drivers/kvm/x86_emulate.c

   1 /******************************************************************************
   2  * x86_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  * privieged instructions:
  10  *
  11  * Copyright (C) 2006 Qumranet
  12  *
  13  *   Avi Kivity <avi@qumranet.com>
  14  *   Yaniv Kamay <yaniv@qumranet.com>
  15  *
  16  * This work is licensed under the terms of the GNU GPL, version 2.  See
  17  * the COPYING file in the top-level directory.
  18  *
  19  * From: xen-unstable 10676:af9809f51f81a3c43f276f00c81a52ef558afda4
  20  */
  21
  22 #ifndef __KERNEL__
  23 #include <stdio.h>
  24 #include <stdint.h>
  25 #include <public/xen.h>
  26 #define DPRINTF(_f, _a ...) printf( _f , ## _a )
  27 #else
  28 #include "kvm.h"
  29 #define DPRINTF(x...) do {} while (0)
  30 #endif
  31 #include "x86_emulate.h"
  32 #include <linux/module.h>
  33
  34 /*
  35  * Opcode effective-address decode tables.
  36  * Note that we only emulate instructions that have at least one memory
  37  * operand (excluding implicit stack references). We assume that stack
  38  * references and instruction fetches will never occur in special memory
  39  * areas that require emulation. So, for example, 'mov <imm>,<reg>' need
  40  * not be handled.
  41  */
  42
  43 /* Operand sizes: 8-bit operands or specified/overridden size. */
  44 #define ByteOp      (1<<0)      /* 8-bit operands. */
  45 /* Destination operand type. */
  46 #define ImplicitOps (1<<1)      /* Implicit in opcode. No generic decode. */
  47 #define DstReg      (2<<1)      /* Register operand. */
  48 #define DstMem      (3<<1)      /* Memory operand. */
  49 #define DstMask     (3<<1)
  50 /* Source operand type. */
  51 #define SrcNone     (0<<3)      /* No source operand. */
  52 #define SrcImplicit (0<<3)      /* Source operand is implicit in the opcode. */
  53 #define SrcReg      (1<<3)      /* Register operand. */
  54 #define SrcMem      (2<<3)      /* Memory operand. */
  55 #define SrcMem16    (3<<3)      /* Memory operand (16-bit). */
  56 #define SrcMem32    (4<<3)      /* Memory operand (32-bit). */
  57 #define SrcImm      (5<<3)      /* Immediate operand. */
  58 #define SrcImmByte  (6<<3)      /* 8-bit sign-extended immediate operand. */
  59 #define SrcMask     (7<<3)
  60 /* Generic ModRM decode. */
  61 #define ModRM       (1<<6)
  62 /* Destination is only written; never read. */
  63 #define Mov         (1<<7)
  64 #define BitOp       (1<<8)
  65
  66 static u8 opcode_table[256] = {
  67         /* 0x00 - 0x07 */
  68         ByteOp | DstMem | SrcReg | ModRM, DstMem | SrcReg | ModRM,
  69         ByteOp | DstReg | SrcMem | ModRM, DstReg | SrcMem | ModRM,
  70         0, 0, 0, 0,
  71         /* 0x08 - 0x0F */
  72         ByteOp | DstMem | SrcReg | ModRM, DstMem | SrcReg | ModRM,
  73         ByteOp | DstReg | SrcMem | ModRM, DstReg | SrcMem | ModRM,
  74         0, 0, 0, 0,
  75         /* 0x10 - 0x17 */
  76         ByteOp | DstMem | SrcReg | ModRM, DstMem | SrcReg | ModRM,
  77         ByteOp | DstReg | SrcMem | ModRM, DstReg | SrcMem | ModRM,
  78         0, 0, 0, 0,
  79         /* 0x18 - 0x1F */
  80         ByteOp | DstMem | SrcReg | ModRM, DstMem | SrcReg | ModRM,
  81         ByteOp | DstReg | SrcMem | ModRM, DstReg | SrcMem | ModRM,
  82         0, 0, 0, 0,
  83         /* 0x20 - 0x27 */
  84         ByteOp | DstMem | SrcReg | ModRM, DstMem | SrcReg | ModRM,
  85         ByteOp | DstReg | SrcMem | ModRM, DstReg | SrcMem | ModRM,
  86         0, 0, 0, 0,
  87         /* 0x28 - 0x2F */
  88         ByteOp | DstMem | SrcReg | ModRM, DstMem | SrcReg | ModRM,
  89         ByteOp | DstReg | SrcMem | ModRM, DstReg | SrcMem | ModRM,
  90         0, 0, 0, 0,
  91         /* 0x30 - 0x37 */
  92         ByteOp | DstMem | SrcReg | ModRM, DstMem | SrcReg | ModRM,
  93         ByteOp | DstReg | SrcMem | ModRM, DstReg | SrcMem | ModRM,
  94         0, 0, 0, 0,
  95         /* 0x38 - 0x3F */
  96         ByteOp | DstMem | SrcReg | ModRM, DstMem | SrcReg | ModRM,
  97         ByteOp | DstReg | SrcMem | ModRM, DstReg | SrcMem | ModRM,
  98         0, 0, 0, 0,
  99         /* 0x40 - 0x4F */
 100         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 101         /* 0x50 - 0x5F */
 102         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 103         /* 0x60 - 0x6F */
 104         0, 0, 0, DstReg | SrcMem32 | ModRM | Mov /* movsxd (x86/64) */ ,
 105         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 106         /* 0x70 - 0x7F */
 107         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 108         /* 0x80 - 0x87 */
 109         ByteOp | DstMem | SrcImm | ModRM, DstMem | SrcImm | ModRM,
 110         ByteOp | DstMem | SrcImm | ModRM, DstMem | SrcImmByte | ModRM,
 111         ByteOp | DstMem | SrcReg | ModRM, DstMem | SrcReg | ModRM,
 112         ByteOp | DstMem | SrcReg | ModRM, DstMem | SrcReg | ModRM,
 113         /* 0x88 - 0x8F */
 114         ByteOp | DstMem | SrcReg | ModRM | Mov, DstMem | SrcReg | ModRM | Mov,
 115         ByteOp | DstReg | SrcMem | ModRM | Mov, DstReg | SrcMem | ModRM | Mov,
 116         0, 0, 0, DstMem | SrcNone | ModRM | Mov,
 117         /* 0x90 - 0x9F */
 118         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 119         /* 0xA0 - 0xA7 */
 120         ByteOp | DstReg | SrcMem | Mov, DstReg | SrcMem | Mov,
 121         ByteOp | DstMem | SrcReg | Mov, DstMem | SrcReg | Mov,
 122         ByteOp | ImplicitOps | Mov, ImplicitOps | Mov,
 123         ByteOp | ImplicitOps, ImplicitOps,
 124         /* 0xA8 - 0xAF */
 125         0, 0, ByteOp | ImplicitOps | Mov, ImplicitOps | Mov,
 126         ByteOp | ImplicitOps | Mov, ImplicitOps | Mov,
 127         ByteOp | ImplicitOps, ImplicitOps,
 128         /* 0xB0 - 0xBF */
 129         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 130         /* 0xC0 - 0xC7 */
 131         ByteOp | DstMem | SrcImm | ModRM, DstMem | SrcImmByte | ModRM, 0, 0,
 132         0, 0, ByteOp | DstMem | SrcImm | ModRM | Mov,
 133             DstMem | SrcImm | ModRM | Mov,
 134         /* 0xC8 - 0xCF */
 135         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 136         /* 0xD0 - 0xD7 */
 137         ByteOp | DstMem | SrcImplicit | ModRM, DstMem | SrcImplicit | ModRM,
 138         ByteOp | DstMem | SrcImplicit | ModRM, DstMem | SrcImplicit | ModRM,
 139         0, 0, 0, 0,
 140         /* 0xD8 - 0xDF */
 141         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 142         /* 0xE0 - 0xEF */
 143         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 144         /* 0xF0 - 0xF7 */
 145         0, 0, 0, 0,
 146         0, 0, ByteOp | DstMem | SrcNone | ModRM, DstMem | SrcNone | ModRM,
 147         /* 0xF8 - 0xFF */
 148         0, 0, 0, 0,
 149         0, 0, ByteOp | DstMem | SrcNone | ModRM, DstMem | SrcNone | ModRM
 150 };
 151
 152 static u16 twobyte_table[256] = {
 153         /* 0x00 - 0x0F */
 154         0, SrcMem | ModRM | DstReg, 0, 0, 0, 0, ImplicitOps, 0,
 155         0, 0, 0, 0, 0, ImplicitOps | ModRM, 0, 0,
 156         /* 0x10 - 0x1F */
 157         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, ImplicitOps | ModRM, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 158         /* 0x20 - 0x2F */
 159         ModRM | ImplicitOps, ModRM, ModRM | ImplicitOps, ModRM, 0, 0, 0, 0,
 160         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 161         /* 0x30 - 0x3F */
 162         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 163         /* 0x40 - 0x47 */
 164         DstReg | SrcMem | ModRM | Mov, DstReg | SrcMem | ModRM | Mov,
 165         DstReg | SrcMem | ModRM | Mov, DstReg | SrcMem | ModRM | Mov,
 166         DstReg | SrcMem | ModRM | Mov, DstReg | SrcMem | ModRM | Mov,
 167         DstReg | SrcMem | ModRM | Mov, DstReg | SrcMem | ModRM | Mov,
 168         /* 0x48 - 0x4F */
 169         DstReg | SrcMem | ModRM | Mov, DstReg | SrcMem | ModRM | Mov,
 170         DstReg | SrcMem | ModRM | Mov, DstReg | SrcMem | ModRM | Mov,
 171         DstReg | SrcMem | ModRM | Mov, DstReg | SrcMem | ModRM | Mov,
 172         DstReg | SrcMem | ModRM | Mov, DstReg | SrcMem | ModRM | Mov,
 173         /* 0x50 - 0x5F */
 174         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 175         /* 0x60 - 0x6F */
 176         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 177         /* 0x70 - 0x7F */
 178         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 179         /* 0x80 - 0x8F */
 180         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 181         /* 0x90 - 0x9F */
 182         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 183         /* 0xA0 - 0xA7 */
 184         0, 0, 0, DstMem | SrcReg | ModRM | BitOp, 0, 0, 0, 0,
 185         /* 0xA8 - 0xAF */
 186         0, 0, 0, DstMem | SrcReg | ModRM | BitOp, 0, 0, 0, 0,
 187         /* 0xB0 - 0xB7 */
 188         ByteOp | DstMem | SrcReg | ModRM, DstMem | SrcReg | ModRM, 0,
 189             DstMem | SrcReg | ModRM | BitOp,
 190         0, 0, ByteOp | DstReg | SrcMem | ModRM | Mov,
 191             DstReg | SrcMem16 | ModRM | Mov,
 192         /* 0xB8 - 0xBF */
 193         0, 0, DstMem | SrcImmByte | ModRM, DstMem | SrcReg | ModRM | BitOp,
 194         0, 0, ByteOp | DstReg | SrcMem | ModRM | Mov,
 195             DstReg | SrcMem16 | ModRM | Mov,
 196         /* 0xC0 - 0xCF */
 197         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, ImplicitOps | ModRM, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 198         /* 0xD0 - 0xDF */
 199         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 200         /* 0xE0 - 0xEF */
 201         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 202         /* 0xF0 - 0xFF */
 203         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0
 204 };
 205
 206 /*
 207  * Tell the emulator that of the Group 7 instructions (sgdt, lidt, etc.) we
 208  * are interested only in invlpg and not in any of the rest.
 209  *
 210  * invlpg is a special instruction in that the data it references may not
 211  * be mapped.
 212  */
 213 void kvm_emulator_want_group7_invlpg(void)
 214 {
 215         twobyte_table[1] &= ~SrcMem;
 216 }
 217 EXPORT_SYMBOL_GPL(kvm_emulator_want_group7_invlpg);
 218
 219 /* Type, address-of, and value of an instruction's operand. */
 220 struct operand {
 221         enum { OP_REG, OP_MEM, OP_IMM } type;
 222         unsigned int bytes;
 223         unsigned long val, orig_val, *ptr;
 224 };
 225
 226 /* EFLAGS bit definitions. */
 227 #define EFLG_OF (1<<11)
 228 #define EFLG_DF (1<<10)
 229 #define EFLG_SF (1<<7)
 230 #define EFLG_ZF (1<<6)
 231 #define EFLG_AF (1<<4)
 232 #define EFLG_PF (1<<2)
 233 #define EFLG_CF (1<<0)
 234
 235 /*
 236  * Instruction emulation:
 237  * Most instructions are emulated directly via a fragment of inline assembly
 238  * code. This allows us to save/restore EFLAGS and thus very easily pick up
 239  * any modified flags.
 240  */
 241
 242 #if defined(CONFIG_X86_64)
 243 #define _LO32 "k"               /* force 32-bit operand */
 244 #define _STK  "%%rsp"           /* stack pointer */
 245 #elif defined(__i386__)
 246 #define _LO32 ""                /* force 32-bit operand */
 247 #define _STK  "%%esp"           /* stack pointer */
 248 #endif
 249
 250 /*
 251  * These EFLAGS bits are restored from saved value during emulation, and
 252  * any changes are written back to the saved value after emulation.
 253  */
 254 #define EFLAGS_MASK (EFLG_OF|EFLG_SF|EFLG_ZF|EFLG_AF|EFLG_PF|EFLG_CF)
 255
 256 /* Before executing instruction: restore necessary bits in EFLAGS. */
 257 #define _PRE_EFLAGS(_sav, _msk, _tmp) \
 258         /* EFLAGS = (_sav & _msk) | (EFLAGS & ~_msk); */        \
 259         "push %"_sav"; "                                        \
 260         "movl %"_msk",%"_LO32 _tmp"; "                          \
 261         "andl %"_LO32 _tmp",("_STK"); "                         \
 262         "pushf; "                                               \
 263         "notl %"_LO32 _tmp"; "                                  \
 264         "andl %"_LO32 _tmp",("_STK"); "                         \
 265         "pop  %"_tmp"; "                                        \
 266         "orl  %"_LO32 _tmp",("_STK"); "                         \
 267         "popf; "                                                \
 268         /* _sav &= ~msk; */                                     \
 269         "movl %"_msk",%"_LO32 _tmp"; "                          \
 270         "notl %"_LO32 _tmp"; "                                  \
 271         "andl %"_LO32 _tmp",%"_sav"; "
 272
 273 /* After executing instruction: write-back necessary bits in EFLAGS. */
 274 #define _POST_EFLAGS(_sav, _msk, _tmp) \
 275         /* _sav |= EFLAGS & _msk; */            \
 276         "pushf; "                               \
 277         "pop  %"_tmp"; "                        \
 278         "andl %"_msk",%"_LO32 _tmp"; "          \
 279         "orl  %"_LO32 _tmp",%"_sav"; "
 280
 281 /* Raw emulation: instruction has two explicit operands. */
 282 #define __emulate_2op_nobyte(_op,_src,_dst,_eflags,_wx,_wy,_lx,_ly,_qx,_qy) \
 283         do {                                                                \
 284                 unsigned long _tmp;                                         \
 285                                                                             \
 286                 switch ((_dst).bytes) {                                     \
 287                 case 2:                                                     \
 288                         __asm__ __volatile__ (                              \
 289                                 _PRE_EFLAGS("0","4","2")                    \
 290                                 _op"w %"_wx"3,%1; "                         \
 291                                 _POST_EFLAGS("0","4","2")                   \
 292                                 : "=m" (_eflags), "=m" ((_dst).val),        \
 293                                   "=&r" (_tmp)                              \
 294                                 : _wy ((_src).val), "i" (EFLAGS_MASK) );    \
 295                         break;                                              \
 296                 case 4:                                                     \
 297                         __asm__ __volatile__ (                              \
 298                                 _PRE_EFLAGS("0","4","2")                    \
 299                                 _op"l %"_lx"3,%1; "                         \
 300                                 _POST_EFLAGS("0","4","2")                   \
 301                                 : "=m" (_eflags), "=m" ((_dst).val),        \
 302                                   "=&r" (_tmp)                              \
 303                                 : _ly ((_src).val), "i" (EFLAGS_MASK) );    \
 304                         break;                                              \
 305                 case 8:                                                     \
 306                         __emulate_2op_8byte(_op, _src, _dst,                \
 307                                             _eflags, _qx, _qy);             \
 308                         break;                                              \
 309                 }                                                           \
 310         } while (0)
 311
 312 #define __emulate_2op(_op,_src,_dst,_eflags,_bx,_by,_wx,_wy,_lx,_ly,_qx,_qy) \
 313         do {                                                                 \
 314                 unsigned long _tmp;                                          \
 315                 switch ( (_dst).bytes )                                      \
 316                 {                                                            \
 317                 case 1:                                                      \
 318                         __asm__ __volatile__ (                               \
 319                                 _PRE_EFLAGS("0","4","2")                     \
 320                                 _op"b %"_bx"3,%1; "                          \
 321                                 _POST_EFLAGS("0","4","2")                    \
 322                                 : "=m" (_eflags), "=m" ((_dst).val),         \
 323                                   "=&r" (_tmp)                               \
 324                                 : _by ((_src).val), "i" (EFLAGS_MASK) );     \
 325                         break;                                               \
 326                 default:                                                     \
 327                         __emulate_2op_nobyte(_op, _src, _dst, _eflags,       \
 328                                              _wx, _wy, _lx, _ly, _qx, _qy);  \
 329                         break;                                               \
 330                 }                                                            \
 331         } while (0)
 332
 333 /* Source operand is byte-sized and may be restricted to just %cl. */
 334 #define emulate_2op_SrcB(_op, _src, _dst, _eflags)                      \
 335         __emulate_2op(_op, _src, _dst, _eflags,                         \
 336                       "b", "c", "b", "c", "b", "c", "b", "c")
 337
 338 /* Source operand is byte, word, long or quad sized. */
 339 #define emulate_2op_SrcV(_op, _src, _dst, _eflags)                      \
 340         __emulate_2op(_op, _src, _dst, _eflags,                         \
 341                       "b", "q", "w", "r", _LO32, "r", "", "r")
 342
 343 /* Source operand is word, long or quad sized. */
 344 #define emulate_2op_SrcV_nobyte(_op, _src, _dst, _eflags)               \
 345         __emulate_2op_nobyte(_op, _src, _dst, _eflags,                  \
 346                              "w", "r", _LO32, "r", "", "r")
 347
 348 /* Instruction has only one explicit operand (no source operand). */
 349 #define emulate_1op(_op, _dst, _eflags)                                    \
 350         do {                                                            \
 351                 unsigned long _tmp;                                     \
 352                                                                         \
 353                 switch ( (_dst).bytes )                                 \
 354                 {                                                       \
 355                 case 1:                                                 \
 356                         __asm__ __volatile__ (                          \
 357                                 _PRE_EFLAGS("0","3","2")                \
 358                                 _op"b %1; "                             \
 359                                 _POST_EFLAGS("0","3","2")               \
 360                                 : "=m" (_eflags), "=m" ((_dst).val),    \
 361                                   "=&r" (_tmp)                          \
 362                                 : "i" (EFLAGS_MASK) );                  \
 363                         break;                                          \
 364                 case 2:                                                 \
 365                         __asm__ __volatile__ (                          \
 366                                 _PRE_EFLAGS("0","3","2")                \
 367                                 _op"w %1; "                             \
 368                                 _POST_EFLAGS("0","3","2")               \
 369                                 : "=m" (_eflags), "=m" ((_dst).val),    \
 370                                   "=&r" (_tmp)                          \
 371                                 : "i" (EFLAGS_MASK) );                  \
 372                         break;                                          \
 373                 case 4:                                                 \
 374                         __asm__ __volatile__ (                          \
 375                                 _PRE_EFLAGS("0","3","2")                \
 376                                 _op"l %1; "                             \
 377                                 _POST_EFLAGS("0","3","2")               \
 378                                 : "=m" (_eflags), "=m" ((_dst).val),    \
 379                                   "=&r" (_tmp)                          \
 380                                 : "i" (EFLAGS_MASK) );                  \
 381                         break;                                          \
 382                 case 8:                                                 \
 383                         __emulate_1op_8byte(_op, _dst, _eflags);        \
 384                         break;                                          \
 385                 }                                                       \
 386         } while (0)
 387
 388 /* Emulate an instruction with quadword operands (x86/64 only). */
 389 #if defined(CONFIG_X86_64)
 390 #define __emulate_2op_8byte(_op, _src, _dst, _eflags, _qx, _qy)           \
 391         do {                                                              \
 392                 __asm__ __volatile__ (                                    \
 393                         _PRE_EFLAGS("0","4","2")                          \
 394                         _op"q %"_qx"3,%1; "                               \
 395                         _POST_EFLAGS("0","4","2")                         \
 396                         : "=m" (_eflags), "=m" ((_dst).val), "=&r" (_tmp) \
 397                         : _qy ((_src).val), "i" (EFLAGS_MASK) );          \
 398         } while (0)
 399
 400 #define __emulate_1op_8byte(_op, _dst, _eflags)                           \
 401         do {                                                              \
 402                 __asm__ __volatile__ (                                    \
 403                         _PRE_EFLAGS("0","3","2")                          \
 404                         _op"q %1; "                                       \
 405                         _POST_EFLAGS("0","3","2")                         \
 406                         : "=m" (_eflags), "=m" ((_dst).val), "=&r" (_tmp) \
 407                         : "i" (EFLAGS_MASK) );                            \
 408         } while (0)
 409
 410 #elif defined(__i386__)
 411 #define __emulate_2op_8byte(_op, _src, _dst, _eflags, _qx, _qy)
 412 #define __emulate_1op_8byte(_op, _dst, _eflags)
 413 #endif                          /* __i386__ */
 414
 415 /* Fetch next part of the instruction being emulated. */
 416 #define insn_fetch(_type, _size, _eip)                                  \
 417 ({      unsigned long _x;                                               \
 418         rc = ops->read_std((unsigned long)(_eip) + ctxt->cs_base, &_x,  \
 419                                                   (_size), ctxt);       \
 420         if ( rc != 0 )                                                  \
 421                 goto done;                                              \
 422         (_eip) += (_size);                                              \
 423         (_type)_x;                                                      \
 424 })
 425
 426 /* Access/update address held in a register, based on addressing mode. */
 427 #define register_address(base, reg)                                     \
 428         ((base) + ((ad_bytes == sizeof(unsigned long)) ? (reg) :        \
 429                    ((reg) & ((1UL << (ad_bytes << 3)) - 1))))
 430
 431 #define register_address_increment(reg, inc)                            \
 432         do {                                                            \
 433                 /* signed type ensures sign extension to long */        \
 434                 int _inc = (inc);                                       \
 435                 if ( ad_bytes == sizeof(unsigned long) )                \
 436                         (reg) += _inc;                                  \
 437                 else                                                    \
 438                         (reg) = ((reg) & ~((1UL << (ad_bytes << 3)) - 1)) | \
 439                            (((reg) + _inc) & ((1UL << (ad_bytes << 3)) - 1)); \
 440         } while (0)
 441
 442 void *decode_register(u8 modrm_reg, unsigned long *regs,
 443                       int highbyte_regs)
 444 {
 445         void *p;
 446
 447         p = &regs[modrm_reg];
 448         if (highbyte_regs && modrm_reg >= 4 && modrm_reg < 8)
 449                 p = (unsigned char *)&regs[modrm_reg & 3] + 1;
 450         return p;
 451 }
 452
 453 static int read_descriptor(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
 454                            struct x86_emulate_ops *ops,
 455                            void *ptr,
 456                            u16 *size, unsigned long *address, int op_bytes)
 457 {
 458         int rc;
 459
 460         if (op_bytes == 2)
 461                 op_bytes = 3;
 462         *address = 0;
 463         rc = ops->read_std((unsigned long)ptr, (unsigned long *)size, 2, ctxt);
 464         if (rc)
 465                 return rc;
 466         rc = ops->read_std((unsigned long)ptr + 2, address, op_bytes, ctxt);
 467         return rc;
 468 }
 469
 470 int
 471 x86_emulate_memop(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, struct x86_emulate_ops *ops)
 472 {
 473         unsigned d;
 474         u8 b, sib, twobyte = 0, rex_prefix = 0;
 475         u8 modrm, modrm_mod = 0, modrm_reg = 0, modrm_rm = 0;
 476         unsigned long *override_base = NULL;
 477         unsigned int op_bytes, ad_bytes, lock_prefix = 0, rep_prefix = 0, i;
 478         int rc = 0;
 479         struct operand src, dst;
 480         unsigned long cr2 = ctxt->cr2;
 481         int mode = ctxt->mode;
 482         unsigned long modrm_ea;
 483         int use_modrm_ea, index_reg = 0, base_reg = 0, scale, rip_relative = 0;
 484
 485         /* Shadow copy of register state. Committed on successful emulation. */
 486         unsigned long _regs[NR_VCPU_REGS];
 487         unsigned long _eip = ctxt->vcpu->rip, _eflags = ctxt->eflags;
 488         unsigned long modrm_val = 0;
 489
 490         memcpy(_regs, ctxt->vcpu->regs, sizeof _regs);
 491
 492         switch (mode) {
 493         case X86EMUL_MODE_REAL:
 494         case X86EMUL_MODE_PROT16:
 495                 op_bytes = ad_bytes = 2;
 496                 break;
 497         case X86EMUL_MODE_PROT32:
 498                 op_bytes = ad_bytes = 4;
 499                 break;
 500 #ifdef CONFIG_X86_64
 501         case X86EMUL_MODE_PROT64:
 502                 op_bytes = 4;
 503                 ad_bytes = 8;
 504                 break;
 505 #endif
 506         default:
 507                 return -1;
 508         }
 509
 510         /* Legacy prefixes. */
 511         for (i = 0; i < 8; i++) {
 512                 switch (b = insn_fetch(u8, 1, _eip)) {
 513                 case 0x66:      /* operand-size override */
 514                         op_bytes ^= 6;  /* switch between 2/4 bytes */
 515                         break;
 516                 case 0x67:      /* address-size override */
 517                         if (mode == X86EMUL_MODE_PROT64)
 518                                 ad_bytes ^= 12; /* switch between 4/8 bytes */
 519                         else
 520                                 ad_bytes ^= 6;  /* switch between 2/4 bytes */
 521                         break;
 522                 case 0x2e:      /* CS override */
 523                         override_base = &ctxt->cs_base;
 524                         break;
 525                 case 0x3e:      /* DS override */
 526                         override_base = &ctxt->ds_base;
 527                         break;
 528                 case 0x26:      /* ES override */
 529                         override_base = &ctxt->es_base;
 530                         break;
 531                 case 0x64:      /* FS override */
 532                         override_base = &ctxt->fs_base;
 533                         break;
 534                 case 0x65:      /* GS override */
 535                         override_base = &ctxt->gs_base;
 536                         break;
 537                 case 0x36:      /* SS override */
 538                         override_base = &ctxt->ss_base;
 539                         break;
 540                 case 0xf0:      /* LOCK */
 541                         lock_prefix = 1;
 542                         break;
 543                 case 0xf3:      /* REP/REPE/REPZ */
 544                         rep_prefix = 1;
 545                         break;
 546                 case 0xf2:      /* REPNE/REPNZ */
 547                         break;
 548                 default:
 549                         goto done_prefixes;
 550                 }
 551         }
 552
 553 done_prefixes:
 554
 555         /* REX prefix. */
 556         if ((mode == X86EMUL_MODE_PROT64) && ((b & 0xf0) == 0x40)) {
 557                 rex_prefix = b;
 558                 if (b & 8)
 559                         op_bytes = 8;   /* REX.W */
 560                 modrm_reg = (b & 4) << 1;       /* REX.R */
 561                 index_reg = (b & 2) << 2; /* REX.X */
 562                 modrm_rm = base_reg = (b & 1) << 3; /* REG.B */
 563                 b = insn_fetch(u8, 1, _eip);
 564         }
 565
 566         /* Opcode byte(s). */
 567         d = opcode_table[b];
 568         if (d == 0) {
 569                 /* Two-byte opcode? */
 570                 if (b == 0x0f) {
 571                         twobyte = 1;
 572                         b = insn_fetch(u8, 1, _eip);
 573                         d = twobyte_table[b];
 574                 }
 575
 576                 /* Unrecognised? */
 577                 if (d == 0)
 578                         goto cannot_emulate;
 579         }
 580
 581         /* ModRM and SIB bytes. */
 582         if (d & ModRM) {
 583                 modrm = insn_fetch(u8, 1, _eip);
 584                 modrm_mod |= (modrm & 0xc0) >> 6;
 585                 modrm_reg |= (modrm & 0x38) >> 3;
 586                 modrm_rm |= (modrm & 0x07);
 587                 modrm_ea = 0;
 588                 use_modrm_ea = 1;
 589
 590                 if (modrm_mod == 3) {
 591                         modrm_val = *(unsigned long *)
 592                                 decode_register(modrm_rm, _regs, d & ByteOp);
 593                         goto modrm_done;
 594                 }
 595
 596                 if (ad_bytes == 2) {
 597                         unsigned bx = _regs[VCPU_REGS_RBX];
 598                         unsigned bp = _regs[VCPU_REGS_RBP];
 599                         unsigned si = _regs[VCPU_REGS_RSI];
 600                         unsigned di = _regs[VCPU_REGS_RDI];
 601
 602                         /* 16-bit ModR/M decode. */
 603                         switch (modrm_mod) {
 604                         case 0:
 605                                 if (modrm_rm == 6)
 606                                         modrm_ea += insn_fetch(u16, 2, _eip);
 607                                 break;
 608                         case 1:
 609                                 modrm_ea += insn_fetch(s8, 1, _eip);
 610                                 break;
 611                         case 2:
 612                                 modrm_ea += insn_fetch(u16, 2, _eip);
 613                                 break;
 614                         }
 615                         switch (modrm_rm) {
 616                         case 0:
 617                                 modrm_ea += bx + si;
 618                                 break;
 619                         case 1:
 620                                 modrm_ea += bx + di;
 621                                 break;
 622                         case 2:
 623                                 modrm_ea += bp + si;
 624                                 break;
 625                         case 3:
 626                                 modrm_ea += bp + di;
 627                                 break;
 628                         case 4:
 629                                 modrm_ea += si;
 630                                 break;
 631                         case 5:
 632                                 modrm_ea += di;
 633                                 break;
 634                         case 6:
 635                                 if (modrm_mod != 0)
 636                                         modrm_ea += bp;
 637                                 break;
 638                         case 7:
 639                                 modrm_ea += bx;
 640                                 break;
 641                         }
 642                         if (modrm_rm == 2 || modrm_rm == 3 ||
 643                             (modrm_rm == 6 && modrm_mod != 0))
 644                                 if (!override_base)
 645                                         override_base = &ctxt->ss_base;
 646                         modrm_ea = (u16)modrm_ea;
 647                 } else {
 648                         /* 32/64-bit ModR/M decode. */
 649                         switch (modrm_rm) {
 650                         case 4:
 651                         case 12:
 652                                 sib = insn_fetch(u8, 1, _eip);
 653                                 index_reg |= (sib >> 3) & 7;
 654                                 base_reg |= sib & 7;
 655                                 scale = sib >> 6;
 656
 657                                 switch (base_reg) {
 658                                 case 5:
 659                                         if (modrm_mod != 0)
 660                                                 modrm_ea += _regs[base_reg];
 661                                         else
 662                                                 modrm_ea += insn_fetch(s32, 4, _eip);
 663                                         break;
 664                                 default:
 665                                         modrm_ea += _regs[base_reg];
 666                                 }
 667                                 switch (index_reg) {
 668                                 case 4:
 669                                         break;
 670                                 default:
 671                                         modrm_ea += _regs[index_reg] << scale;
 672
 673                                 }
 674                                 break;
 675                         case 5:
 676                                 if (modrm_mod != 0)
 677                                         modrm_ea += _regs[modrm_rm];
 678                                 else if (mode == X86EMUL_MODE_PROT64)
 679                                         rip_relative = 1;
 680                                 break;
 681                         default:
 682                                 modrm_ea += _regs[modrm_rm];
 683                                 break;
 684                         }
 685                         switch (modrm_mod) {
 686                         case 0:
 687                                 if (modrm_rm == 5)
 688                                         modrm_ea += insn_fetch(s32, 4, _eip);
 689                                 break;
 690                         case 1:
 691                                 modrm_ea += insn_fetch(s8, 1, _eip);
 692                                 break;
 693                         case 2:
 694                                 modrm_ea += insn_fetch(s32, 4, _eip);
 695                                 break;
 696                         }
 697                 }
 698                 if (!override_base)
 699                         override_base = &ctxt->ds_base;
 700                 if (mode == X86EMUL_MODE_PROT64 &&
 701                     override_base != &ctxt->fs_base &&
 702                     override_base != &ctxt->gs_base)
 703                         override_base = NULL;
 704
 705                 if (override_base)
 706                         modrm_ea += *override_base;
 707
 708                 if (rip_relative) {
 709                         modrm_ea += _eip;
 710                         switch (d & SrcMask) {
 711                         case SrcImmByte:
 712                                 modrm_ea += 1;
 713                                 break;
 714                         case SrcImm:
 715                                 if (d & ByteOp)
 716                                         modrm_ea += 1;
 717                                 else
 718                                         if (op_bytes == 8)
 719                                                 modrm_ea += 4;
 720                                         else
 721                                                 modrm_ea += op_bytes;
 722                         }
 723                 }
 724                 if (ad_bytes != 8)
 725                         modrm_ea = (u32)modrm_ea;
 726                 cr2 = modrm_ea;
 727         modrm_done:
 728                 ;
 729         }
 730
 731         /*
 732          * Decode and fetch the source operand: register, memory
 733          * or immediate.
 734          */
 735         switch (d & SrcMask) {
 736         case SrcNone:
 737                 break;
 738         case SrcReg:
 739                 src.type = OP_REG;
 740                 if (d & ByteOp) {
 741                         src.ptr = decode_register(modrm_reg, _regs,
 742                                                   (rex_prefix == 0));
 743                         src.val = src.orig_val = *(u8 *) src.ptr;
 744                         src.bytes = 1;
 745                 } else {
 746                         src.ptr = decode_register(modrm_reg, _regs, 0);
 747                         switch ((src.bytes = op_bytes)) {
 748                         case 2:
 749                                 src.val = src.orig_val = *(u16 *) src.ptr;
 750                                 break;
 751                         case 4:
 752                                 src.val = src.orig_val = *(u32 *) src.ptr;
 753                                 break;
 754                         case 8:
 755                                 src.val = src.orig_val = *(u64 *) src.ptr;
 756                                 break;
 757                         }
 758                 }
 759                 break;
 760         case SrcMem16:
 761                 src.bytes = 2;
 762                 goto srcmem_common;
 763         case SrcMem32:
 764                 src.bytes = 4;
 765                 goto srcmem_common;
 766         case SrcMem:
 767                 src.bytes = (d & ByteOp) ? 1 : op_bytes;
 768               srcmem_common:
 769                 src.type = OP_MEM;
 770                 src.ptr = (unsigned long *)cr2;
 771                 if ((rc = ops->read_emulated((unsigned long)src.ptr,
 772                                              &src.val, src.bytes, ctxt)) != 0)
 773                         goto done;
 774                 src.orig_val = src.val;
 775                 break;
 776         case SrcImm:
 777                 src.type = OP_IMM;
 778                 src.ptr = (unsigned long *)_eip;
 779                 src.bytes = (d & ByteOp) ? 1 : op_bytes;
 780                 if (src.bytes == 8)
 781                         src.bytes = 4;
 782                 /* NB. Immediates are sign-extended as necessary. */
 783                 switch (src.bytes) {
 784                 case 1:
 785                         src.val = insn_fetch(s8, 1, _eip);
 786                         break;
 787                 case 2:
 788                         src.val = insn_fetch(s16, 2, _eip);
 789                         break;
 790                 case 4:
 791                         src.val = insn_fetch(s32, 4, _eip);
 792                         break;
 793                 }
 794                 break;
 795         case SrcImmByte:
 796                 src.type = OP_IMM;
 797                 src.ptr = (unsigned long *)_eip;
 798                 src.bytes = 1;
 799                 src.val = insn_fetch(s8, 1, _eip);
 800                 break;
 801         }
 802
 803         /* Decode and fetch the destination operand: register or memory. */
 804         switch (d & DstMask) {
 805         case ImplicitOps:
 806                 /* Special instructions do their own operand decoding. */
 807                 goto special_insn;
 808         case DstReg:
 809                 dst.type = OP_REG;
 810                 if ((d & ByteOp)
 811                     && !(twobyte_table && (b == 0xb6 || b == 0xb7))) {
 812                         dst.ptr = decode_register(modrm_reg, _regs,
 813                                                   (rex_prefix == 0));
 814                         dst.val = *(u8 *) dst.ptr;
 815                         dst.bytes = 1;
 816                 } else {
 817                         dst.ptr = decode_register(modrm_reg, _regs, 0);
 818                         switch ((dst.bytes = op_bytes)) {
 819                         case 2:
 820                                 dst.val = *(u16 *)dst.ptr;
 821                                 break;
 822                         case 4:
 823                                 dst.val = *(u32 *)dst.ptr;
 824                                 break;
 825                         case 8:
 826                                 dst.val = *(u64 *)dst.ptr;
 827                                 break;
 828                         }
 829                 }
 830                 break;
 831         case DstMem:
 832                 dst.type = OP_MEM;
 833                 dst.ptr = (unsigned long *)cr2;
 834                 dst.bytes = (d & ByteOp) ? 1 : op_bytes;
 835                 if (d & BitOp) {
 836                         dst.ptr += src.val / BITS_PER_LONG;
 837                         dst.bytes = sizeof(long);
 838                 }
 839                 if (!(d & Mov) && /* optimisation - avoid slow emulated read */
 840                     ((rc = ops->read_emulated((unsigned long)dst.ptr,
 841                                               &dst.val, dst.bytes, ctxt)) != 0))
 842                         goto done;
 843                 break;
 844         }
 845         dst.orig_val = dst.val;
 846
 847         if (twobyte)
 848                 goto twobyte_insn;
 849
 850         switch (b) {
 851         case 0x00 ... 0x05:
 852               add:              /* add */
 853                 emulate_2op_SrcV("add", src, dst, _eflags);
 854                 break;
 855         case 0x08 ... 0x0d:
 856               or:               /* or */
 857                 emulate_2op_SrcV("or", src, dst, _eflags);
 858                 break;
 859         case 0x10 ... 0x15:
 860               adc:              /* adc */
 861                 emulate_2op_SrcV("adc", src, dst, _eflags);
 862                 break;
 863         case 0x18 ... 0x1d:
 864               sbb:              /* sbb */
 865                 emulate_2op_SrcV("sbb", src, dst, _eflags);
 866                 break;
 867         case 0x20 ... 0x25:
 868               and:              /* and */
 869                 emulate_2op_SrcV("and", src, dst, _eflags);
 870                 break;
 871         case 0x28 ... 0x2d:
 872               sub:              /* sub */
 873                 emulate_2op_SrcV("sub", src, dst, _eflags);
 874                 break;
 875         case 0x30 ... 0x35:
 876               xor:              /* xor */
 877                 emulate_2op_SrcV("xor", src, dst, _eflags);
 878                 break;
 879         case 0x38 ... 0x3d:
 880               cmp:              /* cmp */
 881                 emulate_2op_SrcV("cmp", src, dst, _eflags);
 882                 break;
 883         case 0x63:              /* movsxd */
 884                 if (mode != X86EMUL_MODE_PROT64)
 885                         goto cannot_emulate;
 886                 dst.val = (s32) src.val;
 887                 break;
 888         case 0x80 ... 0x83:     /* Grp1 */
 889                 switch (modrm_reg) {
 890                 case 0:
 891                         goto add;
 892                 case 1:
 893                         goto or;
 894                 case 2:
 895                         goto adc;
 896                 case 3:
 897                         goto sbb;
 898                 case 4:
 899                         goto and;
 900                 case 5:
 901                         goto sub;
 902                 case 6:
 903                         goto xor;
 904                 case 7:
 905                         goto cmp;
 906                 }
 907                 break;
 908         case 0x84 ... 0x85:
 909               test:             /* test */
 910                 emulate_2op_SrcV("test", src, dst, _eflags);
 911                 break;
 912         case 0x86 ... 0x87:     /* xchg */
 913                 /* Write back the register source. */
 914                 switch (dst.bytes) {
 915                 case 1:
 916                         *(u8 *) src.ptr = (u8) dst.val;
 917                         break;
 918                 case 2:
 919                         *(u16 *) src.ptr = (u16) dst.val;
 920                         break;
 921                 case 4:
 922                         *src.ptr = (u32) dst.val;
 923                         break;  /* 64b reg: zero-extend */
 924                 case 8:
 925                         *src.ptr = dst.val;
 926                         break;
 927                 }
 928                 /*
 929                  * Write back the memory destination with implicit LOCK
 930                  * prefix.
 931                  */
 932                 dst.val = src.val;
 933                 lock_prefix = 1;
 934                 break;
 935         case 0xa0 ... 0xa1:     /* mov */
 936                 dst.ptr = (unsigned long *)&_regs[VCPU_REGS_RAX];
 937                 dst.val = src.val;
 938                 _eip += ad_bytes;       /* skip src displacement */
 939                 break;
 940         case 0xa2 ... 0xa3:     /* mov */
 941                 dst.val = (unsigned long)_regs[VCPU_REGS_RAX];
 942                 _eip += ad_bytes;       /* skip dst displacement */
 943                 break;
 944         case 0x88 ... 0x8b:     /* mov */
 945         case 0xc6 ... 0xc7:     /* mov (sole member of Grp11) */
 946                 dst.val = src.val;
 947                 break;
 948         case 0x8f:              /* pop (sole member of Grp1a) */
 949                 /* 64-bit mode: POP always pops a 64-bit operand. */
 950                 if (mode == X86EMUL_MODE_PROT64)
 951                         dst.bytes = 8;
 952                 if ((rc = ops->read_std(register_address(ctxt->ss_base,
 953                                                          _regs[VCPU_REGS_RSP]),
 954                                         &dst.val, dst.bytes, ctxt)) != 0)
 955                         goto done;
 956                 register_address_increment(_regs[VCPU_REGS_RSP], dst.bytes);
 957                 break;
 958         case 0xc0 ... 0xc1:
 959               grp2:             /* Grp2 */
 960                 switch (modrm_reg) {
 961                 case 0: /* rol */
 962                         emulate_2op_SrcB("rol", src, dst, _eflags);
 963                         break;
 964                 case 1: /* ror */
 965                         emulate_2op_SrcB("ror", src, dst, _eflags);
 966                         break;
 967                 case 2: /* rcl */
 968                         emulate_2op_SrcB("rcl", src, dst, _eflags);
 969                         break;
 970                 case 3: /* rcr */
 971                         emulate_2op_SrcB("rcr", src, dst, _eflags);
 972                         break;
 973                 case 4: /* sal/shl */
 974                 case 6: /* sal/shl */
 975                         emulate_2op_SrcB("sal", src, dst, _eflags);
 976                         break;
 977                 case 5: /* shr */
 978                         emulate_2op_SrcB("shr", src, dst, _eflags);
 979                         break;
 980                 case 7: /* sar */
 981                         emulate_2op_SrcB("sar", src, dst, _eflags);
 982                         break;
 983                 }
 984                 break;
 985         case 0xd0 ... 0xd1:     /* Grp2 */
 986                 src.val = 1;
 987                 goto grp2;
 988         case 0xd2 ... 0xd3:     /* Grp2 */
 989                 src.val = _regs[VCPU_REGS_RCX];
 990                 goto grp2;
 991         case 0xf6 ... 0xf7:     /* Grp3 */
 992                 switch (modrm_reg) {
 993                 case 0 ... 1:   /* test */
 994                         /*
 995                          * Special case in Grp3: test has an immediate
 996                          * source operand.
 997                          */
 998                         src.type = OP_IMM;
 999                         src.ptr = (unsigned long *)_eip;
1000                         src.bytes = (d & ByteOp) ? 1 : op_bytes;
1001                         if (src.bytes == 8)
1002                                 src.bytes = 4;
1003                         switch (src.bytes) {
1004                         case 1:
1005                                 src.val = insn_fetch(s8, 1, _eip);
1006                                 break;
1007                         case 2:
1008                                 src.val = insn_fetch(s16, 2, _eip);
1009                                 break;
1010                         case 4:
1011                                 src.val = insn_fetch(s32, 4, _eip);
1012                                 break;
1013                         }
1014                         goto test;
1015                 case 2: /* not */
1016                         dst.val = ~dst.val;
1017                         break;
1018                 case 3: /* neg */
1019                         emulate_1op("neg", dst, _eflags);
1020                         break;
1021                 default:
1022                         goto cannot_emulate;
1023                 }
1024                 break;
1025         case 0xfe ... 0xff:     /* Grp4/Grp5 */
1026                 switch (modrm_reg) {
1027                 case 0: /* inc */
1028                         emulate_1op("inc", dst, _eflags);
1029                         break;
1030                 case 1: /* dec */
1031                         emulate_1op("dec", dst, _eflags);
1032                         break;
1033                 case 6: /* push */
1034                         /* 64-bit mode: PUSH always pushes a 64-bit operand. */
1035                         if (mode == X86EMUL_MODE_PROT64) {
1036                                 dst.bytes = 8;
1037                                 if ((rc = ops->read_std((unsigned long)dst.ptr,
1038                                                         &dst.val, 8,
1039                                                         ctxt)) != 0)
1040                                         goto done;
1041                         }
1042                         register_address_increment(_regs[VCPU_REGS_RSP],
1043                                                    -dst.bytes);
1044                         if ((rc = ops->write_std(
1045                                      register_address(ctxt->ss_base,
1046                                                       _regs[VCPU_REGS_RSP]),
1047                                      dst.val, dst.bytes, ctxt)) != 0)
1048                                 goto done;
1049                         dst.val = dst.orig_val; /* skanky: disable writeback */
1050                         break;
1051                 default:
1052                         goto cannot_emulate;
1053                 }
1054                 break;
1055         }
1056
1057 writeback:
1058         if ((d & Mov) || (dst.orig_val != dst.val)) {
1059                 switch (dst.type) {
1060                 case OP_REG:
1061                         /* The 4-byte case *is* correct: in 64-bit mode we zero-extend. */
1062                         switch (dst.bytes) {
1063                         case 1:
1064                                 *(u8 *)dst.ptr = (u8)dst.val;
1065                                 break;
1066                         case 2:
1067                                 *(u16 *)dst.ptr = (u16)dst.val;
1068                                 break;
1069                         case 4:
1070                                 *dst.ptr = (u32)dst.val;
1071                                 break;  /* 64b: zero-ext */
1072                         case 8:
1073                                 *dst.ptr = dst.val;
1074                                 break;
1075                         }
1076                         break;
1077                 case OP_MEM:
1078                         if (lock_prefix)
1079                                 rc = ops->cmpxchg_emulated((unsigned long)dst.
1080                                                            ptr, dst.orig_val,
1081                                                            dst.val, dst.bytes,
1082                                                            ctxt);
1083                         else
1084                                 rc = ops->write_emulated((unsigned long)dst.ptr,
1085                                                          dst.val, dst.bytes,
1086                                                          ctxt);
1087                         if (rc != 0)
1088                                 goto done;
1089                 default:
1090                         break;
1091                 }
1092         }
1093
1094         /* Commit shadow register state. */
1095         memcpy(ctxt->vcpu->regs, _regs, sizeof _regs);
1096         ctxt->eflags = _eflags;
1097         ctxt->vcpu->rip = _eip;
1098
1099 done:
1100         return (rc == X86EMUL_UNHANDLEABLE) ? -1 : 0;
1101
1102 special_insn:
1103         if (twobyte)
1104                 goto twobyte_special_insn;
1105         if (rep_prefix) {
1106                 if (_regs[VCPU_REGS_RCX] == 0) {
1107                         ctxt->vcpu->rip = _eip;
1108                         goto done;
1109                 }
1110                 _regs[VCPU_REGS_RCX]--;
1111                 _eip = ctxt->vcpu->rip;
1112         }
1113         switch (b) {
1114         case 0xa4 ... 0xa5:     /* movs */
1115                 dst.type = OP_MEM;
1116                 dst.bytes = (d & ByteOp) ? 1 : op_bytes;
1117                 dst.ptr = (unsigned long *)register_address(ctxt->es_base,
1118                                                         _regs[VCPU_REGS_RDI]);
1119                 if ((rc = ops->read_emulated(register_address(
1120                       override_base ? *override_base : ctxt->ds_base,
1121                       _regs[VCPU_REGS_RSI]), &dst.val, dst.bytes, ctxt)) != 0)
1122                         goto done;
1123                 register_address_increment(_regs[VCPU_REGS_RSI],
1124                              (_eflags & EFLG_DF) ? -dst.bytes : dst.bytes);
1125                 register_address_increment(_regs[VCPU_REGS_RDI],
1126                              (_eflags & EFLG_DF) ? -dst.bytes : dst.bytes);
1127                 break;
1128         case 0xa6 ... 0xa7:     /* cmps */
1129                 DPRINTF("Urk! I don't handle CMPS.\n");
1130                 goto cannot_emulate;
1131         case 0xaa ... 0xab:     /* stos */
1132                 dst.type = OP_MEM;
1133                 dst.bytes = (d & ByteOp) ? 1 : op_bytes;
1134                 dst.ptr = (unsigned long *)cr2;
1135                 dst.val = _regs[VCPU_REGS_RAX];
1136                 register_address_increment(_regs[VCPU_REGS_RDI],
1137                              (_eflags & EFLG_DF) ? -dst.bytes : dst.bytes);
1138                 break;
1139         case 0xac ... 0xad:     /* lods */
1140                 dst.type = OP_REG;
1141                 dst.bytes = (d & ByteOp) ? 1 : op_bytes;
1142                 dst.ptr = (unsigned long *)&_regs[VCPU_REGS_RAX];
1143                 if ((rc = ops->read_emulated(cr2, &dst.val, dst.bytes, ctxt)) != 0)
1144                         goto done;
1145                 register_address_increment(_regs[VCPU_REGS_RSI],
1146                            (_eflags & EFLG_DF) ? -dst.bytes : dst.bytes);
1147                 break;
1148         case 0xae ... 0xaf:     /* scas */
1149                 DPRINTF("Urk! I don't handle SCAS.\n");
1150                 goto cannot_emulate;
1151         }
1152         goto writeback;
1153
1154 twobyte_insn:
1155         switch (b) {
1156         case 0x01: /* lgdt, lidt, lmsw */
1157                 switch (modrm_reg) {
1158                         u16 size;
1159                         unsigned long address;
1160
1161                 case 2: /* lgdt */
1162                         rc = read_descriptor(ctxt, ops, src.ptr,
1163                                              &size, &address, op_bytes);
1164                         if (rc)
1165                                 goto done;
1166                         realmode_lgdt(ctxt->vcpu, size, address);
1167                         break;
1168                 case 3: /* lidt */
1169                         rc = read_descriptor(ctxt, ops, src.ptr,
1170                                              &size, &address, op_bytes);
1171                         if (rc)
1172                                 goto done;
1173                         realmode_lidt(ctxt->vcpu, size, address);
1174                         break;
1175                 case 4: /* smsw */
1176                         if (modrm_mod != 3)
1177                                 goto cannot_emulate;
1178                         *(u16 *)&_regs[modrm_rm]
1179                                 = realmode_get_cr(ctxt->vcpu, 0);
1180                         break;
1181                 case 6: /* lmsw */
1182                         if (modrm_mod != 3)
1183                                 goto cannot_emulate;
1184                         realmode_lmsw(ctxt->vcpu, (u16)modrm_val, &_eflags);
1185                         break;
1186                 case 7: /* invlpg*/
1187                         emulate_invlpg(ctxt->vcpu, cr2);
1188                         break;
1189                 default:
1190                         goto cannot_emulate;
1191                 }
1192                 break;
1193         case 0x21: /* mov from dr to reg */
1194                 if (modrm_mod != 3)
1195                         goto cannot_emulate;
1196                 rc = emulator_get_dr(ctxt, modrm_reg, &_regs[modrm_rm]);
1197                 break;
1198         case 0x23: /* mov from reg to dr */
1199                 if (modrm_mod != 3)
1200                         goto cannot_emulate;
1201                 rc = emulator_set_dr(ctxt, modrm_reg, _regs[modrm_rm]);
1202                 break;
1203         case 0x40 ... 0x4f:     /* cmov */
1204                 dst.val = dst.orig_val = src.val;
1205                 d &= ~Mov;      /* default to no move */
1206                 /*
1207                  * First, assume we're decoding an even cmov opcode
1208                  * (lsb == 0).
1209                  */
1210                 switch ((b & 15) >> 1) {
1211                 case 0: /* cmovo */
1212                         d |= (_eflags & EFLG_OF) ? Mov : 0;
1213                         break;
1214                 case 1: /* cmovb/cmovc/cmovnae */
1215                         d |= (_eflags & EFLG_CF) ? Mov : 0;
1216                         break;
1217                 case 2: /* cmovz/cmove */
1218                         d |= (_eflags & EFLG_ZF) ? Mov : 0;
1219                         break;
1220                 case 3: /* cmovbe/cmovna */
1221                         d |= (_eflags & (EFLG_CF | EFLG_ZF)) ? Mov : 0;
1222                         break;
1223                 case 4: /* cmovs */
1224                         d |= (_eflags & EFLG_SF) ? Mov : 0;
1225                         break;
1226                 case 5: /* cmovp/cmovpe */
1227                         d |= (_eflags & EFLG_PF) ? Mov : 0;
1228                         break;
1229                 case 7: /* cmovle/cmovng */
1230                         d |= (_eflags & EFLG_ZF) ? Mov : 0;
1231                         /* fall through */
1232                 case 6: /* cmovl/cmovnge */
1233                         d |= (!(_eflags & EFLG_SF) !=
1234                               !(_eflags & EFLG_OF)) ? Mov : 0;
1235                         break;
1236                 }
1237                 /* Odd cmov opcodes (lsb == 1) have inverted sense. */
1238                 d ^= (b & 1) ? Mov : 0;
1239                 break;
1240         case 0xb0 ... 0xb1:     /* cmpxchg */
1241                 /*
1242                  * Save real source value, then compare EAX against
1243                  * destination.
1244                  */
1245                 src.orig_val = src.val;
1246                 src.val = _regs[VCPU_REGS_RAX];
1247                 emulate_2op_SrcV("cmp", src, dst, _eflags);
1248                 /* Always write back. The question is: where to? */
1249                 d |= Mov;
1250                 if (_eflags & EFLG_ZF) {
1251                         /* Success: write back to memory. */
1252                         dst.val = src.orig_val;
1253                 } else {
1254                         /* Failure: write the value we saw to EAX. */
1255                         dst.type = OP_REG;
1256                         dst.ptr = (unsigned long *)&_regs[VCPU_REGS_RAX];
1257                 }
1258                 break;
1259         case 0xa3:
1260               bt:               /* bt */
1261                 src.val &= (dst.bytes << 3) - 1; /* only subword offset */
1262                 emulate_2op_SrcV_nobyte("bt", src, dst, _eflags);
1263                 break;
1264         case 0xb3:
1265               btr:              /* btr */
1266                 src.val &= (dst.bytes << 3) - 1; /* only subword offset */
1267                 emulate_2op_SrcV_nobyte("btr", src, dst, _eflags);
1268                 break;
1269         case 0xab:
1270               bts:              /* bts */
1271                 src.val &= (dst.bytes << 3) - 1; /* only subword offset */
1272                 emulate_2op_SrcV_nobyte("bts", src, dst, _eflags);
1273                 break;
1274         case 0xb6 ... 0xb7:     /* movzx */
1275                 dst.bytes = op_bytes;
1276                 dst.val = (d & ByteOp) ? (u8) src.val : (u16) src.val;
1277                 break;
1278         case 0xbb:
1279               btc:              /* btc */
1280                 src.val &= (dst.bytes << 3) - 1; /* only subword offset */
1281                 emulate_2op_SrcV_nobyte("btc", src, dst, _eflags);
1282                 break;
1283         case 0xba:              /* Grp8 */
1284                 switch (modrm_reg & 3) {
1285                 case 0:
1286                         goto bt;
1287                 case 1:
1288                         goto bts;
1289                 case 2:
1290                         goto btr;
1291                 case 3:
1292                         goto btc;
1293                 }
1294                 break;
1295         case 0xbe ... 0xbf:     /* movsx */
1296                 dst.bytes = op_bytes;
1297                 dst.val = (d & ByteOp) ? (s8) src.val : (s16) src.val;
1298                 break;
1299         }
1300         goto writeback;
1301
1302 twobyte_special_insn:
1303         /* Disable writeback. */
1304         dst.orig_val = dst.val;
1305         switch (b) {
1306         case 0x0d:              /* GrpP (prefetch) */
1307         case 0x18:              /* Grp16 (prefetch/nop) */
1308                 break;
1309         case 0x06:
1310                 emulate_clts(ctxt->vcpu);
1311                 break;
1312         case 0x20: /* mov cr, reg */
1313                 if (modrm_mod != 3)
1314                         goto cannot_emulate;
1315                 _regs[modrm_rm] = realmode_get_cr(ctxt->vcpu, modrm_reg);
1316                 break;
1317         case 0x22: /* mov reg, cr */
1318                 if (modrm_mod != 3)
1319                         goto cannot_emulate;
1320                 realmode_set_cr(ctxt->vcpu, modrm_reg, modrm_val, &_eflags);
1321                 break;
1322         case 0xc7:              /* Grp9 (cmpxchg8b) */
1323 #if defined(__i386__)
1324                 {
1325                         unsigned long old_lo, old_hi;
1326                         if (((rc = ops->read_emulated(cr2 + 0, &old_lo, 4,
1327                                                       ctxt)) != 0)
1328                             || ((rc = ops->read_emulated(cr2 + 4, &old_hi, 4,
1329                                                          ctxt)) != 0))
1330                                 goto done;
1331                         if ((old_lo != _regs[VCPU_REGS_RAX])
1332                             || (old_hi != _regs[VCPU_REGS_RDX])) {
1333                                 _regs[VCPU_REGS_RAX] = old_lo;
1334                                 _regs[VCPU_REGS_RDX] = old_hi;
1335                                 _eflags &= ~EFLG_ZF;
1336                         } else if (ops->cmpxchg8b_emulated == NULL) {
1337                                 rc = X86EMUL_UNHANDLEABLE;
1338                                 goto done;
1339                         } else {
1340                                 if ((rc = ops->cmpxchg8b_emulated(cr2, old_lo,
1341                                                           old_hi,
1342                                                           _regs[VCPU_REGS_RBX],
1343                                                           _regs[VCPU_REGS_RCX],
1344                                                           ctxt)) != 0)
1345                                         goto done;
1346                                 _eflags |= EFLG_ZF;
1347                         }
1348                         break;
1349                 }
1350 #elif defined(CONFIG_X86_64)
1351                 {
1352                         unsigned long old, new;
1353                         if ((rc = ops->read_emulated(cr2, &old, 8, ctxt)) != 0)
1354                                 goto done;
1355                         if (((u32) (old >> 0) != (u32) _regs[VCPU_REGS_RAX]) ||
1356                             ((u32) (old >> 32) != (u32) _regs[VCPU_REGS_RDX])) {
1357                                 _regs[VCPU_REGS_RAX] = (u32) (old >> 0);
1358                                 _regs[VCPU_REGS_RDX] = (u32) (old >> 32);
1359                                 _eflags &= ~EFLG_ZF;
1360                         } else {
1361                                 new = (_regs[VCPU_REGS_RCX] << 32) | (u32) _regs[VCPU_REGS_RBX];
1362                                 if ((rc = ops->cmpxchg_emulated(cr2, old,
1363                                                           new, 8, ctxt)) != 0)
1364                                         goto done;
1365                                 _eflags |= EFLG_ZF;
1366                         }
1367                         break;
1368                 }
1369 #endif
1370         }
1371         goto writeback;
1372
1373 cannot_emulate:
1374         DPRINTF("Cannot emulate %02x\n", b);
1375         return -1;
1376 }
1377
1378 #ifdef __XEN__
1379
1380 #include <asm/mm.h>
1381 #include <asm/uaccess.h>
1382
1383 int
1384 x86_emulate_read_std(unsigned long addr,
1385                      unsigned long *val,
1386                      unsigned int bytes, struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1387 {
1388         unsigned int rc;
1389
1390         *val = 0;
1391
1392         if ((rc = copy_from_user((void *)val, (void *)addr, bytes)) != 0) {
1393                 propagate_page_fault(addr + bytes - rc, 0);     /* read fault */
1394                 return X86EMUL_PROPAGATE_FAULT;
1395         }
1396
1397         return X86EMUL_CONTINUE;
1398 }
1399
1400 int
1401 x86_emulate_write_std(unsigned long addr,
1402                       unsigned long val,
1403                       unsigned int bytes, struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1404 {
1405         unsigned int rc;
1406
1407         if ((rc = copy_to_user((void *)addr, (void *)&val, bytes)) != 0) {
1408                 propagate_page_fault(addr + bytes - rc, PGERR_write_access);
1409                 return X86EMUL_PROPAGATE_FAULT;
1410         }
1411
1412         return X86EMUL_CONTINUE;
1413 }
1414
1415 #endif