arch/x86/kvm/emulate.c

   1 /******************************************************************************
   2  * emulate.c
   3  *
   4  * Generic x86 (32-bit and 64-bit) instruction decoder and emulator.
   5  *
   6  * Copyright (c) 2005 Keir Fraser
   7  *
   8  * Linux coding style, mod r/m decoder, segment base fixes, real-mode
   9  * privileged instructions:
  10  *
  11  * Copyright (C) 2006 Qumranet
  12  * Copyright 2010 Red Hat, Inc. and/or its affiliates.
  13  *
  14  *   Avi Kivity <avi@qumranet.com>
  15  *   Yaniv Kamay <yaniv@qumranet.com>
  16  *
  17  * This work is licensed under the terms of the GNU GPL, version 2.  See
  18  * the COPYING file in the top-level directory.
  19  *
  20  * From: xen-unstable 10676:af9809f51f81a3c43f276f00c81a52ef558afda4
  21  */
  22
  23 #include <linux/kvm_host.h>
  24 #include "kvm_cache_regs.h"
  25 #include <linux/module.h>
  26 #include <asm/kvm_emulate.h>
  27 #include <linux/stringify.h>
  28
  29 #include "x86.h"
  30 #include "tss.h"
  31
  32 /*
  33  * Operand types
  34  */
  35 #define OpNone             0ull
  36 #define OpImplicit         1ull  /* No generic decode */
  37 #define OpReg              2ull  /* Register */
  38 #define OpMem              3ull  /* Memory */
  39 #define OpAcc              4ull  /* Accumulator: AL/AX/EAX/RAX */
  40 #define OpDI               5ull  /* ES:DI/EDI/RDI */
  41 #define OpMem64            6ull  /* Memory, 64-bit */
  42 #define OpImmUByte         7ull  /* Zero-extended 8-bit immediate */
  43 #define OpDX               8ull  /* DX register */
  44 #define OpCL               9ull  /* CL register (for shifts) */
  45 #define OpImmByte         10ull  /* 8-bit sign extended immediate */
  46 #define OpOne             11ull  /* Implied 1 */
  47 #define OpImm             12ull  /* Sign extended up to 32-bit immediate */
  48 #define OpMem16           13ull  /* Memory operand (16-bit). */
  49 #define OpMem32           14ull  /* Memory operand (32-bit). */
  50 #define OpImmU            15ull  /* Immediate operand, zero extended */
  51 #define OpSI              16ull  /* SI/ESI/RSI */
  52 #define OpImmFAddr        17ull  /* Immediate far address */
  53 #define OpMemFAddr        18ull  /* Far address in memory */
  54 #define OpImmU16          19ull  /* Immediate operand, 16 bits, zero extended */
  55 #define OpES              20ull  /* ES */
  56 #define OpCS              21ull  /* CS */
  57 #define OpSS              22ull  /* SS */
  58 #define OpDS              23ull  /* DS */
  59 #define OpFS              24ull  /* FS */
  60 #define OpGS              25ull  /* GS */
  61 #define OpMem8            26ull  /* 8-bit zero extended memory operand */
  62 #define OpImm64           27ull  /* Sign extended 16/32/64-bit immediate */
  63 #define OpXLat            28ull  /* memory at BX/EBX/RBX + zero-extended AL */
  64 #define OpAccLo           29ull  /* Low part of extended acc (AX/AX/EAX/RAX) */
  65 #define OpAccHi           30ull  /* High part of extended acc (-/DX/EDX/RDX) */
  66
  67 #define OpBits             5  /* Width of operand field */
  68 #define OpMask             ((1ull << OpBits) - 1)
  69
  70 /*
  71  * Opcode effective-address decode tables.
  72  * Note that we only emulate instructions that have at least one memory
  73  * operand (excluding implicit stack references). We assume that stack
  74  * references and instruction fetches will never occur in special memory
  75  * areas that require emulation. So, for example, 'mov <imm>,<reg>' need
  76  * not be handled.
  77  */
  78
  79 /* Operand sizes: 8-bit operands or specified/overridden size. */
  80 #define ByteOp      (1<<0)      /* 8-bit operands. */
  81 /* Destination operand type. */
  82 #define DstShift    1
  83 #define ImplicitOps (OpImplicit << DstShift)
  84 #define DstReg      (OpReg << DstShift)
  85 #define DstMem      (OpMem << DstShift)
  86 #define DstAcc      (OpAcc << DstShift)
  87 #define DstDI       (OpDI << DstShift)
  88 #define DstMem64    (OpMem64 << DstShift)
  89 #define DstMem16    (OpMem16 << DstShift)
  90 #define DstImmUByte (OpImmUByte << DstShift)
  91 #define DstDX       (OpDX << DstShift)
  92 #define DstAccLo    (OpAccLo << DstShift)
  93 #define DstMask     (OpMask << DstShift)
  94 /* Source operand type. */
  95 #define SrcShift    6
  96 #define SrcNone     (OpNone << SrcShift)
  97 #define SrcReg      (OpReg << SrcShift)
  98 #define SrcMem      (OpMem << SrcShift)
  99 #define SrcMem16    (OpMem16 << SrcShift)
 100 #define SrcMem32    (OpMem32 << SrcShift)
 101 #define SrcImm      (OpImm << SrcShift)
 102 #define SrcImmByte  (OpImmByte << SrcShift)
 103 #define SrcOne      (OpOne << SrcShift)
 104 #define SrcImmUByte (OpImmUByte << SrcShift)
 105 #define SrcImmU     (OpImmU << SrcShift)
 106 #define SrcSI       (OpSI << SrcShift)
 107 #define SrcXLat     (OpXLat << SrcShift)
 108 #define SrcImmFAddr (OpImmFAddr << SrcShift)
 109 #define SrcMemFAddr (OpMemFAddr << SrcShift)
 110 #define SrcAcc      (OpAcc << SrcShift)
 111 #define SrcImmU16   (OpImmU16 << SrcShift)
 112 #define SrcImm64    (OpImm64 << SrcShift)
 113 #define SrcDX       (OpDX << SrcShift)
 114 #define SrcMem8     (OpMem8 << SrcShift)
 115 #define SrcAccHi    (OpAccHi << SrcShift)
 116 #define SrcMask     (OpMask << SrcShift)
 117 #define BitOp       (1<<11)
 118 #define MemAbs      (1<<12)      /* Memory operand is absolute displacement */
 119 #define String      (1<<13)     /* String instruction (rep capable) */
 120 #define Stack       (1<<14)     /* Stack instruction (push/pop) */
 121 #define GroupMask   (7<<15)     /* Opcode uses one of the group mechanisms */
 122 #define Group       (1<<15)     /* Bits 3:5 of modrm byte extend opcode */
 123 #define GroupDual   (2<<15)     /* Alternate decoding of mod == 3 */
 124 #define Prefix      (3<<15)     /* Instruction varies with 66/f2/f3 prefix */
 125 #define RMExt       (4<<15)     /* Opcode extension in ModRM r/m if mod == 3 */
 126 #define Escape      (5<<15)     /* Escape to coprocessor instruction */
 127 #define InstrDual   (6<<15)     /* Alternate instruction decoding of mod == 3 */
 128 #define ModeDual    (7<<15)     /* Different instruction for 32/64 bit */
 129 #define Sse         (1<<18)     /* SSE Vector instruction */
 130 /* Generic ModRM decode. */
 131 #define ModRM       (1<<19)
 132 /* Destination is only written; never read. */
 133 #define Mov         (1<<20)
 134 /* Misc flags */
 135 #define Prot        (1<<21) /* instruction generates #UD if not in prot-mode */
 136 #define EmulateOnUD (1<<22) /* Emulate if unsupported by the host */
 137 #define NoAccess    (1<<23) /* Don't access memory (lea/invlpg/verr etc) */
 138 #define Op3264      (1<<24) /* Operand is 64b in long mode, 32b otherwise */
 139 #define Undefined   (1<<25) /* No Such Instruction */
 140 #define Lock        (1<<26) /* lock prefix is allowed for the instruction */
 141 #define Priv        (1<<27) /* instruction generates #GP if current CPL != 0 */
 142 #define No64        (1<<28)
 143 #define PageTable   (1 << 29)   /* instruction used to write page table */
 144 #define NotImpl     (1 << 30)   /* instruction is not implemented */
 145 /* Source 2 operand type */
 146 #define Src2Shift   (31)
 147 #define Src2None    (OpNone << Src2Shift)
 148 #define Src2Mem     (OpMem << Src2Shift)
 149 #define Src2CL      (OpCL << Src2Shift)
 150 #define Src2ImmByte (OpImmByte << Src2Shift)
 151 #define Src2One     (OpOne << Src2Shift)
 152 #define Src2Imm     (OpImm << Src2Shift)
 153 #define Src2ES      (OpES << Src2Shift)
 154 #define Src2CS      (OpCS << Src2Shift)
 155 #define Src2SS      (OpSS << Src2Shift)
 156 #define Src2DS      (OpDS << Src2Shift)
 157 #define Src2FS      (OpFS << Src2Shift)
 158 #define Src2GS      (OpGS << Src2Shift)
 159 #define Src2Mask    (OpMask << Src2Shift)
 160 #define Mmx         ((u64)1 << 40)  /* MMX Vector instruction */
 161 #define Aligned     ((u64)1 << 41)  /* Explicitly aligned (e.g. MOVDQA) */
 162 #define Unaligned   ((u64)1 << 42)  /* Explicitly unaligned (e.g. MOVDQU) */
 163 #define Avx         ((u64)1 << 43)  /* Advanced Vector Extensions */
 164 #define Fastop      ((u64)1 << 44)  /* Use opcode::u.fastop */
 165 #define NoWrite     ((u64)1 << 45)  /* No writeback */
 166 #define SrcWrite    ((u64)1 << 46)  /* Write back src operand */
 167 #define NoMod       ((u64)1 << 47)  /* Mod field is ignored */
 168 #define Intercept   ((u64)1 << 48)  /* Has valid intercept field */
 169 #define CheckPerm   ((u64)1 << 49)  /* Has valid check_perm field */
 170 #define PrivUD      ((u64)1 << 51)  /* #UD instead of #GP on CPL > 0 */
 171 #define NearBranch  ((u64)1 << 52)  /* Near branches */
 172 #define No16        ((u64)1 << 53)  /* No 16 bit operand */
 173 #define IncSP       ((u64)1 << 54)  /* SP is incremented before ModRM calc */
 174
 175 #define DstXacc     (DstAccLo | SrcAccHi | SrcWrite)
 176
 177 #define X2(x...) x, x
 178 #define X3(x...) X2(x), x
 179 #define X4(x...) X2(x), X2(x)
 180 #define X5(x...) X4(x), x
 181 #define X6(x...) X4(x), X2(x)
 182 #define X7(x...) X4(x), X3(x)
 183 #define X8(x...) X4(x), X4(x)
 184 #define X16(x...) X8(x), X8(x)
 185
 186 #define NR_FASTOP (ilog2(sizeof(ulong)) + 1)
 187 #define FASTOP_SIZE 8
 188
 189 /*
 190  * fastop functions have a special calling convention:
 191  *
 192  * dst:    rax        (in/out)
 193  * src:    rdx        (in/out)
 194  * src2:   rcx        (in)
 195  * flags:  rflags     (in/out)
 196  * ex:     rsi        (in:fastop pointer, out:zero if exception)
 197  *
 198  * Moreover, they are all exactly FASTOP_SIZE bytes long, so functions for
 199  * different operand sizes can be reached by calculation, rather than a jump
 200  * table (which would be bigger than the code).
 201  *
 202  * fastop functions are declared as taking a never-defined fastop parameter,
 203  * so they can't be called from C directly.
 204  */
 205
 206 struct fastop;
 207
 208 struct opcode {
 209         u64 flags : 56;
 210         u64 intercept : 8;
 211         union {
 212                 int (*execute)(struct x86_emulate_ctxt *ctxt);
 213                 const struct opcode *group;
 214                 const struct group_dual *gdual;
 215                 const struct gprefix *gprefix;
 216                 const struct escape *esc;
 217                 const struct instr_dual *idual;
 218                 const struct mode_dual *mdual;
 219                 void (*fastop)(struct fastop *fake);
 220         } u;
 221         int (*check_perm)(struct x86_emulate_ctxt *ctxt);
 222 };
 223
 224 struct group_dual {
 225         struct opcode mod012[8];
 226         struct opcode mod3[8];
 227 };
 228
 229 struct gprefix {
 230         struct opcode pfx_no;
 231         struct opcode pfx_66;
 232         struct opcode pfx_f2;
 233         struct opcode pfx_f3;
 234 };
 235
 236 struct escape {
 237         struct opcode op[8];
 238         struct opcode high[64];
 239 };
 240
 241 struct instr_dual {
 242         struct opcode mod012;
 243         struct opcode mod3;
 244 };
 245
 246 struct mode_dual {
 247         struct opcode mode32;
 248         struct opcode mode64;
 249 };
 250
 251 /* EFLAGS bit definitions. */
 252 #define EFLG_ID (1<<21)
 253 #define EFLG_VIP (1<<20)
 254 #define EFLG_VIF (1<<19)
 255 #define EFLG_AC (1<<18)
 256 #define EFLG_VM (1<<17)
 257 #define EFLG_RF (1<<16)
 258 #define EFLG_IOPL (3<<12)
 259 #define EFLG_NT (1<<14)
 260 #define EFLG_OF (1<<11)
 261 #define EFLG_DF (1<<10)
 262 #define EFLG_IF (1<<9)
 263 #define EFLG_TF (1<<8)
 264 #define EFLG_SF (1<<7)
 265 #define EFLG_ZF (1<<6)
 266 #define EFLG_AF (1<<4)
 267 #define EFLG_PF (1<<2)
 268 #define EFLG_CF (1<<0)
 269
 270 #define EFLG_RESERVED_ZEROS_MASK 0xffc0802a
 271 #define EFLG_RESERVED_ONE_MASK 2
 272
 273 enum x86_transfer_type {
 274         X86_TRANSFER_NONE,
 275         X86_TRANSFER_CALL_JMP,
 276         X86_TRANSFER_RET,
 277         X86_TRANSFER_TASK_SWITCH,
 278 };
 279
 280 static ulong reg_read(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, unsigned nr)
 281 {
 282         if (!(ctxt->regs_valid & (1 << nr))) {
 283                 ctxt->regs_valid |= 1 << nr;
 284                 ctxt->_regs[nr] = ctxt->ops->read_gpr(ctxt, nr);
 285         }
 286         return ctxt->_regs[nr];
 287 }
 288
 289 static ulong *reg_write(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, unsigned nr)
 290 {
 291         ctxt->regs_valid |= 1 << nr;
 292         ctxt->regs_dirty |= 1 << nr;
 293         return &ctxt->_regs[nr];
 294 }
 295
 296 static ulong *reg_rmw(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, unsigned nr)
 297 {
 298         reg_read(ctxt, nr);
 299         return reg_write(ctxt, nr);
 300 }
 301
 302 static void writeback_registers(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
 303 {
 304         unsigned reg;
 305
 306         for_each_set_bit(reg, (ulong *)&ctxt->regs_dirty, 16)
 307                 ctxt->ops->write_gpr(ctxt, reg, ctxt->_regs[reg]);
 308 }
 309
 310 static void invalidate_registers(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
 311 {
 312         ctxt->regs_dirty = 0;
 313         ctxt->regs_valid = 0;
 314 }
 315
 316 /*
 317  * These EFLAGS bits are restored from saved value during emulation, and
 318  * any changes are written back to the saved value after emulation.
 319  */
 320 #define EFLAGS_MASK (EFLG_OF|EFLG_SF|EFLG_ZF|EFLG_AF|EFLG_PF|EFLG_CF)
 321
 322 #ifdef CONFIG_X86_64
 323 #define ON64(x) x
 324 #else
 325 #define ON64(x)
 326 #endif
 327
 328 static int fastop(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, void (*fop)(struct fastop *));
 329
 330 #define FOP_ALIGN ".align " __stringify(FASTOP_SIZE) " \n\t"
 331 #define FOP_RET   "ret \n\t"
 332
 333 #define FOP_START(op) \
 334         extern void em_##op(struct fastop *fake); \
 335         asm(".pushsection .text, \"ax\" \n\t" \
 336             ".global em_" #op " \n\t" \
 337             FOP_ALIGN \
 338             "em_" #op ": \n\t"
 339
 340 #define FOP_END \
 341             ".popsection")
 342
 343 #define FOPNOP() FOP_ALIGN FOP_RET
 344
 345 #define FOP1E(op,  dst) \
 346         FOP_ALIGN "10: " #op " %" #dst " \n\t" FOP_RET
 347
 348 #define FOP1EEX(op,  dst) \
 349         FOP1E(op, dst) _ASM_EXTABLE(10b, kvm_fastop_exception)
 350
 351 #define FASTOP1(op) \
 352         FOP_START(op) \
 353         FOP1E(op##b, al) \
 354         FOP1E(op##w, ax) \
 355         FOP1E(op##l, eax) \
 356         ON64(FOP1E(op##q, rax)) \
 357         FOP_END
 358
 359 /* 1-operand, using src2 (for MUL/DIV r/m) */
 360 #define FASTOP1SRC2(op, name) \
 361         FOP_START(name) \
 362         FOP1E(op, cl) \
 363         FOP1E(op, cx) \
 364         FOP1E(op, ecx) \
 365         ON64(FOP1E(op, rcx)) \
 366         FOP_END
 367
 368 /* 1-operand, using src2 (for MUL/DIV r/m), with exceptions */
 369 #define FASTOP1SRC2EX(op, name) \
 370         FOP_START(name) \
 371         FOP1EEX(op, cl) \
 372         FOP1EEX(op, cx) \
 373         FOP1EEX(op, ecx) \
 374         ON64(FOP1EEX(op, rcx)) \
 375         FOP_END
 376
 377 #define FOP2E(op,  dst, src)       \
 378         FOP_ALIGN #op " %" #src ", %" #dst " \n\t" FOP_RET
 379
 380 #define FASTOP2(op) \
 381         FOP_START(op) \
 382         FOP2E(op##b, al, dl) \
 383         FOP2E(op##w, ax, dx) \
 384         FOP2E(op##l, eax, edx) \
 385         ON64(FOP2E(op##q, rax, rdx)) \
 386         FOP_END
 387
 388 /* 2 operand, word only */
 389 #define FASTOP2W(op) \
 390         FOP_START(op) \
 391         FOPNOP() \
 392         FOP2E(op##w, ax, dx) \
 393         FOP2E(op##l, eax, edx) \
 394         ON64(FOP2E(op##q, rax, rdx)) \
 395         FOP_END
 396
 397 /* 2 operand, src is CL */
 398 #define FASTOP2CL(op) \
 399         FOP_START(op) \
 400         FOP2E(op##b, al, cl) \
 401         FOP2E(op##w, ax, cl) \
 402         FOP2E(op##l, eax, cl) \
 403         ON64(FOP2E(op##q, rax, cl)) \
 404         FOP_END
 405
 406 /* 2 operand, src and dest are reversed */
 407 #define FASTOP2R(op, name) \
 408         FOP_START(name) \
 409         FOP2E(op##b, dl, al) \
 410         FOP2E(op##w, dx, ax) \
 411         FOP2E(op##l, edx, eax) \
 412         ON64(FOP2E(op##q, rdx, rax)) \
 413         FOP_END
 414
 415 #define FOP3E(op,  dst, src, src2) \
 416         FOP_ALIGN #op " %" #src2 ", %" #src ", %" #dst " \n\t" FOP_RET
 417
 418 /* 3-operand, word-only, src2=cl */
 419 #define FASTOP3WCL(op) \
 420         FOP_START(op) \
 421         FOPNOP() \
 422         FOP3E(op##w, ax, dx, cl) \
 423         FOP3E(op##l, eax, edx, cl) \
 424         ON64(FOP3E(op##q, rax, rdx, cl)) \
 425         FOP_END
 426
 427 /* Special case for SETcc - 1 instruction per cc */
 428 #define FOP_SETCC(op) ".align 4; " #op " %al; ret \n\t"
 429
 430 asm(".global kvm_fastop_exception \n"
 431     "kvm_fastop_exception: xor %esi, %esi; ret");
 432
 433 FOP_START(setcc)
 434 FOP_SETCC(seto)
 435 FOP_SETCC(setno)
 436 FOP_SETCC(setc)
 437 FOP_SETCC(setnc)
 438 FOP_SETCC(setz)
 439 FOP_SETCC(setnz)
 440 FOP_SETCC(setbe)
 441 FOP_SETCC(setnbe)
 442 FOP_SETCC(sets)
 443 FOP_SETCC(setns)
 444 FOP_SETCC(setp)
 445 FOP_SETCC(setnp)
 446 FOP_SETCC(setl)
 447 FOP_SETCC(setnl)
 448 FOP_SETCC(setle)
 449 FOP_SETCC(setnle)
 450 FOP_END;
 451
 452 FOP_START(salc) "pushf; sbb %al, %al; popf \n\t" FOP_RET
 453 FOP_END;
 454
 455 static int emulator_check_intercept(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
 456                                     enum x86_intercept intercept,
 457                                     enum x86_intercept_stage stage)
 458 {
 459         struct x86_instruction_info info = {
 460                 .intercept  = intercept,
 461                 .rep_prefix = ctxt->rep_prefix,
 462                 .modrm_mod  = ctxt->modrm_mod,
 463                 .modrm_reg  = ctxt->modrm_reg,
 464                 .modrm_rm   = ctxt->modrm_rm,
 465                 .src_val    = ctxt->src.val64,
 466                 .dst_val    = ctxt->dst.val64,
 467                 .src_bytes  = ctxt->src.bytes,
 468                 .dst_bytes  = ctxt->dst.bytes,
 469                 .ad_bytes   = ctxt->ad_bytes,
 470                 .next_rip   = ctxt->eip,
 471         };
 472
 473         return ctxt->ops->intercept(ctxt, &info, stage);
 474 }
 475
 476 static void assign_masked(ulong *dest, ulong src, ulong mask)
 477 {
 478         *dest = (*dest & ~mask) | (src & mask);
 479 }
 480
 481 static inline unsigned long ad_mask(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
 482 {
 483         return (1UL << (ctxt->ad_bytes << 3)) - 1;
 484 }
 485
 486 static ulong stack_mask(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
 487 {
 488         u16 sel;
 489         struct desc_struct ss;
 490
 491         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64)
 492                 return ~0UL;
 493         ctxt->ops->get_segment(ctxt, &sel, &ss, NULL, VCPU_SREG_SS);
 494         return ~0U >> ((ss.d ^ 1) * 16);  /* d=0: 0xffff; d=1: 0xffffffff */
 495 }
 496
 497 static int stack_size(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
 498 {
 499         return (__fls(stack_mask(ctxt)) + 1) >> 3;
 500 }
 501
 502 /* Access/update address held in a register, based on addressing mode. */
 503 static inline unsigned long
 504 address_mask(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, unsigned long reg)
 505 {
 506         if (ctxt->ad_bytes == sizeof(unsigned long))
 507                 return reg;
 508         else
 509                 return reg & ad_mask(ctxt);
 510 }
 511
 512 static inline unsigned long
 513 register_address(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int reg)
 514 {
 515         return address_mask(ctxt, reg_read(ctxt, reg));
 516 }
 517
 518 static void masked_increment(ulong *reg, ulong mask, int inc)
 519 {
 520         assign_masked(reg, *reg + inc, mask);
 521 }
 522
 523 static inline void
 524 register_address_increment(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int reg, int inc)
 525 {
 526         ulong mask;
 527
 528         if (ctxt->ad_bytes == sizeof(unsigned long))
 529                 mask = ~0UL;
 530         else
 531                 mask = ad_mask(ctxt);
 532         masked_increment(reg_rmw(ctxt, reg), mask, inc);
 533 }
 534
 535 static void rsp_increment(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int inc)
 536 {
 537         masked_increment(reg_rmw(ctxt, VCPU_REGS_RSP), stack_mask(ctxt), inc);
 538 }
 539
 540 static u32 desc_limit_scaled(struct desc_struct *desc)
 541 {
 542         u32 limit = get_desc_limit(desc);
 543
 544         return desc->g ? (limit << 12) | 0xfff : limit;
 545 }
 546
 547 static unsigned long seg_base(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int seg)
 548 {
 549         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64 && seg < VCPU_SREG_FS)
 550                 return 0;
 551
 552         return ctxt->ops->get_cached_segment_base(ctxt, seg);
 553 }
 554
 555 static int emulate_exception(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int vec,
 556                              u32 error, bool valid)
 557 {
 558         WARN_ON(vec > 0x1f);
 559         ctxt->exception.vector = vec;
 560         ctxt->exception.error_code = error;
 561         ctxt->exception.error_code_valid = valid;
 562         return X86EMUL_PROPAGATE_FAULT;
 563 }
 564
 565 static int emulate_db(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
 566 {
 567         return emulate_exception(ctxt, DB_VECTOR, 0, false);
 568 }
 569
 570 static int emulate_gp(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int err)
 571 {
 572         return emulate_exception(ctxt, GP_VECTOR, err, true);
 573 }
 574
 575 static int emulate_ss(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int err)
 576 {
 577         return emulate_exception(ctxt, SS_VECTOR, err, true);
 578 }
 579
 580 static int emulate_ud(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
 581 {
 582         return emulate_exception(ctxt, UD_VECTOR, 0, false);
 583 }
 584
 585 static int emulate_ts(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int err)
 586 {
 587         return emulate_exception(ctxt, TS_VECTOR, err, true);
 588 }
 589
 590 static int emulate_de(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
 591 {
 592         return emulate_exception(ctxt, DE_VECTOR, 0, false);
 593 }
 594
 595 static int emulate_nm(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
 596 {
 597         return emulate_exception(ctxt, NM_VECTOR, 0, false);
 598 }
 599
 600 static u16 get_segment_selector(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, unsigned seg)
 601 {
 602         u16 selector;
 603         struct desc_struct desc;
 604
 605         ctxt->ops->get_segment(ctxt, &selector, &desc, NULL, seg);
 606         return selector;
 607 }
 608
 609 static void set_segment_selector(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, u16 selector,
 610                                  unsigned seg)
 611 {
 612         u16 dummy;
 613         u32 base3;
 614         struct desc_struct desc;
 615
 616         ctxt->ops->get_segment(ctxt, &dummy, &desc, &base3, seg);
 617         ctxt->ops->set_segment(ctxt, selector, &desc, base3, seg);
 618 }
 619
 620 /*
 621  * x86 defines three classes of vector instructions: explicitly
 622  * aligned, explicitly unaligned, and the rest, which change behaviour
 623  * depending on whether they're AVX encoded or not.
 624  *
 625  * Also included is CMPXCHG16B which is not a vector instruction, yet it is
 626  * subject to the same check.
 627  */
 628 static bool insn_aligned(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, unsigned size)
 629 {
 630         if (likely(size < 16))
 631                 return false;
 632
 633         if (ctxt->d & Aligned)
 634                 return true;
 635         else if (ctxt->d & Unaligned)
 636                 return false;
 637         else if (ctxt->d & Avx)
 638                 return false;
 639         else
 640                 return true;
 641 }
 642
 643 static __always_inline int __linearize(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
 644                                        struct segmented_address addr,
 645                                        unsigned *max_size, unsigned size,
 646                                        bool write, bool fetch,
 647                                        enum x86emul_mode mode, ulong *linear)
 648 {
 649         struct desc_struct desc;
 650         bool usable;
 651         ulong la;
 652         u32 lim;
 653         u16 sel;
 654
 655         la = seg_base(ctxt, addr.seg) + addr.ea;
 656         *max_size = 0;
 657         switch (mode) {
 658         case X86EMUL_MODE_PROT64:
 659                 if (is_noncanonical_address(la))
 660                         goto bad;
 661
 662                 *max_size = min_t(u64, ~0u, (1ull << 48) - la);
 663                 if (size > *max_size)
 664                         goto bad;
 665                 break;
 666         default:
 667                 usable = ctxt->ops->get_segment(ctxt, &sel, &desc, NULL,
 668                                                 addr.seg);
 669                 if (!usable)
 670                         goto bad;
 671                 /* code segment in protected mode or read-only data segment */
 672                 if ((((ctxt->mode != X86EMUL_MODE_REAL) && (desc.type & 8))
 673                                         || !(desc.type & 2)) && write)
 674                         goto bad;
 675                 /* unreadable code segment */
 676                 if (!fetch && (desc.type & 8) && !(desc.type & 2))
 677                         goto bad;
 678                 lim = desc_limit_scaled(&desc);
 679                 if (!(desc.type & 8) && (desc.type & 4)) {
 680                         /* expand-down segment */
 681                         if (addr.ea <= lim)
 682                                 goto bad;
 683                         lim = desc.d ? 0xffffffff : 0xffff;
 684                 }
 685                 if (addr.ea > lim)
 686                         goto bad;
 687                 if (lim == 0xffffffff)
 688                         *max_size = ~0u;
 689                 else {
 690                         *max_size = (u64)lim + 1 - addr.ea;
 691                         if (size > *max_size)
 692                                 goto bad;
 693                 }
 694                 la &= (u32)-1;
 695                 break;
 696         }
 697         if (insn_aligned(ctxt, size) && ((la & (size - 1)) != 0))
 698                 return emulate_gp(ctxt, 0);
 699         *linear = la;
 700         return X86EMUL_CONTINUE;
 701 bad:
 702         if (addr.seg == VCPU_SREG_SS)
 703                 return emulate_ss(ctxt, 0);
 704         else
 705                 return emulate_gp(ctxt, 0);
 706 }
 707
 708 static int linearize(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
 709                      struct segmented_address addr,
 710                      unsigned size, bool write,
 711                      ulong *linear)
 712 {
 713         unsigned max_size;
 714         return __linearize(ctxt, addr, &max_size, size, write, false,
 715                            ctxt->mode, linear);
 716 }
 717
 718 static inline int assign_eip(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, ulong dst,
 719                              enum x86emul_mode mode)
 720 {
 721         ulong linear;
 722         int rc;
 723         unsigned max_size;
 724         struct segmented_address addr = { .seg = VCPU_SREG_CS,
 725                                            .ea = dst };
 726
 727         if (ctxt->op_bytes != sizeof(unsigned long))
 728                 addr.ea = dst & ((1UL << (ctxt->op_bytes << 3)) - 1);
 729         rc = __linearize(ctxt, addr, &max_size, 1, false, true, mode, &linear);
 730         if (rc == X86EMUL_CONTINUE)
 731                 ctxt->_eip = addr.ea;
 732         return rc;
 733 }
 734
 735 static inline int assign_eip_near(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, ulong dst)
 736 {
 737         return assign_eip(ctxt, dst, ctxt->mode);
 738 }
 739
 740 static int assign_eip_far(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, ulong dst,
 741                           const struct desc_struct *cs_desc)
 742 {
 743         enum x86emul_mode mode = ctxt->mode;
 744         int rc;
 745
 746 #ifdef CONFIG_X86_64
 747         if (ctxt->mode >= X86EMUL_MODE_PROT16) {
 748                 if (cs_desc->l) {
 749                         u64 efer = 0;
 750
 751                         ctxt->ops->get_msr(ctxt, MSR_EFER, &efer);
 752                         if (efer & EFER_LMA)
 753                                 mode = X86EMUL_MODE_PROT64;
 754                 } else
 755                         mode = X86EMUL_MODE_PROT32; /* temporary value */
 756         }
 757 #endif
 758         if (mode == X86EMUL_MODE_PROT16 || mode == X86EMUL_MODE_PROT32)
 759                 mode = cs_desc->d ? X86EMUL_MODE_PROT32 : X86EMUL_MODE_PROT16;
 760         rc = assign_eip(ctxt, dst, mode);
 761         if (rc == X86EMUL_CONTINUE)
 762                 ctxt->mode = mode;
 763         return rc;
 764 }
 765
 766 static inline int jmp_rel(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int rel)
 767 {
 768         return assign_eip_near(ctxt, ctxt->_eip + rel);
 769 }
 770
 771 static int segmented_read_std(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
 772                               struct segmented_address addr,
 773                               void *data,
 774                               unsigned size)
 775 {
 776         int rc;
 777         ulong linear;
 778
 779         rc = linearize(ctxt, addr, size, false, &linear);
 780         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
 781                 return rc;
 782         return ctxt->ops->read_std(ctxt, linear, data, size, &ctxt->exception);
 783 }
 784
 785 /*
 786  * Prefetch the remaining bytes of the instruction without crossing page
 787  * boundary if they are not in fetch_cache yet.
 788  */
 789 static int __do_insn_fetch_bytes(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int op_size)
 790 {
 791         int rc;
 792         unsigned size, max_size;
 793         unsigned long linear;
 794         int cur_size = ctxt->fetch.end - ctxt->fetch.data;
 795         struct segmented_address addr = { .seg = VCPU_SREG_CS,
 796                                            .ea = ctxt->eip + cur_size };
 797
 798         /*
 799          * We do not know exactly how many bytes will be needed, and
 800          * __linearize is expensive, so fetch as much as possible.  We
 801          * just have to avoid going beyond the 15 byte limit, the end
 802          * of the segment, or the end of the page.
 803          *
 804          * __linearize is called with size 0 so that it does not do any
 805          * boundary check itself.  Instead, we use max_size to check
 806          * against op_size.
 807          */
 808         rc = __linearize(ctxt, addr, &max_size, 0, false, true, ctxt->mode,
 809                          &linear);
 810         if (unlikely(rc != X86EMUL_CONTINUE))
 811                 return rc;
 812
 813         size = min_t(unsigned, 15UL ^ cur_size, max_size);
 814         size = min_t(unsigned, size, PAGE_SIZE - offset_in_page(linear));
 815
 816         /*
 817          * One instruction can only straddle two pages,
 818          * and one has been loaded at the beginning of
 819          * x86_decode_insn.  So, if not enough bytes
 820          * still, we must have hit the 15-byte boundary.
 821          */
 822         if (unlikely(size < op_size))
 823                 return emulate_gp(ctxt, 0);
 824
 825         rc = ctxt->ops->fetch(ctxt, linear, ctxt->fetch.end,
 826                               size, &ctxt->exception);
 827         if (unlikely(rc != X86EMUL_CONTINUE))
 828                 return rc;
 829         ctxt->fetch.end += size;
 830         return X86EMUL_CONTINUE;
 831 }
 832
 833 static __always_inline int do_insn_fetch_bytes(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
 834                                                unsigned size)
 835 {
 836         unsigned done_size = ctxt->fetch.end - ctxt->fetch.ptr;
 837
 838         if (unlikely(done_size < size))
 839                 return __do_insn_fetch_bytes(ctxt, size - done_size);
 840         else
 841                 return X86EMUL_CONTINUE;
 842 }
 843
 844 /* Fetch next part of the instruction being emulated. */
 845 #define insn_fetch(_type, _ctxt)                                        \
 846 ({      _type _x;                                                       \
 847                                                                         \
 848         rc = do_insn_fetch_bytes(_ctxt, sizeof(_type));                 \
 849         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)                                     \
 850                 goto done;                                              \
 851         ctxt->_eip += sizeof(_type);                                    \
 852         _x = *(_type __aligned(1) *) ctxt->fetch.ptr;                   \
 853         ctxt->fetch.ptr += sizeof(_type);                               \
 854         _x;                                                             \
 855 })
 856
 857 #define insn_fetch_arr(_arr, _size, _ctxt)                              \
 858 ({                                                                      \
 859         rc = do_insn_fetch_bytes(_ctxt, _size);                         \
 860         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)                                     \
 861                 goto done;                                              \
 862         ctxt->_eip += (_size);                                          \
 863         memcpy(_arr, ctxt->fetch.ptr, _size);                           \
 864         ctxt->fetch.ptr += (_size);                                     \
 865 })
 866
 867 /*
 868  * Given the 'reg' portion of a ModRM byte, and a register block, return a
 869  * pointer into the block that addresses the relevant register.
 870  * @highbyte_regs specifies whether to decode AH,CH,DH,BH.
 871  */
 872 static void *decode_register(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, u8 modrm_reg,
 873                              int byteop)
 874 {
 875         void *p;
 876         int highbyte_regs = (ctxt->rex_prefix == 0) && byteop;
 877
 878         if (highbyte_regs && modrm_reg >= 4 && modrm_reg < 8)
 879                 p = (unsigned char *)reg_rmw(ctxt, modrm_reg & 3) + 1;
 880         else
 881                 p = reg_rmw(ctxt, modrm_reg);
 882         return p;
 883 }
 884
 885 static int read_descriptor(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
 886                            struct segmented_address addr,
 887                            u16 *size, unsigned long *address, int op_bytes)
 888 {
 889         int rc;
 890
 891         if (op_bytes == 2)
 892                 op_bytes = 3;
 893         *address = 0;
 894         rc = segmented_read_std(ctxt, addr, size, 2);
 895         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
 896                 return rc;
 897         addr.ea += 2;
 898         rc = segmented_read_std(ctxt, addr, address, op_bytes);
 899         return rc;
 900 }
 901
 902 FASTOP2(add);
 903 FASTOP2(or);
 904 FASTOP2(adc);
 905 FASTOP2(sbb);
 906 FASTOP2(and);
 907 FASTOP2(sub);
 908 FASTOP2(xor);
 909 FASTOP2(cmp);
 910 FASTOP2(test);
 911
 912 FASTOP1SRC2(mul, mul_ex);
 913 FASTOP1SRC2(imul, imul_ex);
 914 FASTOP1SRC2EX(div, div_ex);
 915 FASTOP1SRC2EX(idiv, idiv_ex);
 916
 917 FASTOP3WCL(shld);
 918 FASTOP3WCL(shrd);
 919
 920 FASTOP2W(imul);
 921
 922 FASTOP1(not);
 923 FASTOP1(neg);
 924 FASTOP1(inc);
 925 FASTOP1(dec);
 926
 927 FASTOP2CL(rol);
 928 FASTOP2CL(ror);
 929 FASTOP2CL(rcl);
 930 FASTOP2CL(rcr);
 931 FASTOP2CL(shl);
 932 FASTOP2CL(shr);
 933 FASTOP2CL(sar);
 934
 935 FASTOP2W(bsf);
 936 FASTOP2W(bsr);
 937 FASTOP2W(bt);
 938 FASTOP2W(bts);
 939 FASTOP2W(btr);
 940 FASTOP2W(btc);
 941
 942 FASTOP2(xadd);
 943
 944 FASTOP2R(cmp, cmp_r);
 945
 946 static u8 test_cc(unsigned int condition, unsigned long flags)
 947 {
 948         u8 rc;
 949         void (*fop)(void) = (void *)em_setcc + 4 * (condition & 0xf);
 950
 951         flags = (flags & EFLAGS_MASK) | X86_EFLAGS_IF;
 952         asm("push %[flags]; popf; call *%[fastop]"
 953             : "=a"(rc) : [fastop]"r"(fop), [flags]"r"(flags));
 954         return rc;
 955 }
 956
 957 static void fetch_register_operand(struct operand *op)
 958 {
 959         switch (op->bytes) {
 960         case 1:
 961                 op->val = *(u8 *)op->addr.reg;
 962                 break;
 963         case 2:
 964                 op->val = *(u16 *)op->addr.reg;
 965                 break;
 966         case 4:
 967                 op->val = *(u32 *)op->addr.reg;
 968                 break;
 969         case 8:
 970                 op->val = *(u64 *)op->addr.reg;
 971                 break;
 972         }
 973 }
 974
 975 static void read_sse_reg(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, sse128_t *data, int reg)
 976 {
 977         ctxt->ops->get_fpu(ctxt);
 978         switch (reg) {
 979         case 0: asm("movdqa %%xmm0, %0" : "=m"(*data)); break;
 980         case 1: asm("movdqa %%xmm1, %0" : "=m"(*data)); break;
 981         case 2: asm("movdqa %%xmm2, %0" : "=m"(*data)); break;
 982         case 3: asm("movdqa %%xmm3, %0" : "=m"(*data)); break;
 983         case 4: asm("movdqa %%xmm4, %0" : "=m"(*data)); break;
 984         case 5: asm("movdqa %%xmm5, %0" : "=m"(*data)); break;
 985         case 6: asm("movdqa %%xmm6, %0" : "=m"(*data)); break;
 986         case 7: asm("movdqa %%xmm7, %0" : "=m"(*data)); break;
 987 #ifdef CONFIG_X86_64
 988         case 8: asm("movdqa %%xmm8, %0" : "=m"(*data)); break;
 989         case 9: asm("movdqa %%xmm9, %0" : "=m"(*data)); break;
 990         case 10: asm("movdqa %%xmm10, %0" : "=m"(*data)); break;
 991         case 11: asm("movdqa %%xmm11, %0" : "=m"(*data)); break;
 992         case 12: asm("movdqa %%xmm12, %0" : "=m"(*data)); break;
 993         case 13: asm("movdqa %%xmm13, %0" : "=m"(*data)); break;
 994         case 14: asm("movdqa %%xmm14, %0" : "=m"(*data)); break;
 995         case 15: asm("movdqa %%xmm15, %0" : "=m"(*data)); break;
 996 #endif
 997         default: BUG();
 998         }
 999         ctxt->ops->put_fpu(ctxt);
1000 }
1001
1002 static void write_sse_reg(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, sse128_t *data,
1003                           int reg)
1004 {
1005         ctxt->ops->get_fpu(ctxt);
1006         switch (reg) {
1007         case 0: asm("movdqa %0, %%xmm0" : : "m"(*data)); break;
1008         case 1: asm("movdqa %0, %%xmm1" : : "m"(*data)); break;
1009         case 2: asm("movdqa %0, %%xmm2" : : "m"(*data)); break;
1010         case 3: asm("movdqa %0, %%xmm3" : : "m"(*data)); break;
1011         case 4: asm("movdqa %0, %%xmm4" : : "m"(*data)); break;
1012         case 5: asm("movdqa %0, %%xmm5" : : "m"(*data)); break;
1013         case 6: asm("movdqa %0, %%xmm6" : : "m"(*data)); break;
1014         case 7: asm("movdqa %0, %%xmm7" : : "m"(*data)); break;
1015 #ifdef CONFIG_X86_64
1016         case 8: asm("movdqa %0, %%xmm8" : : "m"(*data)); break;
1017         case 9: asm("movdqa %0, %%xmm9" : : "m"(*data)); break;
1018         case 10: asm("movdqa %0, %%xmm10" : : "m"(*data)); break;
1019         case 11: asm("movdqa %0, %%xmm11" : : "m"(*data)); break;
1020         case 12: asm("movdqa %0, %%xmm12" : : "m"(*data)); break;
1021         case 13: asm("movdqa %0, %%xmm13" : : "m"(*data)); break;
1022         case 14: asm("movdqa %0, %%xmm14" : : "m"(*data)); break;
1023         case 15: asm("movdqa %0, %%xmm15" : : "m"(*data)); break;
1024 #endif
1025         default: BUG();
1026         }
1027         ctxt->ops->put_fpu(ctxt);
1028 }
1029
1030 static void read_mmx_reg(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, u64 *data, int reg)
1031 {
1032         ctxt->ops->get_fpu(ctxt);
1033         switch (reg) {
1034         case 0: asm("movq %%mm0, %0" : "=m"(*data)); break;
1035         case 1: asm("movq %%mm1, %0" : "=m"(*data)); break;
1036         case 2: asm("movq %%mm2, %0" : "=m"(*data)); break;
1037         case 3: asm("movq %%mm3, %0" : "=m"(*data)); break;
1038         case 4: asm("movq %%mm4, %0" : "=m"(*data)); break;
1039         case 5: asm("movq %%mm5, %0" : "=m"(*data)); break;
1040         case 6: asm("movq %%mm6, %0" : "=m"(*data)); break;
1041         case 7: asm("movq %%mm7, %0" : "=m"(*data)); break;
1042         default: BUG();
1043         }
1044         ctxt->ops->put_fpu(ctxt);
1045 }
1046
1047 static void write_mmx_reg(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, u64 *data, int reg)
1048 {
1049         ctxt->ops->get_fpu(ctxt);
1050         switch (reg) {
1051         case 0: asm("movq %0, %%mm0" : : "m"(*data)); break;
1052         case 1: asm("movq %0, %%mm1" : : "m"(*data)); break;
1053         case 2: asm("movq %0, %%mm2" : : "m"(*data)); break;
1054         case 3: asm("movq %0, %%mm3" : : "m"(*data)); break;
1055         case 4: asm("movq %0, %%mm4" : : "m"(*data)); break;
1056         case 5: asm("movq %0, %%mm5" : : "m"(*data)); break;
1057         case 6: asm("movq %0, %%mm6" : : "m"(*data)); break;
1058         case 7: asm("movq %0, %%mm7" : : "m"(*data)); break;
1059         default: BUG();
1060         }
1061         ctxt->ops->put_fpu(ctxt);
1062 }
1063
1064 static int em_fninit(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1065 {
1066         if (ctxt->ops->get_cr(ctxt, 0) & (X86_CR0_TS | X86_CR0_EM))
1067                 return emulate_nm(ctxt);
1068
1069         ctxt->ops->get_fpu(ctxt);
1070         asm volatile("fninit");
1071         ctxt->ops->put_fpu(ctxt);
1072         return X86EMUL_CONTINUE;
1073 }
1074
1075 static int em_fnstcw(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1076 {
1077         u16 fcw;
1078
1079         if (ctxt->ops->get_cr(ctxt, 0) & (X86_CR0_TS | X86_CR0_EM))
1080                 return emulate_nm(ctxt);
1081
1082         ctxt->ops->get_fpu(ctxt);
1083         asm volatile("fnstcw %0": "+m"(fcw));
1084         ctxt->ops->put_fpu(ctxt);
1085
1086         ctxt->dst.val = fcw;
1087
1088         return X86EMUL_CONTINUE;
1089 }
1090
1091 static int em_fnstsw(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1092 {
1093         u16 fsw;
1094
1095         if (ctxt->ops->get_cr(ctxt, 0) & (X86_CR0_TS | X86_CR0_EM))
1096                 return emulate_nm(ctxt);
1097
1098         ctxt->ops->get_fpu(ctxt);
1099         asm volatile("fnstsw %0": "+m"(fsw));
1100         ctxt->ops->put_fpu(ctxt);
1101
1102         ctxt->dst.val = fsw;
1103
1104         return X86EMUL_CONTINUE;
1105 }
1106
1107 static void decode_register_operand(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1108                                     struct operand *op)
1109 {
1110         unsigned reg = ctxt->modrm_reg;
1111
1112         if (!(ctxt->d & ModRM))
1113                 reg = (ctxt->b & 7) | ((ctxt->rex_prefix & 1) << 3);
1114
1115         if (ctxt->d & Sse) {
1116                 op->type = OP_XMM;
1117                 op->bytes = 16;
1118                 op->addr.xmm = reg;
1119                 read_sse_reg(ctxt, &op->vec_val, reg);
1120                 return;
1121         }
1122         if (ctxt->d & Mmx) {
1123                 reg &= 7;
1124                 op->type = OP_MM;
1125                 op->bytes = 8;
1126                 op->addr.mm = reg;
1127                 return;
1128         }
1129
1130         op->type = OP_REG;
1131         op->bytes = (ctxt->d & ByteOp) ? 1 : ctxt->op_bytes;
1132         op->addr.reg = decode_register(ctxt, reg, ctxt->d & ByteOp);
1133
1134         fetch_register_operand(op);
1135         op->orig_val = op->val;
1136 }
1137
1138 static void adjust_modrm_seg(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int base_reg)
1139 {
1140         if (base_reg == VCPU_REGS_RSP || base_reg == VCPU_REGS_RBP)
1141                 ctxt->modrm_seg = VCPU_SREG_SS;
1142 }
1143
1144 static int decode_modrm(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1145                         struct operand *op)
1146 {
1147         u8 sib;
1148         int index_reg, base_reg, scale;
1149         int rc = X86EMUL_CONTINUE;
1150         ulong modrm_ea = 0;
1151
1152         ctxt->modrm_reg = ((ctxt->rex_prefix << 1) & 8); /* REX.R */
1153         index_reg = (ctxt->rex_prefix << 2) & 8; /* REX.X */
1154         base_reg = (ctxt->rex_prefix << 3) & 8; /* REX.B */
1155
1156         ctxt->modrm_mod = (ctxt->modrm & 0xc0) >> 6;
1157         ctxt->modrm_reg |= (ctxt->modrm & 0x38) >> 3;
1158         ctxt->modrm_rm = base_reg | (ctxt->modrm & 0x07);
1159         ctxt->modrm_seg = VCPU_SREG_DS;
1160
1161         if (ctxt->modrm_mod == 3 || (ctxt->d & NoMod)) {
1162                 op->type = OP_REG;
1163                 op->bytes = (ctxt->d & ByteOp) ? 1 : ctxt->op_bytes;
1164                 op->addr.reg = decode_register(ctxt, ctxt->modrm_rm,
1165                                 ctxt->d & ByteOp);
1166                 if (ctxt->d & Sse) {
1167                         op->type = OP_XMM;
1168                         op->bytes = 16;
1169                         op->addr.xmm = ctxt->modrm_rm;
1170                         read_sse_reg(ctxt, &op->vec_val, ctxt->modrm_rm);
1171                         return rc;
1172                 }
1173                 if (ctxt->d & Mmx) {
1174                         op->type = OP_MM;
1175                         op->bytes = 8;
1176                         op->addr.mm = ctxt->modrm_rm & 7;
1177                         return rc;
1178                 }
1179                 fetch_register_operand(op);
1180                 return rc;
1181         }
1182
1183         op->type = OP_MEM;
1184
1185         if (ctxt->ad_bytes == 2) {
1186                 unsigned bx = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RBX);
1187                 unsigned bp = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RBP);
1188                 unsigned si = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RSI);
1189                 unsigned di = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RDI);
1190
1191                 /* 16-bit ModR/M decode. */
1192                 switch (ctxt->modrm_mod) {
1193                 case 0:
1194                         if (ctxt->modrm_rm == 6)
1195                                 modrm_ea += insn_fetch(u16, ctxt);
1196                         break;
1197                 case 1:
1198                         modrm_ea += insn_fetch(s8, ctxt);
1199                         break;
1200                 case 2:
1201                         modrm_ea += insn_fetch(u16, ctxt);
1202                         break;
1203                 }
1204                 switch (ctxt->modrm_rm) {
1205                 case 0:
1206                         modrm_ea += bx + si;
1207                         break;
1208                 case 1:
1209                         modrm_ea += bx + di;
1210                         break;
1211                 case 2:
1212                         modrm_ea += bp + si;
1213                         break;
1214                 case 3:
1215                         modrm_ea += bp + di;
1216                         break;
1217                 case 4:
1218                         modrm_ea += si;
1219                         break;
1220                 case 5:
1221                         modrm_ea += di;
1222                         break;
1223                 case 6:
1224                         if (ctxt->modrm_mod != 0)
1225                                 modrm_ea += bp;
1226                         break;
1227                 case 7:
1228                         modrm_ea += bx;
1229                         break;
1230                 }
1231                 if (ctxt->modrm_rm == 2 || ctxt->modrm_rm == 3 ||
1232                     (ctxt->modrm_rm == 6 && ctxt->modrm_mod != 0))
1233                         ctxt->modrm_seg = VCPU_SREG_SS;
1234                 modrm_ea = (u16)modrm_ea;
1235         } else {
1236                 /* 32/64-bit ModR/M decode. */
1237                 if ((ctxt->modrm_rm & 7) == 4) {
1238                         sib = insn_fetch(u8, ctxt);
1239                         index_reg |= (sib >> 3) & 7;
1240                         base_reg |= sib & 7;
1241                         scale = sib >> 6;
1242
1243                         if ((base_reg & 7) == 5 && ctxt->modrm_mod == 0)
1244                                 modrm_ea += insn_fetch(s32, ctxt);
1245                         else {
1246                                 modrm_ea += reg_read(ctxt, base_reg);
1247                                 adjust_modrm_seg(ctxt, base_reg);
1248                                 /* Increment ESP on POP [ESP] */
1249                                 if ((ctxt->d & IncSP) &&
1250                                     base_reg == VCPU_REGS_RSP)
1251                                         modrm_ea += ctxt->op_bytes;
1252                         }
1253                         if (index_reg != 4)
1254                                 modrm_ea += reg_read(ctxt, index_reg) << scale;
1255                 } else if ((ctxt->modrm_rm & 7) == 5 && ctxt->modrm_mod == 0) {
1256                         modrm_ea += insn_fetch(s32, ctxt);
1257                         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64)
1258                                 ctxt->rip_relative = 1;
1259                 } else {
1260                         base_reg = ctxt->modrm_rm;
1261                         modrm_ea += reg_read(ctxt, base_reg);
1262                         adjust_modrm_seg(ctxt, base_reg);
1263                 }
1264                 switch (ctxt->modrm_mod) {
1265                 case 1:
1266                         modrm_ea += insn_fetch(s8, ctxt);
1267                         break;
1268                 case 2:
1269                         modrm_ea += insn_fetch(s32, ctxt);
1270                         break;
1271                 }
1272         }
1273         op->addr.mem.ea = modrm_ea;
1274         if (ctxt->ad_bytes != 8)
1275                 ctxt->memop.addr.mem.ea = (u32)ctxt->memop.addr.mem.ea;
1276
1277 done:
1278         return rc;
1279 }
1280
1281 static int decode_abs(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1282                       struct operand *op)
1283 {
1284         int rc = X86EMUL_CONTINUE;
1285
1286         op->type = OP_MEM;
1287         switch (ctxt->ad_bytes) {
1288         case 2:
1289                 op->addr.mem.ea = insn_fetch(u16, ctxt);
1290                 break;
1291         case 4:
1292                 op->addr.mem.ea = insn_fetch(u32, ctxt);
1293                 break;
1294         case 8:
1295                 op->addr.mem.ea = insn_fetch(u64, ctxt);
1296                 break;
1297         }
1298 done:
1299         return rc;
1300 }
1301
1302 static void fetch_bit_operand(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1303 {
1304         long sv = 0, mask;
1305
1306         if (ctxt->dst.type == OP_MEM && ctxt->src.type == OP_REG) {
1307                 mask = ~((long)ctxt->dst.bytes * 8 - 1);
1308
1309                 if (ctxt->src.bytes == 2)
1310                         sv = (s16)ctxt->src.val & (s16)mask;
1311                 else if (ctxt->src.bytes == 4)
1312                         sv = (s32)ctxt->src.val & (s32)mask;
1313                 else
1314                         sv = (s64)ctxt->src.val & (s64)mask;
1315
1316                 ctxt->dst.addr.mem.ea = address_mask(ctxt,
1317                                            ctxt->dst.addr.mem.ea + (sv >> 3));
1318         }
1319
1320         /* only subword offset */
1321         ctxt->src.val &= (ctxt->dst.bytes << 3) - 1;
1322 }
1323
1324 static int read_emulated(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1325                          unsigned long addr, void *dest, unsigned size)
1326 {
1327         int rc;
1328         struct read_cache *mc = &ctxt->mem_read;
1329
1330         if (mc->pos < mc->end)
1331                 goto read_cached;
1332
1333         WARN_ON((mc->end + size) >= sizeof(mc->data));
1334
1335         rc = ctxt->ops->read_emulated(ctxt, addr, mc->data + mc->end, size,
1336                                       &ctxt->exception);
1337         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1338                 return rc;
1339
1340         mc->end += size;
1341
1342 read_cached:
1343         memcpy(dest, mc->data + mc->pos, size);
1344         mc->pos += size;
1345         return X86EMUL_CONTINUE;
1346 }
1347
1348 static int segmented_read(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1349                           struct segmented_address addr,
1350                           void *data,
1351                           unsigned size)
1352 {
1353         int rc;
1354         ulong linear;
1355
1356         rc = linearize(ctxt, addr, size, false, &linear);
1357         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1358                 return rc;
1359         return read_emulated(ctxt, linear, data, size);
1360 }
1361
1362 static int segmented_write(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1363                            struct segmented_address addr,
1364                            const void *data,
1365                            unsigned size)
1366 {
1367         int rc;
1368         ulong linear;
1369
1370         rc = linearize(ctxt, addr, size, true, &linear);
1371         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1372                 return rc;
1373         return ctxt->ops->write_emulated(ctxt, linear, data, size,
1374                                          &ctxt->exception);
1375 }
1376
1377 static int segmented_cmpxchg(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1378                              struct segmented_address addr,
1379                              const void *orig_data, const void *data,
1380                              unsigned size)
1381 {
1382         int rc;
1383         ulong linear;
1384
1385         rc = linearize(ctxt, addr, size, true, &linear);
1386         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1387                 return rc;
1388         return ctxt->ops->cmpxchg_emulated(ctxt, linear, orig_data, data,
1389                                            size, &ctxt->exception);
1390 }
1391
1392 static int pio_in_emulated(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1393                            unsigned int size, unsigned short port,
1394                            void *dest)
1395 {
1396         struct read_cache *rc = &ctxt->io_read;
1397
1398         if (rc->pos == rc->end) { /* refill pio read ahead */
1399                 unsigned int in_page, n;
1400                 unsigned int count = ctxt->rep_prefix ?
1401                         address_mask(ctxt, reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RCX)) : 1;
1402                 in_page = (ctxt->eflags & EFLG_DF) ?
1403                         offset_in_page(reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RDI)) :
1404                         PAGE_SIZE - offset_in_page(reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RDI));
1405                 n = min3(in_page, (unsigned int)sizeof(rc->data) / size, count);
1406                 if (n == 0)
1407                         n = 1;
1408                 rc->pos = rc->end = 0;
1409                 if (!ctxt->ops->pio_in_emulated(ctxt, size, port, rc->data, n))
1410                         return 0;
1411                 rc->end = n * size;
1412         }
1413
1414         if (ctxt->rep_prefix && (ctxt->d & String) &&
1415             !(ctxt->eflags & EFLG_DF)) {
1416                 ctxt->dst.data = rc->data + rc->pos;
1417                 ctxt->dst.type = OP_MEM_STR;
1418                 ctxt->dst.count = (rc->end - rc->pos) / size;
1419                 rc->pos = rc->end;
1420         } else {
1421                 memcpy(dest, rc->data + rc->pos, size);
1422                 rc->pos += size;
1423         }
1424         return 1;
1425 }
1426
1427 static int read_interrupt_descriptor(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1428                                      u16 index, struct desc_struct *desc)
1429 {
1430         struct desc_ptr dt;
1431         ulong addr;
1432
1433         ctxt->ops->get_idt(ctxt, &dt);
1434
1435         if (dt.size < index * 8 + 7)
1436                 return emulate_gp(ctxt, index << 3 | 0x2);
1437
1438         addr = dt.address + index * 8;
1439         return ctxt->ops->read_std(ctxt, addr, desc, sizeof *desc,
1440                                    &ctxt->exception);
1441 }
1442
1443 static void get_descriptor_table_ptr(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1444                                      u16 selector, struct desc_ptr *dt)
1445 {
1446         const struct x86_emulate_ops *ops = ctxt->ops;
1447         u32 base3 = 0;
1448
1449         if (selector & 1 << 2) {
1450                 struct desc_struct desc;
1451                 u16 sel;
1452
1453                 memset (dt, 0, sizeof *dt);
1454                 if (!ops->get_segment(ctxt, &sel, &desc, &base3,
1455                                       VCPU_SREG_LDTR))
1456                         return;
1457
1458                 dt->size = desc_limit_scaled(&desc); /* what if limit > 65535? */
1459                 dt->address = get_desc_base(&desc) | ((u64)base3 << 32);
1460         } else
1461                 ops->get_gdt(ctxt, dt);
1462 }
1463
1464 static int get_descriptor_ptr(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1465                               u16 selector, ulong *desc_addr_p)
1466 {
1467         struct desc_ptr dt;
1468         u16 index = selector >> 3;
1469         ulong addr;
1470
1471         get_descriptor_table_ptr(ctxt, selector, &dt);
1472
1473         if (dt.size < index * 8 + 7)
1474                 return emulate_gp(ctxt, selector & 0xfffc);
1475
1476         addr = dt.address + index * 8;
1477
1478 #ifdef CONFIG_X86_64
1479         if (addr >> 32 != 0) {
1480                 u64 efer = 0;
1481
1482                 ctxt->ops->get_msr(ctxt, MSR_EFER, &efer);
1483                 if (!(efer & EFER_LMA))
1484                         addr &= (u32)-1;
1485         }
1486 #endif
1487
1488         *desc_addr_p = addr;
1489         return X86EMUL_CONTINUE;
1490 }
1491
1492 /* allowed just for 8 bytes segments */
1493 static int read_segment_descriptor(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1494                                    u16 selector, struct desc_struct *desc,
1495                                    ulong *desc_addr_p)
1496 {
1497         int rc;
1498
1499         rc = get_descriptor_ptr(ctxt, selector, desc_addr_p);
1500         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1501                 return rc;
1502
1503         return ctxt->ops->read_std(ctxt, *desc_addr_p, desc, sizeof(*desc),
1504                                    &ctxt->exception);
1505 }
1506
1507 /* allowed just for 8 bytes segments */
1508 static int write_segment_descriptor(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1509                                     u16 selector, struct desc_struct *desc)
1510 {
1511         int rc;
1512         ulong addr;
1513
1514         rc = get_descriptor_ptr(ctxt, selector, &addr);
1515         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1516                 return rc;
1517
1518         return ctxt->ops->write_std(ctxt, addr, desc, sizeof *desc,
1519                                     &ctxt->exception);
1520 }
1521
1522 /* Does not support long mode */
1523 static int __load_segment_descriptor(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1524                                      u16 selector, int seg, u8 cpl,
1525                                      enum x86_transfer_type transfer,
1526                                      struct desc_struct *desc)
1527 {
1528         struct desc_struct seg_desc, old_desc;
1529         u8 dpl, rpl;
1530         unsigned err_vec = GP_VECTOR;
1531         u32 err_code = 0;
1532         bool null_selector = !(selector & ~0x3); /* 0000-0003 are null */
1533         ulong desc_addr;
1534         int ret;
1535         u16 dummy;
1536         u32 base3 = 0;
1537
1538         memset(&seg_desc, 0, sizeof seg_desc);
1539
1540         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_REAL) {
1541                 /* set real mode segment descriptor (keep limit etc. for
1542                  * unreal mode) */
1543                 ctxt->ops->get_segment(ctxt, &dummy, &seg_desc, NULL, seg);
1544                 set_desc_base(&seg_desc, selector << 4);
1545                 goto load;
1546         } else if (seg <= VCPU_SREG_GS && ctxt->mode == X86EMUL_MODE_VM86) {
1547                 /* VM86 needs a clean new segment descriptor */
1548                 set_desc_base(&seg_desc, selector << 4);
1549                 set_desc_limit(&seg_desc, 0xffff);
1550                 seg_desc.type = 3;
1551                 seg_desc.p = 1;
1552                 seg_desc.s = 1;
1553                 seg_desc.dpl = 3;
1554                 goto load;
1555         }
1556
1557         rpl = selector & 3;
1558
1559         /* NULL selector is not valid for TR, CS and SS (except for long mode) */
1560         if ((seg == VCPU_SREG_CS
1561              || (seg == VCPU_SREG_SS
1562                  && (ctxt->mode != X86EMUL_MODE_PROT64 || rpl != cpl))
1563              || seg == VCPU_SREG_TR)
1564             && null_selector)
1565                 goto exception;
1566
1567         /* TR should be in GDT only */
1568         if (seg == VCPU_SREG_TR && (selector & (1 << 2)))
1569                 goto exception;
1570
1571         if (null_selector) /* for NULL selector skip all following checks */
1572                 goto load;
1573
1574         ret = read_segment_descriptor(ctxt, selector, &seg_desc, &desc_addr);
1575         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
1576                 return ret;
1577
1578         err_code = selector & 0xfffc;
1579         err_vec = (transfer == X86_TRANSFER_TASK_SWITCH) ? TS_VECTOR :
1580                                                            GP_VECTOR;
1581
1582         /* can't load system descriptor into segment selector */
1583         if (seg <= VCPU_SREG_GS && !seg_desc.s) {
1584                 if (transfer == X86_TRANSFER_CALL_JMP)
1585                         return X86EMUL_UNHANDLEABLE;
1586                 goto exception;
1587         }
1588
1589         if (!seg_desc.p) {
1590                 err_vec = (seg == VCPU_SREG_SS) ? SS_VECTOR : NP_VECTOR;
1591                 goto exception;
1592         }
1593
1594         dpl = seg_desc.dpl;
1595
1596         switch (seg) {
1597         case VCPU_SREG_SS:
1598                 /*
1599                  * segment is not a writable data segment or segment
1600                  * selector's RPL != CPL or segment selector's RPL != CPL
1601                  */
1602                 if (rpl != cpl || (seg_desc.type & 0xa) != 0x2 || dpl != cpl)
1603                         goto exception;
1604                 break;
1605         case VCPU_SREG_CS:
1606                 if (!(seg_desc.type & 8))
1607                         goto exception;
1608
1609                 if (seg_desc.type & 4) {
1610                         /* conforming */
1611                         if (dpl > cpl)
1612                                 goto exception;
1613                 } else {
1614                         /* nonconforming */
1615                         if (rpl > cpl || dpl != cpl)
1616                                 goto exception;
1617                 }
1618                 /* in long-mode d/b must be clear if l is set */
1619                 if (seg_desc.d && seg_desc.l) {
1620                         u64 efer = 0;
1621
1622                         ctxt->ops->get_msr(ctxt, MSR_EFER, &efer);
1623                         if (efer & EFER_LMA)
1624                                 goto exception;
1625                 }
1626
1627                 /* CS(RPL) <- CPL */
1628                 selector = (selector & 0xfffc) | cpl;
1629                 break;
1630         case VCPU_SREG_TR:
1631                 if (seg_desc.s || (seg_desc.type != 1 && seg_desc.type != 9))
1632                         goto exception;
1633                 old_desc = seg_desc;
1634                 seg_desc.type |= 2; /* busy */
1635                 ret = ctxt->ops->cmpxchg_emulated(ctxt, desc_addr, &old_desc, &seg_desc,
1636                                                   sizeof(seg_desc), &ctxt->exception);
1637                 if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
1638                         return ret;
1639                 break;
1640         case VCPU_SREG_LDTR:
1641                 if (seg_desc.s || seg_desc.type != 2)
1642                         goto exception;
1643                 break;
1644         default: /*  DS, ES, FS, or GS */
1645                 /*
1646                  * segment is not a data or readable code segment or
1647                  * ((segment is a data or nonconforming code segment)
1648                  * and (both RPL and CPL > DPL))
1649                  */
1650                 if ((seg_desc.type & 0xa) == 0x8 ||
1651                     (((seg_desc.type & 0xc) != 0xc) &&
1652                      (rpl > dpl && cpl > dpl)))
1653                         goto exception;
1654                 break;
1655         }
1656
1657         if (seg_desc.s) {
1658                 /* mark segment as accessed */
1659                 if (!(seg_desc.type & 1)) {
1660                         seg_desc.type |= 1;
1661                         ret = write_segment_descriptor(ctxt, selector,
1662                                                        &seg_desc);
1663                         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
1664                                 return ret;
1665                 }
1666         } else if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64) {
1667                 ret = ctxt->ops->read_std(ctxt, desc_addr+8, &base3,
1668                                 sizeof(base3), &ctxt->exception);
1669                 if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
1670                         return ret;
1671                 if (is_noncanonical_address(get_desc_base(&seg_desc) |
1672                                              ((u64)base3 << 32)))
1673                         return emulate_gp(ctxt, 0);
1674         }
1675 load:
1676         ctxt->ops->set_segment(ctxt, selector, &seg_desc, base3, seg);
1677         if (desc)
1678                 *desc = seg_desc;
1679         return X86EMUL_CONTINUE;
1680 exception:
1681         return emulate_exception(ctxt, err_vec, err_code, true);
1682 }
1683
1684 static int load_segment_descriptor(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1685                                    u16 selector, int seg)
1686 {
1687         u8 cpl = ctxt->ops->cpl(ctxt);
1688         return __load_segment_descriptor(ctxt, selector, seg, cpl,
1689                                          X86_TRANSFER_NONE, NULL);
1690 }
1691
1692 static void write_register_operand(struct operand *op)
1693 {
1694         /* The 4-byte case *is* correct: in 64-bit mode we zero-extend. */
1695         switch (op->bytes) {
1696         case 1:
1697                 *(u8 *)op->addr.reg = (u8)op->val;
1698                 break;
1699         case 2:
1700                 *(u16 *)op->addr.reg = (u16)op->val;
1701                 break;
1702         case 4:
1703                 *op->addr.reg = (u32)op->val;
1704                 break;  /* 64b: zero-extend */
1705         case 8:
1706                 *op->addr.reg = op->val;
1707                 break;
1708         }
1709 }
1710
1711 static int writeback(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, struct operand *op)
1712 {
1713         switch (op->type) {
1714         case OP_REG:
1715                 write_register_operand(op);
1716                 break;
1717         case OP_MEM:
1718                 if (ctxt->lock_prefix)
1719                         return segmented_cmpxchg(ctxt,
1720                                                  op->addr.mem,
1721                                                  &op->orig_val,
1722                                                  &op->val,
1723                                                  op->bytes);
1724                 else
1725                         return segmented_write(ctxt,
1726                                                op->addr.mem,
1727                                                &op->val,
1728                                                op->bytes);
1729                 break;
1730         case OP_MEM_STR:
1731                 return segmented_write(ctxt,
1732                                        op->addr.mem,
1733                                        op->data,
1734                                        op->bytes * op->count);
1735                 break;
1736         case OP_XMM:
1737                 write_sse_reg(ctxt, &op->vec_val, op->addr.xmm);
1738                 break;
1739         case OP_MM:
1740                 write_mmx_reg(ctxt, &op->mm_val, op->addr.mm);
1741                 break;
1742         case OP_NONE:
1743                 /* no writeback */
1744                 break;
1745         default:
1746                 break;
1747         }
1748         return X86EMUL_CONTINUE;
1749 }
1750
1751 static int push(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, void *data, int bytes)
1752 {
1753         struct segmented_address addr;
1754
1755         rsp_increment(ctxt, -bytes);
1756         addr.ea = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RSP) & stack_mask(ctxt);
1757         addr.seg = VCPU_SREG_SS;
1758
1759         return segmented_write(ctxt, addr, data, bytes);
1760 }
1761
1762 static int em_push(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1763 {
1764         /* Disable writeback. */
1765         ctxt->dst.type = OP_NONE;
1766         return push(ctxt, &ctxt->src.val, ctxt->op_bytes);
1767 }
1768
1769 static int emulate_pop(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1770                        void *dest, int len)
1771 {
1772         int rc;
1773         struct segmented_address addr;
1774
1775         addr.ea = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RSP) & stack_mask(ctxt);
1776         addr.seg = VCPU_SREG_SS;
1777         rc = segmented_read(ctxt, addr, dest, len);
1778         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1779                 return rc;
1780
1781         rsp_increment(ctxt, len);
1782         return rc;
1783 }
1784
1785 static int em_pop(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1786 {
1787         return emulate_pop(ctxt, &ctxt->dst.val, ctxt->op_bytes);
1788 }
1789
1790 static int emulate_popf(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1791                         void *dest, int len)
1792 {
1793         int rc;
1794         unsigned long val, change_mask;
1795         int iopl = (ctxt->eflags & X86_EFLAGS_IOPL) >> IOPL_SHIFT;
1796         int cpl = ctxt->ops->cpl(ctxt);
1797
1798         rc = emulate_pop(ctxt, &val, len);
1799         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1800                 return rc;
1801
1802         change_mask = EFLG_CF | EFLG_PF | EFLG_AF | EFLG_ZF | EFLG_SF | EFLG_OF
1803                 | EFLG_TF | EFLG_DF | EFLG_NT | EFLG_AC | EFLG_ID;
1804
1805         switch(ctxt->mode) {
1806         case X86EMUL_MODE_PROT64:
1807         case X86EMUL_MODE_PROT32:
1808         case X86EMUL_MODE_PROT16:
1809                 if (cpl == 0)
1810                         change_mask |= EFLG_IOPL;
1811                 if (cpl <= iopl)
1812                         change_mask |= EFLG_IF;
1813                 break;
1814         case X86EMUL_MODE_VM86:
1815                 if (iopl < 3)
1816                         return emulate_gp(ctxt, 0);
1817                 change_mask |= EFLG_IF;
1818                 break;
1819         default: /* real mode */
1820                 change_mask |= (EFLG_IOPL | EFLG_IF);
1821                 break;
1822         }
1823
1824         *(unsigned long *)dest =
1825                 (ctxt->eflags & ~change_mask) | (val & change_mask);
1826
1827         return rc;
1828 }
1829
1830 static int em_popf(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1831 {
1832         ctxt->dst.type = OP_REG;
1833         ctxt->dst.addr.reg = &ctxt->eflags;
1834         ctxt->dst.bytes = ctxt->op_bytes;
1835         return emulate_popf(ctxt, &ctxt->dst.val, ctxt->op_bytes);
1836 }
1837
1838 static int em_enter(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1839 {
1840         int rc;
1841         unsigned frame_size = ctxt->src.val;
1842         unsigned nesting_level = ctxt->src2.val & 31;
1843         ulong rbp;
1844
1845         if (nesting_level)
1846                 return X86EMUL_UNHANDLEABLE;
1847
1848         rbp = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RBP);
1849         rc = push(ctxt, &rbp, stack_size(ctxt));
1850         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1851                 return rc;
1852         assign_masked(reg_rmw(ctxt, VCPU_REGS_RBP), reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RSP),
1853                       stack_mask(ctxt));
1854         assign_masked(reg_rmw(ctxt, VCPU_REGS_RSP),
1855                       reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RSP) - frame_size,
1856                       stack_mask(ctxt));
1857         return X86EMUL_CONTINUE;
1858 }
1859
1860 static int em_leave(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1861 {
1862         assign_masked(reg_rmw(ctxt, VCPU_REGS_RSP), reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RBP),
1863                       stack_mask(ctxt));
1864         return emulate_pop(ctxt, reg_rmw(ctxt, VCPU_REGS_RBP), ctxt->op_bytes);
1865 }
1866
1867 static int em_push_sreg(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1868 {
1869         int seg = ctxt->src2.val;
1870
1871         ctxt->src.val = get_segment_selector(ctxt, seg);
1872         if (ctxt->op_bytes == 4) {
1873                 rsp_increment(ctxt, -2);
1874                 ctxt->op_bytes = 2;
1875         }
1876
1877         return em_push(ctxt);
1878 }
1879
1880 static int em_pop_sreg(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1881 {
1882         int seg = ctxt->src2.val;
1883         unsigned long selector;
1884         int rc;
1885
1886         rc = emulate_pop(ctxt, &selector, 2);
1887         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1888                 return rc;
1889
1890         if (ctxt->modrm_reg == VCPU_SREG_SS)
1891                 ctxt->interruptibility = KVM_X86_SHADOW_INT_MOV_SS;
1892         if (ctxt->op_bytes > 2)
1893                 rsp_increment(ctxt, ctxt->op_bytes - 2);
1894
1895         rc = load_segment_descriptor(ctxt, (u16)selector, seg);
1896         return rc;
1897 }
1898
1899 static int em_pusha(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1900 {
1901         unsigned long old_esp = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RSP);
1902         int rc = X86EMUL_CONTINUE;
1903         int reg = VCPU_REGS_RAX;
1904
1905         while (reg <= VCPU_REGS_RDI) {
1906                 (reg == VCPU_REGS_RSP) ?
1907                 (ctxt->src.val = old_esp) : (ctxt->src.val = reg_read(ctxt, reg));
1908
1909                 rc = em_push(ctxt);
1910                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1911                         return rc;
1912
1913                 ++reg;
1914         }
1915
1916         return rc;
1917 }
1918
1919 static int em_pushf(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1920 {
1921         ctxt->src.val = (unsigned long)ctxt->eflags & ~EFLG_VM;
1922         return em_push(ctxt);
1923 }
1924
1925 static int em_popa(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1926 {
1927         int rc = X86EMUL_CONTINUE;
1928         int reg = VCPU_REGS_RDI;
1929
1930         while (reg >= VCPU_REGS_RAX) {
1931                 if (reg == VCPU_REGS_RSP) {
1932                         rsp_increment(ctxt, ctxt->op_bytes);
1933                         --reg;
1934                 }
1935
1936                 rc = emulate_pop(ctxt, reg_rmw(ctxt, reg), ctxt->op_bytes);
1937                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1938                         break;
1939                 --reg;
1940         }
1941         return rc;
1942 }
1943
1944 static int __emulate_int_real(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int irq)
1945 {
1946         const struct x86_emulate_ops *ops = ctxt->ops;
1947         int rc;
1948         struct desc_ptr dt;
1949         gva_t cs_addr;
1950         gva_t eip_addr;
1951         u16 cs, eip;
1952
1953         /* TODO: Add limit checks */
1954         ctxt->src.val = ctxt->eflags;
1955         rc = em_push(ctxt);
1956         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1957                 return rc;
1958
1959         ctxt->eflags &= ~(EFLG_IF | EFLG_TF | EFLG_AC);
1960
1961         ctxt->src.val = get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_CS);
1962         rc = em_push(ctxt);
1963         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1964                 return rc;
1965
1966         ctxt->src.val = ctxt->_eip;
1967         rc = em_push(ctxt);
1968         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1969                 return rc;
1970
1971         ops->get_idt(ctxt, &dt);
1972
1973         eip_addr = dt.address + (irq << 2);
1974         cs_addr = dt.address + (irq << 2) + 2;
1975
1976         rc = ops->read_std(ctxt, cs_addr, &cs, 2, &ctxt->exception);
1977         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1978                 return rc;
1979
1980         rc = ops->read_std(ctxt, eip_addr, &eip, 2, &ctxt->exception);
1981         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1982                 return rc;
1983
1984         rc = load_segment_descriptor(ctxt, cs, VCPU_SREG_CS);
1985         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1986                 return rc;
1987
1988         ctxt->_eip = eip;
1989
1990         return rc;
1991 }
1992
1993 int emulate_int_real(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int irq)
1994 {
1995         int rc;
1996
1997         invalidate_registers(ctxt);
1998         rc = __emulate_int_real(ctxt, irq);
1999         if (rc == X86EMUL_CONTINUE)
2000                 writeback_registers(ctxt);
2001         return rc;
2002 }
2003
2004 static int emulate_int(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int irq)
2005 {
2006         switch(ctxt->mode) {
2007         case X86EMUL_MODE_REAL:
2008                 return __emulate_int_real(ctxt, irq);
2009         case X86EMUL_MODE_VM86:
2010         case X86EMUL_MODE_PROT16:
2011         case X86EMUL_MODE_PROT32:
2012         case X86EMUL_MODE_PROT64:
2013         default:
2014                 /* Protected mode interrupts unimplemented yet */
2015                 return X86EMUL_UNHANDLEABLE;
2016         }
2017 }
2018
2019 static int emulate_iret_real(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2020 {
2021         int rc = X86EMUL_CONTINUE;
2022         unsigned long temp_eip = 0;
2023         unsigned long temp_eflags = 0;
2024         unsigned long cs = 0;
2025         unsigned long mask = EFLG_CF | EFLG_PF | EFLG_AF | EFLG_ZF | EFLG_SF | EFLG_TF |
2026                              EFLG_IF | EFLG_DF | EFLG_OF | EFLG_IOPL | EFLG_NT | EFLG_RF |
2027                              EFLG_AC | EFLG_ID | (1 << 1); /* Last one is the reserved bit */
2028         unsigned long vm86_mask = EFLG_VM | EFLG_VIF | EFLG_VIP;
2029
2030         /* TODO: Add stack limit check */
2031
2032         rc = emulate_pop(ctxt, &temp_eip, ctxt->op_bytes);
2033
2034         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2035                 return rc;
2036
2037         if (temp_eip & ~0xffff)
2038                 return emulate_gp(ctxt, 0);
2039
2040         rc = emulate_pop(ctxt, &cs, ctxt->op_bytes);
2041
2042         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2043                 return rc;
2044
2045         rc = emulate_pop(ctxt, &temp_eflags, ctxt->op_bytes);
2046
2047         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2048                 return rc;
2049
2050         rc = load_segment_descriptor(ctxt, (u16)cs, VCPU_SREG_CS);
2051
2052         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2053                 return rc;
2054
2055         ctxt->_eip = temp_eip;
2056
2057
2058         if (ctxt->op_bytes == 4)
2059                 ctxt->eflags = ((temp_eflags & mask) | (ctxt->eflags & vm86_mask));
2060         else if (ctxt->op_bytes == 2) {
2061                 ctxt->eflags &= ~0xffff;
2062                 ctxt->eflags |= temp_eflags;
2063         }
2064
2065         ctxt->eflags &= ~EFLG_RESERVED_ZEROS_MASK; /* Clear reserved zeros */
2066         ctxt->eflags |= EFLG_RESERVED_ONE_MASK;
2067         ctxt->ops->set_nmi_mask(ctxt, false);
2068
2069         return rc;
2070 }
2071
2072 static int em_iret(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2073 {
2074         switch(ctxt->mode) {
2075         case X86EMUL_MODE_REAL:
2076                 return emulate_iret_real(ctxt);
2077         case X86EMUL_MODE_VM86:
2078         case X86EMUL_MODE_PROT16:
2079         case X86EMUL_MODE_PROT32:
2080         case X86EMUL_MODE_PROT64:
2081         default:
2082                 /* iret from protected mode unimplemented yet */
2083                 return X86EMUL_UNHANDLEABLE;
2084         }
2085 }
2086
2087 static int em_jmp_far(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2088 {
2089         int rc;
2090         unsigned short sel, old_sel;
2091         struct desc_struct old_desc, new_desc;
2092         const struct x86_emulate_ops *ops = ctxt->ops;
2093         u8 cpl = ctxt->ops->cpl(ctxt);
2094
2095         /* Assignment of RIP may only fail in 64-bit mode */
2096         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64)
2097                 ops->get_segment(ctxt, &old_sel, &old_desc, NULL,
2098                                  VCPU_SREG_CS);
2099
2100         memcpy(&sel, ctxt->src.valptr + ctxt->op_bytes, 2);
2101
2102         rc = __load_segment_descriptor(ctxt, sel, VCPU_SREG_CS, cpl,
2103                                        X86_TRANSFER_CALL_JMP,
2104                                        &new_desc);
2105         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2106                 return rc;
2107
2108         rc = assign_eip_far(ctxt, ctxt->src.val, &new_desc);
2109         if (rc != X86EMUL_CONTINUE) {
2110                 WARN_ON(ctxt->mode != X86EMUL_MODE_PROT64);
2111                 /* assigning eip failed; restore the old cs */
2112                 ops->set_segment(ctxt, old_sel, &old_desc, 0, VCPU_SREG_CS);
2113                 return rc;
2114         }
2115         return rc;
2116 }
2117
2118 static int em_jmp_abs(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2119 {
2120         return assign_eip_near(ctxt, ctxt->src.val);
2121 }
2122
2123 static int em_call_near_abs(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2124 {
2125         int rc;
2126         long int old_eip;
2127
2128         old_eip = ctxt->_eip;
2129         rc = assign_eip_near(ctxt, ctxt->src.val);
2130         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2131                 return rc;
2132         ctxt->src.val = old_eip;
2133         rc = em_push(ctxt);
2134         return rc;
2135 }
2136
2137 static int em_cmpxchg8b(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2138 {
2139         u64 old = ctxt->dst.orig_val64;
2140
2141         if (ctxt->dst.bytes == 16)
2142                 return X86EMUL_UNHANDLEABLE;
2143
2144         if (((u32) (old >> 0) != (u32) reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RAX)) ||
2145             ((u32) (old >> 32) != (u32) reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RDX))) {
2146                 *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RAX) = (u32) (old >> 0);
2147                 *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RDX) = (u32) (old >> 32);
2148                 ctxt->eflags &= ~EFLG_ZF;
2149         } else {
2150                 ctxt->dst.val64 = ((u64)reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RCX) << 32) |
2151                         (u32) reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RBX);
2152
2153                 ctxt->eflags |= EFLG_ZF;
2154         }
2155         return X86EMUL_CONTINUE;
2156 }
2157
2158 static int em_ret(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2159 {
2160         int rc;
2161         unsigned long eip;
2162
2163         rc = emulate_pop(ctxt, &eip, ctxt->op_bytes);
2164         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2165                 return rc;
2166
2167         return assign_eip_near(ctxt, eip);
2168 }
2169
2170 static int em_ret_far(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2171 {
2172         int rc;
2173         unsigned long eip, cs;
2174         u16 old_cs;
2175         int cpl = ctxt->ops->cpl(ctxt);
2176         struct desc_struct old_desc, new_desc;
2177         const struct x86_emulate_ops *ops = ctxt->ops;
2178
2179         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64)
2180                 ops->get_segment(ctxt, &old_cs, &old_desc, NULL,
2181                                  VCPU_SREG_CS);
2182
2183         rc = emulate_pop(ctxt, &eip, ctxt->op_bytes);
2184         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2185                 return rc;
2186         rc = emulate_pop(ctxt, &cs, ctxt->op_bytes);
2187         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2188                 return rc;
2189         /* Outer-privilege level return is not implemented */
2190         if (ctxt->mode >= X86EMUL_MODE_PROT16 && (cs & 3) > cpl)
2191                 return X86EMUL_UNHANDLEABLE;
2192         rc = __load_segment_descriptor(ctxt, (u16)cs, VCPU_SREG_CS, cpl,
2193                                        X86_TRANSFER_RET,
2194                                        &new_desc);
2195         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2196                 return rc;
2197         rc = assign_eip_far(ctxt, eip, &new_desc);
2198         if (rc != X86EMUL_CONTINUE) {
2199                 WARN_ON(ctxt->mode != X86EMUL_MODE_PROT64);
2200                 ops->set_segment(ctxt, old_cs, &old_desc, 0, VCPU_SREG_CS);
2201         }
2202         return rc;
2203 }
2204
2205 static int em_ret_far_imm(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2206 {
2207         int rc;
2208
2209         rc = em_ret_far(ctxt);
2210         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2211                 return rc;
2212         rsp_increment(ctxt, ctxt->src.val);
2213         return X86EMUL_CONTINUE;
2214 }
2215
2216 static int em_cmpxchg(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2217 {
2218         /* Save real source value, then compare EAX against destination. */
2219         ctxt->dst.orig_val = ctxt->dst.val;
2220         ctxt->dst.val = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RAX);
2221         ctxt->src.orig_val = ctxt->src.val;
2222         ctxt->src.val = ctxt->dst.orig_val;
2223         fastop(ctxt, em_cmp);
2224
2225         if (ctxt->eflags & EFLG_ZF) {
2226                 /* Success: write back to memory; no update of EAX */
2227                 ctxt->src.type = OP_NONE;
2228                 ctxt->dst.val = ctxt->src.orig_val;
2229         } else {
2230                 /* Failure: write the value we saw to EAX. */
2231                 ctxt->src.type = OP_REG;
2232                 ctxt->src.addr.reg = reg_rmw(ctxt, VCPU_REGS_RAX);
2233                 ctxt->src.val = ctxt->dst.orig_val;
2234                 /* Create write-cycle to dest by writing the same value */
2235                 ctxt->dst.val = ctxt->dst.orig_val;
2236         }
2237         return X86EMUL_CONTINUE;
2238 }
2239
2240 static int em_lseg(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2241 {
2242         int seg = ctxt->src2.val;
2243         unsigned short sel;
2244         int rc;
2245
2246         memcpy(&sel, ctxt->src.valptr + ctxt->op_bytes, 2);
2247
2248         rc = load_segment_descriptor(ctxt, sel, seg);
2249         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2250                 return rc;
2251
2252         ctxt->dst.val = ctxt->src.val;
2253         return rc;
2254 }
2255
2256 static void
2257 setup_syscalls_segments(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
2258                         struct desc_struct *cs, struct desc_struct *ss)
2259 {
2260         cs->l = 0;              /* will be adjusted later */
2261         set_desc_base(cs, 0);   /* flat segment */
2262         cs->g = 1;              /* 4kb granularity */
2263         set_desc_limit(cs, 0xfffff);    /* 4GB limit */
2264         cs->type = 0x0b;        /* Read, Execute, Accessed */
2265         cs->s = 1;
2266         cs->dpl = 0;            /* will be adjusted later */
2267         cs->p = 1;
2268         cs->d = 1;
2269         cs->avl = 0;
2270
2271         set_desc_base(ss, 0);   /* flat segment */
2272         set_desc_limit(ss, 0xfffff);    /* 4GB limit */
2273         ss->g = 1;              /* 4kb granularity */
2274         ss->s = 1;
2275         ss->type = 0x03;        /* Read/Write, Accessed */
2276         ss->d = 1;              /* 32bit stack segment */
2277         ss->dpl = 0;
2278         ss->p = 1;
2279         ss->l = 0;
2280         ss->avl = 0;
2281 }
2282
2283 static bool vendor_intel(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2284 {
2285         u32 eax, ebx, ecx, edx;
2286
2287         eax = ecx = 0;
2288         ctxt->ops->get_cpuid(ctxt, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
2289         return ebx == X86EMUL_CPUID_VENDOR_GenuineIntel_ebx
2290                 && ecx == X86EMUL_CPUID_VENDOR_GenuineIntel_ecx
2291                 && edx == X86EMUL_CPUID_VENDOR_GenuineIntel_edx;
2292 }
2293
2294 static bool em_syscall_is_enabled(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2295 {
2296         const struct x86_emulate_ops *ops = ctxt->ops;
2297         u32 eax, ebx, ecx, edx;
2298
2299         /*
2300          * syscall should always be enabled in longmode - so only become
2301          * vendor specific (cpuid) if other modes are active...
2302          */
2303         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64)
2304                 return true;
2305
2306         eax = 0x00000000;
2307         ecx = 0x00000000;
2308         ops->get_cpuid(ctxt, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
2309         /*
2310          * Intel ("GenuineIntel")
2311          * remark: Intel CPUs only support "syscall" in 64bit
2312          * longmode. Also an 64bit guest with a
2313          * 32bit compat-app running will #UD !! While this
2314          * behaviour can be fixed (by emulating) into AMD
2315          * response - CPUs of AMD can't behave like Intel.
2316          */
2317         if (ebx == X86EMUL_CPUID_VENDOR_GenuineIntel_ebx &&
2318             ecx == X86EMUL_CPUID_VENDOR_GenuineIntel_ecx &&
2319             edx == X86EMUL_CPUID_VENDOR_GenuineIntel_edx)
2320                 return false;
2321
2322         /* AMD ("AuthenticAMD") */
2323         if (ebx == X86EMUL_CPUID_VENDOR_AuthenticAMD_ebx &&
2324             ecx == X86EMUL_CPUID_VENDOR_AuthenticAMD_ecx &&
2325             edx == X86EMUL_CPUID_VENDOR_AuthenticAMD_edx)
2326                 return true;
2327
2328         /* AMD ("AMDisbetter!") */
2329         if (ebx == X86EMUL_CPUID_VENDOR_AMDisbetterI_ebx &&
2330             ecx == X86EMUL_CPUID_VENDOR_AMDisbetterI_ecx &&
2331             edx == X86EMUL_CPUID_VENDOR_AMDisbetterI_edx)
2332                 return true;
2333
2334         /* default: (not Intel, not AMD), apply Intel's stricter rules... */
2335         return false;
2336 }
2337
2338 static int em_syscall(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2339 {
2340         const struct x86_emulate_ops *ops = ctxt->ops;
2341         struct desc_struct cs, ss;
2342         u64 msr_data;
2343         u16 cs_sel, ss_sel;
2344         u64 efer = 0;
2345
2346         /* syscall is not available in real mode */
2347         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_REAL ||
2348             ctxt->mode == X86EMUL_MODE_VM86)
2349                 return emulate_ud(ctxt);
2350
2351         if (!(em_syscall_is_enabled(ctxt)))
2352                 return emulate_ud(ctxt);
2353
2354         ops->get_msr(ctxt, MSR_EFER, &efer);
2355         setup_syscalls_segments(ctxt, &cs, &ss);
2356
2357         if (!(efer & EFER_SCE))
2358                 return emulate_ud(ctxt);
2359
2360         ops->get_msr(ctxt, MSR_STAR, &msr_data);
2361         msr_data >>= 32;
2362         cs_sel = (u16)(msr_data & 0xfffc);
2363         ss_sel = (u16)(msr_data + 8);
2364
2365         if (efer & EFER_LMA) {
2366                 cs.d = 0;
2367                 cs.l = 1;
2368         }
2369         ops->set_segment(ctxt, cs_sel, &cs, 0, VCPU_SREG_CS);
2370         ops->set_segment(ctxt, ss_sel, &ss, 0, VCPU_SREG_SS);
2371
2372         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RCX) = ctxt->_eip;
2373         if (efer & EFER_LMA) {
2374 #ifdef CONFIG_X86_64
2375                 *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_R11) = ctxt->eflags;
2376
2377                 ops->get_msr(ctxt,
2378                              ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64 ?
2379                              MSR_LSTAR : MSR_CSTAR, &msr_data);
2380                 ctxt->_eip = msr_data;
2381
2382                 ops->get_msr(ctxt, MSR_SYSCALL_MASK, &msr_data);
2383                 ctxt->eflags &= ~msr_data;
2384                 ctxt->eflags |= EFLG_RESERVED_ONE_MASK;
2385 #endif
2386         } else {
2387                 /* legacy mode */
2388                 ops->get_msr(ctxt, MSR_STAR, &msr_data);
2389                 ctxt->_eip = (u32)msr_data;
2390
2391                 ctxt->eflags &= ~(EFLG_VM | EFLG_IF);
2392         }
2393
2394         return X86EMUL_CONTINUE;
2395 }
2396
2397 static int em_sysenter(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2398 {
2399         const struct x86_emulate_ops *ops = ctxt->ops;
2400         struct desc_struct cs, ss;
2401         u64 msr_data;
2402         u16 cs_sel, ss_sel;
2403         u64 efer = 0;
2404
2405         ops->get_msr(ctxt, MSR_EFER, &efer);
2406         /* inject #GP if in real mode */
2407         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_REAL)
2408                 return emulate_gp(ctxt, 0);
2409
2410         /*
2411          * Not recognized on AMD in compat mode (but is recognized in legacy
2412          * mode).
2413          */
2414         if ((ctxt->mode != X86EMUL_MODE_PROT64) && (efer & EFER_LMA)
2415             && !vendor_intel(ctxt))
2416                 return emulate_ud(ctxt);
2417
2418         /* sysenter/sysexit have not been tested in 64bit mode. */
2419         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64)
2420                 return X86EMUL_UNHANDLEABLE;
2421
2422         setup_syscalls_segments(ctxt, &cs, &ss);
2423
2424         ops->get_msr(ctxt, MSR_IA32_SYSENTER_CS, &msr_data);
2425         if ((msr_data & 0xfffc) == 0x0)
2426                 return emulate_gp(ctxt, 0);
2427
2428         ctxt->eflags &= ~(EFLG_VM | EFLG_IF);
2429         cs_sel = (u16)msr_data & ~SELECTOR_RPL_MASK;
2430         ss_sel = cs_sel + 8;
2431         if (efer & EFER_LMA) {
2432                 cs.d = 0;
2433                 cs.l = 1;
2434         }
2435
2436         ops->set_segment(ctxt, cs_sel, &cs, 0, VCPU_SREG_CS);
2437         ops->set_segment(ctxt, ss_sel, &ss, 0, VCPU_SREG_SS);
2438
2439         ops->get_msr(ctxt, MSR_IA32_SYSENTER_EIP, &msr_data);
2440         ctxt->_eip = (efer & EFER_LMA) ? msr_data : (u32)msr_data;
2441
2442         ops->get_msr(ctxt, MSR_IA32_SYSENTER_ESP, &msr_data);
2443         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RSP) = (efer & EFER_LMA) ? msr_data :
2444                                                               (u32)msr_data;
2445
2446         return X86EMUL_CONTINUE;
2447 }
2448
2449 static int em_sysexit(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2450 {
2451         const struct x86_emulate_ops *ops = ctxt->ops;
2452         struct desc_struct cs, ss;
2453         u64 msr_data, rcx, rdx;
2454         int usermode;
2455         u16 cs_sel = 0, ss_sel = 0;
2456
2457         /* inject #GP if in real mode or Virtual 8086 mode */
2458         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_REAL ||
2459             ctxt->mode == X86EMUL_MODE_VM86)
2460                 return emulate_gp(ctxt, 0);
2461
2462         setup_syscalls_segments(ctxt, &cs, &ss);
2463
2464         if ((ctxt->rex_prefix & 0x8) != 0x0)
2465                 usermode = X86EMUL_MODE_PROT64;
2466         else
2467                 usermode = X86EMUL_MODE_PROT32;
2468
2469         rcx = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RCX);
2470         rdx = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RDX);
2471
2472         cs.dpl = 3;
2473         ss.dpl = 3;
2474         ops->get_msr(ctxt, MSR_IA32_SYSENTER_CS, &msr_data);
2475         switch (usermode) {
2476         case X86EMUL_MODE_PROT32:
2477                 cs_sel = (u16)(msr_data + 16);
2478                 if ((msr_data & 0xfffc) == 0x0)
2479                         return emulate_gp(ctxt, 0);
2480                 ss_sel = (u16)(msr_data + 24);
2481                 rcx = (u32)rcx;
2482                 rdx = (u32)rdx;
2483                 break;
2484         case X86EMUL_MODE_PROT64:
2485                 cs_sel = (u16)(msr_data + 32);
2486                 if (msr_data == 0x0)
2487                         return emulate_gp(ctxt, 0);
2488                 ss_sel = cs_sel + 8;
2489                 cs.d = 0;
2490                 cs.l = 1;
2491                 if (is_noncanonical_address(rcx) ||
2492                     is_noncanonical_address(rdx))
2493                         return emulate_gp(ctxt, 0);
2494                 break;
2495         }
2496         cs_sel |= SELECTOR_RPL_MASK;
2497         ss_sel |= SELECTOR_RPL_MASK;
2498
2499         ops->set_segment(ctxt, cs_sel, &cs, 0, VCPU_SREG_CS);
2500         ops->set_segment(ctxt, ss_sel, &ss, 0, VCPU_SREG_SS);
2501
2502         ctxt->_eip = rdx;
2503         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RSP) = rcx;
2504
2505         return X86EMUL_CONTINUE;
2506 }
2507
2508 static bool emulator_bad_iopl(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2509 {
2510         int iopl;
2511         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_REAL)
2512                 return false;
2513         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_VM86)
2514                 return true;
2515         iopl = (ctxt->eflags & X86_EFLAGS_IOPL) >> IOPL_SHIFT;
2516         return ctxt->ops->cpl(ctxt) > iopl;
2517 }
2518
2519 static bool emulator_io_port_access_allowed(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
2520                                             u16 port, u16 len)
2521 {
2522         const struct x86_emulate_ops *ops = ctxt->ops;
2523         struct desc_struct tr_seg;
2524         u32 base3;
2525         int r;
2526         u16 tr, io_bitmap_ptr, perm, bit_idx = port & 0x7;
2527         unsigned mask = (1 << len) - 1;
2528         unsigned long base;
2529
2530         ops->get_segment(ctxt, &tr, &tr_seg, &base3, VCPU_SREG_TR);
2531         if (!tr_seg.p)
2532                 return false;
2533         if (desc_limit_scaled(&tr_seg) < 103)
2534                 return false;
2535         base = get_desc_base(&tr_seg);
2536 #ifdef CONFIG_X86_64
2537         base |= ((u64)base3) << 32;
2538 #endif
2539         r = ops->read_std(ctxt, base + 102, &io_bitmap_ptr, 2, NULL);
2540         if (r != X86EMUL_CONTINUE)
2541                 return false;
2542         if (io_bitmap_ptr + port/8 > desc_limit_scaled(&tr_seg))
2543                 return false;
2544         r = ops->read_std(ctxt, base + io_bitmap_ptr + port/8, &perm, 2, NULL);
2545         if (r != X86EMUL_CONTINUE)
2546                 return false;
2547         if ((perm >> bit_idx) & mask)
2548                 return false;
2549         return true;
2550 }
2551
2552 static bool emulator_io_permited(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
2553                                  u16 port, u16 len)
2554 {
2555         if (ctxt->perm_ok)
2556                 return true;
2557
2558         if (emulator_bad_iopl(ctxt))
2559                 if (!emulator_io_port_access_allowed(ctxt, port, len))
2560                         return false;
2561
2562         ctxt->perm_ok = true;
2563
2564         return true;
2565 }
2566
2567 static void save_state_to_tss16(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
2568                                 struct tss_segment_16 *tss)
2569 {
2570         tss->ip = ctxt->_eip;
2571         tss->flag = ctxt->eflags;
2572         tss->ax = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RAX);
2573         tss->cx = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RCX);
2574         tss->dx = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RDX);
2575         tss->bx = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RBX);
2576         tss->sp = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RSP);
2577         tss->bp = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RBP);
2578         tss->si = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RSI);
2579         tss->di = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RDI);
2580
2581         tss->es = get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_ES);
2582         tss->cs = get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_CS);
2583         tss->ss = get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_SS);
2584         tss->ds = get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_DS);
2585         tss->ldt = get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_LDTR);
2586 }
2587
2588 static int load_state_from_tss16(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
2589                                  struct tss_segment_16 *tss)
2590 {
2591         int ret;
2592         u8 cpl;
2593
2594         ctxt->_eip = tss->ip;
2595         ctxt->eflags = tss->flag | 2;
2596         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RAX) = tss->ax;
2597         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RCX) = tss->cx;
2598         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RDX) = tss->dx;
2599         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RBX) = tss->bx;
2600         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RSP) = tss->sp;
2601         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RBP) = tss->bp;
2602         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RSI) = tss->si;
2603         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RDI) = tss->di;
2604
2605         /*
2606          * SDM says that segment selectors are loaded before segment
2607          * descriptors
2608          */
2609         set_segment_selector(ctxt, tss->ldt, VCPU_SREG_LDTR);
2610         set_segment_selector(ctxt, tss->es, VCPU_SREG_ES);
2611         set_segment_selector(ctxt, tss->cs, VCPU_SREG_CS);
2612         set_segment_selector(ctxt, tss->ss, VCPU_SREG_SS);
2613         set_segment_selector(ctxt, tss->ds, VCPU_SREG_DS);
2614
2615         cpl = tss->cs & 3;
2616
2617         /*
2618          * Now load segment descriptors. If fault happens at this stage
2619          * it is handled in a context of new task
2620          */
2621         ret = __load_segment_descriptor(ctxt, tss->ldt, VCPU_SREG_LDTR, cpl,
2622                                         X86_TRANSFER_TASK_SWITCH, NULL);
2623         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2624                 return ret;
2625         ret = __load_segment_descriptor(ctxt, tss->es, VCPU_SREG_ES, cpl,
2626                                         X86_TRANSFER_TASK_SWITCH, NULL);
2627         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2628                 return ret;
2629         ret = __load_segment_descriptor(ctxt, tss->cs, VCPU_SREG_CS, cpl,
2630                                         X86_TRANSFER_TASK_SWITCH, NULL);
2631         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2632                 return ret;
2633         ret = __load_segment_descriptor(ctxt, tss->ss, VCPU_SREG_SS, cpl,
2634                                         X86_TRANSFER_TASK_SWITCH, NULL);
2635         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2636                 return ret;
2637         ret = __load_segment_descriptor(ctxt, tss->ds, VCPU_SREG_DS, cpl,
2638                                         X86_TRANSFER_TASK_SWITCH, NULL);
2639         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2640                 return ret;
2641
2642         return X86EMUL_CONTINUE;
2643 }
2644
2645 static int task_switch_16(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
2646                           u16 tss_selector, u16 old_tss_sel,
2647                           ulong old_tss_base, struct desc_struct *new_desc)
2648 {
2649         const struct x86_emulate_ops *ops = ctxt->ops;
2650         struct tss_segment_16 tss_seg;
2651         int ret;
2652         u32 new_tss_base = get_desc_base(new_desc);
2653
2654         ret = ops->read_std(ctxt, old_tss_base, &tss_seg, sizeof tss_seg,
2655                             &ctxt->exception);
2656         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2657                 return ret;
2658
2659         save_state_to_tss16(ctxt, &tss_seg);
2660
2661         ret = ops->write_std(ctxt, old_tss_base, &tss_seg, sizeof tss_seg,
2662                              &ctxt->exception);
2663         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2664                 return ret;
2665
2666         ret = ops->read_std(ctxt, new_tss_base, &tss_seg, sizeof tss_seg,
2667                             &ctxt->exception);
2668         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2669                 return ret;
2670
2671         if (old_tss_sel != 0xffff) {
2672                 tss_seg.prev_task_link = old_tss_sel;
2673
2674                 ret = ops->write_std(ctxt, new_tss_base,
2675                                      &tss_seg.prev_task_link,
2676                                      sizeof tss_seg.prev_task_link,
2677                                      &ctxt->exception);
2678                 if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2679                         return ret;
2680         }
2681
2682         return load_state_from_tss16(ctxt, &tss_seg);
2683 }
2684
2685 static void save_state_to_tss32(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
2686                                 struct tss_segment_32 *tss)
2687 {
2688         /* CR3 and ldt selector are not saved intentionally */
2689         tss->eip = ctxt->_eip;
2690         tss->eflags = ctxt->eflags;
2691         tss->eax = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RAX);
2692         tss->ecx = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RCX);
2693         tss->edx = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RDX);
2694         tss->ebx = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RBX);
2695         tss->esp = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RSP);
2696         tss->ebp = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RBP);
2697         tss->esi = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RSI);
2698         tss->edi = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RDI);
2699
2700         tss->es = get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_ES);
2701         tss->cs = get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_CS);
2702         tss->ss = get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_SS);
2703         tss->ds = get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_DS);
2704         tss->fs = get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_FS);
2705         tss->gs = get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_GS);
2706 }
2707
2708 static int load_state_from_tss32(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
2709                                  struct tss_segment_32 *tss)
2710 {
2711         int ret;
2712         u8 cpl;
2713
2714         if (ctxt->ops->set_cr(ctxt, 3, tss->cr3))
2715                 return emulate_gp(ctxt, 0);
2716         ctxt->_eip = tss->eip;
2717         ctxt->eflags = tss->eflags | 2;
2718
2719         /* General purpose registers */
2720         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RAX) = tss->eax;
2721         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RCX) = tss->ecx;
2722         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RDX) = tss->edx;
2723         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RBX) = tss->ebx;
2724         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RSP) = tss->esp;
2725         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RBP) = tss->ebp;
2726         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RSI) = tss->esi;
2727         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RDI) = tss->edi;
2728
2729         /*
2730          * SDM says that segment selectors are loaded before segment
2731          * descriptors.  This is important because CPL checks will
2732          * use CS.RPL.
2733          */
2734         set_segment_selector(ctxt, tss->ldt_selector, VCPU_SREG_LDTR);
2735         set_segment_selector(ctxt, tss->es, VCPU_SREG_ES);
2736         set_segment_selector(ctxt, tss->cs, VCPU_SREG_CS);
2737         set_segment_selector(ctxt, tss->ss, VCPU_SREG_SS);
2738         set_segment_selector(ctxt, tss->ds, VCPU_SREG_DS);
2739         set_segment_selector(ctxt, tss->fs, VCPU_SREG_FS);
2740         set_segment_selector(ctxt, tss->gs, VCPU_SREG_GS);
2741
2742         /*
2743          * If we're switching between Protected Mode and VM86, we need to make
2744          * sure to update the mode before loading the segment descriptors so
2745          * that the selectors are interpreted correctly.
2746          */
2747         if (ctxt->eflags & X86_EFLAGS_VM) {
2748                 ctxt->mode = X86EMUL_MODE_VM86;
2749                 cpl = 3;
2750         } else {
2751                 ctxt->mode = X86EMUL_MODE_PROT32;
2752                 cpl = tss->cs & 3;
2753         }
2754
2755         /*
2756          * Now load segment descriptors. If fault happenes at this stage
2757          * it is handled in a context of new task
2758          */
2759         ret = __load_segment_descriptor(ctxt, tss->ldt_selector, VCPU_SREG_LDTR,
2760                                         cpl, X86_TRANSFER_TASK_SWITCH, NULL);
2761         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2762                 return ret;
2763         ret = __load_segment_descriptor(ctxt, tss->es, VCPU_SREG_ES, cpl,
2764                                         X86_TRANSFER_TASK_SWITCH, NULL);
2765         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2766                 return ret;
2767         ret = __load_segment_descriptor(ctxt, tss->cs, VCPU_SREG_CS, cpl,
2768                                         X86_TRANSFER_TASK_SWITCH, NULL);
2769         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2770                 return ret;
2771         ret = __load_segment_descriptor(ctxt, tss->ss, VCPU_SREG_SS, cpl,
2772                                         X86_TRANSFER_TASK_SWITCH, NULL);
2773         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2774                 return ret;
2775         ret = __load_segment_descriptor(ctxt, tss->ds, VCPU_SREG_DS, cpl,
2776                                         X86_TRANSFER_TASK_SWITCH, NULL);
2777         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2778                 return ret;
2779         ret = __load_segment_descriptor(ctxt, tss->fs, VCPU_SREG_FS, cpl,
2780                                         X86_TRANSFER_TASK_SWITCH, NULL);
2781         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2782                 return ret;
2783         ret = __load_segment_descriptor(ctxt, tss->gs, VCPU_SREG_GS, cpl,
2784                                         X86_TRANSFER_TASK_SWITCH, NULL);
2785         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2786                 return ret;
2787
2788         return X86EMUL_CONTINUE;
2789 }
2790
2791 static int task_switch_32(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
2792                           u16 tss_selector, u16 old_tss_sel,
2793                           ulong old_tss_base, struct desc_struct *new_desc)
2794 {
2795         const struct x86_emulate_ops *ops = ctxt->ops;
2796         struct tss_segment_32 tss_seg;
2797         int ret;
2798         u32 new_tss_base = get_desc_base(new_desc);
2799         u32 eip_offset = offsetof(struct tss_segment_32, eip);
2800         u32 ldt_sel_offset = offsetof(struct tss_segment_32, ldt_selector);
2801
2802         ret = ops->read_std(ctxt, old_tss_base, &tss_seg, sizeof tss_seg,
2803                             &ctxt->exception);
2804         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2805                 return ret;
2806
2807         save_state_to_tss32(ctxt, &tss_seg);
2808
2809         /* Only GP registers and segment selectors are saved */
2810         ret = ops->write_std(ctxt, old_tss_base + eip_offset, &tss_seg.eip,
2811                              ldt_sel_offset - eip_offset, &ctxt->exception);
2812         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2813                 return ret;
2814
2815         ret = ops->read_std(ctxt, new_tss_base, &tss_seg, sizeof tss_seg,
2816                             &ctxt->exception);
2817         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2818                 return ret;
2819
2820         if (old_tss_sel != 0xffff) {
2821                 tss_seg.prev_task_link = old_tss_sel;
2822
2823                 ret = ops->write_std(ctxt, new_tss_base,
2824                                      &tss_seg.prev_task_link,
2825                                      sizeof tss_seg.prev_task_link,
2826                                      &ctxt->exception);
2827                 if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2828                         return ret;
2829         }
2830
2831         return load_state_from_tss32(ctxt, &tss_seg);
2832 }
2833
2834 static int emulator_do_task_switch(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
2835                                    u16 tss_selector, int idt_index, int reason,
2836                                    bool has_error_code, u32 error_code)
2837 {
2838         const struct x86_emulate_ops *ops = ctxt->ops;
2839         struct desc_struct curr_tss_desc, next_tss_desc;
2840         int ret;
2841         u16 old_tss_sel = get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_TR);
2842         ulong old_tss_base =
2843                 ops->get_cached_segment_base(ctxt, VCPU_SREG_TR);
2844         u32 desc_limit;
2845         ulong desc_addr;
2846
2847         /* FIXME: old_tss_base == ~0 ? */
2848
2849         ret = read_segment_descriptor(ctxt, tss_selector, &next_tss_desc, &desc_addr);
2850         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2851                 return ret;
2852         ret = read_segment_descriptor(ctxt, old_tss_sel, &curr_tss_desc, &desc_addr);
2853         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2854                 return ret;
2855
2856         /* FIXME: check that next_tss_desc is tss */
2857
2858         /*
2859          * Check privileges. The three cases are task switch caused by...
2860          *
2861          * 1. jmp/call/int to task gate: Check against DPL of the task gate
2862          * 2. Exception/IRQ/iret: No check is performed
2863          * 3. jmp/call to TSS/task-gate: No check is performed since the
2864          *    hardware checks it before exiting.
2865          */
2866         if (reason == TASK_SWITCH_GATE) {
2867                 if (idt_index != -1) {
2868                         /* Software interrupts */
2869                         struct desc_struct task_gate_desc;
2870                         int dpl;
2871
2872                         ret = read_interrupt_descriptor(ctxt, idt_index,
2873                                                         &task_gate_desc);
2874                         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2875                                 return ret;
2876
2877                         dpl = task_gate_desc.dpl;
2878                         if ((tss_selector & 3) > dpl || ops->cpl(ctxt) > dpl)
2879                                 return emulate_gp(ctxt, (idt_index << 3) | 0x2);
2880                 }
2881         }
2882
2883         desc_limit = desc_limit_scaled(&next_tss_desc);
2884         if (!next_tss_desc.p ||
2885             ((desc_limit < 0x67 && (next_tss_desc.type & 8)) ||
2886              desc_limit < 0x2b)) {
2887                 return emulate_ts(ctxt, tss_selector & 0xfffc);
2888         }
2889
2890         if (reason == TASK_SWITCH_IRET || reason == TASK_SWITCH_JMP) {
2891                 curr_tss_desc.type &= ~(1 << 1); /* clear busy flag */
2892                 write_segment_descriptor(ctxt, old_tss_sel, &curr_tss_desc);
2893         }
2894
2895         if (reason == TASK_SWITCH_IRET)
2896                 ctxt->eflags = ctxt->eflags & ~X86_EFLAGS_NT;
2897
2898         /* set back link to prev task only if NT bit is set in eflags
2899            note that old_tss_sel is not used after this point */
2900         if (reason != TASK_SWITCH_CALL && reason != TASK_SWITCH_GATE)
2901                 old_tss_sel = 0xffff;
2902
2903         if (next_tss_desc.type & 8)
2904                 ret = task_switch_32(ctxt, tss_selector, old_tss_sel,
2905                                      old_tss_base, &next_tss_desc);
2906         else
2907                 ret = task_switch_16(ctxt, tss_selector, old_tss_sel,
2908                                      old_tss_base, &next_tss_desc);
2909         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2910                 return ret;
2911
2912         if (reason == TASK_SWITCH_CALL || reason == TASK_SWITCH_GATE)
2913                 ctxt->eflags = ctxt->eflags | X86_EFLAGS_NT;
2914
2915         if (reason != TASK_SWITCH_IRET) {
2916                 next_tss_desc.type |= (1 << 1); /* set busy flag */
2917                 write_segment_descriptor(ctxt, tss_selector, &next_tss_desc);
2918         }
2919
2920         ops->set_cr(ctxt, 0,  ops->get_cr(ctxt, 0) | X86_CR0_TS);
2921         ops->set_segment(ctxt, tss_selector, &next_tss_desc, 0, VCPU_SREG_TR);
2922
2923         if (has_error_code) {
2924                 ctxt->op_bytes = ctxt->ad_bytes = (next_tss_desc.type & 8) ? 4 : 2;
2925                 ctxt->lock_prefix = 0;
2926                 ctxt->src.val = (unsigned long) error_code;
2927                 ret = em_push(ctxt);
2928         }
2929
2930         return ret;
2931 }
2932
2933 int emulator_task_switch(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
2934                          u16 tss_selector, int idt_index, int reason,
2935                          bool has_error_code, u32 error_code)
2936 {
2937         int rc;
2938
2939         invalidate_registers(ctxt);
2940         ctxt->_eip = ctxt->eip;
2941         ctxt->dst.type = OP_NONE;
2942
2943         rc = emulator_do_task_switch(ctxt, tss_selector, idt_index, reason,
2944                                      has_error_code, error_code);
2945
2946         if (rc == X86EMUL_CONTINUE) {
2947                 ctxt->eip = ctxt->_eip;
2948                 writeback_registers(ctxt);
2949         }
2950
2951         return (rc == X86EMUL_UNHANDLEABLE) ? EMULATION_FAILED : EMULATION_OK;
2952 }
2953
2954 static void string_addr_inc(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int reg,
2955                 struct operand *op)
2956 {
2957         int df = (ctxt->eflags & EFLG_DF) ? -op->count : op->count;
2958
2959         register_address_increment(ctxt, reg, df * op->bytes);
2960         op->addr.mem.ea = register_address(ctxt, reg);
2961 }
2962
2963 static int em_das(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2964 {
2965         u8 al, old_al;
2966         bool af, cf, old_cf;
2967
2968         cf = ctxt->eflags & X86_EFLAGS_CF;
2969         al = ctxt->dst.val;
2970
2971         old_al = al;
2972         old_cf = cf;
2973         cf = false;
2974         af = ctxt->eflags & X86_EFLAGS_AF;
2975         if ((al & 0x0f) > 9 || af) {
2976                 al -= 6;
2977                 cf = old_cf | (al >= 250);
2978                 af = true;
2979         } else {
2980                 af = false;
2981         }
2982         if (old_al > 0x99 || old_cf) {
2983                 al -= 0x60;
2984                 cf = true;
2985         }
2986
2987         ctxt->dst.val = al;
2988         /* Set PF, ZF, SF */
2989         ctxt->src.type = OP_IMM;
2990         ctxt->src.val = 0;
2991         ctxt->src.bytes = 1;
2992         fastop(ctxt, em_or);
2993         ctxt->eflags &= ~(X86_EFLAGS_AF | X86_EFLAGS_CF);
2994         if (cf)
2995                 ctxt->eflags |= X86_EFLAGS_CF;
2996         if (af)
2997                 ctxt->eflags |= X86_EFLAGS_AF;
2998         return X86EMUL_CONTINUE;
2999 }
3000
3001 static int em_aam(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3002 {
3003         u8 al, ah;
3004
3005         if (ctxt->src.val == 0)
3006                 return emulate_de(ctxt);
3007
3008         al = ctxt->dst.val & 0xff;
3009         ah = al / ctxt->src.val;
3010         al %= ctxt->src.val;
3011
3012         ctxt->dst.val = (ctxt->dst.val & 0xffff0000) | al | (ah << 8);
3013
3014         /* Set PF, ZF, SF */
3015         ctxt->src.type = OP_IMM;
3016         ctxt->src.val = 0;
3017         ctxt->src.bytes = 1;
3018         fastop(ctxt, em_or);
3019
3020         return X86EMUL_CONTINUE;
3021 }
3022
3023 static int em_aad(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3024 {
3025         u8 al = ctxt->dst.val & 0xff;
3026         u8 ah = (ctxt->dst.val >> 8) & 0xff;
3027
3028         al = (al + (ah * ctxt->src.val)) & 0xff;
3029
3030         ctxt->dst.val = (ctxt->dst.val & 0xffff0000) | al;
3031
3032         /* Set PF, ZF, SF */
3033         ctxt->src.type = OP_IMM;
3034         ctxt->src.val = 0;
3035         ctxt->src.bytes = 1;
3036         fastop(ctxt, em_or);
3037
3038         return X86EMUL_CONTINUE;
3039 }
3040
3041 static int em_call(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3042 {
3043         int rc;
3044         long rel = ctxt->src.val;
3045
3046         ctxt->src.val = (unsigned long)ctxt->_eip;
3047         rc = jmp_rel(ctxt, rel);
3048         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
3049                 return rc;
3050         return em_push(ctxt);
3051 }
3052
3053 static int em_call_far(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3054 {
3055         u16 sel, old_cs;
3056         ulong old_eip;
3057         int rc;
3058         struct desc_struct old_desc, new_desc;
3059         const struct x86_emulate_ops *ops = ctxt->ops;
3060         int cpl = ctxt->ops->cpl(ctxt);
3061         enum x86emul_mode prev_mode = ctxt->mode;
3062
3063         old_eip = ctxt->_eip;
3064         ops->get_segment(ctxt, &old_cs, &old_desc, NULL, VCPU_SREG_CS);
3065
3066         memcpy(&sel, ctxt->src.valptr + ctxt->op_bytes, 2);
3067         rc = __load_segment_descriptor(ctxt, sel, VCPU_SREG_CS, cpl,
3068                                        X86_TRANSFER_CALL_JMP, &new_desc);
3069         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
3070                 return rc;
3071
3072         rc = assign_eip_far(ctxt, ctxt->src.val, &new_desc);
3073         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
3074                 goto fail;
3075
3076         ctxt->src.val = old_cs;
3077         rc = em_push(ctxt);
3078         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
3079                 goto fail;
3080
3081         ctxt->src.val = old_eip;
3082         rc = em_push(ctxt);
3083         /* If we failed, we tainted the memory, but the very least we should
3084            restore cs */
3085         if (rc != X86EMUL_CONTINUE) {
3086                 pr_warn_once("faulting far call emulation tainted memory\n");
3087                 goto fail;
3088         }
3089         return rc;
3090 fail:
3091         ops->set_segment(ctxt, old_cs, &old_desc, 0, VCPU_SREG_CS);
3092         ctxt->mode = prev_mode;
3093         return rc;
3094
3095 }
3096
3097 static int em_ret_near_imm(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3098 {
3099         int rc;
3100         unsigned long eip;
3101
3102         rc = emulate_pop(ctxt, &eip, ctxt->op_bytes);
3103         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
3104                 return rc;
3105         rc = assign_eip_near(ctxt, eip);
3106         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
3107                 return rc;
3108         rsp_increment(ctxt, ctxt->src.val);
3109         return X86EMUL_CONTINUE;
3110 }
3111
3112 static int em_xchg(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3113 {
3114         /* Write back the register source. */
3115         ctxt->src.val = ctxt->dst.val;
3116         write_register_operand(&ctxt->src);
3117
3118         /* Write back the memory destination with implicit LOCK prefix. */
3119         ctxt->dst.val = ctxt->src.orig_val;
3120         ctxt->lock_prefix = 1;
3121         return X86EMUL_CONTINUE;
3122 }
3123
3124 static int em_imul_3op(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3125 {
3126         ctxt->dst.val = ctxt->src2.val;
3127         return fastop(ctxt, em_imul);
3128 }
3129
3130 static int em_cwd(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3131 {
3132         ctxt->dst.type = OP_REG;
3133         ctxt->dst.bytes = ctxt->src.bytes;
3134         ctxt->dst.addr.reg = reg_rmw(ctxt, VCPU_REGS_RDX);
3135         ctxt->dst.val = ~((ctxt->src.val >> (ctxt->src.bytes * 8 - 1)) - 1);
3136
3137         return X86EMUL_CONTINUE;
3138 }
3139
3140 static int em_rdtsc(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3141 {
3142         u64 tsc = 0;
3143
3144         ctxt->ops->get_msr(ctxt, MSR_IA32_TSC, &tsc);
3145         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RAX) = (u32)tsc;
3146         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RDX) = tsc >> 32;
3147         return X86EMUL_CONTINUE;
3148 }
3149
3150 static int em_rdpmc(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3151 {
3152         u64 pmc;
3153
3154         if (ctxt->ops->read_pmc(ctxt, reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RCX), &pmc))
3155                 return emulate_gp(ctxt, 0);
3156         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RAX) = (u32)pmc;
3157         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RDX) = pmc >> 32;
3158         return X86EMUL_CONTINUE;
3159 }
3160
3161 static int em_mov(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3162 {
3163         memcpy(ctxt->dst.valptr, ctxt->src.valptr, sizeof(ctxt->src.valptr));
3164         return X86EMUL_CONTINUE;
3165 }
3166
3167 #define FFL(x) bit(X86_FEATURE_##x)
3168
3169 static int em_movbe(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3170 {
3171         u32 ebx, ecx, edx, eax = 1;
3172         u16 tmp;
3173
3174         /*
3175          * Check MOVBE is set in the guest-visible CPUID leaf.
3176          */
3177         ctxt->ops->get_cpuid(ctxt, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
3178         if (!(ecx & FFL(MOVBE)))
3179                 return emulate_ud(ctxt);
3180
3181         switch (ctxt->op_bytes) {
3182         case 2:
3183                 /*
3184                  * From MOVBE definition: "...When the operand size is 16 bits,
3185                  * the upper word of the destination register remains unchanged
3186                  * ..."
3187                  *
3188                  * Both casting ->valptr and ->val to u16 breaks strict aliasing
3189                  * rules so we have to do the operation almost per hand.
3190                  */
3191                 tmp = (u16)ctxt->src.val;
3192                 ctxt->dst.val &= ~0xffffUL;
3193                 ctxt->dst.val |= (unsigned long)swab16(tmp);
3194                 break;
3195         case 4:
3196                 ctxt->dst.val = swab32((u32)ctxt->src.val);
3197                 break;
3198         case 8:
3199                 ctxt->dst.val = swab64(ctxt->src.val);
3200                 break;
3201         default:
3202                 BUG();
3203         }
3204         return X86EMUL_CONTINUE;
3205 }
3206
3207 static int em_cr_write(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3208 {
3209         if (ctxt->ops->set_cr(ctxt, ctxt->modrm_reg, ctxt->src.val))
3210                 return emulate_gp(ctxt, 0);
3211
3212         /* Disable writeback. */
3213         ctxt->dst.type = OP_NONE;
3214         return X86EMUL_CONTINUE;
3215 }
3216
3217 static int em_dr_write(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3218 {
3219         unsigned long val;
3220
3221         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64)
3222                 val = ctxt->src.val & ~0ULL;
3223         else
3224                 val = ctxt->src.val & ~0U;
3225
3226         /* #UD condition is already handled. */
3227         if (ctxt->ops->set_dr(ctxt, ctxt->modrm_reg, val) < 0)
3228                 return emulate_gp(ctxt, 0);
3229
3230         /* Disable writeback. */
3231         ctxt->dst.type = OP_NONE;
3232         return X86EMUL_CONTINUE;
3233 }
3234
3235 static int em_wrmsr(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3236 {
3237         u64 msr_data;
3238
3239         msr_data = (u32)reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RAX)
3240                 | ((u64)reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RDX) << 32);
3241         if (ctxt->ops->set_msr(ctxt, reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RCX), msr_data))
3242                 return emulate_gp(ctxt, 0);
3243
3244         return X86EMUL_CONTINUE;
3245 }
3246
3247 static int em_rdmsr(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3248 {
3249         u64 msr_data;
3250
3251         if (ctxt->ops->get_msr(ctxt, reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RCX), &msr_data))
3252                 return emulate_gp(ctxt, 0);
3253
3254         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RAX) = (u32)msr_data;
3255         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RDX) = msr_data >> 32;
3256         return X86EMUL_CONTINUE;
3257 }
3258
3259 static int em_mov_rm_sreg(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3260 {
3261         if (ctxt->modrm_reg > VCPU_SREG_GS)
3262                 return emulate_ud(ctxt);
3263
3264         ctxt->dst.val = get_segment_selector(ctxt, ctxt->modrm_reg);
3265         if (ctxt->dst.bytes == 4 && ctxt->dst.type == OP_MEM)
3266                 ctxt->dst.bytes = 2;
3267         return X86EMUL_CONTINUE;
3268 }
3269
3270 static int em_mov_sreg_rm(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3271 {
3272         u16 sel = ctxt->src.val;
3273
3274         if (ctxt->modrm_reg == VCPU_SREG_CS || ctxt->modrm_reg > VCPU_SREG_GS)
3275                 return emulate_ud(ctxt);
3276
3277         if (ctxt->modrm_reg == VCPU_SREG_SS)
3278                 ctxt->interruptibility = KVM_X86_SHADOW_INT_MOV_SS;
3279
3280         /* Disable writeback. */
3281         ctxt->dst.type = OP_NONE;
3282         return load_segment_descriptor(ctxt, sel, ctxt->modrm_reg);
3283 }
3284
3285 static int em_lldt(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3286 {
3287         u16 sel = ctxt->src.val;
3288
3289         /* Disable writeback. */
3290         ctxt->dst.type = OP_NONE;
3291         return load_segment_descriptor(ctxt, sel, VCPU_SREG_LDTR);
3292 }
3293
3294 static int em_ltr(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3295 {
3296         u16 sel = ctxt->src.val;
3297
3298         /* Disable writeback. */
3299         ctxt->dst.type = OP_NONE;
3300         return load_segment_descriptor(ctxt, sel, VCPU_SREG_TR);
3301 }
3302
3303 static int em_invlpg(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3304 {
3305         int rc;
3306         ulong linear;
3307
3308         rc = linearize(ctxt, ctxt->src.addr.mem, 1, false, &linear);
3309         if (rc == X86EMUL_CONTINUE)
3310                 ctxt->ops->invlpg(ctxt, linear);
3311         /* Disable writeback. */
3312         ctxt->dst.type = OP_NONE;
3313         return X86EMUL_CONTINUE;
3314 }
3315
3316 static int em_clts(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3317 {
3318         ulong cr0;
3319
3320         cr0 = ctxt->ops->get_cr(ctxt, 0);
3321         cr0 &= ~X86_CR0_TS;
3322         ctxt->ops->set_cr(ctxt, 0, cr0);
3323         return X86EMUL_CONTINUE;
3324 }
3325
3326 static int em_vmcall(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3327 {
3328         int rc = ctxt->ops->fix_hypercall(ctxt);
3329
3330         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
3331                 return rc;
3332
3333         /* Let the processor re-execute the fixed hypercall */
3334         ctxt->_eip = ctxt->eip;
3335         /* Disable writeback. */
3336         ctxt->dst.type = OP_NONE;
3337         return X86EMUL_CONTINUE;
3338 }
3339
3340 static int emulate_store_desc_ptr(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
3341                                   void (*get)(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
3342                                               struct desc_ptr *ptr))
3343 {
3344         struct desc_ptr desc_ptr;
3345
3346         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64)
3347                 ctxt->op_bytes = 8;
3348         get(ctxt, &desc_ptr);
3349         if (ctxt->op_bytes == 2) {
3350                 ctxt->op_bytes = 4;
3351                 desc_ptr.address &= 0x00ffffff;
3352         }
3353         /* Disable writeback. */
3354         ctxt->dst.type = OP_NONE;
3355         return segmented_write(ctxt, ctxt->dst.addr.mem,
3356                                &desc_ptr, 2 + ctxt->op_bytes);
3357 }
3358
3359 static int em_sgdt(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3360 {
3361         return emulate_store_desc_ptr(ctxt, ctxt->ops->get_gdt);
3362 }
3363
3364 static int em_sidt(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3365 {
3366         return emulate_store_desc_ptr(ctxt, ctxt->ops->get_idt);
3367 }
3368
3369 static int em_lgdt_lidt(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, bool lgdt)
3370 {
3371         struct desc_ptr desc_ptr;
3372         int rc;
3373
3374         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64)
3375                 ctxt->op_bytes = 8;
3376         rc = read_descriptor(ctxt, ctxt->src.addr.mem,
3377                              &desc_ptr.size, &desc_ptr.address,
3378                              ctxt->op_bytes);
3379         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
3380                 return rc;
3381         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64 &&
3382             is_noncanonical_address(desc_ptr.address))
3383                 return emulate_gp(ctxt, 0);
3384         if (lgdt)
3385                 ctxt->ops->set_gdt(ctxt, &desc_ptr);
3386         else
3387                 ctxt->ops->set_idt(ctxt, &desc_ptr);
3388         /* Disable writeback. */
3389         ctxt->dst.type = OP_NONE;
3390         return X86EMUL_CONTINUE;
3391 }
3392
3393 static int em_lgdt(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3394 {
3395         return em_lgdt_lidt(ctxt, true);
3396 }
3397
3398 static int em_vmmcall(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3399 {
3400         int rc;
3401
3402         rc = ctxt->ops->fix_hypercall(ctxt);
3403
3404         /* Disable writeback. */
3405         ctxt->dst.type = OP_NONE;
3406         return rc;
3407 }
3408
3409 static int em_lidt(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3410 {
3411         return em_lgdt_lidt(ctxt, false);
3412 }
3413
3414 static int em_smsw(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3415 {
3416         if (ctxt->dst.type == OP_MEM)
3417                 ctxt->dst.bytes = 2;
3418         ctxt->dst.val = ctxt->ops->get_cr(ctxt, 0);
3419         return X86EMUL_CONTINUE;
3420 }
3421
3422 static int em_lmsw(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3423 {
3424         ctxt->ops->set_cr(ctxt, 0, (ctxt->ops->get_cr(ctxt, 0) & ~0x0eul)
3425                           | (ctxt->src.val & 0x0f));
3426         ctxt->dst.type = OP_NONE;
3427         return X86EMUL_CONTINUE;
3428 }
3429
3430 static int em_loop(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3431 {
3432         int rc = X86EMUL_CONTINUE;
3433
3434         register_address_increment(ctxt, VCPU_REGS_RCX, -1);
3435         if ((address_mask(ctxt, reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RCX)) != 0) &&
3436             (ctxt->b == 0xe2 || test_cc(ctxt->b ^ 0x5, ctxt->eflags)))
3437                 rc = jmp_rel(ctxt, ctxt->src.val);
3438
3439         return rc;
3440 }
3441
3442 static int em_jcxz(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3443 {
3444         int rc = X86EMUL_CONTINUE;
3445
3446         if (address_mask(ctxt, reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RCX)) == 0)
3447                 rc = jmp_rel(ctxt, ctxt->src.val);
3448
3449         return rc;
3450 }
3451
3452 static int em_in(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3453 {
3454         if (!pio_in_emulated(ctxt, ctxt->dst.bytes, ctxt->src.val,
3455                              &ctxt->dst.val))
3456                 return X86EMUL_IO_NEEDED;
3457
3458         return X86EMUL_CONTINUE;
3459 }
3460
3461 static int em_out(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3462 {
3463         ctxt->ops->pio_out_emulated(ctxt, ctxt->src.bytes, ctxt->dst.val,
3464                                     &ctxt->src.val, 1);
3465         /* Disable writeback. */
3466         ctxt->dst.type = OP_NONE;
3467         return X86EMUL_CONTINUE;
3468 }
3469
3470 static int em_cli(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3471 {
3472         if (emulator_bad_iopl(ctxt))
3473                 return emulate_gp(ctxt, 0);
3474
3475         ctxt->eflags &= ~X86_EFLAGS_IF;
3476         return X86EMUL_CONTINUE;
3477 }
3478
3479 static int em_sti(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3480 {
3481         if (emulator_bad_iopl(ctxt))
3482                 return emulate_gp(ctxt, 0);
3483
3484         ctxt->interruptibility = KVM_X86_SHADOW_INT_STI;
3485         ctxt->eflags |= X86_EFLAGS_IF;
3486         return X86EMUL_CONTINUE;
3487 }
3488
3489 static int em_cpuid(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3490 {
3491         u32 eax, ebx, ecx, edx;
3492
3493         eax = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RAX);
3494         ecx = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RCX);
3495         ctxt->ops->get_cpuid(ctxt, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
3496         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RAX) = eax;
3497         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RBX) = ebx;
3498         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RCX) = ecx;
3499         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RDX) = edx;
3500         return X86EMUL_CONTINUE;
3501 }
3502
3503 static int em_sahf(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3504 {
3505         u32 flags;
3506
3507         flags = EFLG_CF | EFLG_PF | EFLG_AF | EFLG_ZF | EFLG_SF;
3508         flags &= *reg_rmw(ctxt, VCPU_REGS_RAX) >> 8;
3509
3510         ctxt->eflags &= ~0xffUL;
3511         ctxt->eflags |= flags | X86_EFLAGS_FIXED;
3512         return X86EMUL_CONTINUE;
3513 }
3514
3515 static int em_lahf(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3516 {
3517         *reg_rmw(ctxt, VCPU_REGS_RAX) &= ~0xff00UL;
3518         *reg_rmw(ctxt, VCPU_REGS_RAX) |= (ctxt->eflags & 0xff) << 8;
3519         return X86EMUL_CONTINUE;
3520 }
3521
3522 static int em_bswap(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3523 {
3524         switch (ctxt->op_bytes) {
3525 #ifdef CONFIG_X86_64
3526         case 8:
3527                 asm("bswap %0" : "+r"(ctxt->dst.val));
3528                 break;
3529 #endif
3530         default:
3531                 asm("bswap %0" : "+r"(*(u32 *)&ctxt->dst.val));
3532                 break;
3533         }
3534         return X86EMUL_CONTINUE;
3535 }
3536
3537 static int em_clflush(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3538 {
3539         /* emulating clflush regardless of cpuid */
3540         return X86EMUL_CONTINUE;
3541 }
3542
3543 static int em_movsxd(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3544 {
3545         ctxt->dst.val = (s32) ctxt->src.val;
3546         return X86EMUL_CONTINUE;
3547 }
3548
3549 static bool valid_cr(int nr)
3550 {
3551         switch (nr) {
3552         case 0:
3553         case 2 ... 4:
3554         case 8:
3555                 return true;
3556         default:
3557                 return false;
3558         }
3559 }
3560
3561 static int check_cr_read(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3562 {
3563         if (!valid_cr(ctxt->modrm_reg))
3564                 return emulate_ud(ctxt);
3565
3566         return X86EMUL_CONTINUE;
3567 }
3568
3569 static int check_cr_write(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3570 {
3571         u64 new_val = ctxt->src.val64;
3572         int cr = ctxt->modrm_reg;
3573         u64 efer = 0;
3574
3575         static u64 cr_reserved_bits[] = {
3576                 0xffffffff00000000ULL,
3577                 0, 0, 0, /* CR3 checked later */
3578                 CR4_RESERVED_BITS,
3579                 0, 0, 0,
3580                 CR8_RESERVED_BITS,
3581         };
3582
3583         if (!valid_cr(cr))
3584                 return emulate_ud(ctxt);
3585
3586         if (new_val & cr_reserved_bits[cr])
3587                 return emulate_gp(ctxt, 0);
3588
3589         switch (cr) {
3590         case 0: {
3591                 u64 cr4;
3592                 if (((new_val & X86_CR0_PG) && !(new_val & X86_CR0_PE)) ||
3593                     ((new_val & X86_CR0_NW) && !(new_val & X86_CR0_CD)))
3594                         return emulate_gp(ctxt, 0);
3595
3596                 cr4 = ctxt->ops->get_cr(ctxt, 4);
3597                 ctxt->ops->get_msr(ctxt, MSR_EFER, &efer);
3598
3599                 if ((new_val & X86_CR0_PG) && (efer & EFER_LME) &&
3600                     !(cr4 & X86_CR4_PAE))
3601                         return emulate_gp(ctxt, 0);
3602
3603                 break;
3604                 }
3605         case 3: {
3606                 u64 rsvd = 0;
3607
3608                 ctxt->ops->get_msr(ctxt, MSR_EFER, &efer);
3609                 if (efer & EFER_LMA)
3610                         rsvd = CR3_L_MODE_RESERVED_BITS & ~CR3_PCID_INVD;
3611
3612                 if (new_val & rsvd)
3613                         return emulate_gp(ctxt, 0);
3614
3615                 break;
3616                 }
3617         case 4: {
3618                 ctxt->ops->get_msr(ctxt, MSR_EFER, &efer);
3619
3620                 if ((efer & EFER_LMA) && !(new_val & X86_CR4_PAE))
3621                         return emulate_gp(ctxt, 0);
3622
3623                 break;
3624                 }
3625         }
3626
3627         return X86EMUL_CONTINUE;
3628 }
3629
3630 static int check_dr7_gd(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3631 {
3632         unsigned long dr7;
3633
3634         ctxt->ops->get_dr(ctxt, 7, &dr7);
3635
3636         /* Check if DR7.Global_Enable is set */
3637         return dr7 & (1 << 13);
3638 }
3639
3640 static int check_dr_read(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3641 {
3642         int dr = ctxt->modrm_reg;
3643         u64 cr4;
3644
3645         if (dr > 7)
3646                 return emulate_ud(ctxt);
3647
3648         cr4 = ctxt->ops->get_cr(ctxt, 4);
3649         if ((cr4 & X86_CR4_DE) && (dr == 4 || dr == 5))
3650                 return emulate_ud(ctxt);
3651
3652         if (check_dr7_gd(ctxt)) {
3653                 ulong dr6;
3654
3655                 ctxt->ops->get_dr(ctxt, 6, &dr6);
3656                 dr6 &= ~15;
3657                 dr6 |= DR6_BD | DR6_RTM;
3658                 ctxt->ops->set_dr(ctxt, 6, dr6);
3659                 return emulate_db(ctxt);
3660         }
3661
3662         return X86EMUL_CONTINUE;
3663 }
3664
3665 static int check_dr_write(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3666 {
3667         u64 new_val = ctxt->src.val64;
3668         int dr = ctxt->modrm_reg;
3669
3670         if ((dr == 6 || dr == 7) && (new_val & 0xffffffff00000000ULL))
3671                 return emulate_gp(ctxt, 0);
3672
3673         return check_dr_read(ctxt);
3674 }
3675
3676 static int check_svme(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3677 {
3678         u64 efer;
3679
3680         ctxt->ops->get_msr(ctxt, MSR_EFER, &efer);
3681
3682         if (!(efer & EFER_SVME))
3683                 return emulate_ud(ctxt);
3684
3685         return X86EMUL_CONTINUE;
3686 }
3687
3688 static int check_svme_pa(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3689 {
3690         u64 rax = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RAX);
3691
3692         /* Valid physical address? */
3693         if (rax & 0xffff000000000000ULL)
3694                 return emulate_gp(ctxt, 0);
3695
3696         return check_svme(ctxt);
3697 }
3698
3699 static int check_rdtsc(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3700 {
3701         u64 cr4 = ctxt->ops->get_cr(ctxt, 4);
3702
3703         if (cr4 & X86_CR4_TSD && ctxt->ops->cpl(ctxt))
3704                 return emulate_ud(ctxt);
3705
3706         return X86EMUL_CONTINUE;
3707 }
3708
3709 static int check_rdpmc(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3710 {
3711         u64 cr4 = ctxt->ops->get_cr(ctxt, 4);
3712         u64 rcx = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RCX);
3713
3714         if ((!(cr4 & X86_CR4_PCE) && ctxt->ops->cpl(ctxt)) ||
3715             ctxt->ops->check_pmc(ctxt, rcx))
3716                 return emulate_gp(ctxt, 0);
3717
3718         return X86EMUL_CONTINUE;
3719 }
3720
3721 static int check_perm_in(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3722 {
3723         ctxt->dst.bytes = min(ctxt->dst.bytes, 4u);
3724         if (!emulator_io_permited(ctxt, ctxt->src.val, ctxt->dst.bytes))
3725                 return emulate_gp(ctxt, 0);
3726
3727         return X86EMUL_CONTINUE;
3728 }
3729
3730 static int check_perm_out(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3731 {
3732         ctxt->src.bytes = min(ctxt->src.bytes, 4u);
3733         if (!emulator_io_permited(ctxt, ctxt->dst.val, ctxt->src.bytes))
3734                 return emulate_gp(ctxt, 0);
3735
3736         return X86EMUL_CONTINUE;
3737 }
3738
3739 #define D(_y) { .flags = (_y) }
3740 #define DI(_y, _i) { .flags = (_y)|Intercept, .intercept = x86_intercept_##_i }
3741 #define DIP(_y, _i, _p) { .flags = (_y)|Intercept|CheckPerm, \
3742                       .intercept = x86_intercept_##_i, .check_perm = (_p) }
3743 #define N    D(NotImpl)
3744 #define EXT(_f, _e) { .flags = ((_f) | RMExt), .u.group = (_e) }
3745 #define G(_f, _g) { .flags = ((_f) | Group | ModRM), .u.group = (_g) }
3746 #define GD(_f, _g) { .flags = ((_f) | GroupDual | ModRM), .u.gdual = (_g) }
3747 #define ID(_f, _i) { .flags = ((_f) | InstrDual | ModRM), .u.idual = (_i) }
3748 #define MD(_f, _m) { .flags = ((_f) | ModeDual), .u.mdual = (_m) }
3749 #define E(_f, _e) { .flags = ((_f) | Escape | ModRM), .u.esc = (_e) }
3750 #define I(_f, _e) { .flags = (_f), .u.execute = (_e) }
3751 #define F(_f, _e) { .flags = (_f) | Fastop, .u.fastop = (_e) }
3752 #define II(_f, _e, _i) \
3753         { .flags = (_f)|Intercept, .u.execute = (_e), .intercept = x86_intercept_##_i }
3754 #define IIP(_f, _e, _i, _p) \
3755         { .flags = (_f)|Intercept|CheckPerm, .u.execute = (_e), \
3756           .intercept = x86_intercept_##_i, .check_perm = (_p) }
3757 #define GP(_f, _g) { .flags = ((_f) | Prefix), .u.gprefix = (_g) }
3758
3759 #define D2bv(_f)      D((_f) | ByteOp), D(_f)
3760 #define D2bvIP(_f, _i, _p) DIP((_f) | ByteOp, _i, _p), DIP(_f, _i, _p)
3761 #define I2bv(_f, _e)  I((_f) | ByteOp, _e), I(_f, _e)
3762 #define F2bv(_f, _e)  F((_f) | ByteOp, _e), F(_f, _e)
3763 #define I2bvIP(_f, _e, _i, _p) \
3764         IIP((_f) | ByteOp, _e, _i, _p), IIP(_f, _e, _i, _p)
3765
3766 #define F6ALU(_f, _e) F2bv((_f) | DstMem | SrcReg | ModRM, _e),         \
3767                 F2bv(((_f) | DstReg | SrcMem | ModRM) & ~Lock, _e),     \
3768                 F2bv(((_f) & ~Lock) | DstAcc | SrcImm, _e)
3769
3770 static const struct opcode group7_rm0[] = {
3771         N,
3772         I(SrcNone | Priv | EmulateOnUD, em_vmcall),
3773         N, N, N, N, N, N,
3774 };
3775
3776 static const struct opcode group7_rm1[] = {
3777         DI(SrcNone | Priv, monitor),
3778         DI(SrcNone | Priv, mwait),
3779         N, N, N, N, N, N,
3780 };
3781
3782 static const struct opcode group7_rm3[] = {
3783         DIP(SrcNone | Prot | Priv,              vmrun,          check_svme_pa),
3784         II(SrcNone  | Prot | EmulateOnUD,       em_vmmcall,     vmmcall),
3785         DIP(SrcNone | Prot | Priv,              vmload,         check_svme_pa),
3786         DIP(SrcNone | Prot | Priv,              vmsave,         check_svme_pa),
3787         DIP(SrcNone | Prot | Priv,              stgi,           check_svme),
3788         DIP(SrcNone | Prot | Priv,              clgi,           check_svme),
3789         DIP(SrcNone | Prot | Priv,              skinit,         check_svme),
3790         DIP(SrcNone | Prot | Priv,              invlpga,        check_svme),
3791 };
3792
3793 static const struct opcode group7_rm7[] = {
3794         N,
3795         DIP(SrcNone, rdtscp, check_rdtsc),
3796         N, N, N, N, N, N,
3797 };
3798
3799 static const struct opcode group1[] = {
3800         F(Lock, em_add),
3801         F(Lock | PageTable, em_or),
3802         F(Lock, em_adc),
3803         F(Lock, em_sbb),
3804         F(Lock | PageTable, em_and),
3805         F(Lock, em_sub),
3806         F(Lock, em_xor),
3807         F(NoWrite, em_cmp),
3808 };
3809
3810 static const struct opcode group1A[] = {
3811         I(DstMem | SrcNone | Mov | Stack | IncSP, em_pop), N, N, N, N, N, N, N,
3812 };
3813
3814 static const struct opcode group2[] = {
3815         F(DstMem | ModRM, em_rol),
3816         F(DstMem | ModRM, em_ror),
3817         F(DstMem | ModRM, em_rcl),
3818         F(DstMem | ModRM, em_rcr),
3819         F(DstMem | ModRM, em_shl),
3820         F(DstMem | ModRM, em_shr),
3821         F(DstMem | ModRM, em_shl),
3822         F(DstMem | ModRM, em_sar),
3823 };
3824
3825 static const struct opcode group3[] = {
3826         F(DstMem | SrcImm | NoWrite, em_test),
3827         F(DstMem | SrcImm | NoWrite, em_test),
3828         F(DstMem | SrcNone | Lock, em_not),
3829         F(DstMem | SrcNone | Lock, em_neg),
3830         F(DstXacc | Src2Mem, em_mul_ex),
3831         F(DstXacc | Src2Mem, em_imul_ex),
3832         F(DstXacc | Src2Mem, em_div_ex),
3833         F(DstXacc | Src2Mem, em_idiv_ex),
3834 };
3835
3836 static const struct opcode group4[] = {
3837         F(ByteOp | DstMem | SrcNone | Lock, em_inc),
3838         F(ByteOp | DstMem | SrcNone | Lock, em_dec),
3839         N, N, N, N, N, N,
3840 };
3841
3842 static const struct opcode group5[] = {
3843         F(DstMem | SrcNone | Lock,              em_inc),
3844         F(DstMem | SrcNone | Lock,              em_dec),
3845         I(SrcMem | NearBranch,                  em_call_near_abs),
3846         I(SrcMemFAddr | ImplicitOps | Stack,    em_call_far),
3847         I(SrcMem | NearBranch,                  em_jmp_abs),
3848         I(SrcMemFAddr | ImplicitOps,            em_jmp_far),
3849         I(SrcMem | Stack,                       em_push), D(Undefined),
3850 };
3851
3852 static const struct opcode group6[] = {
3853         DI(Prot | DstMem,       sldt),
3854         DI(Prot | DstMem,       str),
3855         II(Prot | Priv | SrcMem16, em_lldt, lldt),
3856         II(Prot | Priv | SrcMem16, em_ltr, ltr),
3857         N, N, N, N,
3858 };
3859
3860 static const struct group_dual group7 = { {
3861         II(Mov | DstMem,                        em_sgdt, sgdt),
3862         II(Mov | DstMem,                        em_sidt, sidt),
3863         II(SrcMem | Priv,                       em_lgdt, lgdt),
3864         II(SrcMem | Priv,                       em_lidt, lidt),
3865         II(SrcNone | DstMem | Mov,              em_smsw, smsw), N,
3866         II(SrcMem16 | Mov | Priv,               em_lmsw, lmsw),
3867         II(SrcMem | ByteOp | Priv | NoAccess,   em_invlpg, invlpg),
3868 }, {
3869         EXT(0, group7_rm0),
3870         EXT(0, group7_rm1),
3871         N, EXT(0, group7_rm3),
3872         II(SrcNone | DstMem | Mov,              em_smsw, smsw), N,
3873         II(SrcMem16 | Mov | Priv,               em_lmsw, lmsw),
3874         EXT(0, group7_rm7),
3875 } };
3876
3877 static const struct opcode group8[] = {
3878         N, N, N, N,
3879         F(DstMem | SrcImmByte | NoWrite,                em_bt),
3880         F(DstMem | SrcImmByte | Lock | PageTable,       em_bts),
3881         F(DstMem | SrcImmByte | Lock,                   em_btr),
3882         F(DstMem | SrcImmByte | Lock | PageTable,       em_btc),
3883 };
3884
3885 static const struct group_dual group9 = { {
3886         N, I(DstMem64 | Lock | PageTable, em_cmpxchg8b), N, N, N, N, N, N,
3887 }, {
3888         N, N, N, N, N, N, N, N,
3889 } };
3890
3891 static const struct opcode group11[] = {
3892         I(DstMem | SrcImm | Mov | PageTable, em_mov),
3893         X7(D(Undefined)),
3894 };
3895
3896 static const struct gprefix pfx_0f_ae_7 = {
3897         I(SrcMem | ByteOp, em_clflush), N, N, N,
3898 };
3899
3900 static const struct group_dual group15 = { {
3901         N, N, N, N, N, N, N, GP(0, &pfx_0f_ae_7),
3902 }, {
3903         N, N, N, N, N, N, N, N,
3904 } };
3905
3906 static const struct gprefix pfx_0f_6f_0f_7f = {
3907         I(Mmx, em_mov), I(Sse | Aligned, em_mov), N, I(Sse | Unaligned, em_mov),
3908 };
3909
3910 static const struct instr_dual instr_dual_0f_2b = {
3911         I(0, em_mov), N
3912 };
3913
3914 static const struct gprefix pfx_0f_2b = {
3915         ID(0, &instr_dual_0f_2b), ID(0, &instr_dual_0f_2b), N, N,
3916 };
3917
3918 static const struct gprefix pfx_0f_28_0f_29 = {
3919         I(Aligned, em_mov), I(Aligned, em_mov), N, N,
3920 };
3921
3922 static const struct gprefix pfx_0f_e7 = {
3923         N, I(Sse, em_mov), N, N,
3924 };
3925
3926 static const struct escape escape_d9 = { {
3927         N, N, N, N, N, N, N, I(DstMem16 | Mov, em_fnstcw),
3928 }, {
3929         /* 0xC0 - 0xC7 */
3930         N, N, N, N, N, N, N, N,
3931         /* 0xC8 - 0xCF */
3932         N, N, N, N, N, N, N, N,
3933         /* 0xD0 - 0xC7 */
3934         N, N, N, N, N, N, N, N,
3935         /* 0xD8 - 0xDF */
3936         N, N, N, N, N, N, N, N,
3937         /* 0xE0 - 0xE7 */
3938         N, N, N, N, N, N, N, N,
3939         /* 0xE8 - 0xEF */
3940         N, N, N, N, N, N, N, N,
3941         /* 0xF0 - 0xF7 */
3942         N, N, N, N, N, N, N, N,
3943         /* 0xF8 - 0xFF */
3944         N, N, N, N, N, N, N, N,
3945 } };
3946
3947 static const struct escape escape_db = { {
3948         N, N, N, N, N, N, N, N,
3949 }, {
3950         /* 0xC0 - 0xC7 */
3951         N, N, N, N, N, N, N, N,
3952         /* 0xC8 - 0xCF */
3953         N, N, N, N, N, N, N, N,
3954         /* 0xD0 - 0xC7 */
3955         N, N, N, N, N, N, N, N,
3956         /* 0xD8 - 0xDF */
3957         N, N, N, N, N, N, N, N,
3958         /* 0xE0 - 0xE7 */
3959         N, N, N, I(ImplicitOps, em_fninit), N, N, N, N,
3960         /* 0xE8 - 0xEF */
3961         N, N, N, N, N, N, N, N,
3962         /* 0xF0 - 0xF7 */
3963         N, N, N, N, N, N, N, N,
3964         /* 0xF8 - 0xFF */
3965         N, N, N, N, N, N, N, N,
3966 } };
3967
3968 static const struct escape escape_dd = { {
3969         N, N, N, N, N, N, N, I(DstMem16 | Mov, em_fnstsw),
3970 }, {
3971         /* 0xC0 - 0xC7 */
3972         N, N, N, N, N, N, N, N,
3973         /* 0xC8 - 0xCF */
3974         N, N, N, N, N, N, N, N,
3975         /* 0xD0 - 0xC7 */
3976         N, N, N, N, N, N, N, N,
3977         /* 0xD8 - 0xDF */
3978         N, N, N, N, N, N, N, N,
3979         /* 0xE0 - 0xE7 */
3980         N, N, N, N, N, N, N, N,
3981         /* 0xE8 - 0xEF */
3982         N, N, N, N, N, N, N, N,
3983         /* 0xF0 - 0xF7 */
3984         N, N, N, N, N, N, N, N,
3985         /* 0xF8 - 0xFF */
3986         N, N, N, N, N, N, N, N,
3987 } };
3988
3989 static const struct instr_dual instr_dual_0f_c3 = {
3990         I(DstMem | SrcReg | ModRM | No16 | Mov, em_mov), N
3991 };
3992
3993 static const struct mode_dual mode_dual_63 = {
3994         N, I(DstReg | SrcMem32 | ModRM | Mov, em_movsxd)
3995 };
3996
3997 static const struct opcode opcode_table[256] = {
3998         /* 0x00 - 0x07 */
3999         F6ALU(Lock, em_add),
4000         I(ImplicitOps | Stack | No64 | Src2ES, em_push_sreg),
4001         I(ImplicitOps | Stack | No64 | Src2ES, em_pop_sreg),
4002         /* 0x08 - 0x0F */
4003         F6ALU(Lock | PageTable, em_or),
4004         I(ImplicitOps | Stack | No64 | Src2CS, em_push_sreg),
4005         N,
4006         /* 0x10 - 0x17 */
4007         F6ALU(Lock, em_adc),
4008         I(ImplicitOps | Stack | No64 | Src2SS, em_push_sreg),
4009         I(ImplicitOps | Stack | No64 | Src2SS, em_pop_sreg),
4010         /* 0x18 - 0x1F */
4011         F6ALU(Lock, em_sbb),
4012         I(ImplicitOps | Stack | No64 | Src2DS, em_push_sreg),
4013         I(ImplicitOps | Stack | No64 | Src2DS, em_pop_sreg),
4014         /* 0x20 - 0x27 */
4015         F6ALU(Lock | PageTable, em_and), N, N,
4016         /* 0x28 - 0x2F */
4017         F6ALU(Lock, em_sub), N, I(ByteOp | DstAcc | No64, em_das),
4018         /* 0x30 - 0x37 */
4019         F6ALU(Lock, em_xor), N, N,
4020         /* 0x38 - 0x3F */
4021         F6ALU(NoWrite, em_cmp), N, N,
4022         /* 0x40 - 0x4F */
4023         X8(F(DstReg, em_inc)), X8(F(DstReg, em_dec)),
4024         /* 0x50 - 0x57 */
4025         X8(I(SrcReg | Stack, em_push)),
4026         /* 0x58 - 0x5F */
4027         X8(I(DstReg | Stack, em_pop)),
4028         /* 0x60 - 0x67 */
4029         I(ImplicitOps | Stack | No64, em_pusha),
4030         I(ImplicitOps | Stack | No64, em_popa),
4031         N, MD(ModRM, &mode_dual_63),
4032         N, N, N, N,
4033         /* 0x68 - 0x6F */
4034         I(SrcImm | Mov | Stack, em_push),
4035         I(DstReg | SrcMem | ModRM | Src2Imm, em_imul_3op),
4036         I(SrcImmByte | Mov | Stack, em_push),
4037         I(DstReg | SrcMem | ModRM | Src2ImmByte, em_imul_3op),
4038         I2bvIP(DstDI | SrcDX | Mov | String | Unaligned, em_in, ins, check_perm_in), /* insb, insw/insd */
4039         I2bvIP(SrcSI | DstDX | String, em_out, outs, check_perm_out), /* outsb, outsw/outsd */
4040         /* 0x70 - 0x7F */
4041         X16(D(SrcImmByte | NearBranch)),
4042         /* 0x80 - 0x87 */
4043         G(ByteOp | DstMem | SrcImm, group1),
4044         G(DstMem | SrcImm, group1),
4045         G(ByteOp | DstMem | SrcImm | No64, group1),
4046         G(DstMem | SrcImmByte, group1),
4047         F2bv(DstMem | SrcReg | ModRM | NoWrite, em_test),
4048         I2bv(DstMem | SrcReg | ModRM | Lock | PageTable, em_xchg),
4049         /* 0x88 - 0x8F */
4050         I2bv(DstMem | SrcReg | ModRM | Mov | PageTable, em_mov),
4051         I2bv(DstReg | SrcMem | ModRM | Mov, em_mov),
4052         I(DstMem | SrcNone | ModRM | Mov | PageTable, em_mov_rm_sreg),
4053         D(ModRM | SrcMem | NoAccess | DstReg),
4054         I(ImplicitOps | SrcMem16 | ModRM, em_mov_sreg_rm),
4055         G(0, group1A),
4056         /* 0x90 - 0x97 */
4057         DI(SrcAcc | DstReg, pause), X7(D(SrcAcc | DstReg)),
4058         /* 0x98 - 0x9F */
4059         D(DstAcc | SrcNone), I(ImplicitOps | SrcAcc, em_cwd),
4060         I(SrcImmFAddr | No64, em_call_far), N,
4061         II(ImplicitOps | Stack, em_pushf, pushf),
4062         II(ImplicitOps | Stack, em_popf, popf),
4063         I(ImplicitOps, em_sahf), I(ImplicitOps, em_lahf),
4064         /* 0xA0 - 0xA7 */
4065         I2bv(DstAcc | SrcMem | Mov | MemAbs, em_mov),
4066         I2bv(DstMem | SrcAcc | Mov | MemAbs | PageTable, em_mov),
4067         I2bv(SrcSI | DstDI | Mov | String, em_mov),
4068         F2bv(SrcSI | DstDI | String | NoWrite, em_cmp_r),
4069         /* 0xA8 - 0xAF */
4070         F2bv(DstAcc | SrcImm | NoWrite, em_test),
4071         I2bv(SrcAcc | DstDI | Mov | String, em_mov),
4072         I2bv(SrcSI | DstAcc | Mov | String, em_mov),
4073         F2bv(SrcAcc | DstDI | String | NoWrite, em_cmp_r),
4074         /* 0xB0 - 0xB7 */
4075         X8(I(ByteOp | DstReg | SrcImm | Mov, em_mov)),
4076         /* 0xB8 - 0xBF */
4077         X8(I(DstReg | SrcImm64 | Mov, em_mov)),
4078         /* 0xC0 - 0xC7 */
4079         G(ByteOp | Src2ImmByte, group2), G(Src2ImmByte, group2),
4080         I(ImplicitOps | NearBranch | SrcImmU16, em_ret_near_imm),
4081         I(ImplicitOps | NearBranch, em_ret),
4082         I(DstReg | SrcMemFAddr | ModRM | No64 | Src2ES, em_lseg),
4083         I(DstReg | SrcMemFAddr | ModRM | No64 | Src2DS, em_lseg),
4084         G(ByteOp, group11), G(0, group11),
4085         /* 0xC8 - 0xCF */
4086         I(Stack | SrcImmU16 | Src2ImmByte, em_enter), I(Stack, em_leave),
4087         I(ImplicitOps | SrcImmU16, em_ret_far_imm),
4088         I(ImplicitOps, em_ret_far),
4089         D(ImplicitOps), DI(SrcImmByte, intn),
4090         D(ImplicitOps | No64), II(ImplicitOps, em_iret, iret),
4091         /* 0xD0 - 0xD7 */
4092         G(Src2One | ByteOp, group2), G(Src2One, group2),
4093         G(Src2CL | ByteOp, group2), G(Src2CL, group2),
4094         I(DstAcc | SrcImmUByte | No64, em_aam),
4095         I(DstAcc | SrcImmUByte | No64, em_aad),
4096         F(DstAcc | ByteOp | No64, em_salc),
4097         I(DstAcc | SrcXLat | ByteOp, em_mov),
4098         /* 0xD8 - 0xDF */
4099         N, E(0, &escape_d9), N, E(0, &escape_db), N, E(0, &escape_dd), N, N,
4100         /* 0xE0 - 0xE7 */
4101         X3(I(SrcImmByte | NearBranch, em_loop)),
4102         I(SrcImmByte | NearBranch, em_jcxz),
4103         I2bvIP(SrcImmUByte | DstAcc, em_in,  in,  check_perm_in),
4104         I2bvIP(SrcAcc | DstImmUByte, em_out, out, check_perm_out),
4105         /* 0xE8 - 0xEF */
4106         I(SrcImm | NearBranch, em_call), D(SrcImm | ImplicitOps | NearBranch),
4107         I(SrcImmFAddr | No64, em_jmp_far),
4108         D(SrcImmByte | ImplicitOps | NearBranch),
4109         I2bvIP(SrcDX | DstAcc, em_in,  in,  check_perm_in),
4110         I2bvIP(SrcAcc | DstDX, em_out, out, check_perm_out),
4111         /* 0xF0 - 0xF7 */
4112         N, DI(ImplicitOps, icebp), N, N,
4113         DI(ImplicitOps | Priv, hlt), D(ImplicitOps),
4114         G(ByteOp, group3), G(0, group3),
4115         /* 0xF8 - 0xFF */
4116         D(ImplicitOps), D(ImplicitOps),
4117         I(ImplicitOps, em_cli), I(ImplicitOps, em_sti),
4118         D(ImplicitOps), D(ImplicitOps), G(0, group4), G(0, group5),
4119 };
4120
4121 static const struct opcode twobyte_table[256] = {
4122         /* 0x00 - 0x0F */
4123         G(0, group6), GD(0, &group7), N, N,
4124         N, I(ImplicitOps | EmulateOnUD, em_syscall),
4125         II(ImplicitOps | Priv, em_clts, clts), N,
4126         DI(ImplicitOps | Priv, invd), DI(ImplicitOps | Priv, wbinvd), N, N,
4127         N, D(ImplicitOps | ModRM | SrcMem | NoAccess), N, N,
4128         /* 0x10 - 0x1F */
4129         N, N, N, N, N, N, N, N,
4130         D(ImplicitOps | ModRM | SrcMem | NoAccess),
4131         N, N, N, N, N, N, D(ImplicitOps | ModRM | SrcMem | NoAccess),
4132         /* 0x20 - 0x2F */
4133         DIP(ModRM | DstMem | Priv | Op3264 | NoMod, cr_read, check_cr_read),
4134         DIP(ModRM | DstMem | Priv | Op3264 | NoMod, dr_read, check_dr_read),
4135         IIP(ModRM | SrcMem | Priv | Op3264 | NoMod, em_cr_write, cr_write,
4136                                                 check_cr_write),
4137         IIP(ModRM | SrcMem | Priv | Op3264 | NoMod, em_dr_write, dr_write,
4138                                                 check_dr_write),
4139         N, N, N, N,
4140         GP(ModRM | DstReg | SrcMem | Mov | Sse, &pfx_0f_28_0f_29),
4141         GP(ModRM | DstMem | SrcReg | Mov | Sse, &pfx_0f_28_0f_29),
4142         N, GP(ModRM | DstMem | SrcReg | Mov | Sse, &pfx_0f_2b),
4143         N, N, N, N,
4144         /* 0x30 - 0x3F */
4145         II(ImplicitOps | Priv, em_wrmsr, wrmsr),
4146         IIP(ImplicitOps, em_rdtsc, rdtsc, check_rdtsc),
4147         II(ImplicitOps | Priv, em_rdmsr, rdmsr),
4148         IIP(ImplicitOps, em_rdpmc, rdpmc, check_rdpmc),
4149         I(ImplicitOps | EmulateOnUD, em_sysenter),
4150         I(ImplicitOps | Priv | EmulateOnUD, em_sysexit),
4151         N, N,
4152         N, N, N, N, N, N, N, N,
4153         /* 0x40 - 0x4F */
4154         X16(D(DstReg | SrcMem | ModRM)),
4155         /* 0x50 - 0x5F */
4156         N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N,
4157         /* 0x60 - 0x6F */
4158         N, N, N, N,
4159         N, N, N, N,
4160         N, N, N, N,
4161         N, N, N, GP(SrcMem | DstReg | ModRM | Mov, &pfx_0f_6f_0f_7f),
4162         /* 0x70 - 0x7F */
4163         N, N, N, N,
4164         N, N, N, N,
4165         N, N, N, N,
4166         N, N, N, GP(SrcReg | DstMem | ModRM | Mov, &pfx_0f_6f_0f_7f),
4167         /* 0x80 - 0x8F */
4168         X16(D(SrcImm | NearBranch)),
4169         /* 0x90 - 0x9F */
4170         X16(D(ByteOp | DstMem | SrcNone | ModRM| Mov)),
4171         /* 0xA0 - 0xA7 */
4172         I(Stack | Src2FS, em_push_sreg), I(Stack | Src2FS, em_pop_sreg),
4173         II(ImplicitOps, em_cpuid, cpuid),
4174         F(DstMem | SrcReg | ModRM | BitOp | NoWrite, em_bt),
4175         F(DstMem | SrcReg | Src2ImmByte | ModRM, em_shld),
4176         F(DstMem | SrcReg | Src2CL | ModRM, em_shld), N, N,
4177         /* 0xA8 - 0xAF */
4178         I(Stack | Src2GS, em_push_sreg), I(Stack | Src2GS, em_pop_sreg),
4179         DI(ImplicitOps, rsm),
4180         F(DstMem | SrcReg | ModRM | BitOp | Lock | PageTable, em_bts),
4181         F(DstMem | SrcReg | Src2ImmByte | ModRM, em_shrd),
4182         F(DstMem | SrcReg | Src2CL | ModRM, em_shrd),
4183         GD(0, &group15), F(DstReg | SrcMem | ModRM, em_imul),
4184         /* 0xB0 - 0xB7 */
4185         I2bv(DstMem | SrcReg | ModRM | Lock | PageTable | SrcWrite, em_cmpxchg),
4186         I(DstReg | SrcMemFAddr | ModRM | Src2SS, em_lseg),
4187         F(DstMem | SrcReg | ModRM | BitOp | Lock, em_btr),
4188         I(DstReg | SrcMemFAddr | ModRM | Src2FS, em_lseg),
4189         I(DstReg | SrcMemFAddr | ModRM | Src2GS, em_lseg),
4190         D(DstReg | SrcMem8 | ModRM | Mov), D(DstReg | SrcMem16 | ModRM | Mov),
4191         /* 0xB8 - 0xBF */
4192         N, N,
4193         G(BitOp, group8),
4194         F(DstMem | SrcReg | ModRM | BitOp | Lock | PageTable, em_btc),
4195         F(DstReg | SrcMem | ModRM, em_bsf), F(DstReg | SrcMem | ModRM, em_bsr),
4196         D(DstReg | SrcMem8 | ModRM | Mov), D(DstReg | SrcMem16 | ModRM | Mov),
4197         /* 0xC0 - 0xC7 */
4198         F2bv(DstMem | SrcReg | ModRM | SrcWrite | Lock, em_xadd),
4199         N, ID(0, &instr_dual_0f_c3),
4200         N, N, N, GD(0, &group9),
4201         /* 0xC8 - 0xCF */
4202         X8(I(DstReg, em_bswap)),
4203         /* 0xD0 - 0xDF */
4204         N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N,
4205         /* 0xE0 - 0xEF */
4206         N, N, N, N, N, N, N, GP(SrcReg | DstMem | ModRM | Mov, &pfx_0f_e7),
4207         N, N, N, N, N, N, N, N,
4208         /* 0xF0 - 0xFF */
4209         N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N
4210 };
4211
4212 static const struct instr_dual instr_dual_0f_38_f0 = {
4213         I(DstReg | SrcMem | Mov, em_movbe), N
4214 };
4215
4216 static const struct instr_dual instr_dual_0f_38_f1 = {
4217         I(DstMem | SrcReg | Mov, em_movbe), N
4218 };
4219
4220 static const struct gprefix three_byte_0f_38_f0 = {
4221         ID(0, &instr_dual_0f_38_f0), N, N, N
4222 };
4223
4224 static const struct gprefix three_byte_0f_38_f1 = {
4225         ID(0, &instr_dual_0f_38_f1), N, N, N
4226 };
4227
4228 /*
4229  * Insns below are selected by the prefix which indexed by the third opcode
4230  * byte.
4231  */
4232 static const struct opcode opcode_map_0f_38[256] = {
4233         /* 0x00 - 0x7f */
4234         X16(N), X16(N), X16(N), X16(N), X16(N), X16(N), X16(N), X16(N),
4235         /* 0x80 - 0xef */
4236         X16(N), X16(N), X16(N), X16(N), X16(N), X16(N), X16(N),
4237         /* 0xf0 - 0xf1 */
4238         GP(EmulateOnUD | ModRM, &three_byte_0f_38_f0),
4239         GP(EmulateOnUD | ModRM, &three_byte_0f_38_f1),
4240         /* 0xf2 - 0xff */
4241         N, N, X4(N), X8(N)
4242 };
4243
4244 #undef D
4245 #undef N
4246 #undef G
4247 #undef GD
4248 #undef I
4249 #undef GP
4250 #undef EXT
4251 #undef MD
4252 #undef ID
4253
4254 #undef D2bv
4255 #undef D2bvIP
4256 #undef I2bv
4257 #undef I2bvIP
4258 #undef I6ALU
4259
4260 static unsigned imm_size(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
4261 {
4262         unsigned size;
4263
4264         size = (ctxt->d & ByteOp) ? 1 : ctxt->op_bytes;
4265         if (size == 8)
4266                 size = 4;
4267         return size;
4268 }
4269
4270 static int decode_imm(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, struct operand *op,
4271                       unsigned size, bool sign_extension)
4272 {
4273         int rc = X86EMUL_CONTINUE;
4274
4275         op->type = OP_IMM;
4276         op->bytes = size;
4277         op->addr.mem.ea = ctxt->_eip;
4278         /* NB. Immediates are sign-extended as necessary. */
4279         switch (op->bytes) {
4280         case 1:
4281                 op->val = insn_fetch(s8, ctxt);
4282                 break;
4283         case 2:
4284                 op->val = insn_fetch(s16, ctxt);
4285                 break;
4286         case 4:
4287                 op->val = insn_fetch(s32, ctxt);
4288                 break;
4289         case 8:
4290                 op->val = insn_fetch(s64, ctxt);
4291                 break;
4292         }
4293         if (!sign_extension) {
4294                 switch (op->bytes) {
4295                 case 1:
4296                         op->val &= 0xff;
4297                         break;
4298                 case 2:
4299                         op->val &= 0xffff;
4300                         break;
4301                 case 4:
4302                         op->val &= 0xffffffff;
4303                         break;
4304                 }
4305         }
4306 done:
4307         return rc;
4308 }
4309
4310 static int decode_operand(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, struct operand *op,
4311                           unsigned d)
4312 {
4313         int rc = X86EMUL_CONTINUE;
4314
4315         switch (d) {
4316         case OpReg:
4317                 decode_register_operand(ctxt, op);
4318                 break;
4319         case OpImmUByte:
4320                 rc = decode_imm(ctxt, op, 1, false);
4321                 break;
4322         case OpMem:
4323                 ctxt->memop.bytes = (ctxt->d & ByteOp) ? 1 : ctxt->op_bytes;
4324         mem_common:
4325                 *op = ctxt->memop;
4326                 ctxt->memopp = op;
4327                 if (ctxt->d & BitOp)
4328                         fetch_bit_operand(ctxt);
4329                 op->orig_val = op->val;
4330                 break;
4331         case OpMem64:
4332                 ctxt->memop.bytes = (ctxt->op_bytes == 8) ? 16 : 8;
4333                 goto mem_common;
4334         case OpAcc:
4335                 op->type = OP_REG;
4336                 op->bytes = (ctxt->d & ByteOp) ? 1 : ctxt->op_bytes;
4337                 op->addr.reg = reg_rmw(ctxt, VCPU_REGS_RAX);
4338                 fetch_register_operand(op);
4339                 op->orig_val = op->val;
4340                 break;
4341         case OpAccLo:
4342                 op->type = OP_REG;
4343                 op->bytes = (ctxt->d & ByteOp) ? 2 : ctxt->op_bytes;
4344                 op->addr.reg = reg_rmw(ctxt, VCPU_REGS_RAX);
4345                 fetch_register_operand(op);
4346                 op->orig_val = op->val;
4347                 break;
4348         case OpAccHi:
4349                 if (ctxt->d & ByteOp) {
4350                         op->type = OP_NONE;
4351                         break;
4352                 }
4353                 op->type = OP_REG;
4354                 op->bytes = ctxt->op_bytes;
4355                 op->addr.reg = reg_rmw(ctxt, VCPU_REGS_RDX);
4356                 fetch_register_operand(op);
4357                 op->orig_val = op->val;
4358                 break;
4359         case OpDI:
4360                 op->type = OP_MEM;
4361                 op->bytes = (ctxt->d & ByteOp) ? 1 : ctxt->op_bytes;
4362                 op->addr.mem.ea =
4363                         register_address(ctxt, VCPU_REGS_RDI);
4364                 op->addr.mem.seg = VCPU_SREG_ES;
4365                 op->val = 0;
4366                 op->count = 1;
4367                 break;
4368         case OpDX:
4369                 op->type = OP_REG;
4370                 op->bytes = 2;
4371                 op->addr.reg = reg_rmw(ctxt, VCPU_REGS_RDX);
4372                 fetch_register_operand(op);
4373                 break;
4374         case OpCL:
4375                 op->type = OP_IMM;
4376                 op->bytes = 1;
4377                 op->val = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RCX) & 0xff;
4378                 break;
4379         case OpImmByte:
4380                 rc = decode_imm(ctxt, op, 1, true);
4381                 break;
4382         case OpOne:
4383                 op->type = OP_IMM;
4384                 op->bytes = 1;
4385                 op->val = 1;
4386                 break;
4387         case OpImm:
4388                 rc = decode_imm(ctxt, op, imm_size(ctxt), true);
4389                 break;
4390         case OpImm64:
4391                 rc = decode_imm(ctxt, op, ctxt->op_bytes, true);
4392                 break;
4393         case OpMem8:
4394                 ctxt->memop.bytes = 1;
4395                 if (ctxt->memop.type == OP_REG) {
4396                         ctxt->memop.addr.reg = decode_register(ctxt,
4397                                         ctxt->modrm_rm, true);
4398                         fetch_register_operand(&ctxt->memop);
4399                 }
4400                 goto mem_common;
4401         case OpMem16:
4402                 ctxt->memop.bytes = 2;
4403                 goto mem_common;
4404         case OpMem32:
4405                 ctxt->memop.bytes = 4;
4406                 goto mem_common;
4407         case OpImmU16:
4408                 rc = decode_imm(ctxt, op, 2, false);
4409                 break;
4410         case OpImmU:
4411                 rc = decode_imm(ctxt, op, imm_size(ctxt), false);
4412                 break;
4413         case OpSI:
4414                 op->type = OP_MEM;
4415                 op->bytes = (ctxt->d & ByteOp) ? 1 : ctxt->op_bytes;
4416                 op->addr.mem.ea =
4417                         register_address(ctxt, VCPU_REGS_RSI);
4418                 op->addr.mem.seg = ctxt->seg_override;
4419                 op->val = 0;
4420                 op->count = 1;
4421                 break;
4422         case OpXLat:
4423                 op->type = OP_MEM;
4424                 op->bytes = (ctxt->d & ByteOp) ? 1 : ctxt->op_bytes;
4425                 op->addr.mem.ea =
4426                         address_mask(ctxt,
4427                                 reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RBX) +
4428                                 (reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RAX) & 0xff));
4429                 op->addr.mem.seg = ctxt->seg_override;
4430                 op->val = 0;
4431                 break;
4432         case OpImmFAddr:
4433                 op->type = OP_IMM;
4434                 op->addr.mem.ea = ctxt->_eip;
4435                 op->bytes = ctxt->op_bytes + 2;
4436                 insn_fetch_arr(op->valptr, op->bytes, ctxt);
4437                 break;
4438         case OpMemFAddr:
4439                 ctxt->memop.bytes = ctxt->op_bytes + 2;
4440                 goto mem_common;
4441         case OpES:
4442                 op->type = OP_IMM;
4443                 op->val = VCPU_SREG_ES;
4444                 break;
4445         case OpCS:
4446                 op->type = OP_IMM;
4447                 op->val = VCPU_SREG_CS;
4448                 break;
4449         case OpSS:
4450                 op->type = OP_IMM;
4451                 op->val = VCPU_SREG_SS;
4452                 break;
4453         case OpDS:
4454                 op->type = OP_IMM;
4455                 op->val = VCPU_SREG_DS;
4456                 break;
4457         case OpFS:
4458                 op->type = OP_IMM;
4459                 op->val = VCPU_SREG_FS;
4460                 break;
4461         case OpGS:
4462                 op->type = OP_IMM;
4463                 op->val = VCPU_SREG_GS;
4464                 break;
4465         case OpImplicit:
4466                 /* Special instructions do their own operand decoding. */
4467         default:
4468                 op->type = OP_NONE; /* Disable writeback. */
4469                 break;
4470         }
4471
4472 done:
4473         return rc;
4474 }
4475
4476 int x86_decode_insn(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, void *insn, int insn_len)
4477 {
4478         int rc = X86EMUL_CONTINUE;
4479         int mode = ctxt->mode;
4480         int def_op_bytes, def_ad_bytes, goffset, simd_prefix;
4481         bool op_prefix = false;
4482         bool has_seg_override = false;
4483         struct opcode opcode;
4484
4485         ctxt->memop.type = OP_NONE;
4486         ctxt->memopp = NULL;
4487         ctxt->_eip = ctxt->eip;
4488         ctxt->fetch.ptr = ctxt->fetch.data;
4489         ctxt->fetch.end = ctxt->fetch.data + insn_len;
4490         ctxt->opcode_len = 1;
4491         if (insn_len > 0)
4492                 memcpy(ctxt->fetch.data, insn, insn_len);
4493         else {
4494                 rc = __do_insn_fetch_bytes(ctxt, 1);
4495                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
4496                         return rc;
4497         }
4498
4499         switch (mode) {
4500         case X86EMUL_MODE_REAL:
4501         case X86EMUL_MODE_VM86:
4502         case X86EMUL_MODE_PROT16:
4503                 def_op_bytes = def_ad_bytes = 2;
4504                 break;
4505         case X86EMUL_MODE_PROT32:
4506                 def_op_bytes = def_ad_bytes = 4;
4507                 break;
4508 #ifdef CONFIG_X86_64
4509         case X86EMUL_MODE_PROT64:
4510                 def_op_bytes = 4;
4511                 def_ad_bytes = 8;
4512                 break;
4513 #endif
4514         default:
4515                 return EMULATION_FAILED;
4516         }
4517
4518         ctxt->op_bytes = def_op_bytes;
4519         ctxt->ad_bytes = def_ad_bytes;
4520
4521         /* Legacy prefixes. */
4522         for (;;) {
4523                 switch (ctxt->b = insn_fetch(u8, ctxt)) {
4524                 case 0x66:      /* operand-size override */
4525                         op_prefix = true;
4526                         /* switch between 2/4 bytes */
4527                         ctxt->op_bytes = def_op_bytes ^ 6;
4528                         break;
4529                 case 0x67:      /* address-size override */
4530                         if (mode == X86EMUL_MODE_PROT64)
4531                                 /* switch between 4/8 bytes */
4532                                 ctxt->ad_bytes = def_ad_bytes ^ 12;
4533                         else
4534                                 /* switch between 2/4 bytes */
4535                                 ctxt->ad_bytes = def_ad_bytes ^ 6;
4536                         break;
4537                 case 0x26:      /* ES override */
4538                 case 0x2e:      /* CS override */
4539                 case 0x36:      /* SS override */
4540                 case 0x3e:      /* DS override */
4541                         has_seg_override = true;
4542                         ctxt->seg_override = (ctxt->b >> 3) & 3;
4543                         break;
4544                 case 0x64:      /* FS override */
4545                 case 0x65:      /* GS override */
4546                         has_seg_override = true;
4547                         ctxt->seg_override = ctxt->b & 7;
4548                         break;
4549                 case 0x40 ... 0x4f: /* REX */
4550                         if (mode != X86EMUL_MODE_PROT64)
4551                                 goto done_prefixes;
4552                         ctxt->rex_prefix = ctxt->b;
4553                         continue;
4554                 case 0xf0:      /* LOCK */
4555                         ctxt->lock_prefix = 1;
4556                         break;
4557                 case 0xf2:      /* REPNE/REPNZ */
4558                 case 0xf3:      /* REP/REPE/REPZ */
4559                         ctxt->rep_prefix = ctxt->b;
4560                         break;
4561                 default:
4562                         goto done_prefixes;
4563                 }
4564
4565                 /* Any legacy prefix after a REX prefix nullifies its effect. */
4566
4567                 ctxt->rex_prefix = 0;
4568         }
4569
4570 done_prefixes:
4571
4572         /* REX prefix. */
4573         if (ctxt->rex_prefix & 8)
4574                 ctxt->op_bytes = 8;     /* REX.W */
4575
4576         /* Opcode byte(s). */
4577         opcode = opcode_table[ctxt->b];
4578         /* Two-byte opcode? */
4579         if (ctxt->b == 0x0f) {
4580                 ctxt->opcode_len = 2;
4581                 ctxt->b = insn_fetch(u8, ctxt);
4582                 opcode = twobyte_table[ctxt->b];
4583
4584                 /* 0F_38 opcode map */
4585                 if (ctxt->b == 0x38) {
4586                         ctxt->opcode_len = 3;
4587                         ctxt->b = insn_fetch(u8, ctxt);
4588                         opcode = opcode_map_0f_38[ctxt->b];
4589                 }
4590         }
4591         ctxt->d = opcode.flags;
4592
4593         if (ctxt->d & ModRM)
4594                 ctxt->modrm = insn_fetch(u8, ctxt);
4595
4596         /* vex-prefix instructions are not implemented */
4597         if (ctxt->opcode_len == 1 && (ctxt->b == 0xc5 || ctxt->b == 0xc4) &&
4598             (mode == X86EMUL_MODE_PROT64 || (ctxt->modrm & 0xc0) == 0xc0)) {
4599                 ctxt->d = NotImpl;
4600         }
4601
4602         while (ctxt->d & GroupMask) {
4603                 switch (ctxt->d & GroupMask) {
4604                 case Group:
4605                         goffset = (ctxt->modrm >> 3) & 7;
4606                         opcode = opcode.u.group[goffset];
4607                         break;
4608                 case GroupDual:
4609                         goffset = (ctxt->modrm >> 3) & 7;
4610                         if ((ctxt->modrm >> 6) == 3)
4611                                 opcode = opcode.u.gdual->mod3[goffset];
4612                         else
4613                                 opcode = opcode.u.gdual->mod012[goffset];
4614                         break;
4615                 case RMExt:
4616                         goffset = ctxt->modrm & 7;
4617                         opcode = opcode.u.group[goffset];
4618                         break;
4619                 case Prefix:
4620                         if (ctxt->rep_prefix && op_prefix)
4621                                 return EMULATION_FAILED;
4622                         simd_prefix = op_prefix ? 0x66 : ctxt->rep_prefix;
4623                         switch (simd_prefix) {
4624                         case 0x00: opcode = opcode.u.gprefix->pfx_no; break;
4625                         case 0x66: opcode = opcode.u.gprefix->pfx_66; break;
4626                         case 0xf2: opcode = opcode.u.gprefix->pfx_f2; break;
4627                         case 0xf3: opcode = opcode.u.gprefix->pfx_f3; break;
4628                         }
4629                         break;
4630                 case Escape:
4631                         if (ctxt->modrm > 0xbf)
4632                                 opcode = opcode.u.esc->high[ctxt->modrm - 0xc0];
4633                         else
4634                                 opcode = opcode.u.esc->op[(ctxt->modrm >> 3) & 7];
4635                         break;
4636                 case InstrDual:
4637                         if ((ctxt->modrm >> 6) == 3)
4638                                 opcode = opcode.u.idual->mod3;
4639                         else
4640                                 opcode = opcode.u.idual->mod012;
4641                         break;
4642                 case ModeDual:
4643                         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64)
4644                                 opcode = opcode.u.mdual->mode64;
4645                         else
4646                                 opcode = opcode.u.mdual->mode32;
4647                         break;
4648                 default:
4649                         return EMULATION_FAILED;
4650                 }
4651
4652                 ctxt->d &= ~(u64)GroupMask;
4653                 ctxt->d |= opcode.flags;
4654         }
4655
4656         /* Unrecognised? */
4657         if (ctxt->d == 0)
4658                 return EMULATION_FAILED;
4659
4660         ctxt->execute = opcode.u.execute;
4661
4662         if (unlikely(ctxt->ud) && likely(!(ctxt->d & EmulateOnUD)))
4663                 return EMULATION_FAILED;
4664
4665         if (unlikely(ctxt->d &
4666             (NotImpl|Stack|Op3264|Sse|Mmx|Intercept|CheckPerm|NearBranch|
4667              No16))) {
4668                 /*
4669                  * These are copied unconditionally here, and checked unconditionally
4670                  * in x86_emulate_insn.
4671                  */
4672                 ctxt->check_perm = opcode.check_perm;
4673                 ctxt->intercept = opcode.intercept;
4674
4675                 if (ctxt->d & NotImpl)
4676                         return EMULATION_FAILED;
4677
4678                 if (mode == X86EMUL_MODE_PROT64) {
4679                         if (ctxt->op_bytes == 4 && (ctxt->d & Stack))
4680                                 ctxt->op_bytes = 8;
4681                         else if (ctxt->d & NearBranch)
4682                                 ctxt->op_bytes = 8;
4683                 }
4684
4685                 if (ctxt->d & Op3264) {
4686                         if (mode == X86EMUL_MODE_PROT64)
4687                                 ctxt->op_bytes = 8;
4688                         else
4689                                 ctxt->op_bytes = 4;
4690                 }
4691
4692                 if ((ctxt->d & No16) && ctxt->op_bytes == 2)
4693                         ctxt->op_bytes = 4;
4694
4695                 if (ctxt->d & Sse)
4696                         ctxt->op_bytes = 16;
4697                 else if (ctxt->d & Mmx)
4698                         ctxt->op_bytes = 8;
4699         }
4700
4701         /* ModRM and SIB bytes. */
4702         if (ctxt->d & ModRM) {
4703                 rc = decode_modrm(ctxt, &ctxt->memop);
4704                 if (!has_seg_override) {
4705                         has_seg_override = true;
4706                         ctxt->seg_override = ctxt->modrm_seg;
4707                 }
4708         } else if (ctxt->d & MemAbs)
4709                 rc = decode_abs(ctxt, &ctxt->memop);
4710         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
4711                 goto done;
4712
4713         if (!has_seg_override)
4714                 ctxt->seg_override = VCPU_SREG_DS;
4715
4716         ctxt->memop.addr.mem.seg = ctxt->seg_override;
4717
4718         /*
4719          * Decode and fetch the source operand: register, memory
4720          * or immediate.
4721          */
4722         rc = decode_operand(ctxt, &ctxt->src, (ctxt->d >> SrcShift) & OpMask);
4723         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
4724                 goto done;
4725
4726         /*
4727          * Decode and fetch the second source operand: register, memory
4728          * or immediate.
4729          */
4730         rc = decode_operand(ctxt, &ctxt->src2, (ctxt->d >> Src2Shift) & OpMask);
4731         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
4732                 goto done;
4733
4734         /* Decode and fetch the destination operand: register or memory. */
4735         rc = decode_operand(ctxt, &ctxt->dst, (ctxt->d >> DstShift) & OpMask);
4736
4737         if (ctxt->rip_relative)
4738                 ctxt->memopp->addr.mem.ea = address_mask(ctxt,
4739                                         ctxt->memopp->addr.mem.ea + ctxt->_eip);
4740
4741 done:
4742         return (rc != X86EMUL_CONTINUE) ? EMULATION_FAILED : EMULATION_OK;
4743 }
4744
4745 bool x86_page_table_writing_insn(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
4746 {
4747         return ctxt->d & PageTable;
4748 }
4749
4750 static bool string_insn_completed(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
4751 {
4752         /* The second termination condition only applies for REPE
4753          * and REPNE. Test if the repeat string operation prefix is
4754          * REPE/REPZ or REPNE/REPNZ and if it's the case it tests the
4755          * corresponding termination condition according to:
4756          *      - if REPE/REPZ and ZF = 0 then done
4757          *      - if REPNE/REPNZ and ZF = 1 then done
4758          */
4759         if (((ctxt->b == 0xa6) || (ctxt->b == 0xa7) ||
4760              (ctxt->b == 0xae) || (ctxt->b == 0xaf))
4761             && (((ctxt->rep_prefix == REPE_PREFIX) &&
4762                  ((ctxt->eflags & EFLG_ZF) == 0))
4763                 || ((ctxt->rep_prefix == REPNE_PREFIX) &&
4764                     ((ctxt->eflags & EFLG_ZF) == EFLG_ZF))))
4765                 return true;
4766
4767         return false;
4768 }
4769
4770 static int flush_pending_x87_faults(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
4771 {
4772         bool fault = false;
4773
4774         ctxt->ops->get_fpu(ctxt);
4775         asm volatile("1: fwait \n\t"
4776                      "2: \n\t"
4777                      ".pushsection .fixup,\"ax\" \n\t"
4778                      "3: \n\t"
4779                      "movb $1, %[fault] \n\t"
4780                      "jmp 2b \n\t"
4781                      ".popsection \n\t"
4782                      _ASM_EXTABLE(1b, 3b)
4783                      : [fault]"+qm"(fault));
4784         ctxt->ops->put_fpu(ctxt);
4785
4786         if (unlikely(fault))
4787                 return emulate_exception(ctxt, MF_VECTOR, 0, false);
4788
4789         return X86EMUL_CONTINUE;
4790 }
4791
4792 static void fetch_possible_mmx_operand(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
4793                                        struct operand *op)
4794 {
4795         if (op->type == OP_MM)
4796                 read_mmx_reg(ctxt, &op->mm_val, op->addr.mm);
4797 }
4798
4799 static int fastop(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, void (*fop)(struct fastop *))
4800 {
4801         ulong flags = (ctxt->eflags & EFLAGS_MASK) | X86_EFLAGS_IF;
4802         if (!(ctxt->d & ByteOp))
4803                 fop += __ffs(ctxt->dst.bytes) * FASTOP_SIZE;
4804         asm("push %[flags]; popf; call *%[fastop]; pushf; pop %[flags]\n"
4805             : "+a"(ctxt->dst.val), "+d"(ctxt->src.val), [flags]"+D"(flags),
4806               [fastop]"+S"(fop)
4807             : "c"(ctxt->src2.val));
4808         ctxt->eflags = (ctxt->eflags & ~EFLAGS_MASK) | (flags & EFLAGS_MASK);
4809         if (!fop) /* exception is returned in fop variable */
4810                 return emulate_de(ctxt);
4811         return X86EMUL_CONTINUE;
4812 }
4813
4814 void init_decode_cache(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
4815 {
4816         memset(&ctxt->rip_relative, 0,
4817                (void *)&ctxt->modrm - (void *)&ctxt->rip_relative);
4818
4819         ctxt->io_read.pos = 0;
4820         ctxt->io_read.end = 0;
4821         ctxt->mem_read.end = 0;
4822 }
4823
4824 int x86_emulate_insn(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
4825 {
4826         const struct x86_emulate_ops *ops = ctxt->ops;
4827         int rc = X86EMUL_CONTINUE;
4828         int saved_dst_type = ctxt->dst.type;
4829
4830         ctxt->mem_read.pos = 0;
4831
4832         /* LOCK prefix is allowed only with some instructions */
4833         if (ctxt->lock_prefix && (!(ctxt->d & Lock) || ctxt->dst.type != OP_MEM)) {
4834                 rc = emulate_ud(ctxt);
4835                 goto done;
4836         }
4837
4838         if ((ctxt->d & SrcMask) == SrcMemFAddr && ctxt->src.type != OP_MEM) {
4839                 rc = emulate_ud(ctxt);
4840                 goto done;
4841         }
4842
4843         if (unlikely(ctxt->d &
4844                      (No64|Undefined|Sse|Mmx|Intercept|CheckPerm|Priv|Prot|String))) {
4845                 if ((ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64 && (ctxt->d & No64)) ||
4846                                 (ctxt->d & Undefined)) {
4847                         rc = emulate_ud(ctxt);
4848                         goto done;
4849                 }
4850
4851                 if (((ctxt->d & (Sse|Mmx)) && ((ops->get_cr(ctxt, 0) & X86_CR0_EM)))
4852                     || ((ctxt->d & Sse) && !(ops->get_cr(ctxt, 4) & X86_CR4_OSFXSR))) {
4853                         rc = emulate_ud(ctxt);
4854                         goto done;
4855                 }
4856
4857                 if ((ctxt->d & (Sse|Mmx)) && (ops->get_cr(ctxt, 0) & X86_CR0_TS)) {
4858                         rc = emulate_nm(ctxt);
4859                         goto done;
4860                 }
4861
4862                 if (ctxt->d & Mmx) {
4863                         rc = flush_pending_x87_faults(ctxt);
4864                         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
4865                                 goto done;
4866                         /*
4867                          * Now that we know the fpu is exception safe, we can fetch
4868                          * operands from it.
4869                          */
4870                         fetch_possible_mmx_operand(ctxt, &ctxt->src);
4871                         fetch_possible_mmx_operand(ctxt, &ctxt->src2);
4872                         if (!(ctxt->d & Mov))
4873                                 fetch_possible_mmx_operand(ctxt, &ctxt->dst);
4874                 }
4875
4876                 if (unlikely(ctxt->guest_mode) && (ctxt->d & Intercept)) {
4877                         rc = emulator_check_intercept(ctxt, ctxt->intercept,
4878                                                       X86_ICPT_PRE_EXCEPT);
4879                         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
4880                                 goto done;
4881                 }
4882
4883                 /* Instruction can only be executed in protected mode */
4884                 if ((ctxt->d & Prot) && ctxt->mode < X86EMUL_MODE_PROT16) {
4885                         rc = emulate_ud(ctxt);
4886                         goto done;
4887                 }
4888
4889                 /* Privileged instruction can be executed only in CPL=0 */
4890                 if ((ctxt->d & Priv) && ops->cpl(ctxt)) {
4891                         if (ctxt->d & PrivUD)
4892                                 rc = emulate_ud(ctxt);
4893                         else
4894                                 rc = emulate_gp(ctxt, 0);
4895                         goto done;
4896                 }
4897
4898                 /* Do instruction specific permission checks */
4899                 if (ctxt->d & CheckPerm) {
4900                         rc = ctxt->check_perm(ctxt);
4901                         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
4902                                 goto done;
4903                 }
4904
4905                 if (unlikely(ctxt->guest_mode) && (ctxt->d & Intercept)) {
4906                         rc = emulator_check_intercept(ctxt, ctxt->intercept,
4907                                                       X86_ICPT_POST_EXCEPT);
4908                         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
4909                                 goto done;
4910                 }
4911
4912                 if (ctxt->rep_prefix && (ctxt->d & String)) {
4913                         /* All REP prefixes have the same first termination condition */
4914                         if (address_mask(ctxt, reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RCX)) == 0) {
4915                                 ctxt->eip = ctxt->_eip;
4916                                 ctxt->eflags &= ~EFLG_RF;
4917                                 goto done;
4918                         }
4919                 }
4920         }
4921
4922         if ((ctxt->src.type == OP_MEM) && !(ctxt->d & NoAccess)) {
4923                 rc = segmented_read(ctxt, ctxt->src.addr.mem,
4924                                     ctxt->src.valptr, ctxt->src.bytes);
4925                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
4926                         goto done;
4927                 ctxt->src.orig_val64 = ctxt->src.val64;
4928         }
4929
4930         if (ctxt->src2.type == OP_MEM) {
4931                 rc = segmented_read(ctxt, ctxt->src2.addr.mem,
4932                                     &ctxt->src2.val, ctxt->src2.bytes);
4933                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
4934                         goto done;
4935         }
4936
4937         if ((ctxt->d & DstMask) == ImplicitOps)
4938                 goto special_insn;
4939
4940
4941         if ((ctxt->dst.type == OP_MEM) && !(ctxt->d & Mov)) {
4942                 /* optimisation - avoid slow emulated read if Mov */
4943                 rc = segmented_read(ctxt, ctxt->dst.addr.mem,
4944                                    &ctxt->dst.val, ctxt->dst.bytes);
4945                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE) {
4946                         if (!(ctxt->d & NoWrite) &&
4947                             rc == X86EMUL_PROPAGATE_FAULT &&
4948                             ctxt->exception.vector == PF_VECTOR)
4949                                 ctxt->exception.error_code |= PFERR_WRITE_MASK;
4950                         goto done;
4951                 }
4952         }
4953         /* Copy full 64-bit value for CMPXCHG8B.  */
4954         ctxt->dst.orig_val64 = ctxt->dst.val64;
4955
4956 special_insn:
4957
4958         if (unlikely(ctxt->guest_mode) && (ctxt->d & Intercept)) {
4959                 rc = emulator_check_intercept(ctxt, ctxt->intercept,
4960                                               X86_ICPT_POST_MEMACCESS);
4961                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
4962                         goto done;
4963         }
4964
4965         if (ctxt->rep_prefix && (ctxt->d & String))
4966                 ctxt->eflags |= EFLG_RF;
4967         else
4968                 ctxt->eflags &= ~EFLG_RF;
4969
4970         if (ctxt->execute) {
4971                 if (ctxt->d & Fastop) {
4972                         void (*fop)(struct fastop *) = (void *)ctxt->execute;
4973                         rc = fastop(ctxt, fop);
4974                         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
4975                                 goto done;
4976                         goto writeback;
4977                 }
4978                 rc = ctxt->execute(ctxt);
4979                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
4980                         goto done;
4981                 goto writeback;
4982         }
4983
4984         if (ctxt->opcode_len == 2)
4985                 goto twobyte_insn;
4986         else if (ctxt->opcode_len == 3)
4987                 goto threebyte_insn;
4988
4989         switch (ctxt->b) {
4990         case 0x70 ... 0x7f: /* jcc (short) */
4991                 if (test_cc(ctxt->b, ctxt->eflags))
4992                         rc = jmp_rel(ctxt, ctxt->src.val);
4993                 break;
4994         case 0x8d: /* lea r16/r32, m */
4995                 ctxt->dst.val = ctxt->src.addr.mem.ea;
4996                 break;
4997         case 0x90 ... 0x97: /* nop / xchg reg, rax */
4998                 if (ctxt->dst.addr.reg == reg_rmw(ctxt, VCPU_REGS_RAX))
4999                         ctxt->dst.type = OP_NONE;
5000                 else
5001                         rc = em_xchg(ctxt);
5002                 break;
5003         case 0x98: /* cbw/cwde/cdqe */
5004                 switch (ctxt->op_bytes) {
5005                 case 2: ctxt->dst.val = (s8)ctxt->dst.val; break;
5006                 case 4: ctxt->dst.val = (s16)ctxt->dst.val; break;
5007                 case 8: ctxt->dst.val = (s32)ctxt->dst.val; break;
5008                 }
5009                 break;
5010         case 0xcc:              /* int3 */
5011                 rc = emulate_int(ctxt, 3);
5012                 break;
5013         case 0xcd:              /* int n */
5014                 rc = emulate_int(ctxt, ctxt->src.val);
5015                 break;
5016         case 0xce:              /* into */
5017                 if (ctxt->eflags & EFLG_OF)
5018                         rc = emulate_int(ctxt, 4);
5019                 break;
5020         case 0xe9: /* jmp rel */
5021         case 0xeb: /* jmp rel short */
5022                 rc = jmp_rel(ctxt, ctxt->src.val);
5023                 ctxt->dst.type = OP_NONE; /* Disable writeback. */
5024                 break;
5025         case 0xf4:              /* hlt */
5026                 ctxt->ops->halt(ctxt);
5027                 break;
5028         case 0xf5:      /* cmc */
5029                 /* complement carry flag from eflags reg */
5030                 ctxt->eflags ^= EFLG_CF;
5031                 break;
5032         case 0xf8: /* clc */
5033                 ctxt->eflags &= ~EFLG_CF;
5034                 break;
5035         case 0xf9: /* stc */
5036                 ctxt->eflags |= EFLG_CF;
5037                 break;
5038         case 0xfc: /* cld */
5039                 ctxt->eflags &= ~EFLG_DF;
5040                 break;
5041         case 0xfd: /* std */
5042                 ctxt->eflags |= EFLG_DF;
5043                 break;
5044         default:
5045                 goto cannot_emulate;
5046         }
5047
5048         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
5049                 goto done;
5050
5051 writeback:
5052         if (ctxt->d & SrcWrite) {
5053                 BUG_ON(ctxt->src.type == OP_MEM || ctxt->src.type == OP_MEM_STR);
5054                 rc = writeback(ctxt, &ctxt->src);
5055                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
5056                         goto done;
5057         }
5058         if (!(ctxt->d & NoWrite)) {
5059                 rc = writeback(ctxt, &ctxt->dst);
5060                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
5061                         goto done;
5062         }
5063
5064         /*
5065          * restore dst type in case the decoding will be reused
5066          * (happens for string instruction )
5067          */
5068         ctxt->dst.type = saved_dst_type;
5069
5070         if ((ctxt->d & SrcMask) == SrcSI)
5071                 string_addr_inc(ctxt, VCPU_REGS_RSI, &ctxt->src);
5072
5073         if ((ctxt->d & DstMask) == DstDI)
5074                 string_addr_inc(ctxt, VCPU_REGS_RDI, &ctxt->dst);
5075
5076         if (ctxt->rep_prefix && (ctxt->d & String)) {
5077                 unsigned int count;
5078                 struct read_cache *r = &ctxt->io_read;
5079                 if ((ctxt->d & SrcMask) == SrcSI)
5080                         count = ctxt->src.count;
5081                 else
5082                         count = ctxt->dst.count;
5083                 register_address_increment(ctxt, VCPU_REGS_RCX, -count);
5084
5085                 if (!string_insn_completed(ctxt)) {
5086                         /*
5087                          * Re-enter guest when pio read ahead buffer is empty
5088                          * or, if it is not used, after each 1024 iteration.
5089                          */
5090                         if ((r->end != 0 || reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RCX) & 0x3ff) &&
5091                             (r->end == 0 || r->end != r->pos)) {
5092                                 /*
5093                                  * Reset read cache. Usually happens before
5094                                  * decode, but since instruction is restarted
5095                                  * we have to do it here.
5096                                  */
5097                                 ctxt->mem_read.end = 0;
5098                                 writeback_registers(ctxt);
5099                                 return EMULATION_RESTART;
5100                         }
5101                         goto done; /* skip rip writeback */
5102                 }
5103                 ctxt->eflags &= ~EFLG_RF;
5104         }
5105
5106         ctxt->eip = ctxt->_eip;
5107
5108 done:
5109         if (rc == X86EMUL_PROPAGATE_FAULT) {
5110                 WARN_ON(ctxt->exception.vector > 0x1f);
5111                 ctxt->have_exception = true;
5112         }
5113         if (rc == X86EMUL_INTERCEPTED)
5114                 return EMULATION_INTERCEPTED;
5115
5116         if (rc == X86EMUL_CONTINUE)
5117                 writeback_registers(ctxt);
5118
5119         return (rc == X86EMUL_UNHANDLEABLE) ? EMULATION_FAILED : EMULATION_OK;
5120
5121 twobyte_insn:
5122         switch (ctxt->b) {
5123         case 0x09:              /* wbinvd */
5124                 (ctxt->ops->wbinvd)(ctxt);
5125                 break;
5126         case 0x08:              /* invd */
5127         case 0x0d:              /* GrpP (prefetch) */
5128         case 0x18:              /* Grp16 (prefetch/nop) */
5129         case 0x1f:              /* nop */
5130                 break;
5131         case 0x20: /* mov cr, reg */
5132                 ctxt->dst.val = ops->get_cr(ctxt, ctxt->modrm_reg);
5133                 break;
5134         case 0x21: /* mov from dr to reg */
5135                 ops->get_dr(ctxt, ctxt->modrm_reg, &ctxt->dst.val);
5136                 break;
5137         case 0x40 ... 0x4f:     /* cmov */
5138                 if (test_cc(ctxt->b, ctxt->eflags))
5139                         ctxt->dst.val = ctxt->src.val;
5140                 else if (ctxt->mode != X86EMUL_MODE_PROT64 ||
5141                          ctxt->op_bytes != 4)
5142                         ctxt->dst.type = OP_NONE; /* no writeback */
5143                 break;
5144         case 0x80 ... 0x8f: /* jnz rel, etc*/
5145                 if (test_cc(ctxt->b, ctxt->eflags))
5146                         rc = jmp_rel(ctxt, ctxt->src.val);
5147                 break;
5148         case 0x90 ... 0x9f:     /* setcc r/m8 */
5149                 ctxt->dst.val = test_cc(ctxt->b, ctxt->eflags);
5150                 break;
5151         case 0xb6 ... 0xb7:     /* movzx */
5152                 ctxt->dst.bytes = ctxt->op_bytes;
5153                 ctxt->dst.val = (ctxt->src.bytes == 1) ? (u8) ctxt->src.val
5154                                                        : (u16) ctxt->src.val;
5155                 break;
5156         case 0xbe ... 0xbf:     /* movsx */
5157                 ctxt->dst.bytes = ctxt->op_bytes;
5158                 ctxt->dst.val = (ctxt->src.bytes == 1) ? (s8) ctxt->src.val :
5159                                                         (s16) ctxt->src.val;
5160                 break;
5161         default:
5162                 goto cannot_emulate;
5163         }
5164
5165 threebyte_insn:
5166
5167         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
5168                 goto done;
5169
5170         goto writeback;
5171
5172 cannot_emulate:
5173         return EMULATION_FAILED;
5174 }
5175
5176 void emulator_invalidate_register_cache(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
5177 {
5178         invalidate_registers(ctxt);
5179 }
5180
5181 void emulator_writeback_register_cache(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
5182 {
5183         writeback_registers(ctxt);
5184 }