err.no Git - linux-2.6/blob - 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  * privileged 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 - 0x57 */
 102         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 103         /* 0x58 - 0x5F */
 104         ImplicitOps, ImplicitOps, ImplicitOps, ImplicitOps,
 105         ImplicitOps, ImplicitOps, ImplicitOps, ImplicitOps,
 106         /* 0x60 - 0x6B */
 107         0, 0, 0, DstReg | SrcMem32 | ModRM | Mov /* movsxd (x86/64) */ ,
 108         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 109         /* 0x6C - 0x6F */
 110         SrcNone  | ByteOp  | ImplicitOps, SrcNone  | ImplicitOps, /* insb, insw/insd */
 111         SrcNone  | ByteOp  | ImplicitOps, SrcNone  | ImplicitOps, /* outsb, outsw/outsd */
 112         /* 0x70 - 0x7F */
 113         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 114         /* 0x80 - 0x87 */
 115         ByteOp | DstMem | SrcImm | ModRM, DstMem | SrcImm | ModRM,
 116         ByteOp | DstMem | SrcImm | ModRM, DstMem | SrcImmByte | ModRM,
 117         ByteOp | DstMem | SrcReg | ModRM, DstMem | SrcReg | ModRM,
 118         ByteOp | DstMem | SrcReg | ModRM, DstMem | SrcReg | ModRM,
 119         /* 0x88 - 0x8F */
 120         ByteOp | DstMem | SrcReg | ModRM | Mov, DstMem | SrcReg | ModRM | Mov,
 121         ByteOp | DstReg | SrcMem | ModRM | Mov, DstReg | SrcMem | ModRM | Mov,
 122         0, 0, 0, DstMem | SrcNone | ModRM | Mov,
 123         /* 0x90 - 0x9F */
 124         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 125         /* 0xA0 - 0xA7 */
 126         ByteOp | DstReg | SrcMem | Mov, DstReg | SrcMem | Mov,
 127         ByteOp | DstMem | SrcReg | Mov, DstMem | SrcReg | Mov,
 128         ByteOp | ImplicitOps | Mov, ImplicitOps | Mov,
 129         ByteOp | ImplicitOps, ImplicitOps,
 130         /* 0xA8 - 0xAF */
 131         0, 0, ByteOp | ImplicitOps | Mov, ImplicitOps | Mov,
 132         ByteOp | ImplicitOps | Mov, ImplicitOps | Mov,
 133         ByteOp | ImplicitOps, ImplicitOps,
 134         /* 0xB0 - 0xBF */
 135         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 136         /* 0xC0 - 0xC7 */
 137         ByteOp | DstMem | SrcImm | ModRM, DstMem | SrcImmByte | ModRM,
 138         0, ImplicitOps, 0, 0,
 139         ByteOp | DstMem | SrcImm | ModRM | Mov, DstMem | SrcImm | ModRM | Mov,
 140         /* 0xC8 - 0xCF */
 141         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 142         /* 0xD0 - 0xD7 */
 143         ByteOp | DstMem | SrcImplicit | ModRM, DstMem | SrcImplicit | ModRM,
 144         ByteOp | DstMem | SrcImplicit | ModRM, DstMem | SrcImplicit | ModRM,
 145         0, 0, 0, 0,
 146         /* 0xD8 - 0xDF */
 147         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 148         /* 0xE0 - 0xEF */
 149         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 150         /* 0xF0 - 0xF7 */
 151         0, 0, 0, 0,
 152         ImplicitOps, 0,
 153         ByteOp | DstMem | SrcNone | ModRM, DstMem | SrcNone | ModRM,
 154         /* 0xF8 - 0xFF */
 155         0, 0, 0, 0,
 156         0, 0, ByteOp | DstMem | SrcNone | ModRM, DstMem | SrcNone | ModRM
 157 };
 158
 159 static u16 twobyte_table[256] = {
 160         /* 0x00 - 0x0F */
 161         0, SrcMem | ModRM | DstReg, 0, 0, 0, 0, ImplicitOps, 0,
 162         0, ImplicitOps, 0, 0, 0, ImplicitOps | ModRM, 0, 0,
 163         /* 0x10 - 0x1F */
 164         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, ImplicitOps | ModRM, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 165         /* 0x20 - 0x2F */
 166         ModRM | ImplicitOps, ModRM, ModRM | ImplicitOps, ModRM, 0, 0, 0, 0,
 167         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 168         /* 0x30 - 0x3F */
 169         ImplicitOps, 0, ImplicitOps, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 170         /* 0x40 - 0x47 */
 171         DstReg | SrcMem | ModRM | Mov, DstReg | SrcMem | ModRM | Mov,
 172         DstReg | SrcMem | ModRM | Mov, DstReg | SrcMem | ModRM | Mov,
 173         DstReg | SrcMem | ModRM | Mov, DstReg | SrcMem | ModRM | Mov,
 174         DstReg | SrcMem | ModRM | Mov, DstReg | SrcMem | ModRM | Mov,
 175         /* 0x48 - 0x4F */
 176         DstReg | SrcMem | ModRM | Mov, DstReg | SrcMem | ModRM | Mov,
 177         DstReg | SrcMem | ModRM | Mov, DstReg | SrcMem | ModRM | Mov,
 178         DstReg | SrcMem | ModRM | Mov, DstReg | SrcMem | ModRM | Mov,
 179         DstReg | SrcMem | ModRM | Mov, DstReg | SrcMem | ModRM | Mov,
 180         /* 0x50 - 0x5F */
 181         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 182         /* 0x60 - 0x6F */
 183         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 184         /* 0x70 - 0x7F */
 185         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 186         /* 0x80 - 0x8F */
 187         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 188         /* 0x90 - 0x9F */
 189         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 190         /* 0xA0 - 0xA7 */
 191         0, 0, 0, DstMem | SrcReg | ModRM | BitOp, 0, 0, 0, 0,
 192         /* 0xA8 - 0xAF */
 193         0, 0, 0, DstMem | SrcReg | ModRM | BitOp, 0, 0, 0, 0,
 194         /* 0xB0 - 0xB7 */
 195         ByteOp | DstMem | SrcReg | ModRM, DstMem | SrcReg | ModRM, 0,
 196             DstMem | SrcReg | ModRM | BitOp,
 197         0, 0, ByteOp | DstReg | SrcMem | ModRM | Mov,
 198             DstReg | SrcMem16 | ModRM | Mov,
 199         /* 0xB8 - 0xBF */
 200         0, 0, DstMem | SrcImmByte | ModRM, DstMem | SrcReg | ModRM | BitOp,
 201         0, 0, ByteOp | DstReg | SrcMem | ModRM | Mov,
 202             DstReg | SrcMem16 | ModRM | Mov,
 203         /* 0xC0 - 0xCF */
 204         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, ImplicitOps | ModRM, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 205         /* 0xD0 - 0xDF */
 206         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 207         /* 0xE0 - 0xEF */
 208         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 209         /* 0xF0 - 0xFF */
 210         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0
 211 };
 212
 213 /*
 214  * Tell the emulator that of the Group 7 instructions (sgdt, lidt, etc.) we
 215  * are interested only in invlpg and not in any of the rest.
 216  *
 217  * invlpg is a special instruction in that the data it references may not
 218  * be mapped.
 219  */
 220 void kvm_emulator_want_group7_invlpg(void)
 221 {
 222         twobyte_table[1] &= ~SrcMem;
 223 }
 224 EXPORT_SYMBOL_GPL(kvm_emulator_want_group7_invlpg);
 225
 226 /* Type, address-of, and value of an instruction's operand. */
 227 struct operand {
 228         enum { OP_REG, OP_MEM, OP_IMM } type;
 229         unsigned int bytes;
 230         unsigned long val, orig_val, *ptr;
 231 };
 232
 233 /* EFLAGS bit definitions. */
 234 #define EFLG_OF (1<<11)
 235 #define EFLG_DF (1<<10)
 236 #define EFLG_SF (1<<7)
 237 #define EFLG_ZF (1<<6)
 238 #define EFLG_AF (1<<4)
 239 #define EFLG_PF (1<<2)
 240 #define EFLG_CF (1<<0)
 241
 242 /*
 243  * Instruction emulation:
 244  * Most instructions are emulated directly via a fragment of inline assembly
 245  * code. This allows us to save/restore EFLAGS and thus very easily pick up
 246  * any modified flags.
 247  */
 248
 249 #if defined(CONFIG_X86_64)
 250 #define _LO32 "k"               /* force 32-bit operand */
 251 #define _STK  "%%rsp"           /* stack pointer */
 252 #elif defined(__i386__)
 253 #define _LO32 ""                /* force 32-bit operand */
 254 #define _STK  "%%esp"           /* stack pointer */
 255 #endif
 256
 257 /*
 258  * These EFLAGS bits are restored from saved value during emulation, and
 259  * any changes are written back to the saved value after emulation.
 260  */
 261 #define EFLAGS_MASK (EFLG_OF|EFLG_SF|EFLG_ZF|EFLG_AF|EFLG_PF|EFLG_CF)
 262
 263 /* Before executing instruction: restore necessary bits in EFLAGS. */
 264 #define _PRE_EFLAGS(_sav, _msk, _tmp) \
 265         /* EFLAGS = (_sav & _msk) | (EFLAGS & ~_msk); */        \
 266         "push %"_sav"; "                                        \
 267         "movl %"_msk",%"_LO32 _tmp"; "                          \
 268         "andl %"_LO32 _tmp",("_STK"); "                         \
 269         "pushf; "                                               \
 270         "notl %"_LO32 _tmp"; "                                  \
 271         "andl %"_LO32 _tmp",("_STK"); "                         \
 272         "pop  %"_tmp"; "                                        \
 273         "orl  %"_LO32 _tmp",("_STK"); "                         \
 274         "popf; "                                                \
 275         /* _sav &= ~msk; */                                     \
 276         "movl %"_msk",%"_LO32 _tmp"; "                          \
 277         "notl %"_LO32 _tmp"; "                                  \
 278         "andl %"_LO32 _tmp",%"_sav"; "
 279
 280 /* After executing instruction: write-back necessary bits in EFLAGS. */
 281 #define _POST_EFLAGS(_sav, _msk, _tmp) \
 282         /* _sav |= EFLAGS & _msk; */            \
 283         "pushf; "                               \
 284         "pop  %"_tmp"; "                        \
 285         "andl %"_msk",%"_LO32 _tmp"; "          \
 286         "orl  %"_LO32 _tmp",%"_sav"; "
 287
 288 /* Raw emulation: instruction has two explicit operands. */
 289 #define __emulate_2op_nobyte(_op,_src,_dst,_eflags,_wx,_wy,_lx,_ly,_qx,_qy) \
 290         do {                                                                \
 291                 unsigned long _tmp;                                         \
 292                                                                             \
 293                 switch ((_dst).bytes) {                                     \
 294                 case 2:                                                     \
 295                         __asm__ __volatile__ (                              \
 296                                 _PRE_EFLAGS("0","4","2")                    \
 297                                 _op"w %"_wx"3,%1; "                         \
 298                                 _POST_EFLAGS("0","4","2")                   \
 299                                 : "=m" (_eflags), "=m" ((_dst).val),        \
 300                                   "=&r" (_tmp)                              \
 301                                 : _wy ((_src).val), "i" (EFLAGS_MASK) );    \
 302                         break;                                              \
 303                 case 4:                                                     \
 304                         __asm__ __volatile__ (                              \
 305                                 _PRE_EFLAGS("0","4","2")                    \
 306                                 _op"l %"_lx"3,%1; "                         \
 307                                 _POST_EFLAGS("0","4","2")                   \
 308                                 : "=m" (_eflags), "=m" ((_dst).val),        \
 309                                   "=&r" (_tmp)                              \
 310                                 : _ly ((_src).val), "i" (EFLAGS_MASK) );    \
 311                         break;                                              \
 312                 case 8:                                                     \
 313                         __emulate_2op_8byte(_op, _src, _dst,                \
 314                                             _eflags, _qx, _qy);             \
 315                         break;                                              \
 316                 }                                                           \
 317         } while (0)
 318
 319 #define __emulate_2op(_op,_src,_dst,_eflags,_bx,_by,_wx,_wy,_lx,_ly,_qx,_qy) \
 320         do {                                                                 \
 321                 unsigned long _tmp;                                          \
 322                 switch ( (_dst).bytes )                                      \
 323                 {                                                            \
 324                 case 1:                                                      \
 325                         __asm__ __volatile__ (                               \
 326                                 _PRE_EFLAGS("0","4","2")                     \
 327                                 _op"b %"_bx"3,%1; "                          \
 328                                 _POST_EFLAGS("0","4","2")                    \
 329                                 : "=m" (_eflags), "=m" ((_dst).val),         \
 330                                   "=&r" (_tmp)                               \
 331                                 : _by ((_src).val), "i" (EFLAGS_MASK) );     \
 332                         break;                                               \
 333                 default:                                                     \
 334                         __emulate_2op_nobyte(_op, _src, _dst, _eflags,       \
 335                                              _wx, _wy, _lx, _ly, _qx, _qy);  \
 336                         break;                                               \
 337                 }                                                            \
 338         } while (0)
 339
 340 /* Source operand is byte-sized and may be restricted to just %cl. */
 341 #define emulate_2op_SrcB(_op, _src, _dst, _eflags)                      \
 342         __emulate_2op(_op, _src, _dst, _eflags,                         \
 343                       "b", "c", "b", "c", "b", "c", "b", "c")
 344
 345 /* Source operand is byte, word, long or quad sized. */
 346 #define emulate_2op_SrcV(_op, _src, _dst, _eflags)                      \
 347         __emulate_2op(_op, _src, _dst, _eflags,                         \
 348                       "b", "q", "w", "r", _LO32, "r", "", "r")
 349
 350 /* Source operand is word, long or quad sized. */
 351 #define emulate_2op_SrcV_nobyte(_op, _src, _dst, _eflags)               \
 352         __emulate_2op_nobyte(_op, _src, _dst, _eflags,                  \
 353                              "w", "r", _LO32, "r", "", "r")
 354
 355 /* Instruction has only one explicit operand (no source operand). */
 356 #define emulate_1op(_op, _dst, _eflags)                                    \
 357         do {                                                            \
 358                 unsigned long _tmp;                                     \
 359                                                                         \
 360                 switch ( (_dst).bytes )                                 \
 361                 {                                                       \
 362                 case 1:                                                 \
 363                         __asm__ __volatile__ (                          \
 364                                 _PRE_EFLAGS("0","3","2")                \
 365                                 _op"b %1; "                             \
 366                                 _POST_EFLAGS("0","3","2")               \
 367                                 : "=m" (_eflags), "=m" ((_dst).val),    \
 368                                   "=&r" (_tmp)                          \
 369                                 : "i" (EFLAGS_MASK) );                  \
 370                         break;                                          \
 371                 case 2:                                                 \
 372                         __asm__ __volatile__ (                          \
 373                                 _PRE_EFLAGS("0","3","2")                \
 374                                 _op"w %1; "                             \
 375                                 _POST_EFLAGS("0","3","2")               \
 376                                 : "=m" (_eflags), "=m" ((_dst).val),    \
 377                                   "=&r" (_tmp)                          \
 378                                 : "i" (EFLAGS_MASK) );                  \
 379                         break;                                          \
 380                 case 4:                                                 \
 381                         __asm__ __volatile__ (                          \
 382                                 _PRE_EFLAGS("0","3","2")                \
 383                                 _op"l %1; "                             \
 384                                 _POST_EFLAGS("0","3","2")               \
 385                                 : "=m" (_eflags), "=m" ((_dst).val),    \
 386                                   "=&r" (_tmp)                          \
 387                                 : "i" (EFLAGS_MASK) );                  \
 388                         break;                                          \
 389                 case 8:                                                 \
 390                         __emulate_1op_8byte(_op, _dst, _eflags);        \
 391                         break;                                          \
 392                 }                                                       \
 393         } while (0)
 394
 395 /* Emulate an instruction with quadword operands (x86/64 only). */
 396 #if defined(CONFIG_X86_64)
 397 #define __emulate_2op_8byte(_op, _src, _dst, _eflags, _qx, _qy)           \
 398         do {                                                              \
 399                 __asm__ __volatile__ (                                    \
 400                         _PRE_EFLAGS("0","4","2")                          \
 401                         _op"q %"_qx"3,%1; "                               \
 402                         _POST_EFLAGS("0","4","2")                         \
 403                         : "=m" (_eflags), "=m" ((_dst).val), "=&r" (_tmp) \
 404                         : _qy ((_src).val), "i" (EFLAGS_MASK) );          \
 405         } while (0)
 406
 407 #define __emulate_1op_8byte(_op, _dst, _eflags)                           \
 408         do {                                                              \
 409                 __asm__ __volatile__ (                                    \
 410                         _PRE_EFLAGS("0","3","2")                          \
 411                         _op"q %1; "                                       \
 412                         _POST_EFLAGS("0","3","2")                         \
 413                         : "=m" (_eflags), "=m" ((_dst).val), "=&r" (_tmp) \
 414                         : "i" (EFLAGS_MASK) );                            \
 415         } while (0)
 416
 417 #elif defined(__i386__)
 418 #define __emulate_2op_8byte(_op, _src, _dst, _eflags, _qx, _qy)
 419 #define __emulate_1op_8byte(_op, _dst, _eflags)
 420 #endif                          /* __i386__ */
 421
 422 /* Fetch next part of the instruction being emulated. */
 423 #define insn_fetch(_type, _size, _eip)                                  \
 424 ({      unsigned long _x;                                               \
 425         rc = ops->read_std((unsigned long)(_eip) + ctxt->cs_base, &_x,  \
 426                                                   (_size), ctxt->vcpu); \
 427         if ( rc != 0 )                                                  \
 428                 goto done;                                              \
 429         (_eip) += (_size);                                              \
 430         (_type)_x;                                                      \
 431 })
 432
 433 /* Access/update address held in a register, based on addressing mode. */
 434 #define address_mask(reg)                                               \
 435         ((ad_bytes == sizeof(unsigned long)) ?                          \
 436                 (reg) : ((reg) & ((1UL << (ad_bytes << 3)) - 1)))
 437 #define register_address(base, reg)                                     \
 438         ((base) + address_mask(reg))
 439 #define register_address_increment(reg, inc)                            \
 440         do {                                                            \
 441                 /* signed type ensures sign extension to long */        \
 442                 int _inc = (inc);                                       \
 443                 if ( ad_bytes == sizeof(unsigned long) )                \
 444                         (reg) += _inc;                                  \
 445                 else                                                    \
 446                         (reg) = ((reg) & ~((1UL << (ad_bytes << 3)) - 1)) | \
 447                            (((reg) + _inc) & ((1UL << (ad_bytes << 3)) - 1)); \
 448         } while (0)
 449
 450 /*
 451  * Given the 'reg' portion of a ModRM byte, and a register block, return a
 452  * pointer into the block that addresses the relevant register.
 453  * @highbyte_regs specifies whether to decode AH,CH,DH,BH.
 454  */
 455 static void *decode_register(u8 modrm_reg, unsigned long *regs,
 456                              int highbyte_regs)
 457 {
 458         void *p;
 459
 460         p = &regs[modrm_reg];
 461         if (highbyte_regs && modrm_reg >= 4 && modrm_reg < 8)
 462                 p = (unsigned char *)&regs[modrm_reg & 3] + 1;
 463         return p;
 464 }
 465
 466 static int read_descriptor(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
 467                            struct x86_emulate_ops *ops,
 468                            void *ptr,
 469                            u16 *size, unsigned long *address, int op_bytes)
 470 {
 471         int rc;
 472
 473         if (op_bytes == 2)
 474                 op_bytes = 3;
 475         *address = 0;
 476         rc = ops->read_std((unsigned long)ptr, (unsigned long *)size, 2,
 477                            ctxt->vcpu);
 478         if (rc)
 479                 return rc;
 480         rc = ops->read_std((unsigned long)ptr + 2, address, op_bytes,
 481                            ctxt->vcpu);
 482         return rc;
 483 }
 484
 485 int
 486 x86_emulate_memop(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, struct x86_emulate_ops *ops)
 487 {
 488         unsigned d;
 489         u8 b, sib, twobyte = 0, rex_prefix = 0;
 490         u8 modrm, modrm_mod = 0, modrm_reg = 0, modrm_rm = 0;
 491         unsigned long *override_base = NULL;
 492         unsigned int op_bytes, ad_bytes, lock_prefix = 0, rep_prefix = 0, i;
 493         int rc = 0;
 494         struct operand src, dst;
 495         unsigned long cr2 = ctxt->cr2;
 496         int mode = ctxt->mode;
 497         unsigned long modrm_ea;
 498         int use_modrm_ea, index_reg = 0, base_reg = 0, scale, rip_relative = 0;
 499         int no_wb = 0;
 500         u64 msr_data;
 501
 502         /* Shadow copy of register state. Committed on successful emulation. */
 503         unsigned long _regs[NR_VCPU_REGS];
 504         unsigned long _eip = ctxt->vcpu->rip, _eflags = ctxt->eflags;
 505         unsigned long modrm_val = 0;
 506
 507         memcpy(_regs, ctxt->vcpu->regs, sizeof _regs);
 508
 509         switch (mode) {
 510         case X86EMUL_MODE_REAL:
 511         case X86EMUL_MODE_PROT16:
 512                 op_bytes = ad_bytes = 2;
 513                 break;
 514         case X86EMUL_MODE_PROT32:
 515                 op_bytes = ad_bytes = 4;
 516                 break;
 517 #ifdef CONFIG_X86_64
 518         case X86EMUL_MODE_PROT64:
 519                 op_bytes = 4;
 520                 ad_bytes = 8;
 521                 break;
 522 #endif
 523         default:
 524                 return -1;
 525         }
 526
 527         /* Legacy prefixes. */
 528         for (i = 0; i < 8; i++) {
 529                 switch (b = insn_fetch(u8, 1, _eip)) {
 530                 case 0x66:      /* operand-size override */
 531                         op_bytes ^= 6;  /* switch between 2/4 bytes */
 532                         break;
 533                 case 0x67:      /* address-size override */
 534                         if (mode == X86EMUL_MODE_PROT64)
 535                                 ad_bytes ^= 12; /* switch between 4/8 bytes */
 536                         else
 537                                 ad_bytes ^= 6;  /* switch between 2/4 bytes */
 538                         break;
 539                 case 0x2e:      /* CS override */
 540                         override_base = &ctxt->cs_base;
 541                         break;
 542                 case 0x3e:      /* DS override */
 543                         override_base = &ctxt->ds_base;
 544                         break;
 545                 case 0x26:      /* ES override */
 546                         override_base = &ctxt->es_base;
 547                         break;
 548                 case 0x64:      /* FS override */
 549                         override_base = &ctxt->fs_base;
 550                         break;
 551                 case 0x65:      /* GS override */
 552                         override_base = &ctxt->gs_base;
 553                         break;
 554                 case 0x36:      /* SS override */
 555                         override_base = &ctxt->ss_base;
 556                         break;
 557                 case 0xf0:      /* LOCK */
 558                         lock_prefix = 1;
 559                         break;
 560                 case 0xf3:      /* REP/REPE/REPZ */
 561                         rep_prefix = 1;
 562                         break;
 563                 case 0xf2:      /* REPNE/REPNZ */
 564                         break;
 565                 default:
 566                         goto done_prefixes;
 567                 }
 568         }
 569
 570 done_prefixes:
 571
 572         /* REX prefix. */
 573         if ((mode == X86EMUL_MODE_PROT64) && ((b & 0xf0) == 0x40)) {
 574                 rex_prefix = b;
 575                 if (b & 8)
 576                         op_bytes = 8;   /* REX.W */
 577                 modrm_reg = (b & 4) << 1;       /* REX.R */
 578                 index_reg = (b & 2) << 2; /* REX.X */
 579                 modrm_rm = base_reg = (b & 1) << 3; /* REG.B */
 580                 b = insn_fetch(u8, 1, _eip);
 581         }
 582
 583         /* Opcode byte(s). */
 584         d = opcode_table[b];
 585         if (d == 0) {
 586                 /* Two-byte opcode? */
 587                 if (b == 0x0f) {
 588                         twobyte = 1;
 589                         b = insn_fetch(u8, 1, _eip);
 590                         d = twobyte_table[b];
 591                 }
 592
 593                 /* Unrecognised? */
 594                 if (d == 0)
 595                         goto cannot_emulate;
 596         }
 597
 598         /* ModRM and SIB bytes. */
 599         if (d & ModRM) {
 600                 modrm = insn_fetch(u8, 1, _eip);
 601                 modrm_mod |= (modrm & 0xc0) >> 6;
 602                 modrm_reg |= (modrm & 0x38) >> 3;
 603                 modrm_rm |= (modrm & 0x07);
 604                 modrm_ea = 0;
 605                 use_modrm_ea = 1;
 606
 607                 if (modrm_mod == 3) {
 608                         modrm_val = *(unsigned long *)
 609                                 decode_register(modrm_rm, _regs, d & ByteOp);
 610                         goto modrm_done;
 611                 }
 612
 613                 if (ad_bytes == 2) {
 614                         unsigned bx = _regs[VCPU_REGS_RBX];
 615                         unsigned bp = _regs[VCPU_REGS_RBP];
 616                         unsigned si = _regs[VCPU_REGS_RSI];
 617                         unsigned di = _regs[VCPU_REGS_RDI];
 618
 619                         /* 16-bit ModR/M decode. */
 620                         switch (modrm_mod) {
 621                         case 0:
 622                                 if (modrm_rm == 6)
 623                                         modrm_ea += insn_fetch(u16, 2, _eip);
 624                                 break;
 625                         case 1:
 626                                 modrm_ea += insn_fetch(s8, 1, _eip);
 627                                 break;
 628                         case 2:
 629                                 modrm_ea += insn_fetch(u16, 2, _eip);
 630                                 break;
 631                         }
 632                         switch (modrm_rm) {
 633                         case 0:
 634                                 modrm_ea += bx + si;
 635                                 break;
 636                         case 1:
 637                                 modrm_ea += bx + di;
 638                                 break;
 639                         case 2:
 640                                 modrm_ea += bp + si;
 641                                 break;
 642                         case 3:
 643                                 modrm_ea += bp + di;
 644                                 break;
 645                         case 4:
 646                                 modrm_ea += si;
 647                                 break;
 648                         case 5:
 649                                 modrm_ea += di;
 650                                 break;
 651                         case 6:
 652                                 if (modrm_mod != 0)
 653                                         modrm_ea += bp;
 654                                 break;
 655                         case 7:
 656                                 modrm_ea += bx;
 657                                 break;
 658                         }
 659                         if (modrm_rm == 2 || modrm_rm == 3 ||
 660                             (modrm_rm == 6 && modrm_mod != 0))
 661                                 if (!override_base)
 662                                         override_base = &ctxt->ss_base;
 663                         modrm_ea = (u16)modrm_ea;
 664                 } else {
 665                         /* 32/64-bit ModR/M decode. */
 666                         switch (modrm_rm) {
 667                         case 4:
 668                         case 12:
 669                                 sib = insn_fetch(u8, 1, _eip);
 670                                 index_reg |= (sib >> 3) & 7;
 671                                 base_reg |= sib & 7;
 672                                 scale = sib >> 6;
 673
 674                                 switch (base_reg) {
 675                                 case 5:
 676                                         if (modrm_mod != 0)
 677                                                 modrm_ea += _regs[base_reg];
 678                                         else
 679                                                 modrm_ea += insn_fetch(s32, 4, _eip);
 680                                         break;
 681                                 default:
 682                                         modrm_ea += _regs[base_reg];
 683                                 }
 684                                 switch (index_reg) {
 685                                 case 4:
 686                                         break;
 687                                 default:
 688                                         modrm_ea += _regs[index_reg] << scale;
 689
 690                                 }
 691                                 break;
 692                         case 5:
 693                                 if (modrm_mod != 0)
 694                                         modrm_ea += _regs[modrm_rm];
 695                                 else if (mode == X86EMUL_MODE_PROT64)
 696                                         rip_relative = 1;
 697                                 break;
 698                         default:
 699                                 modrm_ea += _regs[modrm_rm];
 700                                 break;
 701                         }
 702                         switch (modrm_mod) {
 703                         case 0:
 704                                 if (modrm_rm == 5)
 705                                         modrm_ea += insn_fetch(s32, 4, _eip);
 706                                 break;
 707                         case 1:
 708                                 modrm_ea += insn_fetch(s8, 1, _eip);
 709                                 break;
 710                         case 2:
 711                                 modrm_ea += insn_fetch(s32, 4, _eip);
 712                                 break;
 713                         }
 714                 }
 715                 if (!override_base)
 716                         override_base = &ctxt->ds_base;
 717                 if (mode == X86EMUL_MODE_PROT64 &&
 718                     override_base != &ctxt->fs_base &&
 719                     override_base != &ctxt->gs_base)
 720                         override_base = NULL;
 721
 722                 if (override_base)
 723                         modrm_ea += *override_base;
 724
 725                 if (rip_relative) {
 726                         modrm_ea += _eip;
 727                         switch (d & SrcMask) {
 728                         case SrcImmByte:
 729                                 modrm_ea += 1;
 730                                 break;
 731                         case SrcImm:
 732                                 if (d & ByteOp)
 733                                         modrm_ea += 1;
 734                                 else
 735                                         if (op_bytes == 8)
 736                                                 modrm_ea += 4;
 737                                         else
 738                                                 modrm_ea += op_bytes;
 739                         }
 740                 }
 741                 if (ad_bytes != 8)
 742                         modrm_ea = (u32)modrm_ea;
 743                 cr2 = modrm_ea;
 744         modrm_done:
 745                 ;
 746         }
 747
 748         /*
 749          * Decode and fetch the source operand: register, memory
 750          * or immediate.
 751          */
 752         switch (d & SrcMask) {
 753         case SrcNone:
 754                 break;
 755         case SrcReg:
 756                 src.type = OP_REG;
 757                 if (d & ByteOp) {
 758                         src.ptr = decode_register(modrm_reg, _regs,
 759                                                   (rex_prefix == 0));
 760                         src.val = src.orig_val = *(u8 *) src.ptr;
 761                         src.bytes = 1;
 762                 } else {
 763                         src.ptr = decode_register(modrm_reg, _regs, 0);
 764                         switch ((src.bytes = op_bytes)) {
 765                         case 2:
 766                                 src.val = src.orig_val = *(u16 *) src.ptr;
 767                                 break;
 768                         case 4:
 769                                 src.val = src.orig_val = *(u32 *) src.ptr;
 770                                 break;
 771                         case 8:
 772                                 src.val = src.orig_val = *(u64 *) src.ptr;
 773                                 break;
 774                         }
 775                 }
 776                 break;
 777         case SrcMem16:
 778                 src.bytes = 2;
 779                 goto srcmem_common;
 780         case SrcMem32:
 781                 src.bytes = 4;
 782                 goto srcmem_common;
 783         case SrcMem:
 784                 src.bytes = (d & ByteOp) ? 1 : op_bytes;
 785               srcmem_common:
 786                 src.type = OP_MEM;
 787                 src.ptr = (unsigned long *)cr2;
 788                 if ((rc = ops->read_emulated((unsigned long)src.ptr,
 789                                              &src.val, src.bytes, ctxt->vcpu)) != 0)
 790                         goto done;
 791                 src.orig_val = src.val;
 792                 break;
 793         case SrcImm:
 794                 src.type = OP_IMM;
 795                 src.ptr = (unsigned long *)_eip;
 796                 src.bytes = (d & ByteOp) ? 1 : op_bytes;
 797                 if (src.bytes == 8)
 798                         src.bytes = 4;
 799                 /* NB. Immediates are sign-extended as necessary. */
 800                 switch (src.bytes) {
 801                 case 1:
 802                         src.val = insn_fetch(s8, 1, _eip);
 803                         break;
 804                 case 2:
 805                         src.val = insn_fetch(s16, 2, _eip);
 806                         break;
 807                 case 4:
 808                         src.val = insn_fetch(s32, 4, _eip);
 809                         break;
 810                 }
 811                 break;
 812         case SrcImmByte:
 813                 src.type = OP_IMM;
 814                 src.ptr = (unsigned long *)_eip;
 815                 src.bytes = 1;
 816                 src.val = insn_fetch(s8, 1, _eip);
 817                 break;
 818         }
 819
 820         /* Decode and fetch the destination operand: register or memory. */
 821         switch (d & DstMask) {
 822         case ImplicitOps:
 823                 /* Special instructions do their own operand decoding. */
 824                 goto special_insn;
 825         case DstReg:
 826                 dst.type = OP_REG;
 827                 if ((d & ByteOp)
 828                     && !(twobyte && (b == 0xb6 || b == 0xb7))) {
 829                         dst.ptr = decode_register(modrm_reg, _regs,
 830                                                   (rex_prefix == 0));
 831                         dst.val = *(u8 *) dst.ptr;
 832                         dst.bytes = 1;
 833                 } else {
 834                         dst.ptr = decode_register(modrm_reg, _regs, 0);
 835                         switch ((dst.bytes = op_bytes)) {
 836                         case 2:
 837                                 dst.val = *(u16 *)dst.ptr;
 838                                 break;
 839                         case 4:
 840                                 dst.val = *(u32 *)dst.ptr;
 841                                 break;
 842                         case 8:
 843                                 dst.val = *(u64 *)dst.ptr;
 844                                 break;
 845                         }
 846                 }
 847                 break;
 848         case DstMem:
 849                 dst.type = OP_MEM;
 850                 dst.ptr = (unsigned long *)cr2;
 851                 dst.bytes = (d & ByteOp) ? 1 : op_bytes;
 852                 if (d & BitOp) {
 853                         unsigned long mask = ~(dst.bytes * 8 - 1);
 854
 855                         dst.ptr = (void *)dst.ptr + (src.val & mask) / 8;
 856                 }
 857                 if (!(d & Mov) && /* optimisation - avoid slow emulated read */
 858                     ((rc = ops->read_emulated((unsigned long)dst.ptr,
 859                                               &dst.val, dst.bytes, ctxt->vcpu)) != 0))
 860                         goto done;
 861                 break;
 862         }
 863         dst.orig_val = dst.val;
 864
 865         if (twobyte)
 866                 goto twobyte_insn;
 867
 868         switch (b) {
 869         case 0x00 ... 0x05:
 870               add:              /* add */
 871                 emulate_2op_SrcV("add", src, dst, _eflags);
 872                 break;
 873         case 0x08 ... 0x0d:
 874               or:               /* or */
 875                 emulate_2op_SrcV("or", src, dst, _eflags);
 876                 break;
 877         case 0x10 ... 0x15:
 878               adc:              /* adc */
 879                 emulate_2op_SrcV("adc", src, dst, _eflags);
 880                 break;
 881         case 0x18 ... 0x1d:
 882               sbb:              /* sbb */
 883                 emulate_2op_SrcV("sbb", src, dst, _eflags);
 884                 break;
 885         case 0x20 ... 0x25:
 886               and:              /* and */
 887                 emulate_2op_SrcV("and", src, dst, _eflags);
 888                 break;
 889         case 0x28 ... 0x2d:
 890               sub:              /* sub */
 891                 emulate_2op_SrcV("sub", src, dst, _eflags);
 892                 break;
 893         case 0x30 ... 0x35:
 894               xor:              /* xor */
 895                 emulate_2op_SrcV("xor", src, dst, _eflags);
 896                 break;
 897         case 0x38 ... 0x3d:
 898               cmp:              /* cmp */
 899                 emulate_2op_SrcV("cmp", src, dst, _eflags);
 900                 break;
 901         case 0x63:              /* movsxd */
 902                 if (mode != X86EMUL_MODE_PROT64)
 903                         goto cannot_emulate;
 904                 dst.val = (s32) src.val;
 905                 break;
 906         case 0x80 ... 0x83:     /* Grp1 */
 907                 switch (modrm_reg) {
 908                 case 0:
 909                         goto add;
 910                 case 1:
 911                         goto or;
 912                 case 2:
 913                         goto adc;
 914                 case 3:
 915                         goto sbb;
 916                 case 4:
 917                         goto and;
 918                 case 5:
 919                         goto sub;
 920                 case 6:
 921                         goto xor;
 922                 case 7:
 923                         goto cmp;
 924                 }
 925                 break;
 926         case 0x84 ... 0x85:
 927               test:             /* test */
 928                 emulate_2op_SrcV("test", src, dst, _eflags);
 929                 break;
 930         case 0x86 ... 0x87:     /* xchg */
 931                 /* Write back the register source. */
 932                 switch (dst.bytes) {
 933                 case 1:
 934                         *(u8 *) src.ptr = (u8) dst.val;
 935                         break;
 936                 case 2:
 937                         *(u16 *) src.ptr = (u16) dst.val;
 938                         break;
 939                 case 4:
 940                         *src.ptr = (u32) dst.val;
 941                         break;  /* 64b reg: zero-extend */
 942                 case 8:
 943                         *src.ptr = dst.val;
 944                         break;
 945                 }
 946                 /*
 947                  * Write back the memory destination with implicit LOCK
 948                  * prefix.
 949                  */
 950                 dst.val = src.val;
 951                 lock_prefix = 1;
 952                 break;
 953         case 0xa0 ... 0xa1:     /* mov */
 954                 dst.ptr = (unsigned long *)&_regs[VCPU_REGS_RAX];
 955                 dst.val = src.val;
 956                 _eip += ad_bytes;       /* skip src displacement */
 957                 break;
 958         case 0xa2 ... 0xa3:     /* mov */
 959                 dst.val = (unsigned long)_regs[VCPU_REGS_RAX];
 960                 _eip += ad_bytes;       /* skip dst displacement */
 961                 break;
 962         case 0x88 ... 0x8b:     /* mov */
 963         case 0xc6 ... 0xc7:     /* mov (sole member of Grp11) */
 964                 dst.val = src.val;
 965                 break;
 966         case 0x8f:              /* pop (sole member of Grp1a) */
 967                 /* 64-bit mode: POP always pops a 64-bit operand. */
 968                 if (mode == X86EMUL_MODE_PROT64)
 969                         dst.bytes = 8;
 970                 if ((rc = ops->read_std(register_address(ctxt->ss_base,
 971                                                          _regs[VCPU_REGS_RSP]),
 972                                         &dst.val, dst.bytes, ctxt->vcpu)) != 0)
 973                         goto done;
 974                 register_address_increment(_regs[VCPU_REGS_RSP], dst.bytes);
 975                 break;
 976         case 0xc0 ... 0xc1:
 977               grp2:             /* Grp2 */
 978                 switch (modrm_reg) {
 979                 case 0: /* rol */
 980                         emulate_2op_SrcB("rol", src, dst, _eflags);
 981                         break;
 982                 case 1: /* ror */
 983                         emulate_2op_SrcB("ror", src, dst, _eflags);
 984                         break;
 985                 case 2: /* rcl */
 986                         emulate_2op_SrcB("rcl", src, dst, _eflags);
 987                         break;
 988                 case 3: /* rcr */
 989                         emulate_2op_SrcB("rcr", src, dst, _eflags);
 990                         break;
 991                 case 4: /* sal/shl */
 992                 case 6: /* sal/shl */
 993                         emulate_2op_SrcB("sal", src, dst, _eflags);
 994                         break;
 995                 case 5: /* shr */
 996                         emulate_2op_SrcB("shr", src, dst, _eflags);
 997                         break;
 998                 case 7: /* sar */
 999                         emulate_2op_SrcB("sar", src, dst, _eflags);
1000                         break;
1001                 }
1002                 break;
1003         case 0xd0 ... 0xd1:     /* Grp2 */
1004                 src.val = 1;
1005                 goto grp2;
1006         case 0xd2 ... 0xd3:     /* Grp2 */
1007                 src.val = _regs[VCPU_REGS_RCX];
1008                 goto grp2;
1009         case 0xf6 ... 0xf7:     /* Grp3 */
1010                 switch (modrm_reg) {
1011                 case 0 ... 1:   /* test */
1012                         /*
1013                          * Special case in Grp3: test has an immediate
1014                          * source operand.
1015                          */
1016                         src.type = OP_IMM;
1017                         src.ptr = (unsigned long *)_eip;
1018                         src.bytes = (d & ByteOp) ? 1 : op_bytes;
1019                         if (src.bytes == 8)
1020                                 src.bytes = 4;
1021                         switch (src.bytes) {
1022                         case 1:
1023                                 src.val = insn_fetch(s8, 1, _eip);
1024                                 break;
1025                         case 2:
1026                                 src.val = insn_fetch(s16, 2, _eip);
1027                                 break;
1028                         case 4:
1029                                 src.val = insn_fetch(s32, 4, _eip);
1030                                 break;
1031                         }
1032                         goto test;
1033                 case 2: /* not */
1034                         dst.val = ~dst.val;
1035                         break;
1036                 case 3: /* neg */
1037                         emulate_1op("neg", dst, _eflags);
1038                         break;
1039                 default:
1040                         goto cannot_emulate;
1041                 }
1042                 break;
1043         case 0xfe ... 0xff:     /* Grp4/Grp5 */
1044                 switch (modrm_reg) {
1045                 case 0: /* inc */
1046                         emulate_1op("inc", dst, _eflags);
1047                         break;
1048                 case 1: /* dec */
1049                         emulate_1op("dec", dst, _eflags);
1050                         break;
1051                 case 6: /* push */
1052                         /* 64-bit mode: PUSH always pushes a 64-bit operand. */
1053                         if (mode == X86EMUL_MODE_PROT64) {
1054                                 dst.bytes = 8;
1055                                 if ((rc = ops->read_std((unsigned long)dst.ptr,
1056                                                         &dst.val, 8,
1057                                                         ctxt->vcpu)) != 0)
1058                                         goto done;
1059                         }
1060                         register_address_increment(_regs[VCPU_REGS_RSP],
1061                                                    -dst.bytes);
1062                         if ((rc = ops->write_std(
1063                                      register_address(ctxt->ss_base,
1064                                                       _regs[VCPU_REGS_RSP]),
1065                                      &dst.val, dst.bytes, ctxt->vcpu)) != 0)
1066                                 goto done;
1067                         no_wb = 1;
1068                         break;
1069                 default:
1070                         goto cannot_emulate;
1071                 }
1072                 break;
1073         }
1074
1075 writeback:
1076         if (!no_wb) {
1077                 switch (dst.type) {
1078                 case OP_REG:
1079                         /* The 4-byte case *is* correct: in 64-bit mode we zero-extend. */
1080                         switch (dst.bytes) {
1081                         case 1:
1082                                 *(u8 *)dst.ptr = (u8)dst.val;
1083                                 break;
1084                         case 2:
1085                                 *(u16 *)dst.ptr = (u16)dst.val;
1086                                 break;
1087                         case 4:
1088                                 *dst.ptr = (u32)dst.val;
1089                                 break;  /* 64b: zero-ext */
1090                         case 8:
1091                                 *dst.ptr = dst.val;
1092                                 break;
1093                         }
1094                         break;
1095                 case OP_MEM:
1096                         if (lock_prefix)
1097                                 rc = ops->cmpxchg_emulated((unsigned long)dst.
1098                                                            ptr, &dst.orig_val,
1099                                                            &dst.val, dst.bytes,
1100                                                            ctxt->vcpu);
1101                         else
1102                                 rc = ops->write_emulated((unsigned long)dst.ptr,
1103                                                          &dst.val, dst.bytes,
1104                                                          ctxt->vcpu);
1105                         if (rc != 0)
1106                                 goto done;
1107                 default:
1108                         break;
1109                 }
1110         }
1111
1112         /* Commit shadow register state. */
1113         memcpy(ctxt->vcpu->regs, _regs, sizeof _regs);
1114         ctxt->eflags = _eflags;
1115         ctxt->vcpu->rip = _eip;
1116
1117 done:
1118         return (rc == X86EMUL_UNHANDLEABLE) ? -1 : 0;
1119
1120 special_insn:
1121         if (twobyte)
1122                 goto twobyte_special_insn;
1123         switch(b) {
1124         case 0x6c:              /* insb */
1125         case 0x6d:              /* insw/insd */
1126                  if (kvm_emulate_pio_string(ctxt->vcpu, NULL,
1127                                 1,                                      /* in */
1128                                 (d & ByteOp) ? 1 : op_bytes,            /* size */
1129                                 rep_prefix ?
1130                                 address_mask(_regs[VCPU_REGS_RCX]) : 1, /* count */
1131                                 (_eflags & EFLG_DF),                    /* down */
1132                                 register_address(ctxt->es_base,
1133                                                  _regs[VCPU_REGS_RDI]), /* address */
1134                                 rep_prefix,
1135                                 _regs[VCPU_REGS_RDX]                    /* port */
1136                                 ) == 0)
1137                         return -1;
1138                 return 0;
1139         case 0x6e:              /* outsb */
1140         case 0x6f:              /* outsw/outsd */
1141                 if (kvm_emulate_pio_string(ctxt->vcpu, NULL,
1142                                 0,                                      /* in */
1143                                 (d & ByteOp) ? 1 : op_bytes,            /* size */
1144                                 rep_prefix ?
1145                                 address_mask(_regs[VCPU_REGS_RCX]) : 1, /* count */
1146                                 (_eflags & EFLG_DF),                    /* down */
1147                                 register_address(override_base ?
1148                                                  *override_base : ctxt->ds_base,
1149                                                  _regs[VCPU_REGS_RSI]), /* address */
1150                                 rep_prefix,
1151                                 _regs[VCPU_REGS_RDX]                    /* port */
1152                                 ) == 0)
1153                         return -1;
1154                 return 0;
1155         }
1156         if (rep_prefix) {
1157                 if (_regs[VCPU_REGS_RCX] == 0) {
1158                         ctxt->vcpu->rip = _eip;
1159                         goto done;
1160                 }
1161                 _regs[VCPU_REGS_RCX]--;
1162                 _eip = ctxt->vcpu->rip;
1163         }
1164         switch (b) {
1165         case 0xa4 ... 0xa5:     /* movs */
1166                 dst.type = OP_MEM;
1167                 dst.bytes = (d & ByteOp) ? 1 : op_bytes;
1168                 dst.ptr = (unsigned long *)register_address(ctxt->es_base,
1169                                                         _regs[VCPU_REGS_RDI]);
1170                 if ((rc = ops->read_emulated(register_address(
1171                       override_base ? *override_base : ctxt->ds_base,
1172                       _regs[VCPU_REGS_RSI]), &dst.val, dst.bytes, ctxt->vcpu)) != 0)
1173                         goto done;
1174                 register_address_increment(_regs[VCPU_REGS_RSI],
1175                              (_eflags & EFLG_DF) ? -dst.bytes : dst.bytes);
1176                 register_address_increment(_regs[VCPU_REGS_RDI],
1177                              (_eflags & EFLG_DF) ? -dst.bytes : dst.bytes);
1178                 break;
1179         case 0xa6 ... 0xa7:     /* cmps */
1180                 DPRINTF("Urk! I don't handle CMPS.\n");
1181                 goto cannot_emulate;
1182         case 0xaa ... 0xab:     /* stos */
1183                 dst.type = OP_MEM;
1184                 dst.bytes = (d & ByteOp) ? 1 : op_bytes;
1185                 dst.ptr = (unsigned long *)cr2;
1186                 dst.val = _regs[VCPU_REGS_RAX];
1187                 register_address_increment(_regs[VCPU_REGS_RDI],
1188                              (_eflags & EFLG_DF) ? -dst.bytes : dst.bytes);
1189                 break;
1190         case 0xac ... 0xad:     /* lods */
1191                 dst.type = OP_REG;
1192                 dst.bytes = (d & ByteOp) ? 1 : op_bytes;
1193                 dst.ptr = (unsigned long *)&_regs[VCPU_REGS_RAX];
1194                 if ((rc = ops->read_emulated(cr2, &dst.val, dst.bytes,
1195                                              ctxt->vcpu)) != 0)
1196                         goto done;
1197                 register_address_increment(_regs[VCPU_REGS_RSI],
1198                            (_eflags & EFLG_DF) ? -dst.bytes : dst.bytes);
1199                 break;
1200         case 0xae ... 0xaf:     /* scas */
1201                 DPRINTF("Urk! I don't handle SCAS.\n");
1202                 goto cannot_emulate;
1203         case 0xf4:              /* hlt */
1204                 ctxt->vcpu->halt_request = 1;
1205                 goto done;
1206         case 0xc3: /* ret */
1207                 dst.ptr = &_eip;
1208                 goto pop_instruction;
1209         case 0x58 ... 0x5f: /* pop reg */
1210                 dst.ptr = (unsigned long *)&_regs[b & 0x7];
1211
1212 pop_instruction:
1213                 if ((rc = ops->read_std(register_address(ctxt->ss_base,
1214                         _regs[VCPU_REGS_RSP]), dst.ptr, op_bytes, ctxt->vcpu))
1215                         != 0)
1216                         goto done;
1217
1218                 register_address_increment(_regs[VCPU_REGS_RSP], op_bytes);
1219                 no_wb = 1; /* Disable writeback. */
1220                 break;
1221         }
1222         goto writeback;
1223
1224 twobyte_insn:
1225         switch (b) {
1226         case 0x01: /* lgdt, lidt, lmsw */
1227                 /* Disable writeback. */
1228                 no_wb = 1;
1229                 switch (modrm_reg) {
1230                         u16 size;
1231                         unsigned long address;
1232
1233                 case 2: /* lgdt */
1234                         rc = read_descriptor(ctxt, ops, src.ptr,
1235                                              &size, &address, op_bytes);
1236                         if (rc)
1237                                 goto done;
1238                         realmode_lgdt(ctxt->vcpu, size, address);
1239                         break;
1240                 case 3: /* lidt */
1241                         rc = read_descriptor(ctxt, ops, src.ptr,
1242                                              &size, &address, op_bytes);
1243                         if (rc)
1244                                 goto done;
1245                         realmode_lidt(ctxt->vcpu, size, address);
1246                         break;
1247                 case 4: /* smsw */
1248                         if (modrm_mod != 3)
1249                                 goto cannot_emulate;
1250                         *(u16 *)&_regs[modrm_rm]
1251                                 = realmode_get_cr(ctxt->vcpu, 0);
1252                         break;
1253                 case 6: /* lmsw */
1254                         if (modrm_mod != 3)
1255                                 goto cannot_emulate;
1256                         realmode_lmsw(ctxt->vcpu, (u16)modrm_val, &_eflags);
1257                         break;
1258                 case 7: /* invlpg*/
1259                         emulate_invlpg(ctxt->vcpu, cr2);
1260                         break;
1261                 default:
1262                         goto cannot_emulate;
1263                 }
1264                 break;
1265         case 0x21: /* mov from dr to reg */
1266                 no_wb = 1;
1267                 if (modrm_mod != 3)
1268                         goto cannot_emulate;
1269                 rc = emulator_get_dr(ctxt, modrm_reg, &_regs[modrm_rm]);
1270                 break;
1271         case 0x23: /* mov from reg to dr */
1272                 no_wb = 1;
1273                 if (modrm_mod != 3)
1274                         goto cannot_emulate;
1275                 rc = emulator_set_dr(ctxt, modrm_reg, _regs[modrm_rm]);
1276                 break;
1277         case 0x40 ... 0x4f:     /* cmov */
1278                 dst.val = dst.orig_val = src.val;
1279                 no_wb = 1;
1280                 /*
1281                  * First, assume we're decoding an even cmov opcode
1282                  * (lsb == 0).
1283                  */
1284                 switch ((b & 15) >> 1) {
1285                 case 0: /* cmovo */
1286                         no_wb = (_eflags & EFLG_OF) ? 0 : 1;
1287                         break;
1288                 case 1: /* cmovb/cmovc/cmovnae */
1289                         no_wb = (_eflags & EFLG_CF) ? 0 : 1;
1290                         break;
1291                 case 2: /* cmovz/cmove */
1292                         no_wb = (_eflags & EFLG_ZF) ? 0 : 1;
1293                         break;
1294                 case 3: /* cmovbe/cmovna */
1295                         no_wb = (_eflags & (EFLG_CF | EFLG_ZF)) ? 0 : 1;
1296                         break;
1297                 case 4: /* cmovs */
1298                         no_wb = (_eflags & EFLG_SF) ? 0 : 1;
1299                         break;
1300                 case 5: /* cmovp/cmovpe */
1301                         no_wb = (_eflags & EFLG_PF) ? 0 : 1;
1302                         break;
1303                 case 7: /* cmovle/cmovng */
1304                         no_wb = (_eflags & EFLG_ZF) ? 0 : 1;
1305                         /* fall through */
1306                 case 6: /* cmovl/cmovnge */
1307                         no_wb &= (!(_eflags & EFLG_SF) !=
1308                               !(_eflags & EFLG_OF)) ? 0 : 1;
1309                         break;
1310                 }
1311                 /* Odd cmov opcodes (lsb == 1) have inverted sense. */
1312                 no_wb ^= b & 1;
1313                 break;
1314         case 0xb0 ... 0xb1:     /* cmpxchg */
1315                 /*
1316                  * Save real source value, then compare EAX against
1317                  * destination.
1318                  */
1319                 src.orig_val = src.val;
1320                 src.val = _regs[VCPU_REGS_RAX];
1321                 emulate_2op_SrcV("cmp", src, dst, _eflags);
1322                 if (_eflags & EFLG_ZF) {
1323                         /* Success: write back to memory. */
1324                         dst.val = src.orig_val;
1325                 } else {
1326                         /* Failure: write the value we saw to EAX. */
1327                         dst.type = OP_REG;
1328                         dst.ptr = (unsigned long *)&_regs[VCPU_REGS_RAX];
1329                 }
1330                 break;
1331         case 0xa3:
1332               bt:               /* bt */
1333                 src.val &= (dst.bytes << 3) - 1; /* only subword offset */
1334                 emulate_2op_SrcV_nobyte("bt", src, dst, _eflags);
1335                 break;
1336         case 0xb3:
1337               btr:              /* btr */
1338                 src.val &= (dst.bytes << 3) - 1; /* only subword offset */
1339                 emulate_2op_SrcV_nobyte("btr", src, dst, _eflags);
1340                 break;
1341         case 0xab:
1342               bts:              /* bts */
1343                 src.val &= (dst.bytes << 3) - 1; /* only subword offset */
1344                 emulate_2op_SrcV_nobyte("bts", src, dst, _eflags);
1345                 break;
1346         case 0xb6 ... 0xb7:     /* movzx */
1347                 dst.bytes = op_bytes;
1348                 dst.val = (d & ByteOp) ? (u8) src.val : (u16) src.val;
1349                 break;
1350         case 0xbb:
1351               btc:              /* btc */
1352                 src.val &= (dst.bytes << 3) - 1; /* only subword offset */
1353                 emulate_2op_SrcV_nobyte("btc", src, dst, _eflags);
1354                 break;
1355         case 0xba:              /* Grp8 */
1356                 switch (modrm_reg & 3) {
1357                 case 0:
1358                         goto bt;
1359                 case 1:
1360                         goto bts;
1361                 case 2:
1362                         goto btr;
1363                 case 3:
1364                         goto btc;
1365                 }
1366                 break;
1367         case 0xbe ... 0xbf:     /* movsx */
1368                 dst.bytes = op_bytes;
1369                 dst.val = (d & ByteOp) ? (s8) src.val : (s16) src.val;
1370                 break;
1371         }
1372         goto writeback;
1373
1374 twobyte_special_insn:
1375         /* Disable writeback. */
1376         no_wb = 1;
1377         switch (b) {
1378         case 0x09:              /* wbinvd */
1379                 break;
1380         case 0x0d:              /* GrpP (prefetch) */
1381         case 0x18:              /* Grp16 (prefetch/nop) */
1382                 break;
1383         case 0x06:
1384                 emulate_clts(ctxt->vcpu);
1385                 break;
1386         case 0x20: /* mov cr, reg */
1387                 if (modrm_mod != 3)
1388                         goto cannot_emulate;
1389                 _regs[modrm_rm] = realmode_get_cr(ctxt->vcpu, modrm_reg);
1390                 break;
1391         case 0x22: /* mov reg, cr */
1392                 if (modrm_mod != 3)
1393                         goto cannot_emulate;
1394                 realmode_set_cr(ctxt->vcpu, modrm_reg, modrm_val, &_eflags);
1395                 break;
1396         case 0x30:
1397                 /* wrmsr */
1398                 msr_data = (u32)_regs[VCPU_REGS_RAX]
1399                         | ((u64)_regs[VCPU_REGS_RDX] << 32);
1400                 rc = kvm_set_msr(ctxt->vcpu, _regs[VCPU_REGS_RCX], msr_data);
1401                 if (rc) {
1402                         kvm_arch_ops->inject_gp(ctxt->vcpu, 0);
1403                         _eip = ctxt->vcpu->rip;
1404                 }
1405                 rc = X86EMUL_CONTINUE;
1406                 break;
1407         case 0x32:
1408                 /* rdmsr */
1409                 rc = kvm_get_msr(ctxt->vcpu, _regs[VCPU_REGS_RCX], &msr_data);
1410                 if (rc) {
1411                         kvm_arch_ops->inject_gp(ctxt->vcpu, 0);
1412                         _eip = ctxt->vcpu->rip;
1413                 } else {
1414                         _regs[VCPU_REGS_RAX] = (u32)msr_data;
1415                         _regs[VCPU_REGS_RDX] = msr_data >> 32;
1416                 }
1417                 rc = X86EMUL_CONTINUE;
1418                 break;
1419         case 0xc7:              /* Grp9 (cmpxchg8b) */
1420                 {
1421                         u64 old, new;
1422                         if ((rc = ops->read_emulated(cr2, &old, 8, ctxt->vcpu))
1423                                                                         != 0)
1424                                 goto done;
1425                         if (((u32) (old >> 0) != (u32) _regs[VCPU_REGS_RAX]) ||
1426                             ((u32) (old >> 32) != (u32) _regs[VCPU_REGS_RDX])) {
1427                                 _regs[VCPU_REGS_RAX] = (u32) (old >> 0);
1428                                 _regs[VCPU_REGS_RDX] = (u32) (old >> 32);
1429                                 _eflags &= ~EFLG_ZF;
1430                         } else {
1431                                 new = ((u64)_regs[VCPU_REGS_RCX] << 32)
1432                                         | (u32) _regs[VCPU_REGS_RBX];
1433                                 if ((rc = ops->cmpxchg_emulated(cr2, &old,
1434                                                           &new, 8, ctxt->vcpu)) != 0)
1435                                         goto done;
1436                                 _eflags |= EFLG_ZF;
1437                         }
1438                         break;
1439                 }
1440         }
1441         goto writeback;
1442
1443 cannot_emulate:
1444         DPRINTF("Cannot emulate %02x\n", b);
1445         return -1;
1446 }
1447
1448 #ifdef __XEN__
1449
1450 #include <asm/mm.h>
1451 #include <asm/uaccess.h>
1452
1453 int
1454 x86_emulate_read_std(unsigned long addr,
1455                      unsigned long *val,
1456                      unsigned int bytes, struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1457 {
1458         unsigned int rc;
1459
1460         *val = 0;
1461
1462         if ((rc = copy_from_user((void *)val, (void *)addr, bytes)) != 0) {
1463                 propagate_page_fault(addr + bytes - rc, 0);     /* read fault */
1464                 return X86EMUL_PROPAGATE_FAULT;
1465         }
1466
1467         return X86EMUL_CONTINUE;
1468 }
1469
1470 int
1471 x86_emulate_write_std(unsigned long addr,
1472                       unsigned long val,
1473                       unsigned int bytes, struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1474 {
1475         unsigned int rc;
1476
1477         if ((rc = copy_to_user((void *)addr, (void *)&val, bytes)) != 0) {
1478                 propagate_page_fault(addr + bytes - rc, PGERR_write_access);
1479                 return X86EMUL_PROPAGATE_FAULT;
1480         }
1481
1482         return X86EMUL_CONTINUE;
1483 }
1484
1485 #endif