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 #include <linux/stringify.h>
  28
  29 #include "x86.h"
  30 #include "tss.h"
  31
  32 /*
  33  * Operand types
  34  */
  35 #define OpNone             0ull
  36 #define OpImplicit         1ull  /* No generic decode */
  37 #define OpReg              2ull  /* Register */
  38 #define OpMem              3ull  /* Memory */
  39 #define OpAcc              4ull  /* Accumulator: AL/AX/EAX/RAX */
  40 #define OpDI               5ull  /* ES:DI/EDI/RDI */
  41 #define OpMem64            6ull  /* Memory, 64-bit */
  42 #define OpImmUByte         7ull  /* Zero-extended 8-bit immediate */
  43 #define OpDX               8ull  /* DX register */
  44 #define OpCL               9ull  /* CL register (for shifts) */
  45 #define OpImmByte         10ull  /* 8-bit sign extended immediate */
  46 #define OpOne             11ull  /* Implied 1 */
  47 #define OpImm             12ull  /* Sign extended up to 32-bit immediate */
  48 #define OpMem16           13ull  /* Memory operand (16-bit). */
  49 #define OpMem32           14ull  /* Memory operand (32-bit). */
  50 #define OpImmU            15ull  /* Immediate operand, zero extended */
  51 #define OpSI              16ull  /* SI/ESI/RSI */
  52 #define OpImmFAddr        17ull  /* Immediate far address */
  53 #define OpMemFAddr        18ull  /* Far address in memory */
  54 #define OpImmU16          19ull  /* Immediate operand, 16 bits, zero extended */
  55 #define OpES              20ull  /* ES */
  56 #define OpCS              21ull  /* CS */
  57 #define OpSS              22ull  /* SS */
  58 #define OpDS              23ull  /* DS */
  59 #define OpFS              24ull  /* FS */
  60 #define OpGS              25ull  /* GS */
  61 #define OpMem8            26ull  /* 8-bit zero extended memory operand */
  62 #define OpImm64           27ull  /* Sign extended 16/32/64-bit immediate */
  63
  64 #define OpBits             5  /* Width of operand field */
  65 #define OpMask             ((1ull << OpBits) - 1)
  66
  67 /*
  68  * Opcode effective-address decode tables.
  69  * Note that we only emulate instructions that have at least one memory
  70  * operand (excluding implicit stack references). We assume that stack
  71  * references and instruction fetches will never occur in special memory
  72  * areas that require emulation. So, for example, 'mov <imm>,<reg>' need
  73  * not be handled.
  74  */
  75
  76 /* Operand sizes: 8-bit operands or specified/overridden size. */
  77 #define ByteOp      (1<<0)      /* 8-bit operands. */
  78 /* Destination operand type. */
  79 #define DstShift    1
  80 #define ImplicitOps (OpImplicit << DstShift)
  81 #define DstReg      (OpReg << DstShift)
  82 #define DstMem      (OpMem << DstShift)
  83 #define DstAcc      (OpAcc << DstShift)
  84 #define DstDI       (OpDI << DstShift)
  85 #define DstMem64    (OpMem64 << DstShift)
  86 #define DstImmUByte (OpImmUByte << DstShift)
  87 #define DstDX       (OpDX << DstShift)
  88 #define DstMask     (OpMask << DstShift)
  89 /* Source operand type. */
  90 #define SrcShift    6
  91 #define SrcNone     (OpNone << SrcShift)
  92 #define SrcReg      (OpReg << SrcShift)
  93 #define SrcMem      (OpMem << SrcShift)
  94 #define SrcMem16    (OpMem16 << SrcShift)
  95 #define SrcMem32    (OpMem32 << SrcShift)
  96 #define SrcImm      (OpImm << SrcShift)
  97 #define SrcImmByte  (OpImmByte << SrcShift)
  98 #define SrcOne      (OpOne << SrcShift)
  99 #define SrcImmUByte (OpImmUByte << SrcShift)
 100 #define SrcImmU     (OpImmU << SrcShift)
 101 #define SrcSI       (OpSI << SrcShift)
 102 #define SrcImmFAddr (OpImmFAddr << SrcShift)
 103 #define SrcMemFAddr (OpMemFAddr << SrcShift)
 104 #define SrcAcc      (OpAcc << SrcShift)
 105 #define SrcImmU16   (OpImmU16 << SrcShift)
 106 #define SrcImm64    (OpImm64 << SrcShift)
 107 #define SrcDX       (OpDX << SrcShift)
 108 #define SrcMem8     (OpMem8 << SrcShift)
 109 #define SrcMask     (OpMask << SrcShift)
 110 #define BitOp       (1<<11)
 111 #define MemAbs      (1<<12)      /* Memory operand is absolute displacement */
 112 #define String      (1<<13)     /* String instruction (rep capable) */
 113 #define Stack       (1<<14)     /* Stack instruction (push/pop) */
 114 #define GroupMask   (7<<15)     /* Opcode uses one of the group mechanisms */
 115 #define Group       (1<<15)     /* Bits 3:5 of modrm byte extend opcode */
 116 #define GroupDual   (2<<15)     /* Alternate decoding of mod == 3 */
 117 #define Prefix      (3<<15)     /* Instruction varies with 66/f2/f3 prefix */
 118 #define RMExt       (4<<15)     /* Opcode extension in ModRM r/m if mod == 3 */
 119 #define Escape      (5<<15)     /* Escape to coprocessor instruction */
 120 #define Sse         (1<<18)     /* SSE Vector instruction */
 121 /* Generic ModRM decode. */
 122 #define ModRM       (1<<19)
 123 /* Destination is only written; never read. */
 124 #define Mov         (1<<20)
 125 /* Misc flags */
 126 #define Prot        (1<<21) /* instruction generates #UD if not in prot-mode */
 127 #define VendorSpecific (1<<22) /* Vendor specific instruction */
 128 #define NoAccess    (1<<23) /* Don't access memory (lea/invlpg/verr etc) */
 129 #define Op3264      (1<<24) /* Operand is 64b in long mode, 32b otherwise */
 130 #define Undefined   (1<<25) /* No Such Instruction */
 131 #define Lock        (1<<26) /* lock prefix is allowed for the instruction */
 132 #define Priv        (1<<27) /* instruction generates #GP if current CPL != 0 */
 133 #define No64        (1<<28)
 134 #define PageTable   (1 << 29)   /* instruction used to write page table */
 135 /* Source 2 operand type */
 136 #define Src2Shift   (30)
 137 #define Src2None    (OpNone << Src2Shift)
 138 #define Src2CL      (OpCL << Src2Shift)
 139 #define Src2ImmByte (OpImmByte << Src2Shift)
 140 #define Src2One     (OpOne << Src2Shift)
 141 #define Src2Imm     (OpImm << Src2Shift)
 142 #define Src2ES      (OpES << Src2Shift)
 143 #define Src2CS      (OpCS << Src2Shift)
 144 #define Src2SS      (OpSS << Src2Shift)
 145 #define Src2DS      (OpDS << Src2Shift)
 146 #define Src2FS      (OpFS << Src2Shift)
 147 #define Src2GS      (OpGS << Src2Shift)
 148 #define Src2Mask    (OpMask << Src2Shift)
 149 #define Mmx         ((u64)1 << 40)  /* MMX Vector instruction */
 150 #define Aligned     ((u64)1 << 41)  /* Explicitly aligned (e.g. MOVDQA) */
 151 #define Unaligned   ((u64)1 << 42)  /* Explicitly unaligned (e.g. MOVDQU) */
 152 #define Avx         ((u64)1 << 43)  /* Advanced Vector Extensions */
 153 #define Fastop      ((u64)1 << 44)  /* Use opcode::u.fastop */
 154 #define NoWrite     ((u64)1 << 45)  /* No writeback */
 155
 156 #define X2(x...) x, x
 157 #define X3(x...) X2(x), x
 158 #define X4(x...) X2(x), X2(x)
 159 #define X5(x...) X4(x), x
 160 #define X6(x...) X4(x), X2(x)
 161 #define X7(x...) X4(x), X3(x)
 162 #define X8(x...) X4(x), X4(x)
 163 #define X16(x...) X8(x), X8(x)
 164
 165 #define NR_FASTOP (ilog2(sizeof(ulong)) + 1)
 166 #define FASTOP_SIZE 8
 167
 168 /*
 169  * fastop functions have a special calling convention:
 170  *
 171  * dst:    [rdx]:rax  (in/out)
 172  * src:    rbx        (in/out)
 173  * src2:   rcx        (in)
 174  * flags:  rflags     (in/out)
 175  *
 176  * Moreover, they are all exactly FASTOP_SIZE bytes long, so functions for
 177  * different operand sizes can be reached by calculation, rather than a jump
 178  * table (which would be bigger than the code).
 179  *
 180  * fastop functions are declared as taking a never-defined fastop parameter,
 181  * so they can't be called from C directly.
 182  */
 183
 184 struct fastop;
 185
 186 struct opcode {
 187         u64 flags : 56;
 188         u64 intercept : 8;
 189         union {
 190                 int (*execute)(struct x86_emulate_ctxt *ctxt);
 191                 const struct opcode *group;
 192                 const struct group_dual *gdual;
 193                 const struct gprefix *gprefix;
 194                 const struct escape *esc;
 195                 void (*fastop)(struct fastop *fake);
 196         } u;
 197         int (*check_perm)(struct x86_emulate_ctxt *ctxt);
 198 };
 199
 200 struct group_dual {
 201         struct opcode mod012[8];
 202         struct opcode mod3[8];
 203 };
 204
 205 struct gprefix {
 206         struct opcode pfx_no;
 207         struct opcode pfx_66;
 208         struct opcode pfx_f2;
 209         struct opcode pfx_f3;
 210 };
 211
 212 struct escape {
 213         struct opcode op[8];
 214         struct opcode high[64];
 215 };
 216
 217 /* EFLAGS bit definitions. */
 218 #define EFLG_ID (1<<21)
 219 #define EFLG_VIP (1<<20)
 220 #define EFLG_VIF (1<<19)
 221 #define EFLG_AC (1<<18)
 222 #define EFLG_VM (1<<17)
 223 #define EFLG_RF (1<<16)
 224 #define EFLG_IOPL (3<<12)
 225 #define EFLG_NT (1<<14)
 226 #define EFLG_OF (1<<11)
 227 #define EFLG_DF (1<<10)
 228 #define EFLG_IF (1<<9)
 229 #define EFLG_TF (1<<8)
 230 #define EFLG_SF (1<<7)
 231 #define EFLG_ZF (1<<6)
 232 #define EFLG_AF (1<<4)
 233 #define EFLG_PF (1<<2)
 234 #define EFLG_CF (1<<0)
 235
 236 #define EFLG_RESERVED_ZEROS_MASK 0xffc0802a
 237 #define EFLG_RESERVED_ONE_MASK 2
 238
 239 static ulong reg_read(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, unsigned nr)
 240 {
 241         if (!(ctxt->regs_valid & (1 << nr))) {
 242                 ctxt->regs_valid |= 1 << nr;
 243                 ctxt->_regs[nr] = ctxt->ops->read_gpr(ctxt, nr);
 244         }
 245         return ctxt->_regs[nr];
 246 }
 247
 248 static ulong *reg_write(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, unsigned nr)
 249 {
 250         ctxt->regs_valid |= 1 << nr;
 251         ctxt->regs_dirty |= 1 << nr;
 252         return &ctxt->_regs[nr];
 253 }
 254
 255 static ulong *reg_rmw(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, unsigned nr)
 256 {
 257         reg_read(ctxt, nr);
 258         return reg_write(ctxt, nr);
 259 }
 260
 261 static void writeback_registers(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
 262 {
 263         unsigned reg;
 264
 265         for_each_set_bit(reg, (ulong *)&ctxt->regs_dirty, 16)
 266                 ctxt->ops->write_gpr(ctxt, reg, ctxt->_regs[reg]);
 267 }
 268
 269 static void invalidate_registers(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
 270 {
 271         ctxt->regs_dirty = 0;
 272         ctxt->regs_valid = 0;
 273 }
 274
 275 /*
 276  * Instruction emulation:
 277  * Most instructions are emulated directly via a fragment of inline assembly
 278  * code. This allows us to save/restore EFLAGS and thus very easily pick up
 279  * any modified flags.
 280  */
 281
 282 #if defined(CONFIG_X86_64)
 283 #define _LO32 "k"               /* force 32-bit operand */
 284 #define _STK  "%%rsp"           /* stack pointer */
 285 #elif defined(__i386__)
 286 #define _LO32 ""                /* force 32-bit operand */
 287 #define _STK  "%%esp"           /* stack pointer */
 288 #endif
 289
 290 /*
 291  * These EFLAGS bits are restored from saved value during emulation, and
 292  * any changes are written back to the saved value after emulation.
 293  */
 294 #define EFLAGS_MASK (EFLG_OF|EFLG_SF|EFLG_ZF|EFLG_AF|EFLG_PF|EFLG_CF)
 295
 296 /* Before executing instruction: restore necessary bits in EFLAGS. */
 297 #define _PRE_EFLAGS(_sav, _msk, _tmp)                                   \
 298         /* EFLAGS = (_sav & _msk) | (EFLAGS & ~_msk); _sav &= ~_msk; */ \
 299         "movl %"_sav",%"_LO32 _tmp"; "                                  \
 300         "push %"_tmp"; "                                                \
 301         "push %"_tmp"; "                                                \
 302         "movl %"_msk",%"_LO32 _tmp"; "                                  \
 303         "andl %"_LO32 _tmp",("_STK"); "                                 \
 304         "pushf; "                                                       \
 305         "notl %"_LO32 _tmp"; "                                          \
 306         "andl %"_LO32 _tmp",("_STK"); "                                 \
 307         "andl %"_LO32 _tmp","__stringify(BITS_PER_LONG/4)"("_STK"); "   \
 308         "pop  %"_tmp"; "                                                \
 309         "orl  %"_LO32 _tmp",("_STK"); "                                 \
 310         "popf; "                                                        \
 311         "pop  %"_sav"; "
 312
 313 /* After executing instruction: write-back necessary bits in EFLAGS. */
 314 #define _POST_EFLAGS(_sav, _msk, _tmp) \
 315         /* _sav |= EFLAGS & _msk; */            \
 316         "pushf; "                               \
 317         "pop  %"_tmp"; "                        \
 318         "andl %"_msk",%"_LO32 _tmp"; "          \
 319         "orl  %"_LO32 _tmp",%"_sav"; "
 320
 321 #ifdef CONFIG_X86_64
 322 #define ON64(x) x
 323 #else
 324 #define ON64(x)
 325 #endif
 326
 327 #define ____emulate_2op(ctxt, _op, _x, _y, _suffix, _dsttype)   \
 328         do {                                                            \
 329                 __asm__ __volatile__ (                                  \
 330                         _PRE_EFLAGS("0", "4", "2")                      \
 331                         _op _suffix " %"_x"3,%1; "                      \
 332                         _POST_EFLAGS("0", "4", "2")                     \
 333                         : "=m" ((ctxt)->eflags),                        \
 334                           "+q" (*(_dsttype*)&(ctxt)->dst.val),          \
 335                           "=&r" (_tmp)                                  \
 336                         : _y ((ctxt)->src.val), "i" (EFLAGS_MASK));     \
 337         } while (0)
 338
 339
 340 /* Raw emulation: instruction has two explicit operands. */
 341 #define __emulate_2op_nobyte(ctxt,_op,_wx,_wy,_lx,_ly,_qx,_qy)          \
 342         do {                                                            \
 343                 unsigned long _tmp;                                     \
 344                                                                         \
 345                 switch ((ctxt)->dst.bytes) {                            \
 346                 case 2:                                                 \
 347                         ____emulate_2op(ctxt,_op,_wx,_wy,"w",u16);      \
 348                         break;                                          \
 349                 case 4:                                                 \
 350                         ____emulate_2op(ctxt,_op,_lx,_ly,"l",u32);      \
 351                         break;                                          \
 352                 case 8:                                                 \
 353                         ON64(____emulate_2op(ctxt,_op,_qx,_qy,"q",u64)); \
 354                         break;                                          \
 355                 }                                                       \
 356         } while (0)
 357
 358 #define __emulate_2op(ctxt,_op,_bx,_by,_wx,_wy,_lx,_ly,_qx,_qy)              \
 359         do {                                                                 \
 360                 unsigned long _tmp;                                          \
 361                 switch ((ctxt)->dst.bytes) {                                 \
 362                 case 1:                                                      \
 363                         ____emulate_2op(ctxt,_op,_bx,_by,"b",u8);            \
 364                         break;                                               \
 365                 default:                                                     \
 366                         __emulate_2op_nobyte(ctxt, _op,                      \
 367                                              _wx, _wy, _lx, _ly, _qx, _qy);  \
 368                         break;                                               \
 369                 }                                                            \
 370         } while (0)
 371
 372 /* Source operand is byte-sized and may be restricted to just %cl. */
 373 #define emulate_2op_SrcB(ctxt, _op)                                     \
 374         __emulate_2op(ctxt, _op, "b", "c", "b", "c", "b", "c", "b", "c")
 375
 376 /* Source operand is byte, word, long or quad sized. */
 377 #define emulate_2op_SrcV(ctxt, _op)                                     \
 378         __emulate_2op(ctxt, _op, "b", "q", "w", "r", _LO32, "r", "", "r")
 379
 380 /* Source operand is word, long or quad sized. */
 381 #define emulate_2op_SrcV_nobyte(ctxt, _op)                              \
 382         __emulate_2op_nobyte(ctxt, _op, "w", "r", _LO32, "r", "", "r")
 383
 384 /* Instruction has three operands and one operand is stored in ECX register */
 385 #define __emulate_2op_cl(ctxt, _op, _suffix, _type)             \
 386         do {                                                            \
 387                 unsigned long _tmp;                                     \
 388                 _type _clv  = (ctxt)->src2.val;                         \
 389                 _type _srcv = (ctxt)->src.val;                          \
 390                 _type _dstv = (ctxt)->dst.val;                          \
 391                                                                         \
 392                 __asm__ __volatile__ (                                  \
 393                         _PRE_EFLAGS("0", "5", "2")                      \
 394                         _op _suffix " %4,%1 \n"                         \
 395                         _POST_EFLAGS("0", "5", "2")                     \
 396                         : "=m" ((ctxt)->eflags), "+r" (_dstv), "=&r" (_tmp) \
 397                         : "c" (_clv) , "r" (_srcv), "i" (EFLAGS_MASK)   \
 398                         );                                              \
 399                                                                         \
 400                 (ctxt)->src2.val  = (unsigned long) _clv;               \
 401                 (ctxt)->src2.val = (unsigned long) _srcv;               \
 402                 (ctxt)->dst.val = (unsigned long) _dstv;                \
 403         } while (0)
 404
 405 #define emulate_2op_cl(ctxt, _op)                                       \
 406         do {                                                            \
 407                 switch ((ctxt)->dst.bytes) {                            \
 408                 case 2:                                                 \
 409                         __emulate_2op_cl(ctxt, _op, "w", u16);          \
 410                         break;                                          \
 411                 case 4:                                                 \
 412                         __emulate_2op_cl(ctxt, _op, "l", u32);          \
 413                         break;                                          \
 414                 case 8:                                                 \
 415                         ON64(__emulate_2op_cl(ctxt, _op, "q", ulong));  \
 416                         break;                                          \
 417                 }                                                       \
 418         } while (0)
 419
 420 #define __emulate_1op(ctxt, _op, _suffix)                               \
 421         do {                                                            \
 422                 unsigned long _tmp;                                     \
 423                                                                         \
 424                 __asm__ __volatile__ (                                  \
 425                         _PRE_EFLAGS("0", "3", "2")                      \
 426                         _op _suffix " %1; "                             \
 427                         _POST_EFLAGS("0", "3", "2")                     \
 428                         : "=m" ((ctxt)->eflags), "+m" ((ctxt)->dst.val), \
 429                           "=&r" (_tmp)                                  \
 430                         : "i" (EFLAGS_MASK));                           \
 431         } while (0)
 432
 433 /* Instruction has only one explicit operand (no source operand). */
 434 #define emulate_1op(ctxt, _op)                                          \
 435         do {                                                            \
 436                 switch ((ctxt)->dst.bytes) {                            \
 437                 case 1: __emulate_1op(ctxt, _op, "b"); break;           \
 438                 case 2: __emulate_1op(ctxt, _op, "w"); break;           \
 439                 case 4: __emulate_1op(ctxt, _op, "l"); break;           \
 440                 case 8: ON64(__emulate_1op(ctxt, _op, "q")); break;     \
 441                 }                                                       \
 442         } while (0)
 443
 444 static int fastop(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, void (*fop)(struct fastop *));
 445
 446 #define FOP_ALIGN ".align " __stringify(FASTOP_SIZE) " \n\t"
 447 #define FOP_RET   "ret \n\t"
 448
 449 #define FOP_START(op) \
 450         extern void em_##op(struct fastop *fake); \
 451         asm(".pushsection .text, \"ax\" \n\t" \
 452             ".global em_" #op " \n\t" \
 453             FOP_ALIGN \
 454             "em_" #op ": \n\t"
 455
 456 #define FOP_END \
 457             ".popsection")
 458
 459 #define FOPNOP() FOP_ALIGN FOP_RET
 460
 461 #define FOP1E(op,  dst) \
 462         FOP_ALIGN #op " %" #dst " \n\t" FOP_RET
 463
 464 #define FASTOP1(op) \
 465         FOP_START(op) \
 466         FOP1E(op##b, al) \
 467         FOP1E(op##w, ax) \
 468         FOP1E(op##l, eax) \
 469         ON64(FOP1E(op##q, rax)) \
 470         FOP_END
 471
 472 #define FOP2E(op,  dst, src)       \
 473         FOP_ALIGN #op " %" #src ", %" #dst " \n\t" FOP_RET
 474
 475 #define FASTOP2(op) \
 476         FOP_START(op) \
 477         FOP2E(op##b, al, bl) \
 478         FOP2E(op##w, ax, bx) \
 479         FOP2E(op##l, eax, ebx) \
 480         ON64(FOP2E(op##q, rax, rbx)) \
 481         FOP_END
 482
 483 /* 2 operand, word only */
 484 #define FASTOP2W(op) \
 485         FOP_START(op) \
 486         FOPNOP() \
 487         FOP2E(op##w, ax, bx) \
 488         FOP2E(op##l, eax, ebx) \
 489         ON64(FOP2E(op##q, rax, rbx)) \
 490         FOP_END
 491
 492 /* 2 operand, src is CL */
 493 #define FASTOP2CL(op) \
 494         FOP_START(op) \
 495         FOP2E(op##b, al, cl) \
 496         FOP2E(op##w, ax, cl) \
 497         FOP2E(op##l, eax, cl) \
 498         ON64(FOP2E(op##q, rax, cl)) \
 499         FOP_END
 500
 501 #define FOP3E(op,  dst, src, src2) \
 502         FOP_ALIGN #op " %" #src2 ", %" #src ", %" #dst " \n\t" FOP_RET
 503
 504 /* 3-operand, word-only, src2=cl */
 505 #define FASTOP3WCL(op) \
 506         FOP_START(op) \
 507         FOPNOP() \
 508         FOP3E(op##w, ax, bx, cl) \
 509         FOP3E(op##l, eax, ebx, cl) \
 510         ON64(FOP3E(op##q, rax, rbx, cl)) \
 511         FOP_END
 512
 513 /* Special case for SETcc - 1 instruction per cc */
 514 #define FOP_SETCC(op) ".align 4; " #op " %al; ret \n\t"
 515
 516 FOP_START(setcc)
 517 FOP_SETCC(seto)
 518 FOP_SETCC(setno)
 519 FOP_SETCC(setc)
 520 FOP_SETCC(setnc)
 521 FOP_SETCC(setz)
 522 FOP_SETCC(setnz)
 523 FOP_SETCC(setbe)
 524 FOP_SETCC(setnbe)
 525 FOP_SETCC(sets)
 526 FOP_SETCC(setns)
 527 FOP_SETCC(setp)
 528 FOP_SETCC(setnp)
 529 FOP_SETCC(setl)
 530 FOP_SETCC(setnl)
 531 FOP_SETCC(setle)
 532 FOP_SETCC(setnle)
 533 FOP_END;
 534
 535 #define __emulate_1op_rax_rdx(ctxt, _op, _suffix, _ex)                  \
 536         do {                                                            \
 537                 unsigned long _tmp;                                     \
 538                 ulong *rax = reg_rmw((ctxt), VCPU_REGS_RAX);            \
 539                 ulong *rdx = reg_rmw((ctxt), VCPU_REGS_RDX);            \
 540                                                                         \
 541                 __asm__ __volatile__ (                                  \
 542                         _PRE_EFLAGS("0", "5", "1")                      \
 543                         "1: \n\t"                                       \
 544                         _op _suffix " %6; "                             \
 545                         "2: \n\t"                                       \
 546                         _POST_EFLAGS("0", "5", "1")                     \
 547                         ".pushsection .fixup,\"ax\" \n\t"               \
 548                         "3: movb $1, %4 \n\t"                           \
 549                         "jmp 2b \n\t"                                   \
 550                         ".popsection \n\t"                              \
 551                         _ASM_EXTABLE(1b, 3b)                            \
 552                         : "=m" ((ctxt)->eflags), "=&r" (_tmp),          \
 553                           "+a" (*rax), "+d" (*rdx), "+qm"(_ex)          \
 554                         : "i" (EFLAGS_MASK), "m" ((ctxt)->src.val));    \
 555         } while (0)
 556
 557 /* instruction has only one source operand, destination is implicit (e.g. mul, div, imul, idiv) */
 558 #define emulate_1op_rax_rdx(ctxt, _op, _ex)     \
 559         do {                                                            \
 560                 switch((ctxt)->src.bytes) {                             \
 561                 case 1:                                                 \
 562                         __emulate_1op_rax_rdx(ctxt, _op, "b", _ex);     \
 563                         break;                                          \
 564                 case 2:                                                 \
 565                         __emulate_1op_rax_rdx(ctxt, _op, "w", _ex);     \
 566                         break;                                          \
 567                 case 4:                                                 \
 568                         __emulate_1op_rax_rdx(ctxt, _op, "l", _ex);     \
 569                         break;                                          \
 570                 case 8: ON64(                                           \
 571                         __emulate_1op_rax_rdx(ctxt, _op, "q", _ex));    \
 572                         break;                                          \
 573                 }                                                       \
 574         } while (0)
 575
 576 static int emulator_check_intercept(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
 577                                     enum x86_intercept intercept,
 578                                     enum x86_intercept_stage stage)
 579 {
 580         struct x86_instruction_info info = {
 581                 .intercept  = intercept,
 582                 .rep_prefix = ctxt->rep_prefix,
 583                 .modrm_mod  = ctxt->modrm_mod,
 584                 .modrm_reg  = ctxt->modrm_reg,
 585                 .modrm_rm   = ctxt->modrm_rm,
 586                 .src_val    = ctxt->src.val64,
 587                 .src_bytes  = ctxt->src.bytes,
 588                 .dst_bytes  = ctxt->dst.bytes,
 589                 .ad_bytes   = ctxt->ad_bytes,
 590                 .next_rip   = ctxt->eip,
 591         };
 592
 593         return ctxt->ops->intercept(ctxt, &info, stage);
 594 }
 595
 596 static void assign_masked(ulong *dest, ulong src, ulong mask)
 597 {
 598         *dest = (*dest & ~mask) | (src & mask);
 599 }
 600
 601 static inline unsigned long ad_mask(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
 602 {
 603         return (1UL << (ctxt->ad_bytes << 3)) - 1;
 604 }
 605
 606 static ulong stack_mask(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
 607 {
 608         u16 sel;
 609         struct desc_struct ss;
 610
 611         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64)
 612                 return ~0UL;
 613         ctxt->ops->get_segment(ctxt, &sel, &ss, NULL, VCPU_SREG_SS);
 614         return ~0U >> ((ss.d ^ 1) * 16);  /* d=0: 0xffff; d=1: 0xffffffff */
 615 }
 616
 617 static int stack_size(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
 618 {
 619         return (__fls(stack_mask(ctxt)) + 1) >> 3;
 620 }
 621
 622 /* Access/update address held in a register, based on addressing mode. */
 623 static inline unsigned long
 624 address_mask(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, unsigned long reg)
 625 {
 626         if (ctxt->ad_bytes == sizeof(unsigned long))
 627                 return reg;
 628         else
 629                 return reg & ad_mask(ctxt);
 630 }
 631
 632 static inline unsigned long
 633 register_address(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, unsigned long reg)
 634 {
 635         return address_mask(ctxt, reg);
 636 }
 637
 638 static void masked_increment(ulong *reg, ulong mask, int inc)
 639 {
 640         assign_masked(reg, *reg + inc, mask);
 641 }
 642
 643 static inline void
 644 register_address_increment(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, unsigned long *reg, int inc)
 645 {
 646         ulong mask;
 647
 648         if (ctxt->ad_bytes == sizeof(unsigned long))
 649                 mask = ~0UL;
 650         else
 651                 mask = ad_mask(ctxt);
 652         masked_increment(reg, mask, inc);
 653 }
 654
 655 static void rsp_increment(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int inc)
 656 {
 657         masked_increment(reg_rmw(ctxt, VCPU_REGS_RSP), stack_mask(ctxt), inc);
 658 }
 659
 660 static inline void jmp_rel(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int rel)
 661 {
 662         register_address_increment(ctxt, &ctxt->_eip, rel);
 663 }
 664
 665 static u32 desc_limit_scaled(struct desc_struct *desc)
 666 {
 667         u32 limit = get_desc_limit(desc);
 668
 669         return desc->g ? (limit << 12) | 0xfff : limit;
 670 }
 671
 672 static void set_seg_override(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int seg)
 673 {
 674         ctxt->has_seg_override = true;
 675         ctxt->seg_override = seg;
 676 }
 677
 678 static unsigned long seg_base(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int seg)
 679 {
 680         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64 && seg < VCPU_SREG_FS)
 681                 return 0;
 682
 683         return ctxt->ops->get_cached_segment_base(ctxt, seg);
 684 }
 685
 686 static unsigned seg_override(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
 687 {
 688         if (!ctxt->has_seg_override)
 689                 return 0;
 690
 691         return ctxt->seg_override;
 692 }
 693
 694 static int emulate_exception(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int vec,
 695                              u32 error, bool valid)
 696 {
 697         ctxt->exception.vector = vec;
 698         ctxt->exception.error_code = error;
 699         ctxt->exception.error_code_valid = valid;
 700         return X86EMUL_PROPAGATE_FAULT;
 701 }
 702
 703 static int emulate_db(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
 704 {
 705         return emulate_exception(ctxt, DB_VECTOR, 0, false);
 706 }
 707
 708 static int emulate_gp(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int err)
 709 {
 710         return emulate_exception(ctxt, GP_VECTOR, err, true);
 711 }
 712
 713 static int emulate_ss(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int err)
 714 {
 715         return emulate_exception(ctxt, SS_VECTOR, err, true);
 716 }
 717
 718 static int emulate_ud(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
 719 {
 720         return emulate_exception(ctxt, UD_VECTOR, 0, false);
 721 }
 722
 723 static int emulate_ts(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int err)
 724 {
 725         return emulate_exception(ctxt, TS_VECTOR, err, true);
 726 }
 727
 728 static int emulate_de(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
 729 {
 730         return emulate_exception(ctxt, DE_VECTOR, 0, false);
 731 }
 732
 733 static int emulate_nm(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
 734 {
 735         return emulate_exception(ctxt, NM_VECTOR, 0, false);
 736 }
 737
 738 static u16 get_segment_selector(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, unsigned seg)
 739 {
 740         u16 selector;
 741         struct desc_struct desc;
 742
 743         ctxt->ops->get_segment(ctxt, &selector, &desc, NULL, seg);
 744         return selector;
 745 }
 746
 747 static void set_segment_selector(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, u16 selector,
 748                                  unsigned seg)
 749 {
 750         u16 dummy;
 751         u32 base3;
 752         struct desc_struct desc;
 753
 754         ctxt->ops->get_segment(ctxt, &dummy, &desc, &base3, seg);
 755         ctxt->ops->set_segment(ctxt, selector, &desc, base3, seg);
 756 }
 757
 758 /*
 759  * x86 defines three classes of vector instructions: explicitly
 760  * aligned, explicitly unaligned, and the rest, which change behaviour
 761  * depending on whether they're AVX encoded or not.
 762  *
 763  * Also included is CMPXCHG16B which is not a vector instruction, yet it is
 764  * subject to the same check.
 765  */
 766 static bool insn_aligned(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, unsigned size)
 767 {
 768         if (likely(size < 16))
 769                 return false;
 770
 771         if (ctxt->d & Aligned)
 772                 return true;
 773         else if (ctxt->d & Unaligned)
 774                 return false;
 775         else if (ctxt->d & Avx)
 776                 return false;
 777         else
 778                 return true;
 779 }
 780
 781 static int __linearize(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
 782                      struct segmented_address addr,
 783                      unsigned size, bool write, bool fetch,
 784                      ulong *linear)
 785 {
 786         struct desc_struct desc;
 787         bool usable;
 788         ulong la;
 789         u32 lim;
 790         u16 sel;
 791         unsigned cpl;
 792
 793         la = seg_base(ctxt, addr.seg) + addr.ea;
 794         switch (ctxt->mode) {
 795         case X86EMUL_MODE_PROT64:
 796                 if (((signed long)la << 16) >> 16 != la)
 797                         return emulate_gp(ctxt, 0);
 798                 break;
 799         default:
 800                 usable = ctxt->ops->get_segment(ctxt, &sel, &desc, NULL,
 801                                                 addr.seg);
 802                 if (!usable)
 803                         goto bad;
 804                 /* code segment in protected mode or read-only data segment */
 805                 if ((((ctxt->mode != X86EMUL_MODE_REAL) && (desc.type & 8))
 806                                         || !(desc.type & 2)) && write)
 807                         goto bad;
 808                 /* unreadable code segment */
 809                 if (!fetch && (desc.type & 8) && !(desc.type & 2))
 810                         goto bad;
 811                 lim = desc_limit_scaled(&desc);
 812                 if ((desc.type & 8) || !(desc.type & 4)) {
 813                         /* expand-up segment */
 814                         if (addr.ea > lim || (u32)(addr.ea + size - 1) > lim)
 815                                 goto bad;
 816                 } else {
 817                         /* expand-down segment */
 818                         if (addr.ea <= lim || (u32)(addr.ea + size - 1) <= lim)
 819                                 goto bad;
 820                         lim = desc.d ? 0xffffffff : 0xffff;
 821                         if (addr.ea > lim || (u32)(addr.ea + size - 1) > lim)
 822                                 goto bad;
 823                 }
 824                 cpl = ctxt->ops->cpl(ctxt);
 825                 if (!(desc.type & 8)) {
 826                         /* data segment */
 827                         if (cpl > desc.dpl)
 828                                 goto bad;
 829                 } else if ((desc.type & 8) && !(desc.type & 4)) {
 830                         /* nonconforming code segment */
 831                         if (cpl != desc.dpl)
 832                                 goto bad;
 833                 } else if ((desc.type & 8) && (desc.type & 4)) {
 834                         /* conforming code segment */
 835                         if (cpl < desc.dpl)
 836                                 goto bad;
 837                 }
 838                 break;
 839         }
 840         if (fetch ? ctxt->mode != X86EMUL_MODE_PROT64 : ctxt->ad_bytes != 8)
 841                 la &= (u32)-1;
 842         if (insn_aligned(ctxt, size) && ((la & (size - 1)) != 0))
 843                 return emulate_gp(ctxt, 0);
 844         *linear = la;
 845         return X86EMUL_CONTINUE;
 846 bad:
 847         if (addr.seg == VCPU_SREG_SS)
 848                 return emulate_ss(ctxt, sel);
 849         else
 850                 return emulate_gp(ctxt, sel);
 851 }
 852
 853 static int linearize(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
 854                      struct segmented_address addr,
 855                      unsigned size, bool write,
 856                      ulong *linear)
 857 {
 858         return __linearize(ctxt, addr, size, write, false, linear);
 859 }
 860
 861
 862 static int segmented_read_std(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
 863                               struct segmented_address addr,
 864                               void *data,
 865                               unsigned size)
 866 {
 867         int rc;
 868         ulong linear;
 869
 870         rc = linearize(ctxt, addr, size, false, &linear);
 871         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
 872                 return rc;
 873         return ctxt->ops->read_std(ctxt, linear, data, size, &ctxt->exception);
 874 }
 875
 876 /*
 877  * Fetch the next byte of the instruction being emulated which is pointed to
 878  * by ctxt->_eip, then increment ctxt->_eip.
 879  *
 880  * Also prefetch the remaining bytes of the instruction without crossing page
 881  * boundary if they are not in fetch_cache yet.
 882  */
 883 static int do_insn_fetch_byte(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, u8 *dest)
 884 {
 885         struct fetch_cache *fc = &ctxt->fetch;
 886         int rc;
 887         int size, cur_size;
 888
 889         if (ctxt->_eip == fc->end) {
 890                 unsigned long linear;
 891                 struct segmented_address addr = { .seg = VCPU_SREG_CS,
 892                                                   .ea  = ctxt->_eip };
 893                 cur_size = fc->end - fc->start;
 894                 size = min(15UL - cur_size,
 895                            PAGE_SIZE - offset_in_page(ctxt->_eip));
 896                 rc = __linearize(ctxt, addr, size, false, true, &linear);
 897                 if (unlikely(rc != X86EMUL_CONTINUE))
 898                         return rc;
 899                 rc = ctxt->ops->fetch(ctxt, linear, fc->data + cur_size,
 900                                       size, &ctxt->exception);
 901                 if (unlikely(rc != X86EMUL_CONTINUE))
 902                         return rc;
 903                 fc->end += size;
 904         }
 905         *dest = fc->data[ctxt->_eip - fc->start];
 906         ctxt->_eip++;
 907         return X86EMUL_CONTINUE;
 908 }
 909
 910 static int do_insn_fetch(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
 911                          void *dest, unsigned size)
 912 {
 913         int rc;
 914
 915         /* x86 instructions are limited to 15 bytes. */
 916         if (unlikely(ctxt->_eip + size - ctxt->eip > 15))
 917                 return X86EMUL_UNHANDLEABLE;
 918         while (size--) {
 919                 rc = do_insn_fetch_byte(ctxt, dest++);
 920                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
 921                         return rc;
 922         }
 923         return X86EMUL_CONTINUE;
 924 }
 925
 926 /* Fetch next part of the instruction being emulated. */
 927 #define insn_fetch(_type, _ctxt)                                        \
 928 ({      unsigned long _x;                                               \
 929         rc = do_insn_fetch(_ctxt, &_x, sizeof(_type));                  \
 930         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)                                     \
 931                 goto done;                                              \
 932         (_type)_x;                                                      \
 933 })
 934
 935 #define insn_fetch_arr(_arr, _size, _ctxt)                              \
 936 ({      rc = do_insn_fetch(_ctxt, _arr, (_size));                       \
 937         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)                                     \
 938                 goto done;                                              \
 939 })
 940
 941 /*
 942  * Given the 'reg' portion of a ModRM byte, and a register block, return a
 943  * pointer into the block that addresses the relevant register.
 944  * @highbyte_regs specifies whether to decode AH,CH,DH,BH.
 945  */
 946 static void *decode_register(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, u8 modrm_reg,
 947                              int highbyte_regs)
 948 {
 949         void *p;
 950
 951         if (highbyte_regs && modrm_reg >= 4 && modrm_reg < 8)
 952                 p = (unsigned char *)reg_rmw(ctxt, modrm_reg & 3) + 1;
 953         else
 954                 p = reg_rmw(ctxt, modrm_reg);
 955         return p;
 956 }
 957
 958 static int read_descriptor(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
 959                            struct segmented_address addr,
 960                            u16 *size, unsigned long *address, int op_bytes)
 961 {
 962         int rc;
 963
 964         if (op_bytes == 2)
 965                 op_bytes = 3;
 966         *address = 0;
 967         rc = segmented_read_std(ctxt, addr, size, 2);
 968         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
 969                 return rc;
 970         addr.ea += 2;
 971         rc = segmented_read_std(ctxt, addr, address, op_bytes);
 972         return rc;
 973 }
 974
 975 FASTOP2(add);
 976 FASTOP2(or);
 977 FASTOP2(adc);
 978 FASTOP2(sbb);
 979 FASTOP2(and);
 980 FASTOP2(sub);
 981 FASTOP2(xor);
 982 FASTOP2(cmp);
 983 FASTOP2(test);
 984
 985 FASTOP3WCL(shld);
 986 FASTOP3WCL(shrd);
 987
 988 FASTOP2W(imul);
 989
 990 FASTOP1(not);
 991 FASTOP1(neg);
 992 FASTOP1(inc);
 993 FASTOP1(dec);
 994
 995 FASTOP2CL(rol);
 996 FASTOP2CL(ror);
 997 FASTOP2CL(rcl);
 998 FASTOP2CL(rcr);
 999 FASTOP2CL(shl);
1000 FASTOP2CL(shr);
1001 FASTOP2CL(sar);
1002
1003 FASTOP2W(bsf);
1004 FASTOP2W(bsr);
1005 FASTOP2W(bt);
1006 FASTOP2W(bts);
1007 FASTOP2W(btr);
1008 FASTOP2W(btc);
1009
1010 static u8 test_cc(unsigned int condition, unsigned long flags)
1011 {
1012         u8 rc;
1013         void (*fop)(void) = (void *)em_setcc + 4 * (condition & 0xf);
1014
1015         flags = (flags & EFLAGS_MASK) | X86_EFLAGS_IF;
1016         asm("pushq %[flags]; popf; call *%[fastop]"
1017             : "=a"(rc) : [fastop]"r"(fop), [flags]"r"(flags));
1018         return rc;
1019 }
1020
1021 static void fetch_register_operand(struct operand *op)
1022 {
1023         switch (op->bytes) {
1024         case 1:
1025                 op->val = *(u8 *)op->addr.reg;
1026                 break;
1027         case 2:
1028                 op->val = *(u16 *)op->addr.reg;
1029                 break;
1030         case 4:
1031                 op->val = *(u32 *)op->addr.reg;
1032                 break;
1033         case 8:
1034                 op->val = *(u64 *)op->addr.reg;
1035                 break;
1036         }
1037 }
1038
1039 static void read_sse_reg(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, sse128_t *data, int reg)
1040 {
1041         ctxt->ops->get_fpu(ctxt);
1042         switch (reg) {
1043         case 0: asm("movdqa %%xmm0, %0" : "=m"(*data)); break;
1044         case 1: asm("movdqa %%xmm1, %0" : "=m"(*data)); break;
1045         case 2: asm("movdqa %%xmm2, %0" : "=m"(*data)); break;
1046         case 3: asm("movdqa %%xmm3, %0" : "=m"(*data)); break;
1047         case 4: asm("movdqa %%xmm4, %0" : "=m"(*data)); break;
1048         case 5: asm("movdqa %%xmm5, %0" : "=m"(*data)); break;
1049         case 6: asm("movdqa %%xmm6, %0" : "=m"(*data)); break;
1050         case 7: asm("movdqa %%xmm7, %0" : "=m"(*data)); break;
1051 #ifdef CONFIG_X86_64
1052         case 8: asm("movdqa %%xmm8, %0" : "=m"(*data)); break;
1053         case 9: asm("movdqa %%xmm9, %0" : "=m"(*data)); break;
1054         case 10: asm("movdqa %%xmm10, %0" : "=m"(*data)); break;
1055         case 11: asm("movdqa %%xmm11, %0" : "=m"(*data)); break;
1056         case 12: asm("movdqa %%xmm12, %0" : "=m"(*data)); break;
1057         case 13: asm("movdqa %%xmm13, %0" : "=m"(*data)); break;
1058         case 14: asm("movdqa %%xmm14, %0" : "=m"(*data)); break;
1059         case 15: asm("movdqa %%xmm15, %0" : "=m"(*data)); break;
1060 #endif
1061         default: BUG();
1062         }
1063         ctxt->ops->put_fpu(ctxt);
1064 }
1065
1066 static void write_sse_reg(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, sse128_t *data,
1067                           int reg)
1068 {
1069         ctxt->ops->get_fpu(ctxt);
1070         switch (reg) {
1071         case 0: asm("movdqa %0, %%xmm0" : : "m"(*data)); break;
1072         case 1: asm("movdqa %0, %%xmm1" : : "m"(*data)); break;
1073         case 2: asm("movdqa %0, %%xmm2" : : "m"(*data)); break;
1074         case 3: asm("movdqa %0, %%xmm3" : : "m"(*data)); break;
1075         case 4: asm("movdqa %0, %%xmm4" : : "m"(*data)); break;
1076         case 5: asm("movdqa %0, %%xmm5" : : "m"(*data)); break;
1077         case 6: asm("movdqa %0, %%xmm6" : : "m"(*data)); break;
1078         case 7: asm("movdqa %0, %%xmm7" : : "m"(*data)); break;
1079 #ifdef CONFIG_X86_64
1080         case 8: asm("movdqa %0, %%xmm8" : : "m"(*data)); break;
1081         case 9: asm("movdqa %0, %%xmm9" : : "m"(*data)); break;
1082         case 10: asm("movdqa %0, %%xmm10" : : "m"(*data)); break;
1083         case 11: asm("movdqa %0, %%xmm11" : : "m"(*data)); break;
1084         case 12: asm("movdqa %0, %%xmm12" : : "m"(*data)); break;
1085         case 13: asm("movdqa %0, %%xmm13" : : "m"(*data)); break;
1086         case 14: asm("movdqa %0, %%xmm14" : : "m"(*data)); break;
1087         case 15: asm("movdqa %0, %%xmm15" : : "m"(*data)); break;
1088 #endif
1089         default: BUG();
1090         }
1091         ctxt->ops->put_fpu(ctxt);
1092 }
1093
1094 static void read_mmx_reg(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, u64 *data, int reg)
1095 {
1096         ctxt->ops->get_fpu(ctxt);
1097         switch (reg) {
1098         case 0: asm("movq %%mm0, %0" : "=m"(*data)); break;
1099         case 1: asm("movq %%mm1, %0" : "=m"(*data)); break;
1100         case 2: asm("movq %%mm2, %0" : "=m"(*data)); break;
1101         case 3: asm("movq %%mm3, %0" : "=m"(*data)); break;
1102         case 4: asm("movq %%mm4, %0" : "=m"(*data)); break;
1103         case 5: asm("movq %%mm5, %0" : "=m"(*data)); break;
1104         case 6: asm("movq %%mm6, %0" : "=m"(*data)); break;
1105         case 7: asm("movq %%mm7, %0" : "=m"(*data)); break;
1106         default: BUG();
1107         }
1108         ctxt->ops->put_fpu(ctxt);
1109 }
1110
1111 static void write_mmx_reg(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, u64 *data, int reg)
1112 {
1113         ctxt->ops->get_fpu(ctxt);
1114         switch (reg) {
1115         case 0: asm("movq %0, %%mm0" : : "m"(*data)); break;
1116         case 1: asm("movq %0, %%mm1" : : "m"(*data)); break;
1117         case 2: asm("movq %0, %%mm2" : : "m"(*data)); break;
1118         case 3: asm("movq %0, %%mm3" : : "m"(*data)); break;
1119         case 4: asm("movq %0, %%mm4" : : "m"(*data)); break;
1120         case 5: asm("movq %0, %%mm5" : : "m"(*data)); break;
1121         case 6: asm("movq %0, %%mm6" : : "m"(*data)); break;
1122         case 7: asm("movq %0, %%mm7" : : "m"(*data)); break;
1123         default: BUG();
1124         }
1125         ctxt->ops->put_fpu(ctxt);
1126 }
1127
1128 static int em_fninit(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1129 {
1130         if (ctxt->ops->get_cr(ctxt, 0) & (X86_CR0_TS | X86_CR0_EM))
1131                 return emulate_nm(ctxt);
1132
1133         ctxt->ops->get_fpu(ctxt);
1134         asm volatile("fninit");
1135         ctxt->ops->put_fpu(ctxt);
1136         return X86EMUL_CONTINUE;
1137 }
1138
1139 static int em_fnstcw(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1140 {
1141         u16 fcw;
1142
1143         if (ctxt->ops->get_cr(ctxt, 0) & (X86_CR0_TS | X86_CR0_EM))
1144                 return emulate_nm(ctxt);
1145
1146         ctxt->ops->get_fpu(ctxt);
1147         asm volatile("fnstcw %0": "+m"(fcw));
1148         ctxt->ops->put_fpu(ctxt);
1149
1150         /* force 2 byte destination */
1151         ctxt->dst.bytes = 2;
1152         ctxt->dst.val = fcw;
1153
1154         return X86EMUL_CONTINUE;
1155 }
1156
1157 static int em_fnstsw(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1158 {
1159         u16 fsw;
1160
1161         if (ctxt->ops->get_cr(ctxt, 0) & (X86_CR0_TS | X86_CR0_EM))
1162                 return emulate_nm(ctxt);
1163
1164         ctxt->ops->get_fpu(ctxt);
1165         asm volatile("fnstsw %0": "+m"(fsw));
1166         ctxt->ops->put_fpu(ctxt);
1167
1168         /* force 2 byte destination */
1169         ctxt->dst.bytes = 2;
1170         ctxt->dst.val = fsw;
1171
1172         return X86EMUL_CONTINUE;
1173 }
1174
1175 static void decode_register_operand(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1176                                     struct operand *op)
1177 {
1178         unsigned reg = ctxt->modrm_reg;
1179         int highbyte_regs = ctxt->rex_prefix == 0;
1180
1181         if (!(ctxt->d & ModRM))
1182                 reg = (ctxt->b & 7) | ((ctxt->rex_prefix & 1) << 3);
1183
1184         if (ctxt->d & Sse) {
1185                 op->type = OP_XMM;
1186                 op->bytes = 16;
1187                 op->addr.xmm = reg;
1188                 read_sse_reg(ctxt, &op->vec_val, reg);
1189                 return;
1190         }
1191         if (ctxt->d & Mmx) {
1192                 reg &= 7;
1193                 op->type = OP_MM;
1194                 op->bytes = 8;
1195                 op->addr.mm = reg;
1196                 return;
1197         }
1198
1199         op->type = OP_REG;
1200         if (ctxt->d & ByteOp) {
1201                 op->addr.reg = decode_register(ctxt, reg, highbyte_regs);
1202                 op->bytes = 1;
1203         } else {
1204                 op->addr.reg = decode_register(ctxt, reg, 0);
1205                 op->bytes = ctxt->op_bytes;
1206         }
1207         fetch_register_operand(op);
1208         op->orig_val = op->val;
1209 }
1210
1211 static void adjust_modrm_seg(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int base_reg)
1212 {
1213         if (base_reg == VCPU_REGS_RSP || base_reg == VCPU_REGS_RBP)
1214                 ctxt->modrm_seg = VCPU_SREG_SS;
1215 }
1216
1217 static int decode_modrm(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1218                         struct operand *op)
1219 {
1220         u8 sib;
1221         int index_reg = 0, base_reg = 0, scale;
1222         int rc = X86EMUL_CONTINUE;
1223         ulong modrm_ea = 0;
1224
1225         if (ctxt->rex_prefix) {
1226                 ctxt->modrm_reg = (ctxt->rex_prefix & 4) << 1;  /* REX.R */
1227                 index_reg = (ctxt->rex_prefix & 2) << 2; /* REX.X */
1228                 ctxt->modrm_rm = base_reg = (ctxt->rex_prefix & 1) << 3; /* REG.B */
1229         }
1230
1231         ctxt->modrm_mod |= (ctxt->modrm & 0xc0) >> 6;
1232         ctxt->modrm_reg |= (ctxt->modrm & 0x38) >> 3;
1233         ctxt->modrm_rm |= (ctxt->modrm & 0x07);
1234         ctxt->modrm_seg = VCPU_SREG_DS;
1235
1236         if (ctxt->modrm_mod == 3) {
1237                 op->type = OP_REG;
1238                 op->bytes = (ctxt->d & ByteOp) ? 1 : ctxt->op_bytes;
1239                 op->addr.reg = decode_register(ctxt, ctxt->modrm_rm, ctxt->d & ByteOp);
1240                 if (ctxt->d & Sse) {
1241                         op->type = OP_XMM;
1242                         op->bytes = 16;
1243                         op->addr.xmm = ctxt->modrm_rm;
1244                         read_sse_reg(ctxt, &op->vec_val, ctxt->modrm_rm);
1245                         return rc;
1246                 }
1247                 if (ctxt->d & Mmx) {
1248                         op->type = OP_MM;
1249                         op->bytes = 8;
1250                         op->addr.xmm = ctxt->modrm_rm & 7;
1251                         return rc;
1252                 }
1253                 fetch_register_operand(op);
1254                 return rc;
1255         }
1256
1257         op->type = OP_MEM;
1258
1259         if (ctxt->ad_bytes == 2) {
1260                 unsigned bx = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RBX);
1261                 unsigned bp = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RBP);
1262                 unsigned si = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RSI);
1263                 unsigned di = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RDI);
1264
1265                 /* 16-bit ModR/M decode. */
1266                 switch (ctxt->modrm_mod) {
1267                 case 0:
1268                         if (ctxt->modrm_rm == 6)
1269                                 modrm_ea += insn_fetch(u16, ctxt);
1270                         break;
1271                 case 1:
1272                         modrm_ea += insn_fetch(s8, ctxt);
1273                         break;
1274                 case 2:
1275                         modrm_ea += insn_fetch(u16, ctxt);
1276                         break;
1277                 }
1278                 switch (ctxt->modrm_rm) {
1279                 case 0:
1280                         modrm_ea += bx + si;
1281                         break;
1282                 case 1:
1283                         modrm_ea += bx + di;
1284                         break;
1285                 case 2:
1286                         modrm_ea += bp + si;
1287                         break;
1288                 case 3:
1289                         modrm_ea += bp + di;
1290                         break;
1291                 case 4:
1292                         modrm_ea += si;
1293                         break;
1294                 case 5:
1295                         modrm_ea += di;
1296                         break;
1297                 case 6:
1298                         if (ctxt->modrm_mod != 0)
1299                                 modrm_ea += bp;
1300                         break;
1301                 case 7:
1302                         modrm_ea += bx;
1303                         break;
1304                 }
1305                 if (ctxt->modrm_rm == 2 || ctxt->modrm_rm == 3 ||
1306                     (ctxt->modrm_rm == 6 && ctxt->modrm_mod != 0))
1307                         ctxt->modrm_seg = VCPU_SREG_SS;
1308                 modrm_ea = (u16)modrm_ea;
1309         } else {
1310                 /* 32/64-bit ModR/M decode. */
1311                 if ((ctxt->modrm_rm & 7) == 4) {
1312                         sib = insn_fetch(u8, ctxt);
1313                         index_reg |= (sib >> 3) & 7;
1314                         base_reg |= sib & 7;
1315                         scale = sib >> 6;
1316
1317                         if ((base_reg & 7) == 5 && ctxt->modrm_mod == 0)
1318                                 modrm_ea += insn_fetch(s32, ctxt);
1319                         else {
1320                                 modrm_ea += reg_read(ctxt, base_reg);
1321                                 adjust_modrm_seg(ctxt, base_reg);
1322                         }
1323                         if (index_reg != 4)
1324                                 modrm_ea += reg_read(ctxt, index_reg) << scale;
1325                 } else if ((ctxt->modrm_rm & 7) == 5 && ctxt->modrm_mod == 0) {
1326                         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64)
1327                                 ctxt->rip_relative = 1;
1328                 } else {
1329                         base_reg = ctxt->modrm_rm;
1330                         modrm_ea += reg_read(ctxt, base_reg);
1331                         adjust_modrm_seg(ctxt, base_reg);
1332                 }
1333                 switch (ctxt->modrm_mod) {
1334                 case 0:
1335                         if (ctxt->modrm_rm == 5)
1336                                 modrm_ea += insn_fetch(s32, ctxt);
1337                         break;
1338                 case 1:
1339                         modrm_ea += insn_fetch(s8, ctxt);
1340                         break;
1341                 case 2:
1342                         modrm_ea += insn_fetch(s32, ctxt);
1343                         break;
1344                 }
1345         }
1346         op->addr.mem.ea = modrm_ea;
1347 done:
1348         return rc;
1349 }
1350
1351 static int decode_abs(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1352                       struct operand *op)
1353 {
1354         int rc = X86EMUL_CONTINUE;
1355
1356         op->type = OP_MEM;
1357         switch (ctxt->ad_bytes) {
1358         case 2:
1359                 op->addr.mem.ea = insn_fetch(u16, ctxt);
1360                 break;
1361         case 4:
1362                 op->addr.mem.ea = insn_fetch(u32, ctxt);
1363                 break;
1364         case 8:
1365                 op->addr.mem.ea = insn_fetch(u64, ctxt);
1366                 break;
1367         }
1368 done:
1369         return rc;
1370 }
1371
1372 static void fetch_bit_operand(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1373 {
1374         long sv = 0, mask;
1375
1376         if (ctxt->dst.type == OP_MEM && ctxt->src.type == OP_REG) {
1377                 mask = ~(ctxt->dst.bytes * 8 - 1);
1378
1379                 if (ctxt->src.bytes == 2)
1380                         sv = (s16)ctxt->src.val & (s16)mask;
1381                 else if (ctxt->src.bytes == 4)
1382                         sv = (s32)ctxt->src.val & (s32)mask;
1383
1384                 ctxt->dst.addr.mem.ea += (sv >> 3);
1385         }
1386
1387         /* only subword offset */
1388         ctxt->src.val &= (ctxt->dst.bytes << 3) - 1;
1389 }
1390
1391 static int read_emulated(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1392                          unsigned long addr, void *dest, unsigned size)
1393 {
1394         int rc;
1395         struct read_cache *mc = &ctxt->mem_read;
1396
1397         if (mc->pos < mc->end)
1398                 goto read_cached;
1399
1400         WARN_ON((mc->end + size) >= sizeof(mc->data));
1401
1402         rc = ctxt->ops->read_emulated(ctxt, addr, mc->data + mc->end, size,
1403                                       &ctxt->exception);
1404         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1405                 return rc;
1406
1407         mc->end += size;
1408
1409 read_cached:
1410         memcpy(dest, mc->data + mc->pos, size);
1411         mc->pos += size;
1412         return X86EMUL_CONTINUE;
1413 }
1414
1415 static int segmented_read(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1416                           struct segmented_address addr,
1417                           void *data,
1418                           unsigned size)
1419 {
1420         int rc;
1421         ulong linear;
1422
1423         rc = linearize(ctxt, addr, size, false, &linear);
1424         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1425                 return rc;
1426         return read_emulated(ctxt, linear, data, size);
1427 }
1428
1429 static int segmented_write(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1430                            struct segmented_address addr,
1431                            const void *data,
1432                            unsigned size)
1433 {
1434         int rc;
1435         ulong linear;
1436
1437         rc = linearize(ctxt, addr, size, true, &linear);
1438         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1439                 return rc;
1440         return ctxt->ops->write_emulated(ctxt, linear, data, size,
1441                                          &ctxt->exception);
1442 }
1443
1444 static int segmented_cmpxchg(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1445                              struct segmented_address addr,
1446                              const void *orig_data, const void *data,
1447                              unsigned size)
1448 {
1449         int rc;
1450         ulong linear;
1451
1452         rc = linearize(ctxt, addr, size, true, &linear);
1453         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1454                 return rc;
1455         return ctxt->ops->cmpxchg_emulated(ctxt, linear, orig_data, data,
1456                                            size, &ctxt->exception);
1457 }
1458
1459 static int pio_in_emulated(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1460                            unsigned int size, unsigned short port,
1461                            void *dest)
1462 {
1463         struct read_cache *rc = &ctxt->io_read;
1464
1465         if (rc->pos == rc->end) { /* refill pio read ahead */
1466                 unsigned int in_page, n;
1467                 unsigned int count = ctxt->rep_prefix ?
1468                         address_mask(ctxt, reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RCX)) : 1;
1469                 in_page = (ctxt->eflags & EFLG_DF) ?
1470                         offset_in_page(reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RDI)) :
1471                         PAGE_SIZE - offset_in_page(reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RDI));
1472                 n = min(min(in_page, (unsigned int)sizeof(rc->data)) / size,
1473                         count);
1474                 if (n == 0)
1475                         n = 1;
1476                 rc->pos = rc->end = 0;
1477                 if (!ctxt->ops->pio_in_emulated(ctxt, size, port, rc->data, n))
1478                         return 0;
1479                 rc->end = n * size;
1480         }
1481
1482         if (ctxt->rep_prefix && !(ctxt->eflags & EFLG_DF)) {
1483                 ctxt->dst.data = rc->data + rc->pos;
1484                 ctxt->dst.type = OP_MEM_STR;
1485                 ctxt->dst.count = (rc->end - rc->pos) / size;
1486                 rc->pos = rc->end;
1487         } else {
1488                 memcpy(dest, rc->data + rc->pos, size);
1489                 rc->pos += size;
1490         }
1491         return 1;
1492 }
1493
1494 static int read_interrupt_descriptor(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1495                                      u16 index, struct desc_struct *desc)
1496 {
1497         struct desc_ptr dt;
1498         ulong addr;
1499
1500         ctxt->ops->get_idt(ctxt, &dt);
1501
1502         if (dt.size < index * 8 + 7)
1503                 return emulate_gp(ctxt, index << 3 | 0x2);
1504
1505         addr = dt.address + index * 8;
1506         return ctxt->ops->read_std(ctxt, addr, desc, sizeof *desc,
1507                                    &ctxt->exception);
1508 }
1509
1510 static void get_descriptor_table_ptr(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1511                                      u16 selector, struct desc_ptr *dt)
1512 {
1513         const struct x86_emulate_ops *ops = ctxt->ops;
1514
1515         if (selector & 1 << 2) {
1516                 struct desc_struct desc;
1517                 u16 sel;
1518
1519                 memset (dt, 0, sizeof *dt);
1520                 if (!ops->get_segment(ctxt, &sel, &desc, NULL, VCPU_SREG_LDTR))
1521                         return;
1522
1523                 dt->size = desc_limit_scaled(&desc); /* what if limit > 65535? */
1524                 dt->address = get_desc_base(&desc);
1525         } else
1526                 ops->get_gdt(ctxt, dt);
1527 }
1528
1529 /* allowed just for 8 bytes segments */
1530 static int read_segment_descriptor(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1531                                    u16 selector, struct desc_struct *desc,
1532                                    ulong *desc_addr_p)
1533 {
1534         struct desc_ptr dt;
1535         u16 index = selector >> 3;
1536         ulong addr;
1537
1538         get_descriptor_table_ptr(ctxt, selector, &dt);
1539
1540         if (dt.size < index * 8 + 7)
1541                 return emulate_gp(ctxt, selector & 0xfffc);
1542
1543         *desc_addr_p = addr = dt.address + index * 8;
1544         return ctxt->ops->read_std(ctxt, addr, desc, sizeof *desc,
1545                                    &ctxt->exception);
1546 }
1547
1548 /* allowed just for 8 bytes segments */
1549 static int write_segment_descriptor(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1550                                     u16 selector, struct desc_struct *desc)
1551 {
1552         struct desc_ptr dt;
1553         u16 index = selector >> 3;
1554         ulong addr;
1555
1556         get_descriptor_table_ptr(ctxt, selector, &dt);
1557
1558         if (dt.size < index * 8 + 7)
1559                 return emulate_gp(ctxt, selector & 0xfffc);
1560
1561         addr = dt.address + index * 8;
1562         return ctxt->ops->write_std(ctxt, addr, desc, sizeof *desc,
1563                                     &ctxt->exception);
1564 }
1565
1566 /* Does not support long mode */
1567 static int load_segment_descriptor(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1568                                    u16 selector, int seg)
1569 {
1570         struct desc_struct seg_desc, old_desc;
1571         u8 dpl, rpl, cpl;
1572         unsigned err_vec = GP_VECTOR;
1573         u32 err_code = 0;
1574         bool null_selector = !(selector & ~0x3); /* 0000-0003 are null */
1575         ulong desc_addr;
1576         int ret;
1577         u16 dummy;
1578
1579         memset(&seg_desc, 0, sizeof seg_desc);
1580
1581         if ((seg <= VCPU_SREG_GS && ctxt->mode == X86EMUL_MODE_VM86)
1582             || ctxt->mode == X86EMUL_MODE_REAL) {
1583                 /* set real mode segment descriptor */
1584                 ctxt->ops->get_segment(ctxt, &dummy, &seg_desc, NULL, seg);
1585                 set_desc_base(&seg_desc, selector << 4);
1586                 goto load;
1587         }
1588
1589         rpl = selector & 3;
1590         cpl = ctxt->ops->cpl(ctxt);
1591
1592         /* NULL selector is not valid for TR, CS and SS (except for long mode) */
1593         if ((seg == VCPU_SREG_CS
1594              || (seg == VCPU_SREG_SS
1595                  && (ctxt->mode != X86EMUL_MODE_PROT64 || rpl != cpl))
1596              || seg == VCPU_SREG_TR)
1597             && null_selector)
1598                 goto exception;
1599
1600         /* TR should be in GDT only */
1601         if (seg == VCPU_SREG_TR && (selector & (1 << 2)))
1602                 goto exception;
1603
1604         if (null_selector) /* for NULL selector skip all following checks */
1605                 goto load;
1606
1607         ret = read_segment_descriptor(ctxt, selector, &seg_desc, &desc_addr);
1608         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
1609                 return ret;
1610
1611         err_code = selector & 0xfffc;
1612         err_vec = GP_VECTOR;
1613
1614         /* can't load system descriptor into segment selector */
1615         if (seg <= VCPU_SREG_GS && !seg_desc.s)
1616                 goto exception;
1617
1618         if (!seg_desc.p) {
1619                 err_vec = (seg == VCPU_SREG_SS) ? SS_VECTOR : NP_VECTOR;
1620                 goto exception;
1621         }
1622
1623         dpl = seg_desc.dpl;
1624
1625         switch (seg) {
1626         case VCPU_SREG_SS:
1627                 /*
1628                  * segment is not a writable data segment or segment
1629                  * selector's RPL != CPL or segment selector's RPL != CPL
1630                  */
1631                 if (rpl != cpl || (seg_desc.type & 0xa) != 0x2 || dpl != cpl)
1632                         goto exception;
1633                 break;
1634         case VCPU_SREG_CS:
1635                 if (!(seg_desc.type & 8))
1636                         goto exception;
1637
1638                 if (seg_desc.type & 4) {
1639                         /* conforming */
1640                         if (dpl > cpl)
1641                                 goto exception;
1642                 } else {
1643                         /* nonconforming */
1644                         if (rpl > cpl || dpl != cpl)
1645                                 goto exception;
1646                 }
1647                 /* CS(RPL) <- CPL */
1648                 selector = (selector & 0xfffc) | cpl;
1649                 break;
1650         case VCPU_SREG_TR:
1651                 if (seg_desc.s || (seg_desc.type != 1 && seg_desc.type != 9))
1652                         goto exception;
1653                 old_desc = seg_desc;
1654                 seg_desc.type |= 2; /* busy */
1655                 ret = ctxt->ops->cmpxchg_emulated(ctxt, desc_addr, &old_desc, &seg_desc,
1656                                                   sizeof(seg_desc), &ctxt->exception);
1657                 if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
1658                         return ret;
1659                 break;
1660         case VCPU_SREG_LDTR:
1661                 if (seg_desc.s || seg_desc.type != 2)
1662                         goto exception;
1663                 break;
1664         default: /*  DS, ES, FS, or GS */
1665                 /*
1666                  * segment is not a data or readable code segment or
1667                  * ((segment is a data or nonconforming code segment)
1668                  * and (both RPL and CPL > DPL))
1669                  */
1670                 if ((seg_desc.type & 0xa) == 0x8 ||
1671                     (((seg_desc.type & 0xc) != 0xc) &&
1672                      (rpl > dpl && cpl > dpl)))
1673                         goto exception;
1674                 break;
1675         }
1676
1677         if (seg_desc.s) {
1678                 /* mark segment as accessed */
1679                 seg_desc.type |= 1;
1680                 ret = write_segment_descriptor(ctxt, selector, &seg_desc);
1681                 if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
1682                         return ret;
1683         }
1684 load:
1685         ctxt->ops->set_segment(ctxt, selector, &seg_desc, 0, seg);
1686         return X86EMUL_CONTINUE;
1687 exception:
1688         emulate_exception(ctxt, err_vec, err_code, true);
1689         return X86EMUL_PROPAGATE_FAULT;
1690 }
1691
1692 static void write_register_operand(struct operand *op)
1693 {
1694         /* The 4-byte case *is* correct: in 64-bit mode we zero-extend. */
1695         switch (op->bytes) {
1696         case 1:
1697                 *(u8 *)op->addr.reg = (u8)op->val;
1698                 break;
1699         case 2:
1700                 *(u16 *)op->addr.reg = (u16)op->val;
1701                 break;
1702         case 4:
1703                 *op->addr.reg = (u32)op->val;
1704                 break;  /* 64b: zero-extend */
1705         case 8:
1706                 *op->addr.reg = op->val;
1707                 break;
1708         }
1709 }
1710
1711 static int writeback(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1712 {
1713         int rc;
1714
1715         if (ctxt->d & NoWrite)
1716                 return X86EMUL_CONTINUE;
1717
1718         switch (ctxt->dst.type) {
1719         case OP_REG:
1720                 write_register_operand(&ctxt->dst);
1721                 break;
1722         case OP_MEM:
1723                 if (ctxt->lock_prefix)
1724                         rc = segmented_cmpxchg(ctxt,
1725                                                ctxt->dst.addr.mem,
1726                                                &ctxt->dst.orig_val,
1727                                                &ctxt->dst.val,
1728                                                ctxt->dst.bytes);
1729                 else
1730                         rc = segmented_write(ctxt,
1731                                              ctxt->dst.addr.mem,
1732                                              &ctxt->dst.val,
1733                                              ctxt->dst.bytes);
1734                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1735                         return rc;
1736                 break;
1737         case OP_MEM_STR:
1738                 rc = segmented_write(ctxt,
1739                                 ctxt->dst.addr.mem,
1740                                 ctxt->dst.data,
1741                                 ctxt->dst.bytes * ctxt->dst.count);
1742                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1743                         return rc;
1744                 break;
1745         case OP_XMM:
1746                 write_sse_reg(ctxt, &ctxt->dst.vec_val, ctxt->dst.addr.xmm);
1747                 break;
1748         case OP_MM:
1749                 write_mmx_reg(ctxt, &ctxt->dst.mm_val, ctxt->dst.addr.mm);
1750                 break;
1751         case OP_NONE:
1752                 /* no writeback */
1753                 break;
1754         default:
1755                 break;
1756         }
1757         return X86EMUL_CONTINUE;
1758 }
1759
1760 static int push(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, void *data, int bytes)
1761 {
1762         struct segmented_address addr;
1763
1764         rsp_increment(ctxt, -bytes);
1765         addr.ea = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RSP) & stack_mask(ctxt);
1766         addr.seg = VCPU_SREG_SS;
1767
1768         return segmented_write(ctxt, addr, data, bytes);
1769 }
1770
1771 static int em_push(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1772 {
1773         /* Disable writeback. */
1774         ctxt->dst.type = OP_NONE;
1775         return push(ctxt, &ctxt->src.val, ctxt->op_bytes);
1776 }
1777
1778 static int emulate_pop(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1779                        void *dest, int len)
1780 {
1781         int rc;
1782         struct segmented_address addr;
1783
1784         addr.ea = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RSP) & stack_mask(ctxt);
1785         addr.seg = VCPU_SREG_SS;
1786         rc = segmented_read(ctxt, addr, dest, len);
1787         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1788                 return rc;
1789
1790         rsp_increment(ctxt, len);
1791         return rc;
1792 }
1793
1794 static int em_pop(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1795 {
1796         return emulate_pop(ctxt, &ctxt->dst.val, ctxt->op_bytes);
1797 }
1798
1799 static int emulate_popf(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1800                         void *dest, int len)
1801 {
1802         int rc;
1803         unsigned long val, change_mask;
1804         int iopl = (ctxt->eflags & X86_EFLAGS_IOPL) >> IOPL_SHIFT;
1805         int cpl = ctxt->ops->cpl(ctxt);
1806
1807         rc = emulate_pop(ctxt, &val, len);
1808         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1809                 return rc;
1810
1811         change_mask = EFLG_CF | EFLG_PF | EFLG_AF | EFLG_ZF | EFLG_SF | EFLG_OF
1812                 | EFLG_TF | EFLG_DF | EFLG_NT | EFLG_RF | EFLG_AC | EFLG_ID;
1813
1814         switch(ctxt->mode) {
1815         case X86EMUL_MODE_PROT64:
1816         case X86EMUL_MODE_PROT32:
1817         case X86EMUL_MODE_PROT16:
1818                 if (cpl == 0)
1819                         change_mask |= EFLG_IOPL;
1820                 if (cpl <= iopl)
1821                         change_mask |= EFLG_IF;
1822                 break;
1823         case X86EMUL_MODE_VM86:
1824                 if (iopl < 3)
1825                         return emulate_gp(ctxt, 0);
1826                 change_mask |= EFLG_IF;
1827                 break;
1828         default: /* real mode */
1829                 change_mask |= (EFLG_IOPL | EFLG_IF);
1830                 break;
1831         }
1832
1833         *(unsigned long *)dest =
1834                 (ctxt->eflags & ~change_mask) | (val & change_mask);
1835
1836         return rc;
1837 }
1838
1839 static int em_popf(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1840 {
1841         ctxt->dst.type = OP_REG;
1842         ctxt->dst.addr.reg = &ctxt->eflags;
1843         ctxt->dst.bytes = ctxt->op_bytes;
1844         return emulate_popf(ctxt, &ctxt->dst.val, ctxt->op_bytes);
1845 }
1846
1847 static int em_enter(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1848 {
1849         int rc;
1850         unsigned frame_size = ctxt->src.val;
1851         unsigned nesting_level = ctxt->src2.val & 31;
1852         ulong rbp;
1853
1854         if (nesting_level)
1855                 return X86EMUL_UNHANDLEABLE;
1856
1857         rbp = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RBP);
1858         rc = push(ctxt, &rbp, stack_size(ctxt));
1859         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1860                 return rc;
1861         assign_masked(reg_rmw(ctxt, VCPU_REGS_RBP), reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RSP),
1862                       stack_mask(ctxt));
1863         assign_masked(reg_rmw(ctxt, VCPU_REGS_RSP),
1864                       reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RSP) - frame_size,
1865                       stack_mask(ctxt));
1866         return X86EMUL_CONTINUE;
1867 }
1868
1869 static int em_leave(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1870 {
1871         assign_masked(reg_rmw(ctxt, VCPU_REGS_RSP), reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RBP),
1872                       stack_mask(ctxt));
1873         return emulate_pop(ctxt, reg_rmw(ctxt, VCPU_REGS_RBP), ctxt->op_bytes);
1874 }
1875
1876 static int em_push_sreg(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1877 {
1878         int seg = ctxt->src2.val;
1879
1880         ctxt->src.val = get_segment_selector(ctxt, seg);
1881
1882         return em_push(ctxt);
1883 }
1884
1885 static int em_pop_sreg(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1886 {
1887         int seg = ctxt->src2.val;
1888         unsigned long selector;
1889         int rc;
1890
1891         rc = emulate_pop(ctxt, &selector, ctxt->op_bytes);
1892         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1893                 return rc;
1894
1895         rc = load_segment_descriptor(ctxt, (u16)selector, seg);
1896         return rc;
1897 }
1898
1899 static int em_pusha(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1900 {
1901         unsigned long old_esp = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RSP);
1902         int rc = X86EMUL_CONTINUE;
1903         int reg = VCPU_REGS_RAX;
1904
1905         while (reg <= VCPU_REGS_RDI) {
1906                 (reg == VCPU_REGS_RSP) ?
1907                 (ctxt->src.val = old_esp) : (ctxt->src.val = reg_read(ctxt, reg));
1908
1909                 rc = em_push(ctxt);
1910                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1911                         return rc;
1912
1913                 ++reg;
1914         }
1915
1916         return rc;
1917 }
1918
1919 static int em_pushf(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1920 {
1921         ctxt->src.val =  (unsigned long)ctxt->eflags;
1922         return em_push(ctxt);
1923 }
1924
1925 static int em_popa(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1926 {
1927         int rc = X86EMUL_CONTINUE;
1928         int reg = VCPU_REGS_RDI;
1929
1930         while (reg >= VCPU_REGS_RAX) {
1931                 if (reg == VCPU_REGS_RSP) {
1932                         rsp_increment(ctxt, ctxt->op_bytes);
1933                         --reg;
1934                 }
1935
1936                 rc = emulate_pop(ctxt, reg_rmw(ctxt, reg), ctxt->op_bytes);
1937                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1938                         break;
1939                 --reg;
1940         }
1941         return rc;
1942 }
1943
1944 static int __emulate_int_real(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int irq)
1945 {
1946         const struct x86_emulate_ops *ops = ctxt->ops;
1947         int rc;
1948         struct desc_ptr dt;
1949         gva_t cs_addr;
1950         gva_t eip_addr;
1951         u16 cs, eip;
1952
1953         /* TODO: Add limit checks */
1954         ctxt->src.val = ctxt->eflags;
1955         rc = em_push(ctxt);
1956         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1957                 return rc;
1958
1959         ctxt->eflags &= ~(EFLG_IF | EFLG_TF | EFLG_AC);
1960
1961         ctxt->src.val = get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_CS);
1962         rc = em_push(ctxt);
1963         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1964                 return rc;
1965
1966         ctxt->src.val = ctxt->_eip;
1967         rc = em_push(ctxt);
1968         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1969                 return rc;
1970
1971         ops->get_idt(ctxt, &dt);
1972
1973         eip_addr = dt.address + (irq << 2);
1974         cs_addr = dt.address + (irq << 2) + 2;
1975
1976         rc = ops->read_std(ctxt, cs_addr, &cs, 2, &ctxt->exception);
1977         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1978                 return rc;
1979
1980         rc = ops->read_std(ctxt, eip_addr, &eip, 2, &ctxt->exception);
1981         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1982                 return rc;
1983
1984         rc = load_segment_descriptor(ctxt, cs, VCPU_SREG_CS);
1985         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1986                 return rc;
1987
1988         ctxt->_eip = eip;
1989
1990         return rc;
1991 }
1992
1993 int emulate_int_real(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int irq)
1994 {
1995         int rc;
1996
1997         invalidate_registers(ctxt);
1998         rc = __emulate_int_real(ctxt, irq);
1999         if (rc == X86EMUL_CONTINUE)
2000                 writeback_registers(ctxt);
2001         return rc;
2002 }
2003
2004 static int emulate_int(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int irq)
2005 {
2006         switch(ctxt->mode) {
2007         case X86EMUL_MODE_REAL:
2008                 return __emulate_int_real(ctxt, irq);
2009         case X86EMUL_MODE_VM86:
2010         case X86EMUL_MODE_PROT16:
2011         case X86EMUL_MODE_PROT32:
2012         case X86EMUL_MODE_PROT64:
2013         default:
2014                 /* Protected mode interrupts unimplemented yet */
2015                 return X86EMUL_UNHANDLEABLE;
2016         }
2017 }
2018
2019 static int emulate_iret_real(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2020 {
2021         int rc = X86EMUL_CONTINUE;
2022         unsigned long temp_eip = 0;
2023         unsigned long temp_eflags = 0;
2024         unsigned long cs = 0;
2025         unsigned long mask = EFLG_CF | EFLG_PF | EFLG_AF | EFLG_ZF | EFLG_SF | EFLG_TF |
2026                              EFLG_IF | EFLG_DF | EFLG_OF | EFLG_IOPL | EFLG_NT | EFLG_RF |
2027                              EFLG_AC | EFLG_ID | (1 << 1); /* Last one is the reserved bit */
2028         unsigned long vm86_mask = EFLG_VM | EFLG_VIF | EFLG_VIP;
2029
2030         /* TODO: Add stack limit check */
2031
2032         rc = emulate_pop(ctxt, &temp_eip, ctxt->op_bytes);
2033
2034         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2035                 return rc;
2036
2037         if (temp_eip & ~0xffff)
2038                 return emulate_gp(ctxt, 0);
2039
2040         rc = emulate_pop(ctxt, &cs, ctxt->op_bytes);
2041
2042         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2043                 return rc;
2044
2045         rc = emulate_pop(ctxt, &temp_eflags, ctxt->op_bytes);
2046
2047         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2048                 return rc;
2049
2050         rc = load_segment_descriptor(ctxt, (u16)cs, VCPU_SREG_CS);
2051
2052         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2053                 return rc;
2054
2055         ctxt->_eip = temp_eip;
2056
2057
2058         if (ctxt->op_bytes == 4)
2059                 ctxt->eflags = ((temp_eflags & mask) | (ctxt->eflags & vm86_mask));
2060         else if (ctxt->op_bytes == 2) {
2061                 ctxt->eflags &= ~0xffff;
2062                 ctxt->eflags |= temp_eflags;
2063         }
2064
2065         ctxt->eflags &= ~EFLG_RESERVED_ZEROS_MASK; /* Clear reserved zeros */
2066         ctxt->eflags |= EFLG_RESERVED_ONE_MASK;
2067
2068         return rc;
2069 }
2070
2071 static int em_iret(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2072 {
2073         switch(ctxt->mode) {
2074         case X86EMUL_MODE_REAL:
2075                 return emulate_iret_real(ctxt);
2076         case X86EMUL_MODE_VM86:
2077         case X86EMUL_MODE_PROT16:
2078         case X86EMUL_MODE_PROT32:
2079         case X86EMUL_MODE_PROT64:
2080         default:
2081                 /* iret from protected mode unimplemented yet */
2082                 return X86EMUL_UNHANDLEABLE;
2083         }
2084 }
2085
2086 static int em_jmp_far(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2087 {
2088         int rc;
2089         unsigned short sel;
2090
2091         memcpy(&sel, ctxt->src.valptr + ctxt->op_bytes, 2);
2092
2093         rc = load_segment_descriptor(ctxt, sel, VCPU_SREG_CS);
2094         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2095                 return rc;
2096
2097         ctxt->_eip = 0;
2098         memcpy(&ctxt->_eip, ctxt->src.valptr, ctxt->op_bytes);
2099         return X86EMUL_CONTINUE;
2100 }
2101
2102 static int em_mul_ex(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2103 {
2104         u8 ex = 0;
2105
2106         emulate_1op_rax_rdx(ctxt, "mul", ex);
2107         return X86EMUL_CONTINUE;
2108 }
2109
2110 static int em_imul_ex(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2111 {
2112         u8 ex = 0;
2113
2114         emulate_1op_rax_rdx(ctxt, "imul", ex);
2115         return X86EMUL_CONTINUE;
2116 }
2117
2118 static int em_div_ex(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2119 {
2120         u8 de = 0;
2121
2122         emulate_1op_rax_rdx(ctxt, "div", de);
2123         if (de)
2124                 return emulate_de(ctxt);
2125         return X86EMUL_CONTINUE;
2126 }
2127
2128 static int em_idiv_ex(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2129 {
2130         u8 de = 0;
2131
2132         emulate_1op_rax_rdx(ctxt, "idiv", de);
2133         if (de)
2134                 return emulate_de(ctxt);
2135         return X86EMUL_CONTINUE;
2136 }
2137
2138 static int em_grp45(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2139 {
2140         int rc = X86EMUL_CONTINUE;
2141
2142         switch (ctxt->modrm_reg) {
2143         case 2: /* call near abs */ {
2144                 long int old_eip;
2145                 old_eip = ctxt->_eip;
2146                 ctxt->_eip = ctxt->src.val;
2147                 ctxt->src.val = old_eip;
2148                 rc = em_push(ctxt);
2149                 break;
2150         }
2151         case 4: /* jmp abs */
2152                 ctxt->_eip = ctxt->src.val;
2153                 break;
2154         case 5: /* jmp far */
2155                 rc = em_jmp_far(ctxt);
2156                 break;
2157         case 6: /* push */
2158                 rc = em_push(ctxt);
2159                 break;
2160         }
2161         return rc;
2162 }
2163
2164 static int em_cmpxchg8b(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2165 {
2166         u64 old = ctxt->dst.orig_val64;
2167
2168         if (((u32) (old >> 0) != (u32) reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RAX)) ||
2169             ((u32) (old >> 32) != (u32) reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RDX))) {
2170                 *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RAX) = (u32) (old >> 0);
2171                 *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RDX) = (u32) (old >> 32);
2172                 ctxt->eflags &= ~EFLG_ZF;
2173         } else {
2174                 ctxt->dst.val64 = ((u64)reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RCX) << 32) |
2175                         (u32) reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RBX);
2176
2177                 ctxt->eflags |= EFLG_ZF;
2178         }
2179         return X86EMUL_CONTINUE;
2180 }
2181
2182 static int em_ret(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2183 {
2184         ctxt->dst.type = OP_REG;
2185         ctxt->dst.addr.reg = &ctxt->_eip;
2186         ctxt->dst.bytes = ctxt->op_bytes;
2187         return em_pop(ctxt);
2188 }
2189
2190 static int em_ret_far(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2191 {
2192         int rc;
2193         unsigned long cs;
2194
2195         rc = emulate_pop(ctxt, &ctxt->_eip, ctxt->op_bytes);
2196         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2197                 return rc;
2198         if (ctxt->op_bytes == 4)
2199                 ctxt->_eip = (u32)ctxt->_eip;
2200         rc = emulate_pop(ctxt, &cs, ctxt->op_bytes);
2201         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2202                 return rc;
2203         rc = load_segment_descriptor(ctxt, (u16)cs, VCPU_SREG_CS);
2204         return rc;
2205 }
2206
2207 static int em_cmpxchg(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2208 {
2209         /* Save real source value, then compare EAX against destination. */
2210         ctxt->src.orig_val = ctxt->src.val;
2211         ctxt->src.val = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RAX);
2212         fastop(ctxt, em_cmp);
2213
2214         if (ctxt->eflags & EFLG_ZF) {
2215                 /* Success: write back to memory. */
2216                 ctxt->dst.val = ctxt->src.orig_val;
2217         } else {
2218                 /* Failure: write the value we saw to EAX. */
2219                 ctxt->dst.type = OP_REG;
2220                 ctxt->dst.addr.reg = reg_rmw(ctxt, VCPU_REGS_RAX);
2221         }
2222         return X86EMUL_CONTINUE;
2223 }
2224
2225 static int em_lseg(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2226 {
2227         int seg = ctxt->src2.val;
2228         unsigned short sel;
2229         int rc;
2230
2231         memcpy(&sel, ctxt->src.valptr + ctxt->op_bytes, 2);
2232
2233         rc = load_segment_descriptor(ctxt, sel, seg);
2234         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2235                 return rc;
2236
2237         ctxt->dst.val = ctxt->src.val;
2238         return rc;
2239 }
2240
2241 static void
2242 setup_syscalls_segments(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
2243                         struct desc_struct *cs, struct desc_struct *ss)
2244 {
2245         cs->l = 0;              /* will be adjusted later */
2246         set_desc_base(cs, 0);   /* flat segment */
2247         cs->g = 1;              /* 4kb granularity */
2248         set_desc_limit(cs, 0xfffff);    /* 4GB limit */
2249         cs->type = 0x0b;        /* Read, Execute, Accessed */
2250         cs->s = 1;
2251         cs->dpl = 0;            /* will be adjusted later */
2252         cs->p = 1;
2253         cs->d = 1;
2254         cs->avl = 0;
2255
2256         set_desc_base(ss, 0);   /* flat segment */
2257         set_desc_limit(ss, 0xfffff);    /* 4GB limit */
2258         ss->g = 1;              /* 4kb granularity */
2259         ss->s = 1;
2260         ss->type = 0x03;        /* Read/Write, Accessed */
2261         ss->d = 1;              /* 32bit stack segment */
2262         ss->dpl = 0;
2263         ss->p = 1;
2264         ss->l = 0;
2265         ss->avl = 0;
2266 }
2267
2268 static bool vendor_intel(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2269 {
2270         u32 eax, ebx, ecx, edx;
2271
2272         eax = ecx = 0;
2273         ctxt->ops->get_cpuid(ctxt, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
2274         return ebx == X86EMUL_CPUID_VENDOR_GenuineIntel_ebx
2275                 && ecx == X86EMUL_CPUID_VENDOR_GenuineIntel_ecx
2276                 && edx == X86EMUL_CPUID_VENDOR_GenuineIntel_edx;
2277 }
2278
2279 static bool em_syscall_is_enabled(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2280 {
2281         const struct x86_emulate_ops *ops = ctxt->ops;
2282         u32 eax, ebx, ecx, edx;
2283
2284         /*
2285          * syscall should always be enabled in longmode - so only become
2286          * vendor specific (cpuid) if other modes are active...
2287          */
2288         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64)
2289                 return true;
2290
2291         eax = 0x00000000;
2292         ecx = 0x00000000;
2293         ops->get_cpuid(ctxt, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
2294         /*
2295          * Intel ("GenuineIntel")
2296          * remark: Intel CPUs only support "syscall" in 64bit
2297          * longmode. Also an 64bit guest with a
2298          * 32bit compat-app running will #UD !! While this
2299          * behaviour can be fixed (by emulating) into AMD
2300          * response - CPUs of AMD can't behave like Intel.
2301          */
2302         if (ebx == X86EMUL_CPUID_VENDOR_GenuineIntel_ebx &&
2303             ecx == X86EMUL_CPUID_VENDOR_GenuineIntel_ecx &&
2304             edx == X86EMUL_CPUID_VENDOR_GenuineIntel_edx)
2305                 return false;
2306
2307         /* AMD ("AuthenticAMD") */
2308         if (ebx == X86EMUL_CPUID_VENDOR_AuthenticAMD_ebx &&
2309             ecx == X86EMUL_CPUID_VENDOR_AuthenticAMD_ecx &&
2310             edx == X86EMUL_CPUID_VENDOR_AuthenticAMD_edx)
2311                 return true;
2312
2313         /* AMD ("AMDisbetter!") */
2314         if (ebx == X86EMUL_CPUID_VENDOR_AMDisbetterI_ebx &&
2315             ecx == X86EMUL_CPUID_VENDOR_AMDisbetterI_ecx &&
2316             edx == X86EMUL_CPUID_VENDOR_AMDisbetterI_edx)
2317                 return true;
2318
2319         /* default: (not Intel, not AMD), apply Intel's stricter rules... */
2320         return false;
2321 }
2322
2323 static int em_syscall(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2324 {
2325         const struct x86_emulate_ops *ops = ctxt->ops;
2326         struct desc_struct cs, ss;
2327         u64 msr_data;
2328         u16 cs_sel, ss_sel;
2329         u64 efer = 0;
2330
2331         /* syscall is not available in real mode */
2332         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_REAL ||
2333             ctxt->mode == X86EMUL_MODE_VM86)
2334                 return emulate_ud(ctxt);
2335
2336         if (!(em_syscall_is_enabled(ctxt)))
2337                 return emulate_ud(ctxt);
2338
2339         ops->get_msr(ctxt, MSR_EFER, &efer);
2340         setup_syscalls_segments(ctxt, &cs, &ss);
2341
2342         if (!(efer & EFER_SCE))
2343                 return emulate_ud(ctxt);
2344
2345         ops->get_msr(ctxt, MSR_STAR, &msr_data);
2346         msr_data >>= 32;
2347         cs_sel = (u16)(msr_data & 0xfffc);
2348         ss_sel = (u16)(msr_data + 8);
2349
2350         if (efer & EFER_LMA) {
2351                 cs.d = 0;
2352                 cs.l = 1;
2353         }
2354         ops->set_segment(ctxt, cs_sel, &cs, 0, VCPU_SREG_CS);
2355         ops->set_segment(ctxt, ss_sel, &ss, 0, VCPU_SREG_SS);
2356
2357         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RCX) = ctxt->_eip;
2358         if (efer & EFER_LMA) {
2359 #ifdef CONFIG_X86_64
2360                 *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_R11) = ctxt->eflags & ~EFLG_RF;
2361
2362                 ops->get_msr(ctxt,
2363                              ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64 ?
2364                              MSR_LSTAR : MSR_CSTAR, &msr_data);
2365                 ctxt->_eip = msr_data;
2366
2367                 ops->get_msr(ctxt, MSR_SYSCALL_MASK, &msr_data);
2368                 ctxt->eflags &= ~(msr_data | EFLG_RF);
2369 #endif
2370         } else {
2371                 /* legacy mode */
2372                 ops->get_msr(ctxt, MSR_STAR, &msr_data);
2373                 ctxt->_eip = (u32)msr_data;
2374
2375                 ctxt->eflags &= ~(EFLG_VM | EFLG_IF | EFLG_RF);
2376         }
2377
2378         return X86EMUL_CONTINUE;
2379 }
2380
2381 static int em_sysenter(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2382 {
2383         const struct x86_emulate_ops *ops = ctxt->ops;
2384         struct desc_struct cs, ss;
2385         u64 msr_data;
2386         u16 cs_sel, ss_sel;
2387         u64 efer = 0;
2388
2389         ops->get_msr(ctxt, MSR_EFER, &efer);
2390         /* inject #GP if in real mode */
2391         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_REAL)
2392                 return emulate_gp(ctxt, 0);
2393
2394         /*
2395          * Not recognized on AMD in compat mode (but is recognized in legacy
2396          * mode).
2397          */
2398         if ((ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT32) && (efer & EFER_LMA)
2399             && !vendor_intel(ctxt))
2400                 return emulate_ud(ctxt);
2401
2402         /* XXX sysenter/sysexit have not been tested in 64bit mode.
2403         * Therefore, we inject an #UD.
2404         */
2405         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64)
2406                 return emulate_ud(ctxt);
2407
2408         setup_syscalls_segments(ctxt, &cs, &ss);
2409
2410         ops->get_msr(ctxt, MSR_IA32_SYSENTER_CS, &msr_data);
2411         switch (ctxt->mode) {
2412         case X86EMUL_MODE_PROT32:
2413                 if ((msr_data & 0xfffc) == 0x0)
2414                         return emulate_gp(ctxt, 0);
2415                 break;
2416         case X86EMUL_MODE_PROT64:
2417                 if (msr_data == 0x0)
2418                         return emulate_gp(ctxt, 0);
2419                 break;
2420         default:
2421                 break;
2422         }
2423
2424         ctxt->eflags &= ~(EFLG_VM | EFLG_IF | EFLG_RF);
2425         cs_sel = (u16)msr_data;
2426         cs_sel &= ~SELECTOR_RPL_MASK;
2427         ss_sel = cs_sel + 8;
2428         ss_sel &= ~SELECTOR_RPL_MASK;
2429         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64 || (efer & EFER_LMA)) {
2430                 cs.d = 0;
2431                 cs.l = 1;
2432         }
2433
2434         ops->set_segment(ctxt, cs_sel, &cs, 0, VCPU_SREG_CS);
2435         ops->set_segment(ctxt, ss_sel, &ss, 0, VCPU_SREG_SS);
2436
2437         ops->get_msr(ctxt, MSR_IA32_SYSENTER_EIP, &msr_data);
2438         ctxt->_eip = msr_data;
2439
2440         ops->get_msr(ctxt, MSR_IA32_SYSENTER_ESP, &msr_data);
2441         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RSP) = msr_data;
2442
2443         return X86EMUL_CONTINUE;
2444 }
2445
2446 static int em_sysexit(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2447 {
2448         const struct x86_emulate_ops *ops = ctxt->ops;
2449         struct desc_struct cs, ss;
2450         u64 msr_data;
2451         int usermode;
2452         u16 cs_sel = 0, ss_sel = 0;
2453
2454         /* inject #GP if in real mode or Virtual 8086 mode */
2455         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_REAL ||
2456             ctxt->mode == X86EMUL_MODE_VM86)
2457                 return emulate_gp(ctxt, 0);
2458
2459         setup_syscalls_segments(ctxt, &cs, &ss);
2460
2461         if ((ctxt->rex_prefix & 0x8) != 0x0)
2462                 usermode = X86EMUL_MODE_PROT64;
2463         else
2464                 usermode = X86EMUL_MODE_PROT32;
2465
2466         cs.dpl = 3;
2467         ss.dpl = 3;
2468         ops->get_msr(ctxt, MSR_IA32_SYSENTER_CS, &msr_data);
2469         switch (usermode) {
2470         case X86EMUL_MODE_PROT32:
2471                 cs_sel = (u16)(msr_data + 16);
2472                 if ((msr_data & 0xfffc) == 0x0)
2473                         return emulate_gp(ctxt, 0);
2474                 ss_sel = (u16)(msr_data + 24);
2475                 break;
2476         case X86EMUL_MODE_PROT64:
2477                 cs_sel = (u16)(msr_data + 32);
2478                 if (msr_data == 0x0)
2479                         return emulate_gp(ctxt, 0);
2480                 ss_sel = cs_sel + 8;
2481                 cs.d = 0;
2482                 cs.l = 1;
2483                 break;
2484         }
2485         cs_sel |= SELECTOR_RPL_MASK;
2486         ss_sel |= SELECTOR_RPL_MASK;
2487
2488         ops->set_segment(ctxt, cs_sel, &cs, 0, VCPU_SREG_CS);
2489         ops->set_segment(ctxt, ss_sel, &ss, 0, VCPU_SREG_SS);
2490
2491         ctxt->_eip = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RDX);
2492         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RSP) = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RCX);
2493
2494         return X86EMUL_CONTINUE;
2495 }
2496
2497 static bool emulator_bad_iopl(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2498 {
2499         int iopl;
2500         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_REAL)
2501                 return false;
2502         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_VM86)
2503                 return true;
2504         iopl = (ctxt->eflags & X86_EFLAGS_IOPL) >> IOPL_SHIFT;
2505         return ctxt->ops->cpl(ctxt) > iopl;
2506 }
2507
2508 static bool emulator_io_port_access_allowed(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
2509                                             u16 port, u16 len)
2510 {
2511         const struct x86_emulate_ops *ops = ctxt->ops;
2512         struct desc_struct tr_seg;
2513         u32 base3;
2514         int r;
2515         u16 tr, io_bitmap_ptr, perm, bit_idx = port & 0x7;
2516         unsigned mask = (1 << len) - 1;
2517         unsigned long base;
2518
2519         ops->get_segment(ctxt, &tr, &tr_seg, &base3, VCPU_SREG_TR);
2520         if (!tr_seg.p)
2521                 return false;
2522         if (desc_limit_scaled(&tr_seg) < 103)
2523                 return false;
2524         base = get_desc_base(&tr_seg);
2525 #ifdef CONFIG_X86_64
2526         base |= ((u64)base3) << 32;
2527 #endif
2528         r = ops->read_std(ctxt, base + 102, &io_bitmap_ptr, 2, NULL);
2529         if (r != X86EMUL_CONTINUE)
2530                 return false;
2531         if (io_bitmap_ptr + port/8 > desc_limit_scaled(&tr_seg))
2532                 return false;
2533         r = ops->read_std(ctxt, base + io_bitmap_ptr + port/8, &perm, 2, NULL);
2534         if (r != X86EMUL_CONTINUE)
2535                 return false;
2536         if ((perm >> bit_idx) & mask)
2537                 return false;
2538         return true;
2539 }
2540
2541 static bool emulator_io_permited(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
2542                                  u16 port, u16 len)
2543 {
2544         if (ctxt->perm_ok)
2545                 return true;
2546
2547         if (emulator_bad_iopl(ctxt))
2548                 if (!emulator_io_port_access_allowed(ctxt, port, len))
2549                         return false;
2550
2551         ctxt->perm_ok = true;
2552
2553         return true;
2554 }
2555
2556 static void save_state_to_tss16(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
2557                                 struct tss_segment_16 *tss)
2558 {
2559         tss->ip = ctxt->_eip;
2560         tss->flag = ctxt->eflags;
2561         tss->ax = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RAX);
2562         tss->cx = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RCX);
2563         tss->dx = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RDX);
2564         tss->bx = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RBX);
2565         tss->sp = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RSP);
2566         tss->bp = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RBP);
2567         tss->si = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RSI);
2568         tss->di = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RDI);
2569
2570         tss->es = get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_ES);
2571         tss->cs = get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_CS);
2572         tss->ss = get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_SS);
2573         tss->ds = get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_DS);
2574         tss->ldt = get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_LDTR);
2575 }
2576
2577 static int load_state_from_tss16(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
2578                                  struct tss_segment_16 *tss)
2579 {
2580         int ret;
2581
2582         ctxt->_eip = tss->ip;
2583         ctxt->eflags = tss->flag | 2;
2584         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RAX) = tss->ax;
2585         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RCX) = tss->cx;
2586         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RDX) = tss->dx;
2587         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RBX) = tss->bx;
2588         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RSP) = tss->sp;
2589         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RBP) = tss->bp;
2590         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RSI) = tss->si;
2591         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RDI) = tss->di;
2592
2593         /*
2594          * SDM says that segment selectors are loaded before segment
2595          * descriptors
2596          */
2597         set_segment_selector(ctxt, tss->ldt, VCPU_SREG_LDTR);
2598         set_segment_selector(ctxt, tss->es, VCPU_SREG_ES);
2599         set_segment_selector(ctxt, tss->cs, VCPU_SREG_CS);
2600         set_segment_selector(ctxt, tss->ss, VCPU_SREG_SS);
2601         set_segment_selector(ctxt, tss->ds, VCPU_SREG_DS);
2602
2603         /*
2604          * Now load segment descriptors. If fault happens at this stage
2605          * it is handled in a context of new task
2606          */
2607         ret = load_segment_descriptor(ctxt, tss->ldt, VCPU_SREG_LDTR);
2608         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2609                 return ret;
2610         ret = load_segment_descriptor(ctxt, tss->es, VCPU_SREG_ES);
2611         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2612                 return ret;
2613         ret = load_segment_descriptor(ctxt, tss->cs, VCPU_SREG_CS);
2614         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2615                 return ret;
2616         ret = load_segment_descriptor(ctxt, tss->ss, VCPU_SREG_SS);
2617         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2618                 return ret;
2619         ret = load_segment_descriptor(ctxt, tss->ds, VCPU_SREG_DS);
2620         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2621                 return ret;
2622
2623         return X86EMUL_CONTINUE;
2624 }
2625
2626 static int task_switch_16(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
2627                           u16 tss_selector, u16 old_tss_sel,
2628                           ulong old_tss_base, struct desc_struct *new_desc)
2629 {
2630         const struct x86_emulate_ops *ops = ctxt->ops;
2631         struct tss_segment_16 tss_seg;
2632         int ret;
2633         u32 new_tss_base = get_desc_base(new_desc);
2634
2635         ret = ops->read_std(ctxt, old_tss_base, &tss_seg, sizeof tss_seg,
2636                             &ctxt->exception);
2637         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2638                 /* FIXME: need to provide precise fault address */
2639                 return ret;
2640
2641         save_state_to_tss16(ctxt, &tss_seg);
2642
2643         ret = ops->write_std(ctxt, old_tss_base, &tss_seg, sizeof tss_seg,
2644                              &ctxt->exception);
2645         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2646                 /* FIXME: need to provide precise fault address */
2647                 return ret;
2648
2649         ret = ops->read_std(ctxt, new_tss_base, &tss_seg, sizeof tss_seg,
2650                             &ctxt->exception);
2651         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2652                 /* FIXME: need to provide precise fault address */
2653                 return ret;
2654
2655         if (old_tss_sel != 0xffff) {
2656                 tss_seg.prev_task_link = old_tss_sel;
2657
2658                 ret = ops->write_std(ctxt, new_tss_base,
2659                                      &tss_seg.prev_task_link,
2660                                      sizeof tss_seg.prev_task_link,
2661                                      &ctxt->exception);
2662                 if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2663                         /* FIXME: need to provide precise fault address */
2664                         return ret;
2665         }
2666
2667         return load_state_from_tss16(ctxt, &tss_seg);
2668 }
2669
2670 static void save_state_to_tss32(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
2671                                 struct tss_segment_32 *tss)
2672 {
2673         tss->cr3 = ctxt->ops->get_cr(ctxt, 3);
2674         tss->eip = ctxt->_eip;
2675         tss->eflags = ctxt->eflags;
2676         tss->eax = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RAX);
2677         tss->ecx = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RCX);
2678         tss->edx = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RDX);
2679         tss->ebx = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RBX);
2680         tss->esp = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RSP);
2681         tss->ebp = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RBP);
2682         tss->esi = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RSI);
2683         tss->edi = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RDI);
2684
2685         tss->es = get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_ES);
2686         tss->cs = get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_CS);
2687         tss->ss = get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_SS);
2688         tss->ds = get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_DS);
2689         tss->fs = get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_FS);
2690         tss->gs = get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_GS);
2691         tss->ldt_selector = get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_LDTR);
2692 }
2693
2694 static int load_state_from_tss32(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
2695                                  struct tss_segment_32 *tss)
2696 {
2697         int ret;
2698
2699         if (ctxt->ops->set_cr(ctxt, 3, tss->cr3))
2700                 return emulate_gp(ctxt, 0);
2701         ctxt->_eip = tss->eip;
2702         ctxt->eflags = tss->eflags | 2;
2703
2704         /* General purpose registers */
2705         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RAX) = tss->eax;
2706         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RCX) = tss->ecx;
2707         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RDX) = tss->edx;
2708         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RBX) = tss->ebx;
2709         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RSP) = tss->esp;
2710         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RBP) = tss->ebp;
2711         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RSI) = tss->esi;
2712         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RDI) = tss->edi;
2713
2714         /*
2715          * SDM says that segment selectors are loaded before segment
2716          * descriptors
2717          */
2718         set_segment_selector(ctxt, tss->ldt_selector, VCPU_SREG_LDTR);
2719         set_segment_selector(ctxt, tss->es, VCPU_SREG_ES);
2720         set_segment_selector(ctxt, tss->cs, VCPU_SREG_CS);
2721         set_segment_selector(ctxt, tss->ss, VCPU_SREG_SS);
2722         set_segment_selector(ctxt, tss->ds, VCPU_SREG_DS);
2723         set_segment_selector(ctxt, tss->fs, VCPU_SREG_FS);
2724         set_segment_selector(ctxt, tss->gs, VCPU_SREG_GS);
2725
2726         /*
2727          * If we're switching between Protected Mode and VM86, we need to make
2728          * sure to update the mode before loading the segment descriptors so
2729          * that the selectors are interpreted correctly.
2730          *
2731          * Need to get rflags to the vcpu struct immediately because it
2732          * influences the CPL which is checked at least when loading the segment
2733          * descriptors and when pushing an error code to the new kernel stack.
2734          *
2735          * TODO Introduce a separate ctxt->ops->set_cpl callback
2736          */
2737         if (ctxt->eflags & X86_EFLAGS_VM)
2738                 ctxt->mode = X86EMUL_MODE_VM86;
2739         else
2740                 ctxt->mode = X86EMUL_MODE_PROT32;
2741
2742         ctxt->ops->set_rflags(ctxt, ctxt->eflags);
2743
2744         /*
2745          * Now load segment descriptors. If fault happenes at this stage
2746          * it is handled in a context of new task
2747          */
2748         ret = load_segment_descriptor(ctxt, tss->ldt_selector, VCPU_SREG_LDTR);
2749         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2750                 return ret;
2751         ret = load_segment_descriptor(ctxt, tss->es, VCPU_SREG_ES);
2752         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2753                 return ret;
2754         ret = load_segment_descriptor(ctxt, tss->cs, VCPU_SREG_CS);
2755         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2756                 return ret;
2757         ret = load_segment_descriptor(ctxt, tss->ss, VCPU_SREG_SS);
2758         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2759                 return ret;
2760         ret = load_segment_descriptor(ctxt, tss->ds, VCPU_SREG_DS);
2761         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2762                 return ret;
2763         ret = load_segment_descriptor(ctxt, tss->fs, VCPU_SREG_FS);
2764         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2765                 return ret;
2766         ret = load_segment_descriptor(ctxt, tss->gs, VCPU_SREG_GS);
2767         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2768                 return ret;
2769
2770         return X86EMUL_CONTINUE;
2771 }
2772
2773 static int task_switch_32(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
2774                           u16 tss_selector, u16 old_tss_sel,
2775                           ulong old_tss_base, struct desc_struct *new_desc)
2776 {
2777         const struct x86_emulate_ops *ops = ctxt->ops;
2778         struct tss_segment_32 tss_seg;
2779         int ret;
2780         u32 new_tss_base = get_desc_base(new_desc);
2781
2782         ret = ops->read_std(ctxt, old_tss_base, &tss_seg, sizeof tss_seg,
2783                             &ctxt->exception);
2784         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2785                 /* FIXME: need to provide precise fault address */
2786                 return ret;
2787
2788         save_state_to_tss32(ctxt, &tss_seg);
2789
2790         ret = ops->write_std(ctxt, old_tss_base, &tss_seg, sizeof tss_seg,
2791                              &ctxt->exception);
2792         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2793                 /* FIXME: need to provide precise fault address */
2794                 return ret;
2795
2796         ret = ops->read_std(ctxt, new_tss_base, &tss_seg, sizeof tss_seg,
2797                             &ctxt->exception);
2798         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2799                 /* FIXME: need to provide precise fault address */
2800                 return ret;
2801
2802         if (old_tss_sel != 0xffff) {
2803                 tss_seg.prev_task_link = old_tss_sel;
2804
2805                 ret = ops->write_std(ctxt, new_tss_base,
2806                                      &tss_seg.prev_task_link,
2807                                      sizeof tss_seg.prev_task_link,
2808                                      &ctxt->exception);
2809                 if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2810                         /* FIXME: need to provide precise fault address */
2811                         return ret;
2812         }
2813
2814         return load_state_from_tss32(ctxt, &tss_seg);
2815 }
2816
2817 static int emulator_do_task_switch(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
2818                                    u16 tss_selector, int idt_index, int reason,
2819                                    bool has_error_code, u32 error_code)
2820 {
2821         const struct x86_emulate_ops *ops = ctxt->ops;
2822         struct desc_struct curr_tss_desc, next_tss_desc;
2823         int ret;
2824         u16 old_tss_sel = get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_TR);
2825         ulong old_tss_base =
2826                 ops->get_cached_segment_base(ctxt, VCPU_SREG_TR);
2827         u32 desc_limit;
2828         ulong desc_addr;
2829
2830         /* FIXME: old_tss_base == ~0 ? */
2831
2832         ret = read_segment_descriptor(ctxt, tss_selector, &next_tss_desc, &desc_addr);
2833         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2834                 return ret;
2835         ret = read_segment_descriptor(ctxt, old_tss_sel, &curr_tss_desc, &desc_addr);
2836         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2837                 return ret;
2838
2839         /* FIXME: check that next_tss_desc is tss */
2840
2841         /*
2842          * Check privileges. The three cases are task switch caused by...
2843          *
2844          * 1. jmp/call/int to task gate: Check against DPL of the task gate
2845          * 2. Exception/IRQ/iret: No check is performed
2846          * 3. jmp/call to TSS: Check against DPL of the TSS
2847          */
2848         if (reason == TASK_SWITCH_GATE) {
2849                 if (idt_index != -1) {
2850                         /* Software interrupts */
2851                         struct desc_struct task_gate_desc;
2852                         int dpl;
2853
2854                         ret = read_interrupt_descriptor(ctxt, idt_index,
2855                                                         &task_gate_desc);
2856                         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2857                                 return ret;
2858
2859                         dpl = task_gate_desc.dpl;
2860                         if ((tss_selector & 3) > dpl || ops->cpl(ctxt) > dpl)
2861                                 return emulate_gp(ctxt, (idt_index << 3) | 0x2);
2862                 }
2863         } else if (reason != TASK_SWITCH_IRET) {
2864                 int dpl = next_tss_desc.dpl;
2865                 if ((tss_selector & 3) > dpl || ops->cpl(ctxt) > dpl)
2866                         return emulate_gp(ctxt, tss_selector);
2867         }
2868
2869
2870         desc_limit = desc_limit_scaled(&next_tss_desc);
2871         if (!next_tss_desc.p ||
2872             ((desc_limit < 0x67 && (next_tss_desc.type & 8)) ||
2873              desc_limit < 0x2b)) {
2874                 emulate_ts(ctxt, tss_selector & 0xfffc);
2875                 return X86EMUL_PROPAGATE_FAULT;
2876         }
2877
2878         if (reason == TASK_SWITCH_IRET || reason == TASK_SWITCH_JMP) {
2879                 curr_tss_desc.type &= ~(1 << 1); /* clear busy flag */
2880                 write_segment_descriptor(ctxt, old_tss_sel, &curr_tss_desc);
2881         }
2882
2883         if (reason == TASK_SWITCH_IRET)
2884                 ctxt->eflags = ctxt->eflags & ~X86_EFLAGS_NT;
2885
2886         /* set back link to prev task only if NT bit is set in eflags
2887            note that old_tss_sel is not used after this point */
2888         if (reason != TASK_SWITCH_CALL && reason != TASK_SWITCH_GATE)
2889                 old_tss_sel = 0xffff;
2890
2891         if (next_tss_desc.type & 8)
2892                 ret = task_switch_32(ctxt, tss_selector, old_tss_sel,
2893                                      old_tss_base, &next_tss_desc);
2894         else
2895                 ret = task_switch_16(ctxt, tss_selector, old_tss_sel,
2896                                      old_tss_base, &next_tss_desc);
2897         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2898                 return ret;
2899
2900         if (reason == TASK_SWITCH_CALL || reason == TASK_SWITCH_GATE)
2901                 ctxt->eflags = ctxt->eflags | X86_EFLAGS_NT;
2902
2903         if (reason != TASK_SWITCH_IRET) {
2904                 next_tss_desc.type |= (1 << 1); /* set busy flag */
2905                 write_segment_descriptor(ctxt, tss_selector, &next_tss_desc);
2906         }
2907
2908         ops->set_cr(ctxt, 0,  ops->get_cr(ctxt, 0) | X86_CR0_TS);
2909         ops->set_segment(ctxt, tss_selector, &next_tss_desc, 0, VCPU_SREG_TR);
2910
2911         if (has_error_code) {
2912                 ctxt->op_bytes = ctxt->ad_bytes = (next_tss_desc.type & 8) ? 4 : 2;
2913                 ctxt->lock_prefix = 0;
2914                 ctxt->src.val = (unsigned long) error_code;
2915                 ret = em_push(ctxt);
2916         }
2917
2918         return ret;
2919 }
2920
2921 int emulator_task_switch(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
2922                          u16 tss_selector, int idt_index, int reason,
2923                          bool has_error_code, u32 error_code)
2924 {
2925         int rc;
2926
2927         invalidate_registers(ctxt);
2928         ctxt->_eip = ctxt->eip;
2929         ctxt->dst.type = OP_NONE;
2930
2931         rc = emulator_do_task_switch(ctxt, tss_selector, idt_index, reason,
2932                                      has_error_code, error_code);
2933
2934         if (rc == X86EMUL_CONTINUE) {
2935                 ctxt->eip = ctxt->_eip;
2936                 writeback_registers(ctxt);
2937         }
2938
2939         return (rc == X86EMUL_UNHANDLEABLE) ? EMULATION_FAILED : EMULATION_OK;
2940 }
2941
2942 static void string_addr_inc(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int reg,
2943                 struct operand *op)
2944 {
2945         int df = (ctxt->eflags & EFLG_DF) ? -op->count : op->count;
2946
2947         register_address_increment(ctxt, reg_rmw(ctxt, reg), df * op->bytes);
2948         op->addr.mem.ea = register_address(ctxt, reg_read(ctxt, reg));
2949 }
2950
2951 static int em_das(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2952 {
2953         u8 al, old_al;
2954         bool af, cf, old_cf;
2955
2956         cf = ctxt->eflags & X86_EFLAGS_CF;
2957         al = ctxt->dst.val;
2958
2959         old_al = al;
2960         old_cf = cf;
2961         cf = false;
2962         af = ctxt->eflags & X86_EFLAGS_AF;
2963         if ((al & 0x0f) > 9 || af) {
2964                 al -= 6;
2965                 cf = old_cf | (al >= 250);
2966                 af = true;
2967         } else {
2968                 af = false;
2969         }
2970         if (old_al > 0x99 || old_cf) {
2971                 al -= 0x60;
2972                 cf = true;
2973         }
2974
2975         ctxt->dst.val = al;
2976         /* Set PF, ZF, SF */
2977         ctxt->src.type = OP_IMM;
2978         ctxt->src.val = 0;
2979         ctxt->src.bytes = 1;
2980         fastop(ctxt, em_or);
2981         ctxt->eflags &= ~(X86_EFLAGS_AF | X86_EFLAGS_CF);
2982         if (cf)
2983                 ctxt->eflags |= X86_EFLAGS_CF;
2984         if (af)
2985                 ctxt->eflags |= X86_EFLAGS_AF;
2986         return X86EMUL_CONTINUE;
2987 }
2988
2989 static int em_aad(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2990 {
2991         u8 al = ctxt->dst.val & 0xff;
2992         u8 ah = (ctxt->dst.val >> 8) & 0xff;
2993
2994         al = (al + (ah * ctxt->src.val)) & 0xff;
2995
2996         ctxt->dst.val = (ctxt->dst.val & 0xffff0000) | al;
2997
2998         ctxt->eflags &= ~(X86_EFLAGS_PF | X86_EFLAGS_SF | X86_EFLAGS_ZF);
2999
3000         if (!al)
3001                 ctxt->eflags |= X86_EFLAGS_ZF;
3002         if (!(al & 1))
3003                 ctxt->eflags |= X86_EFLAGS_PF;
3004         if (al & 0x80)
3005                 ctxt->eflags |= X86_EFLAGS_SF;
3006
3007         return X86EMUL_CONTINUE;
3008 }
3009
3010 static int em_call(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3011 {
3012         long rel = ctxt->src.val;
3013
3014         ctxt->src.val = (unsigned long)ctxt->_eip;
3015         jmp_rel(ctxt, rel);
3016         return em_push(ctxt);
3017 }
3018
3019 static int em_call_far(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3020 {
3021         u16 sel, old_cs;
3022         ulong old_eip;
3023         int rc;
3024
3025         old_cs = get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_CS);
3026         old_eip = ctxt->_eip;
3027
3028         memcpy(&sel, ctxt->src.valptr + ctxt->op_bytes, 2);
3029         if (load_segment_descriptor(ctxt, sel, VCPU_SREG_CS))
3030                 return X86EMUL_CONTINUE;
3031
3032         ctxt->_eip = 0;
3033         memcpy(&ctxt->_eip, ctxt->src.valptr, ctxt->op_bytes);
3034
3035         ctxt->src.val = old_cs;
3036         rc = em_push(ctxt);
3037         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
3038                 return rc;
3039
3040         ctxt->src.val = old_eip;
3041         return em_push(ctxt);
3042 }
3043
3044 static int em_ret_near_imm(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3045 {
3046         int rc;
3047
3048         ctxt->dst.type = OP_REG;
3049         ctxt->dst.addr.reg = &ctxt->_eip;
3050         ctxt->dst.bytes = ctxt->op_bytes;
3051         rc = emulate_pop(ctxt, &ctxt->dst.val, ctxt->op_bytes);
3052         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
3053                 return rc;
3054         rsp_increment(ctxt, ctxt->src.val);
3055         return X86EMUL_CONTINUE;
3056 }
3057
3058 static int em_xchg(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3059 {
3060         /* Write back the register source. */
3061         ctxt->src.val = ctxt->dst.val;
3062         write_register_operand(&ctxt->src);
3063
3064         /* Write back the memory destination with implicit LOCK prefix. */
3065         ctxt->dst.val = ctxt->src.orig_val;
3066         ctxt->lock_prefix = 1;
3067         return X86EMUL_CONTINUE;
3068 }
3069
3070 static int em_imul_3op(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3071 {
3072         ctxt->dst.val = ctxt->src2.val;
3073         return fastop(ctxt, em_imul);
3074 }
3075
3076 static int em_cwd(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3077 {
3078         ctxt->dst.type = OP_REG;
3079         ctxt->dst.bytes = ctxt->src.bytes;
3080         ctxt->dst.addr.reg = reg_rmw(ctxt, VCPU_REGS_RDX);
3081         ctxt->dst.val = ~((ctxt->src.val >> (ctxt->src.bytes * 8 - 1)) - 1);
3082
3083         return X86EMUL_CONTINUE;
3084 }
3085
3086 static int em_rdtsc(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3087 {
3088         u64 tsc = 0;
3089
3090         ctxt->ops->get_msr(ctxt, MSR_IA32_TSC, &tsc);
3091         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RAX) = (u32)tsc;
3092         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RDX) = tsc >> 32;
3093         return X86EMUL_CONTINUE;
3094 }
3095
3096 static int em_rdpmc(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3097 {
3098         u64 pmc;
3099
3100         if (ctxt->ops->read_pmc(ctxt, reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RCX), &pmc))
3101                 return emulate_gp(ctxt, 0);
3102         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RAX) = (u32)pmc;
3103         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RDX) = pmc >> 32;
3104         return X86EMUL_CONTINUE;
3105 }
3106
3107 static int em_mov(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3108 {
3109         memcpy(ctxt->dst.valptr, ctxt->src.valptr, ctxt->op_bytes);
3110         return X86EMUL_CONTINUE;
3111 }
3112
3113 static int em_cr_write(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3114 {
3115         if (ctxt->ops->set_cr(ctxt, ctxt->modrm_reg, ctxt->src.val))
3116                 return emulate_gp(ctxt, 0);
3117
3118         /* Disable writeback. */
3119         ctxt->dst.type = OP_NONE;
3120         return X86EMUL_CONTINUE;
3121 }
3122
3123 static int em_dr_write(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3124 {
3125         unsigned long val;
3126
3127         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64)
3128                 val = ctxt->src.val & ~0ULL;
3129         else
3130                 val = ctxt->src.val & ~0U;
3131
3132         /* #UD condition is already handled. */
3133         if (ctxt->ops->set_dr(ctxt, ctxt->modrm_reg, val) < 0)
3134                 return emulate_gp(ctxt, 0);
3135
3136         /* Disable writeback. */
3137         ctxt->dst.type = OP_NONE;
3138         return X86EMUL_CONTINUE;
3139 }
3140
3141 static int em_wrmsr(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3142 {
3143         u64 msr_data;
3144
3145         msr_data = (u32)reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RAX)
3146                 | ((u64)reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RDX) << 32);
3147         if (ctxt->ops->set_msr(ctxt, reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RCX), msr_data))
3148                 return emulate_gp(ctxt, 0);
3149
3150         return X86EMUL_CONTINUE;
3151 }
3152
3153 static int em_rdmsr(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3154 {
3155         u64 msr_data;
3156
3157         if (ctxt->ops->get_msr(ctxt, reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RCX), &msr_data))
3158                 return emulate_gp(ctxt, 0);
3159
3160         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RAX) = (u32)msr_data;
3161         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RDX) = msr_data >> 32;
3162         return X86EMUL_CONTINUE;
3163 }
3164
3165 static int em_mov_rm_sreg(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3166 {
3167         if (ctxt->modrm_reg > VCPU_SREG_GS)
3168                 return emulate_ud(ctxt);
3169
3170         ctxt->dst.val = get_segment_selector(ctxt, ctxt->modrm_reg);
3171         return X86EMUL_CONTINUE;
3172 }
3173
3174 static int em_mov_sreg_rm(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3175 {
3176         u16 sel = ctxt->src.val;
3177
3178         if (ctxt->modrm_reg == VCPU_SREG_CS || ctxt->modrm_reg > VCPU_SREG_GS)
3179                 return emulate_ud(ctxt);
3180
3181         if (ctxt->modrm_reg == VCPU_SREG_SS)
3182                 ctxt->interruptibility = KVM_X86_SHADOW_INT_MOV_SS;
3183
3184         /* Disable writeback. */
3185         ctxt->dst.type = OP_NONE;
3186         return load_segment_descriptor(ctxt, sel, ctxt->modrm_reg);
3187 }
3188
3189 static int em_lldt(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3190 {
3191         u16 sel = ctxt->src.val;
3192
3193         /* Disable writeback. */
3194         ctxt->dst.type = OP_NONE;
3195         return load_segment_descriptor(ctxt, sel, VCPU_SREG_LDTR);
3196 }
3197
3198 static int em_ltr(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3199 {
3200         u16 sel = ctxt->src.val;
3201
3202         /* Disable writeback. */
3203         ctxt->dst.type = OP_NONE;
3204         return load_segment_descriptor(ctxt, sel, VCPU_SREG_TR);
3205 }
3206
3207 static int em_invlpg(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3208 {
3209         int rc;
3210         ulong linear;
3211
3212         rc = linearize(ctxt, ctxt->src.addr.mem, 1, false, &linear);
3213         if (rc == X86EMUL_CONTINUE)
3214                 ctxt->ops->invlpg(ctxt, linear);
3215         /* Disable writeback. */
3216         ctxt->dst.type = OP_NONE;
3217         return X86EMUL_CONTINUE;
3218 }
3219
3220 static int em_clts(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3221 {
3222         ulong cr0;
3223
3224         cr0 = ctxt->ops->get_cr(ctxt, 0);
3225         cr0 &= ~X86_CR0_TS;
3226         ctxt->ops->set_cr(ctxt, 0, cr0);
3227         return X86EMUL_CONTINUE;
3228 }
3229
3230 static int em_vmcall(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3231 {
3232         int rc;
3233
3234         if (ctxt->modrm_mod != 3 || ctxt->modrm_rm != 1)
3235                 return X86EMUL_UNHANDLEABLE;
3236
3237         rc = ctxt->ops->fix_hypercall(ctxt);
3238         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
3239                 return rc;
3240
3241         /* Let the processor re-execute the fixed hypercall */
3242         ctxt->_eip = ctxt->eip;
3243         /* Disable writeback. */
3244         ctxt->dst.type = OP_NONE;
3245         return X86EMUL_CONTINUE;
3246 }
3247
3248 static int emulate_store_desc_ptr(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
3249                                   void (*get)(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
3250                                               struct desc_ptr *ptr))
3251 {
3252         struct desc_ptr desc_ptr;
3253
3254         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64)
3255                 ctxt->op_bytes = 8;
3256         get(ctxt, &desc_ptr);
3257         if (ctxt->op_bytes == 2) {
3258                 ctxt->op_bytes = 4;
3259                 desc_ptr.address &= 0x00ffffff;
3260         }
3261         /* Disable writeback. */
3262         ctxt->dst.type = OP_NONE;
3263         return segmented_write(ctxt, ctxt->dst.addr.mem,
3264                                &desc_ptr, 2 + ctxt->op_bytes);
3265 }
3266
3267 static int em_sgdt(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3268 {
3269         return emulate_store_desc_ptr(ctxt, ctxt->ops->get_gdt);
3270 }
3271
3272 static int em_sidt(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3273 {
3274         return emulate_store_desc_ptr(ctxt, ctxt->ops->get_idt);
3275 }
3276
3277 static int em_lgdt(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3278 {
3279         struct desc_ptr desc_ptr;
3280         int rc;
3281
3282         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64)
3283                 ctxt->op_bytes = 8;
3284         rc = read_descriptor(ctxt, ctxt->src.addr.mem,
3285                              &desc_ptr.size, &desc_ptr.address,
3286                              ctxt->op_bytes);
3287         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
3288                 return rc;
3289         ctxt->ops->set_gdt(ctxt, &desc_ptr);
3290         /* Disable writeback. */
3291         ctxt->dst.type = OP_NONE;
3292         return X86EMUL_CONTINUE;
3293 }
3294
3295 static int em_vmmcall(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3296 {
3297         int rc;
3298
3299         rc = ctxt->ops->fix_hypercall(ctxt);
3300
3301         /* Disable writeback. */
3302         ctxt->dst.type = OP_NONE;
3303         return rc;
3304 }
3305
3306 static int em_lidt(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3307 {
3308         struct desc_ptr desc_ptr;
3309         int rc;
3310
3311         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64)
3312                 ctxt->op_bytes = 8;
3313         rc = read_descriptor(ctxt, ctxt->src.addr.mem,
3314                              &desc_ptr.size, &desc_ptr.address,
3315                              ctxt->op_bytes);
3316         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
3317                 return rc;
3318         ctxt->ops->set_idt(ctxt, &desc_ptr);
3319         /* Disable writeback. */
3320         ctxt->dst.type = OP_NONE;
3321         return X86EMUL_CONTINUE;
3322 }
3323
3324 static int em_smsw(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3325 {
3326         ctxt->dst.bytes = 2;
3327         ctxt->dst.val = ctxt->ops->get_cr(ctxt, 0);
3328         return X86EMUL_CONTINUE;
3329 }
3330
3331 static int em_lmsw(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3332 {
3333         ctxt->ops->set_cr(ctxt, 0, (ctxt->ops->get_cr(ctxt, 0) & ~0x0eul)
3334                           | (ctxt->src.val & 0x0f));
3335         ctxt->dst.type = OP_NONE;
3336         return X86EMUL_CONTINUE;
3337 }
3338
3339 static int em_loop(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3340 {
3341         register_address_increment(ctxt, reg_rmw(ctxt, VCPU_REGS_RCX), -1);
3342         if ((address_mask(ctxt, reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RCX)) != 0) &&
3343             (ctxt->b == 0xe2 || test_cc(ctxt->b ^ 0x5, ctxt->eflags)))
3344                 jmp_rel(ctxt, ctxt->src.val);
3345
3346         return X86EMUL_CONTINUE;
3347 }
3348
3349 static int em_jcxz(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3350 {
3351         if (address_mask(ctxt, reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RCX)) == 0)
3352                 jmp_rel(ctxt, ctxt->src.val);
3353
3354         return X86EMUL_CONTINUE;
3355 }
3356
3357 static int em_in(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3358 {
3359         if (!pio_in_emulated(ctxt, ctxt->dst.bytes, ctxt->src.val,
3360                              &ctxt->dst.val))
3361                 return X86EMUL_IO_NEEDED;
3362
3363         return X86EMUL_CONTINUE;
3364 }
3365
3366 static int em_out(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3367 {
3368         ctxt->ops->pio_out_emulated(ctxt, ctxt->src.bytes, ctxt->dst.val,
3369                                     &ctxt->src.val, 1);
3370         /* Disable writeback. */
3371         ctxt->dst.type = OP_NONE;
3372         return X86EMUL_CONTINUE;
3373 }
3374
3375 static int em_cli(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3376 {
3377         if (emulator_bad_iopl(ctxt))
3378                 return emulate_gp(ctxt, 0);
3379
3380         ctxt->eflags &= ~X86_EFLAGS_IF;
3381         return X86EMUL_CONTINUE;
3382 }
3383
3384 static int em_sti(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3385 {
3386         if (emulator_bad_iopl(ctxt))
3387                 return emulate_gp(ctxt, 0);
3388
3389         ctxt->interruptibility = KVM_X86_SHADOW_INT_STI;
3390         ctxt->eflags |= X86_EFLAGS_IF;
3391         return X86EMUL_CONTINUE;
3392 }
3393
3394 static int em_cpuid(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3395 {
3396         u32 eax, ebx, ecx, edx;
3397
3398         eax = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RAX);
3399         ecx = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RCX);
3400         ctxt->ops->get_cpuid(ctxt, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
3401         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RAX) = eax;
3402         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RBX) = ebx;
3403         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RCX) = ecx;
3404         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RDX) = edx;
3405         return X86EMUL_CONTINUE;
3406 }
3407
3408 static int em_lahf(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3409 {
3410         *reg_rmw(ctxt, VCPU_REGS_RAX) &= ~0xff00UL;
3411         *reg_rmw(ctxt, VCPU_REGS_RAX) |= (ctxt->eflags & 0xff) << 8;
3412         return X86EMUL_CONTINUE;
3413 }
3414
3415 static int em_bswap(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3416 {
3417         switch (ctxt->op_bytes) {
3418 #ifdef CONFIG_X86_64
3419         case 8:
3420                 asm("bswap %0" : "+r"(ctxt->dst.val));
3421                 break;
3422 #endif
3423         default:
3424                 asm("bswap %0" : "+r"(*(u32 *)&ctxt->dst.val));
3425                 break;
3426         }
3427         return X86EMUL_CONTINUE;
3428 }
3429
3430 static bool valid_cr(int nr)
3431 {
3432         switch (nr) {
3433         case 0:
3434         case 2 ... 4:
3435         case 8:
3436                 return true;
3437         default:
3438                 return false;
3439         }
3440 }
3441
3442 static int check_cr_read(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3443 {
3444         if (!valid_cr(ctxt->modrm_reg))
3445                 return emulate_ud(ctxt);
3446
3447         return X86EMUL_CONTINUE;
3448 }
3449
3450 static int check_cr_write(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3451 {
3452         u64 new_val = ctxt->src.val64;
3453         int cr = ctxt->modrm_reg;
3454         u64 efer = 0;
3455
3456         static u64 cr_reserved_bits[] = {
3457                 0xffffffff00000000ULL,
3458                 0, 0, 0, /* CR3 checked later */
3459                 CR4_RESERVED_BITS,
3460                 0, 0, 0,
3461                 CR8_RESERVED_BITS,
3462         };
3463
3464         if (!valid_cr(cr))
3465                 return emulate_ud(ctxt);
3466
3467         if (new_val & cr_reserved_bits[cr])
3468                 return emulate_gp(ctxt, 0);
3469
3470         switch (cr) {
3471         case 0: {
3472                 u64 cr4;
3473                 if (((new_val & X86_CR0_PG) && !(new_val & X86_CR0_PE)) ||
3474                     ((new_val & X86_CR0_NW) && !(new_val & X86_CR0_CD)))
3475                         return emulate_gp(ctxt, 0);
3476
3477                 cr4 = ctxt->ops->get_cr(ctxt, 4);
3478                 ctxt->ops->get_msr(ctxt, MSR_EFER, &efer);
3479
3480                 if ((new_val & X86_CR0_PG) && (efer & EFER_LME) &&
3481                     !(cr4 & X86_CR4_PAE))
3482                         return emulate_gp(ctxt, 0);
3483
3484                 break;
3485                 }
3486         case 3: {
3487                 u64 rsvd = 0;
3488
3489                 ctxt->ops->get_msr(ctxt, MSR_EFER, &efer);
3490                 if (efer & EFER_LMA)
3491                         rsvd = CR3_L_MODE_RESERVED_BITS;
3492                 else if (ctxt->ops->get_cr(ctxt, 4) & X86_CR4_PAE)
3493                         rsvd = CR3_PAE_RESERVED_BITS;
3494                 else if (ctxt->ops->get_cr(ctxt, 0) & X86_CR0_PG)
3495                         rsvd = CR3_NONPAE_RESERVED_BITS;
3496
3497                 if (new_val & rsvd)
3498                         return emulate_gp(ctxt, 0);
3499
3500                 break;
3501                 }
3502         case 4: {
3503                 ctxt->ops->get_msr(ctxt, MSR_EFER, &efer);
3504
3505                 if ((efer & EFER_LMA) && !(new_val & X86_CR4_PAE))
3506                         return emulate_gp(ctxt, 0);
3507
3508                 break;
3509                 }
3510         }
3511
3512         return X86EMUL_CONTINUE;
3513 }
3514
3515 static int check_dr7_gd(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3516 {
3517         unsigned long dr7;
3518
3519         ctxt->ops->get_dr(ctxt, 7, &dr7);
3520
3521         /* Check if DR7.Global_Enable is set */
3522         return dr7 & (1 << 13);
3523 }
3524
3525 static int check_dr_read(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3526 {
3527         int dr = ctxt->modrm_reg;
3528         u64 cr4;
3529
3530         if (dr > 7)
3531                 return emulate_ud(ctxt);
3532
3533         cr4 = ctxt->ops->get_cr(ctxt, 4);
3534         if ((cr4 & X86_CR4_DE) && (dr == 4 || dr == 5))
3535                 return emulate_ud(ctxt);
3536
3537         if (check_dr7_gd(ctxt))
3538                 return emulate_db(ctxt);
3539
3540         return X86EMUL_CONTINUE;
3541 }
3542
3543 static int check_dr_write(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3544 {
3545         u64 new_val = ctxt->src.val64;
3546         int dr = ctxt->modrm_reg;
3547
3548         if ((dr == 6 || dr == 7) && (new_val & 0xffffffff00000000ULL))
3549                 return emulate_gp(ctxt, 0);
3550
3551         return check_dr_read(ctxt);
3552 }
3553
3554 static int check_svme(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3555 {
3556         u64 efer;
3557
3558         ctxt->ops->get_msr(ctxt, MSR_EFER, &efer);
3559
3560         if (!(efer & EFER_SVME))
3561                 return emulate_ud(ctxt);
3562
3563         return X86EMUL_CONTINUE;
3564 }
3565
3566 static int check_svme_pa(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3567 {
3568         u64 rax = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RAX);
3569
3570         /* Valid physical address? */
3571         if (rax & 0xffff000000000000ULL)
3572                 return emulate_gp(ctxt, 0);
3573
3574         return check_svme(ctxt);
3575 }
3576
3577 static int check_rdtsc(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3578 {
3579         u64 cr4 = ctxt->ops->get_cr(ctxt, 4);
3580
3581         if (cr4 & X86_CR4_TSD && ctxt->ops->cpl(ctxt))
3582                 return emulate_ud(ctxt);
3583
3584         return X86EMUL_CONTINUE;
3585 }
3586
3587 static int check_rdpmc(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3588 {
3589         u64 cr4 = ctxt->ops->get_cr(ctxt, 4);
3590         u64 rcx = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RCX);
3591
3592         if ((!(cr4 & X86_CR4_PCE) && ctxt->ops->cpl(ctxt)) ||
3593             (rcx > 3))
3594                 return emulate_gp(ctxt, 0);
3595
3596         return X86EMUL_CONTINUE;
3597 }
3598
3599 static int check_perm_in(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3600 {
3601         ctxt->dst.bytes = min(ctxt->dst.bytes, 4u);
3602         if (!emulator_io_permited(ctxt, ctxt->src.val, ctxt->dst.bytes))
3603                 return emulate_gp(ctxt, 0);
3604
3605         return X86EMUL_CONTINUE;
3606 }
3607
3608 static int check_perm_out(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3609 {
3610         ctxt->src.bytes = min(ctxt->src.bytes, 4u);
3611         if (!emulator_io_permited(ctxt, ctxt->dst.val, ctxt->src.bytes))
3612                 return emulate_gp(ctxt, 0);
3613
3614         return X86EMUL_CONTINUE;
3615 }
3616
3617 #define D(_y) { .flags = (_y) }
3618 #define DI(_y, _i) { .flags = (_y), .intercept = x86_intercept_##_i }
3619 #define DIP(_y, _i, _p) { .flags = (_y), .intercept = x86_intercept_##_i, \
3620                       .check_perm = (_p) }
3621 #define N    D(0)
3622 #define EXT(_f, _e) { .flags = ((_f) | RMExt), .u.group = (_e) }
3623 #define G(_f, _g) { .flags = ((_f) | Group | ModRM), .u.group = (_g) }
3624 #define GD(_f, _g) { .flags = ((_f) | GroupDual | ModRM), .u.gdual = (_g) }
3625 #define E(_f, _e) { .flags = ((_f) | Escape | ModRM), .u.esc = (_e) }
3626 #define I(_f, _e) { .flags = (_f), .u.execute = (_e) }
3627 #define F(_f, _e) { .flags = (_f) | Fastop, .u.fastop = (_e) }
3628 #define II(_f, _e, _i) \
3629         { .flags = (_f), .u.execute = (_e), .intercept = x86_intercept_##_i }
3630 #define IIP(_f, _e, _i, _p) \
3631         { .flags = (_f), .u.execute = (_e), .intercept = x86_intercept_##_i, \
3632           .check_perm = (_p) }
3633 #define GP(_f, _g) { .flags = ((_f) | Prefix), .u.gprefix = (_g) }
3634
3635 #define D2bv(_f)      D((_f) | ByteOp), D(_f)
3636 #define D2bvIP(_f, _i, _p) DIP((_f) | ByteOp, _i, _p), DIP(_f, _i, _p)
3637 #define I2bv(_f, _e)  I((_f) | ByteOp, _e), I(_f, _e)
3638 #define F2bv(_f, _e)  F((_f) | ByteOp, _e), F(_f, _e)
3639 #define I2bvIP(_f, _e, _i, _p) \
3640         IIP((_f) | ByteOp, _e, _i, _p), IIP(_f, _e, _i, _p)
3641
3642 #define F6ALU(_f, _e) F2bv((_f) | DstMem | SrcReg | ModRM, _e),         \
3643                 F2bv(((_f) | DstReg | SrcMem | ModRM) & ~Lock, _e),     \
3644                 F2bv(((_f) & ~Lock) | DstAcc | SrcImm, _e)
3645
3646 static const struct opcode group7_rm1[] = {
3647         DI(SrcNone | Priv, monitor),
3648         DI(SrcNone | Priv, mwait),
3649         N, N, N, N, N, N,
3650 };
3651
3652 static const struct opcode group7_rm3[] = {
3653         DIP(SrcNone | Prot | Priv,              vmrun,          check_svme_pa),
3654         II(SrcNone  | Prot | VendorSpecific,    em_vmmcall,     vmmcall),
3655         DIP(SrcNone | Prot | Priv,              vmload,         check_svme_pa),
3656         DIP(SrcNone | Prot | Priv,              vmsave,         check_svme_pa),
3657         DIP(SrcNone | Prot | Priv,              stgi,           check_svme),
3658         DIP(SrcNone | Prot | Priv,              clgi,           check_svme),
3659         DIP(SrcNone | Prot | Priv,              skinit,         check_svme),
3660         DIP(SrcNone | Prot | Priv,              invlpga,        check_svme),
3661 };
3662
3663 static const struct opcode group7_rm7[] = {
3664         N,
3665         DIP(SrcNone, rdtscp, check_rdtsc),
3666         N, N, N, N, N, N,
3667 };
3668
3669 static const struct opcode group1[] = {
3670         F(Lock, em_add),
3671         F(Lock | PageTable, em_or),
3672         F(Lock, em_adc),
3673         F(Lock, em_sbb),
3674         F(Lock | PageTable, em_and),
3675         F(Lock, em_sub),
3676         F(Lock, em_xor),
3677         F(NoWrite, em_cmp),
3678 };
3679
3680 static const struct opcode group1A[] = {
3681         I(DstMem | SrcNone | Mov | Stack, em_pop), N, N, N, N, N, N, N,
3682 };
3683
3684 static const struct opcode group2[] = {
3685         F(DstMem | ModRM, em_rol),
3686         F(DstMem | ModRM, em_ror),
3687         F(DstMem | ModRM, em_rcl),
3688         F(DstMem | ModRM, em_rcr),
3689         F(DstMem | ModRM, em_shl),
3690         F(DstMem | ModRM, em_shr),
3691         F(DstMem | ModRM, em_shl),
3692         F(DstMem | ModRM, em_sar),
3693 };
3694
3695 static const struct opcode group3[] = {
3696         F(DstMem | SrcImm | NoWrite, em_test),
3697         F(DstMem | SrcImm | NoWrite, em_test),
3698         F(DstMem | SrcNone | Lock, em_not),
3699         F(DstMem | SrcNone | Lock, em_neg),
3700         I(SrcMem, em_mul_ex),
3701         I(SrcMem, em_imul_ex),
3702         I(SrcMem, em_div_ex),
3703         I(SrcMem, em_idiv_ex),
3704 };
3705
3706 static const struct opcode group4[] = {
3707         F(ByteOp | DstMem | SrcNone | Lock, em_inc),
3708         F(ByteOp | DstMem | SrcNone | Lock, em_dec),
3709         N, N, N, N, N, N,
3710 };
3711
3712 static const struct opcode group5[] = {
3713         F(DstMem | SrcNone | Lock,              em_inc),
3714         F(DstMem | SrcNone | Lock,              em_dec),
3715         I(SrcMem | Stack,                       em_grp45),
3716         I(SrcMemFAddr | ImplicitOps | Stack,    em_call_far),
3717         I(SrcMem | Stack,                       em_grp45),
3718         I(SrcMemFAddr | ImplicitOps,            em_grp45),
3719         I(SrcMem | Stack,                       em_grp45), N,
3720 };
3721
3722 static const struct opcode group6[] = {
3723         DI(Prot,        sldt),
3724         DI(Prot,        str),
3725         II(Prot | Priv | SrcMem16, em_lldt, lldt),
3726         II(Prot | Priv | SrcMem16, em_ltr, ltr),
3727         N, N, N, N,
3728 };
3729
3730 static const struct group_dual group7 = { {
3731         II(Mov | DstMem | Priv,                 em_sgdt, sgdt),
3732         II(Mov | DstMem | Priv,                 em_sidt, sidt),
3733         II(SrcMem | Priv,                       em_lgdt, lgdt),
3734         II(SrcMem | Priv,                       em_lidt, lidt),
3735         II(SrcNone | DstMem | Mov,              em_smsw, smsw), N,
3736         II(SrcMem16 | Mov | Priv,               em_lmsw, lmsw),
3737         II(SrcMem | ByteOp | Priv | NoAccess,   em_invlpg, invlpg),
3738 }, {
3739         I(SrcNone | Priv | VendorSpecific,      em_vmcall),
3740         EXT(0, group7_rm1),
3741         N, EXT(0, group7_rm3),
3742         II(SrcNone | DstMem | Mov,              em_smsw, smsw), N,
3743         II(SrcMem16 | Mov | Priv,               em_lmsw, lmsw),
3744         EXT(0, group7_rm7),
3745 } };
3746
3747 static const struct opcode group8[] = {
3748         N, N, N, N,
3749         F(DstMem | SrcImmByte | NoWrite,                em_bt),
3750         F(DstMem | SrcImmByte | Lock | PageTable,       em_bts),
3751         F(DstMem | SrcImmByte | Lock,                   em_btr),
3752         F(DstMem | SrcImmByte | Lock | PageTable,       em_btc),
3753 };
3754
3755 static const struct group_dual group9 = { {
3756         N, I(DstMem64 | Lock | PageTable, em_cmpxchg8b), N, N, N, N, N, N,
3757 }, {
3758         N, N, N, N, N, N, N, N,
3759 } };
3760
3761 static const struct opcode group11[] = {
3762         I(DstMem | SrcImm | Mov | PageTable, em_mov),
3763         X7(D(Undefined)),
3764 };
3765
3766 static const struct gprefix pfx_0f_6f_0f_7f = {
3767         I(Mmx, em_mov), I(Sse | Aligned, em_mov), N, I(Sse | Unaligned, em_mov),
3768 };
3769
3770 static const struct gprefix pfx_vmovntpx = {
3771         I(0, em_mov), N, N, N,
3772 };
3773
3774 static const struct escape escape_d9 = { {
3775         N, N, N, N, N, N, N, I(DstMem, em_fnstcw),
3776 }, {
3777         /* 0xC0 - 0xC7 */
3778         N, N, N, N, N, N, N, N,
3779         /* 0xC8 - 0xCF */
3780         N, N, N, N, N, N, N, N,
3781         /* 0xD0 - 0xC7 */
3782         N, N, N, N, N, N, N, N,
3783         /* 0xD8 - 0xDF */
3784         N, N, N, N, N, N, N, N,
3785         /* 0xE0 - 0xE7 */
3786         N, N, N, N, N, N, N, N,
3787         /* 0xE8 - 0xEF */
3788         N, N, N, N, N, N, N, N,
3789         /* 0xF0 - 0xF7 */
3790         N, N, N, N, N, N, N, N,
3791         /* 0xF8 - 0xFF */
3792         N, N, N, N, N, N, N, N,
3793 } };
3794
3795 static const struct escape escape_db = { {
3796         N, N, N, N, N, N, N, N,
3797 }, {
3798         /* 0xC0 - 0xC7 */
3799         N, N, N, N, N, N, N, N,
3800         /* 0xC8 - 0xCF */
3801         N, N, N, N, N, N, N, N,
3802         /* 0xD0 - 0xC7 */
3803         N, N, N, N, N, N, N, N,
3804         /* 0xD8 - 0xDF */
3805         N, N, N, N, N, N, N, N,
3806         /* 0xE0 - 0xE7 */
3807         N, N, N, I(ImplicitOps, em_fninit), N, N, N, N,
3808         /* 0xE8 - 0xEF */
3809         N, N, N, N, N, N, N, N,
3810         /* 0xF0 - 0xF7 */
3811         N, N, N, N, N, N, N, N,
3812         /* 0xF8 - 0xFF */
3813         N, N, N, N, N, N, N, N,
3814 } };
3815
3816 static const struct escape escape_dd = { {
3817         N, N, N, N, N, N, N, I(DstMem, em_fnstsw),
3818 }, {
3819         /* 0xC0 - 0xC7 */
3820         N, N, N, N, N, N, N, N,
3821         /* 0xC8 - 0xCF */
3822         N, N, N, N, N, N, N, N,
3823         /* 0xD0 - 0xC7 */
3824         N, N, N, N, N, N, N, N,
3825         /* 0xD8 - 0xDF */
3826         N, N, N, N, N, N, N, N,
3827         /* 0xE0 - 0xE7 */
3828         N, N, N, N, N, N, N, N,
3829         /* 0xE8 - 0xEF */
3830         N, N, N, N, N, N, N, N,
3831         /* 0xF0 - 0xF7 */
3832         N, N, N, N, N, N, N, N,
3833         /* 0xF8 - 0xFF */
3834         N, N, N, N, N, N, N, N,
3835 } };
3836
3837 static const struct opcode opcode_table[256] = {
3838         /* 0x00 - 0x07 */
3839         F6ALU(Lock, em_add),
3840         I(ImplicitOps | Stack | No64 | Src2ES, em_push_sreg),
3841         I(ImplicitOps | Stack | No64 | Src2ES, em_pop_sreg),
3842         /* 0x08 - 0x0F */
3843         F6ALU(Lock | PageTable, em_or),
3844         I(ImplicitOps | Stack | No64 | Src2CS, em_push_sreg),
3845         N,
3846         /* 0x10 - 0x17 */
3847         F6ALU(Lock, em_adc),
3848         I(ImplicitOps | Stack | No64 | Src2SS, em_push_sreg),
3849         I(ImplicitOps | Stack | No64 | Src2SS, em_pop_sreg),
3850         /* 0x18 - 0x1F */
3851         F6ALU(Lock, em_sbb),
3852         I(ImplicitOps | Stack | No64 | Src2DS, em_push_sreg),
3853         I(ImplicitOps | Stack | No64 | Src2DS, em_pop_sreg),
3854         /* 0x20 - 0x27 */
3855         F6ALU(Lock | PageTable, em_and), N, N,
3856         /* 0x28 - 0x2F */
3857         F6ALU(Lock, em_sub), N, I(ByteOp | DstAcc | No64, em_das),
3858         /* 0x30 - 0x37 */
3859         F6ALU(Lock, em_xor), N, N,
3860         /* 0x38 - 0x3F */
3861         F6ALU(NoWrite, em_cmp), N, N,
3862         /* 0x40 - 0x4F */
3863         X8(F(DstReg, em_inc)), X8(F(DstReg, em_dec)),
3864         /* 0x50 - 0x57 */
3865         X8(I(SrcReg | Stack, em_push)),
3866         /* 0x58 - 0x5F */
3867         X8(I(DstReg | Stack, em_pop)),
3868         /* 0x60 - 0x67 */
3869         I(ImplicitOps | Stack | No64, em_pusha),
3870         I(ImplicitOps | Stack | No64, em_popa),
3871         N, D(DstReg | SrcMem32 | ModRM | Mov) /* movsxd (x86/64) */ ,
3872         N, N, N, N,
3873         /* 0x68 - 0x6F */
3874         I(SrcImm | Mov | Stack, em_push),
3875         I(DstReg | SrcMem | ModRM | Src2Imm, em_imul_3op),
3876         I(SrcImmByte | Mov | Stack, em_push),
3877         I(DstReg | SrcMem | ModRM | Src2ImmByte, em_imul_3op),
3878         I2bvIP(DstDI | SrcDX | Mov | String | Unaligned, em_in, ins, check_perm_in), /* insb, insw/insd */
3879         I2bvIP(SrcSI | DstDX | String, em_out, outs, check_perm_out), /* outsb, outsw/outsd */
3880         /* 0x70 - 0x7F */
3881         X16(D(SrcImmByte)),
3882         /* 0x80 - 0x87 */
3883         G(ByteOp | DstMem | SrcImm, group1),
3884         G(DstMem | SrcImm, group1),
3885         G(ByteOp | DstMem | SrcImm | No64, group1),
3886         G(DstMem | SrcImmByte, group1),
3887         F2bv(DstMem | SrcReg | ModRM | NoWrite, em_test),
3888         I2bv(DstMem | SrcReg | ModRM | Lock | PageTable, em_xchg),
3889         /* 0x88 - 0x8F */
3890         I2bv(DstMem | SrcReg | ModRM | Mov | PageTable, em_mov),
3891         I2bv(DstReg | SrcMem | ModRM | Mov, em_mov),
3892         I(DstMem | SrcNone | ModRM | Mov | PageTable, em_mov_rm_sreg),
3893         D(ModRM | SrcMem | NoAccess | DstReg),
3894         I(ImplicitOps | SrcMem16 | ModRM, em_mov_sreg_rm),
3895         G(0, group1A),
3896         /* 0x90 - 0x97 */
3897         DI(SrcAcc | DstReg, pause), X7(D(SrcAcc | DstReg)),
3898         /* 0x98 - 0x9F */
3899         D(DstAcc | SrcNone), I(ImplicitOps | SrcAcc, em_cwd),
3900         I(SrcImmFAddr | No64, em_call_far), N,
3901         II(ImplicitOps | Stack, em_pushf, pushf),
3902         II(ImplicitOps | Stack, em_popf, popf), N, I(ImplicitOps, em_lahf),
3903         /* 0xA0 - 0xA7 */
3904         I2bv(DstAcc | SrcMem | Mov | MemAbs, em_mov),
3905         I2bv(DstMem | SrcAcc | Mov | MemAbs | PageTable, em_mov),
3906         I2bv(SrcSI | DstDI | Mov | String, em_mov),
3907         F2bv(SrcSI | DstDI | String | NoWrite, em_cmp),
3908         /* 0xA8 - 0xAF */
3909         F2bv(DstAcc | SrcImm | NoWrite, em_test),
3910         I2bv(SrcAcc | DstDI | Mov | String, em_mov),
3911         I2bv(SrcSI | DstAcc | Mov | String, em_mov),
3912         F2bv(SrcAcc | DstDI | String | NoWrite, em_cmp),
3913         /* 0xB0 - 0xB7 */
3914         X8(I(ByteOp | DstReg | SrcImm | Mov, em_mov)),
3915         /* 0xB8 - 0xBF */
3916         X8(I(DstReg | SrcImm64 | Mov, em_mov)),
3917         /* 0xC0 - 0xC7 */
3918         G(ByteOp | Src2ImmByte, group2), G(Src2ImmByte, group2),
3919         I(ImplicitOps | Stack | SrcImmU16, em_ret_near_imm),
3920         I(ImplicitOps | Stack, em_ret),
3921         I(DstReg | SrcMemFAddr | ModRM | No64 | Src2ES, em_lseg),
3922         I(DstReg | SrcMemFAddr | ModRM | No64 | Src2DS, em_lseg),
3923         G(ByteOp, group11), G(0, group11),
3924         /* 0xC8 - 0xCF */
3925         I(Stack | SrcImmU16 | Src2ImmByte, em_enter), I(Stack, em_leave),
3926         N, I(ImplicitOps | Stack, em_ret_far),
3927         D(ImplicitOps), DI(SrcImmByte, intn),
3928         D(ImplicitOps | No64), II(ImplicitOps, em_iret, iret),
3929         /* 0xD0 - 0xD7 */
3930         G(Src2One | ByteOp, group2), G(Src2One, group2),
3931         G(Src2CL | ByteOp, group2), G(Src2CL, group2),
3932         N, I(DstAcc | SrcImmByte | No64, em_aad), N, N,
3933         /* 0xD8 - 0xDF */
3934         N, E(0, &escape_d9), N, E(0, &escape_db), N, E(0, &escape_dd), N, N,
3935         /* 0xE0 - 0xE7 */
3936         X3(I(SrcImmByte, em_loop)),
3937         I(SrcImmByte, em_jcxz),
3938         I2bvIP(SrcImmUByte | DstAcc, em_in,  in,  check_perm_in),
3939         I2bvIP(SrcAcc | DstImmUByte, em_out, out, check_perm_out),
3940         /* 0xE8 - 0xEF */
3941         I(SrcImm | Stack, em_call), D(SrcImm | ImplicitOps),
3942         I(SrcImmFAddr | No64, em_jmp_far), D(SrcImmByte | ImplicitOps),
3943         I2bvIP(SrcDX | DstAcc, em_in,  in,  check_perm_in),
3944         I2bvIP(SrcAcc | DstDX, em_out, out, check_perm_out),
3945         /* 0xF0 - 0xF7 */
3946         N, DI(ImplicitOps, icebp), N, N,
3947         DI(ImplicitOps | Priv, hlt), D(ImplicitOps),
3948         G(ByteOp, group3), G(0, group3),
3949         /* 0xF8 - 0xFF */
3950         D(ImplicitOps), D(ImplicitOps),
3951         I(ImplicitOps, em_cli), I(ImplicitOps, em_sti),
3952         D(ImplicitOps), D(ImplicitOps), G(0, group4), G(0, group5),
3953 };
3954
3955 static const struct opcode twobyte_table[256] = {
3956         /* 0x00 - 0x0F */
3957         G(0, group6), GD(0, &group7), N, N,
3958         N, I(ImplicitOps | VendorSpecific, em_syscall),
3959         II(ImplicitOps | Priv, em_clts, clts), N,
3960         DI(ImplicitOps | Priv, invd), DI(ImplicitOps | Priv, wbinvd), N, N,
3961         N, D(ImplicitOps | ModRM), N, N,
3962         /* 0x10 - 0x1F */
3963         N, N, N, N, N, N, N, N, D(ImplicitOps | ModRM), N, N, N, N, N, N, N,
3964         /* 0x20 - 0x2F */
3965         DIP(ModRM | DstMem | Priv | Op3264, cr_read, check_cr_read),
3966         DIP(ModRM | DstMem | Priv | Op3264, dr_read, check_dr_read),
3967         IIP(ModRM | SrcMem | Priv | Op3264, em_cr_write, cr_write, check_cr_write),
3968         IIP(ModRM | SrcMem | Priv | Op3264, em_dr_write, dr_write, check_dr_write),
3969         N, N, N, N,
3970         N, N, N, GP(ModRM | DstMem | SrcReg | Sse | Mov | Aligned, &pfx_vmovntpx),
3971         N, N, N, N,
3972         /* 0x30 - 0x3F */
3973         II(ImplicitOps | Priv, em_wrmsr, wrmsr),
3974         IIP(ImplicitOps, em_rdtsc, rdtsc, check_rdtsc),
3975         II(ImplicitOps | Priv, em_rdmsr, rdmsr),
3976         IIP(ImplicitOps, em_rdpmc, rdpmc, check_rdpmc),
3977         I(ImplicitOps | VendorSpecific, em_sysenter),
3978         I(ImplicitOps | Priv | VendorSpecific, em_sysexit),
3979         N, N,
3980         N, N, N, N, N, N, N, N,
3981         /* 0x40 - 0x4F */
3982         X16(D(DstReg | SrcMem | ModRM | Mov)),
3983         /* 0x50 - 0x5F */
3984         N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N,
3985         /* 0x60 - 0x6F */
3986         N, N, N, N,
3987         N, N, N, N,
3988         N, N, N, N,
3989         N, N, N, GP(SrcMem | DstReg | ModRM | Mov, &pfx_0f_6f_0f_7f),
3990         /* 0x70 - 0x7F */
3991         N, N, N, N,
3992         N, N, N, N,
3993         N, N, N, N,
3994         N, N, N, GP(SrcReg | DstMem | ModRM | Mov, &pfx_0f_6f_0f_7f),
3995         /* 0x80 - 0x8F */
3996         X16(D(SrcImm)),
3997         /* 0x90 - 0x9F */
3998         X16(D(ByteOp | DstMem | SrcNone | ModRM| Mov)),
3999         /* 0xA0 - 0xA7 */
4000         I(Stack | Src2FS, em_push_sreg), I(Stack | Src2FS, em_pop_sreg),
4001         II(ImplicitOps, em_cpuid, cpuid),
4002         F(DstMem | SrcReg | ModRM | BitOp | NoWrite, em_bt),
4003         F(DstMem | SrcReg | Src2ImmByte | ModRM, em_shld),
4004         F(DstMem | SrcReg | Src2CL | ModRM, em_shld), N, N,
4005         /* 0xA8 - 0xAF */
4006         I(Stack | Src2GS, em_push_sreg), I(Stack | Src2GS, em_pop_sreg),
4007         DI(ImplicitOps, rsm),
4008         F(DstMem | SrcReg | ModRM | BitOp | Lock | PageTable, em_bts),
4009         F(DstMem | SrcReg | Src2ImmByte | ModRM, em_shrd),
4010         F(DstMem | SrcReg | Src2CL | ModRM, em_shrd),
4011         D(ModRM), F(DstReg | SrcMem | ModRM, em_imul),
4012         /* 0xB0 - 0xB7 */
4013         I2bv(DstMem | SrcReg | ModRM | Lock | PageTable, em_cmpxchg),
4014         I(DstReg | SrcMemFAddr | ModRM | Src2SS, em_lseg),
4015         F(DstMem | SrcReg | ModRM | BitOp | Lock, em_btr),
4016         I(DstReg | SrcMemFAddr | ModRM | Src2FS, em_lseg),
4017         I(DstReg | SrcMemFAddr | ModRM | Src2GS, em_lseg),
4018         D(DstReg | SrcMem8 | ModRM | Mov), D(DstReg | SrcMem16 | ModRM | Mov),
4019         /* 0xB8 - 0xBF */
4020         N, N,
4021         G(BitOp, group8),
4022         F(DstMem | SrcReg | ModRM | BitOp | Lock | PageTable, em_btc),
4023         F(DstReg | SrcMem | ModRM, em_bsf), F(DstReg | SrcMem | ModRM, em_bsr),
4024         D(DstReg | SrcMem8 | ModRM | Mov), D(DstReg | SrcMem16 | ModRM | Mov),
4025         /* 0xC0 - 0xC7 */
4026         D2bv(DstMem | SrcReg | ModRM | Lock),
4027         N, D(DstMem | SrcReg | ModRM | Mov),
4028         N, N, N, GD(0, &group9),
4029         /* 0xC8 - 0xCF */
4030         X8(I(DstReg, em_bswap)),
4031         /* 0xD0 - 0xDF */
4032         N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N,
4033         /* 0xE0 - 0xEF */
4034         N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N,
4035         /* 0xF0 - 0xFF */
4036         N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N
4037 };
4038
4039 #undef D
4040 #undef N
4041 #undef G
4042 #undef GD
4043 #undef I
4044 #undef GP
4045 #undef EXT
4046
4047 #undef D2bv
4048 #undef D2bvIP
4049 #undef I2bv
4050 #undef I2bvIP
4051 #undef I6ALU
4052
4053 static unsigned imm_size(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
4054 {
4055         unsigned size;
4056
4057         size = (ctxt->d & ByteOp) ? 1 : ctxt->op_bytes;
4058         if (size == 8)
4059                 size = 4;
4060         return size;
4061 }
4062
4063 static int decode_imm(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, struct operand *op,
4064                       unsigned size, bool sign_extension)
4065 {
4066         int rc = X86EMUL_CONTINUE;
4067
4068         op->type = OP_IMM;
4069         op->bytes = size;
4070         op->addr.mem.ea = ctxt->_eip;
4071         /* NB. Immediates are sign-extended as necessary. */
4072         switch (op->bytes) {
4073         case 1:
4074                 op->val = insn_fetch(s8, ctxt);
4075                 break;
4076         case 2:
4077                 op->val = insn_fetch(s16, ctxt);
4078                 break;
4079         case 4:
4080                 op->val = insn_fetch(s32, ctxt);
4081                 break;
4082         case 8:
4083                 op->val = insn_fetch(s64, ctxt);
4084                 break;
4085         }
4086         if (!sign_extension) {
4087                 switch (op->bytes) {
4088                 case 1:
4089                         op->val &= 0xff;
4090                         break;
4091                 case 2:
4092                         op->val &= 0xffff;
4093                         break;
4094                 case 4:
4095                         op->val &= 0xffffffff;
4096                         break;
4097                 }
4098         }
4099 done:
4100         return rc;
4101 }
4102
4103 static int decode_operand(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, struct operand *op,
4104                           unsigned d)
4105 {
4106         int rc = X86EMUL_CONTINUE;
4107
4108         switch (d) {
4109         case OpReg:
4110                 decode_register_operand(ctxt, op);
4111                 break;
4112         case OpImmUByte:
4113                 rc = decode_imm(ctxt, op, 1, false);
4114                 break;
4115         case OpMem:
4116                 ctxt->memop.bytes = (ctxt->d & ByteOp) ? 1 : ctxt->op_bytes;
4117         mem_common:
4118                 *op = ctxt->memop;
4119                 ctxt->memopp = op;
4120                 if ((ctxt->d & BitOp) && op == &ctxt->dst)
4121                         fetch_bit_operand(ctxt);
4122                 op->orig_val = op->val;
4123                 break;
4124         case OpMem64:
4125                 ctxt->memop.bytes = 8;
4126                 goto mem_common;
4127         case OpAcc:
4128                 op->type = OP_REG;
4129                 op->bytes = (ctxt->d & ByteOp) ? 1 : ctxt->op_bytes;
4130                 op->addr.reg = reg_rmw(ctxt, VCPU_REGS_RAX);
4131                 fetch_register_operand(op);
4132                 op->orig_val = op->val;
4133                 break;
4134         case OpDI:
4135                 op->type = OP_MEM;
4136                 op->bytes = (ctxt->d & ByteOp) ? 1 : ctxt->op_bytes;
4137                 op->addr.mem.ea =
4138                         register_address(ctxt, reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RDI));
4139                 op->addr.mem.seg = VCPU_SREG_ES;
4140                 op->val = 0;
4141                 op->count = 1;
4142                 break;
4143         case OpDX:
4144                 op->type = OP_REG;
4145                 op->bytes = 2;
4146                 op->addr.reg = reg_rmw(ctxt, VCPU_REGS_RDX);
4147                 fetch_register_operand(op);
4148                 break;
4149         case OpCL:
4150                 op->bytes = 1;
4151                 op->val = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RCX) & 0xff;
4152                 break;
4153         case OpImmByte:
4154                 rc = decode_imm(ctxt, op, 1, true);
4155                 break;
4156         case OpOne:
4157                 op->bytes = 1;
4158                 op->val = 1;
4159                 break;
4160         case OpImm:
4161                 rc = decode_imm(ctxt, op, imm_size(ctxt), true);
4162                 break;
4163         case OpImm64:
4164                 rc = decode_imm(ctxt, op, ctxt->op_bytes, true);
4165                 break;
4166         case OpMem8:
4167                 ctxt->memop.bytes = 1;
4168                 goto mem_common;
4169         case OpMem16:
4170                 ctxt->memop.bytes = 2;
4171                 goto mem_common;
4172         case OpMem32:
4173                 ctxt->memop.bytes = 4;
4174                 goto mem_common;
4175         case OpImmU16:
4176                 rc = decode_imm(ctxt, op, 2, false);
4177                 break;
4178         case OpImmU:
4179                 rc = decode_imm(ctxt, op, imm_size(ctxt), false);
4180                 break;
4181         case OpSI:
4182                 op->type = OP_MEM;
4183                 op->bytes = (ctxt->d & ByteOp) ? 1 : ctxt->op_bytes;
4184                 op->addr.mem.ea =
4185                         register_address(ctxt, reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RSI));
4186                 op->addr.mem.seg = seg_override(ctxt);
4187                 op->val = 0;
4188                 op->count = 1;
4189                 break;
4190         case OpImmFAddr:
4191                 op->type = OP_IMM;
4192                 op->addr.mem.ea = ctxt->_eip;
4193                 op->bytes = ctxt->op_bytes + 2;
4194                 insn_fetch_arr(op->valptr, op->bytes, ctxt);
4195                 break;
4196         case OpMemFAddr:
4197                 ctxt->memop.bytes = ctxt->op_bytes + 2;
4198                 goto mem_common;
4199         case OpES:
4200                 op->val = VCPU_SREG_ES;
4201                 break;
4202         case OpCS:
4203                 op->val = VCPU_SREG_CS;
4204                 break;
4205         case OpSS:
4206                 op->val = VCPU_SREG_SS;
4207                 break;
4208         case OpDS:
4209                 op->val = VCPU_SREG_DS;
4210                 break;
4211         case OpFS:
4212                 op->val = VCPU_SREG_FS;
4213                 break;
4214         case OpGS:
4215                 op->val = VCPU_SREG_GS;
4216                 break;
4217         case OpImplicit:
4218                 /* Special instructions do their own operand decoding. */
4219         default:
4220                 op->type = OP_NONE; /* Disable writeback. */
4221                 break;
4222         }
4223
4224 done:
4225         return rc;
4226 }
4227
4228 int x86_decode_insn(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, void *insn, int insn_len)
4229 {
4230         int rc = X86EMUL_CONTINUE;
4231         int mode = ctxt->mode;
4232         int def_op_bytes, def_ad_bytes, goffset, simd_prefix;
4233         bool op_prefix = false;
4234         struct opcode opcode;
4235
4236         ctxt->memop.type = OP_NONE;
4237         ctxt->memopp = NULL;
4238         ctxt->_eip = ctxt->eip;
4239         ctxt->fetch.start = ctxt->_eip;
4240         ctxt->fetch.end = ctxt->fetch.start + insn_len;
4241         if (insn_len > 0)
4242                 memcpy(ctxt->fetch.data, insn, insn_len);
4243
4244         switch (mode) {
4245         case X86EMUL_MODE_REAL:
4246         case X86EMUL_MODE_VM86:
4247         case X86EMUL_MODE_PROT16:
4248                 def_op_bytes = def_ad_bytes = 2;
4249                 break;
4250         case X86EMUL_MODE_PROT32:
4251                 def_op_bytes = def_ad_bytes = 4;
4252                 break;
4253 #ifdef CONFIG_X86_64
4254         case X86EMUL_MODE_PROT64:
4255                 def_op_bytes = 4;
4256                 def_ad_bytes = 8;
4257                 break;
4258 #endif
4259         default:
4260                 return EMULATION_FAILED;
4261         }
4262
4263         ctxt->op_bytes = def_op_bytes;
4264         ctxt->ad_bytes = def_ad_bytes;
4265
4266         /* Legacy prefixes. */
4267         for (;;) {
4268                 switch (ctxt->b = insn_fetch(u8, ctxt)) {
4269                 case 0x66:      /* operand-size override */
4270                         op_prefix = true;
4271                         /* switch between 2/4 bytes */
4272                         ctxt->op_bytes = def_op_bytes ^ 6;
4273                         break;
4274                 case 0x67:      /* address-size override */
4275                         if (mode == X86EMUL_MODE_PROT64)
4276                                 /* switch between 4/8 bytes */
4277                                 ctxt->ad_bytes = def_ad_bytes ^ 12;
4278                         else
4279                                 /* switch between 2/4 bytes */
4280                                 ctxt->ad_bytes = def_ad_bytes ^ 6;
4281                         break;
4282                 case 0x26:      /* ES override */
4283                 case 0x2e:      /* CS override */
4284                 case 0x36:      /* SS override */
4285                 case 0x3e:      /* DS override */
4286                         set_seg_override(ctxt, (ctxt->b >> 3) & 3);
4287                         break;
4288                 case 0x64:      /* FS override */
4289                 case 0x65:      /* GS override */
4290                         set_seg_override(ctxt, ctxt->b & 7);
4291                         break;
4292                 case 0x40 ... 0x4f: /* REX */
4293                         if (mode != X86EMUL_MODE_PROT64)
4294                                 goto done_prefixes;
4295                         ctxt->rex_prefix = ctxt->b;
4296                         continue;
4297                 case 0xf0:      /* LOCK */
4298                         ctxt->lock_prefix = 1;
4299                         break;
4300                 case 0xf2:      /* REPNE/REPNZ */
4301                 case 0xf3:      /* REP/REPE/REPZ */
4302                         ctxt->rep_prefix = ctxt->b;
4303                         break;
4304                 default:
4305                         goto done_prefixes;
4306                 }
4307
4308                 /* Any legacy prefix after a REX prefix nullifies its effect. */
4309
4310                 ctxt->rex_prefix = 0;
4311         }
4312
4313 done_prefixes:
4314
4315         /* REX prefix. */
4316         if (ctxt->rex_prefix & 8)
4317                 ctxt->op_bytes = 8;     /* REX.W */
4318
4319         /* Opcode byte(s). */
4320         opcode = opcode_table[ctxt->b];
4321         /* Two-byte opcode? */
4322         if (ctxt->b == 0x0f) {
4323                 ctxt->twobyte = 1;
4324                 ctxt->b = insn_fetch(u8, ctxt);
4325                 opcode = twobyte_table[ctxt->b];
4326         }
4327         ctxt->d = opcode.flags;
4328
4329         if (ctxt->d & ModRM)
4330                 ctxt->modrm = insn_fetch(u8, ctxt);
4331
4332         while (ctxt->d & GroupMask) {
4333                 switch (ctxt->d & GroupMask) {
4334                 case Group:
4335                         goffset = (ctxt->modrm >> 3) & 7;
4336                         opcode = opcode.u.group[goffset];
4337                         break;
4338                 case GroupDual:
4339                         goffset = (ctxt->modrm >> 3) & 7;
4340                         if ((ctxt->modrm >> 6) == 3)
4341                                 opcode = opcode.u.gdual->mod3[goffset];
4342                         else
4343                                 opcode = opcode.u.gdual->mod012[goffset];
4344                         break;
4345                 case RMExt:
4346                         goffset = ctxt->modrm & 7;
4347                         opcode = opcode.u.group[goffset];
4348                         break;
4349                 case Prefix:
4350                         if (ctxt->rep_prefix && op_prefix)
4351                                 return EMULATION_FAILED;
4352                         simd_prefix = op_prefix ? 0x66 : ctxt->rep_prefix;
4353                         switch (simd_prefix) {
4354                         case 0x00: opcode = opcode.u.gprefix->pfx_no; break;
4355                         case 0x66: opcode = opcode.u.gprefix->pfx_66; break;
4356                         case 0xf2: opcode = opcode.u.gprefix->pfx_f2; break;
4357                         case 0xf3: opcode = opcode.u.gprefix->pfx_f3; break;
4358                         }
4359                         break;
4360                 case Escape:
4361                         if (ctxt->modrm > 0xbf)
4362                                 opcode = opcode.u.esc->high[ctxt->modrm - 0xc0];
4363                         else
4364                                 opcode = opcode.u.esc->op[(ctxt->modrm >> 3) & 7];
4365                         break;
4366                 default:
4367                         return EMULATION_FAILED;
4368                 }
4369
4370                 ctxt->d &= ~(u64)GroupMask;
4371                 ctxt->d |= opcode.flags;
4372         }
4373
4374         ctxt->execute = opcode.u.execute;
4375         ctxt->check_perm = opcode.check_perm;
4376         ctxt->intercept = opcode.intercept;
4377
4378         /* Unrecognised? */
4379         if (ctxt->d == 0 || (ctxt->d & Undefined))
4380                 return EMULATION_FAILED;
4381
4382         if (!(ctxt->d & VendorSpecific) && ctxt->only_vendor_specific_insn)
4383                 return EMULATION_FAILED;
4384
4385         if (mode == X86EMUL_MODE_PROT64 && (ctxt->d & Stack))
4386                 ctxt->op_bytes = 8;
4387
4388         if (ctxt->d & Op3264) {
4389                 if (mode == X86EMUL_MODE_PROT64)
4390                         ctxt->op_bytes = 8;
4391                 else
4392                         ctxt->op_bytes = 4;
4393         }
4394
4395         if (ctxt->d & Sse)
4396                 ctxt->op_bytes = 16;
4397         else if (ctxt->d & Mmx)
4398                 ctxt->op_bytes = 8;
4399
4400         /* ModRM and SIB bytes. */
4401         if (ctxt->d & ModRM) {
4402                 rc = decode_modrm(ctxt, &ctxt->memop);
4403                 if (!ctxt->has_seg_override)
4404                         set_seg_override(ctxt, ctxt->modrm_seg);
4405         } else if (ctxt->d & MemAbs)
4406                 rc = decode_abs(ctxt, &ctxt->memop);
4407         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
4408                 goto done;
4409
4410         if (!ctxt->has_seg_override)
4411                 set_seg_override(ctxt, VCPU_SREG_DS);
4412
4413         ctxt->memop.addr.mem.seg = seg_override(ctxt);
4414
4415         if (ctxt->memop.type == OP_MEM && ctxt->ad_bytes != 8)
4416                 ctxt->memop.addr.mem.ea = (u32)ctxt->memop.addr.mem.ea;
4417
4418         /*
4419          * Decode and fetch the source operand: register, memory
4420          * or immediate.
4421          */
4422         rc = decode_operand(ctxt, &ctxt->src, (ctxt->d >> SrcShift) & OpMask);
4423         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
4424                 goto done;
4425
4426         /*
4427          * Decode and fetch the second source operand: register, memory
4428          * or immediate.
4429          */
4430         rc = decode_operand(ctxt, &ctxt->src2, (ctxt->d >> Src2Shift) & OpMask);
4431         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
4432                 goto done;
4433
4434         /* Decode and fetch the destination operand: register or memory. */
4435         rc = decode_operand(ctxt, &ctxt->dst, (ctxt->d >> DstShift) & OpMask);
4436
4437 done:
4438         if (ctxt->memopp && ctxt->memopp->type == OP_MEM && ctxt->rip_relative)
4439                 ctxt->memopp->addr.mem.ea += ctxt->_eip;
4440
4441         return (rc != X86EMUL_CONTINUE) ? EMULATION_FAILED : EMULATION_OK;
4442 }
4443
4444 bool x86_page_table_writing_insn(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
4445 {
4446         return ctxt->d & PageTable;
4447 }
4448
4449 static bool string_insn_completed(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
4450 {
4451         /* The second termination condition only applies for REPE
4452          * and REPNE. Test if the repeat string operation prefix is
4453          * REPE/REPZ or REPNE/REPNZ and if it's the case it tests the
4454          * corresponding termination condition according to:
4455          *      - if REPE/REPZ and ZF = 0 then done
4456          *      - if REPNE/REPNZ and ZF = 1 then done
4457          */
4458         if (((ctxt->b == 0xa6) || (ctxt->b == 0xa7) ||
4459              (ctxt->b == 0xae) || (ctxt->b == 0xaf))
4460             && (((ctxt->rep_prefix == REPE_PREFIX) &&
4461                  ((ctxt->eflags & EFLG_ZF) == 0))
4462                 || ((ctxt->rep_prefix == REPNE_PREFIX) &&
4463                     ((ctxt->eflags & EFLG_ZF) == EFLG_ZF))))
4464                 return true;
4465
4466         return false;
4467 }
4468
4469 static int flush_pending_x87_faults(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
4470 {
4471         bool fault = false;
4472
4473         ctxt->ops->get_fpu(ctxt);
4474         asm volatile("1: fwait \n\t"
4475                      "2: \n\t"
4476                      ".pushsection .fixup,\"ax\" \n\t"
4477                      "3: \n\t"
4478                      "movb $1, %[fault] \n\t"
4479                      "jmp 2b \n\t"
4480                      ".popsection \n\t"
4481                      _ASM_EXTABLE(1b, 3b)
4482                      : [fault]"+qm"(fault));
4483         ctxt->ops->put_fpu(ctxt);
4484
4485         if (unlikely(fault))
4486                 return emulate_exception(ctxt, MF_VECTOR, 0, false);
4487
4488         return X86EMUL_CONTINUE;
4489 }
4490
4491 static void fetch_possible_mmx_operand(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
4492                                        struct operand *op)
4493 {
4494         if (op->type == OP_MM)
4495                 read_mmx_reg(ctxt, &op->mm_val, op->addr.mm);
4496 }
4497
4498 static int fastop(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, void (*fop)(struct fastop *))
4499 {
4500         ulong flags = (ctxt->eflags & EFLAGS_MASK) | X86_EFLAGS_IF;
4501         fop += __ffs(ctxt->dst.bytes) * FASTOP_SIZE;
4502         asm("push %[flags]; popf; call *%[fastop]; pushf; pop %[flags]\n"
4503             : "+a"(ctxt->dst.val), "+b"(ctxt->src.val), [flags]"+D"(flags)
4504         : "c"(ctxt->src2.val), [fastop]"S"(fop));
4505         ctxt->eflags = (ctxt->eflags & ~EFLAGS_MASK) | (flags & EFLAGS_MASK);
4506         return X86EMUL_CONTINUE;
4507 }
4508
4509 int x86_emulate_insn(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
4510 {
4511         const struct x86_emulate_ops *ops = ctxt->ops;
4512         int rc = X86EMUL_CONTINUE;
4513         int saved_dst_type = ctxt->dst.type;
4514
4515         ctxt->mem_read.pos = 0;
4516
4517         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64 && (ctxt->d & No64)) {
4518                 rc = emulate_ud(ctxt);
4519                 goto done;
4520         }
4521
4522         /* LOCK prefix is allowed only with some instructions */
4523         if (ctxt->lock_prefix && (!(ctxt->d & Lock) || ctxt->dst.type != OP_MEM)) {
4524                 rc = emulate_ud(ctxt);
4525                 goto done;
4526         }
4527
4528         if ((ctxt->d & SrcMask) == SrcMemFAddr && ctxt->src.type != OP_MEM) {
4529                 rc = emulate_ud(ctxt);
4530                 goto done;
4531         }
4532
4533         if (((ctxt->d & (Sse|Mmx)) && ((ops->get_cr(ctxt, 0) & X86_CR0_EM)))
4534             || ((ctxt->d & Sse) && !(ops->get_cr(ctxt, 4) & X86_CR4_OSFXSR))) {
4535                 rc = emulate_ud(ctxt);
4536                 goto done;
4537         }
4538
4539         if ((ctxt->d & (Sse|Mmx)) && (ops->get_cr(ctxt, 0) & X86_CR0_TS)) {
4540                 rc = emulate_nm(ctxt);
4541                 goto done;
4542         }
4543
4544         if (ctxt->d & Mmx) {
4545                 rc = flush_pending_x87_faults(ctxt);
4546                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
4547                         goto done;
4548                 /*
4549                  * Now that we know the fpu is exception safe, we can fetch
4550                  * operands from it.
4551                  */
4552                 fetch_possible_mmx_operand(ctxt, &ctxt->src);
4553                 fetch_possible_mmx_operand(ctxt, &ctxt->src2);
4554                 if (!(ctxt->d & Mov))
4555                         fetch_possible_mmx_operand(ctxt, &ctxt->dst);
4556         }
4557
4558         if (unlikely(ctxt->guest_mode) && ctxt->intercept) {
4559                 rc = emulator_check_intercept(ctxt, ctxt->intercept,
4560                                               X86_ICPT_PRE_EXCEPT);
4561                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
4562                         goto done;
4563         }
4564
4565         /* Privileged instruction can be executed only in CPL=0 */
4566         if ((ctxt->d & Priv) && ops->cpl(ctxt)) {
4567                 rc = emulate_gp(ctxt, 0);
4568                 goto done;
4569         }
4570
4571         /* Instruction can only be executed in protected mode */
4572         if ((ctxt->d & Prot) && ctxt->mode < X86EMUL_MODE_PROT16) {
4573                 rc = emulate_ud(ctxt);
4574                 goto done;
4575         }
4576
4577         /* Do instruction specific permission checks */
4578         if (ctxt->check_perm) {
4579                 rc = ctxt->check_perm(ctxt);
4580                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
4581                         goto done;
4582         }
4583
4584         if (unlikely(ctxt->guest_mode) && ctxt->intercept) {
4585                 rc = emulator_check_intercept(ctxt, ctxt->intercept,
4586                                               X86_ICPT_POST_EXCEPT);
4587                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
4588                         goto done;
4589         }
4590
4591         if (ctxt->rep_prefix && (ctxt->d & String)) {
4592                 /* All REP prefixes have the same first termination condition */
4593                 if (address_mask(ctxt, reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RCX)) == 0) {
4594                         ctxt->eip = ctxt->_eip;
4595                         goto done;
4596                 }
4597         }
4598
4599         if ((ctxt->src.type == OP_MEM) && !(ctxt->d & NoAccess)) {
4600                 rc = segmented_read(ctxt, ctxt->src.addr.mem,
4601                                     ctxt->src.valptr, ctxt->src.bytes);
4602                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
4603                         goto done;
4604                 ctxt->src.orig_val64 = ctxt->src.val64;
4605         }
4606
4607         if (ctxt->src2.type == OP_MEM) {
4608                 rc = segmented_read(ctxt, ctxt->src2.addr.mem,
4609                                     &ctxt->src2.val, ctxt->src2.bytes);
4610                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
4611                         goto done;
4612         }
4613
4614         if ((ctxt->d & DstMask) == ImplicitOps)
4615                 goto special_insn;
4616
4617
4618         if ((ctxt->dst.type == OP_MEM) && !(ctxt->d & Mov)) {
4619                 /* optimisation - avoid slow emulated read if Mov */
4620                 rc = segmented_read(ctxt, ctxt->dst.addr.mem,
4621                                    &ctxt->dst.val, ctxt->dst.bytes);
4622                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
4623                         goto done;
4624         }
4625         ctxt->dst.orig_val = ctxt->dst.val;
4626
4627 special_insn:
4628
4629         if (unlikely(ctxt->guest_mode) && ctxt->intercept) {
4630                 rc = emulator_check_intercept(ctxt, ctxt->intercept,
4631                                               X86_ICPT_POST_MEMACCESS);
4632                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
4633                         goto done;
4634         }
4635
4636         if (ctxt->execute) {
4637                 if (ctxt->d & Fastop) {
4638                         void (*fop)(struct fastop *) = (void *)ctxt->execute;
4639                         rc = fastop(ctxt, fop);
4640                         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
4641                                 goto done;
4642                         goto writeback;
4643                 }
4644                 rc = ctxt->execute(ctxt);
4645                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
4646                         goto done;
4647                 goto writeback;
4648         }
4649
4650         if (ctxt->twobyte)
4651                 goto twobyte_insn;
4652
4653         switch (ctxt->b) {
4654         case 0x63:              /* movsxd */
4655                 if (ctxt->mode != X86EMUL_MODE_PROT64)
4656                         goto cannot_emulate;
4657                 ctxt->dst.val = (s32) ctxt->src.val;
4658                 break;
4659         case 0x70 ... 0x7f: /* jcc (short) */
4660                 if (test_cc(ctxt->b, ctxt->eflags))
4661                         jmp_rel(ctxt, ctxt->src.val);
4662                 break;
4663         case 0x8d: /* lea r16/r32, m */
4664                 ctxt->dst.val = ctxt->src.addr.mem.ea;
4665                 break;
4666         case 0x90 ... 0x97: /* nop / xchg reg, rax */
4667                 if (ctxt->dst.addr.reg == reg_rmw(ctxt, VCPU_REGS_RAX))
4668                         break;
4669                 rc = em_xchg(ctxt);
4670                 break;
4671         case 0x98: /* cbw/cwde/cdqe */
4672                 switch (ctxt->op_bytes) {
4673                 case 2: ctxt->dst.val = (s8)ctxt->dst.val; break;
4674                 case 4: ctxt->dst.val = (s16)ctxt->dst.val; break;
4675                 case 8: ctxt->dst.val = (s32)ctxt->dst.val; break;
4676                 }
4677                 break;
4678         case 0xcc:              /* int3 */
4679                 rc = emulate_int(ctxt, 3);
4680                 break;
4681         case 0xcd:              /* int n */
4682                 rc = emulate_int(ctxt, ctxt->src.val);
4683                 break;
4684         case 0xce:              /* into */
4685                 if (ctxt->eflags & EFLG_OF)
4686                         rc = emulate_int(ctxt, 4);
4687                 break;
4688         case 0xe9: /* jmp rel */
4689         case 0xeb: /* jmp rel short */
4690                 jmp_rel(ctxt, ctxt->src.val);
4691                 ctxt->dst.type = OP_NONE; /* Disable writeback. */
4692                 break;
4693         case 0xf4:              /* hlt */
4694                 ctxt->ops->halt(ctxt);
4695                 break;
4696         case 0xf5:      /* cmc */
4697                 /* complement carry flag from eflags reg */
4698                 ctxt->eflags ^= EFLG_CF;
4699                 break;
4700         case 0xf8: /* clc */
4701                 ctxt->eflags &= ~EFLG_CF;
4702                 break;
4703         case 0xf9: /* stc */
4704                 ctxt->eflags |= EFLG_CF;
4705                 break;
4706         case 0xfc: /* cld */
4707                 ctxt->eflags &= ~EFLG_DF;
4708                 break;
4709         case 0xfd: /* std */
4710                 ctxt->eflags |= EFLG_DF;
4711                 break;
4712         default:
4713                 goto cannot_emulate;
4714         }
4715
4716         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
4717                 goto done;
4718
4719 writeback:
4720         rc = writeback(ctxt);
4721         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
4722                 goto done;
4723
4724         /*
4725          * restore dst type in case the decoding will be reused
4726          * (happens for string instruction )
4727          */
4728         ctxt->dst.type = saved_dst_type;
4729
4730         if ((ctxt->d & SrcMask) == SrcSI)
4731                 string_addr_inc(ctxt, VCPU_REGS_RSI, &ctxt->src);
4732
4733         if ((ctxt->d & DstMask) == DstDI)
4734                 string_addr_inc(ctxt, VCPU_REGS_RDI, &ctxt->dst);
4735
4736         if (ctxt->rep_prefix && (ctxt->d & String)) {
4737                 unsigned int count;
4738                 struct read_cache *r = &ctxt->io_read;
4739                 if ((ctxt->d & SrcMask) == SrcSI)
4740                         count = ctxt->src.count;
4741                 else
4742                         count = ctxt->dst.count;
4743                 register_address_increment(ctxt, reg_rmw(ctxt, VCPU_REGS_RCX),
4744                                 -count);
4745
4746                 if (!string_insn_completed(ctxt)) {
4747                         /*
4748                          * Re-enter guest when pio read ahead buffer is empty
4749                          * or, if it is not used, after each 1024 iteration.
4750                          */
4751                         if ((r->end != 0 || reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RCX) & 0x3ff) &&
4752                             (r->end == 0 || r->end != r->pos)) {
4753                                 /*
4754                                  * Reset read cache. Usually happens before
4755                                  * decode, but since instruction is restarted
4756                                  * we have to do it here.
4757                                  */
4758                                 ctxt->mem_read.end = 0;
4759                                 writeback_registers(ctxt);
4760                                 return EMULATION_RESTART;
4761                         }
4762                         goto done; /* skip rip writeback */
4763                 }
4764         }
4765
4766         ctxt->eip = ctxt->_eip;
4767
4768 done:
4769         if (rc == X86EMUL_PROPAGATE_FAULT)
4770                 ctxt->have_exception = true;
4771         if (rc == X86EMUL_INTERCEPTED)
4772                 return EMULATION_INTERCEPTED;
4773
4774         if (rc == X86EMUL_CONTINUE)
4775                 writeback_registers(ctxt);
4776
4777         return (rc == X86EMUL_UNHANDLEABLE) ? EMULATION_FAILED : EMULATION_OK;
4778
4779 twobyte_insn:
4780         switch (ctxt->b) {
4781         case 0x09:              /* wbinvd */
4782                 (ctxt->ops->wbinvd)(ctxt);
4783                 break;
4784         case 0x08:              /* invd */
4785         case 0x0d:              /* GrpP (prefetch) */
4786         case 0x18:              /* Grp16 (prefetch/nop) */
4787                 break;
4788         case 0x20: /* mov cr, reg */
4789                 ctxt->dst.val = ops->get_cr(ctxt, ctxt->modrm_reg);
4790                 break;
4791         case 0x21: /* mov from dr to reg */
4792                 ops->get_dr(ctxt, ctxt->modrm_reg, &ctxt->dst.val);
4793                 break;
4794         case 0x40 ... 0x4f:     /* cmov */
4795                 ctxt->dst.val = ctxt->dst.orig_val = ctxt->src.val;
4796                 if (!test_cc(ctxt->b, ctxt->eflags))
4797                         ctxt->dst.type = OP_NONE; /* no writeback */
4798                 break;
4799         case 0x80 ... 0x8f: /* jnz rel, etc*/
4800                 if (test_cc(ctxt->b, ctxt->eflags))
4801                         jmp_rel(ctxt, ctxt->src.val);
4802                 break;
4803         case 0x90 ... 0x9f:     /* setcc r/m8 */
4804                 ctxt->dst.val = test_cc(ctxt->b, ctxt->eflags);
4805                 break;
4806         case 0xae:              /* clflush */
4807                 break;
4808         case 0xb6 ... 0xb7:     /* movzx */
4809                 ctxt->dst.bytes = ctxt->op_bytes;
4810                 ctxt->dst.val = (ctxt->src.bytes == 1) ? (u8) ctxt->src.val
4811                                                        : (u16) ctxt->src.val;
4812                 break;
4813         case 0xbe ... 0xbf:     /* movsx */
4814                 ctxt->dst.bytes = ctxt->op_bytes;
4815                 ctxt->dst.val = (ctxt->src.bytes == 1) ? (s8) ctxt->src.val :
4816                                                         (s16) ctxt->src.val;
4817                 break;
4818         case 0xc0 ... 0xc1:     /* xadd */
4819                 fastop(ctxt, em_add);
4820                 /* Write back the register source. */
4821                 ctxt->src.val = ctxt->dst.orig_val;
4822                 write_register_operand(&ctxt->src);
4823                 break;
4824         case 0xc3:              /* movnti */
4825                 ctxt->dst.bytes = ctxt->op_bytes;
4826                 ctxt->dst.val = (ctxt->op_bytes == 4) ? (u32) ctxt->src.val :
4827                                                         (u64) ctxt->src.val;
4828                 break;
4829         default:
4830                 goto cannot_emulate;
4831         }
4832
4833         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
4834                 goto done;
4835
4836         goto writeback;
4837
4838 cannot_emulate:
4839         return EMULATION_FAILED;
4840 }
4841
4842 void emulator_invalidate_register_cache(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
4843 {
4844         invalidate_registers(ctxt);
4845 }
4846
4847 void emulator_writeback_register_cache(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
4848 {
4849         writeback_registers(ctxt);
4850 }