
 834
 835         op->type = OP_REG;
 836         if ((ctxt->d & ByteOp) && !inhibit_bytereg) {
 837                 op->addr.reg = decode_register(reg, ctxt->regs, highbyte_regs);
 838                 op->bytes = 1;
 839         } else {
 840                 op->addr.reg = decode_register(reg, ctxt->regs, 0);
 841                 op->bytes = ctxt->op_bytes;
 842         }
 843         fetch_register_operand(op);
 844         op->orig_val = op->val;
 845 }
 846
 847 static int decode_modrm(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
 848                         struct operand *op)
 849 {
 850         u8 sib;
 851         int index_reg = 0, base_reg = 0, scale;
 852         int rc = X86EMUL_CONTINUE;
 853         ulong modrm_ea = 0;
 854
 855         if (ctxt->rex_prefix) {
 856                 ctxt->modrm_reg = (ctxt->rex_prefix & 4) << 1;  /* REX.R */
 857                 index_reg = (ctxt->rex_prefix & 2) << 2; /* REX.X */
 858                 ctxt->modrm_rm = base_reg = (ctxt->rex_prefix & 1) << 3; /* REG.B */
 859         }
 860
 861         ctxt->modrm = insn_fetch(u8, ctxt);
 862         ctxt->modrm_mod |= (ctxt->modrm & 0xc0) >> 6;
 863         ctxt->modrm_reg |= (ctxt->modrm & 0x38) >> 3;
 864         ctxt->modrm_rm |= (ctxt->modrm & 0x07);
 865         ctxt->modrm_seg = VCPU_SREG_DS;
 866
 867         if (ctxt->modrm_mod == 3) {
 868                 op->type = OP_REG;
 869                 op->bytes = (ctxt->d & ByteOp) ? 1 : ctxt->op_bytes;
 870                 op->addr.reg = decode_register(ctxt->modrm_rm,
 871                                                ctxt->regs, ctxt->d & ByteOp);
 872                 if (ctxt->d & Sse) {
 873                         op->type = OP_XMM;
 874                         op->bytes = 16;
 875                         op->addr.xmm = ctxt->modrm_rm;
 876                         read_sse_reg(ctxt, &op->vec_val, ctxt->modrm_rm);
 877                         return rc;
 878                 }
 879                 fetch_register_operand(op);
 880                 return rc;
 881         }
 882
 883         op->type = OP_MEM;
 884
 885         if (ctxt->ad_bytes == 2) {
 886                 unsigned bx = ctxt->regs[VCPU_REGS_RBX];
 887                 unsigned bp = ctxt->regs[VCPU_REGS_RBP];
 888                 unsigned si = ctxt->regs[VCPU_REGS_RSI];
 889                 unsigned di = ctxt->regs[VCPU_REGS_RDI];
 890
 891                 /* 16-bit ModR/M decode. */
 892                 switch (ctxt->modrm_mod) {
 893                 case 0:
 894                         if (ctxt->modrm_rm == 6)
 895                                 modrm_ea += insn_fetch(u16, ctxt);
 896                         break;
 897                 case 1:
 898                         modrm_ea += insn_fetch(s8, ctxt);
 899                         break;
 900                 case 2:
 901                         modrm_ea += insn_fetch(u16, ctxt);
 902                         break;
 903                 }
 904                 switch (ctxt->modrm_rm) {
 905                 case 0:
 906                         modrm_ea += bx + si;
 907                         break;
 908                 case 1:
 909                         modrm_ea += bx + di;
 910                         break;
 911                 case 2:
 912                         modrm_ea += bp + si;
 913                         break;
 914                 case 3:
 915                         modrm_ea += bp + di;
 916                         break;
 917                 case 4:
 918                         modrm_ea += si;
 919                         break;
 920                 case 5:
 921                         modrm_ea += di;
 922                         break;
 923                 case 6:
 924                         if (ctxt->modrm_mod != 0)
 925                                 modrm_ea += bp;
 926                         break;
 927                 case 7:
 928                         modrm_ea += bx;
 929                         break;
 930                 }
 931                 if (ctxt->modrm_rm == 2 || ctxt->modrm_rm == 3 ||
 932                     (ctxt->modrm_rm == 6 && ctxt->modrm_mod != 0))
 933                         ctxt->modrm_seg = VCPU_SREG_SS;
 934                 modrm_ea = (u16)modrm_ea;
 935         } else {
 936                 /* 32/64-bit ModR/M decode. */
 937                 if ((ctxt->modrm_rm & 7) == 4) {
 938                         sib = insn_fetch(u8, ctxt);
 939                         index_reg |= (sib >> 3) & 7;
 940                         base_reg |= sib & 7;
 941                         scale = sib >> 6;
 942
 943                         if ((base_reg & 7) == 5 && ctxt->modrm_mod == 0)
 944                                 modrm_ea += insn_fetch(s32, ctxt);
 945                         else
 946                                 modrm_ea += ctxt->regs[base_reg];
 947                         if (index_reg != 4)
 948                                 modrm_ea += ctxt->regs[index_reg] << scale;
 949                 } else if ((ctxt->modrm_rm & 7) == 5 && ctxt->modrm_mod == 0) {
 950                         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64)
 951                                 ctxt->rip_relative = 1;
 952                 } else
 953                         modrm_ea += ctxt->regs[ctxt->modrm_rm];
 954                 switch (ctxt->modrm_mod) {
 955                 case 0:
 956                         if (ctxt->modrm_rm == 5)
 957                                 modrm_ea += insn_fetch(s32, ctxt);
 958                         break;
 959                 case 1:
 960                         modrm_ea += insn_fetch(s8, ctxt);
 961                         break;
 962                 case 2:
 963                         modrm_ea += insn_fetch(s32, ctxt);
 964                         break;
 965                 }
 966         }
 967         op->addr.mem.ea = modrm_ea;
 968 done:
 969         return rc;
 970 }
 971
 972 static int decode_abs(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
 973                       struct operand *op)
 974 {
 975         int rc = X86EMUL_CONTINUE;
 976
 977         op->type = OP_MEM;
 978         switch (ctxt->ad_bytes) {
 979         case 2:
 980                 op->addr.mem.ea = insn_fetch(u16, ctxt);
 981                 break;
 982         case 4:
 983                 op->addr.mem.ea = insn_fetch(u32, ctxt);
 984                 break;
 985         case 8:
 986                 op->addr.mem.ea = insn_fetch(u64, ctxt);
 987                 break;
 988         }
 989 done:
 990         return rc;
 991 }
 992
 993 static void fetch_bit_operand(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
 994 {
 995         long sv = 0, mask;
 996
 997         if (ctxt->dst.type == OP_MEM && ctxt->src.type == OP_REG) {
 998                 mask = ~(ctxt->dst.bytes * 8 - 1);
 999
1000                 if (ctxt->src.bytes == 2)
1001                         sv = (s16)ctxt->src.val & (s16)mask;
1002                 else if (ctxt->src.bytes == 4)
1003                         sv = (s32)ctxt->src.val & (s32)mask;
1004
1005                 ctxt->dst.addr.mem.ea += (sv >> 3);
1006         }
1007
1008         /* only subword offset */
1009         ctxt->src.val &= (ctxt->dst.bytes << 3) - 1;
1010 }
1011
1012 static int read_emulated(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1013                          unsigned long addr, void *dest, unsigned size)
1014 {
1015         int rc;
1016         struct read_cache *mc = &ctxt->mem_read;
1017
1018         while (size) {
1019                 int n = min(size, 8u);
1020                 size -= n;
1021                 if (mc->pos < mc->end)
1022                         goto read_cached;
1023
1024                 rc = ctxt->ops->read_emulated(ctxt, addr, mc->data + mc->end, n,
1025                                               &ctxt->exception);
1026                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1027                         return rc;
1028                 mc->end += n;
1029
1030         read_cached:
1031                 memcpy(dest, mc->data + mc->pos, n);
1032                 mc->pos += n;
1033                 dest += n;
1034                 addr += n;
1035         }
1036         return X86EMUL_CONTINUE;
1037 }
1038
1039 static int segmented_read(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1040                           struct segmented_address addr,
1041                           void *data,
1042                           unsigned size)
1043 {
1044         int rc;
1045         ulong linear;
1046
1047         rc = linearize(ctxt, addr, size, false, &linear);
1048         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1049                 return rc;
1050         return read_emulated(ctxt, linear, data, size);
1051 }
1052
1053 static int segmented_write(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1054                            struct segmented_address addr,
1055                            const void *data,
1056                            unsigned size)
1057 {
1058         int rc;
1059         ulong linear;
1060
1061         rc = linearize(ctxt, addr, size, true, &linear);
1062         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1063                 return rc;
1064         return ctxt->ops->write_emulated(ctxt, linear, data, size,
1065                                          &ctxt->exception);
1066 }
1067
1068 static int segmented_cmpxchg(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1069                              struct segmented_address addr,
1070                              const void *orig_data, const void *data,
1071                              unsigned size)
1072 {
1073         int rc;
1074         ulong linear;
1075
1076         rc = linearize(ctxt, addr, size, true, &linear);
1077         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1078                 return rc;
1079         return ctxt->ops->cmpxchg_emulated(ctxt, linear, orig_data, data,
1080                                            size, &ctxt->exception);
1081 }
1082
1083 static int pio_in_emulated(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1084                            unsigned int size, unsigned short port,
1085                            void *dest)
1086 {
1087         struct read_cache *rc = &ctxt->io_read;
1088
1089         if (rc->pos == rc->end) { /* refill pio read ahead */
1090                 unsigned int in_page, n;
1091                 unsigned int count = ctxt->rep_prefix ?
1092                         address_mask(ctxt, ctxt->regs[VCPU_REGS_RCX]) : 1;
1093                 in_page = (ctxt->eflags & EFLG_DF) ?
1094                         offset_in_page(ctxt->regs[VCPU_REGS_RDI]) :
1095                         PAGE_SIZE - offset_in_page(ctxt->regs[VCPU_REGS_RDI]);
1096                 n = min(min(in_page, (unsigned int)sizeof(rc->data)) / size,
1097                         count);
1098                 if (n == 0)
1099                         n = 1;
1100                 rc->pos = rc->end = 0;
1101                 if (!ctxt->ops->pio_in_emulated(ctxt, size, port, rc->data, n))
1102                         return 0;
1103                 rc->end = n * size;
1104         }
1105
1106         memcpy(dest, rc->data + rc->pos, size);
1107         rc->pos += size;
1108         return 1;
1109 }
1110
1111 static void get_descriptor_table_ptr(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1112                                      u16 selector, struct desc_ptr *dt)
1113 {
1114         struct x86_emulate_ops *ops = ctxt->ops;
1115
1116         if (selector & 1 << 2) {
1117                 struct desc_struct desc;
1118                 u16 sel;
1119
1120                 memset (dt, 0, sizeof *dt);
1121                 if (!ops->get_segment(ctxt, &sel, &desc, NULL, VCPU_SREG_LDTR))
1122                         return;
1123
1124                 dt->size = desc_limit_scaled(&desc); /* what if limit > 65535? */
1125                 dt->address = get_desc_base(&desc);
1126         } else
1127                 ops->get_gdt(ctxt, dt);
1128 }
1129
1130 /* allowed just for 8 bytes segments */
1131 static int read_segment_descriptor(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1132                                    u16 selector, struct desc_struct *desc)
1133 {
1134         struct desc_ptr dt;
1135         u16 index = selector >> 3;
1136         ulong addr;
1137
1138         get_descriptor_table_ptr(ctxt, selector, &dt);
1139
1140         if (dt.size < index * 8 + 7)
1141                 return emulate_gp(ctxt, selector & 0xfffc);
1142
1143         addr = dt.address + index * 8;
1144         return ctxt->ops->read_std(ctxt, addr, desc, sizeof *desc,
1145                                    &ctxt->exception);
1146 }
1147
1148 /* allowed just for 8 bytes segments */
1149 static int write_segment_descriptor(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1150                                     u16 selector, struct desc_struct *desc)
1151 {
1152         struct desc_ptr dt;
1153         u16 index = selector >> 3;
1154         ulong addr;
1155
1156         get_descriptor_table_ptr(ctxt, selector, &dt);
1157
1158         if (dt.size < index * 8 + 7)
1159                 return emulate_gp(ctxt, selector & 0xfffc);
1160
1161         addr = dt.address + index * 8;
1162         return ctxt->ops->write_std(ctxt, addr, desc, sizeof *desc,
1163                                     &ctxt->exception);
1164 }
1165
1166 /* Does not support long mode */
1167 static int load_segment_descriptor(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1168                                    u16 selector, int seg)
1169 {
1170         struct desc_struct seg_desc;
1171         u8 dpl, rpl, cpl;
1172         unsigned err_vec = GP_VECTOR;
1173         u32 err_code = 0;
1174         bool null_selector = !(selector & ~0x3); /* 0000-0003 are null */
1175         int ret;
1176
1177         memset(&seg_desc, 0, sizeof seg_desc);
1178
1179         if ((seg <= VCPU_SREG_GS && ctxt->mode == X86EMUL_MODE_VM86)
1180             || ctxt->mode == X86EMUL_MODE_REAL) {
1181                 /* set real mode segment descriptor */
1182                 set_desc_base(&seg_desc, selector << 4);
1183                 set_desc_limit(&seg_desc, 0xffff);
1184                 seg_desc.type = 3;
1185                 seg_desc.p = 1;
1186                 seg_desc.s = 1;
1187                 goto load;
1188         }
1189
1190         /* NULL selector is not valid for TR, CS and SS */
1191         if ((seg == VCPU_SREG_CS || seg == VCPU_SREG_SS || seg == VCPU_SREG_TR)
1192             && null_selector)
1193                 goto exception;
1194
1195         /* TR should be in GDT only */
1196         if (seg == VCPU_SREG_TR && (selector & (1 << 2)))
1197                 goto exception;
1198
1199         if (null_selector) /* for NULL selector skip all following checks */
1200                 goto load;
1201
1202         ret = read_segment_descriptor(ctxt, selector, &seg_desc);
1203         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
1204                 return ret;
1205
1206         err_code = selector & 0xfffc;
1207         err_vec = GP_VECTOR;
1208
1209         /* can't load system descriptor into segment selecor */
1210         if (seg <= VCPU_SREG_GS && !seg_desc.s)
1211                 goto exception;
1212
1213         if (!seg_desc.p) {
1214                 err_vec = (seg == VCPU_SREG_SS) ? SS_VECTOR : NP_VECTOR;
1215                 goto exception;
1216         }
1217
1218         rpl = selector & 3;
1219         dpl = seg_desc.dpl;
1220         cpl = ctxt->ops->cpl(ctxt);
1221
1222         switch (seg) {
1223         case VCPU_SREG_SS:
1224                 /*
1225                  * segment is not a writable data segment or segment
1226                  * selector's RPL != CPL or segment selector's RPL != CPL
1227                  */
1228                 if (rpl != cpl || (seg_desc.type & 0xa) != 0x2 || dpl != cpl)
1229                         goto exception;
1230                 break;
1231         case VCPU_SREG_CS:
1232                 if (!(seg_desc.type & 8))
1233                         goto exception;
1234
1235                 if (seg_desc.type & 4) {
1236                         /* conforming */
1237                         if (dpl > cpl)
1238                                 goto exception;
1239                 } else {
1240                         /* nonconforming */
1241                         if (rpl > cpl || dpl != cpl)
1242                                 goto exception;
1243                 }
1244                 /* CS(RPL) <- CPL */
1245                 selector = (selector & 0xfffc) | cpl;
1246                 break;
1247         case VCPU_SREG_TR:
1248                 if (seg_desc.s || (seg_desc.type != 1 && seg_desc.type != 9))
1249                         goto exception;
1250                 break;
1251         case VCPU_SREG_LDTR:
1252                 if (seg_desc.s || seg_desc.type != 2)
1253                         goto exception;
1254                 break;
1255         default: /*  DS, ES, FS, or GS */
1256                 /*
1257                  * segment is not a data or readable code segment or
1258                  * ((segment is a data or nonconforming code segment)
1259                  * and (both RPL and CPL > DPL))
1260                  */
1261                 if ((seg_desc.type & 0xa) == 0x8 ||
1262                     (((seg_desc.type & 0xc) != 0xc) &&
1263                      (rpl > dpl && cpl > dpl)))
1264                         goto exception;
1265                 break;
1266         }
1267
1268         if (seg_desc.s) {
1269                 /* mark segment as accessed */
1270                 seg_desc.type |= 1;
1271                 ret = write_segment_descriptor(ctxt, selector, &seg_desc);
1272                 if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
1273                         return ret;
1274         }
1275 load:
1276         ctxt->ops->set_segment(ctxt, selector, &seg_desc, 0, seg);
1277         return X86EMUL_CONTINUE;
1278 exception:
1279         emulate_exception(ctxt, err_vec, err_code, true);
1280         return X86EMUL_PROPAGATE_FAULT;
1281 }
1282
1283 static void write_register_operand(struct operand *op)
1284 {
1285         /* The 4-byte case *is* correct: in 64-bit mode we zero-extend. */
1286         switch (op->bytes) {
1287         case 1:
1288                 *(u8 *)op->addr.reg = (u8)op->val;
1289                 break;
1290         case 2:
1291                 *(u16 *)op->addr.reg = (u16)op->val;
1292                 break;
1293         case 4:
1294                 *op->addr.reg = (u32)op->val;
1295                 break;  /* 64b: zero-extend */
1296         case 8:
1297                 *op->addr.reg = op->val;
1298                 break;
1299         }
1300 }
1301
1302 static int writeback(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1303 {
1304         int rc;
1305
1306         switch (ctxt->dst.type) {
1307         case OP_REG:
1308                 write_register_operand(&ctxt->dst);
1309                 break;
1310         case OP_MEM:
1311                 if (ctxt->lock_prefix)
1312                         rc = segmented_cmpxchg(ctxt,
1313                                                ctxt->dst.addr.mem,
1314                                                &ctxt->dst.orig_val,
1315                                                &ctxt->dst.val,
1316                                                ctxt->dst.bytes);
1317                 else
1318                         rc = segmented_write(ctxt,
1319                                              ctxt->dst.addr.mem,
1320                                              &ctxt->dst.val,
1321                                              ctxt->dst.bytes);
1322                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1323                         return rc;
1324                 break;
1325         case OP_XMM:
1326                 write_sse_reg(ctxt, &ctxt->dst.vec_val, ctxt->dst.addr.xmm);
1327                 break;
1328         case OP_NONE:
1329                 /* no writeback */
1330                 break;
1331         default:
1332                 break;
1333         }
1334         return X86EMUL_CONTINUE;
1335 }
1336
1337 static int em_push(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1338 {
1339         struct segmented_address addr;
1340
1341         register_address_increment(ctxt, &ctxt->regs[VCPU_REGS_RSP], -ctxt->op_bytes);
1342         addr.ea = register_address(ctxt, ctxt->regs[VCPU_REGS_RSP]);
1343         addr.seg = VCPU_SREG_SS;
1344
1345         /* Disable writeback. */
1346         ctxt->dst.type = OP_NONE;
1347         return segmented_write(ctxt, addr, &ctxt->src.val, ctxt->op_bytes);
1348 }
1349
1350 static int emulate_pop(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1351                        void *dest, int len)
1352 {
1353         int rc;
1354         struct segmented_address addr;
1355
1356         addr.ea = register_address(ctxt, ctxt->regs[VCPU_REGS_RSP]);
1357         addr.seg = VCPU_SREG_SS;
1358         rc = segmented_read(ctxt, addr, dest, len);
1359         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1360                 return rc;
1361
1362         register_address_increment(ctxt, &ctxt->regs[VCPU_REGS_RSP], len);
1363         return rc;
1364 }
1365
1366 static int em_pop(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1367 {
1368         return emulate_pop(ctxt, &ctxt->dst.val, ctxt->op_bytes);
1369 }
1370
1371 static int emulate_popf(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1372                         void *dest, int len)
1373 {
1374         int rc;
1375         unsigned long val, change_mask;
1376         int iopl = (ctxt->eflags & X86_EFLAGS_IOPL) >> IOPL_SHIFT;
1377         int cpl = ctxt->ops->cpl(ctxt);
1378
1379         rc = emulate_pop(ctxt, &val, len);
1380         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1381                 return rc;
1382
1383         change_mask = EFLG_CF | EFLG_PF | EFLG_AF | EFLG_ZF | EFLG_SF | EFLG_OF
1384                 | EFLG_TF | EFLG_DF | EFLG_NT | EFLG_RF | EFLG_AC | EFLG_ID;
1385
1386         switch(ctxt->mode) {
1387         case X86EMUL_MODE_PROT64:
1388         case X86EMUL_MODE_PROT32:
1389         case X86EMUL_MODE_PROT16:
1390                 if (cpl == 0)
1391                         change_mask |= EFLG_IOPL;
1392                 if (cpl <= iopl)
1393                         change_mask |= EFLG_IF;
1394                 break;
1395         case X86EMUL_MODE_VM86:
1396                 if (iopl < 3)
1397                         return emulate_gp(ctxt, 0);
1398                 change_mask |= EFLG_IF;
1399                 break;
1400         default: /* real mode */
1401                 change_mask |= (EFLG_IOPL | EFLG_IF);
1402                 break;
1403         }
1404
1405         *(unsigned long *)dest =
1406                 (ctxt->eflags & ~change_mask) | (val & change_mask);
1407
1408         return rc;
1409 }
1410
1411 static int em_popf(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1412 {
1413         ctxt->dst.type = OP_REG;
1414         ctxt->dst.addr.reg = &ctxt->eflags;
1415         ctxt->dst.bytes = ctxt->op_bytes;
1416         return emulate_popf(ctxt, &ctxt->dst.val, ctxt->op_bytes);
1417 }
1418
1419 static int emulate_push_sreg(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int seg)
1420 {
1421         ctxt->src.val = get_segment_selector(ctxt, seg);
1422
1423         return em_push(ctxt);
1424 }
1425
1426 static int emulate_pop_sreg(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int seg)
1427 {
1428         unsigned long selector;
1429         int rc;
1430
1431         rc = emulate_pop(ctxt, &selector, ctxt->op_bytes);
1432         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1433                 return rc;
1434
1435         rc = load_segment_descriptor(ctxt, (u16)selector, seg);
1436         return rc;
1437 }
1438
1439 static int em_pusha(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1440 {
1441         unsigned long old_esp = ctxt->regs[VCPU_REGS_RSP];
1442         int rc = X86EMUL_CONTINUE;
1443         int reg = VCPU_REGS_RAX;
1444
1445         while (reg <= VCPU_REGS_RDI) {
1446                 (reg == VCPU_REGS_RSP) ?
1447                 (ctxt->src.val = old_esp) : (ctxt->src.val = ctxt->regs[reg]);
1448
1449                 rc = em_push(ctxt);
1450                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1451                         return rc;
1452
1453                 ++reg;
1454         }
1455
1456         return rc;
1457 }
1458
1459 static int em_pushf(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1460 {
1461         ctxt->src.val =  (unsigned long)ctxt->eflags;
1462         return em_push(ctxt);
1463 }
1464
1465 static int em_popa(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1466 {
1467         int rc = X86EMUL_CONTINUE;
1468         int reg = VCPU_REGS_RDI;
1469
1470         while (reg >= VCPU_REGS_RAX) {
1471                 if (reg == VCPU_REGS_RSP) {
1472                         register_address_increment(ctxt, &ctxt->regs[VCPU_REGS_RSP],
1473                                                         ctxt->op_bytes);
1474                         --reg;
1475                 }
1476
1477                 rc = emulate_pop(ctxt, &ctxt->regs[reg], ctxt->op_bytes);
1478                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1479                         break;
1480                 --reg;
1481         }
1482         return rc;
1483 }
1484
1485 int emulate_int_real(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int irq)
1486 {
1487         struct x86_emulate_ops *ops = ctxt->ops;
1488         int rc;
1489         struct desc_ptr dt;
1490         gva_t cs_addr;
1491         gva_t eip_addr;
1492         u16 cs, eip;
1493
1494         /* TODO: Add limit checks */
1495         ctxt->src.val = ctxt->eflags;
1496         rc = em_push(ctxt);
1497         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1498                 return rc;
1499
1500         ctxt->eflags &= ~(EFLG_IF | EFLG_TF | EFLG_AC);
1501
1502         ctxt->src.val = get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_CS);
1503         rc = em_push(ctxt);
1504         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1505                 return rc;
1506
1507         ctxt->src.val = ctxt->_eip;
1508         rc = em_push(ctxt);
1509         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1510                 return rc;
1511
1512         ops->get_idt(ctxt, &dt);
1513
1514         eip_addr = dt.address + (irq << 2);
1515         cs_addr = dt.address + (irq << 2) + 2;
1516
1517         rc = ops->read_std(ctxt, cs_addr, &cs, 2, &ctxt->exception);
1518         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1519                 return rc;
1520
1521         rc = ops->read_std(ctxt, eip_addr, &eip, 2, &ctxt->exception);
1522         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1523                 return rc;
1524
1525         rc = load_segment_descriptor(ctxt, cs, VCPU_SREG_CS);
1526         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1527                 return rc;
1528
1529         ctxt->_eip = eip;
1530
1531         return rc;
1532 }
1533
1534 static int emulate_int(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int irq)
1535 {
1536         switch(ctxt->mode) {
1537         case X86EMUL_MODE_REAL:
1538                 return emulate_int_real(ctxt, irq);
1539         case X86EMUL_MODE_VM86:
1540         case X86EMUL_MODE_PROT16:
1541         case X86EMUL_MODE_PROT32:
1542         case X86EMUL_MODE_PROT64:
1543         default:
1544                 /* Protected mode interrupts unimplemented yet */
1545                 return X86EMUL_UNHANDLEABLE;
1546         }
1547 }
1548
1549 static int emulate_iret_real(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1550 {
1551         int rc = X86EMUL_CONTINUE;
1552         unsigned long temp_eip = 0;
1553         unsigned long temp_eflags = 0;
1554         unsigned long cs = 0;
1555         unsigned long mask = EFLG_CF | EFLG_PF | EFLG_AF | EFLG_ZF | EFLG_SF | EFLG_TF |
1556                              EFLG_IF | EFLG_DF | EFLG_OF | EFLG_IOPL | EFLG_NT | EFLG_RF |
1557                              EFLG_AC | EFLG_ID | (1 << 1); /* Last one is the reserved bit */
1558         unsigned long vm86_mask = EFLG_VM | EFLG_VIF | EFLG_VIP;
1559
1560         /* TODO: Add stack limit check */
1561
1562         rc = emulate_pop(ctxt, &temp_eip, ctxt->op_bytes);
1563
1564         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1565                 return rc;
1566
1567         if (temp_eip & ~0xffff)
1568                 return emulate_gp(ctxt, 0);
1569
1570         rc = emulate_pop(ctxt, &cs, ctxt->op_bytes);
1571
1572         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1573                 return rc;
1574
1575         rc = emulate_pop(ctxt, &temp_eflags, ctxt->op_bytes);
1576
1577         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1578                 return rc;
1579
1580         rc = load_segment_descriptor(ctxt, (u16)cs, VCPU_SREG_CS);
1581
1582         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1583                 return rc;
1584
1585         ctxt->_eip = temp_eip;
1586
1587
1588         if (ctxt->op_bytes == 4)
1589                 ctxt->eflags = ((temp_eflags & mask) | (ctxt->eflags & vm86_mask));
1590         else if (ctxt->op_bytes == 2) {
1591                 ctxt->eflags &= ~0xffff;
1592                 ctxt->eflags |= temp_eflags;
1593         }
1594
1595         ctxt->eflags &= ~EFLG_RESERVED_ZEROS_MASK; /* Clear reserved zeros */
1596         ctxt->eflags |= EFLG_RESERVED_ONE_MASK;
1597
1598         return rc;
1599 }
1600
1601 static int em_iret(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1602 {
1603         switch(ctxt->mode) {
1604         case X86EMUL_MODE_REAL:
1605                 return emulate_iret_real(ctxt);
1606         case X86EMUL_MODE_VM86:
1607         case X86EMUL_MODE_PROT16:
1608         case X86EMUL_MODE_PROT32:
1609         case X86EMUL_MODE_PROT64:
1610         default:
1611                 /* iret from protected mode unimplemented yet */
1612                 return X86EMUL_UNHANDLEABLE;
1613         }
1614 }
1615
1616 static int em_jmp_far(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1617 {
1618         int rc;
1619         unsigned short sel;
1620
1621         memcpy(&sel, ctxt->src.valptr + ctxt->op_bytes, 2);
1622
1623         rc = load_segment_descriptor(ctxt, sel, VCPU_SREG_CS);
1624         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1625                 return rc;
1626
1627         ctxt->_eip = 0;
1628         memcpy(&ctxt->_eip, ctxt->src.valptr, ctxt->op_bytes);
1629         return X86EMUL_CONTINUE;
1630 }
1631
1632 static int em_grp1a(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1633 {
1634         return emulate_pop(ctxt, &ctxt->dst.val, ctxt->dst.bytes);
1635 }
1636
1637 static int em_grp2(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1638 {
1639         switch (ctxt->modrm_reg) {
1640         case 0: /* rol */
1641                 emulate_2op_SrcB(ctxt, "rol");
1642                 break;
1643         case 1: /* ror */
1644                 emulate_2op_SrcB(ctxt, "ror");
1645                 break;
1646         case 2: /* rcl */
1647                 emulate_2op_SrcB(ctxt, "rcl");
1648                 break;
1649         case 3: /* rcr */
1650                 emulate_2op_SrcB(ctxt, "rcr");
1651                 break;
1652         case 4: /* sal/shl */
1653         case 6: /* sal/shl */
1654                 emulate_2op_SrcB(ctxt, "sal");
1655                 break;
1656         case 5: /* shr */
1657                 emulate_2op_SrcB(ctxt, "shr");
1658                 break;
1659         case 7: /* sar */
1660                 emulate_2op_SrcB(ctxt, "sar");
1661                 break;
1662         }
1663         return X86EMUL_CONTINUE;
1664 }
1665
1666 static int em_grp3(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1667 {
1668         u8 de = 0;
1669
1670         switch (ctxt->modrm_reg) {
1671         case 0 ... 1:   /* test */
1672                 emulate_2op_SrcV(ctxt, "test");
1673                 break;
1674         case 2: /* not */
1675                 ctxt->dst.val = ~ctxt->dst.val;
1676                 break;
1677         case 3: /* neg */
1678                 emulate_1op(ctxt, "neg");
1679                 break;
1680         case 4: /* mul */
1681                 emulate_1op_rax_rdx(ctxt, "mul", de);
1682                 break;
1683         case 5: /* imul */
1684                 emulate_1op_rax_rdx(ctxt, "imul", de);
1685                 break;
1686         case 6: /* div */
1687                 emulate_1op_rax_rdx(ctxt, "div", de);
1688                 break;
1689         case 7: /* idiv */
1690                 emulate_1op_rax_rdx(ctxt, "idiv", de);
1691                 break;
1692         default:
1693                 return X86EMUL_UNHANDLEABLE;
1694         }
1695         if (de)
1696                 return emulate_de(ctxt);
1697         return X86EMUL_CONTINUE;
1698 }
1699
1700 static int em_grp45(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1701 {
1702         int rc = X86EMUL_CONTINUE;
1703
1704         switch (ctxt->modrm_reg) {
1705         case 0: /* inc */
1706                 emulate_1op(ctxt, "inc");
1707                 break;
1708         case 1: /* dec */
1709                 emulate_1op(ctxt, "dec");
1710                 break;
1711         case 2: /* call near abs */ {
1712                 long int old_eip;
1713                 old_eip = ctxt->_eip;
1714                 ctxt->_eip = ctxt->src.val;
1715                 ctxt->src.val = old_eip;
1716                 rc = em_push(ctxt);
1717                 break;
1718         }
1719         case 4: /* jmp abs */
1720                 ctxt->_eip = ctxt->src.val;
1721                 break;
1722         case 5: /* jmp far */
1723                 rc = em_jmp_far(ctxt);
1724                 break;
1725         case 6: /* push */
1726                 rc = em_push(ctxt);
1727                 break;
1728         }
1729         return rc;
1730 }
1731
1732 static int em_grp9(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1733 {
1734         u64 old = ctxt->dst.orig_val64;
1735
1736         if (((u32) (old >> 0) != (u32) ctxt->regs[VCPU_REGS_RAX]) ||
1737             ((u32) (old >> 32) != (u32) ctxt->regs[VCPU_REGS_RDX])) {
1738                 ctxt->regs[VCPU_REGS_RAX] = (u32) (old >> 0);
1739                 ctxt->regs[VCPU_REGS_RDX] = (u32) (old >> 32);
1740                 ctxt->eflags &= ~EFLG_ZF;
1741         } else {
1742                 ctxt->dst.val64 = ((u64)ctxt->regs[VCPU_REGS_RCX] << 32) |
1743                         (u32) ctxt->regs[VCPU_REGS_RBX];
1744
1745                 ctxt->eflags |= EFLG_ZF;
1746         }
1747         return X86EMUL_CONTINUE;
1748 }
1749
1750 static int em_ret(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1751 {
1752         ctxt->dst.type = OP_REG;
1753         ctxt->dst.addr.reg = &ctxt->_eip;
1754         ctxt->dst.bytes = ctxt->op_bytes;
1755         return em_pop(ctxt);
1756 }
1757
1758 static int em_ret_far(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1759 {
1760         int rc;
1761         unsigned long cs;
1762
1763         rc = emulate_pop(ctxt, &ctxt->_eip, ctxt->op_bytes);
1764         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1765                 return rc;
1766         if (ctxt->op_bytes == 4)
1767                 ctxt->_eip = (u32)ctxt->_eip;
1768         rc = emulate_pop(ctxt, &cs, ctxt->op_bytes);
1769         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1770                 return rc;
1771         rc = load_segment_descriptor(ctxt, (u16)cs, VCPU_SREG_CS);
1772         return rc;
1773 }
1774
1775 static int emulate_load_segment(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int seg)
1776 {
1777         unsigned short sel;
1778         int rc;
1779
1780         memcpy(&sel, ctxt->src.valptr + ctxt->op_bytes, 2);
1781
1782         rc = load_segment_descriptor(ctxt, sel, seg);
1783         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1784                 return rc;
1785
1786         ctxt->dst.val = ctxt->src.val;
1787         return rc;
1788 }
1789
1790 static void
1791 setup_syscalls_segments(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1792                         struct desc_struct *cs, struct desc_struct *ss)
1793 {
1794         u16 selector;
1795
1796         memset(cs, 0, sizeof(struct desc_struct));
1797         ctxt->ops->get_segment(ctxt, &selector, cs, NULL, VCPU_SREG_CS);
1798         memset(ss, 0, sizeof(struct desc_struct));
1799
1800         cs->l = 0;              /* will be adjusted later */
1801         set_desc_base(cs, 0);   /* flat segment */
1802         cs->g = 1;              /* 4kb granularity */
1803         set_desc_limit(cs, 0xfffff);    /* 4GB limit */
1804         cs->type = 0x0b;        /* Read, Execute, Accessed */
1805         cs->s = 1;
1806         cs->dpl = 0;            /* will be adjusted later */
1807         cs->p = 1;
1808         cs->d = 1;
1809
1810         set_desc_base(ss, 0);   /* flat segment */
1811         set_desc_limit(ss, 0xfffff);    /* 4GB limit */
1812         ss->g = 1;              /* 4kb granularity */
1813         ss->s = 1;
1814         ss->type = 0x03;        /* Read/Write, Accessed */
1815         ss->d = 1;              /* 32bit stack segment */
1816         ss->dpl = 0;
1817         ss->p = 1;
1818 }
1819
1820 static int em_syscall(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1821 {
1822         struct x86_emulate_ops *ops = ctxt->ops;
1823         struct desc_struct cs, ss;
1824         u64 msr_data;
1825         u16 cs_sel, ss_sel;
1826         u64 efer = 0;
1827
1828         /* syscall is not available in real mode */
1829         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_REAL ||
1830             ctxt->mode == X86EMUL_MODE_VM86)
1831                 return emulate_ud(ctxt);
1832
1833         ops->get_msr(ctxt, MSR_EFER, &efer);
1834         setup_syscalls_segments(ctxt, &cs, &ss);
1835
1836         ops->get_msr(ctxt, MSR_STAR, &msr_data);
1837         msr_data >>= 32;
1838         cs_sel = (u16)(msr_data & 0xfffc);
1839         ss_sel = (u16)(msr_data + 8);
1840
1841         if (efer & EFER_LMA) {
1842                 cs.d = 0;
1843                 cs.l = 1;
1844         }
1845         ops->set_segment(ctxt, cs_sel, &cs, 0, VCPU_SREG_CS);
1846         ops->set_segment(ctxt, ss_sel, &ss, 0, VCPU_SREG_SS);
1847
1848         ctxt->regs[VCPU_REGS_RCX] = ctxt->_eip;
1849         if (efer & EFER_LMA) {
1850 #ifdef CONFIG_X86_64
1851                 ctxt->regs[VCPU_REGS_R11] = ctxt->eflags & ~EFLG_RF;
1852
1853                 ops->get_msr(ctxt,
1854                              ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64 ?
1855                              MSR_LSTAR : MSR_CSTAR, &msr_data);
1856                 ctxt->_eip = msr_data;
1857
1858                 ops->get_msr(ctxt, MSR_SYSCALL_MASK, &msr_data);
1859                 ctxt->eflags &= ~(msr_data | EFLG_RF);
1860 #endif
1861         } else {
1862                 /* legacy mode */
1863                 ops->get_msr(ctxt, MSR_STAR, &msr_data);
1864                 ctxt->_eip = (u32)msr_data;
1865
1866                 ctxt->eflags &= ~(EFLG_VM | EFLG_IF | EFLG_RF);
1867         }
1868
1869         return X86EMUL_CONTINUE;
1870 }
1871
1872 static int em_sysenter(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1873 {
1874         struct x86_emulate_ops *ops = ctxt->ops;
1875         struct desc_struct cs, ss;
1876         u64 msr_data;
1877         u16 cs_sel, ss_sel;
1878         u64 efer = 0;
1879
1880         ops->get_msr(ctxt, MSR_EFER, &efer);
1881         /* inject #GP if in real mode */
1882         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_REAL)
1883                 return emulate_gp(ctxt, 0);
1884
1885         /* XXX sysenter/sysexit have not been tested in 64bit mode.
1886         * Therefore, we inject an #UD.
1887         */
1888         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64)
1889                 return emulate_ud(ctxt);
1890
1891         setup_syscalls_segments(ctxt, &cs, &ss);
1892
1893         ops->get_msr(ctxt, MSR_IA32_SYSENTER_CS, &msr_data);
1894         switch (ctxt->mode) {
1895         case X86EMUL_MODE_PROT32:
1896                 if ((msr_data & 0xfffc) == 0x0)
1897                         return emulate_gp(ctxt, 0);
1898                 break;
1899         case X86EMUL_MODE_PROT64:
1900                 if (msr_data == 0x0)
1901                         return emulate_gp(ctxt, 0);
1902                 break;
1903         }
1904
1905         ctxt->eflags &= ~(EFLG_VM | EFLG_IF | EFLG_RF);
1906         cs_sel = (u16)msr_data;
1907         cs_sel &= ~SELECTOR_RPL_MASK;
1908         ss_sel = cs_sel + 8;
1909         ss_sel &= ~SELECTOR_RPL_MASK;
1910         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64 || (efer & EFER_LMA)) {
1911                 cs.d = 0;
1912                 cs.l = 1;
1913         }
1914
1915         ops->set_segment(ctxt, cs_sel, &cs, 0, VCPU_SREG_CS);
1916         ops->set_segment(ctxt, ss_sel, &ss, 0, VCPU_SREG_SS);
1917
1918         ops->get_msr(ctxt, MSR_IA32_SYSENTER_EIP, &msr_data);
1919         ctxt->_eip = msr_data;
1920
1921         ops->get_msr(ctxt, MSR_IA32_SYSENTER_ESP, &msr_data);
1922         ctxt->regs[VCPU_REGS_RSP] = msr_data;
1923
1924         return X86EMUL_CONTINUE;
1925 }
1926
1927 static int em_sysexit(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1928 {
1929         struct x86_emulate_ops *ops = ctxt->ops;
1930         struct desc_struct cs, ss;
1931         u64 msr_data;
1932         int usermode;
1933         u16 cs_sel = 0, ss_sel = 0;
1934
1935         /* inject #GP if in real mode or Virtual 8086 mode */
1936         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_REAL ||
1937             ctxt->mode == X86EMUL_MODE_VM86)
1938                 return emulate_gp(ctxt, 0);
1939
1940         setup_syscalls_segments(ctxt, &cs, &ss);
1941
1942         if ((ctxt->rex_prefix & 0x8) != 0x0)
1943                 usermode = X86EMUL_MODE_PROT64;
1944         else
1945                 usermode = X86EMUL_MODE_PROT32;
1946
1947         cs.dpl = 3;
1948         ss.dpl = 3;
1949         ops->get_msr(ctxt, MSR_IA32_SYSENTER_CS, &msr_data);
1950         switch (usermode) {
1951         case X86EMUL_MODE_PROT32:
1952                 cs_sel = (u16)(msr_data + 16);
1953                 if ((msr_data & 0xfffc) == 0x0)
1954                         return emulate_gp(ctxt, 0);
1955                 ss_sel = (u16)(msr_data + 24);
1956                 break;
1957         case X86EMUL_MODE_PROT64:
1958                 cs_sel = (u16)(msr_data + 32);
1959                 if (msr_data == 0x0)
1960                         return emulate_gp(ctxt, 0);
1961                 ss_sel = cs_sel + 8;
1962                 cs.d = 0;
1963                 cs.l = 1;
1964                 break;
1965         }
1966         cs_sel |= SELECTOR_RPL_MASK;
1967         ss_sel |= SELECTOR_RPL_MASK;
1968
1969         ops->set_segment(ctxt, cs_sel, &cs, 0, VCPU_SREG_CS);
1970         ops->set_segment(ctxt, ss_sel, &ss, 0, VCPU_SREG_SS);
1971
1972         ctxt->_eip = ctxt->regs[VCPU_REGS_RDX];
1973         ctxt->regs[VCPU_REGS_RSP] = ctxt->regs[VCPU_REGS_RCX];
1974
1975         return X86EMUL_CONTINUE;
1976 }
1977
1978 static bool emulator_bad_iopl(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1979 {
1980         int iopl;
1981         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_REAL)
1982                 return false;
1983         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_VM86)
1984                 return true;
1985         iopl = (ctxt->eflags & X86_EFLAGS_IOPL) >> IOPL_SHIFT;
1986         return ctxt->ops->cpl(ctxt) > iopl;
1987 }
1988
1989 static bool emulator_io_port_access_allowed(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1990                                             u16 port, u16 len)
1991 {
1992         struct x86_emulate_ops *ops = ctxt->ops;
1993         struct desc_struct tr_seg;
1994         u32 base3;
1995         int r;
1996         u16 tr, io_bitmap_ptr, perm, bit_idx = port & 0x7;
1997         unsigned mask = (1 << len) - 1;
1998         unsigned long base;
1999
2000         ops->get_segment(ctxt, &tr, &tr_seg, &base3, VCPU_SREG_TR);
2001         if (!tr_seg.p)
2002                 return false;
2003         if (desc_limit_scaled(&tr_seg) < 103)
2004                 return false;
2005         base = get_desc_base(&tr_seg);
2006 #ifdef CONFIG_X86_64
2007         base |= ((u64)base3) << 32;
2008 #endif
2009         r = ops->read_std(ctxt, base + 102, &io_bitmap_ptr, 2, NULL);
2010         if (r != X86EMUL_CONTINUE)
2011                 return false;
2012         if (io_bitmap_ptr + port/8 > desc_limit_scaled(&tr_seg))
2013                 return false;
2014         r = ops->read_std(ctxt, base + io_bitmap_ptr + port/8, &perm, 2, NULL);
2015         if (r != X86EMUL_CONTINUE)
2016                 return false;
2017         if ((perm >> bit_idx) & mask)
2018                 return false;
2019         return true;
2020 }
2021
2022 static bool emulator_io_permited(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
2023                                  u16 port, u16 len)
2024 {
2025         if (ctxt->perm_ok)
2026                 return true;
2027
2028         if (emulator_bad_iopl(ctxt))
2029                 if (!emulator_io_port_access_allowed(ctxt, port, len))
2030                         return false;
2031
2032         ctxt->perm_ok = true;
2033
2034         return true;
2035 }
2036
2037 static void save_state_to_tss16(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
2038                                 struct tss_segment_16 *tss)
2039 {
2040         tss->ip = ctxt->_eip;
2041         tss->flag = ctxt->eflags;
2042         tss->ax = ctxt->regs[VCPU_REGS_RAX];
2043         tss->cx = ctxt->regs[VCPU_REGS_RCX];
2044         tss->dx = ctxt->regs[VCPU_REGS_RDX];
2045         tss->bx = ctxt->regs[VCPU_REGS_RBX];
2046         tss->sp = ctxt->regs[VCPU_REGS_RSP];
2047         tss->bp = ctxt->regs[VCPU_REGS_RBP];
2048         tss->si = ctxt->regs[VCPU_REGS_RSI];
2049         tss->di = ctxt->regs[VCPU_REGS_RDI];
2050
2051         tss->es = get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_ES);
2052         tss->cs = get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_CS);
2053         tss->ss = get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_SS);
2054         tss->ds = get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_DS);
2055         tss->ldt = get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_LDTR);
2056 }
2057
2058 static int load_state_from_tss16(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
2059                                  struct tss_segment_16 *tss)
2060 {
2061         int ret;
2062
2063         ctxt->_eip = tss->ip;
2064         ctxt->eflags = tss->flag | 2;
2065         ctxt->regs[VCPU_REGS_RAX] = tss->ax;
2066         ctxt->regs[VCPU_REGS_RCX] = tss->cx;
2067         ctxt->regs[VCPU_REGS_RDX] = tss->dx;
2068         ctxt->regs[VCPU_REGS_RBX] = tss->bx;
2069         ctxt->regs[VCPU_REGS_RSP] = tss->sp;
2070         ctxt->regs[VCPU_REGS_RBP] = tss->bp;
2071         ctxt->regs[VCPU_REGS_RSI] = tss->si;
2072         ctxt->regs[VCPU_REGS_RDI] = tss->di;
2073
2074         /*
2075          * SDM says that segment selectors are loaded before segment
2076          * descriptors
2077          */
2078         set_segment_selector(ctxt, tss->ldt, VCPU_SREG_LDTR);
2079         set_segment_selector(ctxt, tss->es, VCPU_SREG_ES);
2080         set_segment_selector(ctxt, tss->cs, VCPU_SREG_CS);
2081         set_segment_selector(ctxt, tss->ss, VCPU_SREG_SS);
2082         set_segment_selector(ctxt, tss->ds, VCPU_SREG_DS);
2083
2084         /*
2085          * Now load segment descriptors. If fault happenes at this stage
2086          * it is handled in a context of new task
2087          */
2088         ret = load_segment_descriptor(ctxt, tss->ldt, VCPU_SREG_LDTR);
2089         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2090                 return ret;
2091         ret = load_segment_descriptor(ctxt, tss->es, VCPU_SREG_ES);
2092         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2093                 return ret;
2094         ret = load_segment_descriptor(ctxt, tss->cs, VCPU_SREG_CS);
2095         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2096                 return ret;
2097         ret = load_segment_descriptor(ctxt, tss->ss, VCPU_SREG_SS);
2098         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2099                 return ret;
2100         ret = load_segment_descriptor(ctxt, tss->ds, VCPU_SREG_DS);
2101         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2102                 return ret;
2103
2104         return X86EMUL_CONTINUE;
2105 }
2106
2107 static int task_switch_16(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
2108                           u16 tss_selector, u16 old_tss_sel,
2109                           ulong old_tss_base, struct desc_struct *new_desc)
2110 {
2111         struct x86_emulate_ops *ops = ctxt->ops;
2112         struct tss_segment_16 tss_seg;
2113         int ret;
2114         u32 new_tss_base = get_desc_base(new_desc);
2115
2116         ret = ops->read_std(ctxt, old_tss_base, &tss_seg, sizeof tss_seg,
2117                             &ctxt->exception);
2118         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2119                 /* FIXME: need to provide precise fault address */
2120                 return ret;
2121
2122         save_state_to_tss16(ctxt, &tss_seg);
2123
2124         ret = ops->write_std(ctxt, old_tss_base, &tss_seg, sizeof tss_seg,
2125                              &ctxt->exception);
2126         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2127                 /* FIXME: need to provide precise fault address */
2128                 return ret;
2129
2130         ret = ops->read_std(ctxt, new_tss_base, &tss_seg, sizeof tss_seg,
2131                             &ctxt->exception);
2132         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2133                 /* FIXME: need to provide precise fault address */
2134                 return ret;
2135
2136         if (old_tss_sel != 0xffff) {
2137                 tss_seg.prev_task_link = old_tss_sel;
2138
2139                 ret = ops->write_std(ctxt, new_tss_base,
2140                                      &tss_seg.prev_task_link,
2141                                      sizeof tss_seg.prev_task_link,
2142                                      &ctxt->exception);
2143                 if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2144                         /* FIXME: need to provide precise fault address */
2145                         return ret;
2146         }
2147
2148         return load_state_from_tss16(ctxt, &tss_seg);
2149 }
2150
2151 static void save_state_to_tss32(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
2152                                 struct tss_segment_32 *tss)
2153 {
2154         tss->cr3 = ctxt->ops->get_cr(ctxt, 3);
2155         tss->eip = ctxt->_eip;
2156         tss->eflags = ctxt->eflags;
2157         tss->eax = ctxt->regs[VCPU_REGS_RAX];
2158         tss->ecx = ctxt->regs[VCPU_REGS_RCX];
2159         tss->edx = ctxt->regs[VCPU_REGS_RDX];
2160         tss->ebx = ctxt->regs[VCPU_REGS_RBX];
2161         tss->esp = ctxt->regs[VCPU_REGS_RSP];
2162         tss->ebp = ctxt->regs[VCPU_REGS_RBP];
2163         tss->esi = ctxt->regs[VCPU_REGS_RSI];
2164         tss->edi = ctxt->regs[VCPU_REGS_RDI];
2165
2166         tss->es = get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_ES);
2167         tss->cs = get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_CS);
2168         tss->ss = get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_SS);
2169         tss->ds = get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_DS);
2170         tss->fs = get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_FS);
2171         tss->gs = get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_GS);
2172         tss->ldt_selector = get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_LDTR);
2173 }
2174
2175 static int load_state_from_tss32(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
2176                                  struct tss_segment_32 *tss)
2177 {
2178         int ret;
2179
2180         if (ctxt->ops->set_cr(ctxt, 3, tss->cr3))
2181                 return emulate_gp(ctxt, 0);
2182         ctxt->_eip = tss->eip;
2183         ctxt->eflags = tss->eflags | 2;
2184         ctxt->regs[VCPU_REGS_RAX] = tss->eax;
2185         ctxt->regs[VCPU_REGS_RCX] = tss->ecx;
2186         ctxt->regs[VCPU_REGS_RDX] = tss->edx;
2187         ctxt->regs[VCPU_REGS_RBX] = tss->ebx;
2188         ctxt->regs[VCPU_REGS_RSP] = tss->esp;
2189         ctxt->regs[VCPU_REGS_RBP] = tss->ebp;
2190         ctxt->regs[VCPU_REGS_RSI] = tss->esi;
2191         ctxt->regs[VCPU_REGS_RDI] = tss->edi;
2192
2193         /*
2194          * SDM says that segment selectors are loaded before segment
2195          * descriptors
2196          */
2197         set_segment_selector(ctxt, tss->ldt_selector, VCPU_SREG_LDTR);
2198         set_segment_selector(ctxt, tss->es, VCPU_SREG_ES);
2199         set_segment_selector(ctxt, tss->cs, VCPU_SREG_CS);
2200         set_segment_selector(ctxt, tss->ss, VCPU_SREG_SS);
2201         set_segment_selector(ctxt, tss->ds, VCPU_SREG_DS);
2202         set_segment_selector(ctxt, tss->fs, VCPU_SREG_FS);
2203         set_segment_selector(ctxt, tss->gs, VCPU_SREG_GS);
2204
2205         /*
2206          * Now load segment descriptors. If fault happenes at this stage
2207          * it is handled in a context of new task
2208          */
2209         ret = load_segment_descriptor(ctxt, tss->ldt_selector, VCPU_SREG_LDTR);
2210         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2211                 return ret;
2212         ret = load_segment_descriptor(ctxt, tss->es, VCPU_SREG_ES);
2213         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2214                 return ret;
2215         ret = load_segment_descriptor(ctxt, tss->cs, VCPU_SREG_CS);
2216         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2217                 return ret;
2218         ret = load_segment_descriptor(ctxt, tss->ss, VCPU_SREG_SS);
2219         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2220                 return ret;
2221         ret = load_segment_descriptor(ctxt, tss->ds, VCPU_SREG_DS);
2222         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2223                 return ret;
2224         ret = load_segment_descriptor(ctxt, tss->fs, VCPU_SREG_FS);
2225         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2226                 return ret;
2227         ret = load_segment_descriptor(ctxt, tss->gs, VCPU_SREG_GS);
2228         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2229                 return ret;
2230
2231         return X86EMUL_CONTINUE;
2232 }
2233
2234 static int task_switch_32(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
2235                           u16 tss_selector, u16 old_tss_sel,
2236                           ulong old_tss_base, struct desc_struct *new_desc)
2237 {
2238         struct x86_emulate_ops *ops = ctxt->ops;
2239         struct tss_segment_32 tss_seg;
2240         int ret;
2241         u32 new_tss_base = get_desc_base(new_desc);
2242
2243         ret = ops->read_std(ctxt, old_tss_base, &tss_seg, sizeof tss_seg,
2244                             &ctxt->exception);
2245         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2246                 /* FIXME: need to provide precise fault address */
2247                 return ret;
2248
2249         save_state_to_tss32(ctxt, &tss_seg);
2250
2251         ret = ops->write_std(ctxt, old_tss_base, &tss_seg, sizeof tss_seg,
2252                              &ctxt->exception);
2253         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2254                 /* FIXME: need to provide precise fault address */
2255                 return ret;
2256
2257         ret = ops->read_std(ctxt, new_tss_base, &tss_seg, sizeof tss_seg,
2258                             &ctxt->exception);
2259         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2260                 /* FIXME: need to provide precise fault address */
2261                 return ret;
2262
2263         if (old_tss_sel != 0xffff) {
2264                 tss_seg.prev_task_link = old_tss_sel;
2265
2266                 ret = ops->write_std(ctxt, new_tss_base,
2267                                      &tss_seg.prev_task_link,
2268                                      sizeof tss_seg.prev_task_link,
2269                                      &ctxt->exception);
2270                 if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2271                         /* FIXME: need to provide precise fault address */
2272                         return ret;
2273         }
2274
2275         return load_state_from_tss32(ctxt, &tss_seg);
2276 }
2277
2278 static int emulator_do_task_switch(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
2279                                    u16 tss_selector, int reason,
2280                                    bool has_error_code, u32 error_code)
2281 {
2282         struct x86_emulate_ops *ops = ctxt->ops;
2283         struct desc_struct curr_tss_desc, next_tss_desc;
2284         int ret;
2285         u16 old_tss_sel = get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_TR);
2286         ulong old_tss_base =
2287                 ops->get_cached_segment_base(ctxt, VCPU_SREG_TR);
2288         u32 desc_limit;
2289
2290         /* FIXME: old_tss_base == ~0 ? */
2291
2292         ret = read_segment_descriptor(ctxt, tss_selector, &next_tss_desc);
2293         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2294                 return ret;
2295         ret = read_segment_descriptor(ctxt, old_tss_sel, &curr_tss_desc);
2296         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2297                 return ret;
2298
2299         /* FIXME: check that next_tss_desc is tss */
2300
2301         if (reason != TASK_SWITCH_IRET) {
2302                 if ((tss_selector & 3) > next_tss_desc.dpl ||
2303                     ops->cpl(ctxt) > next_tss_desc.dpl)
2304                         return emulate_gp(ctxt, 0);
2305         }
2306
2307         desc_limit = desc_limit_scaled(&next_tss_desc);
2308         if (!next_tss_desc.p ||
2309             ((desc_limit < 0x67 && (next_tss_desc.type & 8)) ||
2310              desc_limit < 0x2b)) {
2311                 emulate_ts(ctxt, tss_selector & 0xfffc);
2312                 return X86EMUL_PROPAGATE_FAULT;
2313         }
2314
2315         if (reason == TASK_SWITCH_IRET || reason == TASK_SWITCH_JMP) {
2316                 curr_tss_desc.type &= ~(1 << 1); /* clear busy flag */
2317                 write_segment_descriptor(ctxt, old_tss_sel, &curr_tss_desc);
2318         }
2319
2320         if (reason == TASK_SWITCH_IRET)
2321                 ctxt->eflags = ctxt->eflags & ~X86_EFLAGS_NT;
2322
2323         /* set back link to prev task only if NT bit is set in eflags
2324            note that old_tss_sel is not used afetr this point */
2325         if (reason != TASK_SWITCH_CALL && reason != TASK_SWITCH_GATE)
2326                 old_tss_sel = 0xffff;
2327
2328         if (next_tss_desc.type & 8)
2329                 ret = task_switch_32(ctxt, tss_selector, old_tss_sel,
2330                                      old_tss_base, &next_tss_desc);
2331         else
2332                 ret = task_switch_16(ctxt, tss_selector, old_tss_sel,
2333                                      old_tss_base, &next_tss_desc);
2334         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2335                 return ret;
2336
2337         if (reason == TASK_SWITCH_CALL || reason == TASK_SWITCH_GATE)
2338                 ctxt->eflags = ctxt->eflags | X86_EFLAGS_NT;
2339
2340         if (reason != TASK_SWITCH_IRET) {
2341                 next_tss_desc.type |= (1 << 1); /* set busy flag */
2342                 write_segment_descriptor(ctxt, tss_selector, &next_tss_desc);
2343         }
2344
2345         ops->set_cr(ctxt, 0,  ops->get_cr(ctxt, 0) | X86_CR0_TS);
2346         ops->set_segment(ctxt, tss_selector, &next_tss_desc, 0, VCPU_SREG_TR);
2347
2348         if (has_error_code) {
2349                 ctxt->op_bytes = ctxt->ad_bytes = (next_tss_desc.type & 8) ? 4 : 2;
2350                 ctxt->lock_prefix = 0;
2351                 ctxt->src.val = (unsigned long) error_code;
2352                 ret = em_push(ctxt);
2353         }
2354
2355         return ret;
2356 }
2357
2358 int emulator_task_switch(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
2359                          u16 tss_selector, int reason,
2360                          bool has_error_code, u32 error_code)
2361 {
2362         int rc;
2363
2364         ctxt->_eip = ctxt->eip;
2365         ctxt->dst.type = OP_NONE;
2366
2367         rc = emulator_do_task_switch(ctxt, tss_selector, reason,
2368                                      has_error_code, error_code);
2369
2370         if (rc == X86EMUL_CONTINUE)
2371                 ctxt->eip = ctxt->_eip;
2372
2373         return (rc == X86EMUL_UNHANDLEABLE) ? EMULATION_FAILED : EMULATION_OK;
2374 }
2375
2376 static void string_addr_inc(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, unsigned seg,
2377                             int reg, struct operand *op)
2378 {
2379         int df = (ctxt->eflags & EFLG_DF) ? -1 : 1;
2380
2381         register_address_increment(ctxt, &ctxt->regs[reg], df * op->bytes);
2382         op->addr.mem.ea = register_address(ctxt, ctxt->regs[reg]);
2383         op->addr.mem.seg = seg;
2384 }
2385
2386 static int em_das(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2387 {
2388         u8 al, old_al;
2389         bool af, cf, old_cf;
2390
2391         cf = ctxt->eflags & X86_EFLAGS_CF;
2392         al = ctxt->dst.val;
2393
2394         old_al = al;
2395         old_cf = cf;
2396         cf = false;
2397         af = ctxt->eflags & X86_EFLAGS_AF;
2398         if ((al & 0x0f) > 9 || af) {
2399                 al -= 6;
2400                 cf = old_cf | (al >= 250);
2401                 af = true;
2402         } else {
2403                 af = false;
2404         }
2405         if (old_al > 0x99 || old_cf) {
2406                 al -= 0x60;
2407                 cf = true;
2408         }
2409
2410         ctxt->dst.val = al;
2411         /* Set PF, ZF, SF */
2412         ctxt->src.type = OP_IMM;
2413         ctxt->src.val = 0;
2414         ctxt->src.bytes = 1;
2415         emulate_2op_SrcV(ctxt, "or");
2416         ctxt->eflags &= ~(X86_EFLAGS_AF | X86_EFLAGS_CF);
2417         if (cf)
2418                 ctxt->eflags |= X86_EFLAGS_CF;
2419         if (af)
2420                 ctxt->eflags |= X86_EFLAGS_AF;
2421         return X86EMUL_CONTINUE;
2422 }
2423
2424 static int em_call_far(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2425 {
2426         u16 sel, old_cs;
2427         ulong old_eip;
2428         int rc;
2429
2430         old_cs = get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_CS);
2431         old_eip = ctxt->_eip;
2432
2433         memcpy(&sel, ctxt->src.valptr + ctxt->op_bytes, 2);
2434         if (load_segment_descriptor(ctxt, sel, VCPU_SREG_CS))
2435                 return X86EMUL_CONTINUE;
2436
2437         ctxt->_eip = 0;
2438         memcpy(&ctxt->_eip, ctxt->src.valptr, ctxt->op_bytes);
2439
2440         ctxt->src.val = old_cs;
2441         rc = em_push(ctxt);
2442         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2443                 return rc;
2444
2445         ctxt->src.val = old_eip;
2446         return em_push(ctxt);
2447 }
2448
2449 static int em_ret_near_imm(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2450 {
2451         int rc;
2452
2453         ctxt->dst.type = OP_REG;
2454         ctxt->dst.addr.reg = &ctxt->_eip;
2455         ctxt->dst.bytes = ctxt->op_bytes;
2456         rc = emulate_pop(ctxt, &ctxt->dst.val, ctxt->op_bytes);
2457         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2458                 return rc;
2459         register_address_increment(ctxt, &ctxt->regs[VCPU_REGS_RSP], ctxt->src.val);
2460         return X86EMUL_CONTINUE;
2461 }
2462
2463 static int em_add(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2464 {
2465         emulate_2op_SrcV(ctxt, "add");
2466         return X86EMUL_CONTINUE;
2467 }
2468
2469 static int em_or(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2470 {
2471         emulate_2op_SrcV(ctxt, "or");
2472         return X86EMUL_CONTINUE;
2473 }
2474
2475 static int em_adc(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2476 {
2477         emulate_2op_SrcV(ctxt, "adc");
2478         return X86EMUL_CONTINUE;
2479 }
2480
2481 static int em_sbb(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2482 {
2483         emulate_2op_SrcV(ctxt, "sbb");
2484         return X86EMUL_CONTINUE;
2485 }
2486
2487 static int em_and(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2488 {
2489         emulate_2op_SrcV(ctxt, "and");
2490         return X86EMUL_CONTINUE;
2491 }
2492
2493 static int em_sub(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2494 {
2495         emulate_2op_SrcV(ctxt, "sub");
2496         return X86EMUL_CONTINUE;
2497 }
2498
2499 static int em_xor(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2500 {
2501         emulate_2op_SrcV(ctxt, "xor");
2502         return X86EMUL_CONTINUE;
2503 }
2504
2505 static int em_cmp(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2506 {
2507         emulate_2op_SrcV(ctxt, "cmp");
2508         /* Disable writeback. */
2509         ctxt->dst.type = OP_NONE;
2510         return X86EMUL_CONTINUE;
2511 }
2512
2513 static int em_test(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2514 {
2515         emulate_2op_SrcV(ctxt, "test");
2516         return X86EMUL_CONTINUE;
2517 }
2518
2519 static int em_xchg(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2520 {
2521         /* Write back the register source. */
2522         ctxt->src.val = ctxt->dst.val;
2523         write_register_operand(&ctxt->src);
2524
2525         /* Write back the memory destination with implicit LOCK prefix. */
2526         ctxt->dst.val = ctxt->src.orig_val;
2527         ctxt->lock_prefix = 1;
2528         return X86EMUL_CONTINUE;
2529 }
2530
2531 static int em_imul(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2532 {
2533         emulate_2op_SrcV_nobyte(ctxt, "imul");
2534         return X86EMUL_CONTINUE;
2535 }
2536
2537 static int em_imul_3op(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2538 {
2539         ctxt->dst.val = ctxt->src2.val;
2540         return em_imul(ctxt);
2541 }
2542
2543 static int em_cwd(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2544 {
2545         ctxt->dst.type = OP_REG;
2546         ctxt->dst.bytes = ctxt->src.bytes;
2547         ctxt->dst.addr.reg = &ctxt->regs[VCPU_REGS_RDX];
2548         ctxt->dst.val = ~((ctxt->src.val >> (ctxt->src.bytes * 8 - 1)) - 1);
2549
2550         return X86EMUL_CONTINUE;
2551 }
2552
2553 static int em_rdtsc(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2554 {
2555         u64 tsc = 0;
2556
2557         ctxt->ops->get_msr(ctxt, MSR_IA32_TSC, &tsc);
2558         ctxt->regs[VCPU_REGS_RAX] = (u32)tsc;
2559         ctxt->regs[VCPU_REGS_RDX] = tsc >> 32;
2560         return X86EMUL_CONTINUE;
2561 }
2562
2563 static int em_mov(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2564 {
2565         ctxt->dst.val = ctxt->src.val;
2566         return X86EMUL_CONTINUE;
2567 }
2568
2569 static int em_mov_rm_sreg(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2570 {
2571         if (ctxt->modrm_reg > VCPU_SREG_GS)
2572                 return emulate_ud(ctxt);
2573
2574         ctxt->dst.val = get_segment_selector(ctxt, ctxt->modrm_reg);
2575         return X86EMUL_CONTINUE;
2576 }
2577
2578 static int em_mov_sreg_rm(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2579 {
2580         u16 sel = ctxt->src.val;
2581
2582         if (ctxt->modrm_reg == VCPU_SREG_CS || ctxt->modrm_reg > VCPU_SREG_GS)
2583                 return emulate_ud(ctxt);
2584
2585         if (ctxt->modrm_reg == VCPU_SREG_SS)
2586                 ctxt->interruptibility = KVM_X86_SHADOW_INT_MOV_SS;
2587
2588         /* Disable writeback. */
2589         ctxt->dst.type = OP_NONE;
2590         return load_segment_descriptor(ctxt, sel, ctxt->modrm_reg);
2591 }
2592
2593 static int em_movdqu(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2594 {
2595         memcpy(&ctxt->dst.vec_val, &ctxt->src.vec_val, ctxt->op_bytes);
2596         return X86EMUL_CONTINUE;
2597 }
2598
2599 static int em_invlpg(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2600 {
2601         int rc;
2602         ulong linear;
2603
2604         rc = linearize(ctxt, ctxt->src.addr.mem, 1, false, &linear);
2605         if (rc == X86EMUL_CONTINUE)
2606                 ctxt->ops->invlpg(ctxt, linear);
2607         /* Disable writeback. */
2608         ctxt->dst.type = OP_NONE;
2609         return X86EMUL_CONTINUE;
2610 }
2611
2612 static int em_clts(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2613 {
2614         ulong cr0;
2615
2616         cr0 = ctxt->ops->get_cr(ctxt, 0);
2617         cr0 &= ~X86_CR0_TS;
2618         ctxt->ops->set_cr(ctxt, 0, cr0);
2619         return X86EMUL_CONTINUE;
2620 }
2621
2622 static int em_vmcall(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2623 {
2624         int rc;
2625
2626         if (ctxt->modrm_mod != 3 || ctxt->modrm_rm != 1)
2627                 return X86EMUL_UNHANDLEABLE;
2628
2629         rc = ctxt->ops->fix_hypercall(ctxt);
2630         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2631                 return rc;
2632
2633         /* Let the processor re-execute the fixed hypercall */
2634         ctxt->_eip = ctxt->eip;
2635         /* Disable writeback. */
2636         ctxt->dst.type = OP_NONE;
2637         return X86EMUL_CONTINUE;
2638 }
2639
2640 static int em_lgdt(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2641 {
2642         struct desc_ptr desc_ptr;
2643         int rc;
2644
2645         rc = read_descriptor(ctxt, ctxt->src.addr.mem,
2646                              &desc_ptr.size, &desc_ptr.address,
2647                              ctxt->op_bytes);
2648         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2649                 return rc;
2650         ctxt->ops->set_gdt(ctxt, &desc_ptr);
2651         /* Disable writeback. */
2652         ctxt->dst.type = OP_NONE;
2653         return X86EMUL_CONTINUE;
2654 }
2655
2656 static int em_vmmcall(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2657 {
2658         int rc;
2659
2660         rc = ctxt->ops->fix_hypercall(ctxt);
2661
2662         /* Disable writeback. */
2663         ctxt->dst.type = OP_NONE;
2664         return rc;
2665 }
2666
2667 static int em_lidt(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2668 {
2669         struct desc_ptr desc_ptr;
2670         int rc;
2671
2672         rc = read_descriptor(ctxt, ctxt->src.addr.mem,
2673                              &desc_ptr.size, &desc_ptr.address,
2674                              ctxt->op_bytes);
2675         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2676                 return rc;
2677         ctxt->ops->set_idt(ctxt, &desc_ptr);
2678         /* Disable writeback. */
2679         ctxt->dst.type = OP_NONE;
2680         return X86EMUL_CONTINUE;
2681 }
2682
2683 static int em_smsw(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2684 {
2685         ctxt->dst.bytes = 2;
2686         ctxt->dst.val = ctxt->ops->get_cr(ctxt, 0);
2687         return X86EMUL_CONTINUE;
2688 }
2689
2690 static int em_lmsw(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2691 {
2692         ctxt->ops->set_cr(ctxt, 0, (ctxt->ops->get_cr(ctxt, 0) & ~0x0eul)
2693                           | (ctxt->src.val & 0x0f));
2694         ctxt->dst.type = OP_NONE;
2695         return X86EMUL_CONTINUE;
2696 }
2697
2698 static int em_loop(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2699 {
2700         register_address_increment(ctxt, &ctxt->regs[VCPU_REGS_RCX], -1);
2701         if ((address_mask(ctxt, ctxt->regs[VCPU_REGS_RCX]) != 0) &&
2702             (ctxt->b == 0xe2 || test_cc(ctxt->b ^ 0x5, ctxt->eflags)))
2703                 jmp_rel(ctxt, ctxt->src.val);
2704
2705         return X86EMUL_CONTINUE;
2706 }
2707
2708 static int em_jcxz(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2709 {
2710         if (address_mask(ctxt, ctxt->regs[VCPU_REGS_RCX]) == 0)
2711                 jmp_rel(ctxt, ctxt->src.val);
2712
2713         return X86EMUL_CONTINUE;
2714 }
2715
2716 static int em_cli(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2717 {
2718         if (emulator_bad_iopl(ctxt))
2719                 return emulate_gp(ctxt, 0);
2720
2721         ctxt->eflags &= ~X86_EFLAGS_IF;
2722         return X86EMUL_CONTINUE;
2723 }
2724
2725 static int em_sti(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2726 {
2727         if (emulator_bad_iopl(ctxt))
2728                 return emulate_gp(ctxt, 0);
2729
2730         ctxt->interruptibility = KVM_X86_SHADOW_INT_STI;
2731         ctxt->eflags |= X86_EFLAGS_IF;
2732         return X86EMUL_CONTINUE;
2733 }
2734
2735 static bool valid_cr(int nr)
2736 {
2737         switch (nr) {
2738         case 0:
2739         case 2 ... 4:
2740         case 8:
2741                 return true;
2742         default:
2743                 return false;
2744         }
2745 }
2746
2747 static int check_cr_read(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2748 {
2749         if (!valid_cr(ctxt->modrm_reg))
2750                 return emulate_ud(ctxt);
2751
2752         return X86EMUL_CONTINUE;
2753 }
2754
2755 static int check_cr_write(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2756 {
2757         u64 new_val = ctxt->src.val64;
2758         int cr = ctxt->modrm_reg;
2759         u64 efer = 0;
2760
2761         static u64 cr_reserved_bits[] = {
2762                 0xffffffff00000000ULL,
2763                 0, 0, 0, /* CR3 checked later */
2764                 CR4_RESERVED_BITS,
2765                 0, 0, 0,
2766                 CR8_RESERVED_BITS,
2767         };
2768
2769         if (!valid_cr(cr))
2770                 return emulate_ud(ctxt);
2771
2772         if (new_val & cr_reserved_bits[cr])
2773                 return emulate_gp(ctxt, 0);
2774
2775         switch (cr) {
2776         case 0: {
2777                 u64 cr4;
2778                 if (((new_val & X86_CR0_PG) && !(new_val & X86_CR0_PE)) ||
2779                     ((new_val & X86_CR0_NW) && !(new_val & X86_CR0_CD)))
2780                         return emulate_gp(ctxt, 0);
2781
2782                 cr4 = ctxt->ops->get_cr(ctxt, 4);
2783                 ctxt->ops->get_msr(ctxt, MSR_EFER, &efer);
2784
2785                 if ((new_val & X86_CR0_PG) && (efer & EFER_LME) &&
2786                     !(cr4 & X86_CR4_PAE))
2787                         return emulate_gp(ctxt, 0);
2788
2789                 break;
2790                 }
2791         case 3: {
2792                 u64 rsvd = 0;
2793
2794                 ctxt->ops->get_msr(ctxt, MSR_EFER, &efer);
2795                 if (efer & EFER_LMA)
2796                         rsvd = CR3_L_MODE_RESERVED_BITS;
2797                 else if (ctxt->ops->get_cr(ctxt, 4) & X86_CR4_PAE)
2798                         rsvd = CR3_PAE_RESERVED_BITS;
2799                 else if (ctxt->ops->get_cr(ctxt, 0) & X86_CR0_PG)
2800                         rsvd = CR3_NONPAE_RESERVED_BITS;
2801
2802                 if (new_val & rsvd)
2803                         return emulate_gp(ctxt, 0);
2804
2805                 break;
2806                 }
2807         case 4: {
2808                 u64 cr4;
2809
2810                 cr4 = ctxt->ops->get_cr(ctxt, 4);
2811                 ctxt->ops->get_msr(ctxt, MSR_EFER, &efer);
2812
2813                 if ((efer & EFER_LMA) && !(new_val & X86_CR4_PAE))
2814                         return emulate_gp(ctxt, 0);
2815
2816                 break;
2817                 }
2818         }
2819
2820         return X86EMUL_CONTINUE;
2821 }
2822
2823 static int check_dr7_gd(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2824 {
2825         unsigned long dr7;
2826
2827         ctxt->ops->get_dr(ctxt, 7, &dr7);
2828
2829         /* Check if DR7.Global_Enable is set */
2830         return dr7 & (1 << 13);
2831 }
2832
2833 static int check_dr_read(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2834 {
2835         int dr = ctxt->modrm_reg;
2836         u64 cr4;
2837
2838         if (dr > 7)
2839                 return emulate_ud(ctxt);
2840
2841         cr4 = ctxt->ops->get_cr(ctxt, 4);
2842         if ((cr4 & X86_CR4_DE) && (dr == 4 || dr == 5))
2843                 return emulate_ud(ctxt);
2844
2845         if (check_dr7_gd(ctxt))
2846                 return emulate_db(ctxt);
2847
2848         return X86EMUL_CONTINUE;
2849 }
2850
2851 static int check_dr_write(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2852 {
2853         u64 new_val = ctxt->src.val64;
2854         int dr = ctxt->modrm_reg;
2855
2856         if ((dr == 6 || dr == 7) && (new_val & 0xffffffff00000000ULL))
2857                 return emulate_gp(ctxt, 0);
2858
2859         return check_dr_read(ctxt);
2860 }
2861
2862 static int check_svme(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2863 {
2864         u64 efer;
2865
2866         ctxt->ops->get_msr(ctxt, MSR_EFER, &efer);
2867
2868         if (!(efer & EFER_SVME))
2869                 return emulate_ud(ctxt);
2870
2871         return X86EMUL_CONTINUE;
2872 }
2873
2874 static int check_svme_pa(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2875 {
2876         u64 rax = ctxt->regs[VCPU_REGS_RAX];
2877
2878         /* Valid physical address? */
2879         if (rax & 0xffff000000000000ULL)
2880                 return emulate_gp(ctxt, 0);
2881
2882         return check_svme(ctxt);
2883 }
2884
2885 static int check_rdtsc(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2886 {
2887         u64 cr4 = ctxt->ops->get_cr(ctxt, 4);
2888
2889         if (cr4 & X86_CR4_TSD && ctxt->ops->cpl(ctxt))
2890                 return emulate_ud(ctxt);
2891
2892         return X86EMUL_CONTINUE;
2893 }
2894
2895 static int check_rdpmc(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2896 {
2897         u64 cr4 = ctxt->ops->get_cr(ctxt, 4);
2898         u64 rcx = ctxt->regs[VCPU_REGS_RCX];
2899
2900         if ((!(cr4 & X86_CR4_PCE) && ctxt->ops->cpl(ctxt)) ||
2901             (rcx > 3))
2902                 return emulate_gp(ctxt, 0);
2903
2904         return X86EMUL_CONTINUE;
2905 }
2906
2907 static int check_perm_in(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2908 {
2909         ctxt->dst.bytes = min(ctxt->dst.bytes, 4u);
2910         if (!emulator_io_permited(ctxt, ctxt->src.val, ctxt->dst.bytes))
2911                 return emulate_gp(ctxt, 0);
2912
2913         return X86EMUL_CONTINUE;
2914 }
2915
2916 static int check_perm_out(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2917 {
2918         ctxt->src.bytes = min(ctxt->src.bytes, 4u);
2919         if (!emulator_io_permited(ctxt, ctxt->dst.val, ctxt->src.bytes))
2920                 return emulate_gp(ctxt, 0);
2921
2922         return X86EMUL_CONTINUE;
2923 }
2924
2925 #define D(_y) { .flags = (_y) }
2926 #define DI(_y, _i) { .flags = (_y), .intercept = x86_intercept_##_i }
2927 #define DIP(_y, _i, _p) { .flags = (_y), .intercept = x86_intercept_##_i, \
2928                       .check_perm = (_p) }
2929 #define N    D(0)
2930 #define EXT(_f, _e) { .flags = ((_f) | RMExt), .u.group = (_e) }
2931 #define G(_f, _g) { .flags = ((_f) | Group), .u.group = (_g) }
2932 #define GD(_f, _g) { .flags = ((_f) | GroupDual), .u.gdual = (_g) }
2933 #define I(_f, _e) { .flags = (_f), .u.execute = (_e) }
2934 #define II(_f, _e, _i) \
2935         { .flags = (_f), .u.execute = (_e), .intercept = x86_intercept_##_i }
2936 #define IIP(_f, _e, _i, _p) \
2937         { .flags = (_f), .u.execute = (_e), .intercept = x86_intercept_##_i, \
2938           .check_perm = (_p) }
2939 #define GP(_f, _g) { .flags = ((_f) | Prefix), .u.gprefix = (_g) }
2940
2941 #define D2bv(_f)      D((_f) | ByteOp), D(_f)
2942 #define D2bvIP(_f, _i, _p) DIP((_f) | ByteOp, _i, _p), DIP(_f, _i, _p)
2943 #define I2bv(_f, _e)  I((_f) | ByteOp, _e), I(_f, _e)
2944
2945 #define I6ALU(_f, _e) I2bv((_f) | DstMem | SrcReg | ModRM, _e),         \
2946                 I2bv(((_f) | DstReg | SrcMem | ModRM) & ~Lock, _e),     \
2947                 I2bv(((_f) & ~Lock) | DstAcc | SrcImm, _e)
2948
2949 static struct opcode group7_rm1[] = {
2950         DI(SrcNone | ModRM | Priv, monitor),
2951         DI(SrcNone | ModRM | Priv, mwait),
2952         N, N, N, N, N, N,
2953 };
2954
2955 static struct opcode group7_rm3[] = {
2956         DIP(SrcNone | ModRM | Prot | Priv, vmrun,   check_svme_pa),
2957         II(SrcNone | ModRM | Prot | VendorSpecific, em_vmmcall, vmmcall),
2958         DIP(SrcNone | ModRM | Prot | Priv, vmload,  check_svme_pa),
2959         DIP(SrcNone | ModRM | Prot | Priv, vmsave,  check_svme_pa),
2960         DIP(SrcNone | ModRM | Prot | Priv, stgi,    check_svme),
2961         DIP(SrcNone | ModRM | Prot | Priv, clgi,    check_svme),
2962         DIP(SrcNone | ModRM | Prot | Priv, skinit,  check_svme),
2963         DIP(SrcNone | ModRM | Prot | Priv, invlpga, check_svme),
2964 };
2965
2966 static struct opcode group7_rm7[] = {
2967         N,
2968         DIP(SrcNone | ModRM, rdtscp, check_rdtsc),
2969         N, N, N, N, N, N,
2970 };
2971
2972 static struct opcode group1[] = {
2973         I(Lock, em_add),
2974         I(Lock, em_or),
2975         I(Lock, em_adc),
2976         I(Lock, em_sbb),
2977         I(Lock, em_and),
2978         I(Lock, em_sub),
2979         I(Lock, em_xor),
2980         I(0, em_cmp),
2981 };
2982
2983 static struct opcode group1A[] = {
2984         D(DstMem | SrcNone | ModRM | Mov | Stack), N, N, N, N, N, N, N,
2985 };
2986
2987 static struct opcode group3[] = {
2988         D(DstMem | SrcImm | ModRM), D(DstMem | SrcImm | ModRM),
2989         D(DstMem | SrcNone | ModRM | Lock), D(DstMem | SrcNone | ModRM | Lock),
2990         X4(D(SrcMem | ModRM)),
2991 };
2992
2993 static struct opcode group4[] = {
2994         D(ByteOp | DstMem | SrcNone | ModRM | Lock), D(ByteOp | DstMem | SrcNone | ModRM | Lock),
2995         N, N, N, N, N, N,
2996 };
2997
2998 static struct opcode group5[] = {
2999         D(DstMem | SrcNone | ModRM | Lock), D(DstMem | SrcNone | ModRM | Lock),
3000         D(SrcMem | ModRM | Stack),
3001         I(SrcMemFAddr | ModRM | ImplicitOps | Stack, em_call_far),
3002         D(SrcMem | ModRM | Stack), D(SrcMemFAddr | ModRM | ImplicitOps),
3003         D(SrcMem | ModRM | Stack), N,
3004 };
3005
3006 static struct opcode group6[] = {
3007         DI(ModRM | Prot,        sldt),
3008         DI(ModRM | Prot,        str),
3009         DI(ModRM | Prot | Priv, lldt),
3010         DI(ModRM | Prot | Priv, ltr),
3011         N, N, N, N,
3012 };
3013
3014 static struct group_dual group7 = { {
3015         DI(ModRM | Mov | DstMem | Priv, sgdt),
3016         DI(ModRM | Mov | DstMem | Priv, sidt),
3017         II(ModRM | SrcMem | Priv, em_lgdt, lgdt),
3018         II(ModRM | SrcMem | Priv, em_lidt, lidt),
3019         II(SrcNone | ModRM | DstMem | Mov, em_smsw, smsw), N,
3020         II(SrcMem16 | ModRM | Mov | Priv, em_lmsw, lmsw),
3021         II(SrcMem | ModRM | ByteOp | Priv | NoAccess, em_invlpg, invlpg),
3022 }, {
3023         I(SrcNone | ModRM | Priv | VendorSpecific, em_vmcall),
3024         EXT(0, group7_rm1),
3025         N, EXT(0, group7_rm3),
3026         II(SrcNone | ModRM | DstMem | Mov, em_smsw, smsw), N,
3027         II(SrcMem16 | ModRM | Mov | Priv, em_lmsw, lmsw), EXT(0, group7_rm7),
3028 } };
3029
3030 static struct opcode group8[] = {
3031         N, N, N, N,
3032         D(DstMem | SrcImmByte | ModRM), D(DstMem | SrcImmByte | ModRM | Lock),
3033         D(DstMem | SrcImmByte | ModRM | Lock), D(DstMem | SrcImmByte | ModRM | Lock),
3034 };
3035
3036 static struct group_dual group9 = { {
3037         N, D(DstMem64 | ModRM | Lock), N, N, N, N, N, N,
3038 }, {
3039         N, N, N, N, N, N, N, N,
3040 } };
3041
3042 static struct opcode group11[] = {
3043         I(DstMem | SrcImm | ModRM | Mov, em_mov), X7(D(Undefined)),
3044 };
3045
3046 static struct gprefix pfx_0f_6f_0f_7f = {
3047         N, N, N, I(Sse, em_movdqu),
3048 };
3049
3050 static struct opcode opcode_table[256] = {
3051         /* 0x00 - 0x07 */
3052         I6ALU(Lock, em_add),
3053         D(ImplicitOps | Stack | No64), D(ImplicitOps | Stack | No64),
3054         /* 0x08 - 0x0F */
3055         I6ALU(Lock, em_or),
3056         D(ImplicitOps | Stack | No64), N,
3057         /* 0x10 - 0x17 */
3058         I6ALU(Lock, em_adc),
3059         D(ImplicitOps | Stack | No64), D(ImplicitOps | Stack | No64),
3060         /* 0x18 - 0x1F */
3061         I6ALU(Lock, em_sbb),
3062         D(ImplicitOps | Stack | No64), D(ImplicitOps | Stack | No64),
3063         /* 0x20 - 0x27 */
3064         I6ALU(Lock, em_and), N, N,
3065         /* 0x28 - 0x2F */
3066         I6ALU(Lock, em_sub), N, I(ByteOp | DstAcc | No64, em_das),
3067         /* 0x30 - 0x37 */
3068         I6ALU(Lock, em_xor), N, N,
3069         /* 0x38 - 0x3F */
3070         I6ALU(0, em_cmp), N, N,
3071         /* 0x40 - 0x4F */
3072         X16(D(DstReg)),
3073         /* 0x50 - 0x57 */
3074         X8(I(SrcReg | Stack, em_push)),
3075         /* 0x58 - 0x5F */
3076         X8(I(DstReg | Stack, em_pop)),
3077         /* 0x60 - 0x67 */
3078         I(ImplicitOps | Stack | No64, em_pusha),
3079         I(ImplicitOps | Stack | No64, em_popa),
3080         N, D(DstReg | SrcMem32 | ModRM | Mov) /* movsxd (x86/64) */ ,
3081         N, N, N, N,
3082         /* 0x68 - 0x6F */
3083         I(SrcImm | Mov | Stack, em_push),
3084         I(DstReg | SrcMem | ModRM | Src2Imm, em_imul_3op),
3085         I(SrcImmByte | Mov | Stack, em_push),
3086         I(DstReg | SrcMem | ModRM | Src2ImmByte, em_imul_3op),
3087         D2bvIP(DstDI | SrcDX | Mov | String, ins, check_perm_in), /* insb, insw/insd */
3088         D2bvIP(SrcSI | DstDX | String, outs, check_perm_out), /* outsb, outsw/outsd */
3089         /* 0x70 - 0x7F */
3090         X16(D(SrcImmByte)),
3091         /* 0x80 - 0x87 */
3092         G(ByteOp | DstMem | SrcImm | ModRM | Group, group1),
3093         G(DstMem | SrcImm | ModRM | Group, group1),
3094         G(ByteOp | DstMem | SrcImm | ModRM | No64 | Group, group1),
3095         G(DstMem | SrcImmByte | ModRM | Group, group1),
3096         I2bv(DstMem | SrcReg | ModRM, em_test),
3097         I2bv(DstMem | SrcReg | ModRM | Lock, em_xchg),
3098         /* 0x88 - 0x8F */
3099         I2bv(DstMem | SrcReg | ModRM | Mov, em_mov),
3100         I2bv(DstReg | SrcMem | ModRM | Mov, em_mov),
3101         I(DstMem | SrcNone | ModRM | Mov, em_mov_rm_sreg),
3102         D(ModRM | SrcMem | NoAccess | DstReg),
3103         I(ImplicitOps | SrcMem16 | ModRM, em_mov_sreg_rm),
3104         G(0, group1A),
3105         /* 0x90 - 0x97 */
3106         DI(SrcAcc | DstReg, pause), X7(D(SrcAcc | DstReg)),
3107         /* 0x98 - 0x9F */
3108         D(DstAcc | SrcNone), I(ImplicitOps | SrcAcc, em_cwd),
3109         I(SrcImmFAddr | No64, em_call_far), N,
3110         II(ImplicitOps | Stack, em_pushf, pushf),
3111         II(ImplicitOps | Stack, em_popf, popf), N, N,
3112         /* 0xA0 - 0xA7 */
3113         I2bv(DstAcc | SrcMem | Mov | MemAbs, em_mov),
3114         I2bv(DstMem | SrcAcc | Mov | MemAbs, em_mov),
3115         I2bv(SrcSI | DstDI | Mov | String, em_mov),
3116         I2bv(SrcSI | DstDI | String, em_cmp),
3117         /* 0xA8 - 0xAF */
3118         I2bv(DstAcc | SrcImm, em_test),
3119         I2bv(SrcAcc | DstDI | Mov | String, em_mov),
3120         I2bv(SrcSI | DstAcc | Mov | String, em_mov),
3121         I2bv(SrcAcc | DstDI | String, em_cmp),
3122         /* 0xB0 - 0xB7 */
3123         X8(I(ByteOp | DstReg | SrcImm | Mov, em_mov)),
3124         /* 0xB8 - 0xBF */
3125         X8(I(DstReg | SrcImm | Mov, em_mov)),
3126         /* 0xC0 - 0xC7 */
3127         D2bv(DstMem | SrcImmByte | ModRM),
3128         I(ImplicitOps | Stack | SrcImmU16, em_ret_near_imm),
3129         I(ImplicitOps | Stack, em_ret),
3130         D(DstReg | SrcMemFAddr | ModRM | No64), D(DstReg | SrcMemFAddr | ModRM | No64),
3131         G(ByteOp, group11), G(0, group11),
3132         /* 0xC8 - 0xCF */
3133         N, N, N, I(ImplicitOps | Stack, em_ret_far),
3134         D(ImplicitOps), DI(SrcImmByte, intn),
3135         D(ImplicitOps | No64), II(ImplicitOps, em_iret, iret),
3136         /* 0xD0 - 0xD7 */
3137         D2bv(DstMem | SrcOne | ModRM), D2bv(DstMem | ModRM),
3138         N, N, N, N,
3139         /* 0xD8 - 0xDF */
3140         N, N, N, N, N, N, N, N,
3141         /* 0xE0 - 0xE7 */
3142         X3(I(SrcImmByte, em_loop)),
3143         I(SrcImmByte, em_jcxz),
3144         D2bvIP(SrcImmUByte | DstAcc, in,  check_perm_in),
3145         D2bvIP(SrcAcc | DstImmUByte, out, check_perm_out),
3146         /* 0xE8 - 0xEF */
3147         D(SrcImm | Stack), D(SrcImm | ImplicitOps),
3148         I(SrcImmFAddr | No64, em_jmp_far), D(SrcImmByte | ImplicitOps),
3149         D2bvIP(SrcDX | DstAcc, in,  check_perm_in),
3150         D2bvIP(SrcAcc | DstDX, out, check_perm_out),
3151         /* 0xF0 - 0xF7 */
3152         N, DI(ImplicitOps, icebp), N, N,
3153         DI(ImplicitOps | Priv, hlt), D(ImplicitOps),
3154         G(ByteOp, group3), G(0, group3),
3155         /* 0xF8 - 0xFF */
3156         D(ImplicitOps), D(ImplicitOps),
3157         I(ImplicitOps, em_cli), I(ImplicitOps, em_sti),
3158         D(ImplicitOps), D(ImplicitOps), G(0, group4), G(0, group5),
3159 };
3160
3161 static struct opcode twobyte_table[256] = {
3162         /* 0x00 - 0x0F */
3163         G(0, group6), GD(0, &group7), N, N,
3164         N, I(ImplicitOps | VendorSpecific, em_syscall),
3165         II(ImplicitOps | Priv, em_clts, clts), N,
3166         DI(ImplicitOps | Priv, invd), DI(ImplicitOps | Priv, wbinvd), N, N,
3167         N, D(ImplicitOps | ModRM), N, N,
3168         /* 0x10 - 0x1F */
3169         N, N, N, N, N, N, N, N, D(ImplicitOps | ModRM), N, N, N, N, N, N, N,
3170         /* 0x20 - 0x2F */
3171         DIP(ModRM | DstMem | Priv | Op3264, cr_read, check_cr_read),
3172         DIP(ModRM | DstMem | Priv | Op3264, dr_read, check_dr_read),
3173         DIP(ModRM | SrcMem | Priv | Op3264, cr_write, check_cr_write),
3174         DIP(ModRM | SrcMem | Priv | Op3264, dr_write, check_dr_write),
3175         N, N, N, N,
3176         N, N, N, N, N, N, N, N,
3177         /* 0x30 - 0x3F */
3178         DI(ImplicitOps | Priv, wrmsr),
3179         IIP(ImplicitOps, em_rdtsc, rdtsc, check_rdtsc),
3180         DI(ImplicitOps | Priv, rdmsr),
3181         DIP(ImplicitOps | Priv, rdpmc, check_rdpmc),
3182         I(ImplicitOps | VendorSpecific, em_sysenter),
3183         I(ImplicitOps | Priv | VendorSpecific, em_sysexit),
3184         N, N,
3185         N, N, N, N, N, N, N, N,
3186         /* 0x40 - 0x4F */
3187         X16(D(DstReg | SrcMem | ModRM | Mov)),
3188         /* 0x50 - 0x5F */
3189         N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N,
3190         /* 0x60 - 0x6F */
3191         N, N, N, N,
3192         N, N, N, N,
3193         N, N, N, N,
3194         N, N, N, GP(SrcMem | DstReg | ModRM | Mov, &pfx_0f_6f_0f_7f),
3195         /* 0x70 - 0x7F */
3196         N, N, N, N,
3197         N, N, N, N,
3198         N, N, N, N,
3199         N, N, N, GP(SrcReg | DstMem | ModRM | Mov, &pfx_0f_6f_0f_7f),
3200         /* 0x80 - 0x8F */
3201         X16(D(SrcImm)),
3202         /* 0x90 - 0x9F */
3203         X16(D(ByteOp | DstMem | SrcNone | ModRM| Mov)),
3204         /* 0xA0 - 0xA7 */
3205         D(ImplicitOps | Stack), D(ImplicitOps | Stack),
3206         DI(ImplicitOps, cpuid), D(DstMem | SrcReg | ModRM | BitOp),
3207         D(DstMem | SrcReg | Src2ImmByte | ModRM),
3208         D(DstMem | SrcReg | Src2CL | ModRM), N, N,
3209         /* 0xA8 - 0xAF */
3210         D(ImplicitOps | Stack), D(ImplicitOps | Stack),
3211         DI(ImplicitOps, rsm), D(DstMem | SrcReg | ModRM | BitOp | Lock),
3212         D(DstMem | SrcReg | Src2ImmByte | ModRM),
3213         D(DstMem | SrcReg | Src2CL | ModRM),
3214         D(ModRM), I(DstReg | SrcMem | ModRM, em_imul),
3215         /* 0xB0 - 0xB7 */
3216         D2bv(DstMem | SrcReg | ModRM | Lock),
3217         D(DstReg | SrcMemFAddr | ModRM), D(DstMem | SrcReg | ModRM | BitOp | Lock),
3218         D(DstReg | SrcMemFAddr | ModRM), D(DstReg | SrcMemFAddr | ModRM),
3219         D(ByteOp | DstReg | SrcMem | ModRM | Mov), D(DstReg | SrcMem16 | ModRM | Mov),
3220         /* 0xB8 - 0xBF */
3221         N, N,
3222         G(BitOp, group8), D(DstMem | SrcReg | ModRM | BitOp | Lock),
3223         D(DstReg | SrcMem | ModRM), D(DstReg | SrcMem | ModRM),
3224         D(ByteOp | DstReg | SrcMem | ModRM | Mov), D(DstReg | SrcMem16 | ModRM | Mov),
3225         /* 0xC0 - 0xCF */
3226         D2bv(DstMem | SrcReg | ModRM | Lock),
3227         N, D(DstMem | SrcReg | ModRM | Mov),
3228         N, N, N, GD(0, &group9),
3229         N, N, N, N, N, N, N, N,
3230         /* 0xD0 - 0xDF */
3231         N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N,
3232         /* 0xE0 - 0xEF */
3233         N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N,
3234         /* 0xF0 - 0xFF */
3235         N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N
3236 };
3237
3238 #undef D
3239 #undef N
3240 #undef G
3241 #undef GD
3242 #undef I
3243 #undef GP
3244 #undef EXT
3245
3246 #undef D2bv
3247 #undef D2bvIP
3248 #undef I2bv
3249 #undef I6ALU
3250
3251 static unsigned imm_size(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3252 {
3253         unsigned size;
3254
3255         size = (ctxt->d & ByteOp) ? 1 : ctxt->op_bytes;
3256         if (size == 8)
3257                 size = 4;
3258         return size;
3259 }
3260
3261 static int decode_imm(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, struct operand *op,
3262                       unsigned size, bool sign_extension)
3263 {
3264         int rc = X86EMUL_CONTINUE;
3265
3266         op->type = OP_IMM;
3267         op->bytes = size;
3268         op->addr.mem.ea = ctxt->_eip;
3269         /* NB. Immediates are sign-extended as necessary. */
3270         switch (op->bytes) {
3271         case 1:
3272                 op->val = insn_fetch(s8, ctxt);
3273                 break;
3274         case 2:
3275                 op->val = insn_fetch(s16, ctxt);
3276                 break;
3277         case 4:
3278                 op->val = insn_fetch(s32, ctxt);
3279                 break;
3280         }
3281         if (!sign_extension) {
3282                 switch (op->bytes) {
3283                 case 1:
3284                         op->val &= 0xff;
3285                         break;
3286                 case 2:
3287                         op->val &= 0xffff;
3288                         break;
3289                 case 4:
3290                         op->val &= 0xffffffff;
3291                         break;
3292                 }
3293         }
3294 done:
3295         return rc;
3296 }
3297
3298 int x86_decode_insn(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, void *insn, int insn_len)
3299 {
3300         int rc = X86EMUL_CONTINUE;
3301         int mode = ctxt->mode;
3302         int def_op_bytes, def_ad_bytes, goffset, simd_prefix;
3303         bool op_prefix = false;
3304         struct opcode opcode;
3305         struct operand memop = { .type = OP_NONE }, *memopp = NULL;
3306
3307         ctxt->_eip = ctxt->eip;
3308         ctxt->fetch.start = ctxt->_eip;
3309         ctxt->fetch.end = ctxt->fetch.start + insn_len;
3310         if (insn_len > 0)
3311                 memcpy(ctxt->fetch.data, insn, insn_len);
3312
3313         switch (mode) {
3314         case X86EMUL_MODE_REAL:
3315         case X86EMUL_MODE_VM86:
3316         case X86EMUL_MODE_PROT16:
3317                 def_op_bytes = def_ad_bytes = 2;
3318                 break;
3319         case X86EMUL_MODE_PROT32:
3320                 def_op_bytes = def_ad_bytes = 4;
3321                 break;
3322 #ifdef CONFIG_X86_64
3323         case X86EMUL_MODE_PROT64:
3324                 def_op_bytes = 4;
3325                 def_ad_bytes = 8;
3326                 break;
3327 #endif
3328         default:
3329                 return EMULATION_FAILED;
3330         }
3331
3332         ctxt->op_bytes = def_op_bytes;
3333         ctxt->ad_bytes = def_ad_bytes;
3334
3335         /* Legacy prefixes. */
3336         for (;;) {
3337                 switch (ctxt->b = insn_fetch(u8, ctxt)) {
3338                 case 0x66:      /* operand-size override */
3339                         op_prefix = true;
3340                         /* switch between 2/4 bytes */
3341                         ctxt->op_bytes = def_op_bytes ^ 6;
3342                         break;
3343                 case 0x67:      /* address-size override */
3344                         if (mode == X86EMUL_MODE_PROT64)
3345                                 /* switch between 4/8 bytes */
3346                                 ctxt->ad_bytes = def_ad_bytes ^ 12;
3347                         else
3348                                 /* switch between 2/4 bytes */
3349                                 ctxt->ad_bytes = def_ad_bytes ^ 6;
3350                         break;
3351                 case 0x26:      /* ES override */
3352                 case 0x2e:      /* CS override */
3353                 case 0x36:      /* SS override */
3354                 case 0x3e:      /* DS override */
3355                         set_seg_override(ctxt, (ctxt->b >> 3) & 3);
3356                         break;
3357                 case 0x64:      /* FS override */
3358                 case 0x65:      /* GS override */
3359                         set_seg_override(ctxt, ctxt->b & 7);
3360                         break;
3361                 case 0x40 ... 0x4f: /* REX */
3362                         if (mode != X86EMUL_MODE_PROT64)
3363                                 goto done_prefixes;
3364                         ctxt->rex_prefix = ctxt->b;
3365                         continue;
3366                 case 0xf0:      /* LOCK */
3367                         ctxt->lock_prefix = 1;
3368                         break;
3369                 case 0xf2:      /* REPNE/REPNZ */
3370                 case 0xf3:      /* REP/REPE/REPZ */
3371                         ctxt->rep_prefix = ctxt->b;
3372                         break;
3373                 default:
3374                         goto done_prefixes;
3375                 }
3376
3377                 /* Any legacy prefix after a REX prefix nullifies its effect. */
3378
3379                 ctxt->rex_prefix = 0;
3380         }
3381
3382 done_prefixes:
3383
3384         /* REX prefix. */
3385         if (ctxt->rex_prefix & 8)
3386                 ctxt->op_bytes = 8;     /* REX.W */
3387
3388         /* Opcode byte(s). */
3389         opcode = opcode_table[ctxt->b];
3390         /* Two-byte opcode? */
3391         if (ctxt->b == 0x0f) {
3392                 ctxt->twobyte = 1;
3393                 ctxt->b = insn_fetch(u8, ctxt);
3394                 opcode = twobyte_table[ctxt->b];
3395         }
3396         ctxt->d = opcode.flags;
3397
3398         while (ctxt->d & GroupMask) {
3399                 switch (ctxt->d & GroupMask) {
3400                 case Group:
3401                         ctxt->modrm = insn_fetch(u8, ctxt);
3402                         --ctxt->_eip;
3403                         goffset = (ctxt->modrm >> 3) & 7;
3404                         opcode = opcode.u.group[goffset];
3405                         break;
3406                 case GroupDual:
3407                         ctxt->modrm = insn_fetch(u8, ctxt);
3408                         --ctxt->_eip;
3409                         goffset = (ctxt->modrm >> 3) & 7;
3410                         if ((ctxt->modrm >> 6) == 3)
3411                                 opcode = opcode.u.gdual->mod3[goffset];
3412                         else
3413                                 opcode = opcode.u.gdual->mod012[goffset];
3414                         break;
3415                 case RMExt:
3416                         goffset = ctxt->modrm & 7;
3417                         opcode = opcode.u.group[goffset];
3418                         break;
3419                 case Prefix:
3420                         if (ctxt->rep_prefix && op_prefix)
3421                                 return EMULATION_FAILED;
3422                         simd_prefix = op_prefix ? 0x66 : ctxt->rep_prefix;
3423                         switch (simd_prefix) {
3424                         case 0x00: opcode = opcode.u.gprefix->pfx_no; break;
3425                         case 0x66: opcode = opcode.u.gprefix->pfx_66; break;
3426                         case 0xf2: opcode = opcode.u.gprefix->pfx_f2; break;
3427                         case 0xf3: opcode = opcode.u.gprefix->pfx_f3; break;
3428                         }
3429                         break;
3430                 default:
3431                         return EMULATION_FAILED;
3432                 }
3433
3434                 ctxt->d &= ~GroupMask;
3435                 ctxt->d |= opcode.flags;
3436         }
3437
3438         ctxt->execute = opcode.u.execute;
3439         ctxt->check_perm = opcode.check_perm;
3440         ctxt->intercept = opcode.intercept;
3441
3442         /* Unrecognised? */
3443         if (ctxt->d == 0 || (ctxt->d & Undefined))
3444                 return EMULATION_FAILED;
3445
3446         if (!(ctxt->d & VendorSpecific) && ctxt->only_vendor_specific_insn)
3447                 return EMULATION_FAILED;
3448
3449         if (mode == X86EMUL_MODE_PROT64 && (ctxt->d & Stack))
3450                 ctxt->op_bytes = 8;
3451
3452         if (ctxt->d & Op3264) {
3453                 if (mode == X86EMUL_MODE_PROT64)
3454                         ctxt->op_bytes = 8;
3455                 else
3456                         ctxt->op_bytes = 4;
3457         }
3458
3459         if (ctxt->d & Sse)
3460                 ctxt->op_bytes = 16;
3461
3462         /* ModRM and SIB bytes. */
3463         if (ctxt->d & ModRM) {
3464                 rc = decode_modrm(ctxt, &memop);
3465                 if (!ctxt->has_seg_override)
3466                         set_seg_override(ctxt, ctxt->modrm_seg);
3467         } else if (ctxt->d & MemAbs)
3468                 rc = decode_abs(ctxt, &memop);
3469         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
3470                 goto done;
3471
3472         if (!ctxt->has_seg_override)
3473                 set_seg_override(ctxt, VCPU_SREG_DS);
3474
3475         memop.addr.mem.seg = seg_override(ctxt);
3476
3477         if (memop.type == OP_MEM && ctxt->ad_bytes != 8)
3478                 memop.addr.mem.ea = (u32)memop.addr.mem.ea;
3479
3480         /*
3481          * Decode and fetch the source operand: register, memory
3482          * or immediate.
3483          */
3484         switch (ctxt->d & SrcMask) {
3485         case SrcNone:
3486                 break;
3487         case SrcReg:
3488                 decode_register_operand(ctxt, &ctxt->src, 0);
3489                 break;
3490         case SrcMem16:
3491                 memop.bytes = 2;
3492                 goto srcmem_common;
3493         case SrcMem32:
3494                 memop.bytes = 4;
3495                 goto srcmem_common;
3496         case SrcMem:
3497                 memop.bytes = (ctxt->d & ByteOp) ? 1 :
3498                                                            ctxt->op_bytes;
3499         srcmem_common:
3500                 ctxt->src = memop;
3501                 memopp = &ctxt->src;
3502                 break;
3503         case SrcImmU16:
3504                 rc = decode_imm(ctxt, &ctxt->src, 2, false);
3505                 break;
3506         case SrcImm:
3507                 rc = decode_imm(ctxt, &ctxt->src, imm_size(ctxt), true);
3508                 break;
3509         case SrcImmU:
3510                 rc = decode_imm(ctxt, &ctxt->src, imm_size(ctxt), false);
3511                 break;
3512         case SrcImmByte:
3513                 rc = decode_imm(ctxt, &ctxt->src, 1, true);
3514                 break;
3515         case SrcImmUByte:
3516                 rc = decode_imm(ctxt, &ctxt->src, 1, false);
3517                 break;
3518         case SrcAcc:
3519                 ctxt->src.type = OP_REG;
3520                 ctxt->src.bytes = (ctxt->d & ByteOp) ? 1 : ctxt->op_bytes;
3521                 ctxt->src.addr.reg = &ctxt->regs[VCPU_REGS_RAX];
3522                 fetch_register_operand(&ctxt->src);
3523                 break;
3524         case SrcOne:
3525                 ctxt->src.bytes = 1;
3526                 ctxt->src.val = 1;
3527                 break;
3528         case SrcSI:
3529                 ctxt->src.type = OP_MEM;
3530                 ctxt->src.bytes = (ctxt->d & ByteOp) ? 1 : ctxt->op_bytes;
3531                 ctxt->src.addr.mem.ea =
3532                         register_address(ctxt, ctxt->regs[VCPU_REGS_RSI]);
3533                 ctxt->src.addr.mem.seg = seg_override(ctxt);
3534                 ctxt->src.val = 0;
3535                 break;
3536         case SrcImmFAddr:
3537                 ctxt->src.type = OP_IMM;
3538                 ctxt->src.addr.mem.ea = ctxt->_eip;
3539                 ctxt->src.bytes = ctxt->op_bytes + 2;
3540                 insn_fetch_arr(ctxt->src.valptr, ctxt->src.bytes, ctxt);
3541                 break;
3542         case SrcMemFAddr:
3543                 memop.bytes = ctxt->op_bytes + 2;
3544                 goto srcmem_common;
3545                 break;
3546         case SrcDX:
3547                 ctxt->src.type = OP_REG;
3548                 ctxt->src.bytes = 2;
3549                 ctxt->src.addr.reg = &ctxt->regs[VCPU_REGS_RDX];
3550                 fetch_register_operand(&ctxt->src);
3551                 break;
3552         }
3553
3554         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
3555                 goto done;
3556
3557         /*
3558          * Decode and fetch the second source operand: register, memory
3559          * or immediate.
3560          */
3561         switch (ctxt->d & Src2Mask) {
3562         case Src2None:
3563                 break;
3564         case Src2CL:
3565                 ctxt->src2.bytes = 1;
3566                 ctxt->src2.val = ctxt->regs[VCPU_REGS_RCX] & 0xff;
3567                 break;
3568         case Src2ImmByte:
3569                 rc = decode_imm(ctxt, &ctxt->src2, 1, true);
3570                 break;
3571         case Src2One:
3572                 ctxt->src2.bytes = 1;
3573                 ctxt->src2.val = 1;
3574                 break;
3575         case Src2Imm:
3576                 rc = decode_imm(ctxt, &ctxt->src2, imm_size(ctxt), true);
3577                 break;
3578         }
3579
3580         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
3581                 goto done;
3582
3583         /* Decode and fetch the destination operand: register or memory. */
3584         switch (ctxt->d & DstMask) {
3585         case DstReg:
3586                 decode_register_operand(ctxt, &ctxt->dst,
3587                          ctxt->twobyte && (ctxt->b == 0xb6 || ctxt->b == 0xb7));
3588                 break;
3589         case DstImmUByte:
3590                 ctxt->dst.type = OP_IMM;
3591                 ctxt->dst.addr.mem.ea = ctxt->_eip;
3592                 ctxt->dst.bytes = 1;
3593                 ctxt->dst.val = insn_fetch(u8, ctxt);
3594                 break;
3595         case DstMem:
3596         case DstMem64:
3597                 ctxt->dst = memop;
3598                 memopp = &ctxt->dst;
3599                 if ((ctxt->d & DstMask) == DstMem64)
3600                         ctxt->dst.bytes = 8;
3601                 else
3602                         ctxt->dst.bytes = (ctxt->d & ByteOp) ? 1 : ctxt->op_bytes;
3603                 if (ctxt->d & BitOp)
3604                         fetch_bit_operand(ctxt);
3605                 ctxt->dst.orig_val = ctxt->dst.val;
3606                 break;
3607         case DstAcc:
3608                 ctxt->dst.type = OP_REG;
3609                 ctxt->dst.bytes = (ctxt->d & ByteOp) ? 1 : ctxt->op_bytes;
3610                 ctxt->dst.addr.reg = &ctxt->regs[VCPU_REGS_RAX];
3611                 fetch_register_operand(&ctxt->dst);
3612                 ctxt->dst.orig_val = ctxt->dst.val;
3613                 break;
3614         case DstDI:
3615                 ctxt->dst.type = OP_MEM;
3616                 ctxt->dst.bytes = (ctxt->d & ByteOp) ? 1 : ctxt->op_bytes;
3617                 ctxt->dst.addr.mem.ea =
3618                         register_address(ctxt, ctxt->regs[VCPU_REGS_RDI]);
3619                 ctxt->dst.addr.mem.seg = VCPU_SREG_ES;
3620                 ctxt->dst.val = 0;
3621                 break;
3622         case DstDX:
3623                 ctxt->dst.type = OP_REG;
3624                 ctxt->dst.bytes = 2;
3625                 ctxt->dst.addr.reg = &ctxt->regs[VCPU_REGS_RDX];
3626                 fetch_register_operand(&ctxt->dst);
3627                 break;
3628         case ImplicitOps:
3629                 /* Special instructions do their own operand decoding. */
3630         default:
3631                 ctxt->dst.type = OP_NONE; /* Disable writeback. */
3632                 break;
3633         }
3634
3635 done:
3636         if (memopp && memopp->type == OP_MEM && ctxt->rip_relative)
3637                 memopp->addr.mem.ea += ctxt->_eip;
3638
3639         return (rc != X86EMUL_CONTINUE) ? EMULATION_FAILED : EMULATION_OK;
3640 }
3641
3642 static bool string_insn_completed(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3643 {
3644         /* The second termination condition only applies for REPE
3645          * and REPNE. Test if the repeat string operation prefix is
3646          * REPE/REPZ or REPNE/REPNZ and if it's the case it tests the
3647          * corresponding termination condition according to:
3648          *      - if REPE/REPZ and ZF = 0 then done
3649          *      - if REPNE/REPNZ and ZF = 1 then done
3650          */
3651         if (((ctxt->b == 0xa6) || (ctxt->b == 0xa7) ||
3652              (ctxt->b == 0xae) || (ctxt->b == 0xaf))
3653             && (((ctxt->rep_prefix == REPE_PREFIX) &&
3654                  ((ctxt->eflags & EFLG_ZF) == 0))
3655                 || ((ctxt->rep_prefix == REPNE_PREFIX) &&
3656                     ((ctxt->eflags & EFLG_ZF) == EFLG_ZF))))
3657                 return true;
3658
3659         return false;
3660 }
3661
3662 int x86_emulate_insn(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3663 {
3664         struct x86_emulate_ops *ops = ctxt->ops;
3665         u64 msr_data;
3666         int rc = X86EMUL_CONTINUE;
3667         int saved_dst_type = ctxt->dst.type;
3668
3669         ctxt->mem_read.pos = 0;
3670
3671         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64 && (ctxt->d & No64)) {
3672                 rc = emulate_ud(ctxt);
3673                 goto done;
3674         }
3675
3676         /* LOCK prefix is allowed only with some instructions */
3677         if (ctxt->lock_prefix && (!(ctxt->d & Lock) || ctxt->dst.type != OP_MEM)) {
3678                 rc = emulate_ud(ctxt);
3679                 goto done;
3680         }
3681
3682         if ((ctxt->d & SrcMask) == SrcMemFAddr && ctxt->src.type != OP_MEM) {
3683                 rc = emulate_ud(ctxt);
3684                 goto done;
3685         }
3686
3687         if ((ctxt->d & Sse)
3688             && ((ops->get_cr(ctxt, 0) & X86_CR0_EM)
3689                 || !(ops->get_cr(ctxt, 4) & X86_CR4_OSFXSR))) {
3690                 rc = emulate_ud(ctxt);
3691                 goto done;
3692         }
3693
3694         if ((ctxt->d & Sse) && (ops->get_cr(ctxt, 0) & X86_CR0_TS)) {
3695                 rc = emulate_nm(ctxt);
3696                 goto done;
3697         }
3698
3699         if (unlikely(ctxt->guest_mode) && ctxt->intercept) {
3700                 rc = emulator_check_intercept(ctxt, ctxt->intercept,
3701                                               X86_ICPT_PRE_EXCEPT);
3702                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
3703                         goto done;
3704         }
3705
3706         /* Privileged instruction can be executed only in CPL=0 */
3707         if ((ctxt->d & Priv) && ops->cpl(ctxt)) {
3708                 rc = emulate_gp(ctxt, 0);
3709                 goto done;
3710         }
3711
3712         /* Instruction can only be executed in protected mode */
3713         if ((ctxt->d & Prot) && !(ctxt->mode & X86EMUL_MODE_PROT)) {
3714                 rc = emulate_ud(ctxt);
3715                 goto done;
3716         }
3717
3718         /* Do instruction specific permission checks */
3719         if (ctxt->check_perm) {
3720                 rc = ctxt->check_perm(ctxt);
3721                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
3722                         goto done;
3723         }
3724
3725         if (unlikely(ctxt->guest_mode) && ctxt->intercept) {
3726                 rc = emulator_check_intercept(ctxt, ctxt->intercept,
3727                                               X86_ICPT_POST_EXCEPT);
3728                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
3729                         goto done;
3730         }
3731
3732         if (ctxt->rep_prefix && (ctxt->d & String)) {
3733                 /* All REP prefixes have the same first termination condition */
3734                 if (address_mask(ctxt, ctxt->regs[VCPU_REGS_RCX]) == 0) {
3735                         ctxt->eip = ctxt->_eip;
3736                         goto done;
3737                 }
3738         }
3739
3740         if ((ctxt->src.type == OP_MEM) && !(ctxt->d & NoAccess)) {
3741                 rc = segmented_read(ctxt, ctxt->src.addr.mem,
3742                                     ctxt->src.valptr, ctxt->src.bytes);
3743                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
3744                         goto done;
3745                 ctxt->src.orig_val64 = ctxt->src.val64;
3746         }
3747
3748         if (ctxt->src2.type == OP_MEM) {
3749                 rc = segmented_read(ctxt, ctxt->src2.addr.mem,
3750                                     &ctxt->src2.val, ctxt->src2.bytes);
3751                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
3752                         goto done;
3753         }
3754
3755         if ((ctxt->d & DstMask) == ImplicitOps)
3756                 goto special_insn;
3757
3758
3759         if ((ctxt->dst.type == OP_MEM) && !(ctxt->d & Mov)) {
3760                 /* optimisation - avoid slow emulated read if Mov */
3761                 rc = segmented_read(ctxt, ctxt->dst.addr.mem,
3762                                    &ctxt->dst.val, ctxt->dst.bytes);
3763                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
3764                         goto done;
3765         }
3766         ctxt->dst.orig_val = ctxt->dst.val;
3767
3768 special_insn:
3769
3770         if (unlikely(ctxt->guest_mode) && ctxt->intercept) {
3771                 rc = emulator_check_intercept(ctxt, ctxt->intercept,
3772                                               X86_ICPT_POST_MEMACCESS);
3773                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
3774                         goto done;
3775         }
3776
3777         if (ctxt->execute) {
3778                 rc = ctxt->execute(ctxt);
3779                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
3780                         goto done;
3781                 goto writeback;
3782         }
3783
3784         if (ctxt->twobyte)
3785                 goto twobyte_insn;
3786
3787         switch (ctxt->b) {
3788         case 0x06:              /* push es */
3789                 rc = emulate_push_sreg(ctxt, VCPU_SREG_ES);
3790                 break;
3791         case 0x07:              /* pop es */
3792                 rc = emulate_pop_sreg(ctxt, VCPU_SREG_ES);
3793                 break;
3794         case 0x0e:              /* push cs */
3795                 rc = emulate_push_sreg(ctxt, VCPU_SREG_CS);
3796                 break;
3797         case 0x16:              /* push ss */
3798                 rc = emulate_push_sreg(ctxt, VCPU_SREG_SS);
3799                 break;
3800         case 0x17:              /* pop ss */
3801                 rc = emulate_pop_sreg(ctxt, VCPU_SREG_SS);
3802                 break;
3803         case 0x1e:              /* push ds */
3804                 rc = emulate_push_sreg(ctxt, VCPU_SREG_DS);
3805                 break;
3806         case 0x1f:              /* pop ds */
3807                 rc = emulate_pop_sreg(ctxt, VCPU_SREG_DS);
3808                 break;
3809         case 0x40 ... 0x47: /* inc r16/r32 */
3810                 emulate_1op(ctxt, "inc");
3811                 break;
3812         case 0x48 ... 0x4f: /* dec r16/r32 */
3813                 emulate_1op(ctxt, "dec");
3814                 break;
3815         case 0x63:              /* movsxd */
3816                 if (ctxt->mode != X86EMUL_MODE_PROT64)
3817                         goto cannot_emulate;
3818                 ctxt->dst.val = (s32) ctxt->src.val;
3819                 break;
3820         case 0x6c:              /* insb */
3821         case 0x6d:              /* insw/insd */
3822                 ctxt->src.val = ctxt->regs[VCPU_REGS_RDX];
3823                 goto do_io_in;
3824         case 0x6e:              /* outsb */
3825         case 0x6f:              /* outsw/outsd */
3826                 ctxt->dst.val = ctxt->regs[VCPU_REGS_RDX];
3827                 goto do_io_out;
3828                 break;
3829         case 0x70 ... 0x7f: /* jcc (short) */
3830                 if (test_cc(ctxt->b, ctxt->eflags))
3831                         jmp_rel(ctxt, ctxt->src.val);
3832                 break;
3833         case 0x8d: /* lea r16/r32, m */
3834                 ctxt->dst.val = ctxt->src.addr.mem.ea;
3835                 break;
3836         case 0x8f:              /* pop (sole member of Grp1a) */
3837                 rc = em_grp1a(ctxt);
3838                 break;
3839         case 0x90 ... 0x97: /* nop / xchg reg, rax */
3840                 if (ctxt->dst.addr.reg == &ctxt->regs[VCPU_REGS_RAX])
3841                         break;
3842                 rc = em_xchg(ctxt);
3843                 break;
3844         case 0x98: /* cbw/cwde/cdqe */
3845                 switch (ctxt->op_bytes) {
3846                 case 2: ctxt->dst.val = (s8)ctxt->dst.val; break;
3847                 case 4: ctxt->dst.val = (s16)ctxt->dst.val; break;
3848                 case 8: ctxt->dst.val = (s32)ctxt->dst.val; break;
3849                 }
3850                 break;
3851         case 0xc0 ... 0xc1:
3852                 rc = em_grp2(ctxt);
3853                 break;
3854         case 0xc4:              /* les */
3855                 rc = emulate_load_segment(ctxt, VCPU_SREG_ES);
3856                 break;
3857         case 0xc5:              /* lds */
3858                 rc = emulate_load_segment(ctxt, VCPU_SREG_DS);
3859                 break;
3860         case 0xcc:              /* int3 */
3861                 rc = emulate_int(ctxt, 3);
3862                 break;
3863         case 0xcd:              /* int n */
3864                 rc = emulate_int(ctxt, ctxt->src.val);
3865                 break;
3866         case 0xce:              /* into */
3867                 if (ctxt->eflags & EFLG_OF)
3868                         rc = emulate_int(ctxt, 4);
3869                 break;
3870         case 0xd0 ... 0xd1:     /* Grp2 */
3871                 rc = em_grp2(ctxt);
3872                 break;
3873         case 0xd2 ... 0xd3:     /* Grp2 */
3874                 ctxt->src.val = ctxt->regs[VCPU_REGS_RCX];
3875                 rc = em_grp2(ctxt);
3876                 break;
3877         case 0xe4:      /* inb */
3878         case 0xe5:      /* in */
3879                 goto do_io_in;
3880         case 0xe6: /* outb */
3881         case 0xe7: /* out */
3882                 goto do_io_out;
3883         case 0xe8: /* call (near) */ {
3884                 long int rel = ctxt->src.val;
3885                 ctxt->src.val = (unsigned long) ctxt->_eip;
3886                 jmp_rel(ctxt, rel);
3887                 rc = em_push(ctxt);
3888                 break;
3889         }
3890         case 0xe9: /* jmp rel */
3891         case 0xeb: /* jmp rel short */
3892                 jmp_rel(ctxt, ctxt->src.val);
3893                 ctxt->dst.type = OP_NONE; /* Disable writeback. */
3894                 break;
3895         case 0xec: /* in al,dx */
3896         case 0xed: /* in (e/r)ax,dx */
3897         do_io_in:
3898                 if (!pio_in_emulated(ctxt, ctxt->dst.bytes, ctxt->src.val,
3899                                      &ctxt->dst.val))
3900                         goto done; /* IO is needed */
3901                 break;
3902         case 0xee: /* out dx,al */
3903         case 0xef: /* out dx,(e/r)ax */
3904         do_io_out:
3905                 ops->pio_out_emulated(ctxt, ctxt->src.bytes, ctxt->dst.val,
3906                                       &ctxt->src.val, 1);
3907                 ctxt->dst.type = OP_NONE;       /* Disable writeback. */
3908                 break;
3909         case 0xf4:              /* hlt */
3910                 ctxt->ops->halt(ctxt);
3911                 break;
3912         case 0xf5:      /* cmc */
3913                 /* complement carry flag from eflags reg */
3914                 ctxt->eflags ^= EFLG_CF;
3915                 break;
3916         case 0xf6 ... 0xf7:     /* Grp3 */
3917                 rc = em_grp3(ctxt);
3918                 break;
3919         case 0xf8: /* clc */
3920                 ctxt->eflags &= ~EFLG_CF;
3921                 break;
3922         case 0xf9: /* stc */
3923                 ctxt->eflags |= EFLG_CF;
3924                 break;
3925         case 0xfc: /* cld */
3926                 ctxt->eflags &= ~EFLG_DF;
3927                 break;
3928         case 0xfd: /* std */
3929                 ctxt->eflags |= EFLG_DF;
3930                 break;
3931         case 0xfe: /* Grp4 */
3932                 rc = em_grp45(ctxt);
3933                 break;
3934         case 0xff: /* Grp5 */
3935                 rc = em_grp45(ctxt);
3936                 break;
3937         default:
3938                 goto cannot_emulate;
3939         }
3940
3941         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
3942                 goto done;
3943
3944 writeback:
3945         rc = writeback(ctxt);
3946         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
3947                 goto done;
3948
3949         /*
3950          * restore dst type in case the decoding will be reused
3951          * (happens for string instruction )
3952          */
3953         ctxt->dst.type = saved_dst_type;
3954
3955         if ((ctxt->d & SrcMask) == SrcSI)
3956                 string_addr_inc(ctxt, seg_override(ctxt),
3957                                 VCPU_REGS_RSI, &ctxt->src);
3958
3959         if ((ctxt->d & DstMask) == DstDI)
3960                 string_addr_inc(ctxt, VCPU_SREG_ES, VCPU_REGS_RDI,
3961                                 &ctxt->dst);
3962
3963         if (ctxt->rep_prefix && (ctxt->d & String)) {
3964                 struct read_cache *r = &ctxt->io_read;
3965                 register_address_increment(ctxt, &ctxt->regs[VCPU_REGS_RCX], -1);
3966
3967                 if (!string_insn_completed(ctxt)) {
3968                         /*
3969                          * Re-enter guest when pio read ahead buffer is empty
3970                          * or, if it is not used, after each 1024 iteration.
3971                          */
3972                         if ((r->end != 0 || ctxt->regs[VCPU_REGS_RCX] & 0x3ff) &&
3973                             (r->end == 0 || r->end != r->pos)) {
3974                                 /*
3975                                  * Reset read cache. Usually happens before
3976                                  * decode, but since instruction is restarted
3977                                  * we have to do it here.
3978                                  */
3979                                 ctxt->mem_read.end = 0;
3980                                 return EMULATION_RESTART;
3981                         }
3982                         goto done; /* skip rip writeback */
3983                 }
3984         }
3985
3986         ctxt->eip = ctxt->_eip;
3987
3988 done:
3989         if (rc == X86EMUL_PROPAGATE_FAULT)
3990                 ctxt->have_exception = true;
3991         if (rc == X86EMUL_INTERCEPTED)
3992                 return EMULATION_INTERCEPTED;
3993
3994         return (rc == X86EMUL_UNHANDLEABLE) ? EMULATION_FAILED : EMULATION_OK;
3995
3996 twobyte_insn:
3997         switch (ctxt->b) {
3998         case 0x09:              /* wbinvd */
3999                 (ctxt->ops->wbinvd)(ctxt);
4000                 break;
4001         case 0x08:              /* invd */
4002         case 0x0d:              /* GrpP (prefetch) */
4003         case 0x18:              /* Grp16 (prefetch/nop) */
4004                 break;
4005         case 0x20: /* mov cr, reg */
4006                 ctxt->dst.val = ops->get_cr(ctxt, ctxt->modrm_reg);
4007                 break;
4008         case 0x21: /* mov from dr to reg */
4009                 ops->get_dr(ctxt, ctxt->modrm_reg, &ctxt->dst.val);
4010                 break;
4011         case 0x22: /* mov reg, cr */
4012                 if (ops->set_cr(ctxt, ctxt->modrm_reg, ctxt->src.val)) {
4013                         emulate_gp(ctxt, 0);
4014                         rc = X86EMUL_PROPAGATE_FAULT;
4015                         goto done;
4016                 }
4017                 ctxt->dst.type = OP_NONE;
4018                 break;
4019         case 0x23: /* mov from reg to dr */
4020                 if (ops->set_dr(ctxt, ctxt->modrm_reg, ctxt->src.val &
4021                                 ((ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64) ?
4022                                  ~0ULL : ~0U)) < 0) {
4023                         /* #UD condition is already handled by the code above */
4024                         emulate_gp(ctxt, 0);
4025                         rc = X86EMUL_PROPAGATE_FAULT;
4026                         goto done;
4027                 }
4028
4029                 ctxt->dst.type = OP_NONE;       /* no writeback */
4030                 break;
4031         case 0x30:
4032                 /* wrmsr */
4033                 msr_data = (u32)ctxt->regs[VCPU_REGS_RAX]
4034                         | ((u64)ctxt->regs[VCPU_REGS_RDX] << 32);
4035                 if (ops->set_msr(ctxt, ctxt->regs[VCPU_REGS_RCX], msr_data)) {
4036                         emulate_gp(ctxt, 0);
4037                         rc = X86EMUL_PROPAGATE_FAULT;
4038                         goto done;
4039                 }
4040                 rc = X86EMUL_CONTINUE;
4041                 break;
4042         case 0x32:
4043                 /* rdmsr */
4044                 if (ops->get_msr(ctxt, ctxt->regs[VCPU_REGS_RCX], &msr_data)) {
4045                         emulate_gp(ctxt, 0);
4046                         rc = X86EMUL_PROPAGATE_FAULT;
4047                         goto done;
4048                 } else {
4049                         ctxt->regs[VCPU_REGS_RAX] = (u32)msr_data;
4050                         ctxt->regs[VCPU_REGS_RDX] = msr_data >> 32;
4051                 }
4052                 rc = X86EMUL_CONTINUE;
4053                 break;
4054         case 0x40 ... 0x4f:     /* cmov */
4055                 ctxt->dst.val = ctxt->dst.orig_val = ctxt->src.val;
4056                 if (!test_cc(ctxt->b, ctxt->eflags))
4057                         ctxt->dst.type = OP_NONE; /* no writeback */
4058                 break;
4059         case 0x80 ... 0x8f: /* jnz rel, etc*/
4060                 if (test_cc(ctxt->b, ctxt->eflags))
4061                         jmp_rel(ctxt, ctxt->src.val);
4062                 break;
4063         case 0x90 ... 0x9f:     /* setcc r/m8 */
4064                 ctxt->dst.val = test_cc(ctxt->b, ctxt->eflags);
4065                 break;
4066         case 0xa0:        /* push fs */
4067                 rc = emulate_push_sreg(ctxt, VCPU_SREG_FS);
4068                 break;
4069         case 0xa1:       /* pop fs */
4070                 rc = emulate_pop_sreg(ctxt, VCPU_SREG_FS);
4071                 break;
4072         case 0xa3:
4073               bt:               /* bt */
4074                 ctxt->dst.type = OP_NONE;
4075                 /* only subword offset */
4076                 ctxt->src.val &= (ctxt->dst.bytes << 3) - 1;
4077                 emulate_2op_SrcV_nobyte(ctxt, "bt");
4078                 break;
4079         case 0xa4: /* shld imm8, r, r/m */
4080         case 0xa5: /* shld cl, r, r/m */
4081                 emulate_2op_cl(ctxt, "shld");
4082                 break;
4083         case 0xa8:      /* push gs */
4084                 rc = emulate_push_sreg(ctxt, VCPU_SREG_GS);
4085                 break;
4086         case 0xa9:      /* pop gs */
4087                 rc = emulate_pop_sreg(ctxt, VCPU_SREG_GS);
4088                 break;
4089         case 0xab:
4090               bts:              /* bts */
4091                 emulate_2op_SrcV_nobyte(ctxt, "bts");
4092                 break;
4093         case 0xac: /* shrd imm8, r, r/m */
4094         case 0xad: /* shrd cl, r, r/m */
4095                 emulate_2op_cl(ctxt, "shrd");
4096                 break;
4097         case 0xae:              /* clflush */
4098                 break;
4099         case 0xb0 ... 0xb1:     /* cmpxchg */
4100                 /*
4101                  * Save real source value, then compare EAX against
4102                  * destination.
4103                  */
4104                 ctxt->src.orig_val = ctxt->src.val;
4105                 ctxt->src.val = ctxt->regs[VCPU_REGS_RAX];
4106                 emulate_2op_SrcV(ctxt, "cmp");
4107                 if (ctxt->eflags & EFLG_ZF) {
4108                         /* Success: write back to memory. */
4109                         ctxt->dst.val = ctxt->src.orig_val;
4110                 } else {
4111                         /* Failure: write the value we saw to EAX. */
4112                         ctxt->dst.type = OP_REG;
4113                         ctxt->dst.addr.reg = (unsigned long *)&ctxt->regs[VCPU_REGS_RAX];
4114                 }
4115                 break;
4116         case 0xb2:              /* lss */
4117                 rc = emulate_load_segment(ctxt, VCPU_SREG_SS);
4118                 break;
4119         case 0xb3:
4120               btr:              /* btr */
4121                 emulate_2op_SrcV_nobyte(ctxt, "btr");
4122                 break;
4123         case 0xb4:              /* lfs */
4124                 rc = emulate_load_segment(ctxt, VCPU_SREG_FS);
4125                 break;
4126         case 0xb5:              /* lgs */
4127                 rc = emulate_load_segment(ctxt, VCPU_SREG_GS);
4128                 break;
4129         case 0xb6 ... 0xb7:     /* movzx */
4130                 ctxt->dst.bytes = ctxt->op_bytes;
4131                 ctxt->dst.val = (ctxt->d & ByteOp) ? (u8) ctxt->src.val
4132                                                        : (u16) ctxt->src.val;
4133                 break;
4134         case 0xba:              /* Grp8 */
4135                 switch (ctxt->modrm_reg & 3) {
4136                 case 0:
4137                         goto bt;
4138                 case 1:
4139                         goto bts;
4140                 case 2:
4141                         goto btr;
4142                 case 3:
4143                         goto btc;
4144                 }
4145                 break;
4146         case 0xbb:
4147               btc:              /* btc */
4148                 emulate_2op_SrcV_nobyte(ctxt, "btc");
4149                 break;
4150         case 0xbc: {            /* bsf */
4151                 u8 zf;
4152                 __asm__ ("bsf %2, %0; setz %1"
4153                          : "=r"(ctxt->dst.val), "=q"(zf)
4154                          : "r"(ctxt->src.val));
4155                 ctxt->eflags &= ~X86_EFLAGS_ZF;
4156                 if (zf) {
4157                         ctxt->eflags |= X86_EFLAGS_ZF;
4158                         ctxt->dst.type = OP_NONE;       /* Disable writeback. */
4159                 }
4160                 break;
4161         }
4162         case 0xbd: {            /* bsr */
4163                 u8 zf;
4164                 __asm__ ("bsr %2, %0; setz %1"
4165                          : "=r"(ctxt->dst.val), "=q"(zf)
4166                          : "r"(ctxt->src.val));
4167                 ctxt->eflags &= ~X86_EFLAGS_ZF;
4168                 if (zf) {
4169                         ctxt->eflags |= X86_EFLAGS_ZF;
4170                         ctxt->dst.type = OP_NONE;       /* Disable writeback. */
4171                 }
4172                 break;
4173         }
4174         case 0xbe ... 0xbf:     /* movsx */
4175                 ctxt->dst.bytes = ctxt->op_bytes;
4176                 ctxt->dst.val = (ctxt->d & ByteOp) ? (s8) ctxt->src.val :
4177                                                         (s16) ctxt->src.val;
4178                 break;
4179         case 0xc0 ... 0xc1:     /* xadd */
4180                 emulate_2op_SrcV(ctxt, "add");
4181                 /* Write back the register source. */
4182                 ctxt->src.val = ctxt->dst.orig_val;
4183                 write_register_operand(&ctxt->src);
4184                 break;
4185         case 0xc3:              /* movnti */
4186                 ctxt->dst.bytes = ctxt->op_bytes;
4187                 ctxt->dst.val = (ctxt->op_bytes == 4) ? (u32) ctxt->src.val :
4188                                                         (u64) ctxt->src.val;
4189                 break;
4190         case 0xc7:              /* Grp9 (cmpxchg8b) */
4191                 rc = em_grp9(ctxt);
4192                 break;
4193         default:
4194                 goto cannot_emulate;
4195         }
4196
4197         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
4198                 goto done;
4199
4200         goto writeback;
4201
4202 cannot_emulate:
4203         return EMULATION_FAILED;
4204 }