arch/x86/kvm/emulate.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /******************************************************************************
   3  * emulate.c
   4  *
   5  * Generic x86 (32-bit and 64-bit) instruction decoder and emulator.
   6  *
   7  * Copyright (c) 2005 Keir Fraser
   8  *
   9  * Linux coding style, mod r/m decoder, segment base fixes, real-mode
  10  * privileged instructions:
  11  *
  12  * Copyright (C) 2006 Qumranet
  13  * Copyright 2010 Red Hat, Inc. and/or its affiliates.
  14  *
  15  *   Avi Kivity <avi@qumranet.com>
  16  *   Yaniv Kamay <yaniv@qumranet.com>
  17  *
  18  * From: xen-unstable 10676:af9809f51f81a3c43f276f00c81a52ef558afda4
  19  */
  20
  21 #include <linux/kvm_host.h>
  22 #include "kvm_cache_regs.h"
  23 #include "kvm_emulate.h"
  24 #include <linux/stringify.h>
  25 #include <asm/debugreg.h>
  26 #include <asm/nospec-branch.h>
  27 #include <asm/ibt.h>
  28
  29 #include "x86.h"
  30 #include "tss.h"
  31 #include "mmu.h"
  32 #include "pmu.h"
  33
  34 /*
  35  * Operand types
  36  */
  37 #define OpNone             0ull
  38 #define OpImplicit         1ull  /* No generic decode */
  39 #define OpReg              2ull  /* Register */
  40 #define OpMem              3ull  /* Memory */
  41 #define OpAcc              4ull  /* Accumulator: AL/AX/EAX/RAX */
  42 #define OpDI               5ull  /* ES:DI/EDI/RDI */
  43 #define OpMem64            6ull  /* Memory, 64-bit */
  44 #define OpImmUByte         7ull  /* Zero-extended 8-bit immediate */
  45 #define OpDX               8ull  /* DX register */
  46 #define OpCL               9ull  /* CL register (for shifts) */
  47 #define OpImmByte         10ull  /* 8-bit sign extended immediate */
  48 #define OpOne             11ull  /* Implied 1 */
  49 #define OpImm             12ull  /* Sign extended up to 32-bit immediate */
  50 #define OpMem16           13ull  /* Memory operand (16-bit). */
  51 #define OpMem32           14ull  /* Memory operand (32-bit). */
  52 #define OpImmU            15ull  /* Immediate operand, zero extended */
  53 #define OpSI              16ull  /* SI/ESI/RSI */
  54 #define OpImmFAddr        17ull  /* Immediate far address */
  55 #define OpMemFAddr        18ull  /* Far address in memory */
  56 #define OpImmU16          19ull  /* Immediate operand, 16 bits, zero extended */
  57 #define OpES              20ull  /* ES */
  58 #define OpCS              21ull  /* CS */
  59 #define OpSS              22ull  /* SS */
  60 #define OpDS              23ull  /* DS */
  61 #define OpFS              24ull  /* FS */
  62 #define OpGS              25ull  /* GS */
  63 #define OpMem8            26ull  /* 8-bit zero extended memory operand */
  64 #define OpImm64           27ull  /* Sign extended 16/32/64-bit immediate */
  65 #define OpXLat            28ull  /* memory at BX/EBX/RBX + zero-extended AL */
  66 #define OpAccLo           29ull  /* Low part of extended acc (AX/AX/EAX/RAX) */
  67 #define OpAccHi           30ull  /* High part of extended acc (-/DX/EDX/RDX) */
  68
  69 #define OpBits             5  /* Width of operand field */
  70 #define OpMask             ((1ull << OpBits) - 1)
  71
  72 /*
  73  * Opcode effective-address decode tables.
  74  * Note that we only emulate instructions that have at least one memory
  75  * operand (excluding implicit stack references). We assume that stack
  76  * references and instruction fetches will never occur in special memory
  77  * areas that require emulation. So, for example, 'mov <imm>,<reg>' need
  78  * not be handled.
  79  */
  80
  81 /* Operand sizes: 8-bit operands or specified/overridden size. */
  82 #define ByteOp      (1<<0)      /* 8-bit operands. */
  83 /* Destination operand type. */
  84 #define DstShift    1
  85 #define ImplicitOps (OpImplicit << DstShift)
  86 #define DstReg      (OpReg << DstShift)
  87 #define DstMem      (OpMem << DstShift)
  88 #define DstAcc      (OpAcc << DstShift)
  89 #define DstDI       (OpDI << DstShift)
  90 #define DstMem64    (OpMem64 << DstShift)
  91 #define DstMem16    (OpMem16 << DstShift)
  92 #define DstImmUByte (OpImmUByte << DstShift)
  93 #define DstDX       (OpDX << DstShift)
  94 #define DstAccLo    (OpAccLo << DstShift)
  95 #define DstMask     (OpMask << DstShift)
  96 /* Source operand type. */
  97 #define SrcShift    6
  98 #define SrcNone     (OpNone << SrcShift)
  99 #define SrcReg      (OpReg << SrcShift)
 100 #define SrcMem      (OpMem << SrcShift)
 101 #define SrcMem16    (OpMem16 << SrcShift)
 102 #define SrcMem32    (OpMem32 << SrcShift)
 103 #define SrcImm      (OpImm << SrcShift)
 104 #define SrcImmByte  (OpImmByte << SrcShift)
 105 #define SrcOne      (OpOne << SrcShift)
 106 #define SrcImmUByte (OpImmUByte << SrcShift)
 107 #define SrcImmU     (OpImmU << SrcShift)
 108 #define SrcSI       (OpSI << SrcShift)
 109 #define SrcXLat     (OpXLat << SrcShift)
 110 #define SrcImmFAddr (OpImmFAddr << SrcShift)
 111 #define SrcMemFAddr (OpMemFAddr << SrcShift)
 112 #define SrcAcc      (OpAcc << SrcShift)
 113 #define SrcImmU16   (OpImmU16 << SrcShift)
 114 #define SrcImm64    (OpImm64 << SrcShift)
 115 #define SrcDX       (OpDX << SrcShift)
 116 #define SrcMem8     (OpMem8 << SrcShift)
 117 #define SrcAccHi    (OpAccHi << SrcShift)
 118 #define SrcMask     (OpMask << SrcShift)
 119 #define BitOp       (1<<11)
 120 #define MemAbs      (1<<12)      /* Memory operand is absolute displacement */
 121 #define String      (1<<13)     /* String instruction (rep capable) */
 122 #define Stack       (1<<14)     /* Stack instruction (push/pop) */
 123 #define GroupMask   (7<<15)     /* Opcode uses one of the group mechanisms */
 124 #define Group       (1<<15)     /* Bits 3:5 of modrm byte extend opcode */
 125 #define GroupDual   (2<<15)     /* Alternate decoding of mod == 3 */
 126 #define Prefix      (3<<15)     /* Instruction varies with 66/f2/f3 prefix */
 127 #define RMExt       (4<<15)     /* Opcode extension in ModRM r/m if mod == 3 */
 128 #define Escape      (5<<15)     /* Escape to coprocessor instruction */
 129 #define InstrDual   (6<<15)     /* Alternate instruction decoding of mod == 3 */
 130 #define ModeDual    (7<<15)     /* Different instruction for 32/64 bit */
 131 #define Sse         (1<<18)     /* SSE Vector instruction */
 132 /* Generic ModRM decode. */
 133 #define ModRM       (1<<19)
 134 /* Destination is only written; never read. */
 135 #define Mov         (1<<20)
 136 /* Misc flags */
 137 #define Prot        (1<<21) /* instruction generates #UD if not in prot-mode */
 138 #define EmulateOnUD (1<<22) /* Emulate if unsupported by the host */
 139 #define NoAccess    (1<<23) /* Don't access memory (lea/invlpg/verr etc) */
 140 #define Op3264      (1<<24) /* Operand is 64b in long mode, 32b otherwise */
 141 #define Undefined   (1<<25) /* No Such Instruction */
 142 #define Lock        (1<<26) /* lock prefix is allowed for the instruction */
 143 #define Priv        (1<<27) /* instruction generates #GP if current CPL != 0 */
 144 #define No64        (1<<28)
 145 #define PageTable   (1 << 29)   /* instruction used to write page table */
 146 #define NotImpl     (1 << 30)   /* instruction is not implemented */
 147 /* Source 2 operand type */
 148 #define Src2Shift   (31)
 149 #define Src2None    (OpNone << Src2Shift)
 150 #define Src2Mem     (OpMem << Src2Shift)
 151 #define Src2CL      (OpCL << Src2Shift)
 152 #define Src2ImmByte (OpImmByte << Src2Shift)
 153 #define Src2One     (OpOne << Src2Shift)
 154 #define Src2Imm     (OpImm << Src2Shift)
 155 #define Src2ES      (OpES << Src2Shift)
 156 #define Src2CS      (OpCS << Src2Shift)
 157 #define Src2SS      (OpSS << Src2Shift)
 158 #define Src2DS      (OpDS << Src2Shift)
 159 #define Src2FS      (OpFS << Src2Shift)
 160 #define Src2GS      (OpGS << Src2Shift)
 161 #define Src2Mask    (OpMask << Src2Shift)
 162 #define Mmx         ((u64)1 << 40)  /* MMX Vector instruction */
 163 #define AlignMask   ((u64)7 << 41)
 164 #define Aligned     ((u64)1 << 41)  /* Explicitly aligned (e.g. MOVDQA) */
 165 #define Unaligned   ((u64)2 << 41)  /* Explicitly unaligned (e.g. MOVDQU) */
 166 #define Avx         ((u64)3 << 41)  /* Advanced Vector Extensions */
 167 #define Aligned16   ((u64)4 << 41)  /* Aligned to 16 byte boundary (e.g. FXSAVE) */
 168 #define Fastop      ((u64)1 << 44)  /* Use opcode::u.fastop */
 169 #define NoWrite     ((u64)1 << 45)  /* No writeback */
 170 #define SrcWrite    ((u64)1 << 46)  /* Write back src operand */
 171 #define NoMod       ((u64)1 << 47)  /* Mod field is ignored */
 172 #define Intercept   ((u64)1 << 48)  /* Has valid intercept field */
 173 #define CheckPerm   ((u64)1 << 49)  /* Has valid check_perm field */
 174 #define PrivUD      ((u64)1 << 51)  /* #UD instead of #GP on CPL > 0 */
 175 #define NearBranch  ((u64)1 << 52)  /* Near branches */
 176 #define No16        ((u64)1 << 53)  /* No 16 bit operand */
 177 #define IncSP       ((u64)1 << 54)  /* SP is incremented before ModRM calc */
 178 #define TwoMemOp    ((u64)1 << 55)  /* Instruction has two memory operand */
 179 #define IsBranch    ((u64)1 << 56)  /* Instruction is considered a branch. */
 180
 181 #define DstXacc     (DstAccLo | SrcAccHi | SrcWrite)
 182
 183 #define X2(x...) x, x
 184 #define X3(x...) X2(x), x
 185 #define X4(x...) X2(x), X2(x)
 186 #define X5(x...) X4(x), x
 187 #define X6(x...) X4(x), X2(x)
 188 #define X7(x...) X4(x), X3(x)
 189 #define X8(x...) X4(x), X4(x)
 190 #define X16(x...) X8(x), X8(x)
 191
 192 #define NR_FASTOP (ilog2(sizeof(ulong)) + 1)
 193 #define FASTOP_SIZE (8 * (1 + HAS_KERNEL_IBT))
 194
 195 struct opcode {
 196         u64 flags;
 197         u8 intercept;
 198         u8 pad[7];
 199         union {
 200                 int (*execute)(struct x86_emulate_ctxt *ctxt);
 201                 const struct opcode *group;
 202                 const struct group_dual *gdual;
 203                 const struct gprefix *gprefix;
 204                 const struct escape *esc;
 205                 const struct instr_dual *idual;
 206                 const struct mode_dual *mdual;
 207                 void (*fastop)(struct fastop *fake);
 208         } u;
 209         int (*check_perm)(struct x86_emulate_ctxt *ctxt);
 210 };
 211
 212 struct group_dual {
 213         struct opcode mod012[8];
 214         struct opcode mod3[8];
 215 };
 216
 217 struct gprefix {
 218         struct opcode pfx_no;
 219         struct opcode pfx_66;
 220         struct opcode pfx_f2;
 221         struct opcode pfx_f3;
 222 };
 223
 224 struct escape {
 225         struct opcode op[8];
 226         struct opcode high[64];
 227 };
 228
 229 struct instr_dual {
 230         struct opcode mod012;
 231         struct opcode mod3;
 232 };
 233
 234 struct mode_dual {
 235         struct opcode mode32;
 236         struct opcode mode64;
 237 };
 238
 239 #define EFLG_RESERVED_ZEROS_MASK 0xffc0802a
 240
 241 enum x86_transfer_type {
 242         X86_TRANSFER_NONE,
 243         X86_TRANSFER_CALL_JMP,
 244         X86_TRANSFER_RET,
 245         X86_TRANSFER_TASK_SWITCH,
 246 };
 247
 248 static ulong reg_read(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, unsigned nr)
 249 {
 250         if (!(ctxt->regs_valid & (1 << nr))) {
 251                 ctxt->regs_valid |= 1 << nr;
 252                 ctxt->_regs[nr] = ctxt->ops->read_gpr(ctxt, nr);
 253         }
 254         return ctxt->_regs[nr];
 255 }
 256
 257 static ulong *reg_write(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, unsigned nr)
 258 {
 259         ctxt->regs_valid |= 1 << nr;
 260         ctxt->regs_dirty |= 1 << nr;
 261         return &ctxt->_regs[nr];
 262 }
 263
 264 static ulong *reg_rmw(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, unsigned nr)
 265 {
 266         reg_read(ctxt, nr);
 267         return reg_write(ctxt, nr);
 268 }
 269
 270 static void writeback_registers(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
 271 {
 272         unsigned reg;
 273
 274         for_each_set_bit(reg, (ulong *)&ctxt->regs_dirty, 16)
 275                 ctxt->ops->write_gpr(ctxt, reg, ctxt->_regs[reg]);
 276 }
 277
 278 static void invalidate_registers(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
 279 {
 280         ctxt->regs_dirty = 0;
 281         ctxt->regs_valid = 0;
 282 }
 283
 284 /*
 285  * These EFLAGS bits are restored from saved value during emulation, and
 286  * any changes are written back to the saved value after emulation.
 287  */
 288 #define EFLAGS_MASK (X86_EFLAGS_OF|X86_EFLAGS_SF|X86_EFLAGS_ZF|X86_EFLAGS_AF|\
 289                      X86_EFLAGS_PF|X86_EFLAGS_CF)
 290
 291 #ifdef CONFIG_X86_64
 292 #define ON64(x) x
 293 #else
 294 #define ON64(x)
 295 #endif
 296
 297 /*
 298  * fastop functions have a special calling convention:
 299  *
 300  * dst:    rax        (in/out)
 301  * src:    rdx        (in/out)
 302  * src2:   rcx        (in)
 303  * flags:  rflags     (in/out)
 304  * ex:     rsi        (in:fastop pointer, out:zero if exception)
 305  *
 306  * Moreover, they are all exactly FASTOP_SIZE bytes long, so functions for
 307  * different operand sizes can be reached by calculation, rather than a jump
 308  * table (which would be bigger than the code).
 309  */
 310 static int fastop(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, fastop_t fop);
 311
 312 #define __FOP_FUNC(name) \
 313         ".align " __stringify(FASTOP_SIZE) " \n\t" \
 314         ".type " name ", @function \n\t" \
 315         name ":\n\t" \
 316         ASM_ENDBR
 317
 318 #define FOP_FUNC(name) \
 319         __FOP_FUNC(#name)
 320
 321 #define __FOP_RET(name) \
 322         "11: " ASM_RET \
 323         ".size " name ", .-" name "\n\t"
 324
 325 #define FOP_RET(name) \
 326         __FOP_RET(#name)
 327
 328 #define FOP_START(op) \
 329         extern void em_##op(struct fastop *fake); \
 330         asm(".pushsection .text, \"ax\" \n\t" \
 331             ".global em_" #op " \n\t" \
 332             ".align " __stringify(FASTOP_SIZE) " \n\t" \
 333             "em_" #op ":\n\t"
 334
 335 #define FOP_END \
 336             ".popsection")
 337
 338 #define __FOPNOP(name) \
 339         __FOP_FUNC(name) \
 340         __FOP_RET(name)
 341
 342 #define FOPNOP() \
 343         __FOPNOP(__stringify(__UNIQUE_ID(nop)))
 344
 345 #define FOP1E(op,  dst) \
 346         __FOP_FUNC(#op "_" #dst) \
 347         "10: " #op " %" #dst " \n\t" \
 348         __FOP_RET(#op "_" #dst)
 349
 350 #define FOP1EEX(op,  dst) \
 351         FOP1E(op, dst) _ASM_EXTABLE_TYPE_REG(10b, 11b, EX_TYPE_ZERO_REG, %%esi)
 352
 353 #define FASTOP1(op) \
 354         FOP_START(op) \
 355         FOP1E(op##b, al) \
 356         FOP1E(op##w, ax) \
 357         FOP1E(op##l, eax) \
 358         ON64(FOP1E(op##q, rax)) \
 359         FOP_END
 360
 361 /* 1-operand, using src2 (for MUL/DIV r/m) */
 362 #define FASTOP1SRC2(op, name) \
 363         FOP_START(name) \
 364         FOP1E(op, cl) \
 365         FOP1E(op, cx) \
 366         FOP1E(op, ecx) \
 367         ON64(FOP1E(op, rcx)) \
 368         FOP_END
 369
 370 /* 1-operand, using src2 (for MUL/DIV r/m), with exceptions */
 371 #define FASTOP1SRC2EX(op, name) \
 372         FOP_START(name) \
 373         FOP1EEX(op, cl) \
 374         FOP1EEX(op, cx) \
 375         FOP1EEX(op, ecx) \
 376         ON64(FOP1EEX(op, rcx)) \
 377         FOP_END
 378
 379 #define FOP2E(op,  dst, src)       \
 380         __FOP_FUNC(#op "_" #dst "_" #src) \
 381         #op " %" #src ", %" #dst " \n\t" \
 382         __FOP_RET(#op "_" #dst "_" #src)
 383
 384 #define FASTOP2(op) \
 385         FOP_START(op) \
 386         FOP2E(op##b, al, dl) \
 387         FOP2E(op##w, ax, dx) \
 388         FOP2E(op##l, eax, edx) \
 389         ON64(FOP2E(op##q, rax, rdx)) \
 390         FOP_END
 391
 392 /* 2 operand, word only */
 393 #define FASTOP2W(op) \
 394         FOP_START(op) \
 395         FOPNOP() \
 396         FOP2E(op##w, ax, dx) \
 397         FOP2E(op##l, eax, edx) \
 398         ON64(FOP2E(op##q, rax, rdx)) \
 399         FOP_END
 400
 401 /* 2 operand, src is CL */
 402 #define FASTOP2CL(op) \
 403         FOP_START(op) \
 404         FOP2E(op##b, al, cl) \
 405         FOP2E(op##w, ax, cl) \
 406         FOP2E(op##l, eax, cl) \
 407         ON64(FOP2E(op##q, rax, cl)) \
 408         FOP_END
 409
 410 /* 2 operand, src and dest are reversed */
 411 #define FASTOP2R(op, name) \
 412         FOP_START(name) \
 413         FOP2E(op##b, dl, al) \
 414         FOP2E(op##w, dx, ax) \
 415         FOP2E(op##l, edx, eax) \
 416         ON64(FOP2E(op##q, rdx, rax)) \
 417         FOP_END
 418
 419 #define FOP3E(op,  dst, src, src2) \
 420         __FOP_FUNC(#op "_" #dst "_" #src "_" #src2) \
 421         #op " %" #src2 ", %" #src ", %" #dst " \n\t"\
 422         __FOP_RET(#op "_" #dst "_" #src "_" #src2)
 423
 424 /* 3-operand, word-only, src2=cl */
 425 #define FASTOP3WCL(op) \
 426         FOP_START(op) \
 427         FOPNOP() \
 428         FOP3E(op##w, ax, dx, cl) \
 429         FOP3E(op##l, eax, edx, cl) \
 430         ON64(FOP3E(op##q, rax, rdx, cl)) \
 431         FOP_END
 432
 433 /* Special case for SETcc - 1 instruction per cc */
 434
 435 /*
 436  * Depending on .config the SETcc functions look like:
 437  *
 438  * ENDBR       [4 bytes; CONFIG_X86_KERNEL_IBT]
 439  * SETcc %al   [3 bytes]
 440  * RET         [1 byte]
 441  * INT3        [1 byte; CONFIG_SLS]
 442  *
 443  * Which gives possible sizes 4, 5, 8 or 9.  When rounded up to the
 444  * next power-of-two alignment they become 4, 8 or 16 resp.
 445  */
 446 #define SETCC_LENGTH    (ENDBR_INSN_SIZE + 4 + IS_ENABLED(CONFIG_SLS))
 447 #define SETCC_ALIGN     (4 << IS_ENABLED(CONFIG_SLS) << HAS_KERNEL_IBT)
 448 static_assert(SETCC_LENGTH <= SETCC_ALIGN);
 449
 450 #define FOP_SETCC(op) \
 451         ".align " __stringify(SETCC_ALIGN) " \n\t" \
 452         ".type " #op ", @function \n\t" \
 453         #op ": \n\t" \
 454         ASM_ENDBR \
 455         #op " %al \n\t" \
 456         __FOP_RET(#op)
 457
 458 FOP_START(setcc)
 459 FOP_SETCC(seto)
 460 FOP_SETCC(setno)
 461 FOP_SETCC(setc)
 462 FOP_SETCC(setnc)
 463 FOP_SETCC(setz)
 464 FOP_SETCC(setnz)
 465 FOP_SETCC(setbe)
 466 FOP_SETCC(setnbe)
 467 FOP_SETCC(sets)
 468 FOP_SETCC(setns)
 469 FOP_SETCC(setp)
 470 FOP_SETCC(setnp)
 471 FOP_SETCC(setl)
 472 FOP_SETCC(setnl)
 473 FOP_SETCC(setle)
 474 FOP_SETCC(setnle)
 475 FOP_END;
 476
 477 FOP_START(salc)
 478 FOP_FUNC(salc)
 479 "pushf; sbb %al, %al; popf \n\t"
 480 FOP_RET(salc)
 481 FOP_END;
 482
 483 /*
 484  * XXX: inoutclob user must know where the argument is being expanded.
 485  *      Relying on CONFIG_CC_HAS_ASM_GOTO would allow us to remove _fault.
 486  */
 487 #define asm_safe(insn, inoutclob...) \
 488 ({ \
 489         int _fault = 0; \
 490  \
 491         asm volatile("1:" insn "\n" \
 492                      "2:\n" \
 493                      _ASM_EXTABLE_TYPE_REG(1b, 2b, EX_TYPE_ONE_REG, %[_fault]) \
 494                      : [_fault] "+r"(_fault) inoutclob ); \
 495  \
 496         _fault ? X86EMUL_UNHANDLEABLE : X86EMUL_CONTINUE; \
 497 })
 498
 499 static int emulator_check_intercept(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
 500                                     enum x86_intercept intercept,
 501                                     enum x86_intercept_stage stage)
 502 {
 503         struct x86_instruction_info info = {
 504                 .intercept  = intercept,
 505                 .rep_prefix = ctxt->rep_prefix,
 506                 .modrm_mod  = ctxt->modrm_mod,
 507                 .modrm_reg  = ctxt->modrm_reg,
 508                 .modrm_rm   = ctxt->modrm_rm,
 509                 .src_val    = ctxt->src.val64,
 510                 .dst_val    = ctxt->dst.val64,
 511                 .src_bytes  = ctxt->src.bytes,
 512                 .dst_bytes  = ctxt->dst.bytes,
 513                 .ad_bytes   = ctxt->ad_bytes,
 514                 .next_rip   = ctxt->eip,
 515         };
 516
 517         return ctxt->ops->intercept(ctxt, &info, stage);
 518 }
 519
 520 static void assign_masked(ulong *dest, ulong src, ulong mask)
 521 {
 522         *dest = (*dest & ~mask) | (src & mask);
 523 }
 524
 525 static void assign_register(unsigned long *reg, u64 val, int bytes)
 526 {
 527         /* The 4-byte case *is* correct: in 64-bit mode we zero-extend. */
 528         switch (bytes) {
 529         case 1:
 530                 *(u8 *)reg = (u8)val;
 531                 break;
 532         case 2:
 533                 *(u16 *)reg = (u16)val;
 534                 break;
 535         case 4:
 536                 *reg = (u32)val;
 537                 break;  /* 64b: zero-extend */
 538         case 8:
 539                 *reg = val;
 540                 break;
 541         }
 542 }
 543
 544 static inline unsigned long ad_mask(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
 545 {
 546         return (1UL << (ctxt->ad_bytes << 3)) - 1;
 547 }
 548
 549 static ulong stack_mask(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
 550 {
 551         u16 sel;
 552         struct desc_struct ss;
 553
 554         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64)
 555                 return ~0UL;
 556         ctxt->ops->get_segment(ctxt, &sel, &ss, NULL, VCPU_SREG_SS);
 557         return ~0U >> ((ss.d ^ 1) * 16);  /* d=0: 0xffff; d=1: 0xffffffff */
 558 }
 559
 560 static int stack_size(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
 561 {
 562         return (__fls(stack_mask(ctxt)) + 1) >> 3;
 563 }
 564
 565 /* Access/update address held in a register, based on addressing mode. */
 566 static inline unsigned long
 567 address_mask(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, unsigned long reg)
 568 {
 569         if (ctxt->ad_bytes == sizeof(unsigned long))
 570                 return reg;
 571         else
 572                 return reg & ad_mask(ctxt);
 573 }
 574
 575 static inline unsigned long
 576 register_address(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int reg)
 577 {
 578         return address_mask(ctxt, reg_read(ctxt, reg));
 579 }
 580
 581 static void masked_increment(ulong *reg, ulong mask, int inc)
 582 {
 583         assign_masked(reg, *reg + inc, mask);
 584 }
 585
 586 static inline void
 587 register_address_increment(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int reg, int inc)
 588 {
 589         ulong *preg = reg_rmw(ctxt, reg);
 590
 591         assign_register(preg, *preg + inc, ctxt->ad_bytes);
 592 }
 593
 594 static void rsp_increment(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int inc)
 595 {
 596         masked_increment(reg_rmw(ctxt, VCPU_REGS_RSP), stack_mask(ctxt), inc);
 597 }
 598
 599 static u32 desc_limit_scaled(struct desc_struct *desc)
 600 {
 601         u32 limit = get_desc_limit(desc);
 602
 603         return desc->g ? (limit << 12) | 0xfff : limit;
 604 }
 605
 606 static unsigned long seg_base(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int seg)
 607 {
 608         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64 && seg < VCPU_SREG_FS)
 609                 return 0;
 610
 611         return ctxt->ops->get_cached_segment_base(ctxt, seg);
 612 }
 613
 614 static int emulate_exception(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int vec,
 615                              u32 error, bool valid)
 616 {
 617         WARN_ON(vec > 0x1f);
 618         ctxt->exception.vector = vec;
 619         ctxt->exception.error_code = error;
 620         ctxt->exception.error_code_valid = valid;
 621         return X86EMUL_PROPAGATE_FAULT;
 622 }
 623
 624 static int emulate_db(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
 625 {
 626         return emulate_exception(ctxt, DB_VECTOR, 0, false);
 627 }
 628
 629 static int emulate_gp(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int err)
 630 {
 631         return emulate_exception(ctxt, GP_VECTOR, err, true);
 632 }
 633
 634 static int emulate_ss(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int err)
 635 {
 636         return emulate_exception(ctxt, SS_VECTOR, err, true);
 637 }
 638
 639 static int emulate_ud(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
 640 {
 641         return emulate_exception(ctxt, UD_VECTOR, 0, false);
 642 }
 643
 644 static int emulate_ts(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int err)
 645 {
 646         return emulate_exception(ctxt, TS_VECTOR, err, true);
 647 }
 648
 649 static int emulate_de(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
 650 {
 651         return emulate_exception(ctxt, DE_VECTOR, 0, false);
 652 }
 653
 654 static int emulate_nm(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
 655 {
 656         return emulate_exception(ctxt, NM_VECTOR, 0, false);
 657 }
 658
 659 static u16 get_segment_selector(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, unsigned seg)
 660 {
 661         u16 selector;
 662         struct desc_struct desc;
 663
 664         ctxt->ops->get_segment(ctxt, &selector, &desc, NULL, seg);
 665         return selector;
 666 }
 667
 668 static void set_segment_selector(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, u16 selector,
 669                                  unsigned seg)
 670 {
 671         u16 dummy;
 672         u32 base3;
 673         struct desc_struct desc;
 674
 675         ctxt->ops->get_segment(ctxt, &dummy, &desc, &base3, seg);
 676         ctxt->ops->set_segment(ctxt, selector, &desc, base3, seg);
 677 }
 678
 679 static inline u8 ctxt_virt_addr_bits(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
 680 {
 681         return (ctxt->ops->get_cr(ctxt, 4) & X86_CR4_LA57) ? 57 : 48;
 682 }
 683
 684 static inline bool emul_is_noncanonical_address(u64 la,
 685                                                 struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
 686 {
 687         return !__is_canonical_address(la, ctxt_virt_addr_bits(ctxt));
 688 }
 689
 690 /*
 691  * x86 defines three classes of vector instructions: explicitly
 692  * aligned, explicitly unaligned, and the rest, which change behaviour
 693  * depending on whether they're AVX encoded or not.
 694  *
 695  * Also included is CMPXCHG16B which is not a vector instruction, yet it is
 696  * subject to the same check.  FXSAVE and FXRSTOR are checked here too as their
 697  * 512 bytes of data must be aligned to a 16 byte boundary.
 698  */
 699 static unsigned insn_alignment(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, unsigned size)
 700 {
 701         u64 alignment = ctxt->d & AlignMask;
 702
 703         if (likely(size < 16))
 704                 return 1;
 705
 706         switch (alignment) {
 707         case Unaligned:
 708         case Avx:
 709                 return 1;
 710         case Aligned16:
 711                 return 16;
 712         case Aligned:
 713         default:
 714                 return size;
 715         }
 716 }
 717
 718 static __always_inline int __linearize(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
 719                                        struct segmented_address addr,
 720                                        unsigned *max_size, unsigned size,
 721                                        bool write, bool fetch,
 722                                        enum x86emul_mode mode, ulong *linear)
 723 {
 724         struct desc_struct desc;
 725         bool usable;
 726         ulong la;
 727         u32 lim;
 728         u16 sel;
 729         u8  va_bits;
 730
 731         la = seg_base(ctxt, addr.seg) + addr.ea;
 732         *max_size = 0;
 733         switch (mode) {
 734         case X86EMUL_MODE_PROT64:
 735                 *linear = la;
 736                 va_bits = ctxt_virt_addr_bits(ctxt);
 737                 if (!__is_canonical_address(la, va_bits))
 738                         goto bad;
 739
 740                 *max_size = min_t(u64, ~0u, (1ull << va_bits) - la);
 741                 if (size > *max_size)
 742                         goto bad;
 743                 break;
 744         default:
 745                 *linear = la = (u32)la;
 746                 usable = ctxt->ops->get_segment(ctxt, &sel, &desc, NULL,
 747                                                 addr.seg);
 748                 if (!usable)
 749                         goto bad;
 750                 /* code segment in protected mode or read-only data segment */
 751                 if ((((ctxt->mode != X86EMUL_MODE_REAL) && (desc.type & 8))
 752                                         || !(desc.type & 2)) && write)
 753                         goto bad;
 754                 /* unreadable code segment */
 755                 if (!fetch && (desc.type & 8) && !(desc.type & 2))
 756                         goto bad;
 757                 lim = desc_limit_scaled(&desc);
 758                 if (!(desc.type & 8) && (desc.type & 4)) {
 759                         /* expand-down segment */
 760                         if (addr.ea <= lim)
 761                                 goto bad;
 762                         lim = desc.d ? 0xffffffff : 0xffff;
 763                 }
 764                 if (addr.ea > lim)
 765                         goto bad;
 766                 if (lim == 0xffffffff)
 767                         *max_size = ~0u;
 768                 else {
 769                         *max_size = (u64)lim + 1 - addr.ea;
 770                         if (size > *max_size)
 771                                 goto bad;
 772                 }
 773                 break;
 774         }
 775         if (la & (insn_alignment(ctxt, size) - 1))
 776                 return emulate_gp(ctxt, 0);
 777         return X86EMUL_CONTINUE;
 778 bad:
 779         if (addr.seg == VCPU_SREG_SS)
 780                 return emulate_ss(ctxt, 0);
 781         else
 782                 return emulate_gp(ctxt, 0);
 783 }
 784
 785 static int linearize(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
 786                      struct segmented_address addr,
 787                      unsigned size, bool write,
 788                      ulong *linear)
 789 {
 790         unsigned max_size;
 791         return __linearize(ctxt, addr, &max_size, size, write, false,
 792                            ctxt->mode, linear);
 793 }
 794
 795 static inline int assign_eip(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, ulong dst,
 796                              enum x86emul_mode mode)
 797 {
 798         ulong linear;
 799         int rc;
 800         unsigned max_size;
 801         struct segmented_address addr = { .seg = VCPU_SREG_CS,
 802                                            .ea = dst };
 803
 804         if (ctxt->op_bytes != sizeof(unsigned long))
 805                 addr.ea = dst & ((1UL << (ctxt->op_bytes << 3)) - 1);
 806         rc = __linearize(ctxt, addr, &max_size, 1, false, true, mode, &linear);
 807         if (rc == X86EMUL_CONTINUE)
 808                 ctxt->_eip = addr.ea;
 809         return rc;
 810 }
 811
 812 static inline int assign_eip_near(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, ulong dst)
 813 {
 814         return assign_eip(ctxt, dst, ctxt->mode);
 815 }
 816
 817 static int assign_eip_far(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, ulong dst,
 818                           const struct desc_struct *cs_desc)
 819 {
 820         enum x86emul_mode mode = ctxt->mode;
 821         int rc;
 822
 823 #ifdef CONFIG_X86_64
 824         if (ctxt->mode >= X86EMUL_MODE_PROT16) {
 825                 if (cs_desc->l) {
 826                         u64 efer = 0;
 827
 828                         ctxt->ops->get_msr(ctxt, MSR_EFER, &efer);
 829                         if (efer & EFER_LMA)
 830                                 mode = X86EMUL_MODE_PROT64;
 831                 } else
 832                         mode = X86EMUL_MODE_PROT32; /* temporary value */
 833         }
 834 #endif
 835         if (mode == X86EMUL_MODE_PROT16 || mode == X86EMUL_MODE_PROT32)
 836                 mode = cs_desc->d ? X86EMUL_MODE_PROT32 : X86EMUL_MODE_PROT16;
 837         rc = assign_eip(ctxt, dst, mode);
 838         if (rc == X86EMUL_CONTINUE)
 839                 ctxt->mode = mode;
 840         return rc;
 841 }
 842
 843 static inline int jmp_rel(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int rel)
 844 {
 845         return assign_eip_near(ctxt, ctxt->_eip + rel);
 846 }
 847
 848 static int linear_read_system(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, ulong linear,
 849                               void *data, unsigned size)
 850 {
 851         return ctxt->ops->read_std(ctxt, linear, data, size, &ctxt->exception, true);
 852 }
 853
 854 static int linear_write_system(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
 855                                ulong linear, void *data,
 856                                unsigned int size)
 857 {
 858         return ctxt->ops->write_std(ctxt, linear, data, size, &ctxt->exception, true);
 859 }
 860
 861 static int segmented_read_std(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
 862                               struct segmented_address addr,
 863                               void *data,
 864                               unsigned size)
 865 {
 866         int rc;
 867         ulong linear;
 868
 869         rc = linearize(ctxt, addr, size, false, &linear);
 870         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
 871                 return rc;
 872         return ctxt->ops->read_std(ctxt, linear, data, size, &ctxt->exception, false);
 873 }
 874
 875 static int segmented_write_std(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
 876                                struct segmented_address addr,
 877                                void *data,
 878                                unsigned int size)
 879 {
 880         int rc;
 881         ulong linear;
 882
 883         rc = linearize(ctxt, addr, size, true, &linear);
 884         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
 885                 return rc;
 886         return ctxt->ops->write_std(ctxt, linear, data, size, &ctxt->exception, false);
 887 }
 888
 889 /*
 890  * Prefetch the remaining bytes of the instruction without crossing page
 891  * boundary if they are not in fetch_cache yet.
 892  */
 893 static int __do_insn_fetch_bytes(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int op_size)
 894 {
 895         int rc;
 896         unsigned size, max_size;
 897         unsigned long linear;
 898         int cur_size = ctxt->fetch.end - ctxt->fetch.data;
 899         struct segmented_address addr = { .seg = VCPU_SREG_CS,
 900                                            .ea = ctxt->eip + cur_size };
 901
 902         /*
 903          * We do not know exactly how many bytes will be needed, and
 904          * __linearize is expensive, so fetch as much as possible.  We
 905          * just have to avoid going beyond the 15 byte limit, the end
 906          * of the segment, or the end of the page.
 907          *
 908          * __linearize is called with size 0 so that it does not do any
 909          * boundary check itself.  Instead, we use max_size to check
 910          * against op_size.
 911          */
 912         rc = __linearize(ctxt, addr, &max_size, 0, false, true, ctxt->mode,
 913                          &linear);
 914         if (unlikely(rc != X86EMUL_CONTINUE))
 915                 return rc;
 916
 917         size = min_t(unsigned, 15UL ^ cur_size, max_size);
 918         size = min_t(unsigned, size, PAGE_SIZE - offset_in_page(linear));
 919
 920         /*
 921          * One instruction can only straddle two pages,
 922          * and one has been loaded at the beginning of
 923          * x86_decode_insn.  So, if not enough bytes
 924          * still, we must have hit the 15-byte boundary.
 925          */
 926         if (unlikely(size < op_size))
 927                 return emulate_gp(ctxt, 0);
 928
 929         rc = ctxt->ops->fetch(ctxt, linear, ctxt->fetch.end,
 930                               size, &ctxt->exception);
 931         if (unlikely(rc != X86EMUL_CONTINUE))
 932                 return rc;
 933         ctxt->fetch.end += size;
 934         return X86EMUL_CONTINUE;
 935 }
 936
 937 static __always_inline int do_insn_fetch_bytes(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
 938                                                unsigned size)
 939 {
 940         unsigned done_size = ctxt->fetch.end - ctxt->fetch.ptr;
 941
 942         if (unlikely(done_size < size))
 943                 return __do_insn_fetch_bytes(ctxt, size - done_size);
 944         else
 945                 return X86EMUL_CONTINUE;
 946 }
 947
 948 /* Fetch next part of the instruction being emulated. */
 949 #define insn_fetch(_type, _ctxt)                                        \
 950 ({      _type _x;                                                       \
 951                                                                         \
 952         rc = do_insn_fetch_bytes(_ctxt, sizeof(_type));                 \
 953         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)                                     \
 954                 goto done;                                              \
 955         ctxt->_eip += sizeof(_type);                                    \
 956         memcpy(&_x, ctxt->fetch.ptr, sizeof(_type));                    \
 957         ctxt->fetch.ptr += sizeof(_type);                               \
 958         _x;                                                             \
 959 })
 960
 961 #define insn_fetch_arr(_arr, _size, _ctxt)                              \
 962 ({                                                                      \
 963         rc = do_insn_fetch_bytes(_ctxt, _size);                         \
 964         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)                                     \
 965                 goto done;                                              \
 966         ctxt->_eip += (_size);                                          \
 967         memcpy(_arr, ctxt->fetch.ptr, _size);                           \
 968         ctxt->fetch.ptr += (_size);                                     \
 969 })
 970
 971 /*
 972  * Given the 'reg' portion of a ModRM byte, and a register block, return a
 973  * pointer into the block that addresses the relevant register.
 974  * @highbyte_regs specifies whether to decode AH,CH,DH,BH.
 975  */
 976 static void *decode_register(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, u8 modrm_reg,
 977                              int byteop)
 978 {
 979         void *p;
 980         int highbyte_regs = (ctxt->rex_prefix == 0) && byteop;
 981
 982         if (highbyte_regs && modrm_reg >= 4 && modrm_reg < 8)
 983                 p = (unsigned char *)reg_rmw(ctxt, modrm_reg & 3) + 1;
 984         else
 985                 p = reg_rmw(ctxt, modrm_reg);
 986         return p;
 987 }
 988
 989 static int read_descriptor(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
 990                            struct segmented_address addr,
 991                            u16 *size, unsigned long *address, int op_bytes)
 992 {
 993         int rc;
 994
 995         if (op_bytes == 2)
 996                 op_bytes = 3;
 997         *address = 0;
 998         rc = segmented_read_std(ctxt, addr, size, 2);
 999         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1000                 return rc;
1001         addr.ea += 2;
1002         rc = segmented_read_std(ctxt, addr, address, op_bytes);
1003         return rc;
1004 }
1005
1006 FASTOP2(add);
1007 FASTOP2(or);
1008 FASTOP2(adc);
1009 FASTOP2(sbb);
1010 FASTOP2(and);
1011 FASTOP2(sub);
1012 FASTOP2(xor);
1013 FASTOP2(cmp);
1014 FASTOP2(test);
1015
1016 FASTOP1SRC2(mul, mul_ex);
1017 FASTOP1SRC2(imul, imul_ex);
1018 FASTOP1SRC2EX(div, div_ex);
1019 FASTOP1SRC2EX(idiv, idiv_ex);
1020
1021 FASTOP3WCL(shld);
1022 FASTOP3WCL(shrd);
1023
1024 FASTOP2W(imul);
1025
1026 FASTOP1(not);
1027 FASTOP1(neg);
1028 FASTOP1(inc);
1029 FASTOP1(dec);
1030
1031 FASTOP2CL(rol);
1032 FASTOP2CL(ror);
1033 FASTOP2CL(rcl);
1034 FASTOP2CL(rcr);
1035 FASTOP2CL(shl);
1036 FASTOP2CL(shr);
1037 FASTOP2CL(sar);
1038
1039 FASTOP2W(bsf);
1040 FASTOP2W(bsr);
1041 FASTOP2W(bt);
1042 FASTOP2W(bts);
1043 FASTOP2W(btr);
1044 FASTOP2W(btc);
1045
1046 FASTOP2(xadd);
1047
1048 FASTOP2R(cmp, cmp_r);
1049
1050 static int em_bsf_c(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1051 {
1052         /* If src is zero, do not writeback, but update flags */
1053         if (ctxt->src.val == 0)
1054                 ctxt->dst.type = OP_NONE;
1055         return fastop(ctxt, em_bsf);
1056 }
1057
1058 static int em_bsr_c(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1059 {
1060         /* If src is zero, do not writeback, but update flags */
1061         if (ctxt->src.val == 0)
1062                 ctxt->dst.type = OP_NONE;
1063         return fastop(ctxt, em_bsr);
1064 }
1065
1066 static __always_inline u8 test_cc(unsigned int condition, unsigned long flags)
1067 {
1068         u8 rc;
1069         void (*fop)(void) = (void *)em_setcc + SETCC_ALIGN * (condition & 0xf);
1070
1071         flags = (flags & EFLAGS_MASK) | X86_EFLAGS_IF;
1072         asm("push %[flags]; popf; " CALL_NOSPEC
1073             : "=a"(rc) : [thunk_target]"r"(fop), [flags]"r"(flags));
1074         return rc;
1075 }
1076
1077 static void fetch_register_operand(struct operand *op)
1078 {
1079         switch (op->bytes) {
1080         case 1:
1081                 op->val = *(u8 *)op->addr.reg;
1082                 break;
1083         case 2:
1084                 op->val = *(u16 *)op->addr.reg;
1085                 break;
1086         case 4:
1087                 op->val = *(u32 *)op->addr.reg;
1088                 break;
1089         case 8:
1090                 op->val = *(u64 *)op->addr.reg;
1091                 break;
1092         }
1093 }
1094
1095 static int em_fninit(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1096 {
1097         if (ctxt->ops->get_cr(ctxt, 0) & (X86_CR0_TS | X86_CR0_EM))
1098                 return emulate_nm(ctxt);
1099
1100         kvm_fpu_get();
1101         asm volatile("fninit");
1102         kvm_fpu_put();
1103         return X86EMUL_CONTINUE;
1104 }
1105
1106 static int em_fnstcw(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1107 {
1108         u16 fcw;
1109
1110         if (ctxt->ops->get_cr(ctxt, 0) & (X86_CR0_TS | X86_CR0_EM))
1111                 return emulate_nm(ctxt);
1112
1113         kvm_fpu_get();
1114         asm volatile("fnstcw %0": "+m"(fcw));
1115         kvm_fpu_put();
1116
1117         ctxt->dst.val = fcw;
1118
1119         return X86EMUL_CONTINUE;
1120 }
1121
1122 static int em_fnstsw(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1123 {
1124         u16 fsw;
1125
1126         if (ctxt->ops->get_cr(ctxt, 0) & (X86_CR0_TS | X86_CR0_EM))
1127                 return emulate_nm(ctxt);
1128
1129         kvm_fpu_get();
1130         asm volatile("fnstsw %0": "+m"(fsw));
1131         kvm_fpu_put();
1132
1133         ctxt->dst.val = fsw;
1134
1135         return X86EMUL_CONTINUE;
1136 }
1137
1138 static void decode_register_operand(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1139                                     struct operand *op)
1140 {
1141         unsigned reg = ctxt->modrm_reg;
1142
1143         if (!(ctxt->d & ModRM))
1144                 reg = (ctxt->b & 7) | ((ctxt->rex_prefix & 1) << 3);
1145
1146         if (ctxt->d & Sse) {
1147                 op->type = OP_XMM;
1148                 op->bytes = 16;
1149                 op->addr.xmm = reg;
1150                 kvm_read_sse_reg(reg, &op->vec_val);
1151                 return;
1152         }
1153         if (ctxt->d & Mmx) {
1154                 reg &= 7;
1155                 op->type = OP_MM;
1156                 op->bytes = 8;
1157                 op->addr.mm = reg;
1158                 return;
1159         }
1160
1161         op->type = OP_REG;
1162         op->bytes = (ctxt->d & ByteOp) ? 1 : ctxt->op_bytes;
1163         op->addr.reg = decode_register(ctxt, reg, ctxt->d & ByteOp);
1164
1165         fetch_register_operand(op);
1166         op->orig_val = op->val;
1167 }
1168
1169 static void adjust_modrm_seg(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int base_reg)
1170 {
1171         if (base_reg == VCPU_REGS_RSP || base_reg == VCPU_REGS_RBP)
1172                 ctxt->modrm_seg = VCPU_SREG_SS;
1173 }
1174
1175 static int decode_modrm(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1176                         struct operand *op)
1177 {
1178         u8 sib;
1179         int index_reg, base_reg, scale;
1180         int rc = X86EMUL_CONTINUE;
1181         ulong modrm_ea = 0;
1182
1183         ctxt->modrm_reg = ((ctxt->rex_prefix << 1) & 8); /* REX.R */
1184         index_reg = (ctxt->rex_prefix << 2) & 8; /* REX.X */
1185         base_reg = (ctxt->rex_prefix << 3) & 8; /* REX.B */
1186
1187         ctxt->modrm_mod = (ctxt->modrm & 0xc0) >> 6;
1188         ctxt->modrm_reg |= (ctxt->modrm & 0x38) >> 3;
1189         ctxt->modrm_rm = base_reg | (ctxt->modrm & 0x07);
1190         ctxt->modrm_seg = VCPU_SREG_DS;
1191
1192         if (ctxt->modrm_mod == 3 || (ctxt->d & NoMod)) {
1193                 op->type = OP_REG;
1194                 op->bytes = (ctxt->d & ByteOp) ? 1 : ctxt->op_bytes;
1195                 op->addr.reg = decode_register(ctxt, ctxt->modrm_rm,
1196                                 ctxt->d & ByteOp);
1197                 if (ctxt->d & Sse) {
1198                         op->type = OP_XMM;
1199                         op->bytes = 16;
1200                         op->addr.xmm = ctxt->modrm_rm;
1201                         kvm_read_sse_reg(ctxt->modrm_rm, &op->vec_val);
1202                         return rc;
1203                 }
1204                 if (ctxt->d & Mmx) {
1205                         op->type = OP_MM;
1206                         op->bytes = 8;
1207                         op->addr.mm = ctxt->modrm_rm & 7;
1208                         return rc;
1209                 }
1210                 fetch_register_operand(op);
1211                 return rc;
1212         }
1213
1214         op->type = OP_MEM;
1215
1216         if (ctxt->ad_bytes == 2) {
1217                 unsigned bx = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RBX);
1218                 unsigned bp = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RBP);
1219                 unsigned si = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RSI);
1220                 unsigned di = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RDI);
1221
1222                 /* 16-bit ModR/M decode. */
1223                 switch (ctxt->modrm_mod) {
1224                 case 0:
1225                         if (ctxt->modrm_rm == 6)
1226                                 modrm_ea += insn_fetch(u16, ctxt);
1227                         break;
1228                 case 1:
1229                         modrm_ea += insn_fetch(s8, ctxt);
1230                         break;
1231                 case 2:
1232                         modrm_ea += insn_fetch(u16, ctxt);
1233                         break;
1234                 }
1235                 switch (ctxt->modrm_rm) {
1236                 case 0:
1237                         modrm_ea += bx + si;
1238                         break;
1239                 case 1:
1240                         modrm_ea += bx + di;
1241                         break;
1242                 case 2:
1243                         modrm_ea += bp + si;
1244                         break;
1245                 case 3:
1246                         modrm_ea += bp + di;
1247                         break;
1248                 case 4:
1249                         modrm_ea += si;
1250                         break;
1251                 case 5:
1252                         modrm_ea += di;
1253                         break;
1254                 case 6:
1255                         if (ctxt->modrm_mod != 0)
1256                                 modrm_ea += bp;
1257                         break;
1258                 case 7:
1259                         modrm_ea += bx;
1260                         break;
1261                 }
1262                 if (ctxt->modrm_rm == 2 || ctxt->modrm_rm == 3 ||
1263                     (ctxt->modrm_rm == 6 && ctxt->modrm_mod != 0))
1264                         ctxt->modrm_seg = VCPU_SREG_SS;
1265                 modrm_ea = (u16)modrm_ea;
1266         } else {
1267                 /* 32/64-bit ModR/M decode. */
1268                 if ((ctxt->modrm_rm & 7) == 4) {
1269                         sib = insn_fetch(u8, ctxt);
1270                         index_reg |= (sib >> 3) & 7;
1271                         base_reg |= sib & 7;
1272                         scale = sib >> 6;
1273
1274                         if ((base_reg & 7) == 5 && ctxt->modrm_mod == 0)
1275                                 modrm_ea += insn_fetch(s32, ctxt);
1276                         else {
1277                                 modrm_ea += reg_read(ctxt, base_reg);
1278                                 adjust_modrm_seg(ctxt, base_reg);
1279                                 /* Increment ESP on POP [ESP] */
1280                                 if ((ctxt->d & IncSP) &&
1281                                     base_reg == VCPU_REGS_RSP)
1282                                         modrm_ea += ctxt->op_bytes;
1283                         }
1284                         if (index_reg != 4)
1285                                 modrm_ea += reg_read(ctxt, index_reg) << scale;
1286                 } else if ((ctxt->modrm_rm & 7) == 5 && ctxt->modrm_mod == 0) {
1287                         modrm_ea += insn_fetch(s32, ctxt);
1288                         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64)
1289                                 ctxt->rip_relative = 1;
1290                 } else {
1291                         base_reg = ctxt->modrm_rm;
1292                         modrm_ea += reg_read(ctxt, base_reg);
1293                         adjust_modrm_seg(ctxt, base_reg);
1294                 }
1295                 switch (ctxt->modrm_mod) {
1296                 case 1:
1297                         modrm_ea += insn_fetch(s8, ctxt);
1298                         break;
1299                 case 2:
1300                         modrm_ea += insn_fetch(s32, ctxt);
1301                         break;
1302                 }
1303         }
1304         op->addr.mem.ea = modrm_ea;
1305         if (ctxt->ad_bytes != 8)
1306                 ctxt->memop.addr.mem.ea = (u32)ctxt->memop.addr.mem.ea;
1307
1308 done:
1309         return rc;
1310 }
1311
1312 static int decode_abs(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1313                       struct operand *op)
1314 {
1315         int rc = X86EMUL_CONTINUE;
1316
1317         op->type = OP_MEM;
1318         switch (ctxt->ad_bytes) {
1319         case 2:
1320                 op->addr.mem.ea = insn_fetch(u16, ctxt);
1321                 break;
1322         case 4:
1323                 op->addr.mem.ea = insn_fetch(u32, ctxt);
1324                 break;
1325         case 8:
1326                 op->addr.mem.ea = insn_fetch(u64, ctxt);
1327                 break;
1328         }
1329 done:
1330         return rc;
1331 }
1332
1333 static void fetch_bit_operand(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1334 {
1335         long sv = 0, mask;
1336
1337         if (ctxt->dst.type == OP_MEM && ctxt->src.type == OP_REG) {
1338                 mask = ~((long)ctxt->dst.bytes * 8 - 1);
1339
1340                 if (ctxt->src.bytes == 2)
1341                         sv = (s16)ctxt->src.val & (s16)mask;
1342                 else if (ctxt->src.bytes == 4)
1343                         sv = (s32)ctxt->src.val & (s32)mask;
1344                 else
1345                         sv = (s64)ctxt->src.val & (s64)mask;
1346
1347                 ctxt->dst.addr.mem.ea = address_mask(ctxt,
1348                                            ctxt->dst.addr.mem.ea + (sv >> 3));
1349         }
1350
1351         /* only subword offset */
1352         ctxt->src.val &= (ctxt->dst.bytes << 3) - 1;
1353 }
1354
1355 static int read_emulated(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1356                          unsigned long addr, void *dest, unsigned size)
1357 {
1358         int rc;
1359         struct read_cache *mc = &ctxt->mem_read;
1360
1361         if (mc->pos < mc->end)
1362                 goto read_cached;
1363
1364         WARN_ON((mc->end + size) >= sizeof(mc->data));
1365
1366         rc = ctxt->ops->read_emulated(ctxt, addr, mc->data + mc->end, size,
1367                                       &ctxt->exception);
1368         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1369                 return rc;
1370
1371         mc->end += size;
1372
1373 read_cached:
1374         memcpy(dest, mc->data + mc->pos, size);
1375         mc->pos += size;
1376         return X86EMUL_CONTINUE;
1377 }
1378
1379 static int segmented_read(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1380                           struct segmented_address addr,
1381                           void *data,
1382                           unsigned size)
1383 {
1384         int rc;
1385         ulong linear;
1386
1387         rc = linearize(ctxt, addr, size, false, &linear);
1388         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1389                 return rc;
1390         return read_emulated(ctxt, linear, data, size);
1391 }
1392
1393 static int segmented_write(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1394                            struct segmented_address addr,
1395                            const void *data,
1396                            unsigned size)
1397 {
1398         int rc;
1399         ulong linear;
1400
1401         rc = linearize(ctxt, addr, size, true, &linear);
1402         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1403                 return rc;
1404         return ctxt->ops->write_emulated(ctxt, linear, data, size,
1405                                          &ctxt->exception);
1406 }
1407
1408 static int segmented_cmpxchg(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1409                              struct segmented_address addr,
1410                              const void *orig_data, const void *data,
1411                              unsigned size)
1412 {
1413         int rc;
1414         ulong linear;
1415
1416         rc = linearize(ctxt, addr, size, true, &linear);
1417         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1418                 return rc;
1419         return ctxt->ops->cmpxchg_emulated(ctxt, linear, orig_data, data,
1420                                            size, &ctxt->exception);
1421 }
1422
1423 static int pio_in_emulated(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1424                            unsigned int size, unsigned short port,
1425                            void *dest)
1426 {
1427         struct read_cache *rc = &ctxt->io_read;
1428
1429         if (rc->pos == rc->end) { /* refill pio read ahead */
1430                 unsigned int in_page, n;
1431                 unsigned int count = ctxt->rep_prefix ?
1432                         address_mask(ctxt, reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RCX)) : 1;
1433                 in_page = (ctxt->eflags & X86_EFLAGS_DF) ?
1434                         offset_in_page(reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RDI)) :
1435                         PAGE_SIZE - offset_in_page(reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RDI));
1436                 n = min3(in_page, (unsigned int)sizeof(rc->data) / size, count);
1437                 if (n == 0)
1438                         n = 1;
1439                 rc->pos = rc->end = 0;
1440                 if (!ctxt->ops->pio_in_emulated(ctxt, size, port, rc->data, n))
1441                         return 0;
1442                 rc->end = n * size;
1443         }
1444
1445         if (ctxt->rep_prefix && (ctxt->d & String) &&
1446             !(ctxt->eflags & X86_EFLAGS_DF)) {
1447                 ctxt->dst.data = rc->data + rc->pos;
1448                 ctxt->dst.type = OP_MEM_STR;
1449                 ctxt->dst.count = (rc->end - rc->pos) / size;
1450                 rc->pos = rc->end;
1451         } else {
1452                 memcpy(dest, rc->data + rc->pos, size);
1453                 rc->pos += size;
1454         }
1455         return 1;
1456 }
1457
1458 static int read_interrupt_descriptor(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1459                                      u16 index, struct desc_struct *desc)
1460 {
1461         struct desc_ptr dt;
1462         ulong addr;
1463
1464         ctxt->ops->get_idt(ctxt, &dt);
1465
1466         if (dt.size < index * 8 + 7)
1467                 return emulate_gp(ctxt, index << 3 | 0x2);
1468
1469         addr = dt.address + index * 8;
1470         return linear_read_system(ctxt, addr, desc, sizeof(*desc));
1471 }
1472
1473 static void get_descriptor_table_ptr(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1474                                      u16 selector, struct desc_ptr *dt)
1475 {
1476         const struct x86_emulate_ops *ops = ctxt->ops;
1477         u32 base3 = 0;
1478
1479         if (selector & 1 << 2) {
1480                 struct desc_struct desc;
1481                 u16 sel;
1482
1483                 memset(dt, 0, sizeof(*dt));
1484                 if (!ops->get_segment(ctxt, &sel, &desc, &base3,
1485                                       VCPU_SREG_LDTR))
1486                         return;
1487
1488                 dt->size = desc_limit_scaled(&desc); /* what if limit > 65535? */
1489                 dt->address = get_desc_base(&desc) | ((u64)base3 << 32);
1490         } else
1491                 ops->get_gdt(ctxt, dt);
1492 }
1493
1494 static int get_descriptor_ptr(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1495                               u16 selector, ulong *desc_addr_p)
1496 {
1497         struct desc_ptr dt;
1498         u16 index = selector >> 3;
1499         ulong addr;
1500
1501         get_descriptor_table_ptr(ctxt, selector, &dt);
1502
1503         if (dt.size < index * 8 + 7)
1504                 return emulate_gp(ctxt, selector & 0xfffc);
1505
1506         addr = dt.address + index * 8;
1507
1508 #ifdef CONFIG_X86_64
1509         if (addr >> 32 != 0) {
1510                 u64 efer = 0;
1511
1512                 ctxt->ops->get_msr(ctxt, MSR_EFER, &efer);
1513                 if (!(efer & EFER_LMA))
1514                         addr &= (u32)-1;
1515         }
1516 #endif
1517
1518         *desc_addr_p = addr;
1519         return X86EMUL_CONTINUE;
1520 }
1521
1522 /* allowed just for 8 bytes segments */
1523 static int read_segment_descriptor(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1524                                    u16 selector, struct desc_struct *desc,
1525                                    ulong *desc_addr_p)
1526 {
1527         int rc;
1528
1529         rc = get_descriptor_ptr(ctxt, selector, desc_addr_p);
1530         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1531                 return rc;
1532
1533         return linear_read_system(ctxt, *desc_addr_p, desc, sizeof(*desc));
1534 }
1535
1536 /* allowed just for 8 bytes segments */
1537 static int write_segment_descriptor(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1538                                     u16 selector, struct desc_struct *desc)
1539 {
1540         int rc;
1541         ulong addr;
1542
1543         rc = get_descriptor_ptr(ctxt, selector, &addr);
1544         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1545                 return rc;
1546
1547         return linear_write_system(ctxt, addr, desc, sizeof(*desc));
1548 }
1549
1550 static int __load_segment_descriptor(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1551                                      u16 selector, int seg, u8 cpl,
1552                                      enum x86_transfer_type transfer,
1553                                      struct desc_struct *desc)
1554 {
1555         struct desc_struct seg_desc, old_desc;
1556         u8 dpl, rpl;
1557         unsigned err_vec = GP_VECTOR;
1558         u32 err_code = 0;
1559         bool null_selector = !(selector & ~0x3); /* 0000-0003 are null */
1560         ulong desc_addr;
1561         int ret;
1562         u16 dummy;
1563         u32 base3 = 0;
1564
1565         memset(&seg_desc, 0, sizeof(seg_desc));
1566
1567         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_REAL) {
1568                 /* set real mode segment descriptor (keep limit etc. for
1569                  * unreal mode) */
1570                 ctxt->ops->get_segment(ctxt, &dummy, &seg_desc, NULL, seg);
1571                 set_desc_base(&seg_desc, selector << 4);
1572                 goto load;
1573         } else if (seg <= VCPU_SREG_GS && ctxt->mode == X86EMUL_MODE_VM86) {
1574                 /* VM86 needs a clean new segment descriptor */
1575                 set_desc_base(&seg_desc, selector << 4);
1576                 set_desc_limit(&seg_desc, 0xffff);
1577                 seg_desc.type = 3;
1578                 seg_desc.p = 1;
1579                 seg_desc.s = 1;
1580                 seg_desc.dpl = 3;
1581                 goto load;
1582         }
1583
1584         rpl = selector & 3;
1585
1586         /* TR should be in GDT only */
1587         if (seg == VCPU_SREG_TR && (selector & (1 << 2)))
1588                 goto exception;
1589
1590         /* NULL selector is not valid for TR, CS and (except for long mode) SS */
1591         if (null_selector) {
1592                 if (seg == VCPU_SREG_CS || seg == VCPU_SREG_TR)
1593                         goto exception;
1594
1595                 if (seg == VCPU_SREG_SS) {
1596                         if (ctxt->mode != X86EMUL_MODE_PROT64 || rpl != cpl)
1597                                 goto exception;
1598
1599                         /*
1600                          * ctxt->ops->set_segment expects the CPL to be in
1601                          * SS.DPL, so fake an expand-up 32-bit data segment.
1602                          */
1603                         seg_desc.type = 3;
1604                         seg_desc.p = 1;
1605                         seg_desc.s = 1;
1606                         seg_desc.dpl = cpl;
1607                         seg_desc.d = 1;
1608                         seg_desc.g = 1;
1609                 }
1610
1611                 /* Skip all following checks */
1612                 goto load;
1613         }
1614
1615         ret = read_segment_descriptor(ctxt, selector, &seg_desc, &desc_addr);
1616         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
1617                 return ret;
1618
1619         err_code = selector & 0xfffc;
1620         err_vec = (transfer == X86_TRANSFER_TASK_SWITCH) ? TS_VECTOR :
1621                                                            GP_VECTOR;
1622
1623         /* can't load system descriptor into segment selector */
1624         if (seg <= VCPU_SREG_GS && !seg_desc.s) {
1625                 if (transfer == X86_TRANSFER_CALL_JMP)
1626                         return X86EMUL_UNHANDLEABLE;
1627                 goto exception;
1628         }
1629
1630         dpl = seg_desc.dpl;
1631
1632         switch (seg) {
1633         case VCPU_SREG_SS:
1634                 /*
1635                  * segment is not a writable data segment or segment
1636                  * selector's RPL != CPL or segment selector's RPL != CPL
1637                  */
1638                 if (rpl != cpl || (seg_desc.type & 0xa) != 0x2 || dpl != cpl)
1639                         goto exception;
1640                 break;
1641         case VCPU_SREG_CS:
1642                 if (!(seg_desc.type & 8))
1643                         goto exception;
1644
1645                 if (transfer == X86_TRANSFER_RET) {
1646                         /* RET can never return to an inner privilege level. */
1647                         if (rpl < cpl)
1648                                 goto exception;
1649                         /* Outer-privilege level return is not implemented */
1650                         if (rpl > cpl)
1651                                 return X86EMUL_UNHANDLEABLE;
1652                 }
1653                 if (transfer == X86_TRANSFER_RET || transfer == X86_TRANSFER_TASK_SWITCH) {
1654                         if (seg_desc.type & 4) {
1655                                 /* conforming */
1656                                 if (dpl > rpl)
1657                                         goto exception;
1658                         } else {
1659                                 /* nonconforming */
1660                                 if (dpl != rpl)
1661                                         goto exception;
1662                         }
1663                 } else { /* X86_TRANSFER_CALL_JMP */
1664                         if (seg_desc.type & 4) {
1665                                 /* conforming */
1666                                 if (dpl > cpl)
1667                                         goto exception;
1668                         } else {
1669                                 /* nonconforming */
1670                                 if (rpl > cpl || dpl != cpl)
1671                                         goto exception;
1672                         }
1673                 }
1674                 /* in long-mode d/b must be clear if l is set */
1675                 if (seg_desc.d && seg_desc.l) {
1676                         u64 efer = 0;
1677
1678                         ctxt->ops->get_msr(ctxt, MSR_EFER, &efer);
1679                         if (efer & EFER_LMA)
1680                                 goto exception;
1681                 }
1682
1683                 /* CS(RPL) <- CPL */
1684                 selector = (selector & 0xfffc) | cpl;
1685                 break;
1686         case VCPU_SREG_TR:
1687                 if (seg_desc.s || (seg_desc.type != 1 && seg_desc.type != 9))
1688                         goto exception;
1689                 if (!seg_desc.p) {
1690                         err_vec = NP_VECTOR;
1691                         goto exception;
1692                 }
1693                 old_desc = seg_desc;
1694                 seg_desc.type |= 2; /* busy */
1695                 ret = ctxt->ops->cmpxchg_emulated(ctxt, desc_addr, &old_desc, &seg_desc,
1696                                                   sizeof(seg_desc), &ctxt->exception);
1697                 if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
1698                         return ret;
1699                 break;
1700         case VCPU_SREG_LDTR:
1701                 if (seg_desc.s || seg_desc.type != 2)
1702                         goto exception;
1703                 break;
1704         default: /*  DS, ES, FS, or GS */
1705                 /*
1706                  * segment is not a data or readable code segment or
1707                  * ((segment is a data or nonconforming code segment)
1708                  * and (both RPL and CPL > DPL))
1709                  */
1710                 if ((seg_desc.type & 0xa) == 0x8 ||
1711                     (((seg_desc.type & 0xc) != 0xc) &&
1712                      (rpl > dpl && cpl > dpl)))
1713                         goto exception;
1714                 break;
1715         }
1716
1717         if (!seg_desc.p) {
1718                 err_vec = (seg == VCPU_SREG_SS) ? SS_VECTOR : NP_VECTOR;
1719                 goto exception;
1720         }
1721
1722         if (seg_desc.s) {
1723                 /* mark segment as accessed */
1724                 if (!(seg_desc.type & 1)) {
1725                         seg_desc.type |= 1;
1726                         ret = write_segment_descriptor(ctxt, selector,
1727                                                        &seg_desc);
1728                         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
1729                                 return ret;
1730                 }
1731         } else if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64) {
1732                 ret = linear_read_system(ctxt, desc_addr+8, &base3, sizeof(base3));
1733                 if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
1734                         return ret;
1735                 if (emul_is_noncanonical_address(get_desc_base(&seg_desc) |
1736                                 ((u64)base3 << 32), ctxt))
1737                         return emulate_gp(ctxt, 0);
1738         }
1739 load:
1740         ctxt->ops->set_segment(ctxt, selector, &seg_desc, base3, seg);
1741         if (desc)
1742                 *desc = seg_desc;
1743         return X86EMUL_CONTINUE;
1744 exception:
1745         return emulate_exception(ctxt, err_vec, err_code, true);
1746 }
1747
1748 static int load_segment_descriptor(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1749                                    u16 selector, int seg)
1750 {
1751         u8 cpl = ctxt->ops->cpl(ctxt);
1752
1753         /*
1754          * None of MOV, POP and LSS can load a NULL selector in CPL=3, but
1755          * they can load it at CPL<3 (Intel's manual says only LSS can,
1756          * but it's wrong).
1757          *
1758          * However, the Intel manual says that putting IST=1/DPL=3 in
1759          * an interrupt gate will result in SS=3 (the AMD manual instead
1760          * says it doesn't), so allow SS=3 in __load_segment_descriptor
1761          * and only forbid it here.
1762          */
1763         if (seg == VCPU_SREG_SS && selector == 3 &&
1764             ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64)
1765                 return emulate_exception(ctxt, GP_VECTOR, 0, true);
1766
1767         return __load_segment_descriptor(ctxt, selector, seg, cpl,
1768                                          X86_TRANSFER_NONE, NULL);
1769 }
1770
1771 static void write_register_operand(struct operand *op)
1772 {
1773         return assign_register(op->addr.reg, op->val, op->bytes);
1774 }
1775
1776 static int writeback(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, struct operand *op)
1777 {
1778         switch (op->type) {
1779         case OP_REG:
1780                 write_register_operand(op);
1781                 break;
1782         case OP_MEM:
1783                 if (ctxt->lock_prefix)
1784                         return segmented_cmpxchg(ctxt,
1785                                                  op->addr.mem,
1786                                                  &op->orig_val,
1787                                                  &op->val,
1788                                                  op->bytes);
1789                 else
1790                         return segmented_write(ctxt,
1791                                                op->addr.mem,
1792                                                &op->val,
1793                                                op->bytes);
1794                 break;
1795         case OP_MEM_STR:
1796                 return segmented_write(ctxt,
1797                                        op->addr.mem,
1798                                        op->data,
1799                                        op->bytes * op->count);
1800                 break;
1801         case OP_XMM:
1802                 kvm_write_sse_reg(op->addr.xmm, &op->vec_val);
1803                 break;
1804         case OP_MM:
1805                 kvm_write_mmx_reg(op->addr.mm, &op->mm_val);
1806                 break;
1807         case OP_NONE:
1808                 /* no writeback */
1809                 break;
1810         default:
1811                 break;
1812         }
1813         return X86EMUL_CONTINUE;
1814 }
1815
1816 static int push(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, void *data, int bytes)
1817 {
1818         struct segmented_address addr;
1819
1820         rsp_increment(ctxt, -bytes);
1821         addr.ea = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RSP) & stack_mask(ctxt);
1822         addr.seg = VCPU_SREG_SS;
1823
1824         return segmented_write(ctxt, addr, data, bytes);
1825 }
1826
1827 static int em_push(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1828 {
1829         /* Disable writeback. */
1830         ctxt->dst.type = OP_NONE;
1831         return push(ctxt, &ctxt->src.val, ctxt->op_bytes);
1832 }
1833
1834 static int emulate_pop(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1835                        void *dest, int len)
1836 {
1837         int rc;
1838         struct segmented_address addr;
1839
1840         addr.ea = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RSP) & stack_mask(ctxt);
1841         addr.seg = VCPU_SREG_SS;
1842         rc = segmented_read(ctxt, addr, dest, len);
1843         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1844                 return rc;
1845
1846         rsp_increment(ctxt, len);
1847         return rc;
1848 }
1849
1850 static int em_pop(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1851 {
1852         return emulate_pop(ctxt, &ctxt->dst.val, ctxt->op_bytes);
1853 }
1854
1855 static int emulate_popf(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1856                         void *dest, int len)
1857 {
1858         int rc;
1859         unsigned long val, change_mask;
1860         int iopl = (ctxt->eflags & X86_EFLAGS_IOPL) >> X86_EFLAGS_IOPL_BIT;
1861         int cpl = ctxt->ops->cpl(ctxt);
1862
1863         rc = emulate_pop(ctxt, &val, len);
1864         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1865                 return rc;
1866
1867         change_mask = X86_EFLAGS_CF | X86_EFLAGS_PF | X86_EFLAGS_AF |
1868                       X86_EFLAGS_ZF | X86_EFLAGS_SF | X86_EFLAGS_OF |
1869                       X86_EFLAGS_TF | X86_EFLAGS_DF | X86_EFLAGS_NT |
1870                       X86_EFLAGS_AC | X86_EFLAGS_ID;
1871
1872         switch(ctxt->mode) {
1873         case X86EMUL_MODE_PROT64:
1874         case X86EMUL_MODE_PROT32:
1875         case X86EMUL_MODE_PROT16:
1876                 if (cpl == 0)
1877                         change_mask |= X86_EFLAGS_IOPL;
1878                 if (cpl <= iopl)
1879                         change_mask |= X86_EFLAGS_IF;
1880                 break;
1881         case X86EMUL_MODE_VM86:
1882                 if (iopl < 3)
1883                         return emulate_gp(ctxt, 0);
1884                 change_mask |= X86_EFLAGS_IF;
1885                 break;
1886         default: /* real mode */
1887                 change_mask |= (X86_EFLAGS_IOPL | X86_EFLAGS_IF);
1888                 break;
1889         }
1890
1891         *(unsigned long *)dest =
1892                 (ctxt->eflags & ~change_mask) | (val & change_mask);
1893
1894         return rc;
1895 }
1896
1897 static int em_popf(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1898 {
1899         ctxt->dst.type = OP_REG;
1900         ctxt->dst.addr.reg = &ctxt->eflags;
1901         ctxt->dst.bytes = ctxt->op_bytes;
1902         return emulate_popf(ctxt, &ctxt->dst.val, ctxt->op_bytes);
1903 }
1904
1905 static int em_enter(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1906 {
1907         int rc;
1908         unsigned frame_size = ctxt->src.val;
1909         unsigned nesting_level = ctxt->src2.val & 31;
1910         ulong rbp;
1911
1912         if (nesting_level)
1913                 return X86EMUL_UNHANDLEABLE;
1914
1915         rbp = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RBP);
1916         rc = push(ctxt, &rbp, stack_size(ctxt));
1917         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1918                 return rc;
1919         assign_masked(reg_rmw(ctxt, VCPU_REGS_RBP), reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RSP),
1920                       stack_mask(ctxt));
1921         assign_masked(reg_rmw(ctxt, VCPU_REGS_RSP),
1922                       reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RSP) - frame_size,
1923                       stack_mask(ctxt));
1924         return X86EMUL_CONTINUE;
1925 }
1926
1927 static int em_leave(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1928 {
1929         assign_masked(reg_rmw(ctxt, VCPU_REGS_RSP), reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RBP),
1930                       stack_mask(ctxt));
1931         return emulate_pop(ctxt, reg_rmw(ctxt, VCPU_REGS_RBP), ctxt->op_bytes);
1932 }
1933
1934 static int em_push_sreg(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1935 {
1936         int seg = ctxt->src2.val;
1937
1938         ctxt->src.val = get_segment_selector(ctxt, seg);
1939         if (ctxt->op_bytes == 4) {
1940                 rsp_increment(ctxt, -2);
1941                 ctxt->op_bytes = 2;
1942         }
1943
1944         return em_push(ctxt);
1945 }
1946
1947 static int em_pop_sreg(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1948 {
1949         int seg = ctxt->src2.val;
1950         unsigned long selector;
1951         int rc;
1952
1953         rc = emulate_pop(ctxt, &selector, 2);
1954         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1955                 return rc;
1956
1957         if (ctxt->modrm_reg == VCPU_SREG_SS)
1958                 ctxt->interruptibility = KVM_X86_SHADOW_INT_MOV_SS;
1959         if (ctxt->op_bytes > 2)
1960                 rsp_increment(ctxt, ctxt->op_bytes - 2);
1961
1962         rc = load_segment_descriptor(ctxt, (u16)selector, seg);
1963         return rc;
1964 }
1965
1966 static int em_pusha(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1967 {
1968         unsigned long old_esp = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RSP);
1969         int rc = X86EMUL_CONTINUE;
1970         int reg = VCPU_REGS_RAX;
1971
1972         while (reg <= VCPU_REGS_RDI) {
1973                 (reg == VCPU_REGS_RSP) ?
1974                 (ctxt->src.val = old_esp) : (ctxt->src.val = reg_read(ctxt, reg));
1975
1976                 rc = em_push(ctxt);
1977                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1978                         return rc;
1979
1980                 ++reg;
1981         }
1982
1983         return rc;
1984 }
1985
1986 static int em_pushf(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1987 {
1988         ctxt->src.val = (unsigned long)ctxt->eflags & ~X86_EFLAGS_VM;
1989         return em_push(ctxt);
1990 }
1991
1992 static int em_popa(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1993 {
1994         int rc = X86EMUL_CONTINUE;
1995         int reg = VCPU_REGS_RDI;
1996         u32 val;
1997
1998         while (reg >= VCPU_REGS_RAX) {
1999                 if (reg == VCPU_REGS_RSP) {
2000                         rsp_increment(ctxt, ctxt->op_bytes);
2001                         --reg;
2002                 }
2003
2004                 rc = emulate_pop(ctxt, &val, ctxt->op_bytes);
2005                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2006                         break;
2007                 assign_register(reg_rmw(ctxt, reg), val, ctxt->op_bytes);
2008                 --reg;
2009         }
2010         return rc;
2011 }
2012
2013 static int __emulate_int_real(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int irq)
2014 {
2015         const struct x86_emulate_ops *ops = ctxt->ops;
2016         int rc;
2017         struct desc_ptr dt;
2018         gva_t cs_addr;
2019         gva_t eip_addr;
2020         u16 cs, eip;
2021
2022         /* TODO: Add limit checks */
2023         ctxt->src.val = ctxt->eflags;
2024         rc = em_push(ctxt);
2025         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2026                 return rc;
2027
2028         ctxt->eflags &= ~(X86_EFLAGS_IF | X86_EFLAGS_TF | X86_EFLAGS_AC);
2029
2030         ctxt->src.val = get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_CS);
2031         rc = em_push(ctxt);
2032         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2033                 return rc;
2034
2035         ctxt->src.val = ctxt->_eip;
2036         rc = em_push(ctxt);
2037         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2038                 return rc;
2039
2040         ops->get_idt(ctxt, &dt);
2041
2042         eip_addr = dt.address + (irq << 2);
2043         cs_addr = dt.address + (irq << 2) + 2;
2044
2045         rc = linear_read_system(ctxt, cs_addr, &cs, 2);
2046         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2047                 return rc;
2048
2049         rc = linear_read_system(ctxt, eip_addr, &eip, 2);
2050         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2051                 return rc;
2052
2053         rc = load_segment_descriptor(ctxt, cs, VCPU_SREG_CS);
2054         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2055                 return rc;
2056
2057         ctxt->_eip = eip;
2058
2059         return rc;
2060 }
2061
2062 int emulate_int_real(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int irq)
2063 {
2064         int rc;
2065
2066         invalidate_registers(ctxt);
2067         rc = __emulate_int_real(ctxt, irq);
2068         if (rc == X86EMUL_CONTINUE)
2069                 writeback_registers(ctxt);
2070         return rc;
2071 }
2072
2073 static int emulate_int(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int irq)
2074 {
2075         switch(ctxt->mode) {
2076         case X86EMUL_MODE_REAL:
2077                 return __emulate_int_real(ctxt, irq);
2078         case X86EMUL_MODE_VM86:
2079         case X86EMUL_MODE_PROT16:
2080         case X86EMUL_MODE_PROT32:
2081         case X86EMUL_MODE_PROT64:
2082         default:
2083                 /* Protected mode interrupts unimplemented yet */
2084                 return X86EMUL_UNHANDLEABLE;
2085         }
2086 }
2087
2088 static int emulate_iret_real(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2089 {
2090         int rc = X86EMUL_CONTINUE;
2091         unsigned long temp_eip = 0;
2092         unsigned long temp_eflags = 0;
2093         unsigned long cs = 0;
2094         unsigned long mask = X86_EFLAGS_CF | X86_EFLAGS_PF | X86_EFLAGS_AF |
2095                              X86_EFLAGS_ZF | X86_EFLAGS_SF | X86_EFLAGS_TF |
2096                              X86_EFLAGS_IF | X86_EFLAGS_DF | X86_EFLAGS_OF |
2097                              X86_EFLAGS_IOPL | X86_EFLAGS_NT | X86_EFLAGS_RF |
2098                              X86_EFLAGS_AC | X86_EFLAGS_ID |
2099                              X86_EFLAGS_FIXED;
2100         unsigned long vm86_mask = X86_EFLAGS_VM | X86_EFLAGS_VIF |
2101                                   X86_EFLAGS_VIP;
2102
2103         /* TODO: Add stack limit check */
2104
2105         rc = emulate_pop(ctxt, &temp_eip, ctxt->op_bytes);
2106
2107         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2108                 return rc;
2109
2110         if (temp_eip & ~0xffff)
2111                 return emulate_gp(ctxt, 0);
2112
2113         rc = emulate_pop(ctxt, &cs, ctxt->op_bytes);
2114
2115         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2116                 return rc;
2117
2118         rc = emulate_pop(ctxt, &temp_eflags, ctxt->op_bytes);
2119
2120         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2121                 return rc;
2122
2123         rc = load_segment_descriptor(ctxt, (u16)cs, VCPU_SREG_CS);
2124
2125         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2126                 return rc;
2127
2128         ctxt->_eip = temp_eip;
2129
2130         if (ctxt->op_bytes == 4)
2131                 ctxt->eflags = ((temp_eflags & mask) | (ctxt->eflags & vm86_mask));
2132         else if (ctxt->op_bytes == 2) {
2133                 ctxt->eflags &= ~0xffff;
2134                 ctxt->eflags |= temp_eflags;
2135         }
2136
2137         ctxt->eflags &= ~EFLG_RESERVED_ZEROS_MASK; /* Clear reserved zeros */
2138         ctxt->eflags |= X86_EFLAGS_FIXED;
2139         ctxt->ops->set_nmi_mask(ctxt, false);
2140
2141         return rc;
2142 }
2143
2144 static int em_iret(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2145 {
2146         switch(ctxt->mode) {
2147         case X86EMUL_MODE_REAL:
2148                 return emulate_iret_real(ctxt);
2149         case X86EMUL_MODE_VM86:
2150         case X86EMUL_MODE_PROT16:
2151         case X86EMUL_MODE_PROT32:
2152         case X86EMUL_MODE_PROT64:
2153         default:
2154                 /* iret from protected mode unimplemented yet */
2155                 return X86EMUL_UNHANDLEABLE;
2156         }
2157 }
2158
2159 static int em_jmp_far(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2160 {
2161         int rc;
2162         unsigned short sel;
2163         struct desc_struct new_desc;
2164         u8 cpl = ctxt->ops->cpl(ctxt);
2165
2166         memcpy(&sel, ctxt->src.valptr + ctxt->op_bytes, 2);
2167
2168         rc = __load_segment_descriptor(ctxt, sel, VCPU_SREG_CS, cpl,
2169                                        X86_TRANSFER_CALL_JMP,
2170                                        &new_desc);
2171         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2172                 return rc;
2173
2174         rc = assign_eip_far(ctxt, ctxt->src.val, &new_desc);
2175         /* Error handling is not implemented. */
2176         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2177                 return X86EMUL_UNHANDLEABLE;
2178
2179         return rc;
2180 }
2181
2182 static int em_jmp_abs(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2183 {
2184         return assign_eip_near(ctxt, ctxt->src.val);
2185 }
2186
2187 static int em_call_near_abs(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2188 {
2189         int rc;
2190         long int old_eip;
2191
2192         old_eip = ctxt->_eip;
2193         rc = assign_eip_near(ctxt, ctxt->src.val);
2194         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2195                 return rc;
2196         ctxt->src.val = old_eip;
2197         rc = em_push(ctxt);
2198         return rc;
2199 }
2200
2201 static int em_cmpxchg8b(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2202 {
2203         u64 old = ctxt->dst.orig_val64;
2204
2205         if (ctxt->dst.bytes == 16)
2206                 return X86EMUL_UNHANDLEABLE;
2207
2208         if (((u32) (old >> 0) != (u32) reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RAX)) ||
2209             ((u32) (old >> 32) != (u32) reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RDX))) {
2210                 *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RAX) = (u32) (old >> 0);
2211                 *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RDX) = (u32) (old >> 32);
2212                 ctxt->eflags &= ~X86_EFLAGS_ZF;
2213         } else {
2214                 ctxt->dst.val64 = ((u64)reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RCX) << 32) |
2215                         (u32) reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RBX);
2216
2217                 ctxt->eflags |= X86_EFLAGS_ZF;
2218         }
2219         return X86EMUL_CONTINUE;
2220 }
2221
2222 static int em_ret(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2223 {
2224         int rc;
2225         unsigned long eip;
2226
2227         rc = emulate_pop(ctxt, &eip, ctxt->op_bytes);
2228         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2229                 return rc;
2230
2231         return assign_eip_near(ctxt, eip);
2232 }
2233
2234 static int em_ret_far(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2235 {
2236         int rc;
2237         unsigned long eip, cs;
2238         int cpl = ctxt->ops->cpl(ctxt);
2239         struct desc_struct new_desc;
2240
2241         rc = emulate_pop(ctxt, &eip, ctxt->op_bytes);
2242         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2243                 return rc;
2244         rc = emulate_pop(ctxt, &cs, ctxt->op_bytes);
2245         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2246                 return rc;
2247         rc = __load_segment_descriptor(ctxt, (u16)cs, VCPU_SREG_CS, cpl,
2248                                        X86_TRANSFER_RET,
2249                                        &new_desc);
2250         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2251                 return rc;
2252         rc = assign_eip_far(ctxt, eip, &new_desc);
2253         /* Error handling is not implemented. */
2254         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2255                 return X86EMUL_UNHANDLEABLE;
2256
2257         return rc;
2258 }
2259
2260 static int em_ret_far_imm(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2261 {
2262         int rc;
2263
2264         rc = em_ret_far(ctxt);
2265         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2266                 return rc;
2267         rsp_increment(ctxt, ctxt->src.val);
2268         return X86EMUL_CONTINUE;
2269 }
2270
2271 static int em_cmpxchg(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2272 {
2273         /* Save real source value, then compare EAX against destination. */
2274         ctxt->dst.orig_val = ctxt->dst.val;
2275         ctxt->dst.val = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RAX);
2276         ctxt->src.orig_val = ctxt->src.val;
2277         ctxt->src.val = ctxt->dst.orig_val;
2278         fastop(ctxt, em_cmp);
2279
2280         if (ctxt->eflags & X86_EFLAGS_ZF) {
2281                 /* Success: write back to memory; no update of EAX */
2282                 ctxt->src.type = OP_NONE;
2283                 ctxt->dst.val = ctxt->src.orig_val;
2284         } else {
2285                 /* Failure: write the value we saw to EAX. */
2286                 ctxt->src.type = OP_REG;
2287                 ctxt->src.addr.reg = reg_rmw(ctxt, VCPU_REGS_RAX);
2288                 ctxt->src.val = ctxt->dst.orig_val;
2289                 /* Create write-cycle to dest by writing the same value */
2290                 ctxt->dst.val = ctxt->dst.orig_val;
2291         }
2292         return X86EMUL_CONTINUE;
2293 }
2294
2295 static int em_lseg(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2296 {
2297         int seg = ctxt->src2.val;
2298         unsigned short sel;
2299         int rc;
2300
2301         memcpy(&sel, ctxt->src.valptr + ctxt->op_bytes, 2);
2302
2303         rc = load_segment_descriptor(ctxt, sel, seg);
2304         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2305                 return rc;
2306
2307         ctxt->dst.val = ctxt->src.val;
2308         return rc;
2309 }
2310
2311 static int emulator_has_longmode(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2312 {
2313 #ifdef CONFIG_X86_64
2314         return ctxt->ops->guest_has_long_mode(ctxt);
2315 #else
2316         return false;
2317 #endif
2318 }
2319
2320 static void rsm_set_desc_flags(struct desc_struct *desc, u32 flags)
2321 {
2322         desc->g    = (flags >> 23) & 1;
2323         desc->d    = (flags >> 22) & 1;
2324         desc->l    = (flags >> 21) & 1;
2325         desc->avl  = (flags >> 20) & 1;
2326         desc->p    = (flags >> 15) & 1;
2327         desc->dpl  = (flags >> 13) & 3;
2328         desc->s    = (flags >> 12) & 1;
2329         desc->type = (flags >>  8) & 15;
2330 }
2331
2332 static int rsm_load_seg_32(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, const char *smstate,
2333                            int n)
2334 {
2335         struct desc_struct desc;
2336         int offset;
2337         u16 selector;
2338
2339         selector = GET_SMSTATE(u32, smstate, 0x7fa8 + n * 4);
2340
2341         if (n < 3)
2342                 offset = 0x7f84 + n * 12;
2343         else
2344                 offset = 0x7f2c + (n - 3) * 12;
2345
2346         set_desc_base(&desc,      GET_SMSTATE(u32, smstate, offset + 8));
2347         set_desc_limit(&desc,     GET_SMSTATE(u32, smstate, offset + 4));
2348         rsm_set_desc_flags(&desc, GET_SMSTATE(u32, smstate, offset));
2349         ctxt->ops->set_segment(ctxt, selector, &desc, 0, n);
2350         return X86EMUL_CONTINUE;
2351 }
2352
2353 #ifdef CONFIG_X86_64
2354 static int rsm_load_seg_64(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, const char *smstate,
2355                            int n)
2356 {
2357         struct desc_struct desc;
2358         int offset;
2359         u16 selector;
2360         u32 base3;
2361
2362         offset = 0x7e00 + n * 16;
2363
2364         selector =                GET_SMSTATE(u16, smstate, offset);
2365         rsm_set_desc_flags(&desc, GET_SMSTATE(u16, smstate, offset + 2) << 8);
2366         set_desc_limit(&desc,     GET_SMSTATE(u32, smstate, offset + 4));
2367         set_desc_base(&desc,      GET_SMSTATE(u32, smstate, offset + 8));
2368         base3 =                   GET_SMSTATE(u32, smstate, offset + 12);
2369
2370         ctxt->ops->set_segment(ctxt, selector, &desc, base3, n);
2371         return X86EMUL_CONTINUE;
2372 }
2373 #endif
2374
2375 static int rsm_enter_protected_mode(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
2376                                     u64 cr0, u64 cr3, u64 cr4)
2377 {
2378         int bad;
2379         u64 pcid;
2380
2381         /* In order to later set CR4.PCIDE, CR3[11:0] must be zero.  */
2382         pcid = 0;
2383         if (cr4 & X86_CR4_PCIDE) {
2384                 pcid = cr3 & 0xfff;
2385                 cr3 &= ~0xfff;
2386         }
2387
2388         bad = ctxt->ops->set_cr(ctxt, 3, cr3);
2389         if (bad)
2390                 return X86EMUL_UNHANDLEABLE;
2391
2392         /*
2393          * First enable PAE, long mode needs it before CR0.PG = 1 is set.
2394          * Then enable protected mode.  However, PCID cannot be enabled
2395          * if EFER.LMA=0, so set it separately.
2396          */
2397         bad = ctxt->ops->set_cr(ctxt, 4, cr4 & ~X86_CR4_PCIDE);
2398         if (bad)
2399                 return X86EMUL_UNHANDLEABLE;
2400
2401         bad = ctxt->ops->set_cr(ctxt, 0, cr0);
2402         if (bad)
2403                 return X86EMUL_UNHANDLEABLE;
2404
2405         if (cr4 & X86_CR4_PCIDE) {
2406                 bad = ctxt->ops->set_cr(ctxt, 4, cr4);
2407                 if (bad)
2408                         return X86EMUL_UNHANDLEABLE;
2409                 if (pcid) {
2410                         bad = ctxt->ops->set_cr(ctxt, 3, cr3 | pcid);
2411                         if (bad)
2412                                 return X86EMUL_UNHANDLEABLE;
2413                 }
2414
2415         }
2416
2417         return X86EMUL_CONTINUE;
2418 }
2419
2420 static int rsm_load_state_32(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
2421                              const char *smstate)
2422 {
2423         struct desc_struct desc;
2424         struct desc_ptr dt;
2425         u16 selector;
2426         u32 val, cr0, cr3, cr4;
2427         int i;
2428
2429         cr0 =                      GET_SMSTATE(u32, smstate, 0x7ffc);
2430         cr3 =                      GET_SMSTATE(u32, smstate, 0x7ff8);
2431         ctxt->eflags =             GET_SMSTATE(u32, smstate, 0x7ff4) | X86_EFLAGS_FIXED;
2432         ctxt->_eip =               GET_SMSTATE(u32, smstate, 0x7ff0);
2433
2434         for (i = 0; i < 8; i++)
2435                 *reg_write(ctxt, i) = GET_SMSTATE(u32, smstate, 0x7fd0 + i * 4);
2436
2437         val = GET_SMSTATE(u32, smstate, 0x7fcc);
2438
2439         if (ctxt->ops->set_dr(ctxt, 6, val))
2440                 return X86EMUL_UNHANDLEABLE;
2441
2442         val = GET_SMSTATE(u32, smstate, 0x7fc8);
2443
2444         if (ctxt->ops->set_dr(ctxt, 7, val))
2445                 return X86EMUL_UNHANDLEABLE;
2446
2447         selector =                 GET_SMSTATE(u32, smstate, 0x7fc4);
2448         set_desc_base(&desc,       GET_SMSTATE(u32, smstate, 0x7f64));
2449         set_desc_limit(&desc,      GET_SMSTATE(u32, smstate, 0x7f60));
2450         rsm_set_desc_flags(&desc,  GET_SMSTATE(u32, smstate, 0x7f5c));
2451         ctxt->ops->set_segment(ctxt, selector, &desc, 0, VCPU_SREG_TR);
2452
2453         selector =                 GET_SMSTATE(u32, smstate, 0x7fc0);
2454         set_desc_base(&desc,       GET_SMSTATE(u32, smstate, 0x7f80));
2455         set_desc_limit(&desc,      GET_SMSTATE(u32, smstate, 0x7f7c));
2456         rsm_set_desc_flags(&desc,  GET_SMSTATE(u32, smstate, 0x7f78));
2457         ctxt->ops->set_segment(ctxt, selector, &desc, 0, VCPU_SREG_LDTR);
2458
2459         dt.address =               GET_SMSTATE(u32, smstate, 0x7f74);
2460         dt.size =                  GET_SMSTATE(u32, smstate, 0x7f70);
2461         ctxt->ops->set_gdt(ctxt, &dt);
2462
2463         dt.address =               GET_SMSTATE(u32, smstate, 0x7f58);
2464         dt.size =                  GET_SMSTATE(u32, smstate, 0x7f54);
2465         ctxt->ops->set_idt(ctxt, &dt);
2466
2467         for (i = 0; i < 6; i++) {
2468                 int r = rsm_load_seg_32(ctxt, smstate, i);
2469                 if (r != X86EMUL_CONTINUE)
2470                         return r;
2471         }
2472
2473         cr4 = GET_SMSTATE(u32, smstate, 0x7f14);
2474
2475         ctxt->ops->set_smbase(ctxt, GET_SMSTATE(u32, smstate, 0x7ef8));
2476
2477         return rsm_enter_protected_mode(ctxt, cr0, cr3, cr4);
2478 }
2479
2480 #ifdef CONFIG_X86_64
2481 static int rsm_load_state_64(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
2482                              const char *smstate)
2483 {
2484         struct desc_struct desc;
2485         struct desc_ptr dt;
2486         u64 val, cr0, cr3, cr4;
2487         u32 base3;
2488         u16 selector;
2489         int i, r;
2490
2491         for (i = 0; i < 16; i++)
2492                 *reg_write(ctxt, i) = GET_SMSTATE(u64, smstate, 0x7ff8 - i * 8);
2493
2494         ctxt->_eip   = GET_SMSTATE(u64, smstate, 0x7f78);
2495         ctxt->eflags = GET_SMSTATE(u32, smstate, 0x7f70) | X86_EFLAGS_FIXED;
2496
2497         val = GET_SMSTATE(u64, smstate, 0x7f68);
2498
2499         if (ctxt->ops->set_dr(ctxt, 6, val))
2500                 return X86EMUL_UNHANDLEABLE;
2501
2502         val = GET_SMSTATE(u64, smstate, 0x7f60);
2503
2504         if (ctxt->ops->set_dr(ctxt, 7, val))
2505                 return X86EMUL_UNHANDLEABLE;
2506
2507         cr0 =                       GET_SMSTATE(u64, smstate, 0x7f58);
2508         cr3 =                       GET_SMSTATE(u64, smstate, 0x7f50);
2509         cr4 =                       GET_SMSTATE(u64, smstate, 0x7f48);
2510         ctxt->ops->set_smbase(ctxt, GET_SMSTATE(u32, smstate, 0x7f00));
2511         val =                       GET_SMSTATE(u64, smstate, 0x7ed0);
2512
2513         if (ctxt->ops->set_msr(ctxt, MSR_EFER, val & ~EFER_LMA))
2514                 return X86EMUL_UNHANDLEABLE;
2515
2516         selector =                  GET_SMSTATE(u32, smstate, 0x7e90);
2517         rsm_set_desc_flags(&desc,   GET_SMSTATE(u32, smstate, 0x7e92) << 8);
2518         set_desc_limit(&desc,       GET_SMSTATE(u32, smstate, 0x7e94));
2519         set_desc_base(&desc,        GET_SMSTATE(u32, smstate, 0x7e98));
2520         base3 =                     GET_SMSTATE(u32, smstate, 0x7e9c);
2521         ctxt->ops->set_segment(ctxt, selector, &desc, base3, VCPU_SREG_TR);
2522
2523         dt.size =                   GET_SMSTATE(u32, smstate, 0x7e84);
2524         dt.address =                GET_SMSTATE(u64, smstate, 0x7e88);
2525         ctxt->ops->set_idt(ctxt, &dt);
2526
2527         selector =                  GET_SMSTATE(u32, smstate, 0x7e70);
2528         rsm_set_desc_flags(&desc,   GET_SMSTATE(u32, smstate, 0x7e72) << 8);
2529         set_desc_limit(&desc,       GET_SMSTATE(u32, smstate, 0x7e74));
2530         set_desc_base(&desc,        GET_SMSTATE(u32, smstate, 0x7e78));
2531         base3 =                     GET_SMSTATE(u32, smstate, 0x7e7c);
2532         ctxt->ops->set_segment(ctxt, selector, &desc, base3, VCPU_SREG_LDTR);
2533
2534         dt.size =                   GET_SMSTATE(u32, smstate, 0x7e64);
2535         dt.address =                GET_SMSTATE(u64, smstate, 0x7e68);
2536         ctxt->ops->set_gdt(ctxt, &dt);
2537
2538         r = rsm_enter_protected_mode(ctxt, cr0, cr3, cr4);
2539         if (r != X86EMUL_CONTINUE)
2540                 return r;
2541
2542         for (i = 0; i < 6; i++) {
2543                 r = rsm_load_seg_64(ctxt, smstate, i);
2544                 if (r != X86EMUL_CONTINUE)
2545                         return r;
2546         }
2547
2548         return X86EMUL_CONTINUE;
2549 }
2550 #endif
2551
2552 static int em_rsm(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2553 {
2554         unsigned long cr0, cr4, efer;
2555         char buf[512];
2556         u64 smbase;
2557         int ret;
2558
2559         if ((ctxt->ops->get_hflags(ctxt) & X86EMUL_SMM_MASK) == 0)
2560                 return emulate_ud(ctxt);
2561
2562         smbase = ctxt->ops->get_smbase(ctxt);
2563
2564         ret = ctxt->ops->read_phys(ctxt, smbase + 0xfe00, buf, sizeof(buf));
2565         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2566                 return X86EMUL_UNHANDLEABLE;
2567
2568         if ((ctxt->ops->get_hflags(ctxt) & X86EMUL_SMM_INSIDE_NMI_MASK) == 0)
2569                 ctxt->ops->set_nmi_mask(ctxt, false);
2570
2571         ctxt->ops->exiting_smm(ctxt);
2572
2573         /*
2574          * Get back to real mode, to prepare a safe state in which to load
2575          * CR0/CR3/CR4/EFER.  It's all a bit more complicated if the vCPU
2576          * supports long mode.
2577          */
2578         if (emulator_has_longmode(ctxt)) {
2579                 struct desc_struct cs_desc;
2580
2581                 /* Zero CR4.PCIDE before CR0.PG.  */
2582                 cr4 = ctxt->ops->get_cr(ctxt, 4);
2583                 if (cr4 & X86_CR4_PCIDE)
2584                         ctxt->ops->set_cr(ctxt, 4, cr4 & ~X86_CR4_PCIDE);
2585
2586                 /* A 32-bit code segment is required to clear EFER.LMA.  */
2587                 memset(&cs_desc, 0, sizeof(cs_desc));
2588                 cs_desc.type = 0xb;
2589                 cs_desc.s = cs_desc.g = cs_desc.p = 1;
2590                 ctxt->ops->set_segment(ctxt, 0, &cs_desc, 0, VCPU_SREG_CS);
2591         }
2592
2593         /* For the 64-bit case, this will clear EFER.LMA.  */
2594         cr0 = ctxt->ops->get_cr(ctxt, 0);
2595         if (cr0 & X86_CR0_PE)
2596                 ctxt->ops->set_cr(ctxt, 0, cr0 & ~(X86_CR0_PG | X86_CR0_PE));
2597
2598         if (emulator_has_longmode(ctxt)) {
2599                 /* Clear CR4.PAE before clearing EFER.LME. */
2600                 cr4 = ctxt->ops->get_cr(ctxt, 4);
2601                 if (cr4 & X86_CR4_PAE)
2602                         ctxt->ops->set_cr(ctxt, 4, cr4 & ~X86_CR4_PAE);
2603
2604                 /* And finally go back to 32-bit mode.  */
2605                 efer = 0;
2606                 ctxt->ops->set_msr(ctxt, MSR_EFER, efer);
2607         }
2608
2609         /*
2610          * Give leave_smm() a chance to make ISA-specific changes to the vCPU
2611          * state (e.g. enter guest mode) before loading state from the SMM
2612          * state-save area.
2613          */
2614         if (ctxt->ops->leave_smm(ctxt, buf))
2615                 goto emulate_shutdown;
2616
2617 #ifdef CONFIG_X86_64
2618         if (emulator_has_longmode(ctxt))
2619                 ret = rsm_load_state_64(ctxt, buf);
2620         else
2621 #endif
2622                 ret = rsm_load_state_32(ctxt, buf);
2623
2624         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2625                 goto emulate_shutdown;
2626
2627         /*
2628          * Note, the ctxt->ops callbacks are responsible for handling side
2629          * effects when writing MSRs and CRs, e.g. MMU context resets, CPUID
2630          * runtime updates, etc...  If that changes, e.g. this flow is moved
2631          * out of the emulator to make it look more like enter_smm(), then
2632          * those side effects need to be explicitly handled for both success
2633          * and shutdown.
2634          */
2635         return X86EMUL_CONTINUE;
2636
2637 emulate_shutdown:
2638         ctxt->ops->triple_fault(ctxt);
2639         return X86EMUL_CONTINUE;
2640 }
2641
2642 static void
2643 setup_syscalls_segments(struct desc_struct *cs, struct desc_struct *ss)
2644 {
2645         cs->l = 0;              /* will be adjusted later */
2646         set_desc_base(cs, 0);   /* flat segment */
2647         cs->g = 1;              /* 4kb granularity */
2648         set_desc_limit(cs, 0xfffff);    /* 4GB limit */
2649         cs->type = 0x0b;        /* Read, Execute, Accessed */
2650         cs->s = 1;
2651         cs->dpl = 0;            /* will be adjusted later */
2652         cs->p = 1;
2653         cs->d = 1;
2654         cs->avl = 0;
2655
2656         set_desc_base(ss, 0);   /* flat segment */
2657         set_desc_limit(ss, 0xfffff);    /* 4GB limit */
2658         ss->g = 1;              /* 4kb granularity */
2659         ss->s = 1;
2660         ss->type = 0x03;        /* Read/Write, Accessed */
2661         ss->d = 1;              /* 32bit stack segment */
2662         ss->dpl = 0;
2663         ss->p = 1;
2664         ss->l = 0;
2665         ss->avl = 0;
2666 }
2667
2668 static bool vendor_intel(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2669 {
2670         u32 eax, ebx, ecx, edx;
2671
2672         eax = ecx = 0;
2673         ctxt->ops->get_cpuid(ctxt, &eax, &ebx, &ecx, &edx, true);
2674         return is_guest_vendor_intel(ebx, ecx, edx);
2675 }
2676
2677 static bool em_syscall_is_enabled(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2678 {
2679         const struct x86_emulate_ops *ops = ctxt->ops;
2680         u32 eax, ebx, ecx, edx;
2681
2682         /*
2683          * syscall should always be enabled in longmode - so only become
2684          * vendor specific (cpuid) if other modes are active...
2685          */
2686         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64)
2687                 return true;
2688
2689         eax = 0x00000000;
2690         ecx = 0x00000000;
2691         ops->get_cpuid(ctxt, &eax, &ebx, &ecx, &edx, true);
2692         /*
2693          * remark: Intel CPUs only support "syscall" in 64bit longmode. Also a
2694          * 64bit guest with a 32bit compat-app running will #UD !! While this
2695          * behaviour can be fixed (by emulating) into AMD response - CPUs of
2696          * AMD can't behave like Intel.
2697          */
2698         if (is_guest_vendor_intel(ebx, ecx, edx))
2699                 return false;
2700
2701         if (is_guest_vendor_amd(ebx, ecx, edx) ||
2702             is_guest_vendor_hygon(ebx, ecx, edx))
2703                 return true;
2704
2705         /*
2706          * default: (not Intel, not AMD, not Hygon), apply Intel's
2707          * stricter rules...
2708          */
2709         return false;
2710 }
2711
2712 static int em_syscall(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2713 {
2714         const struct x86_emulate_ops *ops = ctxt->ops;
2715         struct desc_struct cs, ss;
2716         u64 msr_data;
2717         u16 cs_sel, ss_sel;
2718         u64 efer = 0;
2719
2720         /* syscall is not available in real mode */
2721         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_REAL ||
2722             ctxt->mode == X86EMUL_MODE_VM86)
2723                 return emulate_ud(ctxt);
2724
2725         if (!(em_syscall_is_enabled(ctxt)))
2726                 return emulate_ud(ctxt);
2727
2728         ops->get_msr(ctxt, MSR_EFER, &efer);
2729         if (!(efer & EFER_SCE))
2730                 return emulate_ud(ctxt);
2731
2732         setup_syscalls_segments(&cs, &ss);
2733         ops->get_msr(ctxt, MSR_STAR, &msr_data);
2734         msr_data >>= 32;
2735         cs_sel = (u16)(msr_data & 0xfffc);
2736         ss_sel = (u16)(msr_data + 8);
2737
2738         if (efer & EFER_LMA) {
2739                 cs.d = 0;
2740                 cs.l = 1;
2741         }
2742         ops->set_segment(ctxt, cs_sel, &cs, 0, VCPU_SREG_CS);
2743         ops->set_segment(ctxt, ss_sel, &ss, 0, VCPU_SREG_SS);
2744
2745         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RCX) = ctxt->_eip;
2746         if (efer & EFER_LMA) {
2747 #ifdef CONFIG_X86_64
2748                 *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_R11) = ctxt->eflags;
2749
2750                 ops->get_msr(ctxt,
2751                              ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64 ?
2752                              MSR_LSTAR : MSR_CSTAR, &msr_data);
2753                 ctxt->_eip = msr_data;
2754
2755                 ops->get_msr(ctxt, MSR_SYSCALL_MASK, &msr_data);
2756                 ctxt->eflags &= ~msr_data;
2757                 ctxt->eflags |= X86_EFLAGS_FIXED;
2758 #endif
2759         } else {
2760                 /* legacy mode */
2761                 ops->get_msr(ctxt, MSR_STAR, &msr_data);
2762                 ctxt->_eip = (u32)msr_data;
2763
2764                 ctxt->eflags &= ~(X86_EFLAGS_VM | X86_EFLAGS_IF);
2765         }
2766
2767         ctxt->tf = (ctxt->eflags & X86_EFLAGS_TF) != 0;
2768         return X86EMUL_CONTINUE;
2769 }
2770
2771 static int em_sysenter(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2772 {
2773         const struct x86_emulate_ops *ops = ctxt->ops;
2774         struct desc_struct cs, ss;
2775         u64 msr_data;
2776         u16 cs_sel, ss_sel;
2777         u64 efer = 0;
2778
2779         ops->get_msr(ctxt, MSR_EFER, &efer);
2780         /* inject #GP if in real mode */
2781         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_REAL)
2782                 return emulate_gp(ctxt, 0);
2783
2784         /*
2785          * Not recognized on AMD in compat mode (but is recognized in legacy
2786          * mode).
2787          */
2788         if ((ctxt->mode != X86EMUL_MODE_PROT64) && (efer & EFER_LMA)
2789             && !vendor_intel(ctxt))
2790                 return emulate_ud(ctxt);
2791
2792         /* sysenter/sysexit have not been tested in 64bit mode. */
2793         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64)
2794                 return X86EMUL_UNHANDLEABLE;
2795
2796         ops->get_msr(ctxt, MSR_IA32_SYSENTER_CS, &msr_data);
2797         if ((msr_data & 0xfffc) == 0x0)
2798                 return emulate_gp(ctxt, 0);
2799
2800         setup_syscalls_segments(&cs, &ss);
2801         ctxt->eflags &= ~(X86_EFLAGS_VM | X86_EFLAGS_IF);
2802         cs_sel = (u16)msr_data & ~SEGMENT_RPL_MASK;
2803         ss_sel = cs_sel + 8;
2804         if (efer & EFER_LMA) {
2805                 cs.d = 0;
2806                 cs.l = 1;
2807         }
2808
2809         ops->set_segment(ctxt, cs_sel, &cs, 0, VCPU_SREG_CS);
2810         ops->set_segment(ctxt, ss_sel, &ss, 0, VCPU_SREG_SS);
2811
2812         ops->get_msr(ctxt, MSR_IA32_SYSENTER_EIP, &msr_data);
2813         ctxt->_eip = (efer & EFER_LMA) ? msr_data : (u32)msr_data;
2814
2815         ops->get_msr(ctxt, MSR_IA32_SYSENTER_ESP, &msr_data);
2816         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RSP) = (efer & EFER_LMA) ? msr_data :
2817                                                               (u32)msr_data;
2818         if (efer & EFER_LMA)
2819                 ctxt->mode = X86EMUL_MODE_PROT64;
2820
2821         return X86EMUL_CONTINUE;
2822 }
2823
2824 static int em_sysexit(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2825 {
2826         const struct x86_emulate_ops *ops = ctxt->ops;
2827         struct desc_struct cs, ss;
2828         u64 msr_data, rcx, rdx;
2829         int usermode;
2830         u16 cs_sel = 0, ss_sel = 0;
2831
2832         /* inject #GP if in real mode or Virtual 8086 mode */
2833         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_REAL ||
2834             ctxt->mode == X86EMUL_MODE_VM86)
2835                 return emulate_gp(ctxt, 0);
2836
2837         setup_syscalls_segments(&cs, &ss);
2838
2839         if ((ctxt->rex_prefix & 0x8) != 0x0)
2840                 usermode = X86EMUL_MODE_PROT64;
2841         else
2842                 usermode = X86EMUL_MODE_PROT32;
2843
2844         rcx = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RCX);
2845         rdx = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RDX);
2846
2847         cs.dpl = 3;
2848         ss.dpl = 3;
2849         ops->get_msr(ctxt, MSR_IA32_SYSENTER_CS, &msr_data);
2850         switch (usermode) {
2851         case X86EMUL_MODE_PROT32:
2852                 cs_sel = (u16)(msr_data + 16);
2853                 if ((msr_data & 0xfffc) == 0x0)
2854                         return emulate_gp(ctxt, 0);
2855                 ss_sel = (u16)(msr_data + 24);
2856                 rcx = (u32)rcx;
2857                 rdx = (u32)rdx;
2858                 break;
2859         case X86EMUL_MODE_PROT64:
2860                 cs_sel = (u16)(msr_data + 32);
2861                 if (msr_data == 0x0)
2862                         return emulate_gp(ctxt, 0);
2863                 ss_sel = cs_sel + 8;
2864                 cs.d = 0;
2865                 cs.l = 1;
2866                 if (emul_is_noncanonical_address(rcx, ctxt) ||
2867                     emul_is_noncanonical_address(rdx, ctxt))
2868                         return emulate_gp(ctxt, 0);
2869                 break;
2870         }
2871         cs_sel |= SEGMENT_RPL_MASK;
2872         ss_sel |= SEGMENT_RPL_MASK;
2873
2874         ops->set_segment(ctxt, cs_sel, &cs, 0, VCPU_SREG_CS);
2875         ops->set_segment(ctxt, ss_sel, &ss, 0, VCPU_SREG_SS);
2876
2877         ctxt->_eip = rdx;
2878         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RSP) = rcx;
2879
2880         return X86EMUL_CONTINUE;
2881 }
2882
2883 static bool emulator_bad_iopl(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2884 {
2885         int iopl;
2886         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_REAL)
2887                 return false;
2888         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_VM86)
2889                 return true;
2890         iopl = (ctxt->eflags & X86_EFLAGS_IOPL) >> X86_EFLAGS_IOPL_BIT;
2891         return ctxt->ops->cpl(ctxt) > iopl;
2892 }
2893
2894 #define VMWARE_PORT_VMPORT      (0x5658)
2895 #define VMWARE_PORT_VMRPC       (0x5659)
2896
2897 static bool emulator_io_port_access_allowed(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
2898                                             u16 port, u16 len)
2899 {
2900         const struct x86_emulate_ops *ops = ctxt->ops;
2901         struct desc_struct tr_seg;
2902         u32 base3;
2903         int r;
2904         u16 tr, io_bitmap_ptr, perm, bit_idx = port & 0x7;
2905         unsigned mask = (1 << len) - 1;
2906         unsigned long base;
2907
2908         /*
2909          * VMware allows access to these ports even if denied
2910          * by TSS I/O permission bitmap. Mimic behavior.
2911          */
2912         if (enable_vmware_backdoor &&
2913             ((port == VMWARE_PORT_VMPORT) || (port == VMWARE_PORT_VMRPC)))
2914                 return true;
2915
2916         ops->get_segment(ctxt, &tr, &tr_seg, &base3, VCPU_SREG_TR);
2917         if (!tr_seg.p)
2918                 return false;
2919         if (desc_limit_scaled(&tr_seg) < 103)
2920                 return false;
2921         base = get_desc_base(&tr_seg);
2922 #ifdef CONFIG_X86_64
2923         base |= ((u64)base3) << 32;
2924 #endif
2925         r = ops->read_std(ctxt, base + 102, &io_bitmap_ptr, 2, NULL, true);
2926         if (r != X86EMUL_CONTINUE)
2927                 return false;
2928         if (io_bitmap_ptr + port/8 > desc_limit_scaled(&tr_seg))
2929                 return false;
2930         r = ops->read_std(ctxt, base + io_bitmap_ptr + port/8, &perm, 2, NULL, true);
2931         if (r != X86EMUL_CONTINUE)
2932                 return false;
2933         if ((perm >> bit_idx) & mask)
2934                 return false;
2935         return true;
2936 }
2937
2938 static bool emulator_io_permited(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
2939                                  u16 port, u16 len)
2940 {
2941         if (ctxt->perm_ok)
2942                 return true;
2943
2944         if (emulator_bad_iopl(ctxt))
2945                 if (!emulator_io_port_access_allowed(ctxt, port, len))
2946                         return false;
2947
2948         ctxt->perm_ok = true;
2949
2950         return true;
2951 }
2952
2953 static void string_registers_quirk(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2954 {
2955         /*
2956          * Intel CPUs mask the counter and pointers in quite strange
2957          * manner when ECX is zero due to REP-string optimizations.
2958          */
2959 #ifdef CONFIG_X86_64
2960         if (ctxt->ad_bytes != 4 || !vendor_intel(ctxt))
2961                 return;
2962
2963         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RCX) = 0;
2964
2965         switch (ctxt->b) {
2966         case 0xa4:      /* movsb */
2967         case 0xa5:      /* movsd/w */
2968                 *reg_rmw(ctxt, VCPU_REGS_RSI) &= (u32)-1;
2969                 fallthrough;
2970         case 0xaa:      /* stosb */
2971         case 0xab:      /* stosd/w */
2972                 *reg_rmw(ctxt, VCPU_REGS_RDI) &= (u32)-1;
2973         }
2974 #endif
2975 }
2976
2977 static void save_state_to_tss16(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
2978                                 struct tss_segment_16 *tss)
2979 {
2980         tss->ip = ctxt->_eip;
2981         tss->flag = ctxt->eflags;
2982         tss->ax = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RAX);
2983         tss->cx = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RCX);
2984         tss->dx = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RDX);
2985         tss->bx = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RBX);
2986         tss->sp = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RSP);
2987         tss->bp = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RBP);
2988         tss->si = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RSI);
2989         tss->di = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RDI);
2990
2991         tss->es = get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_ES);
2992         tss->cs = get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_CS);
2993         tss->ss = get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_SS);
2994         tss->ds = get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_DS);
2995         tss->ldt = get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_LDTR);
2996 }
2997
2998 static int load_state_from_tss16(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
2999                                  struct tss_segment_16 *tss)
3000 {
3001         int ret;
3002         u8 cpl;
3003
3004         ctxt->_eip = tss->ip;
3005         ctxt->eflags = tss->flag | 2;
3006         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RAX) = tss->ax;
3007         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RCX) = tss->cx;
3008         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RDX) = tss->dx;
3009         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RBX) = tss->bx;
3010         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RSP) = tss->sp;
3011         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RBP) = tss->bp;
3012         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RSI) = tss->si;
3013         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RDI) = tss->di;
3014
3015         /*
3016          * SDM says that segment selectors are loaded before segment
3017          * descriptors
3018          */
3019         set_segment_selector(ctxt, tss->ldt, VCPU_SREG_LDTR);
3020         set_segment_selector(ctxt, tss->es, VCPU_SREG_ES);
3021         set_segment_selector(ctxt, tss->cs, VCPU_SREG_CS);
3022         set_segment_selector(ctxt, tss->ss, VCPU_SREG_SS);
3023         set_segment_selector(ctxt, tss->ds, VCPU_SREG_DS);
3024
3025         cpl = tss->cs & 3;
3026
3027         /*
3028          * Now load segment descriptors. If fault happens at this stage
3029          * it is handled in a context of new task
3030          */
3031         ret = __load_segment_descriptor(ctxt, tss->ldt, VCPU_SREG_LDTR, cpl,
3032                                         X86_TRANSFER_TASK_SWITCH, NULL);
3033         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
3034                 return ret;
3035         ret = __load_segment_descriptor(ctxt, tss->es, VCPU_SREG_ES, cpl,
3036                                         X86_TRANSFER_TASK_SWITCH, NULL);
3037         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
3038                 return ret;
3039         ret = __load_segment_descriptor(ctxt, tss->cs, VCPU_SREG_CS, cpl,
3040                                         X86_TRANSFER_TASK_SWITCH, NULL);
3041         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
3042                 return ret;
3043         ret = __load_segment_descriptor(ctxt, tss->ss, VCPU_SREG_SS, cpl,
3044                                         X86_TRANSFER_TASK_SWITCH, NULL);
3045         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
3046                 return ret;
3047         ret = __load_segment_descriptor(ctxt, tss->ds, VCPU_SREG_DS, cpl,
3048                                         X86_TRANSFER_TASK_SWITCH, NULL);
3049         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
3050                 return ret;
3051
3052         return X86EMUL_CONTINUE;
3053 }
3054
3055 static int task_switch_16(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, u16 old_tss_sel,
3056                           ulong old_tss_base, struct desc_struct *new_desc)
3057 {
3058         struct tss_segment_16 tss_seg;
3059         int ret;
3060         u32 new_tss_base = get_desc_base(new_desc);
3061
3062         ret = linear_read_system(ctxt, old_tss_base, &tss_seg, sizeof(tss_seg));
3063         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
3064                 return ret;
3065
3066         save_state_to_tss16(ctxt, &tss_seg);
3067
3068         ret = linear_write_system(ctxt, old_tss_base, &tss_seg, sizeof(tss_seg));
3069         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
3070                 return ret;
3071
3072         ret = linear_read_system(ctxt, new_tss_base, &tss_seg, sizeof(tss_seg));
3073         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
3074                 return ret;
3075
3076         if (old_tss_sel != 0xffff) {
3077                 tss_seg.prev_task_link = old_tss_sel;
3078
3079                 ret = linear_write_system(ctxt, new_tss_base,
3080                                           &tss_seg.prev_task_link,
3081                                           sizeof(tss_seg.prev_task_link));
3082                 if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
3083                         return ret;
3084         }
3085
3086         return load_state_from_tss16(ctxt, &tss_seg);
3087 }
3088
3089 static void save_state_to_tss32(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
3090                                 struct tss_segment_32 *tss)
3091 {
3092         /* CR3 and ldt selector are not saved intentionally */
3093         tss->eip = ctxt->_eip;
3094         tss->eflags = ctxt->eflags;
3095         tss->eax = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RAX);
3096         tss->ecx = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RCX);
3097         tss->edx = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RDX);
3098         tss->ebx = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RBX);
3099         tss->esp = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RSP);
3100         tss->ebp = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RBP);
3101         tss->esi = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RSI);
3102         tss->edi = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RDI);
3103
3104         tss->es = get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_ES);
3105         tss->cs = get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_CS);
3106         tss->ss = get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_SS);
3107         tss->ds = get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_DS);
3108         tss->fs = get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_FS);
3109         tss->gs = get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_GS);
3110 }
3111
3112 static int load_state_from_tss32(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
3113                                  struct tss_segment_32 *tss)
3114 {
3115         int ret;
3116         u8 cpl;
3117
3118         if (ctxt->ops->set_cr(ctxt, 3, tss->cr3))
3119                 return emulate_gp(ctxt, 0);
3120         ctxt->_eip = tss->eip;
3121         ctxt->eflags = tss->eflags | 2;
3122
3123         /* General purpose registers */
3124         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RAX) = tss->eax;
3125         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RCX) = tss->ecx;
3126         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RDX) = tss->edx;
3127         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RBX) = tss->ebx;
3128         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RSP) = tss->esp;
3129         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RBP) = tss->ebp;
3130         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RSI) = tss->esi;
3131         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RDI) = tss->edi;
3132
3133         /*
3134          * SDM says that segment selectors are loaded before segment
3135          * descriptors.  This is important because CPL checks will
3136          * use CS.RPL.
3137          */
3138         set_segment_selector(ctxt, tss->ldt_selector, VCPU_SREG_LDTR);
3139         set_segment_selector(ctxt, tss->es, VCPU_SREG_ES);
3140         set_segment_selector(ctxt, tss->cs, VCPU_SREG_CS);
3141         set_segment_selector(ctxt, tss->ss, VCPU_SREG_SS);
3142         set_segment_selector(ctxt, tss->ds, VCPU_SREG_DS);
3143         set_segment_selector(ctxt, tss->fs, VCPU_SREG_FS);
3144         set_segment_selector(ctxt, tss->gs, VCPU_SREG_GS);
3145
3146         /*
3147          * If we're switching between Protected Mode and VM86, we need to make
3148          * sure to update the mode before loading the segment descriptors so
3149          * that the selectors are interpreted correctly.
3150          */
3151         if (ctxt->eflags & X86_EFLAGS_VM) {
3152                 ctxt->mode = X86EMUL_MODE_VM86;
3153                 cpl = 3;
3154         } else {
3155                 ctxt->mode = X86EMUL_MODE_PROT32;
3156                 cpl = tss->cs & 3;
3157         }
3158
3159         /*
3160          * Now load segment descriptors. If fault happens at this stage
3161          * it is handled in a context of new task
3162          */
3163         ret = __load_segment_descriptor(ctxt, tss->ldt_selector, VCPU_SREG_LDTR,
3164                                         cpl, X86_TRANSFER_TASK_SWITCH, NULL);
3165         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
3166                 return ret;
3167         ret = __load_segment_descriptor(ctxt, tss->es, VCPU_SREG_ES, cpl,
3168                                         X86_TRANSFER_TASK_SWITCH, NULL);
3169         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
3170                 return ret;
3171         ret = __load_segment_descriptor(ctxt, tss->cs, VCPU_SREG_CS, cpl,
3172                                         X86_TRANSFER_TASK_SWITCH, NULL);
3173         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
3174                 return ret;
3175         ret = __load_segment_descriptor(ctxt, tss->ss, VCPU_SREG_SS, cpl,
3176                                         X86_TRANSFER_TASK_SWITCH, NULL);
3177         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
3178                 return ret;
3179         ret = __load_segment_descriptor(ctxt, tss->ds, VCPU_SREG_DS, cpl,
3180                                         X86_TRANSFER_TASK_SWITCH, NULL);
3181         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
3182                 return ret;
3183         ret = __load_segment_descriptor(ctxt, tss->fs, VCPU_SREG_FS, cpl,
3184                                         X86_TRANSFER_TASK_SWITCH, NULL);
3185         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
3186                 return ret;
3187         ret = __load_segment_descriptor(ctxt, tss->gs, VCPU_SREG_GS, cpl,
3188                                         X86_TRANSFER_TASK_SWITCH, NULL);
3189
3190         return ret;
3191 }
3192
3193 static int task_switch_32(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, u16 old_tss_sel,
3194                           ulong old_tss_base, struct desc_struct *new_desc)
3195 {
3196         struct tss_segment_32 tss_seg;
3197         int ret;
3198         u32 new_tss_base = get_desc_base(new_desc);
3199         u32 eip_offset = offsetof(struct tss_segment_32, eip);
3200         u32 ldt_sel_offset = offsetof(struct tss_segment_32, ldt_selector);
3201
3202         ret = linear_read_system(ctxt, old_tss_base, &tss_seg, sizeof(tss_seg));
3203         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
3204                 return ret;
3205
3206         save_state_to_tss32(ctxt, &tss_seg);
3207
3208         /* Only GP registers and segment selectors are saved */
3209         ret = linear_write_system(ctxt, old_tss_base + eip_offset, &tss_seg.eip,
3210                                   ldt_sel_offset - eip_offset);
3211         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
3212                 return ret;
3213
3214         ret = linear_read_system(ctxt, new_tss_base, &tss_seg, sizeof(tss_seg));
3215         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
3216                 return ret;
3217
3218         if (old_tss_sel != 0xffff) {
3219                 tss_seg.prev_task_link = old_tss_sel;
3220
3221                 ret = linear_write_system(ctxt, new_tss_base,
3222                                           &tss_seg.prev_task_link,
3223                                           sizeof(tss_seg.prev_task_link));
3224                 if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
3225                         return ret;
3226         }
3227
3228         return load_state_from_tss32(ctxt, &tss_seg);
3229 }
3230
3231 static int emulator_do_task_switch(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
3232                                    u16 tss_selector, int idt_index, int reason,
3233                                    bool has_error_code, u32 error_code)
3234 {
3235         const struct x86_emulate_ops *ops = ctxt->ops;
3236         struct desc_struct curr_tss_desc, next_tss_desc;
3237         int ret;
3238         u16 old_tss_sel = get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_TR);
3239         ulong old_tss_base =
3240                 ops->get_cached_segment_base(ctxt, VCPU_SREG_TR);
3241         u32 desc_limit;
3242         ulong desc_addr, dr7;
3243
3244         /* FIXME: old_tss_base == ~0 ? */
3245
3246         ret = read_segment_descriptor(ctxt, tss_selector, &next_tss_desc, &desc_addr);
3247         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
3248                 return ret;
3249         ret = read_segment_descriptor(ctxt, old_tss_sel, &curr_tss_desc, &desc_addr);
3250         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
3251                 return ret;
3252
3253         /* FIXME: check that next_tss_desc is tss */
3254
3255         /*
3256          * Check privileges. The three cases are task switch caused by...
3257          *
3258          * 1. jmp/call/int to task gate: Check against DPL of the task gate
3259          * 2. Exception/IRQ/iret: No check is performed
3260          * 3. jmp/call to TSS/task-gate: No check is performed since the
3261          *    hardware checks it before exiting.
3262          */
3263         if (reason == TASK_SWITCH_GATE) {
3264                 if (idt_index != -1) {
3265                         /* Software interrupts */
3266                         struct desc_struct task_gate_desc;
3267                         int dpl;
3268
3269                         ret = read_interrupt_descriptor(ctxt, idt_index,
3270                                                         &task_gate_desc);
3271                         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
3272                                 return ret;
3273
3274                         dpl = task_gate_desc.dpl;
3275                         if ((tss_selector & 3) > dpl || ops->cpl(ctxt) > dpl)
3276                                 return emulate_gp(ctxt, (idt_index << 3) | 0x2);
3277                 }
3278         }
3279
3280         desc_limit = desc_limit_scaled(&next_tss_desc);
3281         if (!next_tss_desc.p ||
3282             ((desc_limit < 0x67 && (next_tss_desc.type & 8)) ||
3283              desc_limit < 0x2b)) {
3284                 return emulate_ts(ctxt, tss_selector & 0xfffc);
3285         }
3286
3287         if (reason == TASK_SWITCH_IRET || reason == TASK_SWITCH_JMP) {
3288                 curr_tss_desc.type &= ~(1 << 1); /* clear busy flag */
3289                 write_segment_descriptor(ctxt, old_tss_sel, &curr_tss_desc);
3290         }
3291
3292         if (reason == TASK_SWITCH_IRET)
3293                 ctxt->eflags = ctxt->eflags & ~X86_EFLAGS_NT;
3294
3295         /* set back link to prev task only if NT bit is set in eflags
3296            note that old_tss_sel is not used after this point */
3297         if (reason != TASK_SWITCH_CALL && reason != TASK_SWITCH_GATE)
3298                 old_tss_sel = 0xffff;
3299
3300         if (next_tss_desc.type & 8)
3301                 ret = task_switch_32(ctxt, old_tss_sel, old_tss_base, &next_tss_desc);
3302         else
3303                 ret = task_switch_16(ctxt, old_tss_sel,
3304                                      old_tss_base, &next_tss_desc);
3305         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
3306                 return ret;
3307
3308         if (reason == TASK_SWITCH_CALL || reason == TASK_SWITCH_GATE)
3309                 ctxt->eflags = ctxt->eflags | X86_EFLAGS_NT;
3310
3311         if (reason != TASK_SWITCH_IRET) {
3312                 next_tss_desc.type |= (1 << 1); /* set busy flag */
3313                 write_segment_descriptor(ctxt, tss_selector, &next_tss_desc);
3314         }
3315
3316         ops->set_cr(ctxt, 0,  ops->get_cr(ctxt, 0) | X86_CR0_TS);
3317         ops->set_segment(ctxt, tss_selector, &next_tss_desc, 0, VCPU_SREG_TR);
3318
3319         if (has_error_code) {
3320                 ctxt->op_bytes = ctxt->ad_bytes = (next_tss_desc.type & 8) ? 4 : 2;
3321                 ctxt->lock_prefix = 0;
3322                 ctxt->src.val = (unsigned long) error_code;
3323                 ret = em_push(ctxt);
3324         }
3325
3326         ops->get_dr(ctxt, 7, &dr7);
3327         ops->set_dr(ctxt, 7, dr7 & ~(DR_LOCAL_ENABLE_MASK | DR_LOCAL_SLOWDOWN));
3328
3329         return ret;
3330 }
3331
3332 int emulator_task_switch(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
3333                          u16 tss_selector, int idt_index, int reason,
3334                          bool has_error_code, u32 error_code)
3335 {
3336         int rc;
3337
3338         invalidate_registers(ctxt);
3339         ctxt->_eip = ctxt->eip;
3340         ctxt->dst.type = OP_NONE;
3341
3342         rc = emulator_do_task_switch(ctxt, tss_selector, idt_index, reason,
3343                                      has_error_code, error_code);
3344
3345         if (rc == X86EMUL_CONTINUE) {
3346                 ctxt->eip = ctxt->_eip;
3347                 writeback_registers(ctxt);
3348         }
3349
3350         return (rc == X86EMUL_UNHANDLEABLE) ? EMULATION_FAILED : EMULATION_OK;
3351 }
3352
3353 static void string_addr_inc(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int reg,
3354                 struct operand *op)
3355 {
3356         int df = (ctxt->eflags & X86_EFLAGS_DF) ? -op->count : op->count;
3357
3358         register_address_increment(ctxt, reg, df * op->bytes);
3359         op->addr.mem.ea = register_address(ctxt, reg);
3360 }
3361
3362 static int em_das(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3363 {
3364         u8 al, old_al;
3365         bool af, cf, old_cf;
3366
3367         cf = ctxt->eflags & X86_EFLAGS_CF;
3368         al = ctxt->dst.val;
3369
3370         old_al = al;
3371         old_cf = cf;
3372         cf = false;
3373         af = ctxt->eflags & X86_EFLAGS_AF;
3374         if ((al & 0x0f) > 9 || af) {
3375                 al -= 6;
3376                 cf = old_cf | (al >= 250);
3377                 af = true;
3378         } else {
3379                 af = false;
3380         }
3381         if (old_al > 0x99 || old_cf) {
3382                 al -= 0x60;
3383                 cf = true;
3384         }
3385
3386         ctxt->dst.val = al;
3387         /* Set PF, ZF, SF */
3388         ctxt->src.type = OP_IMM;
3389         ctxt->src.val = 0;
3390         ctxt->src.bytes = 1;
3391         fastop(ctxt, em_or);
3392         ctxt->eflags &= ~(X86_EFLAGS_AF | X86_EFLAGS_CF);
3393         if (cf)
3394                 ctxt->eflags |= X86_EFLAGS_CF;
3395         if (af)
3396                 ctxt->eflags |= X86_EFLAGS_AF;
3397         return X86EMUL_CONTINUE;
3398 }
3399
3400 static int em_aam(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3401 {
3402         u8 al, ah;
3403
3404         if (ctxt->src.val == 0)
3405                 return emulate_de(ctxt);
3406
3407         al = ctxt->dst.val & 0xff;
3408         ah = al / ctxt->src.val;
3409         al %= ctxt->src.val;
3410
3411         ctxt->dst.val = (ctxt->dst.val & 0xffff0000) | al | (ah << 8);
3412
3413         /* Set PF, ZF, SF */
3414         ctxt->src.type = OP_IMM;
3415         ctxt->src.val = 0;
3416         ctxt->src.bytes = 1;
3417         fastop(ctxt, em_or);
3418
3419         return X86EMUL_CONTINUE;
3420 }
3421
3422 static int em_aad(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3423 {
3424         u8 al = ctxt->dst.val & 0xff;
3425         u8 ah = (ctxt->dst.val >> 8) & 0xff;
3426
3427         al = (al + (ah * ctxt->src.val)) & 0xff;
3428
3429         ctxt->dst.val = (ctxt->dst.val & 0xffff0000) | al;
3430
3431         /* Set PF, ZF, SF */
3432         ctxt->src.type = OP_IMM;
3433         ctxt->src.val = 0;
3434         ctxt->src.bytes = 1;
3435         fastop(ctxt, em_or);
3436
3437         return X86EMUL_CONTINUE;
3438 }
3439
3440 static int em_call(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3441 {
3442         int rc;
3443         long rel = ctxt->src.val;
3444
3445         ctxt->src.val = (unsigned long)ctxt->_eip;
3446         rc = jmp_rel(ctxt, rel);
3447         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
3448                 return rc;
3449         return em_push(ctxt);
3450 }
3451
3452 static int em_call_far(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3453 {
3454         u16 sel, old_cs;
3455         ulong old_eip;
3456         int rc;
3457         struct desc_struct old_desc, new_desc;
3458         const struct x86_emulate_ops *ops = ctxt->ops;
3459         int cpl = ctxt->ops->cpl(ctxt);
3460         enum x86emul_mode prev_mode = ctxt->mode;
3461
3462         old_eip = ctxt->_eip;
3463         ops->get_segment(ctxt, &old_cs, &old_desc, NULL, VCPU_SREG_CS);
3464
3465         memcpy(&sel, ctxt->src.valptr + ctxt->op_bytes, 2);
3466         rc = __load_segment_descriptor(ctxt, sel, VCPU_SREG_CS, cpl,
3467                                        X86_TRANSFER_CALL_JMP, &new_desc);
3468         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
3469                 return rc;
3470
3471         rc = assign_eip_far(ctxt, ctxt->src.val, &new_desc);
3472         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
3473                 goto fail;
3474
3475         ctxt->src.val = old_cs;
3476         rc = em_push(ctxt);
3477         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
3478                 goto fail;
3479
3480         ctxt->src.val = old_eip;
3481         rc = em_push(ctxt);
3482         /* If we failed, we tainted the memory, but the very least we should
3483            restore cs */
3484         if (rc != X86EMUL_CONTINUE) {
3485                 pr_warn_once("faulting far call emulation tainted memory\n");
3486                 goto fail;
3487         }
3488         return rc;
3489 fail:
3490         ops->set_segment(ctxt, old_cs, &old_desc, 0, VCPU_SREG_CS);
3491         ctxt->mode = prev_mode;
3492         return rc;
3493
3494 }
3495
3496 static int em_ret_near_imm(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3497 {
3498         int rc;
3499         unsigned long eip;
3500
3501         rc = emulate_pop(ctxt, &eip, ctxt->op_bytes);
3502         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
3503                 return rc;
3504         rc = assign_eip_near(ctxt, eip);
3505         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
3506                 return rc;
3507         rsp_increment(ctxt, ctxt->src.val);
3508         return X86EMUL_CONTINUE;
3509 }
3510
3511 static int em_xchg(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3512 {
3513         /* Write back the register source. */
3514         ctxt->src.val = ctxt->dst.val;
3515         write_register_operand(&ctxt->src);
3516
3517         /* Write back the memory destination with implicit LOCK prefix. */
3518         ctxt->dst.val = ctxt->src.orig_val;
3519         ctxt->lock_prefix = 1;
3520         return X86EMUL_CONTINUE;
3521 }
3522
3523 static int em_imul_3op(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3524 {
3525         ctxt->dst.val = ctxt->src2.val;
3526         return fastop(ctxt, em_imul);
3527 }
3528
3529 static int em_cwd(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3530 {
3531         ctxt->dst.type = OP_REG;
3532         ctxt->dst.bytes = ctxt->src.bytes;
3533         ctxt->dst.addr.reg = reg_rmw(ctxt, VCPU_REGS_RDX);
3534         ctxt->dst.val = ~((ctxt->src.val >> (ctxt->src.bytes * 8 - 1)) - 1);
3535
3536         return X86EMUL_CONTINUE;
3537 }
3538
3539 static int em_rdpid(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3540 {
3541         u64 tsc_aux = 0;
3542
3543         if (!ctxt->ops->guest_has_rdpid(ctxt))
3544                 return emulate_ud(ctxt);
3545
3546         ctxt->ops->get_msr(ctxt, MSR_TSC_AUX, &tsc_aux);
3547         ctxt->dst.val = tsc_aux;
3548         return X86EMUL_CONTINUE;
3549 }
3550
3551 static int em_rdtsc(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3552 {
3553         u64 tsc = 0;
3554
3555         ctxt->ops->get_msr(ctxt, MSR_IA32_TSC, &tsc);
3556         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RAX) = (u32)tsc;
3557         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RDX) = tsc >> 32;
3558         return X86EMUL_CONTINUE;
3559 }
3560
3561 static int em_rdpmc(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3562 {
3563         u64 pmc;
3564
3565         if (ctxt->ops->read_pmc(ctxt, reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RCX), &pmc))
3566                 return emulate_gp(ctxt, 0);
3567         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RAX) = (u32)pmc;
3568         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RDX) = pmc >> 32;
3569         return X86EMUL_CONTINUE;
3570 }
3571
3572 static int em_mov(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3573 {
3574         memcpy(ctxt->dst.valptr, ctxt->src.valptr, sizeof(ctxt->src.valptr));
3575         return X86EMUL_CONTINUE;
3576 }
3577
3578 static int em_movbe(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3579 {
3580         u16 tmp;
3581
3582         if (!ctxt->ops->guest_has_movbe(ctxt))
3583                 return emulate_ud(ctxt);
3584
3585         switch (ctxt->op_bytes) {
3586         case 2:
3587                 /*
3588                  * From MOVBE definition: "...When the operand size is 16 bits,
3589                  * the upper word of the destination register remains unchanged
3590                  * ..."
3591                  *
3592                  * Both casting ->valptr and ->val to u16 breaks strict aliasing
3593                  * rules so we have to do the operation almost per hand.
3594                  */
3595                 tmp = (u16)ctxt->src.val;
3596                 ctxt->dst.val &= ~0xffffUL;
3597                 ctxt->dst.val |= (unsigned long)swab16(tmp);
3598                 break;
3599         case 4:
3600                 ctxt->dst.val = swab32((u32)ctxt->src.val);
3601                 break;
3602         case 8:
3603                 ctxt->dst.val = swab64(ctxt->src.val);
3604                 break;
3605         default:
3606                 BUG();
3607         }
3608         return X86EMUL_CONTINUE;
3609 }
3610
3611 static int em_cr_write(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3612 {
3613         if (ctxt->ops->set_cr(ctxt, ctxt->modrm_reg, ctxt->src.val))
3614                 return emulate_gp(ctxt, 0);
3615
3616         /* Disable writeback. */
3617         ctxt->dst.type = OP_NONE;
3618         return X86EMUL_CONTINUE;
3619 }
3620
3621 static int em_dr_write(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3622 {
3623         unsigned long val;
3624
3625         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64)
3626                 val = ctxt->src.val & ~0ULL;
3627         else
3628                 val = ctxt->src.val & ~0U;
3629
3630         /* #UD condition is already handled. */
3631         if (ctxt->ops->set_dr(ctxt, ctxt->modrm_reg, val) < 0)
3632                 return emulate_gp(ctxt, 0);
3633
3634         /* Disable writeback. */
3635         ctxt->dst.type = OP_NONE;
3636         return X86EMUL_CONTINUE;
3637 }
3638
3639 static int em_wrmsr(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3640 {
3641         u64 msr_index = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RCX);
3642         u64 msr_data;
3643         int r;
3644
3645         msr_data = (u32)reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RAX)
3646                 | ((u64)reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RDX) << 32);
3647         r = ctxt->ops->set_msr_with_filter(ctxt, msr_index, msr_data);
3648
3649         if (r == X86EMUL_IO_NEEDED)
3650                 return r;
3651
3652         if (r > 0)
3653                 return emulate_gp(ctxt, 0);
3654
3655         return r < 0 ? X86EMUL_UNHANDLEABLE : X86EMUL_CONTINUE;
3656 }
3657
3658 static int em_rdmsr(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3659 {
3660         u64 msr_index = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RCX);
3661         u64 msr_data;
3662         int r;
3663
3664         r = ctxt->ops->get_msr_with_filter(ctxt, msr_index, &msr_data);
3665
3666         if (r == X86EMUL_IO_NEEDED)
3667                 return r;
3668
3669         if (r)
3670                 return emulate_gp(ctxt, 0);
3671
3672         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RAX) = (u32)msr_data;
3673         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RDX) = msr_data >> 32;
3674         return X86EMUL_CONTINUE;
3675 }
3676
3677 static int em_store_sreg(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int segment)
3678 {
3679         if (segment > VCPU_SREG_GS &&
3680             (ctxt->ops->get_cr(ctxt, 4) & X86_CR4_UMIP) &&
3681             ctxt->ops->cpl(ctxt) > 0)
3682                 return emulate_gp(ctxt, 0);
3683
3684         ctxt->dst.val = get_segment_selector(ctxt, segment);
3685         if (ctxt->dst.bytes == 4 && ctxt->dst.type == OP_MEM)
3686                 ctxt->dst.bytes = 2;
3687         return X86EMUL_CONTINUE;
3688 }
3689
3690 static int em_mov_rm_sreg(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3691 {
3692         if (ctxt->modrm_reg > VCPU_SREG_GS)
3693                 return emulate_ud(ctxt);
3694
3695         return em_store_sreg(ctxt, ctxt->modrm_reg);
3696 }
3697
3698 static int em_mov_sreg_rm(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3699 {
3700         u16 sel = ctxt->src.val;
3701
3702         if (ctxt->modrm_reg == VCPU_SREG_CS || ctxt->modrm_reg > VCPU_SREG_GS)
3703                 return emulate_ud(ctxt);
3704
3705         if (ctxt->modrm_reg == VCPU_SREG_SS)
3706                 ctxt->interruptibility = KVM_X86_SHADOW_INT_MOV_SS;
3707
3708         /* Disable writeback. */
3709         ctxt->dst.type = OP_NONE;
3710         return load_segment_descriptor(ctxt, sel, ctxt->modrm_reg);
3711 }
3712
3713 static int em_sldt(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3714 {
3715         return em_store_sreg(ctxt, VCPU_SREG_LDTR);
3716 }
3717
3718 static int em_lldt(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3719 {
3720         u16 sel = ctxt->src.val;
3721
3722         /* Disable writeback. */
3723         ctxt->dst.type = OP_NONE;
3724         return load_segment_descriptor(ctxt, sel, VCPU_SREG_LDTR);
3725 }
3726
3727 static int em_str(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3728 {
3729         return em_store_sreg(ctxt, VCPU_SREG_TR);
3730 }
3731
3732 static int em_ltr(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3733 {
3734         u16 sel = ctxt->src.val;
3735
3736         /* Disable writeback. */
3737         ctxt->dst.type = OP_NONE;
3738         return load_segment_descriptor(ctxt, sel, VCPU_SREG_TR);
3739 }
3740
3741 static int em_invlpg(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3742 {
3743         int rc;
3744         ulong linear;
3745
3746         rc = linearize(ctxt, ctxt->src.addr.mem, 1, false, &linear);
3747         if (rc == X86EMUL_CONTINUE)
3748                 ctxt->ops->invlpg(ctxt, linear);
3749         /* Disable writeback. */
3750         ctxt->dst.type = OP_NONE;
3751         return X86EMUL_CONTINUE;
3752 }
3753
3754 static int em_clts(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3755 {
3756         ulong cr0;
3757
3758         cr0 = ctxt->ops->get_cr(ctxt, 0);
3759         cr0 &= ~X86_CR0_TS;
3760         ctxt->ops->set_cr(ctxt, 0, cr0);
3761         return X86EMUL_CONTINUE;
3762 }
3763
3764 static int em_hypercall(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3765 {
3766         int rc = ctxt->ops->fix_hypercall(ctxt);
3767
3768         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
3769                 return rc;
3770
3771         /* Let the processor re-execute the fixed hypercall */
3772         ctxt->_eip = ctxt->eip;
3773         /* Disable writeback. */
3774         ctxt->dst.type = OP_NONE;
3775         return X86EMUL_CONTINUE;
3776 }
3777
3778 static int emulate_store_desc_ptr(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
3779                                   void (*get)(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
3780                                               struct desc_ptr *ptr))
3781 {
3782         struct desc_ptr desc_ptr;
3783
3784         if ((ctxt->ops->get_cr(ctxt, 4) & X86_CR4_UMIP) &&
3785             ctxt->ops->cpl(ctxt) > 0)
3786                 return emulate_gp(ctxt, 0);
3787
3788         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64)
3789                 ctxt->op_bytes = 8;
3790         get(ctxt, &desc_ptr);
3791         if (ctxt->op_bytes == 2) {
3792                 ctxt->op_bytes = 4;
3793                 desc_ptr.address &= 0x00ffffff;
3794         }
3795         /* Disable writeback. */
3796         ctxt->dst.type = OP_NONE;
3797         return segmented_write_std(ctxt, ctxt->dst.addr.mem,
3798                                    &desc_ptr, 2 + ctxt->op_bytes);
3799 }
3800
3801 static int em_sgdt(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3802 {
3803         return emulate_store_desc_ptr(ctxt, ctxt->ops->get_gdt);
3804 }
3805
3806 static int em_sidt(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3807 {
3808         return emulate_store_desc_ptr(ctxt, ctxt->ops->get_idt);
3809 }
3810
3811 static int em_lgdt_lidt(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, bool lgdt)
3812 {
3813         struct desc_ptr desc_ptr;
3814         int rc;
3815
3816         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64)
3817                 ctxt->op_bytes = 8;
3818         rc = read_descriptor(ctxt, ctxt->src.addr.mem,
3819                              &desc_ptr.size, &desc_ptr.address,
3820                              ctxt->op_bytes);
3821         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
3822                 return rc;
3823         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64 &&
3824             emul_is_noncanonical_address(desc_ptr.address, ctxt))
3825                 return emulate_gp(ctxt, 0);
3826         if (lgdt)
3827                 ctxt->ops->set_gdt(ctxt, &desc_ptr);
3828         else
3829                 ctxt->ops->set_idt(ctxt, &desc_ptr);
3830         /* Disable writeback. */
3831         ctxt->dst.type = OP_NONE;
3832         return X86EMUL_CONTINUE;
3833 }
3834
3835 static int em_lgdt(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3836 {
3837         return em_lgdt_lidt(ctxt, true);
3838 }
3839
3840 static int em_lidt(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3841 {
3842         return em_lgdt_lidt(ctxt, false);
3843 }
3844
3845 static int em_smsw(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3846 {
3847         if ((ctxt->ops->get_cr(ctxt, 4) & X86_CR4_UMIP) &&
3848             ctxt->ops->cpl(ctxt) > 0)
3849                 return emulate_gp(ctxt, 0);
3850
3851         if (ctxt->dst.type == OP_MEM)
3852                 ctxt->dst.bytes = 2;
3853         ctxt->dst.val = ctxt->ops->get_cr(ctxt, 0);
3854         return X86EMUL_CONTINUE;
3855 }
3856
3857 static int em_lmsw(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3858 {
3859         ctxt->ops->set_cr(ctxt, 0, (ctxt->ops->get_cr(ctxt, 0) & ~0x0eul)
3860                           | (ctxt->src.val & 0x0f));
3861         ctxt->dst.type = OP_NONE;
3862         return X86EMUL_CONTINUE;
3863 }
3864
3865 static int em_loop(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3866 {
3867         int rc = X86EMUL_CONTINUE;
3868
3869         register_address_increment(ctxt, VCPU_REGS_RCX, -1);
3870         if ((address_mask(ctxt, reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RCX)) != 0) &&
3871             (ctxt->b == 0xe2 || test_cc(ctxt->b ^ 0x5, ctxt->eflags)))
3872                 rc = jmp_rel(ctxt, ctxt->src.val);
3873
3874         return rc;
3875 }
3876
3877 static int em_jcxz(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3878 {
3879         int rc = X86EMUL_CONTINUE;
3880
3881         if (address_mask(ctxt, reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RCX)) == 0)
3882                 rc = jmp_rel(ctxt, ctxt->src.val);
3883
3884         return rc;
3885 }
3886
3887 static int em_in(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3888 {
3889         if (!pio_in_emulated(ctxt, ctxt->dst.bytes, ctxt->src.val,
3890                              &ctxt->dst.val))
3891                 return X86EMUL_IO_NEEDED;
3892
3893         return X86EMUL_CONTINUE;
3894 }
3895
3896 static int em_out(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3897 {
3898         ctxt->ops->pio_out_emulated(ctxt, ctxt->src.bytes, ctxt->dst.val,
3899                                     &ctxt->src.val, 1);
3900         /* Disable writeback. */
3901         ctxt->dst.type = OP_NONE;
3902         return X86EMUL_CONTINUE;
3903 }
3904
3905 static int em_cli(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3906 {
3907         if (emulator_bad_iopl(ctxt))
3908                 return emulate_gp(ctxt, 0);
3909
3910         ctxt->eflags &= ~X86_EFLAGS_IF;
3911         return X86EMUL_CONTINUE;
3912 }
3913
3914 static int em_sti(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3915 {
3916         if (emulator_bad_iopl(ctxt))
3917                 return emulate_gp(ctxt, 0);
3918
3919         ctxt->interruptibility = KVM_X86_SHADOW_INT_STI;
3920         ctxt->eflags |= X86_EFLAGS_IF;
3921         return X86EMUL_CONTINUE;
3922 }
3923
3924 static int em_cpuid(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3925 {
3926         u32 eax, ebx, ecx, edx;
3927         u64 msr = 0;
3928
3929         ctxt->ops->get_msr(ctxt, MSR_MISC_FEATURES_ENABLES, &msr);
3930         if (msr & MSR_MISC_FEATURES_ENABLES_CPUID_FAULT &&
3931             ctxt->ops->cpl(ctxt)) {
3932                 return emulate_gp(ctxt, 0);
3933         }
3934
3935         eax = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RAX);
3936         ecx = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RCX);
3937         ctxt->ops->get_cpuid(ctxt, &eax, &ebx, &ecx, &edx, false);
3938         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RAX) = eax;
3939         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RBX) = ebx;
3940         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RCX) = ecx;
3941         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RDX) = edx;
3942         return X86EMUL_CONTINUE;
3943 }
3944
3945 static int em_sahf(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3946 {
3947         u32 flags;
3948
3949         flags = X86_EFLAGS_CF | X86_EFLAGS_PF | X86_EFLAGS_AF | X86_EFLAGS_ZF |
3950                 X86_EFLAGS_SF;
3951         flags &= *reg_rmw(ctxt, VCPU_REGS_RAX) >> 8;
3952
3953         ctxt->eflags &= ~0xffUL;
3954         ctxt->eflags |= flags | X86_EFLAGS_FIXED;
3955         return X86EMUL_CONTINUE;
3956 }
3957
3958 static int em_lahf(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3959 {
3960         *reg_rmw(ctxt, VCPU_REGS_RAX) &= ~0xff00UL;
3961         *reg_rmw(ctxt, VCPU_REGS_RAX) |= (ctxt->eflags & 0xff) << 8;
3962         return X86EMUL_CONTINUE;
3963 }
3964
3965 static int em_bswap(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3966 {
3967         switch (ctxt->op_bytes) {
3968 #ifdef CONFIG_X86_64
3969         case 8:
3970                 asm("bswap %0" : "+r"(ctxt->dst.val));
3971                 break;
3972 #endif
3973         default:
3974                 asm("bswap %0" : "+r"(*(u32 *)&ctxt->dst.val));
3975                 break;
3976         }
3977         return X86EMUL_CONTINUE;
3978 }
3979
3980 static int em_clflush(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3981 {
3982         /* emulating clflush regardless of cpuid */
3983         return X86EMUL_CONTINUE;
3984 }
3985
3986 static int em_clflushopt(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3987 {
3988         /* emulating clflushopt regardless of cpuid */
3989         return X86EMUL_CONTINUE;
3990 }
3991
3992 static int em_movsxd(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3993 {
3994         ctxt->dst.val = (s32) ctxt->src.val;
3995         return X86EMUL_CONTINUE;
3996 }
3997
3998 static int check_fxsr(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3999 {
4000         if (!ctxt->ops->guest_has_fxsr(ctxt))
4001                 return emulate_ud(ctxt);
4002
4003         if (ctxt->ops->get_cr(ctxt, 0) & (X86_CR0_TS | X86_CR0_EM))
4004                 return emulate_nm(ctxt);
4005
4006         /*
4007          * Don't emulate a case that should never be hit, instead of working
4008          * around a lack of fxsave64/fxrstor64 on old compilers.
4009          */
4010         if (ctxt->mode >= X86EMUL_MODE_PROT64)
4011                 return X86EMUL_UNHANDLEABLE;
4012
4013         return X86EMUL_CONTINUE;
4014 }
4015
4016 /*
4017  * Hardware doesn't save and restore XMM 0-7 without CR4.OSFXSR, but does save
4018  * and restore MXCSR.
4019  */
4020 static size_t __fxstate_size(int nregs)
4021 {
4022         return offsetof(struct fxregs_state, xmm_space[0]) + nregs * 16;
4023 }
4024
4025 static inline size_t fxstate_size(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
4026 {
4027         bool cr4_osfxsr;
4028         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64)
4029                 return __fxstate_size(16);
4030
4031         cr4_osfxsr = ctxt->ops->get_cr(ctxt, 4) & X86_CR4_OSFXSR;
4032         return __fxstate_size(cr4_osfxsr ? 8 : 0);
4033 }
4034
4035 /*
4036  * FXSAVE and FXRSTOR have 4 different formats depending on execution mode,
4037  *  1) 16 bit mode
4038  *  2) 32 bit mode
4039  *     - like (1), but FIP and FDP (foo) are only 16 bit.  At least Intel CPUs
4040  *       preserve whole 32 bit values, though, so (1) and (2) are the same wrt.
4041  *       save and restore
4042  *  3) 64-bit mode with REX.W prefix
4043  *     - like (2), but XMM 8-15 are being saved and restored
4044  *  4) 64-bit mode without REX.W prefix
4045  *     - like (3), but FIP and FDP are 64 bit
4046  *
4047  * Emulation uses (3) for (1) and (2) and preserves XMM 8-15 to reach the
4048  * desired result.  (4) is not emulated.
4049  *
4050  * Note: Guest and host CPUID.(EAX=07H,ECX=0H):EBX[bit 13] (deprecate FPU CS
4051  * and FPU DS) should match.
4052  */
4053 static int em_fxsave(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
4054 {
4055         struct fxregs_state fx_state;
4056         int rc;
4057
4058         rc = check_fxsr(ctxt);
4059         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
4060                 return rc;
4061
4062         kvm_fpu_get();
4063
4064         rc = asm_safe("fxsave %[fx]", , [fx] "+m"(fx_state));
4065
4066         kvm_fpu_put();
4067
4068         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
4069                 return rc;
4070
4071         return segmented_write_std(ctxt, ctxt->memop.addr.mem, &fx_state,
4072                                    fxstate_size(ctxt));
4073 }
4074
4075 /*
4076  * FXRSTOR might restore XMM registers not provided by the guest. Fill
4077  * in the host registers (via FXSAVE) instead, so they won't be modified.
4078  * (preemption has to stay disabled until FXRSTOR).
4079  *
4080  * Use noinline to keep the stack for other functions called by callers small.
4081  */
4082 static noinline int fxregs_fixup(struct fxregs_state *fx_state,
4083                                  const size_t used_size)
4084 {
4085         struct fxregs_state fx_tmp;
4086         int rc;
4087
4088         rc = asm_safe("fxsave %[fx]", , [fx] "+m"(fx_tmp));
4089         memcpy((void *)fx_state + used_size, (void *)&fx_tmp + used_size,
4090                __fxstate_size(16) - used_size);
4091
4092         return rc;
4093 }
4094
4095 static int em_fxrstor(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
4096 {
4097         struct fxregs_state fx_state;
4098         int rc;
4099         size_t size;
4100
4101         rc = check_fxsr(ctxt);
4102         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
4103                 return rc;
4104
4105         size = fxstate_size(ctxt);
4106         rc = segmented_read_std(ctxt, ctxt->memop.addr.mem, &fx_state, size);
4107         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
4108                 return rc;
4109
4110         kvm_fpu_get();
4111
4112         if (size < __fxstate_size(16)) {
4113                 rc = fxregs_fixup(&fx_state, size);
4114                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
4115                         goto out;
4116         }
4117
4118         if (fx_state.mxcsr >> 16) {
4119                 rc = emulate_gp(ctxt, 0);
4120                 goto out;
4121         }
4122
4123         if (rc == X86EMUL_CONTINUE)
4124                 rc = asm_safe("fxrstor %[fx]", : [fx] "m"(fx_state));
4125
4126 out:
4127         kvm_fpu_put();
4128
4129         return rc;
4130 }
4131
4132 static int em_xsetbv(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
4133 {
4134         u32 eax, ecx, edx;
4135
4136         eax = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RAX);
4137         edx = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RDX);
4138         ecx = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RCX);
4139
4140         if (ctxt->ops->set_xcr(ctxt, ecx, ((u64)edx << 32) | eax))
4141                 return emulate_gp(ctxt, 0);
4142
4143         return X86EMUL_CONTINUE;
4144 }
4145
4146 static bool valid_cr(int nr)
4147 {
4148         switch (nr) {
4149         case 0:
4150         case 2 ... 4:
4151         case 8:
4152                 return true;
4153         default:
4154                 return false;
4155         }
4156 }
4157
4158 static int check_cr_access(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
4159 {
4160         if (!valid_cr(ctxt->modrm_reg))
4161                 return emulate_ud(ctxt);
4162
4163         return X86EMUL_CONTINUE;
4164 }
4165
4166 static int check_dr7_gd(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
4167 {
4168         unsigned long dr7;
4169
4170         ctxt->ops->get_dr(ctxt, 7, &dr7);
4171
4172         /* Check if DR7.Global_Enable is set */
4173         return dr7 & (1 << 13);
4174 }
4175
4176 static int check_dr_read(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
4177 {
4178         int dr = ctxt->modrm_reg;
4179         u64 cr4;
4180
4181         if (dr > 7)
4182                 return emulate_ud(ctxt);
4183
4184         cr4 = ctxt->ops->get_cr(ctxt, 4);
4185         if ((cr4 & X86_CR4_DE) && (dr == 4 || dr == 5))
4186                 return emulate_ud(ctxt);
4187
4188         if (check_dr7_gd(ctxt)) {
4189                 ulong dr6;
4190
4191                 ctxt->ops->get_dr(ctxt, 6, &dr6);
4192                 dr6 &= ~DR_TRAP_BITS;
4193                 dr6 |= DR6_BD | DR6_ACTIVE_LOW;
4194                 ctxt->ops->set_dr(ctxt, 6, dr6);
4195                 return emulate_db(ctxt);
4196         }
4197
4198         return X86EMUL_CONTINUE;
4199 }
4200
4201 static int check_dr_write(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
4202 {
4203         u64 new_val = ctxt->src.val64;
4204         int dr = ctxt->modrm_reg;
4205
4206         if ((dr == 6 || dr == 7) && (new_val & 0xffffffff00000000ULL))
4207                 return emulate_gp(ctxt, 0);
4208
4209         return check_dr_read(ctxt);
4210 }
4211
4212 static int check_svme(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
4213 {
4214         u64 efer = 0;
4215
4216         ctxt->ops->get_msr(ctxt, MSR_EFER, &efer);
4217
4218         if (!(efer & EFER_SVME))
4219                 return emulate_ud(ctxt);
4220
4221         return X86EMUL_CONTINUE;
4222 }
4223
4224 static int check_svme_pa(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
4225 {
4226         u64 rax = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RAX);
4227
4228         /* Valid physical address? */
4229         if (rax & 0xffff000000000000ULL)
4230                 return emulate_gp(ctxt, 0);
4231
4232         return check_svme(ctxt);
4233 }
4234
4235 static int check_rdtsc(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
4236 {
4237         u64 cr4 = ctxt->ops->get_cr(ctxt, 4);
4238
4239         if (cr4 & X86_CR4_TSD && ctxt->ops->cpl(ctxt))
4240                 return emulate_gp(ctxt, 0);
4241
4242         return X86EMUL_CONTINUE;
4243 }
4244
4245 static int check_rdpmc(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
4246 {
4247         u64 cr4 = ctxt->ops->get_cr(ctxt, 4);
4248         u64 rcx = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RCX);
4249
4250         /*
4251          * VMware allows access to these Pseduo-PMCs even when read via RDPMC
4252          * in Ring3 when CR4.PCE=0.
4253          */
4254         if (enable_vmware_backdoor && is_vmware_backdoor_pmc(rcx))
4255                 return X86EMUL_CONTINUE;
4256
4257         /*
4258          * If CR4.PCE is set, the SDM requires CPL=0 or CR0.PE=0.  The CR0.PE
4259          * check however is unnecessary because CPL is always 0 outside
4260          * protected mode.
4261          */
4262         if ((!(cr4 & X86_CR4_PCE) && ctxt->ops->cpl(ctxt)) ||
4263             ctxt->ops->check_pmc(ctxt, rcx))
4264                 return emulate_gp(ctxt, 0);
4265
4266         return X86EMUL_CONTINUE;
4267 }
4268
4269 static int check_perm_in(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
4270 {
4271         ctxt->dst.bytes = min(ctxt->dst.bytes, 4u);
4272         if (!emulator_io_permited(ctxt, ctxt->src.val, ctxt->dst.bytes))
4273                 return emulate_gp(ctxt, 0);
4274
4275         return X86EMUL_CONTINUE;
4276 }
4277
4278 static int check_perm_out(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
4279 {
4280         ctxt->src.bytes = min(ctxt->src.bytes, 4u);
4281         if (!emulator_io_permited(ctxt, ctxt->dst.val, ctxt->src.bytes))
4282                 return emulate_gp(ctxt, 0);
4283
4284         return X86EMUL_CONTINUE;
4285 }
4286
4287 #define D(_y) { .flags = (_y) }
4288 #define DI(_y, _i) { .flags = (_y)|Intercept, .intercept = x86_intercept_##_i }
4289 #define DIP(_y, _i, _p) { .flags = (_y)|Intercept|CheckPerm, \
4290                       .intercept = x86_intercept_##_i, .check_perm = (_p) }
4291 #define N    D(NotImpl)
4292 #define EXT(_f, _e) { .flags = ((_f) | RMExt), .u.group = (_e) }
4293 #define G(_f, _g) { .flags = ((_f) | Group | ModRM), .u.group = (_g) }
4294 #define GD(_f, _g) { .flags = ((_f) | GroupDual | ModRM), .u.gdual = (_g) }
4295 #define ID(_f, _i) { .flags = ((_f) | InstrDual | ModRM), .u.idual = (_i) }
4296 #define MD(_f, _m) { .flags = ((_f) | ModeDual), .u.mdual = (_m) }
4297 #define E(_f, _e) { .flags = ((_f) | Escape | ModRM), .u.esc = (_e) }
4298 #define I(_f, _e) { .flags = (_f), .u.execute = (_e) }
4299 #define F(_f, _e) { .flags = (_f) | Fastop, .u.fastop = (_e) }
4300 #define II(_f, _e, _i) \
4301         { .flags = (_f)|Intercept, .u.execute = (_e), .intercept = x86_intercept_##_i }
4302 #define IIP(_f, _e, _i, _p) \
4303         { .flags = (_f)|Intercept|CheckPerm, .u.execute = (_e), \
4304           .intercept = x86_intercept_##_i, .check_perm = (_p) }
4305 #define GP(_f, _g) { .flags = ((_f) | Prefix), .u.gprefix = (_g) }
4306
4307 #define D2bv(_f)      D((_f) | ByteOp), D(_f)
4308 #define D2bvIP(_f, _i, _p) DIP((_f) | ByteOp, _i, _p), DIP(_f, _i, _p)
4309 #define I2bv(_f, _e)  I((_f) | ByteOp, _e), I(_f, _e)
4310 #define F2bv(_f, _e)  F((_f) | ByteOp, _e), F(_f, _e)
4311 #define I2bvIP(_f, _e, _i, _p) \
4312         IIP((_f) | ByteOp, _e, _i, _p), IIP(_f, _e, _i, _p)
4313
4314 #define F6ALU(_f, _e) F2bv((_f) | DstMem | SrcReg | ModRM, _e),         \
4315                 F2bv(((_f) | DstReg | SrcMem | ModRM) & ~Lock, _e),     \
4316                 F2bv(((_f) & ~Lock) | DstAcc | SrcImm, _e)
4317
4318 static const struct opcode group7_rm0[] = {
4319         N,
4320         I(SrcNone | Priv | EmulateOnUD, em_hypercall),
4321         N, N, N, N, N, N,
4322 };
4323
4324 static const struct opcode group7_rm1[] = {
4325         DI(SrcNone | Priv, monitor),
4326         DI(SrcNone | Priv, mwait),
4327         N, N, N, N, N, N,
4328 };
4329
4330 static const struct opcode group7_rm2[] = {
4331         N,
4332         II(ImplicitOps | Priv,                  em_xsetbv,      xsetbv),
4333         N, N, N, N, N, N,
4334 };
4335
4336 static const struct opcode group7_rm3[] = {
4337         DIP(SrcNone | Prot | Priv,              vmrun,          check_svme_pa),
4338         II(SrcNone  | Prot | EmulateOnUD,       em_hypercall,   vmmcall),
4339         DIP(SrcNone | Prot | Priv,              vmload,         check_svme_pa),
4340         DIP(SrcNone | Prot | Priv,              vmsave,         check_svme_pa),
4341         DIP(SrcNone | Prot | Priv,              stgi,           check_svme),
4342         DIP(SrcNone | Prot | Priv,              clgi,           check_svme),
4343         DIP(SrcNone | Prot | Priv,              skinit,         check_svme),
4344         DIP(SrcNone | Prot | Priv,              invlpga,        check_svme),
4345 };
4346
4347 static const struct opcode group7_rm7[] = {
4348         N,
4349         DIP(SrcNone, rdtscp, check_rdtsc),
4350         N, N, N, N, N, N,
4351 };
4352
4353 static const struct opcode group1[] = {
4354         F(Lock, em_add),
4355         F(Lock | PageTable, em_or),
4356         F(Lock, em_adc),
4357         F(Lock, em_sbb),
4358         F(Lock | PageTable, em_and),
4359         F(Lock, em_sub),
4360         F(Lock, em_xor),
4361         F(NoWrite, em_cmp),
4362 };
4363
4364 static const struct opcode group1A[] = {
4365         I(DstMem | SrcNone | Mov | Stack | IncSP | TwoMemOp, em_pop), N, N, N, N, N, N, N,
4366 };
4367
4368 static const struct opcode group2[] = {
4369         F(DstMem | ModRM, em_rol),
4370         F(DstMem | ModRM, em_ror),
4371         F(DstMem | ModRM, em_rcl),
4372         F(DstMem | ModRM, em_rcr),
4373         F(DstMem | ModRM, em_shl),
4374         F(DstMem | ModRM, em_shr),
4375         F(DstMem | ModRM, em_shl),
4376         F(DstMem | ModRM, em_sar),
4377 };
4378
4379 static const struct opcode group3[] = {
4380         F(DstMem | SrcImm | NoWrite, em_test),
4381         F(DstMem | SrcImm | NoWrite, em_test),
4382         F(DstMem | SrcNone | Lock, em_not),
4383         F(DstMem | SrcNone | Lock, em_neg),
4384         F(DstXacc | Src2Mem, em_mul_ex),
4385         F(DstXacc | Src2Mem, em_imul_ex),
4386         F(DstXacc | Src2Mem, em_div_ex),
4387         F(DstXacc | Src2Mem, em_idiv_ex),
4388 };
4389
4390 static const struct opcode group4[] = {
4391         F(ByteOp | DstMem | SrcNone | Lock, em_inc),
4392         F(ByteOp | DstMem | SrcNone | Lock, em_dec),
4393         N, N, N, N, N, N,
4394 };
4395
4396 static const struct opcode group5[] = {
4397         F(DstMem | SrcNone | Lock,              em_inc),
4398         F(DstMem | SrcNone | Lock,              em_dec),
4399         I(SrcMem | NearBranch | IsBranch,       em_call_near_abs),
4400         I(SrcMemFAddr | ImplicitOps | IsBranch, em_call_far),
4401         I(SrcMem | NearBranch | IsBranch,       em_jmp_abs),
4402         I(SrcMemFAddr | ImplicitOps | IsBranch, em_jmp_far),
4403         I(SrcMem | Stack | TwoMemOp,            em_push), D(Undefined),
4404 };
4405
4406 static const struct opcode group6[] = {
4407         II(Prot | DstMem,          em_sldt, sldt),
4408         II(Prot | DstMem,          em_str, str),
4409         II(Prot | Priv | SrcMem16, em_lldt, lldt),
4410         II(Prot | Priv | SrcMem16, em_ltr, ltr),
4411         N, N, N, N,
4412 };
4413
4414 static const struct group_dual group7 = { {
4415         II(Mov | DstMem,                        em_sgdt, sgdt),
4416         II(Mov | DstMem,                        em_sidt, sidt),
4417         II(SrcMem | Priv,                       em_lgdt, lgdt),
4418         II(SrcMem | Priv,                       em_lidt, lidt),
4419         II(SrcNone | DstMem | Mov,              em_smsw, smsw), N,
4420         II(SrcMem16 | Mov | Priv,               em_lmsw, lmsw),
4421         II(SrcMem | ByteOp | Priv | NoAccess,   em_invlpg, invlpg),
4422 }, {
4423         EXT(0, group7_rm0),
4424         EXT(0, group7_rm1),
4425         EXT(0, group7_rm2),
4426         EXT(0, group7_rm3),
4427         II(SrcNone | DstMem | Mov,              em_smsw, smsw), N,
4428         II(SrcMem16 | Mov | Priv,               em_lmsw, lmsw),
4429         EXT(0, group7_rm7),
4430 } };
4431
4432 static const struct opcode group8[] = {
4433         N, N, N, N,
4434         F(DstMem | SrcImmByte | NoWrite,                em_bt),
4435         F(DstMem | SrcImmByte | Lock | PageTable,       em_bts),
4436         F(DstMem | SrcImmByte | Lock,                   em_btr),
4437         F(DstMem | SrcImmByte | Lock | PageTable,       em_btc),
4438 };
4439
4440 /*
4441  * The "memory" destination is actually always a register, since we come
4442  * from the register case of group9.
4443  */
4444 static const struct gprefix pfx_0f_c7_7 = {
4445         N, N, N, II(DstMem | ModRM | Op3264 | EmulateOnUD, em_rdpid, rdpid),
4446 };
4447
4448
4449 static const struct group_dual group9 = { {
4450         N, I(DstMem64 | Lock | PageTable, em_cmpxchg8b), N, N, N, N, N, N,
4451 }, {
4452         N, N, N, N, N, N, N,
4453         GP(0, &pfx_0f_c7_7),
4454 } };
4455
4456 static const struct opcode group11[] = {
4457         I(DstMem | SrcImm | Mov | PageTable, em_mov),
4458         X7(D(Undefined)),
4459 };
4460
4461 static const struct gprefix pfx_0f_ae_7 = {
4462         I(SrcMem | ByteOp, em_clflush), I(SrcMem | ByteOp, em_clflushopt), N, N,
4463 };
4464
4465 static const struct group_dual group15 = { {
4466         I(ModRM | Aligned16, em_fxsave),
4467         I(ModRM | Aligned16, em_fxrstor),
4468         N, N, N, N, N, GP(0, &pfx_0f_ae_7),
4469 }, {
4470         N, N, N, N, N, N, N, N,
4471 } };
4472
4473 static const struct gprefix pfx_0f_6f_0f_7f = {
4474         I(Mmx, em_mov), I(Sse | Aligned, em_mov), N, I(Sse | Unaligned, em_mov),
4475 };
4476
4477 static const struct instr_dual instr_dual_0f_2b = {
4478         I(0, em_mov), N
4479 };
4480
4481 static const struct gprefix pfx_0f_2b = {
4482         ID(0, &instr_dual_0f_2b), ID(0, &instr_dual_0f_2b), N, N,
4483 };
4484
4485 static const struct gprefix pfx_0f_10_0f_11 = {
4486         I(Unaligned, em_mov), I(Unaligned, em_mov), N, N,
4487 };
4488
4489 static const struct gprefix pfx_0f_28_0f_29 = {
4490         I(Aligned, em_mov), I(Aligned, em_mov), N, N,
4491 };
4492
4493 static const struct gprefix pfx_0f_e7 = {
4494         N, I(Sse, em_mov), N, N,
4495 };
4496
4497 static const struct escape escape_d9 = { {
4498         N, N, N, N, N, N, N, I(DstMem16 | Mov, em_fnstcw),
4499 }, {
4500         /* 0xC0 - 0xC7 */
4501         N, N, N, N, N, N, N, N,
4502         /* 0xC8 - 0xCF */
4503         N, N, N, N, N, N, N, N,
4504         /* 0xD0 - 0xC7 */
4505         N, N, N, N, N, N, N, N,
4506         /* 0xD8 - 0xDF */
4507         N, N, N, N, N, N, N, N,
4508         /* 0xE0 - 0xE7 */
4509         N, N, N, N, N, N, N, N,
4510         /* 0xE8 - 0xEF */
4511         N, N, N, N, N, N, N, N,
4512         /* 0xF0 - 0xF7 */
4513         N, N, N, N, N, N, N, N,
4514         /* 0xF8 - 0xFF */
4515         N, N, N, N, N, N, N, N,
4516 } };
4517
4518 static const struct escape escape_db = { {
4519         N, N, N, N, N, N, N, N,
4520 }, {
4521         /* 0xC0 - 0xC7 */
4522         N, N, N, N, N, N, N, N,
4523         /* 0xC8 - 0xCF */
4524         N, N, N, N, N, N, N, N,
4525         /* 0xD0 - 0xC7 */
4526         N, N, N, N, N, N, N, N,
4527         /* 0xD8 - 0xDF */
4528         N, N, N, N, N, N, N, N,
4529         /* 0xE0 - 0xE7 */
4530         N, N, N, I(ImplicitOps, em_fninit), N, N, N, N,
4531         /* 0xE8 - 0xEF */
4532         N, N, N, N, N, N, N, N,
4533         /* 0xF0 - 0xF7 */
4534         N, N, N, N, N, N, N, N,
4535         /* 0xF8 - 0xFF */
4536         N, N, N, N, N, N, N, N,
4537 } };
4538
4539 static const struct escape escape_dd = { {
4540         N, N, N, N, N, N, N, I(DstMem16 | Mov, em_fnstsw),
4541 }, {
4542         /* 0xC0 - 0xC7 */
4543         N, N, N, N, N, N, N, N,
4544         /* 0xC8 - 0xCF */
4545         N, N, N, N, N, N, N, N,
4546         /* 0xD0 - 0xC7 */
4547         N, N, N, N, N, N, N, N,
4548         /* 0xD8 - 0xDF */
4549         N, N, N, N, N, N, N, N,
4550         /* 0xE0 - 0xE7 */
4551         N, N, N, N, N, N, N, N,
4552         /* 0xE8 - 0xEF */
4553         N, N, N, N, N, N, N, N,
4554         /* 0xF0 - 0xF7 */
4555         N, N, N, N, N, N, N, N,
4556         /* 0xF8 - 0xFF */
4557         N, N, N, N, N, N, N, N,
4558 } };
4559
4560 static const struct instr_dual instr_dual_0f_c3 = {
4561         I(DstMem | SrcReg | ModRM | No16 | Mov, em_mov), N
4562 };
4563
4564 static const struct mode_dual mode_dual_63 = {
4565         N, I(DstReg | SrcMem32 | ModRM | Mov, em_movsxd)
4566 };
4567
4568 static const struct opcode opcode_table[256] = {
4569         /* 0x00 - 0x07 */
4570         F6ALU(Lock, em_add),
4571         I(ImplicitOps | Stack | No64 | Src2ES, em_push_sreg),
4572         I(ImplicitOps | Stack | No64 | Src2ES, em_pop_sreg),
4573         /* 0x08 - 0x0F */
4574         F6ALU(Lock | PageTable, em_or),
4575         I(ImplicitOps | Stack | No64 | Src2CS, em_push_sreg),
4576         N,
4577         /* 0x10 - 0x17 */
4578         F6ALU(Lock, em_adc),
4579         I(ImplicitOps | Stack | No64 | Src2SS, em_push_sreg),
4580         I(ImplicitOps | Stack | No64 | Src2SS, em_pop_sreg),
4581         /* 0x18 - 0x1F */
4582         F6ALU(Lock, em_sbb),
4583         I(ImplicitOps | Stack | No64 | Src2DS, em_push_sreg),
4584         I(ImplicitOps | Stack | No64 | Src2DS, em_pop_sreg),
4585         /* 0x20 - 0x27 */
4586         F6ALU(Lock | PageTable, em_and), N, N,
4587         /* 0x28 - 0x2F */
4588         F6ALU(Lock, em_sub), N, I(ByteOp | DstAcc | No64, em_das),
4589         /* 0x30 - 0x37 */
4590         F6ALU(Lock, em_xor), N, N,
4591         /* 0x38 - 0x3F */
4592         F6ALU(NoWrite, em_cmp), N, N,
4593         /* 0x40 - 0x4F */
4594         X8(F(DstReg, em_inc)), X8(F(DstReg, em_dec)),
4595         /* 0x50 - 0x57 */
4596         X8(I(SrcReg | Stack, em_push)),
4597         /* 0x58 - 0x5F */
4598         X8(I(DstReg | Stack, em_pop)),
4599         /* 0x60 - 0x67 */
4600         I(ImplicitOps | Stack | No64, em_pusha),
4601         I(ImplicitOps | Stack | No64, em_popa),
4602         N, MD(ModRM, &mode_dual_63),
4603         N, N, N, N,
4604         /* 0x68 - 0x6F */
4605         I(SrcImm | Mov | Stack, em_push),
4606         I(DstReg | SrcMem | ModRM | Src2Imm, em_imul_3op),
4607         I(SrcImmByte | Mov | Stack, em_push),
4608         I(DstReg | SrcMem | ModRM | Src2ImmByte, em_imul_3op),
4609         I2bvIP(DstDI | SrcDX | Mov | String | Unaligned, em_in, ins, check_perm_in), /* insb, insw/insd */
4610         I2bvIP(SrcSI | DstDX | String, em_out, outs, check_perm_out), /* outsb, outsw/outsd */
4611         /* 0x70 - 0x7F */
4612         X16(D(SrcImmByte | NearBranch | IsBranch)),
4613         /* 0x80 - 0x87 */
4614         G(ByteOp | DstMem | SrcImm, group1),
4615         G(DstMem | SrcImm, group1),
4616         G(ByteOp | DstMem | SrcImm | No64, group1),
4617         G(DstMem | SrcImmByte, group1),
4618         F2bv(DstMem | SrcReg | ModRM | NoWrite, em_test),
4619         I2bv(DstMem | SrcReg | ModRM | Lock | PageTable, em_xchg),
4620         /* 0x88 - 0x8F */
4621         I2bv(DstMem | SrcReg | ModRM | Mov | PageTable, em_mov),
4622         I2bv(DstReg | SrcMem | ModRM | Mov, em_mov),
4623         I(DstMem | SrcNone | ModRM | Mov | PageTable, em_mov_rm_sreg),
4624         D(ModRM | SrcMem | NoAccess | DstReg),
4625         I(ImplicitOps | SrcMem16 | ModRM, em_mov_sreg_rm),
4626         G(0, group1A),
4627         /* 0x90 - 0x97 */
4628         DI(SrcAcc | DstReg, pause), X7(D(SrcAcc | DstReg)),
4629         /* 0x98 - 0x9F */
4630         D(DstAcc | SrcNone), I(ImplicitOps | SrcAcc, em_cwd),
4631         I(SrcImmFAddr | No64 | IsBranch, em_call_far), N,
4632         II(ImplicitOps | Stack, em_pushf, pushf),
4633         II(ImplicitOps | Stack, em_popf, popf),
4634         I(ImplicitOps, em_sahf), I(ImplicitOps, em_lahf),
4635         /* 0xA0 - 0xA7 */
4636         I2bv(DstAcc | SrcMem | Mov | MemAbs, em_mov),
4637         I2bv(DstMem | SrcAcc | Mov | MemAbs | PageTable, em_mov),
4638         I2bv(SrcSI | DstDI | Mov | String | TwoMemOp, em_mov),
4639         F2bv(SrcSI | DstDI | String | NoWrite | TwoMemOp, em_cmp_r),
4640         /* 0xA8 - 0xAF */
4641         F2bv(DstAcc | SrcImm | NoWrite, em_test),
4642         I2bv(SrcAcc | DstDI | Mov | String, em_mov),
4643         I2bv(SrcSI | DstAcc | Mov | String, em_mov),
4644         F2bv(SrcAcc | DstDI | String | NoWrite, em_cmp_r),
4645         /* 0xB0 - 0xB7 */
4646         X8(I(ByteOp | DstReg | SrcImm | Mov, em_mov)),
4647         /* 0xB8 - 0xBF */
4648         X8(I(DstReg | SrcImm64 | Mov, em_mov)),
4649         /* 0xC0 - 0xC7 */
4650         G(ByteOp | Src2ImmByte, group2), G(Src2ImmByte, group2),
4651         I(ImplicitOps | NearBranch | SrcImmU16 | IsBranch, em_ret_near_imm),
4652         I(ImplicitOps | NearBranch | IsBranch, em_ret),
4653         I(DstReg | SrcMemFAddr | ModRM | No64 | Src2ES, em_lseg),
4654         I(DstReg | SrcMemFAddr | ModRM | No64 | Src2DS, em_lseg),
4655         G(ByteOp, group11), G(0, group11),
4656         /* 0xC8 - 0xCF */
4657         I(Stack | SrcImmU16 | Src2ImmByte | IsBranch, em_enter),
4658         I(Stack | IsBranch, em_leave),
4659         I(ImplicitOps | SrcImmU16 | IsBranch, em_ret_far_imm),
4660         I(ImplicitOps | IsBranch, em_ret_far),
4661         D(ImplicitOps | IsBranch), DI(SrcImmByte | IsBranch, intn),
4662         D(ImplicitOps | No64 | IsBranch),
4663         II(ImplicitOps | IsBranch, em_iret, iret),
4664         /* 0xD0 - 0xD7 */
4665         G(Src2One | ByteOp, group2), G(Src2One, group2),
4666         G(Src2CL | ByteOp, group2), G(Src2CL, group2),
4667         I(DstAcc | SrcImmUByte | No64, em_aam),
4668         I(DstAcc | SrcImmUByte | No64, em_aad),
4669         F(DstAcc | ByteOp | No64, em_salc),
4670         I(DstAcc | SrcXLat | ByteOp, em_mov),
4671         /* 0xD8 - 0xDF */
4672         N, E(0, &escape_d9), N, E(0, &escape_db), N, E(0, &escape_dd), N, N,
4673         /* 0xE0 - 0xE7 */
4674         X3(I(SrcImmByte | NearBranch | IsBranch, em_loop)),
4675         I(SrcImmByte | NearBranch | IsBranch, em_jcxz),
4676         I2bvIP(SrcImmUByte | DstAcc, em_in,  in,  check_perm_in),
4677         I2bvIP(SrcAcc | DstImmUByte, em_out, out, check_perm_out),
4678         /* 0xE8 - 0xEF */
4679         I(SrcImm | NearBranch | IsBranch, em_call),
4680         D(SrcImm | ImplicitOps | NearBranch | IsBranch),
4681         I(SrcImmFAddr | No64 | IsBranch, em_jmp_far),
4682         D(SrcImmByte | ImplicitOps | NearBranch | IsBranch),
4683         I2bvIP(SrcDX | DstAcc, em_in,  in,  check_perm_in),
4684         I2bvIP(SrcAcc | DstDX, em_out, out, check_perm_out),
4685         /* 0xF0 - 0xF7 */
4686         N, DI(ImplicitOps, icebp), N, N,
4687         DI(ImplicitOps | Priv, hlt), D(ImplicitOps),
4688         G(ByteOp, group3), G(0, group3),
4689         /* 0xF8 - 0xFF */
4690         D(ImplicitOps), D(ImplicitOps),
4691         I(ImplicitOps, em_cli), I(ImplicitOps, em_sti),
4692         D(ImplicitOps), D(ImplicitOps), G(0, group4), G(0, group5),
4693 };
4694
4695 static const struct opcode twobyte_table[256] = {
4696         /* 0x00 - 0x0F */
4697         G(0, group6), GD(0, &group7), N, N,
4698         N, I(ImplicitOps | EmulateOnUD | IsBranch, em_syscall),
4699         II(ImplicitOps | Priv, em_clts, clts), N,
4700         DI(ImplicitOps | Priv, invd), DI(ImplicitOps | Priv, wbinvd), N, N,
4701         N, D(ImplicitOps | ModRM | SrcMem | NoAccess), N, N,
4702         /* 0x10 - 0x1F */
4703         GP(ModRM | DstReg | SrcMem | Mov | Sse, &pfx_0f_10_0f_11),
4704         GP(ModRM | DstMem | SrcReg | Mov | Sse, &pfx_0f_10_0f_11),
4705         N, N, N, N, N, N,
4706         D(ImplicitOps | ModRM | SrcMem | NoAccess), /* 4 * prefetch + 4 * reserved NOP */
4707         D(ImplicitOps | ModRM | SrcMem | NoAccess), N, N,
4708         D(ImplicitOps | ModRM | SrcMem | NoAccess), /* 8 * reserved NOP */
4709         D(ImplicitOps | ModRM | SrcMem | NoAccess), /* 8 * reserved NOP */
4710         D(ImplicitOps | ModRM | SrcMem | NoAccess), /* 8 * reserved NOP */
4711         D(ImplicitOps | ModRM | SrcMem | NoAccess), /* NOP + 7 * reserved NOP */
4712         /* 0x20 - 0x2F */
4713         DIP(ModRM | DstMem | Priv | Op3264 | NoMod, cr_read, check_cr_access),
4714         DIP(ModRM | DstMem | Priv | Op3264 | NoMod, dr_read, check_dr_read),
4715         IIP(ModRM | SrcMem | Priv | Op3264 | NoMod, em_cr_write, cr_write,
4716                                                 check_cr_access),
4717         IIP(ModRM | SrcMem | Priv | Op3264 | NoMod, em_dr_write, dr_write,
4718                                                 check_dr_write),
4719         N, N, N, N,
4720         GP(ModRM | DstReg | SrcMem | Mov | Sse, &pfx_0f_28_0f_29),
4721         GP(ModRM | DstMem | SrcReg | Mov | Sse, &pfx_0f_28_0f_29),
4722         N, GP(ModRM | DstMem | SrcReg | Mov | Sse, &pfx_0f_2b),
4723         N, N, N, N,
4724         /* 0x30 - 0x3F */
4725         II(ImplicitOps | Priv, em_wrmsr, wrmsr),
4726         IIP(ImplicitOps, em_rdtsc, rdtsc, check_rdtsc),
4727         II(ImplicitOps | Priv, em_rdmsr, rdmsr),
4728         IIP(ImplicitOps, em_rdpmc, rdpmc, check_rdpmc),
4729         I(ImplicitOps | EmulateOnUD | IsBranch, em_sysenter),
4730         I(ImplicitOps | Priv | EmulateOnUD | IsBranch, em_sysexit),
4731         N, N,
4732         N, N, N, N, N, N, N, N,
4733         /* 0x40 - 0x4F */
4734         X16(D(DstReg | SrcMem | ModRM)),
4735         /* 0x50 - 0x5F */
4736         N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N,
4737         /* 0x60 - 0x6F */
4738         N, N, N, N,
4739         N, N, N, N,
4740         N, N, N, N,
4741         N, N, N, GP(SrcMem | DstReg | ModRM | Mov, &pfx_0f_6f_0f_7f),
4742         /* 0x70 - 0x7F */
4743         N, N, N, N,
4744         N, N, N, N,
4745         N, N, N, N,
4746         N, N, N, GP(SrcReg | DstMem | ModRM | Mov, &pfx_0f_6f_0f_7f),
4747         /* 0x80 - 0x8F */
4748         X16(D(SrcImm | NearBranch | IsBranch)),
4749         /* 0x90 - 0x9F */
4750         X16(D(ByteOp | DstMem | SrcNone | ModRM| Mov)),
4751         /* 0xA0 - 0xA7 */
4752         I(Stack | Src2FS, em_push_sreg), I(Stack | Src2FS, em_pop_sreg),
4753         II(ImplicitOps, em_cpuid, cpuid),
4754         F(DstMem | SrcReg | ModRM | BitOp | NoWrite, em_bt),
4755         F(DstMem | SrcReg | Src2ImmByte | ModRM, em_shld),
4756         F(DstMem | SrcReg | Src2CL | ModRM, em_shld), N, N,
4757         /* 0xA8 - 0xAF */
4758         I(Stack | Src2GS, em_push_sreg), I(Stack | Src2GS, em_pop_sreg),
4759         II(EmulateOnUD | ImplicitOps, em_rsm, rsm),
4760         F(DstMem | SrcReg | ModRM | BitOp | Lock | PageTable, em_bts),
4761         F(DstMem | SrcReg | Src2ImmByte | ModRM, em_shrd),
4762         F(DstMem | SrcReg | Src2CL | ModRM, em_shrd),
4763         GD(0, &group15), F(DstReg | SrcMem | ModRM, em_imul),
4764         /* 0xB0 - 0xB7 */
4765         I2bv(DstMem | SrcReg | ModRM | Lock | PageTable | SrcWrite, em_cmpxchg),
4766         I(DstReg | SrcMemFAddr | ModRM | Src2SS, em_lseg),
4767         F(DstMem | SrcReg | ModRM | BitOp | Lock, em_btr),
4768         I(DstReg | SrcMemFAddr | ModRM | Src2FS, em_lseg),
4769         I(DstReg | SrcMemFAddr | ModRM | Src2GS, em_lseg),
4770         D(DstReg | SrcMem8 | ModRM | Mov), D(DstReg | SrcMem16 | ModRM | Mov),
4771         /* 0xB8 - 0xBF */
4772         N, N,
4773         G(BitOp, group8),
4774         F(DstMem | SrcReg | ModRM | BitOp | Lock | PageTable, em_btc),
4775         I(DstReg | SrcMem | ModRM, em_bsf_c),
4776         I(DstReg | SrcMem | ModRM, em_bsr_c),
4777         D(DstReg | SrcMem8 | ModRM | Mov), D(DstReg | SrcMem16 | ModRM | Mov),
4778         /* 0xC0 - 0xC7 */
4779         F2bv(DstMem | SrcReg | ModRM | SrcWrite | Lock, em_xadd),
4780         N, ID(0, &instr_dual_0f_c3),
4781         N, N, N, GD(0, &group9),
4782         /* 0xC8 - 0xCF */
4783         X8(I(DstReg, em_bswap)),
4784         /* 0xD0 - 0xDF */
4785         N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N,
4786         /* 0xE0 - 0xEF */
4787         N, N, N, N, N, N, N, GP(SrcReg | DstMem | ModRM | Mov, &pfx_0f_e7),
4788         N, N, N, N, N, N, N, N,
4789         /* 0xF0 - 0xFF */
4790         N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N
4791 };
4792
4793 static const struct instr_dual instr_dual_0f_38_f0 = {
4794         I(DstReg | SrcMem | Mov, em_movbe), N
4795 };
4796
4797 static const struct instr_dual instr_dual_0f_38_f1 = {
4798         I(DstMem | SrcReg | Mov, em_movbe), N
4799 };
4800
4801 static const struct gprefix three_byte_0f_38_f0 = {
4802         ID(0, &instr_dual_0f_38_f0), N, N, N
4803 };
4804
4805 static const struct gprefix three_byte_0f_38_f1 = {
4806         ID(0, &instr_dual_0f_38_f1), N, N, N
4807 };
4808
4809 /*
4810  * Insns below are selected by the prefix which indexed by the third opcode
4811  * byte.
4812  */
4813 static const struct opcode opcode_map_0f_38[256] = {
4814         /* 0x00 - 0x7f */
4815         X16(N), X16(N), X16(N), X16(N), X16(N), X16(N), X16(N), X16(N),
4816         /* 0x80 - 0xef */
4817         X16(N), X16(N), X16(N), X16(N), X16(N), X16(N), X16(N),
4818         /* 0xf0 - 0xf1 */
4819         GP(EmulateOnUD | ModRM, &three_byte_0f_38_f0),
4820         GP(EmulateOnUD | ModRM, &three_byte_0f_38_f1),
4821         /* 0xf2 - 0xff */
4822         N, N, X4(N), X8(N)
4823 };
4824
4825 #undef D
4826 #undef N
4827 #undef G
4828 #undef GD
4829 #undef I
4830 #undef GP
4831 #undef EXT
4832 #undef MD
4833 #undef ID
4834
4835 #undef D2bv
4836 #undef D2bvIP
4837 #undef I2bv
4838 #undef I2bvIP
4839 #undef I6ALU
4840
4841 static unsigned imm_size(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
4842 {
4843         unsigned size;
4844
4845         size = (ctxt->d & ByteOp) ? 1 : ctxt->op_bytes;
4846         if (size == 8)
4847                 size = 4;
4848         return size;
4849 }
4850
4851 static int decode_imm(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, struct operand *op,
4852                       unsigned size, bool sign_extension)
4853 {
4854         int rc = X86EMUL_CONTINUE;
4855
4856         op->type = OP_IMM;
4857         op->bytes = size;
4858         op->addr.mem.ea = ctxt->_eip;
4859         /* NB. Immediates are sign-extended as necessary. */
4860         switch (op->bytes) {
4861         case 1:
4862                 op->val = insn_fetch(s8, ctxt);
4863                 break;
4864         case 2:
4865                 op->val = insn_fetch(s16, ctxt);
4866                 break;
4867         case 4:
4868                 op->val = insn_fetch(s32, ctxt);
4869                 break;
4870         case 8:
4871                 op->val = insn_fetch(s64, ctxt);
4872                 break;
4873         }
4874         if (!sign_extension) {
4875                 switch (op->bytes) {
4876                 case 1:
4877                         op->val &= 0xff;
4878                         break;
4879                 case 2:
4880                         op->val &= 0xffff;
4881                         break;
4882                 case 4:
4883                         op->val &= 0xffffffff;
4884                         break;
4885                 }
4886         }
4887 done:
4888         return rc;
4889 }
4890
4891 static int decode_operand(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, struct operand *op,
4892                           unsigned d)
4893 {
4894         int rc = X86EMUL_CONTINUE;
4895
4896         switch (d) {
4897         case OpReg:
4898                 decode_register_operand(ctxt, op);
4899                 break;
4900         case OpImmUByte:
4901                 rc = decode_imm(ctxt, op, 1, false);
4902                 break;
4903         case OpMem:
4904                 ctxt->memop.bytes = (ctxt->d & ByteOp) ? 1 : ctxt->op_bytes;
4905         mem_common:
4906                 *op = ctxt->memop;
4907                 ctxt->memopp = op;
4908                 if (ctxt->d & BitOp)
4909                         fetch_bit_operand(ctxt);
4910                 op->orig_val = op->val;
4911                 break;
4912         case OpMem64:
4913                 ctxt->memop.bytes = (ctxt->op_bytes == 8) ? 16 : 8;
4914                 goto mem_common;
4915         case OpAcc:
4916                 op->type = OP_REG;
4917                 op->bytes = (ctxt->d & ByteOp) ? 1 : ctxt->op_bytes;
4918                 op->addr.reg = reg_rmw(ctxt, VCPU_REGS_RAX);
4919                 fetch_register_operand(op);
4920                 op->orig_val = op->val;
4921                 break;
4922         case OpAccLo:
4923                 op->type = OP_REG;
4924                 op->bytes = (ctxt->d & ByteOp) ? 2 : ctxt->op_bytes;
4925                 op->addr.reg = reg_rmw(ctxt, VCPU_REGS_RAX);
4926                 fetch_register_operand(op);
4927                 op->orig_val = op->val;
4928                 break;
4929         case OpAccHi:
4930                 if (ctxt->d & ByteOp) {
4931                         op->type = OP_NONE;
4932                         break;
4933                 }
4934                 op->type = OP_REG;
4935                 op->bytes = ctxt->op_bytes;
4936                 op->addr.reg = reg_rmw(ctxt, VCPU_REGS_RDX);
4937                 fetch_register_operand(op);
4938                 op->orig_val = op->val;
4939                 break;
4940         case OpDI:
4941                 op->type = OP_MEM;
4942                 op->bytes = (ctxt->d & ByteOp) ? 1 : ctxt->op_bytes;
4943                 op->addr.mem.ea =
4944                         register_address(ctxt, VCPU_REGS_RDI);
4945                 op->addr.mem.seg = VCPU_SREG_ES;
4946                 op->val = 0;
4947                 op->count = 1;
4948                 break;
4949         case OpDX:
4950                 op->type = OP_REG;
4951                 op->bytes = 2;
4952                 op->addr.reg = reg_rmw(ctxt, VCPU_REGS_RDX);
4953                 fetch_register_operand(op);
4954                 break;
4955         case OpCL:
4956                 op->type = OP_IMM;
4957                 op->bytes = 1;
4958                 op->val = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RCX) & 0xff;
4959                 break;
4960         case OpImmByte:
4961                 rc = decode_imm(ctxt, op, 1, true);
4962                 break;
4963         case OpOne:
4964                 op->type = OP_IMM;
4965                 op->bytes = 1;
4966                 op->val = 1;
4967                 break;
4968         case OpImm:
4969                 rc = decode_imm(ctxt, op, imm_size(ctxt), true);
4970                 break;
4971         case OpImm64:
4972                 rc = decode_imm(ctxt, op, ctxt->op_bytes, true);
4973                 break;
4974         case OpMem8:
4975                 ctxt->memop.bytes = 1;
4976                 if (ctxt->memop.type == OP_REG) {
4977                         ctxt->memop.addr.reg = decode_register(ctxt,
4978                                         ctxt->modrm_rm, true);
4979                         fetch_register_operand(&ctxt->memop);
4980                 }
4981                 goto mem_common;
4982         case OpMem16:
4983                 ctxt->memop.bytes = 2;
4984                 goto mem_common;
4985         case OpMem32:
4986                 ctxt->memop.bytes = 4;
4987                 goto mem_common;
4988         case OpImmU16:
4989                 rc = decode_imm(ctxt, op, 2, false);
4990                 break;
4991         case OpImmU:
4992                 rc = decode_imm(ctxt, op, imm_size(ctxt), false);
4993                 break;
4994         case OpSI:
4995                 op->type = OP_MEM;
4996                 op->bytes = (ctxt->d & ByteOp) ? 1 : ctxt->op_bytes;
4997                 op->addr.mem.ea =
4998                         register_address(ctxt, VCPU_REGS_RSI);
4999                 op->addr.mem.seg = ctxt->seg_override;
5000                 op->val = 0;
5001                 op->count = 1;
5002                 break;
5003         case OpXLat:
5004                 op->type = OP_MEM;
5005                 op->bytes = (ctxt->d & ByteOp) ? 1 : ctxt->op_bytes;
5006                 op->addr.mem.ea =
5007                         address_mask(ctxt,
5008                                 reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RBX) +
5009                                 (reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RAX) & 0xff));
5010                 op->addr.mem.seg = ctxt->seg_override;
5011                 op->val = 0;
5012                 break;
5013         case OpImmFAddr:
5014                 op->type = OP_IMM;
5015                 op->addr.mem.ea = ctxt->_eip;
5016                 op->bytes = ctxt->op_bytes + 2;
5017                 insn_fetch_arr(op->valptr, op->bytes, ctxt);
5018                 break;
5019         case OpMemFAddr:
5020                 ctxt->memop.bytes = ctxt->op_bytes + 2;
5021                 goto mem_common;
5022         case OpES:
5023                 op->type = OP_IMM;
5024                 op->val = VCPU_SREG_ES;
5025                 break;
5026         case OpCS:
5027                 op->type = OP_IMM;
5028                 op->val = VCPU_SREG_CS;
5029                 break;
5030         case OpSS:
5031                 op->type = OP_IMM;
5032                 op->val = VCPU_SREG_SS;
5033                 break;
5034         case OpDS:
5035                 op->type = OP_IMM;
5036                 op->val = VCPU_SREG_DS;
5037                 break;
5038         case OpFS:
5039                 op->type = OP_IMM;
5040                 op->val = VCPU_SREG_FS;
5041                 break;
5042         case OpGS:
5043                 op->type = OP_IMM;
5044                 op->val = VCPU_SREG_GS;
5045                 break;
5046         case OpImplicit:
5047                 /* Special instructions do their own operand decoding. */
5048         default:
5049                 op->type = OP_NONE; /* Disable writeback. */
5050                 break;
5051         }
5052
5053 done:
5054         return rc;
5055 }
5056
5057 int x86_decode_insn(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, void *insn, int insn_len, int emulation_type)
5058 {
5059         int rc = X86EMUL_CONTINUE;
5060         int mode = ctxt->mode;
5061         int def_op_bytes, def_ad_bytes, goffset, simd_prefix;
5062         bool op_prefix = false;
5063         bool has_seg_override = false;
5064         struct opcode opcode;
5065         u16 dummy;
5066         struct desc_struct desc;
5067
5068         ctxt->memop.type = OP_NONE;
5069         ctxt->memopp = NULL;
5070         ctxt->_eip = ctxt->eip;
5071         ctxt->fetch.ptr = ctxt->fetch.data;
5072         ctxt->fetch.end = ctxt->fetch.data + insn_len;
5073         ctxt->opcode_len = 1;
5074         ctxt->intercept = x86_intercept_none;
5075         if (insn_len > 0)
5076                 memcpy(ctxt->fetch.data, insn, insn_len);
5077         else {
5078                 rc = __do_insn_fetch_bytes(ctxt, 1);
5079                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
5080                         goto done;
5081         }
5082
5083         switch (mode) {
5084         case X86EMUL_MODE_REAL:
5085         case X86EMUL_MODE_VM86:
5086                 def_op_bytes = def_ad_bytes = 2;
5087                 ctxt->ops->get_segment(ctxt, &dummy, &desc, NULL, VCPU_SREG_CS);
5088                 if (desc.d)
5089                         def_op_bytes = def_ad_bytes = 4;
5090                 break;
5091         case X86EMUL_MODE_PROT16:
5092                 def_op_bytes = def_ad_bytes = 2;
5093                 break;
5094         case X86EMUL_MODE_PROT32:
5095                 def_op_bytes = def_ad_bytes = 4;
5096                 break;
5097 #ifdef CONFIG_X86_64
5098         case X86EMUL_MODE_PROT64:
5099                 def_op_bytes = 4;
5100                 def_ad_bytes = 8;
5101                 break;
5102 #endif
5103         default:
5104                 return EMULATION_FAILED;
5105         }
5106
5107         ctxt->op_bytes = def_op_bytes;
5108         ctxt->ad_bytes = def_ad_bytes;
5109
5110         /* Legacy prefixes. */
5111         for (;;) {
5112                 switch (ctxt->b = insn_fetch(u8, ctxt)) {
5113                 case 0x66:      /* operand-size override */
5114                         op_prefix = true;
5115                         /* switch between 2/4 bytes */
5116                         ctxt->op_bytes = def_op_bytes ^ 6;
5117                         break;
5118                 case 0x67:      /* address-size override */
5119                         if (mode == X86EMUL_MODE_PROT64)
5120                                 /* switch between 4/8 bytes */
5121                                 ctxt->ad_bytes = def_ad_bytes ^ 12;
5122                         else
5123                                 /* switch between 2/4 bytes */
5124                                 ctxt->ad_bytes = def_ad_bytes ^ 6;
5125                         break;
5126                 case 0x26:      /* ES override */
5127                         has_seg_override = true;
5128                         ctxt->seg_override = VCPU_SREG_ES;
5129                         break;
5130                 case 0x2e:      /* CS override */
5131                         has_seg_override = true;
5132                         ctxt->seg_override = VCPU_SREG_CS;
5133                         break;
5134                 case 0x36:      /* SS override */
5135                         has_seg_override = true;
5136                         ctxt->seg_override = VCPU_SREG_SS;
5137                         break;
5138                 case 0x3e:      /* DS override */
5139                         has_seg_override = true;
5140                         ctxt->seg_override = VCPU_SREG_DS;
5141                         break;
5142                 case 0x64:      /* FS override */
5143                         has_seg_override = true;
5144                         ctxt->seg_override = VCPU_SREG_FS;
5145                         break;
5146                 case 0x65:      /* GS override */
5147                         has_seg_override = true;
5148                         ctxt->seg_override = VCPU_SREG_GS;
5149                         break;
5150                 case 0x40 ... 0x4f: /* REX */
5151                         if (mode != X86EMUL_MODE_PROT64)
5152                                 goto done_prefixes;
5153                         ctxt->rex_prefix = ctxt->b;
5154                         continue;
5155                 case 0xf0:      /* LOCK */
5156                         ctxt->lock_prefix = 1;
5157                         break;
5158                 case 0xf2:      /* REPNE/REPNZ */
5159                 case 0xf3:      /* REP/REPE/REPZ */
5160                         ctxt->rep_prefix = ctxt->b;
5161                         break;
5162                 default:
5163                         goto done_prefixes;
5164                 }
5165
5166                 /* Any legacy prefix after a REX prefix nullifies its effect. */
5167
5168                 ctxt->rex_prefix = 0;
5169         }
5170
5171 done_prefixes:
5172
5173         /* REX prefix. */
5174         if (ctxt->rex_prefix & 8)
5175                 ctxt->op_bytes = 8;     /* REX.W */
5176
5177         /* Opcode byte(s). */
5178         opcode = opcode_table[ctxt->b];
5179         /* Two-byte opcode? */
5180         if (ctxt->b == 0x0f) {
5181                 ctxt->opcode_len = 2;
5182                 ctxt->b = insn_fetch(u8, ctxt);
5183                 opcode = twobyte_table[ctxt->b];
5184
5185                 /* 0F_38 opcode map */
5186                 if (ctxt->b == 0x38) {
5187                         ctxt->opcode_len = 3;
5188                         ctxt->b = insn_fetch(u8, ctxt);
5189                         opcode = opcode_map_0f_38[ctxt->b];
5190                 }
5191         }
5192         ctxt->d = opcode.flags;
5193
5194         if (ctxt->d & ModRM)
5195                 ctxt->modrm = insn_fetch(u8, ctxt);
5196
5197         /* vex-prefix instructions are not implemented */
5198         if (ctxt->opcode_len == 1 && (ctxt->b == 0xc5 || ctxt->b == 0xc4) &&
5199             (mode == X86EMUL_MODE_PROT64 || (ctxt->modrm & 0xc0) == 0xc0)) {
5200                 ctxt->d = NotImpl;
5201         }
5202
5203         while (ctxt->d & GroupMask) {
5204                 switch (ctxt->d & GroupMask) {
5205                 case Group:
5206                         goffset = (ctxt->modrm >> 3) & 7;
5207                         opcode = opcode.u.group[goffset];
5208                         break;
5209                 case GroupDual:
5210                         goffset = (ctxt->modrm >> 3) & 7;
5211                         if ((ctxt->modrm >> 6) == 3)
5212                                 opcode = opcode.u.gdual->mod3[goffset];
5213                         else
5214                                 opcode = opcode.u.gdual->mod012[goffset];
5215                         break;
5216                 case RMExt:
5217                         goffset = ctxt->modrm & 7;
5218                         opcode = opcode.u.group[goffset];
5219                         break;
5220                 case Prefix:
5221                         if (ctxt->rep_prefix && op_prefix)
5222                                 return EMULATION_FAILED;
5223                         simd_prefix = op_prefix ? 0x66 : ctxt->rep_prefix;
5224                         switch (simd_prefix) {
5225                         case 0x00: opcode = opcode.u.gprefix->pfx_no; break;
5226                         case 0x66: opcode = opcode.u.gprefix->pfx_66; break;
5227                         case 0xf2: opcode = opcode.u.gprefix->pfx_f2; break;
5228                         case 0xf3: opcode = opcode.u.gprefix->pfx_f3; break;
5229                         }
5230                         break;
5231                 case Escape:
5232                         if (ctxt->modrm > 0xbf) {
5233                                 size_t size = ARRAY_SIZE(opcode.u.esc->high);
5234                                 u32 index = array_index_nospec(
5235                                         ctxt->modrm - 0xc0, size);
5236
5237                                 opcode = opcode.u.esc->high[index];
5238                         } else {
5239                                 opcode = opcode.u.esc->op[(ctxt->modrm >> 3) & 7];
5240                         }
5241                         break;
5242                 case InstrDual:
5243                         if ((ctxt->modrm >> 6) == 3)
5244                                 opcode = opcode.u.idual->mod3;
5245                         else
5246                                 opcode = opcode.u.idual->mod012;
5247                         break;
5248                 case ModeDual:
5249                         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64)
5250                                 opcode = opcode.u.mdual->mode64;
5251                         else
5252                                 opcode = opcode.u.mdual->mode32;
5253                         break;
5254                 default:
5255                         return EMULATION_FAILED;
5256                 }
5257
5258                 ctxt->d &= ~(u64)GroupMask;
5259                 ctxt->d |= opcode.flags;
5260         }
5261
5262         ctxt->is_branch = opcode.flags & IsBranch;
5263
5264         /* Unrecognised? */
5265         if (ctxt->d == 0)
5266                 return EMULATION_FAILED;
5267
5268         ctxt->execute = opcode.u.execute;
5269
5270         if (unlikely(emulation_type & EMULTYPE_TRAP_UD) &&
5271             likely(!(ctxt->d & EmulateOnUD)))
5272                 return EMULATION_FAILED;
5273
5274         if (unlikely(ctxt->d &
5275             (NotImpl|Stack|Op3264|Sse|Mmx|Intercept|CheckPerm|NearBranch|
5276              No16))) {
5277                 /*
5278                  * These are copied unconditionally here, and checked unconditionally
5279                  * in x86_emulate_insn.
5280                  */
5281                 ctxt->check_perm = opcode.check_perm;
5282                 ctxt->intercept = opcode.intercept;
5283
5284                 if (ctxt->d & NotImpl)
5285                         return EMULATION_FAILED;
5286
5287                 if (mode == X86EMUL_MODE_PROT64) {
5288                         if (ctxt->op_bytes == 4 && (ctxt->d & Stack))
5289                                 ctxt->op_bytes = 8;
5290                         else if (ctxt->d & NearBranch)
5291                                 ctxt->op_bytes = 8;
5292                 }
5293
5294                 if (ctxt->d & Op3264) {
5295                         if (mode == X86EMUL_MODE_PROT64)
5296                                 ctxt->op_bytes = 8;
5297                         else
5298                                 ctxt->op_bytes = 4;
5299                 }
5300
5301                 if ((ctxt->d & No16) && ctxt->op_bytes == 2)
5302                         ctxt->op_bytes = 4;
5303
5304                 if (ctxt->d & Sse)
5305                         ctxt->op_bytes = 16;
5306                 else if (ctxt->d & Mmx)
5307                         ctxt->op_bytes = 8;
5308         }
5309
5310         /* ModRM and SIB bytes. */
5311         if (ctxt->d & ModRM) {
5312                 rc = decode_modrm(ctxt, &ctxt->memop);
5313                 if (!has_seg_override) {
5314                         has_seg_override = true;
5315                         ctxt->seg_override = ctxt->modrm_seg;
5316                 }
5317         } else if (ctxt->d & MemAbs)
5318                 rc = decode_abs(ctxt, &ctxt->memop);
5319         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
5320                 goto done;
5321
5322         if (!has_seg_override)
5323                 ctxt->seg_override = VCPU_SREG_DS;
5324
5325         ctxt->memop.addr.mem.seg = ctxt->seg_override;
5326
5327         /*
5328          * Decode and fetch the source operand: register, memory
5329          * or immediate.
5330          */
5331         rc = decode_operand(ctxt, &ctxt->src, (ctxt->d >> SrcShift) & OpMask);
5332         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
5333                 goto done;
5334
5335         /*
5336          * Decode and fetch the second source operand: register, memory
5337          * or immediate.
5338          */
5339         rc = decode_operand(ctxt, &ctxt->src2, (ctxt->d >> Src2Shift) & OpMask);
5340         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
5341                 goto done;
5342
5343         /* Decode and fetch the destination operand: register or memory. */
5344         rc = decode_operand(ctxt, &ctxt->dst, (ctxt->d >> DstShift) & OpMask);
5345
5346         if (ctxt->rip_relative && likely(ctxt->memopp))
5347                 ctxt->memopp->addr.mem.ea = address_mask(ctxt,
5348                                         ctxt->memopp->addr.mem.ea + ctxt->_eip);
5349
5350 done:
5351         if (rc == X86EMUL_PROPAGATE_FAULT)
5352                 ctxt->have_exception = true;
5353         return (rc != X86EMUL_CONTINUE) ? EMULATION_FAILED : EMULATION_OK;
5354 }
5355
5356 bool x86_page_table_writing_insn(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
5357 {
5358         return ctxt->d & PageTable;
5359 }
5360
5361 static bool string_insn_completed(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
5362 {
5363         /* The second termination condition only applies for REPE
5364          * and REPNE. Test if the repeat string operation prefix is
5365          * REPE/REPZ or REPNE/REPNZ and if it's the case it tests the
5366          * corresponding termination condition according to:
5367          *      - if REPE/REPZ and ZF = 0 then done
5368          *      - if REPNE/REPNZ and ZF = 1 then done
5369          */
5370         if (((ctxt->b == 0xa6) || (ctxt->b == 0xa7) ||
5371              (ctxt->b == 0xae) || (ctxt->b == 0xaf))
5372             && (((ctxt->rep_prefix == REPE_PREFIX) &&
5373                  ((ctxt->eflags & X86_EFLAGS_ZF) == 0))
5374                 || ((ctxt->rep_prefix == REPNE_PREFIX) &&
5375                     ((ctxt->eflags & X86_EFLAGS_ZF) == X86_EFLAGS_ZF))))
5376                 return true;
5377
5378         return false;
5379 }
5380
5381 static int flush_pending_x87_faults(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
5382 {
5383         int rc;
5384
5385         kvm_fpu_get();
5386         rc = asm_safe("fwait");
5387         kvm_fpu_put();
5388
5389         if (unlikely(rc != X86EMUL_CONTINUE))
5390                 return emulate_exception(ctxt, MF_VECTOR, 0, false);
5391
5392         return X86EMUL_CONTINUE;
5393 }
5394
5395 static void fetch_possible_mmx_operand(struct operand *op)
5396 {
5397         if (op->type == OP_MM)
5398                 kvm_read_mmx_reg(op->addr.mm, &op->mm_val);
5399 }
5400
5401 static int fastop(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, fastop_t fop)
5402 {
5403         ulong flags = (ctxt->eflags & EFLAGS_MASK) | X86_EFLAGS_IF;
5404
5405         if (!(ctxt->d & ByteOp))
5406                 fop += __ffs(ctxt->dst.bytes) * FASTOP_SIZE;
5407
5408         asm("push %[flags]; popf; " CALL_NOSPEC " ; pushf; pop %[flags]\n"
5409             : "+a"(ctxt->dst.val), "+d"(ctxt->src.val), [flags]"+D"(flags),
5410               [thunk_target]"+S"(fop), ASM_CALL_CONSTRAINT
5411             : "c"(ctxt->src2.val));
5412
5413         ctxt->eflags = (ctxt->eflags & ~EFLAGS_MASK) | (flags & EFLAGS_MASK);
5414         if (!fop) /* exception is returned in fop variable */
5415                 return emulate_de(ctxt);
5416         return X86EMUL_CONTINUE;
5417 }
5418
5419 void init_decode_cache(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
5420 {
5421         /* Clear fields that are set conditionally but read without a guard. */
5422         ctxt->rip_relative = false;
5423         ctxt->rex_prefix = 0;
5424         ctxt->lock_prefix = 0;
5425         ctxt->rep_prefix = 0;
5426         ctxt->regs_valid = 0;
5427         ctxt->regs_dirty = 0;
5428
5429         ctxt->io_read.pos = 0;
5430         ctxt->io_read.end = 0;
5431         ctxt->mem_read.end = 0;
5432 }
5433
5434 int x86_emulate_insn(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
5435 {
5436         const struct x86_emulate_ops *ops = ctxt->ops;
5437         int rc = X86EMUL_CONTINUE;
5438         int saved_dst_type = ctxt->dst.type;
5439         unsigned emul_flags;
5440
5441         ctxt->mem_read.pos = 0;
5442
5443         /* LOCK prefix is allowed only with some instructions */
5444         if (ctxt->lock_prefix && (!(ctxt->d & Lock) || ctxt->dst.type != OP_MEM)) {
5445                 rc = emulate_ud(ctxt);
5446                 goto done;
5447         }
5448
5449         if ((ctxt->d & SrcMask) == SrcMemFAddr && ctxt->src.type != OP_MEM) {
5450                 rc = emulate_ud(ctxt);
5451                 goto done;
5452         }
5453
5454         emul_flags = ctxt->ops->get_hflags(ctxt);
5455         if (unlikely(ctxt->d &
5456                      (No64|Undefined|Sse|Mmx|Intercept|CheckPerm|Priv|Prot|String))) {
5457                 if ((ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64 && (ctxt->d & No64)) ||
5458                                 (ctxt->d & Undefined)) {
5459                         rc = emulate_ud(ctxt);
5460                         goto done;
5461                 }
5462
5463                 if (((ctxt->d & (Sse|Mmx)) && ((ops->get_cr(ctxt, 0) & X86_CR0_EM)))
5464                     || ((ctxt->d & Sse) && !(ops->get_cr(ctxt, 4) & X86_CR4_OSFXSR))) {
5465                         rc = emulate_ud(ctxt);
5466                         goto done;
5467                 }
5468
5469                 if ((ctxt->d & (Sse|Mmx)) && (ops->get_cr(ctxt, 0) & X86_CR0_TS)) {
5470                         rc = emulate_nm(ctxt);
5471                         goto done;
5472                 }
5473
5474                 if (ctxt->d & Mmx) {
5475                         rc = flush_pending_x87_faults(ctxt);
5476                         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
5477                                 goto done;
5478                         /*
5479                          * Now that we know the fpu is exception safe, we can fetch
5480                          * operands from it.
5481                          */
5482                         fetch_possible_mmx_operand(&ctxt->src);
5483                         fetch_possible_mmx_operand(&ctxt->src2);
5484                         if (!(ctxt->d & Mov))
5485                                 fetch_possible_mmx_operand(&ctxt->dst);
5486                 }
5487
5488                 if (unlikely(emul_flags & X86EMUL_GUEST_MASK) && ctxt->intercept) {
5489                         rc = emulator_check_intercept(ctxt, ctxt->intercept,
5490                                                       X86_ICPT_PRE_EXCEPT);
5491                         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
5492                                 goto done;
5493                 }
5494
5495                 /* Instruction can only be executed in protected mode */
5496                 if ((ctxt->d & Prot) && ctxt->mode < X86EMUL_MODE_PROT16) {
5497                         rc = emulate_ud(ctxt);
5498                         goto done;
5499                 }
5500
5501                 /* Privileged instruction can be executed only in CPL=0 */
5502                 if ((ctxt->d & Priv) && ops->cpl(ctxt)) {
5503                         if (ctxt->d & PrivUD)
5504                                 rc = emulate_ud(ctxt);
5505                         else
5506                                 rc = emulate_gp(ctxt, 0);
5507                         goto done;
5508                 }
5509
5510                 /* Do instruction specific permission checks */
5511                 if (ctxt->d & CheckPerm) {
5512                         rc = ctxt->check_perm(ctxt);
5513                         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
5514                                 goto done;
5515                 }
5516
5517                 if (unlikely(emul_flags & X86EMUL_GUEST_MASK) && (ctxt->d & Intercept)) {
5518                         rc = emulator_check_intercept(ctxt, ctxt->intercept,
5519                                                       X86_ICPT_POST_EXCEPT);
5520                         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
5521                                 goto done;
5522                 }
5523
5524                 if (ctxt->rep_prefix && (ctxt->d & String)) {
5525                         /* All REP prefixes have the same first termination condition */
5526                         if (address_mask(ctxt, reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RCX)) == 0) {
5527                                 string_registers_quirk(ctxt);
5528                                 ctxt->eip = ctxt->_eip;
5529                                 ctxt->eflags &= ~X86_EFLAGS_RF;
5530                                 goto done;
5531                         }
5532                 }
5533         }
5534
5535         if ((ctxt->src.type == OP_MEM) && !(ctxt->d & NoAccess)) {
5536                 rc = segmented_read(ctxt, ctxt->src.addr.mem,
5537                                     ctxt->src.valptr, ctxt->src.bytes);
5538                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
5539                         goto done;
5540                 ctxt->src.orig_val64 = ctxt->src.val64;
5541         }
5542
5543         if (ctxt->src2.type == OP_MEM) {
5544                 rc = segmented_read(ctxt, ctxt->src2.addr.mem,
5545                                     &ctxt->src2.val, ctxt->src2.bytes);
5546                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
5547                         goto done;
5548         }
5549
5550         if ((ctxt->d & DstMask) == ImplicitOps)
5551                 goto special_insn;
5552
5553
5554         if ((ctxt->dst.type == OP_MEM) && !(ctxt->d & Mov)) {
5555                 /* optimisation - avoid slow emulated read if Mov */
5556                 rc = segmented_read(ctxt, ctxt->dst.addr.mem,
5557                                    &ctxt->dst.val, ctxt->dst.bytes);
5558                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE) {
5559                         if (!(ctxt->d & NoWrite) &&
5560                             rc == X86EMUL_PROPAGATE_FAULT &&
5561                             ctxt->exception.vector == PF_VECTOR)
5562                                 ctxt->exception.error_code |= PFERR_WRITE_MASK;
5563                         goto done;
5564                 }
5565         }
5566         /* Copy full 64-bit value for CMPXCHG8B.  */
5567         ctxt->dst.orig_val64 = ctxt->dst.val64;
5568
5569 special_insn:
5570
5571         if (unlikely(emul_flags & X86EMUL_GUEST_MASK) && (ctxt->d & Intercept)) {
5572                 rc = emulator_check_intercept(ctxt, ctxt->intercept,
5573                                               X86_ICPT_POST_MEMACCESS);
5574                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
5575                         goto done;
5576         }
5577
5578         if (ctxt->rep_prefix && (ctxt->d & String))
5579                 ctxt->eflags |= X86_EFLAGS_RF;
5580         else
5581                 ctxt->eflags &= ~X86_EFLAGS_RF;
5582
5583         if (ctxt->execute) {
5584                 if (ctxt->d & Fastop)
5585                         rc = fastop(ctxt, ctxt->fop);
5586                 else
5587                         rc = ctxt->execute(ctxt);
5588                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
5589                         goto done;
5590                 goto writeback;
5591         }
5592
5593         if (ctxt->opcode_len == 2)
5594                 goto twobyte_insn;
5595         else if (ctxt->opcode_len == 3)
5596                 goto threebyte_insn;
5597
5598         switch (ctxt->b) {
5599         case 0x70 ... 0x7f: /* jcc (short) */
5600                 if (test_cc(ctxt->b, ctxt->eflags))
5601                         rc = jmp_rel(ctxt, ctxt->src.val);
5602                 break;
5603         case 0x8d: /* lea r16/r32, m */
5604                 ctxt->dst.val = ctxt->src.addr.mem.ea;
5605                 break;
5606         case 0x90 ... 0x97: /* nop / xchg reg, rax */
5607                 if (ctxt->dst.addr.reg == reg_rmw(ctxt, VCPU_REGS_RAX))
5608                         ctxt->dst.type = OP_NONE;
5609                 else
5610                         rc = em_xchg(ctxt);
5611                 break;
5612         case 0x98: /* cbw/cwde/cdqe */
5613                 switch (ctxt->op_bytes) {
5614                 case 2: ctxt->dst.val = (s8)ctxt->dst.val; break;
5615                 case 4: ctxt->dst.val = (s16)ctxt->dst.val; break;
5616                 case 8: ctxt->dst.val = (s32)ctxt->dst.val; break;
5617                 }
5618                 break;
5619         case 0xcc:              /* int3 */
5620                 rc = emulate_int(ctxt, 3);
5621                 break;
5622         case 0xcd:              /* int n */
5623                 rc = emulate_int(ctxt, ctxt->src.val);
5624                 break;
5625         case 0xce:              /* into */
5626                 if (ctxt->eflags & X86_EFLAGS_OF)
5627                         rc = emulate_int(ctxt, 4);
5628                 break;
5629         case 0xe9: /* jmp rel */
5630         case 0xeb: /* jmp rel short */
5631                 rc = jmp_rel(ctxt, ctxt->src.val);
5632                 ctxt->dst.type = OP_NONE; /* Disable writeback. */
5633                 break;
5634         case 0xf4:              /* hlt */
5635                 ctxt->ops->halt(ctxt);
5636                 break;
5637         case 0xf5:      /* cmc */
5638                 /* complement carry flag from eflags reg */
5639                 ctxt->eflags ^= X86_EFLAGS_CF;
5640                 break;
5641         case 0xf8: /* clc */
5642                 ctxt->eflags &= ~X86_EFLAGS_CF;
5643                 break;
5644         case 0xf9: /* stc */
5645                 ctxt->eflags |= X86_EFLAGS_CF;
5646                 break;
5647         case 0xfc: /* cld */
5648                 ctxt->eflags &= ~X86_EFLAGS_DF;
5649                 break;
5650         case 0xfd: /* std */
5651                 ctxt->eflags |= X86_EFLAGS_DF;
5652                 break;
5653         default:
5654                 goto cannot_emulate;
5655         }
5656
5657         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
5658                 goto done;
5659
5660 writeback:
5661         if (ctxt->d & SrcWrite) {
5662                 BUG_ON(ctxt->src.type == OP_MEM || ctxt->src.type == OP_MEM_STR);
5663                 rc = writeback(ctxt, &ctxt->src);
5664                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
5665                         goto done;
5666         }
5667         if (!(ctxt->d & NoWrite)) {
5668                 rc = writeback(ctxt, &ctxt->dst);
5669                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
5670                         goto done;
5671         }
5672
5673         /*
5674          * restore dst type in case the decoding will be reused
5675          * (happens for string instruction )
5676          */
5677         ctxt->dst.type = saved_dst_type;
5678
5679         if ((ctxt->d & SrcMask) == SrcSI)
5680                 string_addr_inc(ctxt, VCPU_REGS_RSI, &ctxt->src);
5681
5682         if ((ctxt->d & DstMask) == DstDI)
5683                 string_addr_inc(ctxt, VCPU_REGS_RDI, &ctxt->dst);
5684
5685         if (ctxt->rep_prefix && (ctxt->d & String)) {
5686                 unsigned int count;
5687                 struct read_cache *r = &ctxt->io_read;
5688                 if ((ctxt->d & SrcMask) == SrcSI)
5689                         count = ctxt->src.count;
5690                 else
5691                         count = ctxt->dst.count;
5692                 register_address_increment(ctxt, VCPU_REGS_RCX, -count);
5693
5694                 if (!string_insn_completed(ctxt)) {
5695                         /*
5696                          * Re-enter guest when pio read ahead buffer is empty
5697                          * or, if it is not used, after each 1024 iteration.
5698                          */
5699                         if ((r->end != 0 || reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RCX) & 0x3ff) &&
5700                             (r->end == 0 || r->end != r->pos)) {
5701                                 /*
5702                                  * Reset read cache. Usually happens before
5703                                  * decode, but since instruction is restarted
5704                                  * we have to do it here.
5705                                  */
5706                                 ctxt->mem_read.end = 0;
5707                                 writeback_registers(ctxt);
5708                                 return EMULATION_RESTART;
5709                         }
5710                         goto done; /* skip rip writeback */
5711                 }
5712                 ctxt->eflags &= ~X86_EFLAGS_RF;
5713         }
5714
5715         ctxt->eip = ctxt->_eip;
5716         if (ctxt->mode != X86EMUL_MODE_PROT64)
5717                 ctxt->eip = (u32)ctxt->_eip;
5718
5719 done:
5720         if (rc == X86EMUL_PROPAGATE_FAULT) {
5721                 WARN_ON(ctxt->exception.vector > 0x1f);
5722                 ctxt->have_exception = true;
5723         }
5724         if (rc == X86EMUL_INTERCEPTED)
5725                 return EMULATION_INTERCEPTED;
5726
5727         if (rc == X86EMUL_CONTINUE)
5728                 writeback_registers(ctxt);
5729
5730         return (rc == X86EMUL_UNHANDLEABLE) ? EMULATION_FAILED : EMULATION_OK;
5731
5732 twobyte_insn:
5733         switch (ctxt->b) {
5734         case 0x09:              /* wbinvd */
5735                 (ctxt->ops->wbinvd)(ctxt);
5736                 break;
5737         case 0x08:              /* invd */
5738         case 0x0d:              /* GrpP (prefetch) */
5739         case 0x18:              /* Grp16 (prefetch/nop) */
5740         case 0x1f:              /* nop */
5741                 break;
5742         case 0x20: /* mov cr, reg */
5743                 ctxt->dst.val = ops->get_cr(ctxt, ctxt->modrm_reg);
5744                 break;
5745         case 0x21: /* mov from dr to reg */
5746                 ops->get_dr(ctxt, ctxt->modrm_reg, &ctxt->dst.val);
5747                 break;
5748         case 0x40 ... 0x4f:     /* cmov */
5749                 if (test_cc(ctxt->b, ctxt->eflags))
5750                         ctxt->dst.val = ctxt->src.val;
5751                 else if (ctxt->op_bytes != 4)
5752                         ctxt->dst.type = OP_NONE; /* no writeback */
5753                 break;
5754         case 0x80 ... 0x8f: /* jnz rel, etc*/
5755                 if (test_cc(ctxt->b, ctxt->eflags))
5756                         rc = jmp_rel(ctxt, ctxt->src.val);
5757                 break;
5758         case 0x90 ... 0x9f:     /* setcc r/m8 */
5759                 ctxt->dst.val = test_cc(ctxt->b, ctxt->eflags);
5760                 break;
5761         case 0xb6 ... 0xb7:     /* movzx */
5762                 ctxt->dst.bytes = ctxt->op_bytes;
5763                 ctxt->dst.val = (ctxt->src.bytes == 1) ? (u8) ctxt->src.val
5764                                                        : (u16) ctxt->src.val;
5765                 break;
5766         case 0xbe ... 0xbf:     /* movsx */
5767                 ctxt->dst.bytes = ctxt->op_bytes;
5768                 ctxt->dst.val = (ctxt->src.bytes == 1) ? (s8) ctxt->src.val :
5769                                                         (s16) ctxt->src.val;
5770                 break;
5771         default:
5772                 goto cannot_emulate;
5773         }
5774
5775 threebyte_insn:
5776
5777         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
5778                 goto done;
5779
5780         goto writeback;
5781
5782 cannot_emulate:
5783         return EMULATION_FAILED;
5784 }
5785
5786 void emulator_invalidate_register_cache(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
5787 {
5788         invalidate_registers(ctxt);
5789 }
5790
5791 void emulator_writeback_register_cache(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
5792 {
5793         writeback_registers(ctxt);
5794 }
5795
5796 bool emulator_can_use_gpa(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
5797 {
5798         if (ctxt->rep_prefix && (ctxt->d & String))
5799                 return false;
5800
5801         if (ctxt->d & TwoMemOp)
5802                 return false;
5803
5804         return true;
5805 }