Merge branches 'pm-cpufreq', 'pm-cpuidle', 'pm-devfreq', 'pm-opp' and 'pm-tools'
[linux-drm-fsl-dcu.git] / arch / x86 / kvm / emulate.c
1 /******************************************************************************
2  * emulate.c
3  *
4  * Generic x86 (32-bit and 64-bit) instruction decoder and emulator.
5  *
6  * Copyright (c) 2005 Keir Fraser
7  *
8  * Linux coding style, mod r/m decoder, segment base fixes, real-mode
9  * privileged instructions:
10  *
11  * Copyright (C) 2006 Qumranet
12  * Copyright 2010 Red Hat, Inc. and/or its affiliates.
13  *
14  *   Avi Kivity <avi@qumranet.com>
15  *   Yaniv Kamay <yaniv@qumranet.com>
16  *
17  * This work is licensed under the terms of the GNU GPL, version 2.  See
18  * the COPYING file in the top-level directory.
19  *
20  * From: xen-unstable 10676:af9809f51f81a3c43f276f00c81a52ef558afda4
21  */
22
23 #include <linux/kvm_host.h>
24 #include "kvm_cache_regs.h"
25 #include <linux/module.h>
26 #include <asm/kvm_emulate.h>
27 #include <linux/stringify.h>
28
29 #include "x86.h"
30 #include "tss.h"
31
32 /*
33  * Operand types
34  */
35 #define OpNone             0ull
36 #define OpImplicit         1ull  /* No generic decode */
37 #define OpReg              2ull  /* Register */
38 #define OpMem              3ull  /* Memory */
39 #define OpAcc              4ull  /* Accumulator: AL/AX/EAX/RAX */
40 #define OpDI               5ull  /* ES:DI/EDI/RDI */
41 #define OpMem64            6ull  /* Memory, 64-bit */
42 #define OpImmUByte         7ull  /* Zero-extended 8-bit immediate */
43 #define OpDX               8ull  /* DX register */
44 #define OpCL               9ull  /* CL register (for shifts) */
45 #define OpImmByte         10ull  /* 8-bit sign extended immediate */
46 #define OpOne             11ull  /* Implied 1 */
47 #define OpImm             12ull  /* Sign extended up to 32-bit immediate */
48 #define OpMem16           13ull  /* Memory operand (16-bit). */
49 #define OpMem32           14ull  /* Memory operand (32-bit). */
50 #define OpImmU            15ull  /* Immediate operand, zero extended */
51 #define OpSI              16ull  /* SI/ESI/RSI */
52 #define OpImmFAddr        17ull  /* Immediate far address */
53 #define OpMemFAddr        18ull  /* Far address in memory */
54 #define OpImmU16          19ull  /* Immediate operand, 16 bits, zero extended */
55 #define OpES              20ull  /* ES */
56 #define OpCS              21ull  /* CS */
57 #define OpSS              22ull  /* SS */
58 #define OpDS              23ull  /* DS */
59 #define OpFS              24ull  /* FS */
60 #define OpGS              25ull  /* GS */
61 #define OpMem8            26ull  /* 8-bit zero extended memory operand */
62 #define OpImm64           27ull  /* Sign extended 16/32/64-bit immediate */
63 #define OpXLat            28ull  /* memory at BX/EBX/RBX + zero-extended AL */
64 #define OpAccLo           29ull  /* Low part of extended acc (AX/AX/EAX/RAX) */
65 #define OpAccHi           30ull  /* High part of extended acc (-/DX/EDX/RDX) */
66
67 #define OpBits             5  /* Width of operand field */
68 #define OpMask             ((1ull << OpBits) - 1)
69
70 /*
71  * Opcode effective-address decode tables.
72  * Note that we only emulate instructions that have at least one memory
73  * operand (excluding implicit stack references). We assume that stack
74  * references and instruction fetches will never occur in special memory
75  * areas that require emulation. So, for example, 'mov <imm>,<reg>' need
76  * not be handled.
77  */
78
79 /* Operand sizes: 8-bit operands or specified/overridden size. */
80 #define ByteOp      (1<<0)      /* 8-bit operands. */
81 /* Destination operand type. */
82 #define DstShift    1
83 #define ImplicitOps (OpImplicit << DstShift)
84 #define DstReg      (OpReg << DstShift)
85 #define DstMem      (OpMem << DstShift)
86 #define DstAcc      (OpAcc << DstShift)
87 #define DstDI       (OpDI << DstShift)
88 #define DstMem64    (OpMem64 << DstShift)
89 #define DstImmUByte (OpImmUByte << DstShift)
90 #define DstDX       (OpDX << DstShift)
91 #define DstAccLo    (OpAccLo << DstShift)
92 #define DstMask     (OpMask << DstShift)
93 /* Source operand type. */
94 #define SrcShift    6
95 #define SrcNone     (OpNone << SrcShift)
96 #define SrcReg      (OpReg << SrcShift)
97 #define SrcMem      (OpMem << SrcShift)
98 #define SrcMem16    (OpMem16 << SrcShift)
99 #define SrcMem32    (OpMem32 << SrcShift)
100 #define SrcImm      (OpImm << SrcShift)
101 #define SrcImmByte  (OpImmByte << SrcShift)
102 #define SrcOne      (OpOne << SrcShift)
103 #define SrcImmUByte (OpImmUByte << SrcShift)
104 #define SrcImmU     (OpImmU << SrcShift)
105 #define SrcSI       (OpSI << SrcShift)
106 #define SrcXLat     (OpXLat << SrcShift)
107 #define SrcImmFAddr (OpImmFAddr << SrcShift)
108 #define SrcMemFAddr (OpMemFAddr << SrcShift)
109 #define SrcAcc      (OpAcc << SrcShift)
110 #define SrcImmU16   (OpImmU16 << SrcShift)
111 #define SrcImm64    (OpImm64 << SrcShift)
112 #define SrcDX       (OpDX << SrcShift)
113 #define SrcMem8     (OpMem8 << SrcShift)
114 #define SrcAccHi    (OpAccHi << SrcShift)
115 #define SrcMask     (OpMask << SrcShift)
116 #define BitOp       (1<<11)
117 #define MemAbs      (1<<12)      /* Memory operand is absolute displacement */
118 #define String      (1<<13)     /* String instruction (rep capable) */
119 #define Stack       (1<<14)     /* Stack instruction (push/pop) */
120 #define GroupMask   (7<<15)     /* Opcode uses one of the group mechanisms */
121 #define Group       (1<<15)     /* Bits 3:5 of modrm byte extend opcode */
122 #define GroupDual   (2<<15)     /* Alternate decoding of mod == 3 */
123 #define Prefix      (3<<15)     /* Instruction varies with 66/f2/f3 prefix */
124 #define RMExt       (4<<15)     /* Opcode extension in ModRM r/m if mod == 3 */
125 #define Escape      (5<<15)     /* Escape to coprocessor instruction */
126 #define InstrDual   (6<<15)     /* Alternate instruction decoding of mod == 3 */
127 #define Sse         (1<<18)     /* SSE Vector instruction */
128 /* Generic ModRM decode. */
129 #define ModRM       (1<<19)
130 /* Destination is only written; never read. */
131 #define Mov         (1<<20)
132 /* Misc flags */
133 #define Prot        (1<<21) /* instruction generates #UD if not in prot-mode */
134 #define EmulateOnUD (1<<22) /* Emulate if unsupported by the host */
135 #define NoAccess    (1<<23) /* Don't access memory (lea/invlpg/verr etc) */
136 #define Op3264      (1<<24) /* Operand is 64b in long mode, 32b otherwise */
137 #define Undefined   (1<<25) /* No Such Instruction */
138 #define Lock        (1<<26) /* lock prefix is allowed for the instruction */
139 #define Priv        (1<<27) /* instruction generates #GP if current CPL != 0 */
140 #define No64        (1<<28)
141 #define PageTable   (1 << 29)   /* instruction used to write page table */
142 #define NotImpl     (1 << 30)   /* instruction is not implemented */
143 /* Source 2 operand type */
144 #define Src2Shift   (31)
145 #define Src2None    (OpNone << Src2Shift)
146 #define Src2Mem     (OpMem << Src2Shift)
147 #define Src2CL      (OpCL << Src2Shift)
148 #define Src2ImmByte (OpImmByte << Src2Shift)
149 #define Src2One     (OpOne << Src2Shift)
150 #define Src2Imm     (OpImm << Src2Shift)
151 #define Src2ES      (OpES << Src2Shift)
152 #define Src2CS      (OpCS << Src2Shift)
153 #define Src2SS      (OpSS << Src2Shift)
154 #define Src2DS      (OpDS << Src2Shift)
155 #define Src2FS      (OpFS << Src2Shift)
156 #define Src2GS      (OpGS << Src2Shift)
157 #define Src2Mask    (OpMask << Src2Shift)
158 #define Mmx         ((u64)1 << 40)  /* MMX Vector instruction */
159 #define Aligned     ((u64)1 << 41)  /* Explicitly aligned (e.g. MOVDQA) */
160 #define Unaligned   ((u64)1 << 42)  /* Explicitly unaligned (e.g. MOVDQU) */
161 #define Avx         ((u64)1 << 43)  /* Advanced Vector Extensions */
162 #define Fastop      ((u64)1 << 44)  /* Use opcode::u.fastop */
163 #define NoWrite     ((u64)1 << 45)  /* No writeback */
164 #define SrcWrite    ((u64)1 << 46)  /* Write back src operand */
165 #define NoMod       ((u64)1 << 47)  /* Mod field is ignored */
166 #define Intercept   ((u64)1 << 48)  /* Has valid intercept field */
167 #define CheckPerm   ((u64)1 << 49)  /* Has valid check_perm field */
168 #define NoBigReal   ((u64)1 << 50)  /* No big real mode */
169 #define PrivUD      ((u64)1 << 51)  /* #UD instead of #GP on CPL > 0 */
170 #define NearBranch  ((u64)1 << 52)  /* Near branches */
171 #define No16        ((u64)1 << 53)  /* No 16 bit operand */
172
173 #define DstXacc     (DstAccLo | SrcAccHi | SrcWrite)
174
175 #define X2(x...) x, x
176 #define X3(x...) X2(x), x
177 #define X4(x...) X2(x), X2(x)
178 #define X5(x...) X4(x), x
179 #define X6(x...) X4(x), X2(x)
180 #define X7(x...) X4(x), X3(x)
181 #define X8(x...) X4(x), X4(x)
182 #define X16(x...) X8(x), X8(x)
183
184 #define NR_FASTOP (ilog2(sizeof(ulong)) + 1)
185 #define FASTOP_SIZE 8
186
187 /*
188  * fastop functions have a special calling convention:
189  *
190  * dst:    rax        (in/out)
191  * src:    rdx        (in/out)
192  * src2:   rcx        (in)
193  * flags:  rflags     (in/out)
194  * ex:     rsi        (in:fastop pointer, out:zero if exception)
195  *
196  * Moreover, they are all exactly FASTOP_SIZE bytes long, so functions for
197  * different operand sizes can be reached by calculation, rather than a jump
198  * table (which would be bigger than the code).
199  *
200  * fastop functions are declared as taking a never-defined fastop parameter,
201  * so they can't be called from C directly.
202  */
203
204 struct fastop;
205
206 struct opcode {
207         u64 flags : 56;
208         u64 intercept : 8;
209         union {
210                 int (*execute)(struct x86_emulate_ctxt *ctxt);
211                 const struct opcode *group;
212                 const struct group_dual *gdual;
213                 const struct gprefix *gprefix;
214                 const struct escape *esc;
215                 const struct instr_dual *idual;
216                 void (*fastop)(struct fastop *fake);
217         } u;
218         int (*check_perm)(struct x86_emulate_ctxt *ctxt);
219 };
220
221 struct group_dual {
222         struct opcode mod012[8];
223         struct opcode mod3[8];
224 };
225
226 struct gprefix {
227         struct opcode pfx_no;
228         struct opcode pfx_66;
229         struct opcode pfx_f2;
230         struct opcode pfx_f3;
231 };
232
233 struct escape {
234         struct opcode op[8];
235         struct opcode high[64];
236 };
237
238 struct instr_dual {
239         struct opcode mod012;
240         struct opcode mod3;
241 };
242
243 /* EFLAGS bit definitions. */
244 #define EFLG_ID (1<<21)
245 #define EFLG_VIP (1<<20)
246 #define EFLG_VIF (1<<19)
247 #define EFLG_AC (1<<18)
248 #define EFLG_VM (1<<17)
249 #define EFLG_RF (1<<16)
250 #define EFLG_IOPL (3<<12)
251 #define EFLG_NT (1<<14)
252 #define EFLG_OF (1<<11)
253 #define EFLG_DF (1<<10)
254 #define EFLG_IF (1<<9)
255 #define EFLG_TF (1<<8)
256 #define EFLG_SF (1<<7)
257 #define EFLG_ZF (1<<6)
258 #define EFLG_AF (1<<4)
259 #define EFLG_PF (1<<2)
260 #define EFLG_CF (1<<0)
261
262 #define EFLG_RESERVED_ZEROS_MASK 0xffc0802a
263 #define EFLG_RESERVED_ONE_MASK 2
264
265 static ulong reg_read(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, unsigned nr)
266 {
267         if (!(ctxt->regs_valid & (1 << nr))) {
268                 ctxt->regs_valid |= 1 << nr;
269                 ctxt->_regs[nr] = ctxt->ops->read_gpr(ctxt, nr);
270         }
271         return ctxt->_regs[nr];
272 }
273
274 static ulong *reg_write(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, unsigned nr)
275 {
276         ctxt->regs_valid |= 1 << nr;
277         ctxt->regs_dirty |= 1 << nr;
278         return &ctxt->_regs[nr];
279 }
280
281 static ulong *reg_rmw(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, unsigned nr)
282 {
283         reg_read(ctxt, nr);
284         return reg_write(ctxt, nr);
285 }
286
287 static void writeback_registers(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
288 {
289         unsigned reg;
290
291         for_each_set_bit(reg, (ulong *)&ctxt->regs_dirty, 16)
292                 ctxt->ops->write_gpr(ctxt, reg, ctxt->_regs[reg]);
293 }
294
295 static void invalidate_registers(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
296 {
297         ctxt->regs_dirty = 0;
298         ctxt->regs_valid = 0;
299 }
300
301 /*
302  * These EFLAGS bits are restored from saved value during emulation, and
303  * any changes are written back to the saved value after emulation.
304  */
305 #define EFLAGS_MASK (EFLG_OF|EFLG_SF|EFLG_ZF|EFLG_AF|EFLG_PF|EFLG_CF)
306
307 #ifdef CONFIG_X86_64
308 #define ON64(x) x
309 #else
310 #define ON64(x)
311 #endif
312
313 static int fastop(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, void (*fop)(struct fastop *));
314
315 #define FOP_ALIGN ".align " __stringify(FASTOP_SIZE) " \n\t"
316 #define FOP_RET   "ret \n\t"
317
318 #define FOP_START(op) \
319         extern void em_##op(struct fastop *fake); \
320         asm(".pushsection .text, \"ax\" \n\t" \
321             ".global em_" #op " \n\t" \
322             FOP_ALIGN \
323             "em_" #op ": \n\t"
324
325 #define FOP_END \
326             ".popsection")
327
328 #define FOPNOP() FOP_ALIGN FOP_RET
329
330 #define FOP1E(op,  dst) \
331         FOP_ALIGN "10: " #op " %" #dst " \n\t" FOP_RET
332
333 #define FOP1EEX(op,  dst) \
334         FOP1E(op, dst) _ASM_EXTABLE(10b, kvm_fastop_exception)
335
336 #define FASTOP1(op) \
337         FOP_START(op) \
338         FOP1E(op##b, al) \
339         FOP1E(op##w, ax) \
340         FOP1E(op##l, eax) \
341         ON64(FOP1E(op##q, rax)) \
342         FOP_END
343
344 /* 1-operand, using src2 (for MUL/DIV r/m) */
345 #define FASTOP1SRC2(op, name) \
346         FOP_START(name) \
347         FOP1E(op, cl) \
348         FOP1E(op, cx) \
349         FOP1E(op, ecx) \
350         ON64(FOP1E(op, rcx)) \
351         FOP_END
352
353 /* 1-operand, using src2 (for MUL/DIV r/m), with exceptions */
354 #define FASTOP1SRC2EX(op, name) \
355         FOP_START(name) \
356         FOP1EEX(op, cl) \
357         FOP1EEX(op, cx) \
358         FOP1EEX(op, ecx) \
359         ON64(FOP1EEX(op, rcx)) \
360         FOP_END
361
362 #define FOP2E(op,  dst, src)       \
363         FOP_ALIGN #op " %" #src ", %" #dst " \n\t" FOP_RET
364
365 #define FASTOP2(op) \
366         FOP_START(op) \
367         FOP2E(op##b, al, dl) \
368         FOP2E(op##w, ax, dx) \
369         FOP2E(op##l, eax, edx) \
370         ON64(FOP2E(op##q, rax, rdx)) \
371         FOP_END
372
373 /* 2 operand, word only */
374 #define FASTOP2W(op) \
375         FOP_START(op) \
376         FOPNOP() \
377         FOP2E(op##w, ax, dx) \
378         FOP2E(op##l, eax, edx) \
379         ON64(FOP2E(op##q, rax, rdx)) \
380         FOP_END
381
382 /* 2 operand, src is CL */
383 #define FASTOP2CL(op) \
384         FOP_START(op) \
385         FOP2E(op##b, al, cl) \
386         FOP2E(op##w, ax, cl) \
387         FOP2E(op##l, eax, cl) \
388         ON64(FOP2E(op##q, rax, cl)) \
389         FOP_END
390
391 /* 2 operand, src and dest are reversed */
392 #define FASTOP2R(op, name) \
393         FOP_START(name) \
394         FOP2E(op##b, dl, al) \
395         FOP2E(op##w, dx, ax) \
396         FOP2E(op##l, edx, eax) \
397         ON64(FOP2E(op##q, rdx, rax)) \
398         FOP_END
399
400 #define FOP3E(op,  dst, src, src2) \
401         FOP_ALIGN #op " %" #src2 ", %" #src ", %" #dst " \n\t" FOP_RET
402
403 /* 3-operand, word-only, src2=cl */
404 #define FASTOP3WCL(op) \
405         FOP_START(op) \
406         FOPNOP() \
407         FOP3E(op##w, ax, dx, cl) \
408         FOP3E(op##l, eax, edx, cl) \
409         ON64(FOP3E(op##q, rax, rdx, cl)) \
410         FOP_END
411
412 /* Special case for SETcc - 1 instruction per cc */
413 #define FOP_SETCC(op) ".align 4; " #op " %al; ret \n\t"
414
415 asm(".global kvm_fastop_exception \n"
416     "kvm_fastop_exception: xor %esi, %esi; ret");
417
418 FOP_START(setcc)
419 FOP_SETCC(seto)
420 FOP_SETCC(setno)
421 FOP_SETCC(setc)
422 FOP_SETCC(setnc)
423 FOP_SETCC(setz)
424 FOP_SETCC(setnz)
425 FOP_SETCC(setbe)
426 FOP_SETCC(setnbe)
427 FOP_SETCC(sets)
428 FOP_SETCC(setns)
429 FOP_SETCC(setp)
430 FOP_SETCC(setnp)
431 FOP_SETCC(setl)
432 FOP_SETCC(setnl)
433 FOP_SETCC(setle)
434 FOP_SETCC(setnle)
435 FOP_END;
436
437 FOP_START(salc) "pushf; sbb %al, %al; popf \n\t" FOP_RET
438 FOP_END;
439
440 static int emulator_check_intercept(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
441                                     enum x86_intercept intercept,
442                                     enum x86_intercept_stage stage)
443 {
444         struct x86_instruction_info info = {
445                 .intercept  = intercept,
446                 .rep_prefix = ctxt->rep_prefix,
447                 .modrm_mod  = ctxt->modrm_mod,
448                 .modrm_reg  = ctxt->modrm_reg,
449                 .modrm_rm   = ctxt->modrm_rm,
450                 .src_val    = ctxt->src.val64,
451                 .dst_val    = ctxt->dst.val64,
452                 .src_bytes  = ctxt->src.bytes,
453                 .dst_bytes  = ctxt->dst.bytes,
454                 .ad_bytes   = ctxt->ad_bytes,
455                 .next_rip   = ctxt->eip,
456         };
457
458         return ctxt->ops->intercept(ctxt, &info, stage);
459 }
460
461 static void assign_masked(ulong *dest, ulong src, ulong mask)
462 {
463         *dest = (*dest & ~mask) | (src & mask);
464 }
465
466 static inline unsigned long ad_mask(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
467 {
468         return (1UL << (ctxt->ad_bytes << 3)) - 1;
469 }
470
471 static ulong stack_mask(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
472 {
473         u16 sel;
474         struct desc_struct ss;
475
476         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64)
477                 return ~0UL;
478         ctxt->ops->get_segment(ctxt, &sel, &ss, NULL, VCPU_SREG_SS);
479         return ~0U >> ((ss.d ^ 1) * 16);  /* d=0: 0xffff; d=1: 0xffffffff */
480 }
481
482 static int stack_size(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
483 {
484         return (__fls(stack_mask(ctxt)) + 1) >> 3;
485 }
486
487 /* Access/update address held in a register, based on addressing mode. */
488 static inline unsigned long
489 address_mask(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, unsigned long reg)
490 {
491         if (ctxt->ad_bytes == sizeof(unsigned long))
492                 return reg;
493         else
494                 return reg & ad_mask(ctxt);
495 }
496
497 static inline unsigned long
498 register_address(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int reg)
499 {
500         return address_mask(ctxt, reg_read(ctxt, reg));
501 }
502
503 static void masked_increment(ulong *reg, ulong mask, int inc)
504 {
505         assign_masked(reg, *reg + inc, mask);
506 }
507
508 static inline void
509 register_address_increment(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int reg, int inc)
510 {
511         ulong mask;
512
513         if (ctxt->ad_bytes == sizeof(unsigned long))
514                 mask = ~0UL;
515         else
516                 mask = ad_mask(ctxt);
517         masked_increment(reg_rmw(ctxt, reg), mask, inc);
518 }
519
520 static void rsp_increment(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int inc)
521 {
522         masked_increment(reg_rmw(ctxt, VCPU_REGS_RSP), stack_mask(ctxt), inc);
523 }
524
525 static u32 desc_limit_scaled(struct desc_struct *desc)
526 {
527         u32 limit = get_desc_limit(desc);
528
529         return desc->g ? (limit << 12) | 0xfff : limit;
530 }
531
532 static unsigned long seg_base(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int seg)
533 {
534         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64 && seg < VCPU_SREG_FS)
535                 return 0;
536
537         return ctxt->ops->get_cached_segment_base(ctxt, seg);
538 }
539
540 static int emulate_exception(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int vec,
541                              u32 error, bool valid)
542 {
543         WARN_ON(vec > 0x1f);
544         ctxt->exception.vector = vec;
545         ctxt->exception.error_code = error;
546         ctxt->exception.error_code_valid = valid;
547         return X86EMUL_PROPAGATE_FAULT;
548 }
549
550 static int emulate_db(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
551 {
552         return emulate_exception(ctxt, DB_VECTOR, 0, false);
553 }
554
555 static int emulate_gp(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int err)
556 {
557         return emulate_exception(ctxt, GP_VECTOR, err, true);
558 }
559
560 static int emulate_ss(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int err)
561 {
562         return emulate_exception(ctxt, SS_VECTOR, err, true);
563 }
564
565 static int emulate_ud(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
566 {
567         return emulate_exception(ctxt, UD_VECTOR, 0, false);
568 }
569
570 static int emulate_ts(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int err)
571 {
572         return emulate_exception(ctxt, TS_VECTOR, err, true);
573 }
574
575 static int emulate_de(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
576 {
577         return emulate_exception(ctxt, DE_VECTOR, 0, false);
578 }
579
580 static int emulate_nm(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
581 {
582         return emulate_exception(ctxt, NM_VECTOR, 0, false);
583 }
584
585 static u16 get_segment_selector(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, unsigned seg)
586 {
587         u16 selector;
588         struct desc_struct desc;
589
590         ctxt->ops->get_segment(ctxt, &selector, &desc, NULL, seg);
591         return selector;
592 }
593
594 static void set_segment_selector(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, u16 selector,
595                                  unsigned seg)
596 {
597         u16 dummy;
598         u32 base3;
599         struct desc_struct desc;
600
601         ctxt->ops->get_segment(ctxt, &dummy, &desc, &base3, seg);
602         ctxt->ops->set_segment(ctxt, selector, &desc, base3, seg);
603 }
604
605 /*
606  * x86 defines three classes of vector instructions: explicitly
607  * aligned, explicitly unaligned, and the rest, which change behaviour
608  * depending on whether they're AVX encoded or not.
609  *
610  * Also included is CMPXCHG16B which is not a vector instruction, yet it is
611  * subject to the same check.
612  */
613 static bool insn_aligned(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, unsigned size)
614 {
615         if (likely(size < 16))
616                 return false;
617
618         if (ctxt->d & Aligned)
619                 return true;
620         else if (ctxt->d & Unaligned)
621                 return false;
622         else if (ctxt->d & Avx)
623                 return false;
624         else
625                 return true;
626 }
627
628 static __always_inline int __linearize(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
629                                        struct segmented_address addr,
630                                        unsigned *max_size, unsigned size,
631                                        bool write, bool fetch,
632                                        enum x86emul_mode mode, ulong *linear)
633 {
634         struct desc_struct desc;
635         bool usable;
636         ulong la;
637         u32 lim;
638         u16 sel;
639
640         la = seg_base(ctxt, addr.seg) + addr.ea;
641         *max_size = 0;
642         switch (mode) {
643         case X86EMUL_MODE_PROT64:
644                 if (is_noncanonical_address(la))
645                         goto bad;
646
647                 *max_size = min_t(u64, ~0u, (1ull << 48) - la);
648                 if (size > *max_size)
649                         goto bad;
650                 break;
651         default:
652                 usable = ctxt->ops->get_segment(ctxt, &sel, &desc, NULL,
653                                                 addr.seg);
654                 if (!usable)
655                         goto bad;
656                 /* code segment in protected mode or read-only data segment */
657                 if ((((ctxt->mode != X86EMUL_MODE_REAL) && (desc.type & 8))
658                                         || !(desc.type & 2)) && write)
659                         goto bad;
660                 /* unreadable code segment */
661                 if (!fetch && (desc.type & 8) && !(desc.type & 2))
662                         goto bad;
663                 lim = desc_limit_scaled(&desc);
664                 if (!(desc.type & 8) && (desc.type & 4)) {
665                         /* expand-down segment */
666                         if (addr.ea <= lim)
667                                 goto bad;
668                         lim = desc.d ? 0xffffffff : 0xffff;
669                 }
670                 if (addr.ea > lim)
671                         goto bad;
672                 *max_size = min_t(u64, ~0u, (u64)lim + 1 - addr.ea);
673                 if (size > *max_size)
674                         goto bad;
675                 la &= (u32)-1;
676                 break;
677         }
678         if (insn_aligned(ctxt, size) && ((la & (size - 1)) != 0))
679                 return emulate_gp(ctxt, 0);
680         *linear = la;
681         return X86EMUL_CONTINUE;
682 bad:
683         if (addr.seg == VCPU_SREG_SS)
684                 return emulate_ss(ctxt, 0);
685         else
686                 return emulate_gp(ctxt, 0);
687 }
688
689 static int linearize(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
690                      struct segmented_address addr,
691                      unsigned size, bool write,
692                      ulong *linear)
693 {
694         unsigned max_size;
695         return __linearize(ctxt, addr, &max_size, size, write, false,
696                            ctxt->mode, linear);
697 }
698
699 static inline int assign_eip(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, ulong dst,
700                              enum x86emul_mode mode)
701 {
702         ulong linear;
703         int rc;
704         unsigned max_size;
705         struct segmented_address addr = { .seg = VCPU_SREG_CS,
706                                            .ea = dst };
707
708         if (ctxt->op_bytes != sizeof(unsigned long))
709                 addr.ea = dst & ((1UL << (ctxt->op_bytes << 3)) - 1);
710         rc = __linearize(ctxt, addr, &max_size, 1, false, true, mode, &linear);
711         if (rc == X86EMUL_CONTINUE)
712                 ctxt->_eip = addr.ea;
713         return rc;
714 }
715
716 static inline int assign_eip_near(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, ulong dst)
717 {
718         return assign_eip(ctxt, dst, ctxt->mode);
719 }
720
721 static int assign_eip_far(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, ulong dst,
722                           const struct desc_struct *cs_desc)
723 {
724         enum x86emul_mode mode = ctxt->mode;
725
726 #ifdef CONFIG_X86_64
727         if (ctxt->mode >= X86EMUL_MODE_PROT32 && cs_desc->l) {
728                 u64 efer = 0;
729
730                 ctxt->ops->get_msr(ctxt, MSR_EFER, &efer);
731                 if (efer & EFER_LMA)
732                         mode = X86EMUL_MODE_PROT64;
733         }
734 #endif
735         if (mode == X86EMUL_MODE_PROT16 || mode == X86EMUL_MODE_PROT32)
736                 mode = cs_desc->d ? X86EMUL_MODE_PROT32 : X86EMUL_MODE_PROT16;
737         return assign_eip(ctxt, dst, mode);
738 }
739
740 static inline int jmp_rel(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int rel)
741 {
742         return assign_eip_near(ctxt, ctxt->_eip + rel);
743 }
744
745 static int segmented_read_std(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
746                               struct segmented_address addr,
747                               void *data,
748                               unsigned size)
749 {
750         int rc;
751         ulong linear;
752
753         rc = linearize(ctxt, addr, size, false, &linear);
754         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
755                 return rc;
756         return ctxt->ops->read_std(ctxt, linear, data, size, &ctxt->exception);
757 }
758
759 /*
760  * Prefetch the remaining bytes of the instruction without crossing page
761  * boundary if they are not in fetch_cache yet.
762  */
763 static int __do_insn_fetch_bytes(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int op_size)
764 {
765         int rc;
766         unsigned size, max_size;
767         unsigned long linear;
768         int cur_size = ctxt->fetch.end - ctxt->fetch.data;
769         struct segmented_address addr = { .seg = VCPU_SREG_CS,
770                                            .ea = ctxt->eip + cur_size };
771
772         /*
773          * We do not know exactly how many bytes will be needed, and
774          * __linearize is expensive, so fetch as much as possible.  We
775          * just have to avoid going beyond the 15 byte limit, the end
776          * of the segment, or the end of the page.
777          *
778          * __linearize is called with size 0 so that it does not do any
779          * boundary check itself.  Instead, we use max_size to check
780          * against op_size.
781          */
782         rc = __linearize(ctxt, addr, &max_size, 0, false, true, ctxt->mode,
783                          &linear);
784         if (unlikely(rc != X86EMUL_CONTINUE))
785                 return rc;
786
787         size = min_t(unsigned, 15UL ^ cur_size, max_size);
788         size = min_t(unsigned, size, PAGE_SIZE - offset_in_page(linear));
789
790         /*
791          * One instruction can only straddle two pages,
792          * and one has been loaded at the beginning of
793          * x86_decode_insn.  So, if not enough bytes
794          * still, we must have hit the 15-byte boundary.
795          */
796         if (unlikely(size < op_size))
797                 return emulate_gp(ctxt, 0);
798
799         rc = ctxt->ops->fetch(ctxt, linear, ctxt->fetch.end,
800                               size, &ctxt->exception);
801         if (unlikely(rc != X86EMUL_CONTINUE))
802                 return rc;
803         ctxt->fetch.end += size;
804         return X86EMUL_CONTINUE;
805 }
806
807 static __always_inline int do_insn_fetch_bytes(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
808                                                unsigned size)
809 {
810         unsigned done_size = ctxt->fetch.end - ctxt->fetch.ptr;
811
812         if (unlikely(done_size < size))
813                 return __do_insn_fetch_bytes(ctxt, size - done_size);
814         else
815                 return X86EMUL_CONTINUE;
816 }
817
818 /* Fetch next part of the instruction being emulated. */
819 #define insn_fetch(_type, _ctxt)                                        \
820 ({      _type _x;                                                       \
821                                                                         \
822         rc = do_insn_fetch_bytes(_ctxt, sizeof(_type));                 \
823         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)                                     \
824                 goto done;                                              \
825         ctxt->_eip += sizeof(_type);                                    \
826         _x = *(_type __aligned(1) *) ctxt->fetch.ptr;                   \
827         ctxt->fetch.ptr += sizeof(_type);                               \
828         _x;                                                             \
829 })
830
831 #define insn_fetch_arr(_arr, _size, _ctxt)                              \
832 ({                                                                      \
833         rc = do_insn_fetch_bytes(_ctxt, _size);                         \
834         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)                                     \
835                 goto done;                                              \
836         ctxt->_eip += (_size);                                          \
837         memcpy(_arr, ctxt->fetch.ptr, _size);                           \
838         ctxt->fetch.ptr += (_size);                                     \
839 })
840
841 /*
842  * Given the 'reg' portion of a ModRM byte, and a register block, return a
843  * pointer into the block that addresses the relevant register.
844  * @highbyte_regs specifies whether to decode AH,CH,DH,BH.
845  */
846 static void *decode_register(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, u8 modrm_reg,
847                              int byteop)
848 {
849         void *p;
850         int highbyte_regs = (ctxt->rex_prefix == 0) && byteop;
851
852         if (highbyte_regs && modrm_reg >= 4 && modrm_reg < 8)
853                 p = (unsigned char *)reg_rmw(ctxt, modrm_reg & 3) + 1;
854         else
855                 p = reg_rmw(ctxt, modrm_reg);
856         return p;
857 }
858
859 static int read_descriptor(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
860                            struct segmented_address addr,
861                            u16 *size, unsigned long *address, int op_bytes)
862 {
863         int rc;
864
865         if (op_bytes == 2)
866                 op_bytes = 3;
867         *address = 0;
868         rc = segmented_read_std(ctxt, addr, size, 2);
869         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
870                 return rc;
871         addr.ea += 2;
872         rc = segmented_read_std(ctxt, addr, address, op_bytes);
873         return rc;
874 }
875
876 FASTOP2(add);
877 FASTOP2(or);
878 FASTOP2(adc);
879 FASTOP2(sbb);
880 FASTOP2(and);
881 FASTOP2(sub);
882 FASTOP2(xor);
883 FASTOP2(cmp);
884 FASTOP2(test);
885
886 FASTOP1SRC2(mul, mul_ex);
887 FASTOP1SRC2(imul, imul_ex);
888 FASTOP1SRC2EX(div, div_ex);
889 FASTOP1SRC2EX(idiv, idiv_ex);
890
891 FASTOP3WCL(shld);
892 FASTOP3WCL(shrd);
893
894 FASTOP2W(imul);
895
896 FASTOP1(not);
897 FASTOP1(neg);
898 FASTOP1(inc);
899 FASTOP1(dec);
900
901 FASTOP2CL(rol);
902 FASTOP2CL(ror);
903 FASTOP2CL(rcl);
904 FASTOP2CL(rcr);
905 FASTOP2CL(shl);
906 FASTOP2CL(shr);
907 FASTOP2CL(sar);
908
909 FASTOP2W(bsf);
910 FASTOP2W(bsr);
911 FASTOP2W(bt);
912 FASTOP2W(bts);
913 FASTOP2W(btr);
914 FASTOP2W(btc);
915
916 FASTOP2(xadd);
917
918 FASTOP2R(cmp, cmp_r);
919
920 static u8 test_cc(unsigned int condition, unsigned long flags)
921 {
922         u8 rc;
923         void (*fop)(void) = (void *)em_setcc + 4 * (condition & 0xf);
924
925         flags = (flags & EFLAGS_MASK) | X86_EFLAGS_IF;
926         asm("push %[flags]; popf; call *%[fastop]"
927             : "=a"(rc) : [fastop]"r"(fop), [flags]"r"(flags));
928         return rc;
929 }
930
931 static void fetch_register_operand(struct operand *op)
932 {
933         switch (op->bytes) {
934         case 1:
935                 op->val = *(u8 *)op->addr.reg;
936                 break;
937         case 2:
938                 op->val = *(u16 *)op->addr.reg;
939                 break;
940         case 4:
941                 op->val = *(u32 *)op->addr.reg;
942                 break;
943         case 8:
944                 op->val = *(u64 *)op->addr.reg;
945                 break;
946         }
947 }
948
949 static void read_sse_reg(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, sse128_t *data, int reg)
950 {
951         ctxt->ops->get_fpu(ctxt);
952         switch (reg) {
953         case 0: asm("movdqa %%xmm0, %0" : "=m"(*data)); break;
954         case 1: asm("movdqa %%xmm1, %0" : "=m"(*data)); break;
955         case 2: asm("movdqa %%xmm2, %0" : "=m"(*data)); break;
956         case 3: asm("movdqa %%xmm3, %0" : "=m"(*data)); break;
957         case 4: asm("movdqa %%xmm4, %0" : "=m"(*data)); break;
958         case 5: asm("movdqa %%xmm5, %0" : "=m"(*data)); break;
959         case 6: asm("movdqa %%xmm6, %0" : "=m"(*data)); break;
960         case 7: asm("movdqa %%xmm7, %0" : "=m"(*data)); break;
961 #ifdef CONFIG_X86_64
962         case 8: asm("movdqa %%xmm8, %0" : "=m"(*data)); break;
963         case 9: asm("movdqa %%xmm9, %0" : "=m"(*data)); break;
964         case 10: asm("movdqa %%xmm10, %0" : "=m"(*data)); break;
965         case 11: asm("movdqa %%xmm11, %0" : "=m"(*data)); break;
966         case 12: asm("movdqa %%xmm12, %0" : "=m"(*data)); break;
967         case 13: asm("movdqa %%xmm13, %0" : "=m"(*data)); break;
968         case 14: asm("movdqa %%xmm14, %0" : "=m"(*data)); break;
969         case 15: asm("movdqa %%xmm15, %0" : "=m"(*data)); break;
970 #endif
971         default: BUG();
972         }
973         ctxt->ops->put_fpu(ctxt);
974 }
975
976 static void write_sse_reg(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, sse128_t *data,
977                           int reg)
978 {
979         ctxt->ops->get_fpu(ctxt);
980         switch (reg) {
981         case 0: asm("movdqa %0, %%xmm0" : : "m"(*data)); break;
982         case 1: asm("movdqa %0, %%xmm1" : : "m"(*data)); break;
983         case 2: asm("movdqa %0, %%xmm2" : : "m"(*data)); break;
984         case 3: asm("movdqa %0, %%xmm3" : : "m"(*data)); break;
985         case 4: asm("movdqa %0, %%xmm4" : : "m"(*data)); break;
986         case 5: asm("movdqa %0, %%xmm5" : : "m"(*data)); break;
987         case 6: asm("movdqa %0, %%xmm6" : : "m"(*data)); break;
988         case 7: asm("movdqa %0, %%xmm7" : : "m"(*data)); break;
989 #ifdef CONFIG_X86_64
990         case 8: asm("movdqa %0, %%xmm8" : : "m"(*data)); break;
991         case 9: asm("movdqa %0, %%xmm9" : : "m"(*data)); break;
992         case 10: asm("movdqa %0, %%xmm10" : : "m"(*data)); break;
993         case 11: asm("movdqa %0, %%xmm11" : : "m"(*data)); break;
994         case 12: asm("movdqa %0, %%xmm12" : : "m"(*data)); break;
995         case 13: asm("movdqa %0, %%xmm13" : : "m"(*data)); break;
996         case 14: asm("movdqa %0, %%xmm14" : : "m"(*data)); break;
997         case 15: asm("movdqa %0, %%xmm15" : : "m"(*data)); break;
998 #endif
999         default: BUG();
1000         }
1001         ctxt->ops->put_fpu(ctxt);
1002 }
1003
1004 static void read_mmx_reg(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, u64 *data, int reg)
1005 {
1006         ctxt->ops->get_fpu(ctxt);
1007         switch (reg) {
1008         case 0: asm("movq %%mm0, %0" : "=m"(*data)); break;
1009         case 1: asm("movq %%mm1, %0" : "=m"(*data)); break;
1010         case 2: asm("movq %%mm2, %0" : "=m"(*data)); break;
1011         case 3: asm("movq %%mm3, %0" : "=m"(*data)); break;
1012         case 4: asm("movq %%mm4, %0" : "=m"(*data)); break;
1013         case 5: asm("movq %%mm5, %0" : "=m"(*data)); break;
1014         case 6: asm("movq %%mm6, %0" : "=m"(*data)); break;
1015         case 7: asm("movq %%mm7, %0" : "=m"(*data)); break;
1016         default: BUG();
1017         }
1018         ctxt->ops->put_fpu(ctxt);
1019 }
1020
1021 static void write_mmx_reg(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, u64 *data, int reg)
1022 {
1023         ctxt->ops->get_fpu(ctxt);
1024         switch (reg) {
1025         case 0: asm("movq %0, %%mm0" : : "m"(*data)); break;
1026         case 1: asm("movq %0, %%mm1" : : "m"(*data)); break;
1027         case 2: asm("movq %0, %%mm2" : : "m"(*data)); break;
1028         case 3: asm("movq %0, %%mm3" : : "m"(*data)); break;
1029         case 4: asm("movq %0, %%mm4" : : "m"(*data)); break;
1030         case 5: asm("movq %0, %%mm5" : : "m"(*data)); break;
1031         case 6: asm("movq %0, %%mm6" : : "m"(*data)); break;
1032         case 7: asm("movq %0, %%mm7" : : "m"(*data)); break;
1033         default: BUG();
1034         }
1035         ctxt->ops->put_fpu(ctxt);
1036 }
1037
1038 static int em_fninit(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1039 {
1040         if (ctxt->ops->get_cr(ctxt, 0) & (X86_CR0_TS | X86_CR0_EM))
1041                 return emulate_nm(ctxt);
1042
1043         ctxt->ops->get_fpu(ctxt);
1044         asm volatile("fninit");
1045         ctxt->ops->put_fpu(ctxt);
1046         return X86EMUL_CONTINUE;
1047 }
1048
1049 static int em_fnstcw(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1050 {
1051         u16 fcw;
1052
1053         if (ctxt->ops->get_cr(ctxt, 0) & (X86_CR0_TS | X86_CR0_EM))
1054                 return emulate_nm(ctxt);
1055
1056         ctxt->ops->get_fpu(ctxt);
1057         asm volatile("fnstcw %0": "+m"(fcw));
1058         ctxt->ops->put_fpu(ctxt);
1059
1060         /* force 2 byte destination */
1061         ctxt->dst.bytes = 2;
1062         ctxt->dst.val = fcw;
1063
1064         return X86EMUL_CONTINUE;
1065 }
1066
1067 static int em_fnstsw(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1068 {
1069         u16 fsw;
1070
1071         if (ctxt->ops->get_cr(ctxt, 0) & (X86_CR0_TS | X86_CR0_EM))
1072                 return emulate_nm(ctxt);
1073
1074         ctxt->ops->get_fpu(ctxt);
1075         asm volatile("fnstsw %0": "+m"(fsw));
1076         ctxt->ops->put_fpu(ctxt);
1077
1078         /* force 2 byte destination */
1079         ctxt->dst.bytes = 2;
1080         ctxt->dst.val = fsw;
1081
1082         return X86EMUL_CONTINUE;
1083 }
1084
1085 static void decode_register_operand(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1086                                     struct operand *op)
1087 {
1088         unsigned reg = ctxt->modrm_reg;
1089
1090         if (!(ctxt->d & ModRM))
1091                 reg = (ctxt->b & 7) | ((ctxt->rex_prefix & 1) << 3);
1092
1093         if (ctxt->d & Sse) {
1094                 op->type = OP_XMM;
1095                 op->bytes = 16;
1096                 op->addr.xmm = reg;
1097                 read_sse_reg(ctxt, &op->vec_val, reg);
1098                 return;
1099         }
1100         if (ctxt->d & Mmx) {
1101                 reg &= 7;
1102                 op->type = OP_MM;
1103                 op->bytes = 8;
1104                 op->addr.mm = reg;
1105                 return;
1106         }
1107
1108         op->type = OP_REG;
1109         op->bytes = (ctxt->d & ByteOp) ? 1 : ctxt->op_bytes;
1110         op->addr.reg = decode_register(ctxt, reg, ctxt->d & ByteOp);
1111
1112         fetch_register_operand(op);
1113         op->orig_val = op->val;
1114 }
1115
1116 static void adjust_modrm_seg(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int base_reg)
1117 {
1118         if (base_reg == VCPU_REGS_RSP || base_reg == VCPU_REGS_RBP)
1119                 ctxt->modrm_seg = VCPU_SREG_SS;
1120 }
1121
1122 static int decode_modrm(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1123                         struct operand *op)
1124 {
1125         u8 sib;
1126         int index_reg, base_reg, scale;
1127         int rc = X86EMUL_CONTINUE;
1128         ulong modrm_ea = 0;
1129
1130         ctxt->modrm_reg = ((ctxt->rex_prefix << 1) & 8); /* REX.R */
1131         index_reg = (ctxt->rex_prefix << 2) & 8; /* REX.X */
1132         base_reg = (ctxt->rex_prefix << 3) & 8; /* REX.B */
1133
1134         ctxt->modrm_mod = (ctxt->modrm & 0xc0) >> 6;
1135         ctxt->modrm_reg |= (ctxt->modrm & 0x38) >> 3;
1136         ctxt->modrm_rm = base_reg | (ctxt->modrm & 0x07);
1137         ctxt->modrm_seg = VCPU_SREG_DS;
1138
1139         if (ctxt->modrm_mod == 3 || (ctxt->d & NoMod)) {
1140                 op->type = OP_REG;
1141                 op->bytes = (ctxt->d & ByteOp) ? 1 : ctxt->op_bytes;
1142                 op->addr.reg = decode_register(ctxt, ctxt->modrm_rm,
1143                                 ctxt->d & ByteOp);
1144                 if (ctxt->d & Sse) {
1145                         op->type = OP_XMM;
1146                         op->bytes = 16;
1147                         op->addr.xmm = ctxt->modrm_rm;
1148                         read_sse_reg(ctxt, &op->vec_val, ctxt->modrm_rm);
1149                         return rc;
1150                 }
1151                 if (ctxt->d & Mmx) {
1152                         op->type = OP_MM;
1153                         op->bytes = 8;
1154                         op->addr.mm = ctxt->modrm_rm & 7;
1155                         return rc;
1156                 }
1157                 fetch_register_operand(op);
1158                 return rc;
1159         }
1160
1161         op->type = OP_MEM;
1162
1163         if (ctxt->ad_bytes == 2) {
1164                 unsigned bx = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RBX);
1165                 unsigned bp = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RBP);
1166                 unsigned si = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RSI);
1167                 unsigned di = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RDI);
1168
1169                 /* 16-bit ModR/M decode. */
1170                 switch (ctxt->modrm_mod) {
1171                 case 0:
1172                         if (ctxt->modrm_rm == 6)
1173                                 modrm_ea += insn_fetch(u16, ctxt);
1174                         break;
1175                 case 1:
1176                         modrm_ea += insn_fetch(s8, ctxt);
1177                         break;
1178                 case 2:
1179                         modrm_ea += insn_fetch(u16, ctxt);
1180                         break;
1181                 }
1182                 switch (ctxt->modrm_rm) {
1183                 case 0:
1184                         modrm_ea += bx + si;
1185                         break;
1186                 case 1:
1187                         modrm_ea += bx + di;
1188                         break;
1189                 case 2:
1190                         modrm_ea += bp + si;
1191                         break;
1192                 case 3:
1193                         modrm_ea += bp + di;
1194                         break;
1195                 case 4:
1196                         modrm_ea += si;
1197                         break;
1198                 case 5:
1199                         modrm_ea += di;
1200                         break;
1201                 case 6:
1202                         if (ctxt->modrm_mod != 0)
1203                                 modrm_ea += bp;
1204                         break;
1205                 case 7:
1206                         modrm_ea += bx;
1207                         break;
1208                 }
1209                 if (ctxt->modrm_rm == 2 || ctxt->modrm_rm == 3 ||
1210                     (ctxt->modrm_rm == 6 && ctxt->modrm_mod != 0))
1211                         ctxt->modrm_seg = VCPU_SREG_SS;
1212                 modrm_ea = (u16)modrm_ea;
1213         } else {
1214                 /* 32/64-bit ModR/M decode. */
1215                 if ((ctxt->modrm_rm & 7) == 4) {
1216                         sib = insn_fetch(u8, ctxt);
1217                         index_reg |= (sib >> 3) & 7;
1218                         base_reg |= sib & 7;
1219                         scale = sib >> 6;
1220
1221                         if ((base_reg & 7) == 5 && ctxt->modrm_mod == 0)
1222                                 modrm_ea += insn_fetch(s32, ctxt);
1223                         else {
1224                                 modrm_ea += reg_read(ctxt, base_reg);
1225                                 adjust_modrm_seg(ctxt, base_reg);
1226                         }
1227                         if (index_reg != 4)
1228                                 modrm_ea += reg_read(ctxt, index_reg) << scale;
1229                 } else if ((ctxt->modrm_rm & 7) == 5 && ctxt->modrm_mod == 0) {
1230                         modrm_ea += insn_fetch(s32, ctxt);
1231                         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64)
1232                                 ctxt->rip_relative = 1;
1233                 } else {
1234                         base_reg = ctxt->modrm_rm;
1235                         modrm_ea += reg_read(ctxt, base_reg);
1236                         adjust_modrm_seg(ctxt, base_reg);
1237                 }
1238                 switch (ctxt->modrm_mod) {
1239                 case 1:
1240                         modrm_ea += insn_fetch(s8, ctxt);
1241                         break;
1242                 case 2:
1243                         modrm_ea += insn_fetch(s32, ctxt);
1244                         break;
1245                 }
1246         }
1247         op->addr.mem.ea = modrm_ea;
1248         if (ctxt->ad_bytes != 8)
1249                 ctxt->memop.addr.mem.ea = (u32)ctxt->memop.addr.mem.ea;
1250
1251 done:
1252         return rc;
1253 }
1254
1255 static int decode_abs(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1256                       struct operand *op)
1257 {
1258         int rc = X86EMUL_CONTINUE;
1259
1260         op->type = OP_MEM;
1261         switch (ctxt->ad_bytes) {
1262         case 2:
1263                 op->addr.mem.ea = insn_fetch(u16, ctxt);
1264                 break;
1265         case 4:
1266                 op->addr.mem.ea = insn_fetch(u32, ctxt);
1267                 break;
1268         case 8:
1269                 op->addr.mem.ea = insn_fetch(u64, ctxt);
1270                 break;
1271         }
1272 done:
1273         return rc;
1274 }
1275
1276 static void fetch_bit_operand(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1277 {
1278         long sv = 0, mask;
1279
1280         if (ctxt->dst.type == OP_MEM && ctxt->src.type == OP_REG) {
1281                 mask = ~((long)ctxt->dst.bytes * 8 - 1);
1282
1283                 if (ctxt->src.bytes == 2)
1284                         sv = (s16)ctxt->src.val & (s16)mask;
1285                 else if (ctxt->src.bytes == 4)
1286                         sv = (s32)ctxt->src.val & (s32)mask;
1287                 else
1288                         sv = (s64)ctxt->src.val & (s64)mask;
1289
1290                 ctxt->dst.addr.mem.ea = address_mask(ctxt,
1291                                            ctxt->dst.addr.mem.ea + (sv >> 3));
1292         }
1293
1294         /* only subword offset */
1295         ctxt->src.val &= (ctxt->dst.bytes << 3) - 1;
1296 }
1297
1298 static int read_emulated(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1299                          unsigned long addr, void *dest, unsigned size)
1300 {
1301         int rc;
1302         struct read_cache *mc = &ctxt->mem_read;
1303
1304         if (mc->pos < mc->end)
1305                 goto read_cached;
1306
1307         WARN_ON((mc->end + size) >= sizeof(mc->data));
1308
1309         rc = ctxt->ops->read_emulated(ctxt, addr, mc->data + mc->end, size,
1310                                       &ctxt->exception);
1311         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1312                 return rc;
1313
1314         mc->end += size;
1315
1316 read_cached:
1317         memcpy(dest, mc->data + mc->pos, size);
1318         mc->pos += size;
1319         return X86EMUL_CONTINUE;
1320 }
1321
1322 static int segmented_read(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1323                           struct segmented_address addr,
1324                           void *data,
1325                           unsigned size)
1326 {
1327         int rc;
1328         ulong linear;
1329
1330         rc = linearize(ctxt, addr, size, false, &linear);
1331         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1332                 return rc;
1333         return read_emulated(ctxt, linear, data, size);
1334 }
1335
1336 static int segmented_write(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1337                            struct segmented_address addr,
1338                            const void *data,
1339                            unsigned size)
1340 {
1341         int rc;
1342         ulong linear;
1343
1344         rc = linearize(ctxt, addr, size, true, &linear);
1345         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1346                 return rc;
1347         return ctxt->ops->write_emulated(ctxt, linear, data, size,
1348                                          &ctxt->exception);
1349 }
1350
1351 static int segmented_cmpxchg(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1352                              struct segmented_address addr,
1353                              const void *orig_data, const void *data,
1354                              unsigned size)
1355 {
1356         int rc;
1357         ulong linear;
1358
1359         rc = linearize(ctxt, addr, size, true, &linear);
1360         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1361                 return rc;
1362         return ctxt->ops->cmpxchg_emulated(ctxt, linear, orig_data, data,
1363                                            size, &ctxt->exception);
1364 }
1365
1366 static int pio_in_emulated(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1367                            unsigned int size, unsigned short port,
1368                            void *dest)
1369 {
1370         struct read_cache *rc = &ctxt->io_read;
1371
1372         if (rc->pos == rc->end) { /* refill pio read ahead */
1373                 unsigned int in_page, n;
1374                 unsigned int count = ctxt->rep_prefix ?
1375                         address_mask(ctxt, reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RCX)) : 1;
1376                 in_page = (ctxt->eflags & EFLG_DF) ?
1377                         offset_in_page(reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RDI)) :
1378                         PAGE_SIZE - offset_in_page(reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RDI));
1379                 n = min3(in_page, (unsigned int)sizeof(rc->data) / size, count);
1380                 if (n == 0)
1381                         n = 1;
1382                 rc->pos = rc->end = 0;
1383                 if (!ctxt->ops->pio_in_emulated(ctxt, size, port, rc->data, n))
1384                         return 0;
1385                 rc->end = n * size;
1386         }
1387
1388         if (ctxt->rep_prefix && (ctxt->d & String) &&
1389             !(ctxt->eflags & EFLG_DF)) {
1390                 ctxt->dst.data = rc->data + rc->pos;
1391                 ctxt->dst.type = OP_MEM_STR;
1392                 ctxt->dst.count = (rc->end - rc->pos) / size;
1393                 rc->pos = rc->end;
1394         } else {
1395                 memcpy(dest, rc->data + rc->pos, size);
1396                 rc->pos += size;
1397         }
1398         return 1;
1399 }
1400
1401 static int read_interrupt_descriptor(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1402                                      u16 index, struct desc_struct *desc)
1403 {
1404         struct desc_ptr dt;
1405         ulong addr;
1406
1407         ctxt->ops->get_idt(ctxt, &dt);
1408
1409         if (dt.size < index * 8 + 7)
1410                 return emulate_gp(ctxt, index << 3 | 0x2);
1411
1412         addr = dt.address + index * 8;
1413         return ctxt->ops->read_std(ctxt, addr, desc, sizeof *desc,
1414                                    &ctxt->exception);
1415 }
1416
1417 static void get_descriptor_table_ptr(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1418                                      u16 selector, struct desc_ptr *dt)
1419 {
1420         const struct x86_emulate_ops *ops = ctxt->ops;
1421         u32 base3 = 0;
1422
1423         if (selector & 1 << 2) {
1424                 struct desc_struct desc;
1425                 u16 sel;
1426
1427                 memset (dt, 0, sizeof *dt);
1428                 if (!ops->get_segment(ctxt, &sel, &desc, &base3,
1429                                       VCPU_SREG_LDTR))
1430                         return;
1431
1432                 dt->size = desc_limit_scaled(&desc); /* what if limit > 65535? */
1433                 dt->address = get_desc_base(&desc) | ((u64)base3 << 32);
1434         } else
1435                 ops->get_gdt(ctxt, dt);
1436 }
1437
1438 /* allowed just for 8 bytes segments */
1439 static int read_segment_descriptor(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1440                                    u16 selector, struct desc_struct *desc,
1441                                    ulong *desc_addr_p)
1442 {
1443         struct desc_ptr dt;
1444         u16 index = selector >> 3;
1445         ulong addr;
1446
1447         get_descriptor_table_ptr(ctxt, selector, &dt);
1448
1449         if (dt.size < index * 8 + 7)
1450                 return emulate_gp(ctxt, selector & 0xfffc);
1451
1452         *desc_addr_p = addr = dt.address + index * 8;
1453         return ctxt->ops->read_std(ctxt, addr, desc, sizeof *desc,
1454                                    &ctxt->exception);
1455 }
1456
1457 /* allowed just for 8 bytes segments */
1458 static int write_segment_descriptor(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1459                                     u16 selector, struct desc_struct *desc)
1460 {
1461         struct desc_ptr dt;
1462         u16 index = selector >> 3;
1463         ulong addr;
1464
1465         get_descriptor_table_ptr(ctxt, selector, &dt);
1466
1467         if (dt.size < index * 8 + 7)
1468                 return emulate_gp(ctxt, selector & 0xfffc);
1469
1470         addr = dt.address + index * 8;
1471         return ctxt->ops->write_std(ctxt, addr, desc, sizeof *desc,
1472                                     &ctxt->exception);
1473 }
1474
1475 /* Does not support long mode */
1476 static int __load_segment_descriptor(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1477                                      u16 selector, int seg, u8 cpl,
1478                                      bool in_task_switch,
1479                                      struct desc_struct *desc)
1480 {
1481         struct desc_struct seg_desc, old_desc;
1482         u8 dpl, rpl;
1483         unsigned err_vec = GP_VECTOR;
1484         u32 err_code = 0;
1485         bool null_selector = !(selector & ~0x3); /* 0000-0003 are null */
1486         ulong desc_addr;
1487         int ret;
1488         u16 dummy;
1489         u32 base3 = 0;
1490
1491         memset(&seg_desc, 0, sizeof seg_desc);
1492
1493         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_REAL) {
1494                 /* set real mode segment descriptor (keep limit etc. for
1495                  * unreal mode) */
1496                 ctxt->ops->get_segment(ctxt, &dummy, &seg_desc, NULL, seg);
1497                 set_desc_base(&seg_desc, selector << 4);
1498                 goto load;
1499         } else if (seg <= VCPU_SREG_GS && ctxt->mode == X86EMUL_MODE_VM86) {
1500                 /* VM86 needs a clean new segment descriptor */
1501                 set_desc_base(&seg_desc, selector << 4);
1502                 set_desc_limit(&seg_desc, 0xffff);
1503                 seg_desc.type = 3;
1504                 seg_desc.p = 1;
1505                 seg_desc.s = 1;
1506                 seg_desc.dpl = 3;
1507                 goto load;
1508         }
1509
1510         rpl = selector & 3;
1511
1512         /* NULL selector is not valid for TR, CS and SS (except for long mode) */
1513         if ((seg == VCPU_SREG_CS
1514              || (seg == VCPU_SREG_SS
1515                  && (ctxt->mode != X86EMUL_MODE_PROT64 || rpl != cpl))
1516              || seg == VCPU_SREG_TR)
1517             && null_selector)
1518                 goto exception;
1519
1520         /* TR should be in GDT only */
1521         if (seg == VCPU_SREG_TR && (selector & (1 << 2)))
1522                 goto exception;
1523
1524         if (null_selector) /* for NULL selector skip all following checks */
1525                 goto load;
1526
1527         ret = read_segment_descriptor(ctxt, selector, &seg_desc, &desc_addr);
1528         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
1529                 return ret;
1530
1531         err_code = selector & 0xfffc;
1532         err_vec = in_task_switch ? TS_VECTOR : GP_VECTOR;
1533
1534         /* can't load system descriptor into segment selector */
1535         if (seg <= VCPU_SREG_GS && !seg_desc.s)
1536                 goto exception;
1537
1538         if (!seg_desc.p) {
1539                 err_vec = (seg == VCPU_SREG_SS) ? SS_VECTOR : NP_VECTOR;
1540                 goto exception;
1541         }
1542
1543         dpl = seg_desc.dpl;
1544
1545         switch (seg) {
1546         case VCPU_SREG_SS:
1547                 /*
1548                  * segment is not a writable data segment or segment
1549                  * selector's RPL != CPL or segment selector's RPL != CPL
1550                  */
1551                 if (rpl != cpl || (seg_desc.type & 0xa) != 0x2 || dpl != cpl)
1552                         goto exception;
1553                 break;
1554         case VCPU_SREG_CS:
1555                 if (!(seg_desc.type & 8))
1556                         goto exception;
1557
1558                 if (seg_desc.type & 4) {
1559                         /* conforming */
1560                         if (dpl > cpl)
1561                                 goto exception;
1562                 } else {
1563                         /* nonconforming */
1564                         if (rpl > cpl || dpl != cpl)
1565                                 goto exception;
1566                 }
1567                 /* in long-mode d/b must be clear if l is set */
1568                 if (seg_desc.d && seg_desc.l) {
1569                         u64 efer = 0;
1570
1571                         ctxt->ops->get_msr(ctxt, MSR_EFER, &efer);
1572                         if (efer & EFER_LMA)
1573                                 goto exception;
1574                 }
1575
1576                 /* CS(RPL) <- CPL */
1577                 selector = (selector & 0xfffc) | cpl;
1578                 break;
1579         case VCPU_SREG_TR:
1580                 if (seg_desc.s || (seg_desc.type != 1 && seg_desc.type != 9))
1581                         goto exception;
1582                 old_desc = seg_desc;
1583                 seg_desc.type |= 2; /* busy */
1584                 ret = ctxt->ops->cmpxchg_emulated(ctxt, desc_addr, &old_desc, &seg_desc,
1585                                                   sizeof(seg_desc), &ctxt->exception);
1586                 if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
1587                         return ret;
1588                 break;
1589         case VCPU_SREG_LDTR:
1590                 if (seg_desc.s || seg_desc.type != 2)
1591                         goto exception;
1592                 break;
1593         default: /*  DS, ES, FS, or GS */
1594                 /*
1595                  * segment is not a data or readable code segment or
1596                  * ((segment is a data or nonconforming code segment)
1597                  * and (both RPL and CPL > DPL))
1598                  */
1599                 if ((seg_desc.type & 0xa) == 0x8 ||
1600                     (((seg_desc.type & 0xc) != 0xc) &&
1601                      (rpl > dpl && cpl > dpl)))
1602                         goto exception;
1603                 break;
1604         }
1605
1606         if (seg_desc.s) {
1607                 /* mark segment as accessed */
1608                 seg_desc.type |= 1;
1609                 ret = write_segment_descriptor(ctxt, selector, &seg_desc);
1610                 if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
1611                         return ret;
1612         } else if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64) {
1613                 ret = ctxt->ops->read_std(ctxt, desc_addr+8, &base3,
1614                                 sizeof(base3), &ctxt->exception);
1615                 if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
1616                         return ret;
1617                 if (is_noncanonical_address(get_desc_base(&seg_desc) |
1618                                              ((u64)base3 << 32)))
1619                         return emulate_gp(ctxt, 0);
1620         }
1621 load:
1622         ctxt->ops->set_segment(ctxt, selector, &seg_desc, base3, seg);
1623         if (desc)
1624                 *desc = seg_desc;
1625         return X86EMUL_CONTINUE;
1626 exception:
1627         return emulate_exception(ctxt, err_vec, err_code, true);
1628 }
1629
1630 static int load_segment_descriptor(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1631                                    u16 selector, int seg)
1632 {
1633         u8 cpl = ctxt->ops->cpl(ctxt);
1634         return __load_segment_descriptor(ctxt, selector, seg, cpl, false, NULL);
1635 }
1636
1637 static void write_register_operand(struct operand *op)
1638 {
1639         /* The 4-byte case *is* correct: in 64-bit mode we zero-extend. */
1640         switch (op->bytes) {
1641         case 1:
1642                 *(u8 *)op->addr.reg = (u8)op->val;
1643                 break;
1644         case 2:
1645                 *(u16 *)op->addr.reg = (u16)op->val;
1646                 break;
1647         case 4:
1648                 *op->addr.reg = (u32)op->val;
1649                 break;  /* 64b: zero-extend */
1650         case 8:
1651                 *op->addr.reg = op->val;
1652                 break;
1653         }
1654 }
1655
1656 static int writeback(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, struct operand *op)
1657 {
1658         switch (op->type) {
1659         case OP_REG:
1660                 write_register_operand(op);
1661                 break;
1662         case OP_MEM:
1663                 if (ctxt->lock_prefix)
1664                         return segmented_cmpxchg(ctxt,
1665                                                  op->addr.mem,
1666                                                  &op->orig_val,
1667                                                  &op->val,
1668                                                  op->bytes);
1669                 else
1670                         return segmented_write(ctxt,
1671                                                op->addr.mem,
1672                                                &op->val,
1673                                                op->bytes);
1674                 break;
1675         case OP_MEM_STR:
1676                 return segmented_write(ctxt,
1677                                        op->addr.mem,
1678                                        op->data,
1679                                        op->bytes * op->count);
1680                 break;
1681         case OP_XMM:
1682                 write_sse_reg(ctxt, &op->vec_val, op->addr.xmm);
1683                 break;
1684         case OP_MM:
1685                 write_mmx_reg(ctxt, &op->mm_val, op->addr.mm);
1686                 break;
1687         case OP_NONE:
1688                 /* no writeback */
1689                 break;
1690         default:
1691                 break;
1692         }
1693         return X86EMUL_CONTINUE;
1694 }
1695
1696 static int push(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, void *data, int bytes)
1697 {
1698         struct segmented_address addr;
1699
1700         rsp_increment(ctxt, -bytes);
1701         addr.ea = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RSP) & stack_mask(ctxt);
1702         addr.seg = VCPU_SREG_SS;
1703
1704         return segmented_write(ctxt, addr, data, bytes);
1705 }
1706
1707 static int em_push(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1708 {
1709         /* Disable writeback. */
1710         ctxt->dst.type = OP_NONE;
1711         return push(ctxt, &ctxt->src.val, ctxt->op_bytes);
1712 }
1713
1714 static int emulate_pop(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1715                        void *dest, int len)
1716 {
1717         int rc;
1718         struct segmented_address addr;
1719
1720         addr.ea = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RSP) & stack_mask(ctxt);
1721         addr.seg = VCPU_SREG_SS;
1722         rc = segmented_read(ctxt, addr, dest, len);
1723         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1724                 return rc;
1725
1726         rsp_increment(ctxt, len);
1727         return rc;
1728 }
1729
1730 static int em_pop(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1731 {
1732         return emulate_pop(ctxt, &ctxt->dst.val, ctxt->op_bytes);
1733 }
1734
1735 static int emulate_popf(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
1736                         void *dest, int len)
1737 {
1738         int rc;
1739         unsigned long val, change_mask;
1740         int iopl = (ctxt->eflags & X86_EFLAGS_IOPL) >> IOPL_SHIFT;
1741         int cpl = ctxt->ops->cpl(ctxt);
1742
1743         rc = emulate_pop(ctxt, &val, len);
1744         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1745                 return rc;
1746
1747         change_mask = EFLG_CF | EFLG_PF | EFLG_AF | EFLG_ZF | EFLG_SF | EFLG_OF
1748                 | EFLG_TF | EFLG_DF | EFLG_NT | EFLG_AC | EFLG_ID;
1749
1750         switch(ctxt->mode) {
1751         case X86EMUL_MODE_PROT64:
1752         case X86EMUL_MODE_PROT32:
1753         case X86EMUL_MODE_PROT16:
1754                 if (cpl == 0)
1755                         change_mask |= EFLG_IOPL;
1756                 if (cpl <= iopl)
1757                         change_mask |= EFLG_IF;
1758                 break;
1759         case X86EMUL_MODE_VM86:
1760                 if (iopl < 3)
1761                         return emulate_gp(ctxt, 0);
1762                 change_mask |= EFLG_IF;
1763                 break;
1764         default: /* real mode */
1765                 change_mask |= (EFLG_IOPL | EFLG_IF);
1766                 break;
1767         }
1768
1769         *(unsigned long *)dest =
1770                 (ctxt->eflags & ~change_mask) | (val & change_mask);
1771
1772         return rc;
1773 }
1774
1775 static int em_popf(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1776 {
1777         ctxt->dst.type = OP_REG;
1778         ctxt->dst.addr.reg = &ctxt->eflags;
1779         ctxt->dst.bytes = ctxt->op_bytes;
1780         return emulate_popf(ctxt, &ctxt->dst.val, ctxt->op_bytes);
1781 }
1782
1783 static int em_enter(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1784 {
1785         int rc;
1786         unsigned frame_size = ctxt->src.val;
1787         unsigned nesting_level = ctxt->src2.val & 31;
1788         ulong rbp;
1789
1790         if (nesting_level)
1791                 return X86EMUL_UNHANDLEABLE;
1792
1793         rbp = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RBP);
1794         rc = push(ctxt, &rbp, stack_size(ctxt));
1795         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1796                 return rc;
1797         assign_masked(reg_rmw(ctxt, VCPU_REGS_RBP), reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RSP),
1798                       stack_mask(ctxt));
1799         assign_masked(reg_rmw(ctxt, VCPU_REGS_RSP),
1800                       reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RSP) - frame_size,
1801                       stack_mask(ctxt));
1802         return X86EMUL_CONTINUE;
1803 }
1804
1805 static int em_leave(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1806 {
1807         assign_masked(reg_rmw(ctxt, VCPU_REGS_RSP), reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RBP),
1808                       stack_mask(ctxt));
1809         return emulate_pop(ctxt, reg_rmw(ctxt, VCPU_REGS_RBP), ctxt->op_bytes);
1810 }
1811
1812 static int em_push_sreg(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1813 {
1814         int seg = ctxt->src2.val;
1815
1816         ctxt->src.val = get_segment_selector(ctxt, seg);
1817         if (ctxt->op_bytes == 4) {
1818                 rsp_increment(ctxt, -2);
1819                 ctxt->op_bytes = 2;
1820         }
1821
1822         return em_push(ctxt);
1823 }
1824
1825 static int em_pop_sreg(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1826 {
1827         int seg = ctxt->src2.val;
1828         unsigned long selector;
1829         int rc;
1830
1831         rc = emulate_pop(ctxt, &selector, ctxt->op_bytes);
1832         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1833                 return rc;
1834
1835         if (ctxt->modrm_reg == VCPU_SREG_SS)
1836                 ctxt->interruptibility = KVM_X86_SHADOW_INT_MOV_SS;
1837
1838         rc = load_segment_descriptor(ctxt, (u16)selector, seg);
1839         return rc;
1840 }
1841
1842 static int em_pusha(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1843 {
1844         unsigned long old_esp = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RSP);
1845         int rc = X86EMUL_CONTINUE;
1846         int reg = VCPU_REGS_RAX;
1847
1848         while (reg <= VCPU_REGS_RDI) {
1849                 (reg == VCPU_REGS_RSP) ?
1850                 (ctxt->src.val = old_esp) : (ctxt->src.val = reg_read(ctxt, reg));
1851
1852                 rc = em_push(ctxt);
1853                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1854                         return rc;
1855
1856                 ++reg;
1857         }
1858
1859         return rc;
1860 }
1861
1862 static int em_pushf(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1863 {
1864         ctxt->src.val = (unsigned long)ctxt->eflags & ~EFLG_VM;
1865         return em_push(ctxt);
1866 }
1867
1868 static int em_popa(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1869 {
1870         int rc = X86EMUL_CONTINUE;
1871         int reg = VCPU_REGS_RDI;
1872
1873         while (reg >= VCPU_REGS_RAX) {
1874                 if (reg == VCPU_REGS_RSP) {
1875                         rsp_increment(ctxt, ctxt->op_bytes);
1876                         --reg;
1877                 }
1878
1879                 rc = emulate_pop(ctxt, reg_rmw(ctxt, reg), ctxt->op_bytes);
1880                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1881                         break;
1882                 --reg;
1883         }
1884         return rc;
1885 }
1886
1887 static int __emulate_int_real(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int irq)
1888 {
1889         const struct x86_emulate_ops *ops = ctxt->ops;
1890         int rc;
1891         struct desc_ptr dt;
1892         gva_t cs_addr;
1893         gva_t eip_addr;
1894         u16 cs, eip;
1895
1896         /* TODO: Add limit checks */
1897         ctxt->src.val = ctxt->eflags;
1898         rc = em_push(ctxt);
1899         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1900                 return rc;
1901
1902         ctxt->eflags &= ~(EFLG_IF | EFLG_TF | EFLG_AC);
1903
1904         ctxt->src.val = get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_CS);
1905         rc = em_push(ctxt);
1906         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1907                 return rc;
1908
1909         ctxt->src.val = ctxt->_eip;
1910         rc = em_push(ctxt);
1911         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1912                 return rc;
1913
1914         ops->get_idt(ctxt, &dt);
1915
1916         eip_addr = dt.address + (irq << 2);
1917         cs_addr = dt.address + (irq << 2) + 2;
1918
1919         rc = ops->read_std(ctxt, cs_addr, &cs, 2, &ctxt->exception);
1920         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1921                 return rc;
1922
1923         rc = ops->read_std(ctxt, eip_addr, &eip, 2, &ctxt->exception);
1924         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1925                 return rc;
1926
1927         rc = load_segment_descriptor(ctxt, cs, VCPU_SREG_CS);
1928         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1929                 return rc;
1930
1931         ctxt->_eip = eip;
1932
1933         return rc;
1934 }
1935
1936 int emulate_int_real(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int irq)
1937 {
1938         int rc;
1939
1940         invalidate_registers(ctxt);
1941         rc = __emulate_int_real(ctxt, irq);
1942         if (rc == X86EMUL_CONTINUE)
1943                 writeback_registers(ctxt);
1944         return rc;
1945 }
1946
1947 static int emulate_int(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int irq)
1948 {
1949         switch(ctxt->mode) {
1950         case X86EMUL_MODE_REAL:
1951                 return __emulate_int_real(ctxt, irq);
1952         case X86EMUL_MODE_VM86:
1953         case X86EMUL_MODE_PROT16:
1954         case X86EMUL_MODE_PROT32:
1955         case X86EMUL_MODE_PROT64:
1956         default:
1957                 /* Protected mode interrupts unimplemented yet */
1958                 return X86EMUL_UNHANDLEABLE;
1959         }
1960 }
1961
1962 static int emulate_iret_real(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
1963 {
1964         int rc = X86EMUL_CONTINUE;
1965         unsigned long temp_eip = 0;
1966         unsigned long temp_eflags = 0;
1967         unsigned long cs = 0;
1968         unsigned long mask = EFLG_CF | EFLG_PF | EFLG_AF | EFLG_ZF | EFLG_SF | EFLG_TF |
1969                              EFLG_IF | EFLG_DF | EFLG_OF | EFLG_IOPL | EFLG_NT | EFLG_RF |
1970                              EFLG_AC | EFLG_ID | (1 << 1); /* Last one is the reserved bit */
1971         unsigned long vm86_mask = EFLG_VM | EFLG_VIF | EFLG_VIP;
1972
1973         /* TODO: Add stack limit check */
1974
1975         rc = emulate_pop(ctxt, &temp_eip, ctxt->op_bytes);
1976
1977         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1978                 return rc;
1979
1980         if (temp_eip & ~0xffff)
1981                 return emulate_gp(ctxt, 0);
1982
1983         rc = emulate_pop(ctxt, &cs, ctxt->op_bytes);
1984
1985         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1986                 return rc;
1987
1988         rc = emulate_pop(ctxt, &temp_eflags, ctxt->op_bytes);
1989
1990         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1991                 return rc;
1992
1993         rc = load_segment_descriptor(ctxt, (u16)cs, VCPU_SREG_CS);
1994
1995         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
1996                 return rc;
1997
1998         ctxt->_eip = temp_eip;
1999
2000
2001         if (ctxt->op_bytes == 4)
2002                 ctxt->eflags = ((temp_eflags & mask) | (ctxt->eflags & vm86_mask));
2003         else if (ctxt->op_bytes == 2) {
2004                 ctxt->eflags &= ~0xffff;
2005                 ctxt->eflags |= temp_eflags;
2006         }
2007
2008         ctxt->eflags &= ~EFLG_RESERVED_ZEROS_MASK; /* Clear reserved zeros */
2009         ctxt->eflags |= EFLG_RESERVED_ONE_MASK;
2010
2011         return rc;
2012 }
2013
2014 static int em_iret(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2015 {
2016         switch(ctxt->mode) {
2017         case X86EMUL_MODE_REAL:
2018                 return emulate_iret_real(ctxt);
2019         case X86EMUL_MODE_VM86:
2020         case X86EMUL_MODE_PROT16:
2021         case X86EMUL_MODE_PROT32:
2022         case X86EMUL_MODE_PROT64:
2023         default:
2024                 /* iret from protected mode unimplemented yet */
2025                 return X86EMUL_UNHANDLEABLE;
2026         }
2027 }
2028
2029 static int em_jmp_far(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2030 {
2031         int rc;
2032         unsigned short sel, old_sel;
2033         struct desc_struct old_desc, new_desc;
2034         const struct x86_emulate_ops *ops = ctxt->ops;
2035         u8 cpl = ctxt->ops->cpl(ctxt);
2036
2037         /* Assignment of RIP may only fail in 64-bit mode */
2038         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64)
2039                 ops->get_segment(ctxt, &old_sel, &old_desc, NULL,
2040                                  VCPU_SREG_CS);
2041
2042         memcpy(&sel, ctxt->src.valptr + ctxt->op_bytes, 2);
2043
2044         rc = __load_segment_descriptor(ctxt, sel, VCPU_SREG_CS, cpl, false,
2045                                        &new_desc);
2046         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2047                 return rc;
2048
2049         rc = assign_eip_far(ctxt, ctxt->src.val, &new_desc);
2050         if (rc != X86EMUL_CONTINUE) {
2051                 WARN_ON(ctxt->mode != X86EMUL_MODE_PROT64);
2052                 /* assigning eip failed; restore the old cs */
2053                 ops->set_segment(ctxt, old_sel, &old_desc, 0, VCPU_SREG_CS);
2054                 return rc;
2055         }
2056         return rc;
2057 }
2058
2059 static int em_jmp_abs(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2060 {
2061         return assign_eip_near(ctxt, ctxt->src.val);
2062 }
2063
2064 static int em_call_near_abs(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2065 {
2066         int rc;
2067         long int old_eip;
2068
2069         old_eip = ctxt->_eip;
2070         rc = assign_eip_near(ctxt, ctxt->src.val);
2071         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2072                 return rc;
2073         ctxt->src.val = old_eip;
2074         rc = em_push(ctxt);
2075         return rc;
2076 }
2077
2078 static int em_cmpxchg8b(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2079 {
2080         u64 old = ctxt->dst.orig_val64;
2081
2082         if (ctxt->dst.bytes == 16)
2083                 return X86EMUL_UNHANDLEABLE;
2084
2085         if (((u32) (old >> 0) != (u32) reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RAX)) ||
2086             ((u32) (old >> 32) != (u32) reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RDX))) {
2087                 *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RAX) = (u32) (old >> 0);
2088                 *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RDX) = (u32) (old >> 32);
2089                 ctxt->eflags &= ~EFLG_ZF;
2090         } else {
2091                 ctxt->dst.val64 = ((u64)reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RCX) << 32) |
2092                         (u32) reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RBX);
2093
2094                 ctxt->eflags |= EFLG_ZF;
2095         }
2096         return X86EMUL_CONTINUE;
2097 }
2098
2099 static int em_ret(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2100 {
2101         int rc;
2102         unsigned long eip;
2103
2104         rc = emulate_pop(ctxt, &eip, ctxt->op_bytes);
2105         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2106                 return rc;
2107
2108         return assign_eip_near(ctxt, eip);
2109 }
2110
2111 static int em_ret_far(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2112 {
2113         int rc;
2114         unsigned long eip, cs;
2115         u16 old_cs;
2116         int cpl = ctxt->ops->cpl(ctxt);
2117         struct desc_struct old_desc, new_desc;
2118         const struct x86_emulate_ops *ops = ctxt->ops;
2119
2120         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64)
2121                 ops->get_segment(ctxt, &old_cs, &old_desc, NULL,
2122                                  VCPU_SREG_CS);
2123
2124         rc = emulate_pop(ctxt, &eip, ctxt->op_bytes);
2125         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2126                 return rc;
2127         rc = emulate_pop(ctxt, &cs, ctxt->op_bytes);
2128         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2129                 return rc;
2130         /* Outer-privilege level return is not implemented */
2131         if (ctxt->mode >= X86EMUL_MODE_PROT16 && (cs & 3) > cpl)
2132                 return X86EMUL_UNHANDLEABLE;
2133         rc = __load_segment_descriptor(ctxt, (u16)cs, VCPU_SREG_CS, cpl, false,
2134                                        &new_desc);
2135         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2136                 return rc;
2137         rc = assign_eip_far(ctxt, eip, &new_desc);
2138         if (rc != X86EMUL_CONTINUE) {
2139                 WARN_ON(ctxt->mode != X86EMUL_MODE_PROT64);
2140                 ops->set_segment(ctxt, old_cs, &old_desc, 0, VCPU_SREG_CS);
2141         }
2142         return rc;
2143 }
2144
2145 static int em_ret_far_imm(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2146 {
2147         int rc;
2148
2149         rc = em_ret_far(ctxt);
2150         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2151                 return rc;
2152         rsp_increment(ctxt, ctxt->src.val);
2153         return X86EMUL_CONTINUE;
2154 }
2155
2156 static int em_cmpxchg(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2157 {
2158         /* Save real source value, then compare EAX against destination. */
2159         ctxt->dst.orig_val = ctxt->dst.val;
2160         ctxt->dst.val = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RAX);
2161         ctxt->src.orig_val = ctxt->src.val;
2162         ctxt->src.val = ctxt->dst.orig_val;
2163         fastop(ctxt, em_cmp);
2164
2165         if (ctxt->eflags & EFLG_ZF) {
2166                 /* Success: write back to memory. */
2167                 ctxt->dst.val = ctxt->src.orig_val;
2168         } else {
2169                 /* Failure: write the value we saw to EAX. */
2170                 ctxt->dst.type = OP_REG;
2171                 ctxt->dst.addr.reg = reg_rmw(ctxt, VCPU_REGS_RAX);
2172                 ctxt->dst.val = ctxt->dst.orig_val;
2173         }
2174         return X86EMUL_CONTINUE;
2175 }
2176
2177 static int em_lseg(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2178 {
2179         int seg = ctxt->src2.val;
2180         unsigned short sel;
2181         int rc;
2182
2183         memcpy(&sel, ctxt->src.valptr + ctxt->op_bytes, 2);
2184
2185         rc = load_segment_descriptor(ctxt, sel, seg);
2186         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2187                 return rc;
2188
2189         ctxt->dst.val = ctxt->src.val;
2190         return rc;
2191 }
2192
2193 static void
2194 setup_syscalls_segments(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
2195                         struct desc_struct *cs, struct desc_struct *ss)
2196 {
2197         cs->l = 0;              /* will be adjusted later */
2198         set_desc_base(cs, 0);   /* flat segment */
2199         cs->g = 1;              /* 4kb granularity */
2200         set_desc_limit(cs, 0xfffff);    /* 4GB limit */
2201         cs->type = 0x0b;        /* Read, Execute, Accessed */
2202         cs->s = 1;
2203         cs->dpl = 0;            /* will be adjusted later */
2204         cs->p = 1;
2205         cs->d = 1;
2206         cs->avl = 0;
2207
2208         set_desc_base(ss, 0);   /* flat segment */
2209         set_desc_limit(ss, 0xfffff);    /* 4GB limit */
2210         ss->g = 1;              /* 4kb granularity */
2211         ss->s = 1;
2212         ss->type = 0x03;        /* Read/Write, Accessed */
2213         ss->d = 1;              /* 32bit stack segment */
2214         ss->dpl = 0;
2215         ss->p = 1;
2216         ss->l = 0;
2217         ss->avl = 0;
2218 }
2219
2220 static bool vendor_intel(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2221 {
2222         u32 eax, ebx, ecx, edx;
2223
2224         eax = ecx = 0;
2225         ctxt->ops->get_cpuid(ctxt, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
2226         return ebx == X86EMUL_CPUID_VENDOR_GenuineIntel_ebx
2227                 && ecx == X86EMUL_CPUID_VENDOR_GenuineIntel_ecx
2228                 && edx == X86EMUL_CPUID_VENDOR_GenuineIntel_edx;
2229 }
2230
2231 static bool em_syscall_is_enabled(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2232 {
2233         const struct x86_emulate_ops *ops = ctxt->ops;
2234         u32 eax, ebx, ecx, edx;
2235
2236         /*
2237          * syscall should always be enabled in longmode - so only become
2238          * vendor specific (cpuid) if other modes are active...
2239          */
2240         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64)
2241                 return true;
2242
2243         eax = 0x00000000;
2244         ecx = 0x00000000;
2245         ops->get_cpuid(ctxt, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
2246         /*
2247          * Intel ("GenuineIntel")
2248          * remark: Intel CPUs only support "syscall" in 64bit
2249          * longmode. Also an 64bit guest with a
2250          * 32bit compat-app running will #UD !! While this
2251          * behaviour can be fixed (by emulating) into AMD
2252          * response - CPUs of AMD can't behave like Intel.
2253          */
2254         if (ebx == X86EMUL_CPUID_VENDOR_GenuineIntel_ebx &&
2255             ecx == X86EMUL_CPUID_VENDOR_GenuineIntel_ecx &&
2256             edx == X86EMUL_CPUID_VENDOR_GenuineIntel_edx)
2257                 return false;
2258
2259         /* AMD ("AuthenticAMD") */
2260         if (ebx == X86EMUL_CPUID_VENDOR_AuthenticAMD_ebx &&
2261             ecx == X86EMUL_CPUID_VENDOR_AuthenticAMD_ecx &&
2262             edx == X86EMUL_CPUID_VENDOR_AuthenticAMD_edx)
2263                 return true;
2264
2265         /* AMD ("AMDisbetter!") */
2266         if (ebx == X86EMUL_CPUID_VENDOR_AMDisbetterI_ebx &&
2267             ecx == X86EMUL_CPUID_VENDOR_AMDisbetterI_ecx &&
2268             edx == X86EMUL_CPUID_VENDOR_AMDisbetterI_edx)
2269                 return true;
2270
2271         /* default: (not Intel, not AMD), apply Intel's stricter rules... */
2272         return false;
2273 }
2274
2275 static int em_syscall(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2276 {
2277         const struct x86_emulate_ops *ops = ctxt->ops;
2278         struct desc_struct cs, ss;
2279         u64 msr_data;
2280         u16 cs_sel, ss_sel;
2281         u64 efer = 0;
2282
2283         /* syscall is not available in real mode */
2284         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_REAL ||
2285             ctxt->mode == X86EMUL_MODE_VM86)
2286                 return emulate_ud(ctxt);
2287
2288         if (!(em_syscall_is_enabled(ctxt)))
2289                 return emulate_ud(ctxt);
2290
2291         ops->get_msr(ctxt, MSR_EFER, &efer);
2292         setup_syscalls_segments(ctxt, &cs, &ss);
2293
2294         if (!(efer & EFER_SCE))
2295                 return emulate_ud(ctxt);
2296
2297         ops->get_msr(ctxt, MSR_STAR, &msr_data);
2298         msr_data >>= 32;
2299         cs_sel = (u16)(msr_data & 0xfffc);
2300         ss_sel = (u16)(msr_data + 8);
2301
2302         if (efer & EFER_LMA) {
2303                 cs.d = 0;
2304                 cs.l = 1;
2305         }
2306         ops->set_segment(ctxt, cs_sel, &cs, 0, VCPU_SREG_CS);
2307         ops->set_segment(ctxt, ss_sel, &ss, 0, VCPU_SREG_SS);
2308
2309         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RCX) = ctxt->_eip;
2310         if (efer & EFER_LMA) {
2311 #ifdef CONFIG_X86_64
2312                 *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_R11) = ctxt->eflags;
2313
2314                 ops->get_msr(ctxt,
2315                              ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64 ?
2316                              MSR_LSTAR : MSR_CSTAR, &msr_data);
2317                 ctxt->_eip = msr_data;
2318
2319                 ops->get_msr(ctxt, MSR_SYSCALL_MASK, &msr_data);
2320                 ctxt->eflags &= ~msr_data;
2321                 ctxt->eflags |= EFLG_RESERVED_ONE_MASK;
2322 #endif
2323         } else {
2324                 /* legacy mode */
2325                 ops->get_msr(ctxt, MSR_STAR, &msr_data);
2326                 ctxt->_eip = (u32)msr_data;
2327
2328                 ctxt->eflags &= ~(EFLG_VM | EFLG_IF);
2329         }
2330
2331         return X86EMUL_CONTINUE;
2332 }
2333
2334 static int em_sysenter(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2335 {
2336         const struct x86_emulate_ops *ops = ctxt->ops;
2337         struct desc_struct cs, ss;
2338         u64 msr_data;
2339         u16 cs_sel, ss_sel;
2340         u64 efer = 0;
2341
2342         ops->get_msr(ctxt, MSR_EFER, &efer);
2343         /* inject #GP if in real mode */
2344         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_REAL)
2345                 return emulate_gp(ctxt, 0);
2346
2347         /*
2348          * Not recognized on AMD in compat mode (but is recognized in legacy
2349          * mode).
2350          */
2351         if ((ctxt->mode != X86EMUL_MODE_PROT64) && (efer & EFER_LMA)
2352             && !vendor_intel(ctxt))
2353                 return emulate_ud(ctxt);
2354
2355         /* sysenter/sysexit have not been tested in 64bit mode. */
2356         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64)
2357                 return X86EMUL_UNHANDLEABLE;
2358
2359         setup_syscalls_segments(ctxt, &cs, &ss);
2360
2361         ops->get_msr(ctxt, MSR_IA32_SYSENTER_CS, &msr_data);
2362         if ((msr_data & 0xfffc) == 0x0)
2363                 return emulate_gp(ctxt, 0);
2364
2365         ctxt->eflags &= ~(EFLG_VM | EFLG_IF);
2366         cs_sel = (u16)msr_data & ~SELECTOR_RPL_MASK;
2367         ss_sel = cs_sel + 8;
2368         if (efer & EFER_LMA) {
2369                 cs.d = 0;
2370                 cs.l = 1;
2371         }
2372
2373         ops->set_segment(ctxt, cs_sel, &cs, 0, VCPU_SREG_CS);
2374         ops->set_segment(ctxt, ss_sel, &ss, 0, VCPU_SREG_SS);
2375
2376         ops->get_msr(ctxt, MSR_IA32_SYSENTER_EIP, &msr_data);
2377         ctxt->_eip = (efer & EFER_LMA) ? msr_data : (u32)msr_data;
2378
2379         ops->get_msr(ctxt, MSR_IA32_SYSENTER_ESP, &msr_data);
2380         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RSP) = (efer & EFER_LMA) ? msr_data :
2381                                                               (u32)msr_data;
2382
2383         return X86EMUL_CONTINUE;
2384 }
2385
2386 static int em_sysexit(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2387 {
2388         const struct x86_emulate_ops *ops = ctxt->ops;
2389         struct desc_struct cs, ss;
2390         u64 msr_data, rcx, rdx;
2391         int usermode;
2392         u16 cs_sel = 0, ss_sel = 0;
2393
2394         /* inject #GP if in real mode or Virtual 8086 mode */
2395         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_REAL ||
2396             ctxt->mode == X86EMUL_MODE_VM86)
2397                 return emulate_gp(ctxt, 0);
2398
2399         setup_syscalls_segments(ctxt, &cs, &ss);
2400
2401         if ((ctxt->rex_prefix & 0x8) != 0x0)
2402                 usermode = X86EMUL_MODE_PROT64;
2403         else
2404                 usermode = X86EMUL_MODE_PROT32;
2405
2406         rcx = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RCX);
2407         rdx = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RDX);
2408
2409         cs.dpl = 3;
2410         ss.dpl = 3;
2411         ops->get_msr(ctxt, MSR_IA32_SYSENTER_CS, &msr_data);
2412         switch (usermode) {
2413         case X86EMUL_MODE_PROT32:
2414                 cs_sel = (u16)(msr_data + 16);
2415                 if ((msr_data & 0xfffc) == 0x0)
2416                         return emulate_gp(ctxt, 0);
2417                 ss_sel = (u16)(msr_data + 24);
2418                 rcx = (u32)rcx;
2419                 rdx = (u32)rdx;
2420                 break;
2421         case X86EMUL_MODE_PROT64:
2422                 cs_sel = (u16)(msr_data + 32);
2423                 if (msr_data == 0x0)
2424                         return emulate_gp(ctxt, 0);
2425                 ss_sel = cs_sel + 8;
2426                 cs.d = 0;
2427                 cs.l = 1;
2428                 if (is_noncanonical_address(rcx) ||
2429                     is_noncanonical_address(rdx))
2430                         return emulate_gp(ctxt, 0);
2431                 break;
2432         }
2433         cs_sel |= SELECTOR_RPL_MASK;
2434         ss_sel |= SELECTOR_RPL_MASK;
2435
2436         ops->set_segment(ctxt, cs_sel, &cs, 0, VCPU_SREG_CS);
2437         ops->set_segment(ctxt, ss_sel, &ss, 0, VCPU_SREG_SS);
2438
2439         ctxt->_eip = rdx;
2440         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RSP) = rcx;
2441
2442         return X86EMUL_CONTINUE;
2443 }
2444
2445 static bool emulator_bad_iopl(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2446 {
2447         int iopl;
2448         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_REAL)
2449                 return false;
2450         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_VM86)
2451                 return true;
2452         iopl = (ctxt->eflags & X86_EFLAGS_IOPL) >> IOPL_SHIFT;
2453         return ctxt->ops->cpl(ctxt) > iopl;
2454 }
2455
2456 static bool emulator_io_port_access_allowed(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
2457                                             u16 port, u16 len)
2458 {
2459         const struct x86_emulate_ops *ops = ctxt->ops;
2460         struct desc_struct tr_seg;
2461         u32 base3;
2462         int r;
2463         u16 tr, io_bitmap_ptr, perm, bit_idx = port & 0x7;
2464         unsigned mask = (1 << len) - 1;
2465         unsigned long base;
2466
2467         ops->get_segment(ctxt, &tr, &tr_seg, &base3, VCPU_SREG_TR);
2468         if (!tr_seg.p)
2469                 return false;
2470         if (desc_limit_scaled(&tr_seg) < 103)
2471                 return false;
2472         base = get_desc_base(&tr_seg);
2473 #ifdef CONFIG_X86_64
2474         base |= ((u64)base3) << 32;
2475 #endif
2476         r = ops->read_std(ctxt, base + 102, &io_bitmap_ptr, 2, NULL);
2477         if (r != X86EMUL_CONTINUE)
2478                 return false;
2479         if (io_bitmap_ptr + port/8 > desc_limit_scaled(&tr_seg))
2480                 return false;
2481         r = ops->read_std(ctxt, base + io_bitmap_ptr + port/8, &perm, 2, NULL);
2482         if (r != X86EMUL_CONTINUE)
2483                 return false;
2484         if ((perm >> bit_idx) & mask)
2485                 return false;
2486         return true;
2487 }
2488
2489 static bool emulator_io_permited(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
2490                                  u16 port, u16 len)
2491 {
2492         if (ctxt->perm_ok)
2493                 return true;
2494
2495         if (emulator_bad_iopl(ctxt))
2496                 if (!emulator_io_port_access_allowed(ctxt, port, len))
2497                         return false;
2498
2499         ctxt->perm_ok = true;
2500
2501         return true;
2502 }
2503
2504 static void save_state_to_tss16(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
2505                                 struct tss_segment_16 *tss)
2506 {
2507         tss->ip = ctxt->_eip;
2508         tss->flag = ctxt->eflags;
2509         tss->ax = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RAX);
2510         tss->cx = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RCX);
2511         tss->dx = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RDX);
2512         tss->bx = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RBX);
2513         tss->sp = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RSP);
2514         tss->bp = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RBP);
2515         tss->si = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RSI);
2516         tss->di = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RDI);
2517
2518         tss->es = get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_ES);
2519         tss->cs = get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_CS);
2520         tss->ss = get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_SS);
2521         tss->ds = get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_DS);
2522         tss->ldt = get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_LDTR);
2523 }
2524
2525 static int load_state_from_tss16(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
2526                                  struct tss_segment_16 *tss)
2527 {
2528         int ret;
2529         u8 cpl;
2530
2531         ctxt->_eip = tss->ip;
2532         ctxt->eflags = tss->flag | 2;
2533         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RAX) = tss->ax;
2534         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RCX) = tss->cx;
2535         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RDX) = tss->dx;
2536         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RBX) = tss->bx;
2537         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RSP) = tss->sp;
2538         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RBP) = tss->bp;
2539         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RSI) = tss->si;
2540         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RDI) = tss->di;
2541
2542         /*
2543          * SDM says that segment selectors are loaded before segment
2544          * descriptors
2545          */
2546         set_segment_selector(ctxt, tss->ldt, VCPU_SREG_LDTR);
2547         set_segment_selector(ctxt, tss->es, VCPU_SREG_ES);
2548         set_segment_selector(ctxt, tss->cs, VCPU_SREG_CS);
2549         set_segment_selector(ctxt, tss->ss, VCPU_SREG_SS);
2550         set_segment_selector(ctxt, tss->ds, VCPU_SREG_DS);
2551
2552         cpl = tss->cs & 3;
2553
2554         /*
2555          * Now load segment descriptors. If fault happens at this stage
2556          * it is handled in a context of new task
2557          */
2558         ret = __load_segment_descriptor(ctxt, tss->ldt, VCPU_SREG_LDTR, cpl,
2559                                         true, NULL);
2560         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2561                 return ret;
2562         ret = __load_segment_descriptor(ctxt, tss->es, VCPU_SREG_ES, cpl,
2563                                         true, NULL);
2564         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2565                 return ret;
2566         ret = __load_segment_descriptor(ctxt, tss->cs, VCPU_SREG_CS, cpl,
2567                                         true, NULL);
2568         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2569                 return ret;
2570         ret = __load_segment_descriptor(ctxt, tss->ss, VCPU_SREG_SS, cpl,
2571                                         true, NULL);
2572         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2573                 return ret;
2574         ret = __load_segment_descriptor(ctxt, tss->ds, VCPU_SREG_DS, cpl,
2575                                         true, NULL);
2576         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2577                 return ret;
2578
2579         return X86EMUL_CONTINUE;
2580 }
2581
2582 static int task_switch_16(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
2583                           u16 tss_selector, u16 old_tss_sel,
2584                           ulong old_tss_base, struct desc_struct *new_desc)
2585 {
2586         const struct x86_emulate_ops *ops = ctxt->ops;
2587         struct tss_segment_16 tss_seg;
2588         int ret;
2589         u32 new_tss_base = get_desc_base(new_desc);
2590
2591         ret = ops->read_std(ctxt, old_tss_base, &tss_seg, sizeof tss_seg,
2592                             &ctxt->exception);
2593         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2594                 return ret;
2595
2596         save_state_to_tss16(ctxt, &tss_seg);
2597
2598         ret = ops->write_std(ctxt, old_tss_base, &tss_seg, sizeof tss_seg,
2599                              &ctxt->exception);
2600         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2601                 return ret;
2602
2603         ret = ops->read_std(ctxt, new_tss_base, &tss_seg, sizeof tss_seg,
2604                             &ctxt->exception);
2605         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2606                 return ret;
2607
2608         if (old_tss_sel != 0xffff) {
2609                 tss_seg.prev_task_link = old_tss_sel;
2610
2611                 ret = ops->write_std(ctxt, new_tss_base,
2612                                      &tss_seg.prev_task_link,
2613                                      sizeof tss_seg.prev_task_link,
2614                                      &ctxt->exception);
2615                 if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2616                         return ret;
2617         }
2618
2619         return load_state_from_tss16(ctxt, &tss_seg);
2620 }
2621
2622 static void save_state_to_tss32(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
2623                                 struct tss_segment_32 *tss)
2624 {
2625         /* CR3 and ldt selector are not saved intentionally */
2626         tss->eip = ctxt->_eip;
2627         tss->eflags = ctxt->eflags;
2628         tss->eax = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RAX);
2629         tss->ecx = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RCX);
2630         tss->edx = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RDX);
2631         tss->ebx = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RBX);
2632         tss->esp = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RSP);
2633         tss->ebp = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RBP);
2634         tss->esi = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RSI);
2635         tss->edi = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RDI);
2636
2637         tss->es = get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_ES);
2638         tss->cs = get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_CS);
2639         tss->ss = get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_SS);
2640         tss->ds = get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_DS);
2641         tss->fs = get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_FS);
2642         tss->gs = get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_GS);
2643 }
2644
2645 static int load_state_from_tss32(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
2646                                  struct tss_segment_32 *tss)
2647 {
2648         int ret;
2649         u8 cpl;
2650
2651         if (ctxt->ops->set_cr(ctxt, 3, tss->cr3))
2652                 return emulate_gp(ctxt, 0);
2653         ctxt->_eip = tss->eip;
2654         ctxt->eflags = tss->eflags | 2;
2655
2656         /* General purpose registers */
2657         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RAX) = tss->eax;
2658         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RCX) = tss->ecx;
2659         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RDX) = tss->edx;
2660         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RBX) = tss->ebx;
2661         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RSP) = tss->esp;
2662         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RBP) = tss->ebp;
2663         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RSI) = tss->esi;
2664         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RDI) = tss->edi;
2665
2666         /*
2667          * SDM says that segment selectors are loaded before segment
2668          * descriptors.  This is important because CPL checks will
2669          * use CS.RPL.
2670          */
2671         set_segment_selector(ctxt, tss->ldt_selector, VCPU_SREG_LDTR);
2672         set_segment_selector(ctxt, tss->es, VCPU_SREG_ES);
2673         set_segment_selector(ctxt, tss->cs, VCPU_SREG_CS);
2674         set_segment_selector(ctxt, tss->ss, VCPU_SREG_SS);
2675         set_segment_selector(ctxt, tss->ds, VCPU_SREG_DS);
2676         set_segment_selector(ctxt, tss->fs, VCPU_SREG_FS);
2677         set_segment_selector(ctxt, tss->gs, VCPU_SREG_GS);
2678
2679         /*
2680          * If we're switching between Protected Mode and VM86, we need to make
2681          * sure to update the mode before loading the segment descriptors so
2682          * that the selectors are interpreted correctly.
2683          */
2684         if (ctxt->eflags & X86_EFLAGS_VM) {
2685                 ctxt->mode = X86EMUL_MODE_VM86;
2686                 cpl = 3;
2687         } else {
2688                 ctxt->mode = X86EMUL_MODE_PROT32;
2689                 cpl = tss->cs & 3;
2690         }
2691
2692         /*
2693          * Now load segment descriptors. If fault happenes at this stage
2694          * it is handled in a context of new task
2695          */
2696         ret = __load_segment_descriptor(ctxt, tss->ldt_selector, VCPU_SREG_LDTR,
2697                                         cpl, true, NULL);
2698         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2699                 return ret;
2700         ret = __load_segment_descriptor(ctxt, tss->es, VCPU_SREG_ES, cpl,
2701                                         true, NULL);
2702         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2703                 return ret;
2704         ret = __load_segment_descriptor(ctxt, tss->cs, VCPU_SREG_CS, cpl,
2705                                         true, NULL);
2706         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2707                 return ret;
2708         ret = __load_segment_descriptor(ctxt, tss->ss, VCPU_SREG_SS, cpl,
2709                                         true, NULL);
2710         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2711                 return ret;
2712         ret = __load_segment_descriptor(ctxt, tss->ds, VCPU_SREG_DS, cpl,
2713                                         true, NULL);
2714         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2715                 return ret;
2716         ret = __load_segment_descriptor(ctxt, tss->fs, VCPU_SREG_FS, cpl,
2717                                         true, NULL);
2718         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2719                 return ret;
2720         ret = __load_segment_descriptor(ctxt, tss->gs, VCPU_SREG_GS, cpl,
2721                                         true, NULL);
2722         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2723                 return ret;
2724
2725         return X86EMUL_CONTINUE;
2726 }
2727
2728 static int task_switch_32(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
2729                           u16 tss_selector, u16 old_tss_sel,
2730                           ulong old_tss_base, struct desc_struct *new_desc)
2731 {
2732         const struct x86_emulate_ops *ops = ctxt->ops;
2733         struct tss_segment_32 tss_seg;
2734         int ret;
2735         u32 new_tss_base = get_desc_base(new_desc);
2736         u32 eip_offset = offsetof(struct tss_segment_32, eip);
2737         u32 ldt_sel_offset = offsetof(struct tss_segment_32, ldt_selector);
2738
2739         ret = ops->read_std(ctxt, old_tss_base, &tss_seg, sizeof tss_seg,
2740                             &ctxt->exception);
2741         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2742                 /* FIXME: need to provide precise fault address */
2743                 return ret;
2744
2745         save_state_to_tss32(ctxt, &tss_seg);
2746
2747         /* Only GP registers and segment selectors are saved */
2748         ret = ops->write_std(ctxt, old_tss_base + eip_offset, &tss_seg.eip,
2749                              ldt_sel_offset - eip_offset, &ctxt->exception);
2750         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2751                 /* FIXME: need to provide precise fault address */
2752                 return ret;
2753
2754         ret = ops->read_std(ctxt, new_tss_base, &tss_seg, sizeof tss_seg,
2755                             &ctxt->exception);
2756         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2757                 /* FIXME: need to provide precise fault address */
2758                 return ret;
2759
2760         if (old_tss_sel != 0xffff) {
2761                 tss_seg.prev_task_link = old_tss_sel;
2762
2763                 ret = ops->write_std(ctxt, new_tss_base,
2764                                      &tss_seg.prev_task_link,
2765                                      sizeof tss_seg.prev_task_link,
2766                                      &ctxt->exception);
2767                 if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2768                         /* FIXME: need to provide precise fault address */
2769                         return ret;
2770         }
2771
2772         return load_state_from_tss32(ctxt, &tss_seg);
2773 }
2774
2775 static int emulator_do_task_switch(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
2776                                    u16 tss_selector, int idt_index, int reason,
2777                                    bool has_error_code, u32 error_code)
2778 {
2779         const struct x86_emulate_ops *ops = ctxt->ops;
2780         struct desc_struct curr_tss_desc, next_tss_desc;
2781         int ret;
2782         u16 old_tss_sel = get_segment_selector(ctxt, VCPU_SREG_TR);
2783         ulong old_tss_base =
2784                 ops->get_cached_segment_base(ctxt, VCPU_SREG_TR);
2785         u32 desc_limit;
2786         ulong desc_addr;
2787
2788         /* FIXME: old_tss_base == ~0 ? */
2789
2790         ret = read_segment_descriptor(ctxt, tss_selector, &next_tss_desc, &desc_addr);
2791         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2792                 return ret;
2793         ret = read_segment_descriptor(ctxt, old_tss_sel, &curr_tss_desc, &desc_addr);
2794         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2795                 return ret;
2796
2797         /* FIXME: check that next_tss_desc is tss */
2798
2799         /*
2800          * Check privileges. The three cases are task switch caused by...
2801          *
2802          * 1. jmp/call/int to task gate: Check against DPL of the task gate
2803          * 2. Exception/IRQ/iret: No check is performed
2804          * 3. jmp/call to TSS/task-gate: No check is performed since the
2805          *    hardware checks it before exiting.
2806          */
2807         if (reason == TASK_SWITCH_GATE) {
2808                 if (idt_index != -1) {
2809                         /* Software interrupts */
2810                         struct desc_struct task_gate_desc;
2811                         int dpl;
2812
2813                         ret = read_interrupt_descriptor(ctxt, idt_index,
2814                                                         &task_gate_desc);
2815                         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2816                                 return ret;
2817
2818                         dpl = task_gate_desc.dpl;
2819                         if ((tss_selector & 3) > dpl || ops->cpl(ctxt) > dpl)
2820                                 return emulate_gp(ctxt, (idt_index << 3) | 0x2);
2821                 }
2822         }
2823
2824         desc_limit = desc_limit_scaled(&next_tss_desc);
2825         if (!next_tss_desc.p ||
2826             ((desc_limit < 0x67 && (next_tss_desc.type & 8)) ||
2827              desc_limit < 0x2b)) {
2828                 return emulate_ts(ctxt, tss_selector & 0xfffc);
2829         }
2830
2831         if (reason == TASK_SWITCH_IRET || reason == TASK_SWITCH_JMP) {
2832                 curr_tss_desc.type &= ~(1 << 1); /* clear busy flag */
2833                 write_segment_descriptor(ctxt, old_tss_sel, &curr_tss_desc);
2834         }
2835
2836         if (reason == TASK_SWITCH_IRET)
2837                 ctxt->eflags = ctxt->eflags & ~X86_EFLAGS_NT;
2838
2839         /* set back link to prev task only if NT bit is set in eflags
2840            note that old_tss_sel is not used after this point */
2841         if (reason != TASK_SWITCH_CALL && reason != TASK_SWITCH_GATE)
2842                 old_tss_sel = 0xffff;
2843
2844         if (next_tss_desc.type & 8)
2845                 ret = task_switch_32(ctxt, tss_selector, old_tss_sel,
2846                                      old_tss_base, &next_tss_desc);
2847         else
2848                 ret = task_switch_16(ctxt, tss_selector, old_tss_sel,
2849                                      old_tss_base, &next_tss_desc);
2850         if (ret != X86EMUL_CONTINUE)
2851                 return ret;
2852
2853         if (reason == TASK_SWITCH_CALL || reason == TASK_SWITCH_GATE)
2854                 ctxt->eflags = ctxt->eflags | X86_EFLAGS_NT;
2855
2856         if (reason != TASK_SWITCH_IRET) {
2857                 next_tss_desc.type |= (1 << 1); /* set busy flag */
2858                 write_segment_descriptor(ctxt, tss_selector, &next_tss_desc);
2859         }
2860
2861         ops->set_cr(ctxt, 0,  ops->get_cr(ctxt, 0) | X86_CR0_TS);
2862         ops->set_segment(ctxt, tss_selector, &next_tss_desc, 0, VCPU_SREG_TR);
2863
2864         if (has_error_code) {
2865                 ctxt->op_bytes = ctxt->ad_bytes = (next_tss_desc.type & 8) ? 4 : 2;
2866                 ctxt->lock_prefix = 0;
2867                 ctxt->src.val = (unsigned long) error_code;
2868                 ret = em_push(ctxt);
2869         }
2870
2871         return ret;
2872 }
2873
2874 int emulator_task_switch(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
2875                          u16 tss_selector, int idt_index, int reason,
2876                          bool has_error_code, u32 error_code)
2877 {
2878         int rc;
2879
2880         invalidate_registers(ctxt);
2881         ctxt->_eip = ctxt->eip;
2882         ctxt->dst.type = OP_NONE;
2883
2884         rc = emulator_do_task_switch(ctxt, tss_selector, idt_index, reason,
2885                                      has_error_code, error_code);
2886
2887         if (rc == X86EMUL_CONTINUE) {
2888                 ctxt->eip = ctxt->_eip;
2889                 writeback_registers(ctxt);
2890         }
2891
2892         return (rc == X86EMUL_UNHANDLEABLE) ? EMULATION_FAILED : EMULATION_OK;
2893 }
2894
2895 static void string_addr_inc(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, int reg,
2896                 struct operand *op)
2897 {
2898         int df = (ctxt->eflags & EFLG_DF) ? -op->count : op->count;
2899
2900         register_address_increment(ctxt, reg, df * op->bytes);
2901         op->addr.mem.ea = register_address(ctxt, reg);
2902 }
2903
2904 static int em_das(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2905 {
2906         u8 al, old_al;
2907         bool af, cf, old_cf;
2908
2909         cf = ctxt->eflags & X86_EFLAGS_CF;
2910         al = ctxt->dst.val;
2911
2912         old_al = al;
2913         old_cf = cf;
2914         cf = false;
2915         af = ctxt->eflags & X86_EFLAGS_AF;
2916         if ((al & 0x0f) > 9 || af) {
2917                 al -= 6;
2918                 cf = old_cf | (al >= 250);
2919                 af = true;
2920         } else {
2921                 af = false;
2922         }
2923         if (old_al > 0x99 || old_cf) {
2924                 al -= 0x60;
2925                 cf = true;
2926         }
2927
2928         ctxt->dst.val = al;
2929         /* Set PF, ZF, SF */
2930         ctxt->src.type = OP_IMM;
2931         ctxt->src.val = 0;
2932         ctxt->src.bytes = 1;
2933         fastop(ctxt, em_or);
2934         ctxt->eflags &= ~(X86_EFLAGS_AF | X86_EFLAGS_CF);
2935         if (cf)
2936                 ctxt->eflags |= X86_EFLAGS_CF;
2937         if (af)
2938                 ctxt->eflags |= X86_EFLAGS_AF;
2939         return X86EMUL_CONTINUE;
2940 }
2941
2942 static int em_aam(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2943 {
2944         u8 al, ah;
2945
2946         if (ctxt->src.val == 0)
2947                 return emulate_de(ctxt);
2948
2949         al = ctxt->dst.val & 0xff;
2950         ah = al / ctxt->src.val;
2951         al %= ctxt->src.val;
2952
2953         ctxt->dst.val = (ctxt->dst.val & 0xffff0000) | al | (ah << 8);
2954
2955         /* Set PF, ZF, SF */
2956         ctxt->src.type = OP_IMM;
2957         ctxt->src.val = 0;
2958         ctxt->src.bytes = 1;
2959         fastop(ctxt, em_or);
2960
2961         return X86EMUL_CONTINUE;
2962 }
2963
2964 static int em_aad(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2965 {
2966         u8 al = ctxt->dst.val & 0xff;
2967         u8 ah = (ctxt->dst.val >> 8) & 0xff;
2968
2969         al = (al + (ah * ctxt->src.val)) & 0xff;
2970
2971         ctxt->dst.val = (ctxt->dst.val & 0xffff0000) | al;
2972
2973         /* Set PF, ZF, SF */
2974         ctxt->src.type = OP_IMM;
2975         ctxt->src.val = 0;
2976         ctxt->src.bytes = 1;
2977         fastop(ctxt, em_or);
2978
2979         return X86EMUL_CONTINUE;
2980 }
2981
2982 static int em_call(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2983 {
2984         int rc;
2985         long rel = ctxt->src.val;
2986
2987         ctxt->src.val = (unsigned long)ctxt->_eip;
2988         rc = jmp_rel(ctxt, rel);
2989         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
2990                 return rc;
2991         return em_push(ctxt);
2992 }
2993
2994 static int em_call_far(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
2995 {
2996         u16 sel, old_cs;
2997         ulong old_eip;
2998         int rc;
2999         struct desc_struct old_desc, new_desc;
3000         const struct x86_emulate_ops *ops = ctxt->ops;
3001         int cpl = ctxt->ops->cpl(ctxt);
3002
3003         old_eip = ctxt->_eip;
3004         ops->get_segment(ctxt, &old_cs, &old_desc, NULL, VCPU_SREG_CS);
3005
3006         memcpy(&sel, ctxt->src.valptr + ctxt->op_bytes, 2);
3007         rc = __load_segment_descriptor(ctxt, sel, VCPU_SREG_CS, cpl, false,
3008                                        &new_desc);
3009         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
3010                 return X86EMUL_CONTINUE;
3011
3012         rc = assign_eip_far(ctxt, ctxt->src.val, &new_desc);
3013         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
3014                 goto fail;
3015
3016         ctxt->src.val = old_cs;
3017         rc = em_push(ctxt);
3018         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
3019                 goto fail;
3020
3021         ctxt->src.val = old_eip;
3022         rc = em_push(ctxt);
3023         /* If we failed, we tainted the memory, but the very least we should
3024            restore cs */
3025         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
3026                 goto fail;
3027         return rc;
3028 fail:
3029         ops->set_segment(ctxt, old_cs, &old_desc, 0, VCPU_SREG_CS);
3030         return rc;
3031
3032 }
3033
3034 static int em_ret_near_imm(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3035 {
3036         int rc;
3037         unsigned long eip;
3038
3039         rc = emulate_pop(ctxt, &eip, ctxt->op_bytes);
3040         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
3041                 return rc;
3042         rc = assign_eip_near(ctxt, eip);
3043         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
3044                 return rc;
3045         rsp_increment(ctxt, ctxt->src.val);
3046         return X86EMUL_CONTINUE;
3047 }
3048
3049 static int em_xchg(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3050 {
3051         /* Write back the register source. */
3052         ctxt->src.val = ctxt->dst.val;
3053         write_register_operand(&ctxt->src);
3054
3055         /* Write back the memory destination with implicit LOCK prefix. */
3056         ctxt->dst.val = ctxt->src.orig_val;
3057         ctxt->lock_prefix = 1;
3058         return X86EMUL_CONTINUE;
3059 }
3060
3061 static int em_imul_3op(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3062 {
3063         ctxt->dst.val = ctxt->src2.val;
3064         return fastop(ctxt, em_imul);
3065 }
3066
3067 static int em_cwd(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3068 {
3069         ctxt->dst.type = OP_REG;
3070         ctxt->dst.bytes = ctxt->src.bytes;
3071         ctxt->dst.addr.reg = reg_rmw(ctxt, VCPU_REGS_RDX);
3072         ctxt->dst.val = ~((ctxt->src.val >> (ctxt->src.bytes * 8 - 1)) - 1);
3073
3074         return X86EMUL_CONTINUE;
3075 }
3076
3077 static int em_rdtsc(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3078 {
3079         u64 tsc = 0;
3080
3081         ctxt->ops->get_msr(ctxt, MSR_IA32_TSC, &tsc);
3082         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RAX) = (u32)tsc;
3083         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RDX) = tsc >> 32;
3084         return X86EMUL_CONTINUE;
3085 }
3086
3087 static int em_rdpmc(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3088 {
3089         u64 pmc;
3090
3091         if (ctxt->ops->read_pmc(ctxt, reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RCX), &pmc))
3092                 return emulate_gp(ctxt, 0);
3093         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RAX) = (u32)pmc;
3094         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RDX) = pmc >> 32;
3095         return X86EMUL_CONTINUE;
3096 }
3097
3098 static int em_mov(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3099 {
3100         memcpy(ctxt->dst.valptr, ctxt->src.valptr, sizeof(ctxt->src.valptr));
3101         return X86EMUL_CONTINUE;
3102 }
3103
3104 #define FFL(x) bit(X86_FEATURE_##x)
3105
3106 static int em_movbe(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3107 {
3108         u32 ebx, ecx, edx, eax = 1;
3109         u16 tmp;
3110
3111         /*
3112          * Check MOVBE is set in the guest-visible CPUID leaf.
3113          */
3114         ctxt->ops->get_cpuid(ctxt, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
3115         if (!(ecx & FFL(MOVBE)))
3116                 return emulate_ud(ctxt);
3117
3118         switch (ctxt->op_bytes) {
3119         case 2:
3120                 /*
3121                  * From MOVBE definition: "...When the operand size is 16 bits,
3122                  * the upper word of the destination register remains unchanged
3123                  * ..."
3124                  *
3125                  * Both casting ->valptr and ->val to u16 breaks strict aliasing
3126                  * rules so we have to do the operation almost per hand.
3127                  */
3128                 tmp = (u16)ctxt->src.val;
3129                 ctxt->dst.val &= ~0xffffUL;
3130                 ctxt->dst.val |= (unsigned long)swab16(tmp);
3131                 break;
3132         case 4:
3133                 ctxt->dst.val = swab32((u32)ctxt->src.val);
3134                 break;
3135         case 8:
3136                 ctxt->dst.val = swab64(ctxt->src.val);
3137                 break;
3138         default:
3139                 BUG();
3140         }
3141         return X86EMUL_CONTINUE;
3142 }
3143
3144 static int em_cr_write(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3145 {
3146         if (ctxt->ops->set_cr(ctxt, ctxt->modrm_reg, ctxt->src.val))
3147                 return emulate_gp(ctxt, 0);
3148
3149         /* Disable writeback. */
3150         ctxt->dst.type = OP_NONE;
3151         return X86EMUL_CONTINUE;
3152 }
3153
3154 static int em_dr_write(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3155 {
3156         unsigned long val;
3157
3158         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64)
3159                 val = ctxt->src.val & ~0ULL;
3160         else
3161                 val = ctxt->src.val & ~0U;
3162
3163         /* #UD condition is already handled. */
3164         if (ctxt->ops->set_dr(ctxt, ctxt->modrm_reg, val) < 0)
3165                 return emulate_gp(ctxt, 0);
3166
3167         /* Disable writeback. */
3168         ctxt->dst.type = OP_NONE;
3169         return X86EMUL_CONTINUE;
3170 }
3171
3172 static int em_wrmsr(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3173 {
3174         u64 msr_data;
3175
3176         msr_data = (u32)reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RAX)
3177                 | ((u64)reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RDX) << 32);
3178         if (ctxt->ops->set_msr(ctxt, reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RCX), msr_data))
3179                 return emulate_gp(ctxt, 0);
3180
3181         return X86EMUL_CONTINUE;
3182 }
3183
3184 static int em_rdmsr(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3185 {
3186         u64 msr_data;
3187
3188         if (ctxt->ops->get_msr(ctxt, reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RCX), &msr_data))
3189                 return emulate_gp(ctxt, 0);
3190
3191         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RAX) = (u32)msr_data;
3192         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RDX) = msr_data >> 32;
3193         return X86EMUL_CONTINUE;
3194 }
3195
3196 static int em_mov_rm_sreg(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3197 {
3198         if (ctxt->modrm_reg > VCPU_SREG_GS)
3199                 return emulate_ud(ctxt);
3200
3201         ctxt->dst.val = get_segment_selector(ctxt, ctxt->modrm_reg);
3202         if (ctxt->dst.bytes == 4 && ctxt->dst.type == OP_MEM)
3203                 ctxt->dst.bytes = 2;
3204         return X86EMUL_CONTINUE;
3205 }
3206
3207 static int em_mov_sreg_rm(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3208 {
3209         u16 sel = ctxt->src.val;
3210
3211         if (ctxt->modrm_reg == VCPU_SREG_CS || ctxt->modrm_reg > VCPU_SREG_GS)
3212                 return emulate_ud(ctxt);
3213
3214         if (ctxt->modrm_reg == VCPU_SREG_SS)
3215                 ctxt->interruptibility = KVM_X86_SHADOW_INT_MOV_SS;
3216
3217         /* Disable writeback. */
3218         ctxt->dst.type = OP_NONE;
3219         return load_segment_descriptor(ctxt, sel, ctxt->modrm_reg);
3220 }
3221
3222 static int em_lldt(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3223 {
3224         u16 sel = ctxt->src.val;
3225
3226         /* Disable writeback. */
3227         ctxt->dst.type = OP_NONE;
3228         return load_segment_descriptor(ctxt, sel, VCPU_SREG_LDTR);
3229 }
3230
3231 static int em_ltr(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3232 {
3233         u16 sel = ctxt->src.val;
3234
3235         /* Disable writeback. */
3236         ctxt->dst.type = OP_NONE;
3237         return load_segment_descriptor(ctxt, sel, VCPU_SREG_TR);
3238 }
3239
3240 static int em_invlpg(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3241 {
3242         int rc;
3243         ulong linear;
3244
3245         rc = linearize(ctxt, ctxt->src.addr.mem, 1, false, &linear);
3246         if (rc == X86EMUL_CONTINUE)
3247                 ctxt->ops->invlpg(ctxt, linear);
3248         /* Disable writeback. */
3249         ctxt->dst.type = OP_NONE;
3250         return X86EMUL_CONTINUE;
3251 }
3252
3253 static int em_clts(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3254 {
3255         ulong cr0;
3256
3257         cr0 = ctxt->ops->get_cr(ctxt, 0);
3258         cr0 &= ~X86_CR0_TS;
3259         ctxt->ops->set_cr(ctxt, 0, cr0);
3260         return X86EMUL_CONTINUE;
3261 }
3262
3263 static int em_vmcall(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3264 {
3265         int rc = ctxt->ops->fix_hypercall(ctxt);
3266
3267         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
3268                 return rc;
3269
3270         /* Let the processor re-execute the fixed hypercall */
3271         ctxt->_eip = ctxt->eip;
3272         /* Disable writeback. */
3273         ctxt->dst.type = OP_NONE;
3274         return X86EMUL_CONTINUE;
3275 }
3276
3277 static int emulate_store_desc_ptr(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
3278                                   void (*get)(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
3279                                               struct desc_ptr *ptr))
3280 {
3281         struct desc_ptr desc_ptr;
3282
3283         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64)
3284                 ctxt->op_bytes = 8;
3285         get(ctxt, &desc_ptr);
3286         if (ctxt->op_bytes == 2) {
3287                 ctxt->op_bytes = 4;
3288                 desc_ptr.address &= 0x00ffffff;
3289         }
3290         /* Disable writeback. */
3291         ctxt->dst.type = OP_NONE;
3292         return segmented_write(ctxt, ctxt->dst.addr.mem,
3293                                &desc_ptr, 2 + ctxt->op_bytes);
3294 }
3295
3296 static int em_sgdt(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3297 {
3298         return emulate_store_desc_ptr(ctxt, ctxt->ops->get_gdt);
3299 }
3300
3301 static int em_sidt(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3302 {
3303         return emulate_store_desc_ptr(ctxt, ctxt->ops->get_idt);
3304 }
3305
3306 static int em_lgdt_lidt(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, bool lgdt)
3307 {
3308         struct desc_ptr desc_ptr;
3309         int rc;
3310
3311         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64)
3312                 ctxt->op_bytes = 8;
3313         rc = read_descriptor(ctxt, ctxt->src.addr.mem,
3314                              &desc_ptr.size, &desc_ptr.address,
3315                              ctxt->op_bytes);
3316         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
3317                 return rc;
3318         if (ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64 &&
3319             is_noncanonical_address(desc_ptr.address))
3320                 return emulate_gp(ctxt, 0);
3321         if (lgdt)
3322                 ctxt->ops->set_gdt(ctxt, &desc_ptr);
3323         else
3324                 ctxt->ops->set_idt(ctxt, &desc_ptr);
3325         /* Disable writeback. */
3326         ctxt->dst.type = OP_NONE;
3327         return X86EMUL_CONTINUE;
3328 }
3329
3330 static int em_lgdt(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3331 {
3332         return em_lgdt_lidt(ctxt, true);
3333 }
3334
3335 static int em_vmmcall(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3336 {
3337         int rc;
3338
3339         rc = ctxt->ops->fix_hypercall(ctxt);
3340
3341         /* Disable writeback. */
3342         ctxt->dst.type = OP_NONE;
3343         return rc;
3344 }
3345
3346 static int em_lidt(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3347 {
3348         return em_lgdt_lidt(ctxt, false);
3349 }
3350
3351 static int em_smsw(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3352 {
3353         if (ctxt->dst.type == OP_MEM)
3354                 ctxt->dst.bytes = 2;
3355         ctxt->dst.val = ctxt->ops->get_cr(ctxt, 0);
3356         return X86EMUL_CONTINUE;
3357 }
3358
3359 static int em_lmsw(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3360 {
3361         ctxt->ops->set_cr(ctxt, 0, (ctxt->ops->get_cr(ctxt, 0) & ~0x0eul)
3362                           | (ctxt->src.val & 0x0f));
3363         ctxt->dst.type = OP_NONE;
3364         return X86EMUL_CONTINUE;
3365 }
3366
3367 static int em_loop(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3368 {
3369         int rc = X86EMUL_CONTINUE;
3370
3371         register_address_increment(ctxt, VCPU_REGS_RCX, -1);
3372         if ((address_mask(ctxt, reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RCX)) != 0) &&
3373             (ctxt->b == 0xe2 || test_cc(ctxt->b ^ 0x5, ctxt->eflags)))
3374                 rc = jmp_rel(ctxt, ctxt->src.val);
3375
3376         return rc;
3377 }
3378
3379 static int em_jcxz(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3380 {
3381         int rc = X86EMUL_CONTINUE;
3382
3383         if (address_mask(ctxt, reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RCX)) == 0)
3384                 rc = jmp_rel(ctxt, ctxt->src.val);
3385
3386         return rc;
3387 }
3388
3389 static int em_in(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3390 {
3391         if (!pio_in_emulated(ctxt, ctxt->dst.bytes, ctxt->src.val,
3392                              &ctxt->dst.val))
3393                 return X86EMUL_IO_NEEDED;
3394
3395         return X86EMUL_CONTINUE;
3396 }
3397
3398 static int em_out(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3399 {
3400         ctxt->ops->pio_out_emulated(ctxt, ctxt->src.bytes, ctxt->dst.val,
3401                                     &ctxt->src.val, 1);
3402         /* Disable writeback. */
3403         ctxt->dst.type = OP_NONE;
3404         return X86EMUL_CONTINUE;
3405 }
3406
3407 static int em_cli(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3408 {
3409         if (emulator_bad_iopl(ctxt))
3410                 return emulate_gp(ctxt, 0);
3411
3412         ctxt->eflags &= ~X86_EFLAGS_IF;
3413         return X86EMUL_CONTINUE;
3414 }
3415
3416 static int em_sti(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3417 {
3418         if (emulator_bad_iopl(ctxt))
3419                 return emulate_gp(ctxt, 0);
3420
3421         ctxt->interruptibility = KVM_X86_SHADOW_INT_STI;
3422         ctxt->eflags |= X86_EFLAGS_IF;
3423         return X86EMUL_CONTINUE;
3424 }
3425
3426 static int em_cpuid(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3427 {
3428         u32 eax, ebx, ecx, edx;
3429
3430         eax = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RAX);
3431         ecx = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RCX);
3432         ctxt->ops->get_cpuid(ctxt, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
3433         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RAX) = eax;
3434         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RBX) = ebx;
3435         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RCX) = ecx;
3436         *reg_write(ctxt, VCPU_REGS_RDX) = edx;
3437         return X86EMUL_CONTINUE;
3438 }
3439
3440 static int em_sahf(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3441 {
3442         u32 flags;
3443
3444         flags = EFLG_CF | EFLG_PF | EFLG_AF | EFLG_ZF | EFLG_SF;
3445         flags &= *reg_rmw(ctxt, VCPU_REGS_RAX) >> 8;
3446
3447         ctxt->eflags &= ~0xffUL;
3448         ctxt->eflags |= flags | X86_EFLAGS_FIXED;
3449         return X86EMUL_CONTINUE;
3450 }
3451
3452 static int em_lahf(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3453 {
3454         *reg_rmw(ctxt, VCPU_REGS_RAX) &= ~0xff00UL;
3455         *reg_rmw(ctxt, VCPU_REGS_RAX) |= (ctxt->eflags & 0xff) << 8;
3456         return X86EMUL_CONTINUE;
3457 }
3458
3459 static int em_bswap(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3460 {
3461         switch (ctxt->op_bytes) {
3462 #ifdef CONFIG_X86_64
3463         case 8:
3464                 asm("bswap %0" : "+r"(ctxt->dst.val));
3465                 break;
3466 #endif
3467         default:
3468                 asm("bswap %0" : "+r"(*(u32 *)&ctxt->dst.val));
3469                 break;
3470         }
3471         return X86EMUL_CONTINUE;
3472 }
3473
3474 static int em_clflush(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3475 {
3476         /* emulating clflush regardless of cpuid */
3477         return X86EMUL_CONTINUE;
3478 }
3479
3480 static bool valid_cr(int nr)
3481 {
3482         switch (nr) {
3483         case 0:
3484         case 2 ... 4:
3485         case 8:
3486                 return true;
3487         default:
3488                 return false;
3489         }
3490 }
3491
3492 static int check_cr_read(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3493 {
3494         if (!valid_cr(ctxt->modrm_reg))
3495                 return emulate_ud(ctxt);
3496
3497         return X86EMUL_CONTINUE;
3498 }
3499
3500 static int check_cr_write(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3501 {
3502         u64 new_val = ctxt->src.val64;
3503         int cr = ctxt->modrm_reg;
3504         u64 efer = 0;
3505
3506         static u64 cr_reserved_bits[] = {
3507                 0xffffffff00000000ULL,
3508                 0, 0, 0, /* CR3 checked later */
3509                 CR4_RESERVED_BITS,
3510                 0, 0, 0,
3511                 CR8_RESERVED_BITS,
3512         };
3513
3514         if (!valid_cr(cr))
3515                 return emulate_ud(ctxt);
3516
3517         if (new_val & cr_reserved_bits[cr])
3518                 return emulate_gp(ctxt, 0);
3519
3520         switch (cr) {
3521         case 0: {
3522                 u64 cr4;
3523                 if (((new_val & X86_CR0_PG) && !(new_val & X86_CR0_PE)) ||
3524                     ((new_val & X86_CR0_NW) && !(new_val & X86_CR0_CD)))
3525                         return emulate_gp(ctxt, 0);
3526
3527                 cr4 = ctxt->ops->get_cr(ctxt, 4);
3528                 ctxt->ops->get_msr(ctxt, MSR_EFER, &efer);
3529
3530                 if ((new_val & X86_CR0_PG) && (efer & EFER_LME) &&
3531                     !(cr4 & X86_CR4_PAE))
3532                         return emulate_gp(ctxt, 0);
3533
3534                 break;
3535                 }
3536         case 3: {
3537                 u64 rsvd = 0;
3538
3539                 ctxt->ops->get_msr(ctxt, MSR_EFER, &efer);
3540                 if (efer & EFER_LMA)
3541                         rsvd = CR3_L_MODE_RESERVED_BITS & ~CR3_PCID_INVD;
3542
3543                 if (new_val & rsvd)
3544                         return emulate_gp(ctxt, 0);
3545
3546                 break;
3547                 }
3548         case 4: {
3549                 ctxt->ops->get_msr(ctxt, MSR_EFER, &efer);
3550
3551                 if ((efer & EFER_LMA) && !(new_val & X86_CR4_PAE))
3552                         return emulate_gp(ctxt, 0);
3553
3554                 break;
3555                 }
3556         }
3557
3558         return X86EMUL_CONTINUE;
3559 }
3560
3561 static int check_dr7_gd(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3562 {
3563         unsigned long dr7;
3564
3565         ctxt->ops->get_dr(ctxt, 7, &dr7);
3566
3567         /* Check if DR7.Global_Enable is set */
3568         return dr7 & (1 << 13);
3569 }
3570
3571 static int check_dr_read(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3572 {
3573         int dr = ctxt->modrm_reg;
3574         u64 cr4;
3575
3576         if (dr > 7)
3577                 return emulate_ud(ctxt);
3578
3579         cr4 = ctxt->ops->get_cr(ctxt, 4);
3580         if ((cr4 & X86_CR4_DE) && (dr == 4 || dr == 5))
3581                 return emulate_ud(ctxt);
3582
3583         if (check_dr7_gd(ctxt)) {
3584                 ulong dr6;
3585
3586                 ctxt->ops->get_dr(ctxt, 6, &dr6);
3587                 dr6 &= ~15;
3588                 dr6 |= DR6_BD | DR6_RTM;
3589                 ctxt->ops->set_dr(ctxt, 6, dr6);
3590                 return emulate_db(ctxt);
3591         }
3592
3593         return X86EMUL_CONTINUE;
3594 }
3595
3596 static int check_dr_write(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3597 {
3598         u64 new_val = ctxt->src.val64;
3599         int dr = ctxt->modrm_reg;
3600
3601         if ((dr == 6 || dr == 7) && (new_val & 0xffffffff00000000ULL))
3602                 return emulate_gp(ctxt, 0);
3603
3604         return check_dr_read(ctxt);
3605 }
3606
3607 static int check_svme(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3608 {
3609         u64 efer;
3610
3611         ctxt->ops->get_msr(ctxt, MSR_EFER, &efer);
3612
3613         if (!(efer & EFER_SVME))
3614                 return emulate_ud(ctxt);
3615
3616         return X86EMUL_CONTINUE;
3617 }
3618
3619 static int check_svme_pa(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3620 {
3621         u64 rax = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RAX);
3622
3623         /* Valid physical address? */
3624         if (rax & 0xffff000000000000ULL)
3625                 return emulate_gp(ctxt, 0);
3626
3627         return check_svme(ctxt);
3628 }
3629
3630 static int check_rdtsc(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3631 {
3632         u64 cr4 = ctxt->ops->get_cr(ctxt, 4);
3633
3634         if (cr4 & X86_CR4_TSD && ctxt->ops->cpl(ctxt))
3635                 return emulate_ud(ctxt);
3636
3637         return X86EMUL_CONTINUE;
3638 }
3639
3640 static int check_rdpmc(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3641 {
3642         u64 cr4 = ctxt->ops->get_cr(ctxt, 4);
3643         u64 rcx = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RCX);
3644
3645         if ((!(cr4 & X86_CR4_PCE) && ctxt->ops->cpl(ctxt)) ||
3646             ctxt->ops->check_pmc(ctxt, rcx))
3647                 return emulate_gp(ctxt, 0);
3648
3649         return X86EMUL_CONTINUE;
3650 }
3651
3652 static int check_perm_in(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3653 {
3654         ctxt->dst.bytes = min(ctxt->dst.bytes, 4u);
3655         if (!emulator_io_permited(ctxt, ctxt->src.val, ctxt->dst.bytes))
3656                 return emulate_gp(ctxt, 0);
3657
3658         return X86EMUL_CONTINUE;
3659 }
3660
3661 static int check_perm_out(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
3662 {
3663         ctxt->src.bytes = min(ctxt->src.bytes, 4u);
3664         if (!emulator_io_permited(ctxt, ctxt->dst.val, ctxt->src.bytes))
3665                 return emulate_gp(ctxt, 0);
3666
3667         return X86EMUL_CONTINUE;
3668 }
3669
3670 #define D(_y) { .flags = (_y) }
3671 #define DI(_y, _i) { .flags = (_y)|Intercept, .intercept = x86_intercept_##_i }
3672 #define DIP(_y, _i, _p) { .flags = (_y)|Intercept|CheckPerm, \
3673                       .intercept = x86_intercept_##_i, .check_perm = (_p) }
3674 #define N    D(NotImpl)
3675 #define EXT(_f, _e) { .flags = ((_f) | RMExt), .u.group = (_e) }
3676 #define G(_f, _g) { .flags = ((_f) | Group | ModRM), .u.group = (_g) }
3677 #define GD(_f, _g) { .flags = ((_f) | GroupDual | ModRM), .u.gdual = (_g) }
3678 #define ID(_f, _i) { .flags = ((_f) | InstrDual | ModRM), .u.idual = (_i) }
3679 #define E(_f, _e) { .flags = ((_f) | Escape | ModRM), .u.esc = (_e) }
3680 #define I(_f, _e) { .flags = (_f), .u.execute = (_e) }
3681 #define F(_f, _e) { .flags = (_f) | Fastop, .u.fastop = (_e) }
3682 #define II(_f, _e, _i) \
3683         { .flags = (_f)|Intercept, .u.execute = (_e), .intercept = x86_intercept_##_i }
3684 #define IIP(_f, _e, _i, _p) \
3685         { .flags = (_f)|Intercept|CheckPerm, .u.execute = (_e), \
3686           .intercept = x86_intercept_##_i, .check_perm = (_p) }
3687 #define GP(_f, _g) { .flags = ((_f) | Prefix), .u.gprefix = (_g) }
3688
3689 #define D2bv(_f)      D((_f) | ByteOp), D(_f)
3690 #define D2bvIP(_f, _i, _p) DIP((_f) | ByteOp, _i, _p), DIP(_f, _i, _p)
3691 #define I2bv(_f, _e)  I((_f) | ByteOp, _e), I(_f, _e)
3692 #define F2bv(_f, _e)  F((_f) | ByteOp, _e), F(_f, _e)
3693 #define I2bvIP(_f, _e, _i, _p) \
3694         IIP((_f) | ByteOp, _e, _i, _p), IIP(_f, _e, _i, _p)
3695
3696 #define F6ALU(_f, _e) F2bv((_f) | DstMem | SrcReg | ModRM, _e),         \
3697                 F2bv(((_f) | DstReg | SrcMem | ModRM) & ~Lock, _e),     \
3698                 F2bv(((_f) & ~Lock) | DstAcc | SrcImm, _e)
3699
3700 static const struct opcode group7_rm0[] = {
3701         N,
3702         I(SrcNone | Priv | EmulateOnUD, em_vmcall),
3703         N, N, N, N, N, N,
3704 };
3705
3706 static const struct opcode group7_rm1[] = {
3707         DI(SrcNone | Priv, monitor),
3708         DI(SrcNone | Priv, mwait),
3709         N, N, N, N, N, N,
3710 };
3711
3712 static const struct opcode group7_rm3[] = {
3713         DIP(SrcNone | Prot | Priv,              vmrun,          check_svme_pa),
3714         II(SrcNone  | Prot | EmulateOnUD,       em_vmmcall,     vmmcall),
3715         DIP(SrcNone | Prot | Priv,              vmload,         check_svme_pa),
3716         DIP(SrcNone | Prot | Priv,              vmsave,         check_svme_pa),
3717         DIP(SrcNone | Prot | Priv,              stgi,           check_svme),
3718         DIP(SrcNone | Prot | Priv,              clgi,           check_svme),
3719         DIP(SrcNone | Prot | Priv,              skinit,         check_svme),
3720         DIP(SrcNone | Prot | Priv,              invlpga,        check_svme),
3721 };
3722
3723 static const struct opcode group7_rm7[] = {
3724         N,
3725         DIP(SrcNone, rdtscp, check_rdtsc),
3726         N, N, N, N, N, N,
3727 };
3728
3729 static const struct opcode group1[] = {
3730         F(Lock, em_add),
3731         F(Lock | PageTable, em_or),
3732         F(Lock, em_adc),
3733         F(Lock, em_sbb),
3734         F(Lock | PageTable, em_and),
3735         F(Lock, em_sub),
3736         F(Lock, em_xor),
3737         F(NoWrite, em_cmp),
3738 };
3739
3740 static const struct opcode group1A[] = {
3741         I(DstMem | SrcNone | Mov | Stack, em_pop), N, N, N, N, N, N, N,
3742 };
3743
3744 static const struct opcode group2[] = {
3745         F(DstMem | ModRM, em_rol),
3746         F(DstMem | ModRM, em_ror),
3747         F(DstMem | ModRM, em_rcl),
3748         F(DstMem | ModRM, em_rcr),
3749         F(DstMem | ModRM, em_shl),
3750         F(DstMem | ModRM, em_shr),
3751         F(DstMem | ModRM, em_shl),
3752         F(DstMem | ModRM, em_sar),
3753 };
3754
3755 static const struct opcode group3[] = {
3756         F(DstMem | SrcImm | NoWrite, em_test),
3757         F(DstMem | SrcImm | NoWrite, em_test),
3758         F(DstMem | SrcNone | Lock, em_not),
3759         F(DstMem | SrcNone | Lock, em_neg),
3760         F(DstXacc | Src2Mem, em_mul_ex),
3761         F(DstXacc | Src2Mem, em_imul_ex),
3762         F(DstXacc | Src2Mem, em_div_ex),
3763         F(DstXacc | Src2Mem, em_idiv_ex),
3764 };
3765
3766 static const struct opcode group4[] = {
3767         F(ByteOp | DstMem | SrcNone | Lock, em_inc),
3768         F(ByteOp | DstMem | SrcNone | Lock, em_dec),
3769         N, N, N, N, N, N,
3770 };
3771
3772 static const struct opcode group5[] = {
3773         F(DstMem | SrcNone | Lock,              em_inc),
3774         F(DstMem | SrcNone | Lock,              em_dec),
3775         I(SrcMem | NearBranch,                  em_call_near_abs),
3776         I(SrcMemFAddr | ImplicitOps | Stack,    em_call_far),
3777         I(SrcMem | NearBranch,                  em_jmp_abs),
3778         I(SrcMemFAddr | ImplicitOps,            em_jmp_far),
3779         I(SrcMem | Stack,                       em_push), D(Undefined),
3780 };
3781
3782 static const struct opcode group6[] = {
3783         DI(Prot | DstMem,       sldt),
3784         DI(Prot | DstMem,       str),
3785         II(Prot | Priv | SrcMem16, em_lldt, lldt),
3786         II(Prot | Priv | SrcMem16, em_ltr, ltr),
3787         N, N, N, N,
3788 };
3789
3790 static const struct group_dual group7 = { {
3791         II(Mov | DstMem,                        em_sgdt, sgdt),
3792         II(Mov | DstMem,                        em_sidt, sidt),
3793         II(SrcMem | Priv,                       em_lgdt, lgdt),
3794         II(SrcMem | Priv,                       em_lidt, lidt),
3795         II(SrcNone | DstMem | Mov,              em_smsw, smsw), N,
3796         II(SrcMem16 | Mov | Priv,               em_lmsw, lmsw),
3797         II(SrcMem | ByteOp | Priv | NoAccess,   em_invlpg, invlpg),
3798 }, {
3799         EXT(0, group7_rm0),
3800         EXT(0, group7_rm1),
3801         N, EXT(0, group7_rm3),
3802         II(SrcNone | DstMem | Mov,              em_smsw, smsw), N,
3803         II(SrcMem16 | Mov | Priv,               em_lmsw, lmsw),
3804         EXT(0, group7_rm7),
3805 } };
3806
3807 static const struct opcode group8[] = {
3808         N, N, N, N,
3809         F(DstMem | SrcImmByte | NoWrite,                em_bt),
3810         F(DstMem | SrcImmByte | Lock | PageTable,       em_bts),
3811         F(DstMem | SrcImmByte | Lock,                   em_btr),
3812         F(DstMem | SrcImmByte | Lock | PageTable,       em_btc),
3813 };
3814
3815 static const struct group_dual group9 = { {
3816         N, I(DstMem64 | Lock | PageTable, em_cmpxchg8b), N, N, N, N, N, N,
3817 }, {
3818         N, N, N, N, N, N, N, N,
3819 } };
3820
3821 static const struct opcode group11[] = {
3822         I(DstMem | SrcImm | Mov | PageTable, em_mov),
3823         X7(D(Undefined)),
3824 };
3825
3826 static const struct gprefix pfx_0f_ae_7 = {
3827         I(SrcMem | ByteOp, em_clflush), N, N, N,
3828 };
3829
3830 static const struct group_dual group15 = { {
3831         N, N, N, N, N, N, N, GP(0, &pfx_0f_ae_7),
3832 }, {
3833         N, N, N, N, N, N, N, N,
3834 } };
3835
3836 static const struct gprefix pfx_0f_6f_0f_7f = {
3837         I(Mmx, em_mov), I(Sse | Aligned, em_mov), N, I(Sse | Unaligned, em_mov),
3838 };
3839
3840 static const struct instr_dual instr_dual_0f_2b = {
3841         I(0, em_mov), N
3842 };
3843
3844 static const struct gprefix pfx_0f_2b = {
3845         ID(0, &instr_dual_0f_2b), ID(0, &instr_dual_0f_2b), N, N,
3846 };
3847
3848 static const struct gprefix pfx_0f_28_0f_29 = {
3849         I(Aligned, em_mov), I(Aligned, em_mov), N, N,
3850 };
3851
3852 static const struct gprefix pfx_0f_e7 = {
3853         N, I(Sse, em_mov), N, N,
3854 };
3855
3856 static const struct escape escape_d9 = { {
3857         N, N, N, N, N, N, N, I(DstMem, em_fnstcw),
3858 }, {
3859         /* 0xC0 - 0xC7 */
3860         N, N, N, N, N, N, N, N,
3861         /* 0xC8 - 0xCF */
3862         N, N, N, N, N, N, N, N,
3863         /* 0xD0 - 0xC7 */
3864         N, N, N, N, N, N, N, N,
3865         /* 0xD8 - 0xDF */
3866         N, N, N, N, N, N, N, N,
3867         /* 0xE0 - 0xE7 */
3868         N, N, N, N, N, N, N, N,
3869         /* 0xE8 - 0xEF */
3870         N, N, N, N, N, N, N, N,
3871         /* 0xF0 - 0xF7 */
3872         N, N, N, N, N, N, N, N,
3873         /* 0xF8 - 0xFF */
3874         N, N, N, N, N, N, N, N,
3875 } };
3876
3877 static const struct escape escape_db = { {
3878         N, N, N, N, N, N, N, N,
3879 }, {
3880         /* 0xC0 - 0xC7 */
3881         N, N, N, N, N, N, N, N,
3882         /* 0xC8 - 0xCF */
3883         N, N, N, N, N, N, N, N,
3884         /* 0xD0 - 0xC7 */
3885         N, N, N, N, N, N, N, N,
3886         /* 0xD8 - 0xDF */
3887         N, N, N, N, N, N, N, N,
3888         /* 0xE0 - 0xE7 */
3889         N, N, N, I(ImplicitOps, em_fninit), N, N, N, N,
3890         /* 0xE8 - 0xEF */
3891         N, N, N, N, N, N, N, N,
3892         /* 0xF0 - 0xF7 */
3893         N, N, N, N, N, N, N, N,
3894         /* 0xF8 - 0xFF */
3895         N, N, N, N, N, N, N, N,
3896 } };
3897
3898 static const struct escape escape_dd = { {
3899         N, N, N, N, N, N, N, I(DstMem, em_fnstsw),
3900 }, {
3901         /* 0xC0 - 0xC7 */
3902         N, N, N, N, N, N, N, N,
3903         /* 0xC8 - 0xCF */
3904         N, N, N, N, N, N, N, N,
3905         /* 0xD0 - 0xC7 */
3906         N, N, N, N, N, N, N, N,
3907         /* 0xD8 - 0xDF */
3908         N, N, N, N, N, N, N, N,
3909         /* 0xE0 - 0xE7 */
3910         N, N, N, N, N, N, N, N,
3911         /* 0xE8 - 0xEF */
3912         N, N, N, N, N, N, N, N,
3913         /* 0xF0 - 0xF7 */
3914         N, N, N, N, N, N, N, N,
3915         /* 0xF8 - 0xFF */
3916         N, N, N, N, N, N, N, N,
3917 } };
3918
3919 static const struct instr_dual instr_dual_0f_c3 = {
3920         I(DstMem | SrcReg | ModRM | No16 | Mov, em_mov), N
3921 };
3922
3923 static const struct opcode opcode_table[256] = {
3924         /* 0x00 - 0x07 */
3925         F6ALU(Lock, em_add),
3926         I(ImplicitOps | Stack | No64 | Src2ES, em_push_sreg),
3927         I(ImplicitOps | Stack | No64 | Src2ES, em_pop_sreg),
3928         /* 0x08 - 0x0F */
3929         F6ALU(Lock | PageTable, em_or),
3930         I(ImplicitOps | Stack | No64 | Src2CS, em_push_sreg),
3931         N,
3932         /* 0x10 - 0x17 */
3933         F6ALU(Lock, em_adc),
3934         I(ImplicitOps | Stack | No64 | Src2SS, em_push_sreg),
3935         I(ImplicitOps | Stack | No64 | Src2SS, em_pop_sreg),
3936         /* 0x18 - 0x1F */
3937         F6ALU(Lock, em_sbb),
3938         I(ImplicitOps | Stack | No64 | Src2DS, em_push_sreg),
3939         I(ImplicitOps | Stack | No64 | Src2DS, em_pop_sreg),
3940         /* 0x20 - 0x27 */
3941         F6ALU(Lock | PageTable, em_and), N, N,
3942         /* 0x28 - 0x2F */
3943         F6ALU(Lock, em_sub), N, I(ByteOp | DstAcc | No64, em_das),
3944         /* 0x30 - 0x37 */
3945         F6ALU(Lock, em_xor), N, N,
3946         /* 0x38 - 0x3F */
3947         F6ALU(NoWrite, em_cmp), N, N,
3948         /* 0x40 - 0x4F */
3949         X8(F(DstReg, em_inc)), X8(F(DstReg, em_dec)),
3950         /* 0x50 - 0x57 */
3951         X8(I(SrcReg | Stack, em_push)),
3952         /* 0x58 - 0x5F */
3953         X8(I(DstReg | Stack, em_pop)),
3954         /* 0x60 - 0x67 */
3955         I(ImplicitOps | Stack | No64, em_pusha),
3956         I(ImplicitOps | Stack | No64, em_popa),
3957         N, D(DstReg | SrcMem32 | ModRM | Mov) /* movsxd (x86/64) */ ,
3958         N, N, N, N,
3959         /* 0x68 - 0x6F */
3960         I(SrcImm | Mov | Stack, em_push),
3961         I(DstReg | SrcMem | ModRM | Src2Imm, em_imul_3op),
3962         I(SrcImmByte | Mov | Stack, em_push),
3963         I(DstReg | SrcMem | ModRM | Src2ImmByte, em_imul_3op),
3964         I2bvIP(DstDI | SrcDX | Mov | String | Unaligned, em_in, ins, check_perm_in), /* insb, insw/insd */
3965         I2bvIP(SrcSI | DstDX | String, em_out, outs, check_perm_out), /* outsb, outsw/outsd */
3966         /* 0x70 - 0x7F */
3967         X16(D(SrcImmByte | NearBranch)),
3968         /* 0x80 - 0x87 */
3969         G(ByteOp | DstMem | SrcImm, group1),
3970         G(DstMem | SrcImm, group1),
3971         G(ByteOp | DstMem | SrcImm | No64, group1),
3972         G(DstMem | SrcImmByte, group1),
3973         F2bv(DstMem | SrcReg | ModRM | NoWrite, em_test),
3974         I2bv(DstMem | SrcReg | ModRM | Lock | PageTable, em_xchg),
3975         /* 0x88 - 0x8F */
3976         I2bv(DstMem | SrcReg | ModRM | Mov | PageTable, em_mov),
3977         I2bv(DstReg | SrcMem | ModRM | Mov, em_mov),
3978         I(DstMem | SrcNone | ModRM | Mov | PageTable, em_mov_rm_sreg),
3979         D(ModRM | SrcMem | NoAccess | DstReg),
3980         I(ImplicitOps | SrcMem16 | ModRM, em_mov_sreg_rm),
3981         G(0, group1A),
3982         /* 0x90 - 0x97 */
3983         DI(SrcAcc | DstReg, pause), X7(D(SrcAcc | DstReg)),
3984         /* 0x98 - 0x9F */
3985         D(DstAcc | SrcNone), I(ImplicitOps | SrcAcc, em_cwd),
3986         I(SrcImmFAddr | No64, em_call_far), N,
3987         II(ImplicitOps | Stack, em_pushf, pushf),
3988         II(ImplicitOps | Stack, em_popf, popf),
3989         I(ImplicitOps, em_sahf), I(ImplicitOps, em_lahf),
3990         /* 0xA0 - 0xA7 */
3991         I2bv(DstAcc | SrcMem | Mov | MemAbs, em_mov),
3992         I2bv(DstMem | SrcAcc | Mov | MemAbs | PageTable, em_mov),
3993         I2bv(SrcSI | DstDI | Mov | String, em_mov),
3994         F2bv(SrcSI | DstDI | String | NoWrite, em_cmp_r),
3995         /* 0xA8 - 0xAF */
3996         F2bv(DstAcc | SrcImm | NoWrite, em_test),
3997         I2bv(SrcAcc | DstDI | Mov | String, em_mov),
3998         I2bv(SrcSI | DstAcc | Mov | String, em_mov),
3999         F2bv(SrcAcc | DstDI | String | NoWrite, em_cmp_r),
4000         /* 0xB0 - 0xB7 */
4001         X8(I(ByteOp | DstReg | SrcImm | Mov, em_mov)),
4002         /* 0xB8 - 0xBF */
4003         X8(I(DstReg | SrcImm64 | Mov, em_mov)),
4004         /* 0xC0 - 0xC7 */
4005         G(ByteOp | Src2ImmByte, group2), G(Src2ImmByte, group2),
4006         I(ImplicitOps | NearBranch | SrcImmU16, em_ret_near_imm),
4007         I(ImplicitOps | NearBranch, em_ret),
4008         I(DstReg | SrcMemFAddr | ModRM | No64 | Src2ES, em_lseg),
4009         I(DstReg | SrcMemFAddr | ModRM | No64 | Src2DS, em_lseg),
4010         G(ByteOp, group11), G(0, group11),
4011         /* 0xC8 - 0xCF */
4012         I(Stack | SrcImmU16 | Src2ImmByte, em_enter), I(Stack, em_leave),
4013         I(ImplicitOps | Stack | SrcImmU16, em_ret_far_imm),
4014         I(ImplicitOps | Stack, em_ret_far),
4015         D(ImplicitOps), DI(SrcImmByte, intn),
4016         D(ImplicitOps | No64), II(ImplicitOps, em_iret, iret),
4017         /* 0xD0 - 0xD7 */
4018         G(Src2One | ByteOp, group2), G(Src2One, group2),
4019         G(Src2CL | ByteOp, group2), G(Src2CL, group2),
4020         I(DstAcc | SrcImmUByte | No64, em_aam),
4021         I(DstAcc | SrcImmUByte | No64, em_aad),
4022         F(DstAcc | ByteOp | No64, em_salc),
4023         I(DstAcc | SrcXLat | ByteOp, em_mov),
4024         /* 0xD8 - 0xDF */
4025         N, E(0, &escape_d9), N, E(0, &escape_db), N, E(0, &escape_dd), N, N,
4026         /* 0xE0 - 0xE7 */
4027         X3(I(SrcImmByte | NearBranch, em_loop)),
4028         I(SrcImmByte | NearBranch, em_jcxz),
4029         I2bvIP(SrcImmUByte | DstAcc, em_in,  in,  check_perm_in),
4030         I2bvIP(SrcAcc | DstImmUByte, em_out, out, check_perm_out),
4031         /* 0xE8 - 0xEF */
4032         I(SrcImm | NearBranch, em_call), D(SrcImm | ImplicitOps | NearBranch),
4033         I(SrcImmFAddr | No64, em_jmp_far),
4034         D(SrcImmByte | ImplicitOps | NearBranch),
4035         I2bvIP(SrcDX | DstAcc, em_in,  in,  check_perm_in),
4036         I2bvIP(SrcAcc | DstDX, em_out, out, check_perm_out),
4037         /* 0xF0 - 0xF7 */
4038         N, DI(ImplicitOps, icebp), N, N,
4039         DI(ImplicitOps | Priv, hlt), D(ImplicitOps),
4040         G(ByteOp, group3), G(0, group3),
4041         /* 0xF8 - 0xFF */
4042         D(ImplicitOps), D(ImplicitOps),
4043         I(ImplicitOps, em_cli), I(ImplicitOps, em_sti),
4044         D(ImplicitOps), D(ImplicitOps), G(0, group4), G(0, group5),
4045 };
4046
4047 static const struct opcode twobyte_table[256] = {
4048         /* 0x00 - 0x0F */
4049         G(0, group6), GD(0, &group7), N, N,
4050         N, I(ImplicitOps | EmulateOnUD, em_syscall),
4051         II(ImplicitOps | Priv, em_clts, clts), N,
4052         DI(ImplicitOps | Priv, invd), DI(ImplicitOps | Priv, wbinvd), N, N,
4053         N, D(ImplicitOps | ModRM | SrcMem | NoAccess), N, N,
4054         /* 0x10 - 0x1F */
4055         N, N, N, N, N, N, N, N,
4056         D(ImplicitOps | ModRM | SrcMem | NoAccess),
4057         N, N, N, N, N, N, D(ImplicitOps | ModRM | SrcMem | NoAccess),
4058         /* 0x20 - 0x2F */
4059         DIP(ModRM | DstMem | Priv | Op3264 | NoMod, cr_read, check_cr_read),
4060         DIP(ModRM | DstMem | Priv | Op3264 | NoMod, dr_read, check_dr_read),
4061         IIP(ModRM | SrcMem | Priv | Op3264 | NoMod, em_cr_write, cr_write,
4062                                                 check_cr_write),
4063         IIP(ModRM | SrcMem | Priv | Op3264 | NoMod, em_dr_write, dr_write,
4064                                                 check_dr_write),
4065         N, N, N, N,
4066         GP(ModRM | DstReg | SrcMem | Mov | Sse, &pfx_0f_28_0f_29),
4067         GP(ModRM | DstMem | SrcReg | Mov | Sse, &pfx_0f_28_0f_29),
4068         N, GP(ModRM | DstMem | SrcReg | Mov | Sse, &pfx_0f_2b),
4069         N, N, N, N,
4070         /* 0x30 - 0x3F */
4071         II(ImplicitOps | Priv, em_wrmsr, wrmsr),
4072         IIP(ImplicitOps, em_rdtsc, rdtsc, check_rdtsc),
4073         II(ImplicitOps | Priv, em_rdmsr, rdmsr),
4074         IIP(ImplicitOps, em_rdpmc, rdpmc, check_rdpmc),
4075         I(ImplicitOps | EmulateOnUD, em_sysenter),
4076         I(ImplicitOps | Priv | EmulateOnUD, em_sysexit),
4077         N, N,
4078         N, N, N, N, N, N, N, N,
4079         /* 0x40 - 0x4F */
4080         X16(D(DstReg | SrcMem | ModRM)),
4081         /* 0x50 - 0x5F */
4082         N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N,
4083         /* 0x60 - 0x6F */
4084         N, N, N, N,
4085         N, N, N, N,
4086         N, N, N, N,
4087         N, N, N, GP(SrcMem | DstReg | ModRM | Mov, &pfx_0f_6f_0f_7f),
4088         /* 0x70 - 0x7F */
4089         N, N, N, N,
4090         N, N, N, N,
4091         N, N, N, N,
4092         N, N, N, GP(SrcReg | DstMem | ModRM | Mov, &pfx_0f_6f_0f_7f),
4093         /* 0x80 - 0x8F */
4094         X16(D(SrcImm | NearBranch)),
4095         /* 0x90 - 0x9F */
4096         X16(D(ByteOp | DstMem | SrcNone | ModRM| Mov)),
4097         /* 0xA0 - 0xA7 */
4098         I(Stack | Src2FS, em_push_sreg), I(Stack | Src2FS, em_pop_sreg),
4099         II(ImplicitOps, em_cpuid, cpuid),
4100         F(DstMem | SrcReg | ModRM | BitOp | NoWrite, em_bt),
4101         F(DstMem | SrcReg | Src2ImmByte | ModRM, em_shld),
4102         F(DstMem | SrcReg | Src2CL | ModRM, em_shld), N, N,
4103         /* 0xA8 - 0xAF */
4104         I(Stack | Src2GS, em_push_sreg), I(Stack | Src2GS, em_pop_sreg),
4105         DI(ImplicitOps, rsm),
4106         F(DstMem | SrcReg | ModRM | BitOp | Lock | PageTable, em_bts),
4107         F(DstMem | SrcReg | Src2ImmByte | ModRM, em_shrd),
4108         F(DstMem | SrcReg | Src2CL | ModRM, em_shrd),
4109         GD(0, &group15), F(DstReg | SrcMem | ModRM, em_imul),
4110         /* 0xB0 - 0xB7 */
4111         I2bv(DstMem | SrcReg | ModRM | Lock | PageTable, em_cmpxchg),
4112         I(DstReg | SrcMemFAddr | ModRM | Src2SS, em_lseg),
4113         F(DstMem | SrcReg | ModRM | BitOp | Lock, em_btr),
4114         I(DstReg | SrcMemFAddr | ModRM | Src2FS, em_lseg),
4115         I(DstReg | SrcMemFAddr | ModRM | Src2GS, em_lseg),
4116         D(DstReg | SrcMem8 | ModRM | Mov), D(DstReg | SrcMem16 | ModRM | Mov),
4117         /* 0xB8 - 0xBF */
4118         N, N,
4119         G(BitOp, group8),
4120         F(DstMem | SrcReg | ModRM | BitOp | Lock | PageTable, em_btc),
4121         F(DstReg | SrcMem | ModRM, em_bsf), F(DstReg | SrcMem | ModRM, em_bsr),
4122         D(DstReg | SrcMem8 | ModRM | Mov), D(DstReg | SrcMem16 | ModRM | Mov),
4123         /* 0xC0 - 0xC7 */
4124         F2bv(DstMem | SrcReg | ModRM | SrcWrite | Lock, em_xadd),
4125         N, ID(0, &instr_dual_0f_c3),
4126         N, N, N, GD(0, &group9),
4127         /* 0xC8 - 0xCF */
4128         X8(I(DstReg, em_bswap)),
4129         /* 0xD0 - 0xDF */
4130         N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N,
4131         /* 0xE0 - 0xEF */
4132         N, N, N, N, N, N, N, GP(SrcReg | DstMem | ModRM | Mov, &pfx_0f_e7),
4133         N, N, N, N, N, N, N, N,
4134         /* 0xF0 - 0xFF */
4135         N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N, N
4136 };
4137
4138 static const struct instr_dual instr_dual_0f_38_f0 = {
4139         I(DstReg | SrcMem | Mov, em_movbe), N
4140 };
4141
4142 static const struct instr_dual instr_dual_0f_38_f1 = {
4143         I(DstMem | SrcReg | Mov, em_movbe), N
4144 };
4145
4146 static const struct gprefix three_byte_0f_38_f0 = {
4147         ID(0, &instr_dual_0f_38_f0), N, N, N
4148 };
4149
4150 static const struct gprefix three_byte_0f_38_f1 = {
4151         ID(0, &instr_dual_0f_38_f1), N, N, N
4152 };
4153
4154 /*
4155  * Insns below are selected by the prefix which indexed by the third opcode
4156  * byte.
4157  */
4158 static const struct opcode opcode_map_0f_38[256] = {
4159         /* 0x00 - 0x7f */
4160         X16(N), X16(N), X16(N), X16(N), X16(N), X16(N), X16(N), X16(N),
4161         /* 0x80 - 0xef */
4162         X16(N), X16(N), X16(N), X16(N), X16(N), X16(N), X16(N),
4163         /* 0xf0 - 0xf1 */
4164         GP(EmulateOnUD | ModRM, &three_byte_0f_38_f0),
4165         GP(EmulateOnUD | ModRM, &three_byte_0f_38_f1),
4166         /* 0xf2 - 0xff */
4167         N, N, X4(N), X8(N)
4168 };
4169
4170 #undef D
4171 #undef N
4172 #undef G
4173 #undef GD
4174 #undef I
4175 #undef GP
4176 #undef EXT
4177
4178 #undef D2bv
4179 #undef D2bvIP
4180 #undef I2bv
4181 #undef I2bvIP
4182 #undef I6ALU
4183
4184 static unsigned imm_size(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
4185 {
4186         unsigned size;
4187
4188         size = (ctxt->d & ByteOp) ? 1 : ctxt->op_bytes;
4189         if (size == 8)
4190                 size = 4;
4191         return size;
4192 }
4193
4194 static int decode_imm(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, struct operand *op,
4195                       unsigned size, bool sign_extension)
4196 {
4197         int rc = X86EMUL_CONTINUE;
4198
4199         op->type = OP_IMM;
4200         op->bytes = size;
4201         op->addr.mem.ea = ctxt->_eip;
4202         /* NB. Immediates are sign-extended as necessary. */
4203         switch (op->bytes) {
4204         case 1:
4205                 op->val = insn_fetch(s8, ctxt);
4206                 break;
4207         case 2:
4208                 op->val = insn_fetch(s16, ctxt);
4209                 break;
4210         case 4:
4211                 op->val = insn_fetch(s32, ctxt);
4212                 break;
4213         case 8:
4214                 op->val = insn_fetch(s64, ctxt);
4215                 break;
4216         }
4217         if (!sign_extension) {
4218                 switch (op->bytes) {
4219                 case 1:
4220                         op->val &= 0xff;
4221                         break;
4222                 case 2:
4223                         op->val &= 0xffff;
4224                         break;
4225                 case 4:
4226                         op->val &= 0xffffffff;
4227                         break;
4228                 }
4229         }
4230 done:
4231         return rc;
4232 }
4233
4234 static int decode_operand(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, struct operand *op,
4235                           unsigned d)
4236 {
4237         int rc = X86EMUL_CONTINUE;
4238
4239         switch (d) {
4240         case OpReg:
4241                 decode_register_operand(ctxt, op);
4242                 break;
4243         case OpImmUByte:
4244                 rc = decode_imm(ctxt, op, 1, false);
4245                 break;
4246         case OpMem:
4247                 ctxt->memop.bytes = (ctxt->d & ByteOp) ? 1 : ctxt->op_bytes;
4248         mem_common:
4249                 *op = ctxt->memop;
4250                 ctxt->memopp = op;
4251                 if (ctxt->d & BitOp)
4252                         fetch_bit_operand(ctxt);
4253                 op->orig_val = op->val;
4254                 break;
4255         case OpMem64:
4256                 ctxt->memop.bytes = (ctxt->op_bytes == 8) ? 16 : 8;
4257                 goto mem_common;
4258         case OpAcc:
4259                 op->type = OP_REG;
4260                 op->bytes = (ctxt->d & ByteOp) ? 1 : ctxt->op_bytes;
4261                 op->addr.reg = reg_rmw(ctxt, VCPU_REGS_RAX);
4262                 fetch_register_operand(op);
4263                 op->orig_val = op->val;
4264                 break;
4265         case OpAccLo:
4266                 op->type = OP_REG;
4267                 op->bytes = (ctxt->d & ByteOp) ? 2 : ctxt->op_bytes;
4268                 op->addr.reg = reg_rmw(ctxt, VCPU_REGS_RAX);
4269                 fetch_register_operand(op);
4270                 op->orig_val = op->val;
4271                 break;
4272         case OpAccHi:
4273                 if (ctxt->d & ByteOp) {
4274                         op->type = OP_NONE;
4275                         break;
4276                 }
4277                 op->type = OP_REG;
4278                 op->bytes = ctxt->op_bytes;
4279                 op->addr.reg = reg_rmw(ctxt, VCPU_REGS_RDX);
4280                 fetch_register_operand(op);
4281                 op->orig_val = op->val;
4282                 break;
4283         case OpDI:
4284                 op->type = OP_MEM;
4285                 op->bytes = (ctxt->d & ByteOp) ? 1 : ctxt->op_bytes;
4286                 op->addr.mem.ea =
4287                         register_address(ctxt, VCPU_REGS_RDI);
4288                 op->addr.mem.seg = VCPU_SREG_ES;
4289                 op->val = 0;
4290                 op->count = 1;
4291                 break;
4292         case OpDX:
4293                 op->type = OP_REG;
4294                 op->bytes = 2;
4295                 op->addr.reg = reg_rmw(ctxt, VCPU_REGS_RDX);
4296                 fetch_register_operand(op);
4297                 break;
4298         case OpCL:
4299                 op->type = OP_IMM;
4300                 op->bytes = 1;
4301                 op->val = reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RCX) & 0xff;
4302                 break;
4303         case OpImmByte:
4304                 rc = decode_imm(ctxt, op, 1, true);
4305                 break;
4306         case OpOne:
4307                 op->type = OP_IMM;
4308                 op->bytes = 1;
4309                 op->val = 1;
4310                 break;
4311         case OpImm:
4312                 rc = decode_imm(ctxt, op, imm_size(ctxt), true);
4313                 break;
4314         case OpImm64:
4315                 rc = decode_imm(ctxt, op, ctxt->op_bytes, true);
4316                 break;
4317         case OpMem8:
4318                 ctxt->memop.bytes = 1;
4319                 if (ctxt->memop.type == OP_REG) {
4320                         ctxt->memop.addr.reg = decode_register(ctxt,
4321                                         ctxt->modrm_rm, true);
4322                         fetch_register_operand(&ctxt->memop);
4323                 }
4324                 goto mem_common;
4325         case OpMem16:
4326                 ctxt->memop.bytes = 2;
4327                 goto mem_common;
4328         case OpMem32:
4329                 ctxt->memop.bytes = 4;
4330                 goto mem_common;
4331         case OpImmU16:
4332                 rc = decode_imm(ctxt, op, 2, false);
4333                 break;
4334         case OpImmU:
4335                 rc = decode_imm(ctxt, op, imm_size(ctxt), false);
4336                 break;
4337         case OpSI:
4338                 op->type = OP_MEM;
4339                 op->bytes = (ctxt->d & ByteOp) ? 1 : ctxt->op_bytes;
4340                 op->addr.mem.ea =
4341                         register_address(ctxt, VCPU_REGS_RSI);
4342                 op->addr.mem.seg = ctxt->seg_override;
4343                 op->val = 0;
4344                 op->count = 1;
4345                 break;
4346         case OpXLat:
4347                 op->type = OP_MEM;
4348                 op->bytes = (ctxt->d & ByteOp) ? 1 : ctxt->op_bytes;
4349                 op->addr.mem.ea =
4350                         address_mask(ctxt,
4351                                 reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RBX) +
4352                                 (reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RAX) & 0xff));
4353                 op->addr.mem.seg = ctxt->seg_override;
4354                 op->val = 0;
4355                 break;
4356         case OpImmFAddr:
4357                 op->type = OP_IMM;
4358                 op->addr.mem.ea = ctxt->_eip;
4359                 op->bytes = ctxt->op_bytes + 2;
4360                 insn_fetch_arr(op->valptr, op->bytes, ctxt);
4361                 break;
4362         case OpMemFAddr:
4363                 ctxt->memop.bytes = ctxt->op_bytes + 2;
4364                 goto mem_common;
4365         case OpES:
4366                 op->type = OP_IMM;
4367                 op->val = VCPU_SREG_ES;
4368                 break;
4369         case OpCS:
4370                 op->type = OP_IMM;
4371                 op->val = VCPU_SREG_CS;
4372                 break;
4373         case OpSS:
4374                 op->type = OP_IMM;
4375                 op->val = VCPU_SREG_SS;
4376                 break;
4377         case OpDS:
4378                 op->type = OP_IMM;
4379                 op->val = VCPU_SREG_DS;
4380                 break;
4381         case OpFS:
4382                 op->type = OP_IMM;
4383                 op->val = VCPU_SREG_FS;
4384                 break;
4385         case OpGS:
4386                 op->type = OP_IMM;
4387                 op->val = VCPU_SREG_GS;
4388                 break;
4389         case OpImplicit:
4390                 /* Special instructions do their own operand decoding. */
4391         default:
4392                 op->type = OP_NONE; /* Disable writeback. */
4393                 break;
4394         }
4395
4396 done:
4397         return rc;
4398 }
4399
4400 int x86_decode_insn(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, void *insn, int insn_len)
4401 {
4402         int rc = X86EMUL_CONTINUE;
4403         int mode = ctxt->mode;
4404         int def_op_bytes, def_ad_bytes, goffset, simd_prefix;
4405         bool op_prefix = false;
4406         bool has_seg_override = false;
4407         struct opcode opcode;
4408
4409         ctxt->memop.type = OP_NONE;
4410         ctxt->memopp = NULL;
4411         ctxt->_eip = ctxt->eip;
4412         ctxt->fetch.ptr = ctxt->fetch.data;
4413         ctxt->fetch.end = ctxt->fetch.data + insn_len;
4414         ctxt->opcode_len = 1;
4415         if (insn_len > 0)
4416                 memcpy(ctxt->fetch.data, insn, insn_len);
4417         else {
4418                 rc = __do_insn_fetch_bytes(ctxt, 1);
4419                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
4420                         return rc;
4421         }
4422
4423         switch (mode) {
4424         case X86EMUL_MODE_REAL:
4425         case X86EMUL_MODE_VM86:
4426         case X86EMUL_MODE_PROT16:
4427                 def_op_bytes = def_ad_bytes = 2;
4428                 break;
4429         case X86EMUL_MODE_PROT32:
4430                 def_op_bytes = def_ad_bytes = 4;
4431                 break;
4432 #ifdef CONFIG_X86_64
4433         case X86EMUL_MODE_PROT64:
4434                 def_op_bytes = 4;
4435                 def_ad_bytes = 8;
4436                 break;
4437 #endif
4438         default:
4439                 return EMULATION_FAILED;
4440         }
4441
4442         ctxt->op_bytes = def_op_bytes;
4443         ctxt->ad_bytes = def_ad_bytes;
4444
4445         /* Legacy prefixes. */
4446         for (;;) {
4447                 switch (ctxt->b = insn_fetch(u8, ctxt)) {
4448                 case 0x66:      /* operand-size override */
4449                         op_prefix = true;
4450                         /* switch between 2/4 bytes */
4451                         ctxt->op_bytes = def_op_bytes ^ 6;
4452                         break;
4453                 case 0x67:      /* address-size override */
4454                         if (mode == X86EMUL_MODE_PROT64)
4455                                 /* switch between 4/8 bytes */
4456                                 ctxt->ad_bytes = def_ad_bytes ^ 12;
4457                         else
4458                                 /* switch between 2/4 bytes */
4459                                 ctxt->ad_bytes = def_ad_bytes ^ 6;
4460                         break;
4461                 case 0x26:      /* ES override */
4462                 case 0x2e:      /* CS override */
4463                 case 0x36:      /* SS override */
4464                 case 0x3e:      /* DS override */
4465                         has_seg_override = true;
4466                         ctxt->seg_override = (ctxt->b >> 3) & 3;
4467                         break;
4468                 case 0x64:      /* FS override */
4469                 case 0x65:      /* GS override */
4470                         has_seg_override = true;
4471                         ctxt->seg_override = ctxt->b & 7;
4472                         break;
4473                 case 0x40 ... 0x4f: /* REX */
4474                         if (mode != X86EMUL_MODE_PROT64)
4475                                 goto done_prefixes;
4476                         ctxt->rex_prefix = ctxt->b;
4477                         continue;
4478                 case 0xf0:      /* LOCK */
4479                         ctxt->lock_prefix = 1;
4480                         break;
4481                 case 0xf2:      /* REPNE/REPNZ */
4482                 case 0xf3:      /* REP/REPE/REPZ */
4483                         ctxt->rep_prefix = ctxt->b;
4484                         break;
4485                 default:
4486                         goto done_prefixes;
4487                 }
4488
4489                 /* Any legacy prefix after a REX prefix nullifies its effect. */
4490
4491                 ctxt->rex_prefix = 0;
4492         }
4493
4494 done_prefixes:
4495
4496         /* REX prefix. */
4497         if (ctxt->rex_prefix & 8)
4498                 ctxt->op_bytes = 8;     /* REX.W */
4499
4500         /* Opcode byte(s). */
4501         opcode = opcode_table[ctxt->b];
4502         /* Two-byte opcode? */
4503         if (ctxt->b == 0x0f) {
4504                 ctxt->opcode_len = 2;
4505                 ctxt->b = insn_fetch(u8, ctxt);
4506                 opcode = twobyte_table[ctxt->b];
4507
4508                 /* 0F_38 opcode map */
4509                 if (ctxt->b == 0x38) {
4510                         ctxt->opcode_len = 3;
4511                         ctxt->b = insn_fetch(u8, ctxt);
4512                         opcode = opcode_map_0f_38[ctxt->b];
4513                 }
4514         }
4515         ctxt->d = opcode.flags;
4516
4517         if (ctxt->d & ModRM)
4518                 ctxt->modrm = insn_fetch(u8, ctxt);
4519
4520         /* vex-prefix instructions are not implemented */
4521         if (ctxt->opcode_len == 1 && (ctxt->b == 0xc5 || ctxt->b == 0xc4) &&
4522             (mode == X86EMUL_MODE_PROT64 || (ctxt->modrm & 0xc0) == 0xc0)) {
4523                 ctxt->d = NotImpl;
4524         }
4525
4526         while (ctxt->d & GroupMask) {
4527                 switch (ctxt->d & GroupMask) {
4528                 case Group:
4529                         goffset = (ctxt->modrm >> 3) & 7;
4530                         opcode = opcode.u.group[goffset];
4531                         break;
4532                 case GroupDual:
4533                         goffset = (ctxt->modrm >> 3) & 7;
4534                         if ((ctxt->modrm >> 6) == 3)
4535                                 opcode = opcode.u.gdual->mod3[goffset];
4536                         else
4537                                 opcode = opcode.u.gdual->mod012[goffset];
4538                         break;
4539                 case RMExt:
4540                         goffset = ctxt->modrm & 7;
4541                         opcode = opcode.u.group[goffset];
4542                         break;
4543                 case Prefix:
4544                         if (ctxt->rep_prefix && op_prefix)
4545                                 return EMULATION_FAILED;
4546                         simd_prefix = op_prefix ? 0x66 : ctxt->rep_prefix;
4547                         switch (simd_prefix) {
4548                         case 0x00: opcode = opcode.u.gprefix->pfx_no; break;
4549                         case 0x66: opcode = opcode.u.gprefix->pfx_66; break;
4550                         case 0xf2: opcode = opcode.u.gprefix->pfx_f2; break;
4551                         case 0xf3: opcode = opcode.u.gprefix->pfx_f3; break;
4552                         }
4553                         break;
4554                 case Escape:
4555                         if (ctxt->modrm > 0xbf)
4556                                 opcode = opcode.u.esc->high[ctxt->modrm - 0xc0];
4557                         else
4558                                 opcode = opcode.u.esc->op[(ctxt->modrm >> 3) & 7];
4559                         break;
4560                 case InstrDual:
4561                         if ((ctxt->modrm >> 6) == 3)
4562                                 opcode = opcode.u.idual->mod3;
4563                         else
4564                                 opcode = opcode.u.idual->mod012;
4565                         break;
4566                 default:
4567                         return EMULATION_FAILED;
4568                 }
4569
4570                 ctxt->d &= ~(u64)GroupMask;
4571                 ctxt->d |= opcode.flags;
4572         }
4573
4574         /* Unrecognised? */
4575         if (ctxt->d == 0)
4576                 return EMULATION_FAILED;
4577
4578         ctxt->execute = opcode.u.execute;
4579
4580         if (unlikely(ctxt->ud) && likely(!(ctxt->d & EmulateOnUD)))
4581                 return EMULATION_FAILED;
4582
4583         if (unlikely(ctxt->d &
4584             (NotImpl|Stack|Op3264|Sse|Mmx|Intercept|CheckPerm|NearBranch|
4585              No16))) {
4586                 /*
4587                  * These are copied unconditionally here, and checked unconditionally
4588                  * in x86_emulate_insn.
4589                  */
4590                 ctxt->check_perm = opcode.check_perm;
4591                 ctxt->intercept = opcode.intercept;
4592
4593                 if (ctxt->d & NotImpl)
4594                         return EMULATION_FAILED;
4595
4596                 if (mode == X86EMUL_MODE_PROT64) {
4597                         if (ctxt->op_bytes == 4 && (ctxt->d & Stack))
4598                                 ctxt->op_bytes = 8;
4599                         else if (ctxt->d & NearBranch)
4600                                 ctxt->op_bytes = 8;
4601                 }
4602
4603                 if (ctxt->d & Op3264) {
4604                         if (mode == X86EMUL_MODE_PROT64)
4605                                 ctxt->op_bytes = 8;
4606                         else
4607                                 ctxt->op_bytes = 4;
4608                 }
4609
4610                 if ((ctxt->d & No16) && ctxt->op_bytes == 2)
4611                         ctxt->op_bytes = 4;
4612
4613                 if (ctxt->d & Sse)
4614                         ctxt->op_bytes = 16;
4615                 else if (ctxt->d & Mmx)
4616                         ctxt->op_bytes = 8;
4617         }
4618
4619         /* ModRM and SIB bytes. */
4620         if (ctxt->d & ModRM) {
4621                 rc = decode_modrm(ctxt, &ctxt->memop);
4622                 if (!has_seg_override) {
4623                         has_seg_override = true;
4624                         ctxt->seg_override = ctxt->modrm_seg;
4625                 }
4626         } else if (ctxt->d & MemAbs)
4627                 rc = decode_abs(ctxt, &ctxt->memop);
4628         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
4629                 goto done;
4630
4631         if (!has_seg_override)
4632                 ctxt->seg_override = VCPU_SREG_DS;
4633
4634         ctxt->memop.addr.mem.seg = ctxt->seg_override;
4635
4636         /*
4637          * Decode and fetch the source operand: register, memory
4638          * or immediate.
4639          */
4640         rc = decode_operand(ctxt, &ctxt->src, (ctxt->d >> SrcShift) & OpMask);
4641         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
4642                 goto done;
4643
4644         /*
4645          * Decode and fetch the second source operand: register, memory
4646          * or immediate.
4647          */
4648         rc = decode_operand(ctxt, &ctxt->src2, (ctxt->d >> Src2Shift) & OpMask);
4649         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
4650                 goto done;
4651
4652         /* Decode and fetch the destination operand: register or memory. */
4653         rc = decode_operand(ctxt, &ctxt->dst, (ctxt->d >> DstShift) & OpMask);
4654
4655         if (ctxt->rip_relative)
4656                 ctxt->memopp->addr.mem.ea = address_mask(ctxt,
4657                                         ctxt->memopp->addr.mem.ea + ctxt->_eip);
4658
4659 done:
4660         return (rc != X86EMUL_CONTINUE) ? EMULATION_FAILED : EMULATION_OK;
4661 }
4662
4663 bool x86_page_table_writing_insn(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
4664 {
4665         return ctxt->d & PageTable;
4666 }
4667
4668 static bool string_insn_completed(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
4669 {
4670         /* The second termination condition only applies for REPE
4671          * and REPNE. Test if the repeat string operation prefix is
4672          * REPE/REPZ or REPNE/REPNZ and if it's the case it tests the
4673          * corresponding termination condition according to:
4674          *      - if REPE/REPZ and ZF = 0 then done
4675          *      - if REPNE/REPNZ and ZF = 1 then done
4676          */
4677         if (((ctxt->b == 0xa6) || (ctxt->b == 0xa7) ||
4678              (ctxt->b == 0xae) || (ctxt->b == 0xaf))
4679             && (((ctxt->rep_prefix == REPE_PREFIX) &&
4680                  ((ctxt->eflags & EFLG_ZF) == 0))
4681                 || ((ctxt->rep_prefix == REPNE_PREFIX) &&
4682                     ((ctxt->eflags & EFLG_ZF) == EFLG_ZF))))
4683                 return true;
4684
4685         return false;
4686 }
4687
4688 static int flush_pending_x87_faults(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
4689 {
4690         bool fault = false;
4691
4692         ctxt->ops->get_fpu(ctxt);
4693         asm volatile("1: fwait \n\t"
4694                      "2: \n\t"
4695                      ".pushsection .fixup,\"ax\" \n\t"
4696                      "3: \n\t"
4697                      "movb $1, %[fault] \n\t"
4698                      "jmp 2b \n\t"
4699                      ".popsection \n\t"
4700                      _ASM_EXTABLE(1b, 3b)
4701                      : [fault]"+qm"(fault));
4702         ctxt->ops->put_fpu(ctxt);
4703
4704         if (unlikely(fault))
4705                 return emulate_exception(ctxt, MF_VECTOR, 0, false);
4706
4707         return X86EMUL_CONTINUE;
4708 }
4709
4710 static void fetch_possible_mmx_operand(struct x86_emulate_ctxt *ctxt,
4711                                        struct operand *op)
4712 {
4713         if (op->type == OP_MM)
4714                 read_mmx_reg(ctxt, &op->mm_val, op->addr.mm);
4715 }
4716
4717 static int fastop(struct x86_emulate_ctxt *ctxt, void (*fop)(struct fastop *))
4718 {
4719         ulong flags = (ctxt->eflags & EFLAGS_MASK) | X86_EFLAGS_IF;
4720         if (!(ctxt->d & ByteOp))
4721                 fop += __ffs(ctxt->dst.bytes) * FASTOP_SIZE;
4722         asm("push %[flags]; popf; call *%[fastop]; pushf; pop %[flags]\n"
4723             : "+a"(ctxt->dst.val), "+d"(ctxt->src.val), [flags]"+D"(flags),
4724               [fastop]"+S"(fop)
4725             : "c"(ctxt->src2.val));
4726         ctxt->eflags = (ctxt->eflags & ~EFLAGS_MASK) | (flags & EFLAGS_MASK);
4727         if (!fop) /* exception is returned in fop variable */
4728                 return emulate_de(ctxt);
4729         return X86EMUL_CONTINUE;
4730 }
4731
4732 void init_decode_cache(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
4733 {
4734         memset(&ctxt->rip_relative, 0,
4735                (void *)&ctxt->modrm - (void *)&ctxt->rip_relative);
4736
4737         ctxt->io_read.pos = 0;
4738         ctxt->io_read.end = 0;
4739         ctxt->mem_read.end = 0;
4740 }
4741
4742 int x86_emulate_insn(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
4743 {
4744         const struct x86_emulate_ops *ops = ctxt->ops;
4745         int rc = X86EMUL_CONTINUE;
4746         int saved_dst_type = ctxt->dst.type;
4747
4748         ctxt->mem_read.pos = 0;
4749
4750         /* LOCK prefix is allowed only with some instructions */
4751         if (ctxt->lock_prefix && (!(ctxt->d & Lock) || ctxt->dst.type != OP_MEM)) {
4752                 rc = emulate_ud(ctxt);
4753                 goto done;
4754         }
4755
4756         if ((ctxt->d & SrcMask) == SrcMemFAddr && ctxt->src.type != OP_MEM) {
4757                 rc = emulate_ud(ctxt);
4758                 goto done;
4759         }
4760
4761         if (unlikely(ctxt->d &
4762                      (No64|Undefined|Sse|Mmx|Intercept|CheckPerm|Priv|Prot|String))) {
4763                 if ((ctxt->mode == X86EMUL_MODE_PROT64 && (ctxt->d & No64)) ||
4764                                 (ctxt->d & Undefined)) {
4765                         rc = emulate_ud(ctxt);
4766                         goto done;
4767                 }
4768
4769                 if (((ctxt->d & (Sse|Mmx)) && ((ops->get_cr(ctxt, 0) & X86_CR0_EM)))
4770                     || ((ctxt->d & Sse) && !(ops->get_cr(ctxt, 4) & X86_CR4_OSFXSR))) {
4771                         rc = emulate_ud(ctxt);
4772                         goto done;
4773                 }
4774
4775                 if ((ctxt->d & (Sse|Mmx)) && (ops->get_cr(ctxt, 0) & X86_CR0_TS)) {
4776                         rc = emulate_nm(ctxt);
4777                         goto done;
4778                 }
4779
4780                 if (ctxt->d & Mmx) {
4781                         rc = flush_pending_x87_faults(ctxt);
4782                         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
4783                                 goto done;
4784                         /*
4785                          * Now that we know the fpu is exception safe, we can fetch
4786                          * operands from it.
4787                          */
4788                         fetch_possible_mmx_operand(ctxt, &ctxt->src);
4789                         fetch_possible_mmx_operand(ctxt, &ctxt->src2);
4790                         if (!(ctxt->d & Mov))
4791                                 fetch_possible_mmx_operand(ctxt, &ctxt->dst);
4792                 }
4793
4794                 if (unlikely(ctxt->guest_mode) && (ctxt->d & Intercept)) {
4795                         rc = emulator_check_intercept(ctxt, ctxt->intercept,
4796                                                       X86_ICPT_PRE_EXCEPT);
4797                         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
4798                                 goto done;
4799                 }
4800
4801                 /* Instruction can only be executed in protected mode */
4802                 if ((ctxt->d & Prot) && ctxt->mode < X86EMUL_MODE_PROT16) {
4803                         rc = emulate_ud(ctxt);
4804                         goto done;
4805                 }
4806
4807                 /* Privileged instruction can be executed only in CPL=0 */
4808                 if ((ctxt->d & Priv) && ops->cpl(ctxt)) {
4809                         if (ctxt->d & PrivUD)
4810                                 rc = emulate_ud(ctxt);
4811                         else
4812                                 rc = emulate_gp(ctxt, 0);
4813                         goto done;
4814                 }
4815
4816                 /* Do instruction specific permission checks */
4817                 if (ctxt->d & CheckPerm) {
4818                         rc = ctxt->check_perm(ctxt);
4819                         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
4820                                 goto done;
4821                 }
4822
4823                 if (unlikely(ctxt->guest_mode) && (ctxt->d & Intercept)) {
4824                         rc = emulator_check_intercept(ctxt, ctxt->intercept,
4825                                                       X86_ICPT_POST_EXCEPT);
4826                         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
4827                                 goto done;
4828                 }
4829
4830                 if (ctxt->rep_prefix && (ctxt->d & String)) {
4831                         /* All REP prefixes have the same first termination condition */
4832                         if (address_mask(ctxt, reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RCX)) == 0) {
4833                                 ctxt->eip = ctxt->_eip;
4834                                 ctxt->eflags &= ~EFLG_RF;
4835                                 goto done;
4836                         }
4837                 }
4838         }
4839
4840         if ((ctxt->src.type == OP_MEM) && !(ctxt->d & NoAccess)) {
4841                 rc = segmented_read(ctxt, ctxt->src.addr.mem,
4842                                     ctxt->src.valptr, ctxt->src.bytes);
4843                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
4844                         goto done;
4845                 ctxt->src.orig_val64 = ctxt->src.val64;
4846         }
4847
4848         if (ctxt->src2.type == OP_MEM) {
4849                 rc = segmented_read(ctxt, ctxt->src2.addr.mem,
4850                                     &ctxt->src2.val, ctxt->src2.bytes);
4851                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
4852                         goto done;
4853         }
4854
4855         if ((ctxt->d & DstMask) == ImplicitOps)
4856                 goto special_insn;
4857
4858
4859         if ((ctxt->dst.type == OP_MEM) && !(ctxt->d & Mov)) {
4860                 /* optimisation - avoid slow emulated read if Mov */
4861                 rc = segmented_read(ctxt, ctxt->dst.addr.mem,
4862                                    &ctxt->dst.val, ctxt->dst.bytes);
4863                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
4864                         goto done;
4865         }
4866         ctxt->dst.orig_val = ctxt->dst.val;
4867
4868 special_insn:
4869
4870         if (unlikely(ctxt->guest_mode) && (ctxt->d & Intercept)) {
4871                 rc = emulator_check_intercept(ctxt, ctxt->intercept,
4872                                               X86_ICPT_POST_MEMACCESS);
4873                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
4874                         goto done;
4875         }
4876
4877         if (ctxt->rep_prefix && (ctxt->d & String))
4878                 ctxt->eflags |= EFLG_RF;
4879         else
4880                 ctxt->eflags &= ~EFLG_RF;
4881
4882         if (ctxt->execute) {
4883                 if (ctxt->d & Fastop) {
4884                         void (*fop)(struct fastop *) = (void *)ctxt->execute;
4885                         rc = fastop(ctxt, fop);
4886                         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
4887                                 goto done;
4888                         goto writeback;
4889                 }
4890                 rc = ctxt->execute(ctxt);
4891                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
4892                         goto done;
4893                 goto writeback;
4894         }
4895
4896         if (ctxt->opcode_len == 2)
4897                 goto twobyte_insn;
4898         else if (ctxt->opcode_len == 3)
4899                 goto threebyte_insn;
4900
4901         switch (ctxt->b) {
4902         case 0x63:              /* movsxd */
4903                 if (ctxt->mode != X86EMUL_MODE_PROT64)
4904                         goto cannot_emulate;
4905                 ctxt->dst.val = (s32) ctxt->src.val;
4906                 break;
4907         case 0x70 ... 0x7f: /* jcc (short) */
4908                 if (test_cc(ctxt->b, ctxt->eflags))
4909                         rc = jmp_rel(ctxt, ctxt->src.val);
4910                 break;
4911         case 0x8d: /* lea r16/r32, m */
4912                 ctxt->dst.val = ctxt->src.addr.mem.ea;
4913                 break;
4914         case 0x90 ... 0x97: /* nop / xchg reg, rax */
4915                 if (ctxt->dst.addr.reg == reg_rmw(ctxt, VCPU_REGS_RAX))
4916                         ctxt->dst.type = OP_NONE;
4917                 else
4918                         rc = em_xchg(ctxt);
4919                 break;
4920         case 0x98: /* cbw/cwde/cdqe */
4921                 switch (ctxt->op_bytes) {
4922                 case 2: ctxt->dst.val = (s8)ctxt->dst.val; break;
4923                 case 4: ctxt->dst.val = (s16)ctxt->dst.val; break;
4924                 case 8: ctxt->dst.val = (s32)ctxt->dst.val; break;
4925                 }
4926                 break;
4927         case 0xcc:              /* int3 */
4928                 rc = emulate_int(ctxt, 3);
4929                 break;
4930         case 0xcd:              /* int n */
4931                 rc = emulate_int(ctxt, ctxt->src.val);
4932                 break;
4933         case 0xce:              /* into */
4934                 if (ctxt->eflags & EFLG_OF)
4935                         rc = emulate_int(ctxt, 4);
4936                 break;
4937         case 0xe9: /* jmp rel */
4938         case 0xeb: /* jmp rel short */
4939                 rc = jmp_rel(ctxt, ctxt->src.val);
4940                 ctxt->dst.type = OP_NONE; /* Disable writeback. */
4941                 break;
4942         case 0xf4:              /* hlt */
4943                 ctxt->ops->halt(ctxt);
4944                 break;
4945         case 0xf5:      /* cmc */
4946                 /* complement carry flag from eflags reg */
4947                 ctxt->eflags ^= EFLG_CF;
4948                 break;
4949         case 0xf8: /* clc */
4950                 ctxt->eflags &= ~EFLG_CF;
4951                 break;
4952         case 0xf9: /* stc */
4953                 ctxt->eflags |= EFLG_CF;
4954                 break;
4955         case 0xfc: /* cld */
4956                 ctxt->eflags &= ~EFLG_DF;
4957                 break;
4958         case 0xfd: /* std */
4959                 ctxt->eflags |= EFLG_DF;
4960                 break;
4961         default:
4962                 goto cannot_emulate;
4963         }
4964
4965         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
4966                 goto done;
4967
4968 writeback:
4969         if (ctxt->d & SrcWrite) {
4970                 BUG_ON(ctxt->src.type == OP_MEM || ctxt->src.type == OP_MEM_STR);
4971                 rc = writeback(ctxt, &ctxt->src);
4972                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
4973                         goto done;
4974         }
4975         if (!(ctxt->d & NoWrite)) {
4976                 rc = writeback(ctxt, &ctxt->dst);
4977                 if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
4978                         goto done;
4979         }
4980
4981         /*
4982          * restore dst type in case the decoding will be reused
4983          * (happens for string instruction )
4984          */
4985         ctxt->dst.type = saved_dst_type;
4986
4987         if ((ctxt->d & SrcMask) == SrcSI)
4988                 string_addr_inc(ctxt, VCPU_REGS_RSI, &ctxt->src);
4989
4990         if ((ctxt->d & DstMask) == DstDI)
4991                 string_addr_inc(ctxt, VCPU_REGS_RDI, &ctxt->dst);
4992
4993         if (ctxt->rep_prefix && (ctxt->d & String)) {
4994                 unsigned int count;
4995                 struct read_cache *r = &ctxt->io_read;
4996                 if ((ctxt->d & SrcMask) == SrcSI)
4997                         count = ctxt->src.count;
4998                 else
4999                         count = ctxt->dst.count;
5000                 register_address_increment(ctxt, VCPU_REGS_RCX, -count);
5001
5002                 if (!string_insn_completed(ctxt)) {
5003                         /*
5004                          * Re-enter guest when pio read ahead buffer is empty
5005                          * or, if it is not used, after each 1024 iteration.
5006                          */
5007                         if ((r->end != 0 || reg_read(ctxt, VCPU_REGS_RCX) & 0x3ff) &&
5008                             (r->end == 0 || r->end != r->pos)) {
5009                                 /*
5010                                  * Reset read cache. Usually happens before
5011                                  * decode, but since instruction is restarted
5012                                  * we have to do it here.
5013                                  */
5014                                 ctxt->mem_read.end = 0;
5015                                 writeback_registers(ctxt);
5016                                 return EMULATION_RESTART;
5017                         }
5018                         goto done; /* skip rip writeback */
5019                 }
5020                 ctxt->eflags &= ~EFLG_RF;
5021         }
5022
5023         ctxt->eip = ctxt->_eip;
5024
5025 done:
5026         if (rc == X86EMUL_PROPAGATE_FAULT) {
5027                 WARN_ON(ctxt->exception.vector > 0x1f);
5028                 ctxt->have_exception = true;
5029         }
5030         if (rc == X86EMUL_INTERCEPTED)
5031                 return EMULATION_INTERCEPTED;
5032
5033         if (rc == X86EMUL_CONTINUE)
5034                 writeback_registers(ctxt);
5035
5036         return (rc == X86EMUL_UNHANDLEABLE) ? EMULATION_FAILED : EMULATION_OK;
5037
5038 twobyte_insn:
5039         switch (ctxt->b) {
5040         case 0x09:              /* wbinvd */
5041                 (ctxt->ops->wbinvd)(ctxt);
5042                 break;
5043         case 0x08:              /* invd */
5044         case 0x0d:              /* GrpP (prefetch) */
5045         case 0x18:              /* Grp16 (prefetch/nop) */
5046         case 0x1f:              /* nop */
5047                 break;
5048         case 0x20: /* mov cr, reg */
5049                 ctxt->dst.val = ops->get_cr(ctxt, ctxt->modrm_reg);
5050                 break;
5051         case 0x21: /* mov from dr to reg */
5052                 ops->get_dr(ctxt, ctxt->modrm_reg, &ctxt->dst.val);
5053                 break;
5054         case 0x40 ... 0x4f:     /* cmov */
5055                 if (test_cc(ctxt->b, ctxt->eflags))
5056                         ctxt->dst.val = ctxt->src.val;
5057                 else if (ctxt->mode != X86EMUL_MODE_PROT64 ||
5058                          ctxt->op_bytes != 4)
5059                         ctxt->dst.type = OP_NONE; /* no writeback */
5060                 break;
5061         case 0x80 ... 0x8f: /* jnz rel, etc*/
5062                 if (test_cc(ctxt->b, ctxt->eflags))
5063                         rc = jmp_rel(ctxt, ctxt->src.val);
5064                 break;
5065         case 0x90 ... 0x9f:     /* setcc r/m8 */
5066                 ctxt->dst.val = test_cc(ctxt->b, ctxt->eflags);
5067                 break;
5068         case 0xb6 ... 0xb7:     /* movzx */
5069                 ctxt->dst.bytes = ctxt->op_bytes;
5070                 ctxt->dst.val = (ctxt->src.bytes == 1) ? (u8) ctxt->src.val
5071                                                        : (u16) ctxt->src.val;
5072                 break;
5073         case 0xbe ... 0xbf:     /* movsx */
5074                 ctxt->dst.bytes = ctxt->op_bytes;
5075                 ctxt->dst.val = (ctxt->src.bytes == 1) ? (s8) ctxt->src.val :
5076                                                         (s16) ctxt->src.val;
5077                 break;
5078         default:
5079                 goto cannot_emulate;
5080         }
5081
5082 threebyte_insn:
5083
5084         if (rc != X86EMUL_CONTINUE)
5085                 goto done;
5086
5087         goto writeback;
5088
5089 cannot_emulate:
5090         return EMULATION_FAILED;
5091 }
5092
5093 void emulator_invalidate_register_cache(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
5094 {
5095         invalidate_registers(ctxt);
5096 }
5097
5098 void emulator_writeback_register_cache(struct x86_emulate_ctxt *ctxt)
5099 {
5100         writeback_registers(ctxt);
5101 }