palacios/src/palacios/vmm_decoder.c

   1 /*
   2  * This file is part of the Palacios Virtual Machine Monitor developed
   3  * by the V3VEE Project with funding from the United States National
   4  * Science Foundation and the Department of Energy.
   5  *
   6  * The V3VEE Project is a joint project between Northwestern University
   7  * and the University of New Mexico.  You can find out more at
   8  * http://www.v3vee.org
   9  *
  10  * Copyright (c) 2008, Jack Lange <jarusl@cs.northwestern.edu>
  11  * Copyright (c) 2008, The V3VEE Project <http://www.v3vee.org>
  12  * All rights reserved.
  13  *
  14  * Author: Jack Lange <jarusl@cs.northwestern.edu>
  15  *
  16  * This is free software.  You are permitted to use,
  17  * redistribute, and modify it as specified in the file "V3VEE_LICENSE".
  18  */
  19
  20
  21 #include <palacios/vmm_decoder.h>
  22
  23
  24
  25
  26
  27 uint8_t v3_get_prefixes(uint8_t * instr, struct x86_prefixes * prefixes) {
  28     uint8_t * instr_cursor = instr;
  29
  30     while (1) {
  31         switch (*instr_cursor) {
  32             case 0xF0:      // lock
  33                 prefixes->lock = 1;
  34                 break;
  35
  36             case 0xF2:      // REPNE/REPNZ
  37                 prefixes->repnz = 1;
  38                 prefixes->repne = 1;
  39                 break;
  40
  41             case 0xF3:      // REP or REPE/REPZ
  42                 prefixes->rep = 1;
  43                 prefixes->repe = 1;
  44                 prefixes->repz = 1;
  45                 break;
  46
  47             case 0x2E:      // CS override or Branch hint not taken (with Jcc instr_cursors)
  48                 prefixes->cs_override = 1;
  49                 prefixes->br_not_taken = 1;
  50                 break;
  51
  52             case 0x36:      // SS override
  53                 prefixes->ss_override = 1;
  54                 break;
  55
  56             case 0x3E:      // DS override or Branch hint taken (with Jcc instr_cursors)
  57                 prefixes->ds_override = 1;
  58                 prefixes->br_taken = 1;
  59                 break;
  60
  61             case 0x26:      // ES override
  62                 prefixes->es_override = 1;
  63                 break;
  64
  65             case 0x64:      // FS override
  66                 prefixes->fs_override = 1;
  67                 break;
  68
  69             case 0x65:      // GS override
  70                 prefixes->gs_override = 1;
  71                 break;
  72
  73             case 0x66:      // operand size override
  74                 prefixes->op_size = 1;
  75                 break;
  76
  77             case 0x67:    // address size override
  78                 prefixes->addr_size = 1;
  79                 break;
  80
  81             default:
  82                 return (instr_cursor - instr);
  83         }
  84
  85         instr_cursor++;
  86     }
  87 }
  88
  89 void v3_strip_rep_prefix(uchar_t * instr, int length) {
  90     int read_ctr = 0;
  91     int write_ctr = 0;
  92     int found = 0;
  93
  94     while (read_ctr < length) {
  95         if ((!found) &&
  96             ( (instr[read_ctr] == 0xF2) ||
  97               (instr[read_ctr] == 0xF3))) {
  98             read_ctr++;
  99             found = 1;
 100         } else {
 101             instr[write_ctr] = instr[read_ctr];
 102             write_ctr++;
 103             read_ctr++;
 104         }
 105     }
 106 }
 107
 108
 109 static char * op_type_to_str(v3_op_type_t type) {
 110     switch (type) {
 111         case V3_OP_MOVCR2: return "V3_OP_MOVCR2";
 112         case V3_OP_MOV2CR: return "V3_OP_MOV2CR";
 113         case V3_OP_SMSW: return "V3_OP_SMSW";
 114         case V3_OP_LMSW: return "V3_OP_LMSW";
 115         case V3_OP_CLTS: return "V3_OP_CLTS";
 116         case V3_OP_INVLPG: return "V3_OP_INVLPG";
 117         case V3_OP_ADC: return "V3_OP_ADC";
 118         case V3_OP_ADD: return "V3_OP_ADD";
 119         case V3_OP_AND: return "V3_OP_AND";
 120         case V3_OP_OR: return "V3_OP_OR";
 121         case V3_OP_XOR: return "V3_OP_XOR";
 122         case V3_OP_SUB: return "V3_OP_SUB";
 123         case V3_OP_INC: return "V3_OP_INC";
 124         case V3_OP_DEC: return "V3_OP_DEC";
 125         case V3_OP_NEG: return "V3_OP_NEG";
 126         case V3_OP_MOV: return "V3_OP_MOV";
 127         case V3_OP_NOT: return "V3_OP_NOT";
 128         case V3_OP_XCHG: return "V3_OP_XCHG";
 129         case V3_OP_SETB: return "V3_OP_SETB";
 130         case V3_OP_SETBE: return "V3_OP_SETBE";
 131         case V3_OP_SETL: return "V3_OP_SETL";
 132         case V3_OP_SETLE: return "V3_OP_SETLE";
 133         case V3_OP_SETNB: return "V3_OP_SETNB";
 134         case V3_OP_SETNBE: return "V3_OP_SETNBE";
 135         case V3_OP_SETNL: return "V3_OP_SETNL";
 136         case V3_OP_SETNLE: return "V3_OP_SETNLE";
 137         case V3_OP_SETNO: return "V3_OP_SETNO";
 138         case V3_OP_SETNP: return "V3_OP_SETNP";
 139         case V3_OP_SETNS: return "V3_OP_SETNS";
 140         case V3_OP_SETNZ: return "V3_OP_SETNZ";
 141         case V3_OP_SETO: return "V3_OP_SETO";
 142         case V3_OP_SETP: return "V3_OP_SETP";
 143         case V3_OP_SETS: return "V3_OP_SETS";
 144         case V3_OP_SETZ: return "V3_OP_SETZ";
 145         case V3_OP_MOVS: return "V3_OP_MOVS";
 146         case V3_OP_STOS: return "V3_OP_STOS";
 147         case V3_OP_MOVZX: return "V3_OP_MOVZX";
 148         case V3_OP_MOVSX: return "V3_OP_MOVSX";
 149         case V3_OP_INT: return "V3_OP_INT";
 150         case V3_INVALID_OP:
 151         default:
 152             return "V3_INVALID_OP";
 153     }
 154 }
 155
 156
 157 static char * operand_type_to_str(v3_operand_type_t op) {
 158     switch (op) {
 159         case REG_OPERAND: return "REG_OPERAND";
 160         case MEM_OPERAND: return "MEM_OPERAND";
 161         case IMM_OPERAND: return "IMM_OPERAND";
 162         default:
 163             return "INVALID_OPERAND";
 164     }
 165 }
 166
 167
 168 static const ullong_t mask_1 = 0x00000000000000ffLL;
 169 static const ullong_t mask_2 = 0x000000000000ffffLL;
 170 static const ullong_t mask_4 = 0x00000000ffffffffLL;
 171 static const ullong_t mask_8 = 0xffffffffffffffffLL;
 172
 173
 174 #define MASK(val, length) ({                    \
 175             ullong_t mask = 0x0LL;              \
 176             switch (length) {                   \
 177                 case 1:                         \
 178                     mask = mask_1;              \
 179                     break;                      \
 180                 case 2:                         \
 181                     mask = mask_2;              \
 182                     break;                      \
 183                 case 4:                         \
 184                     mask = mask_4;              \
 185                     break;                      \
 186                 case 8:                         \
 187                     mask = mask_8;              \
 188                     break;                      \
 189             }                                   \
 190             val & mask;                         \
 191         })
 192
 193 void v3_print_instr(struct x86_instr * instr) {
 194     V3_Print(VM_NONE, VCORE_NONE, "Instr: %s (Len: %d)\n", op_type_to_str(instr->op_type), instr->instr_length);
 195
 196     V3_Print(VM_NONE, VCORE_NONE, "Prefixes= %x\n", instr->prefixes.val);
 197
 198     if (instr->is_str_op) {
 199         V3_Print(VM_NONE, VCORE_NONE, "String OP (len=%d)\n", (uint32_t)instr->str_op_length);
 200     }
 201
 202     V3_Print(VM_NONE, VCORE_NONE, "Number of operands: %d\n", instr->num_operands);
 203
 204     if (instr->num_operands > 0) {
 205         V3_Print(VM_NONE, VCORE_NONE, "Src Operand (%s)\n", operand_type_to_str(instr->src_operand.type));
 206         V3_Print(VM_NONE, VCORE_NONE, "\tLen=%d (Addr: %p)\n", instr->src_operand.size,
 207                  (void *)instr->src_operand.operand);
 208         if (instr->src_operand.type == REG_OPERAND) {
 209             V3_Print(VM_NONE, VCORE_NONE, "\tVal: 0x%llx\n", MASK(*(uint64_t *)(instr->src_operand.operand), instr->src_operand.size));
 210         }
 211     }
 212
 213     if (instr->num_operands > 1) {
 214         V3_Print(VM_NONE, VCORE_NONE, "Dst Operand (%s)\n", operand_type_to_str(instr->dst_operand.type));
 215         V3_Print(VM_NONE, VCORE_NONE, "\tLen=%d (Addr: %p)\n", instr->dst_operand.size,
 216                  (void *)instr->dst_operand.operand);
 217         if (instr->dst_operand.type == REG_OPERAND) {
 218             V3_Print(VM_NONE, VCORE_NONE, "\tVal: 0x%llx\n", MASK(*(uint64_t *)(instr->dst_operand.operand), instr->dst_operand.size));
 219         }
 220     }
 221
 222     if (instr->num_operands > 2) {
 223         V3_Print(VM_NONE, VCORE_NONE, "Third Operand (%s)\n", operand_type_to_str(instr->third_operand.type));
 224         V3_Print(VM_NONE, VCORE_NONE, "\tLen=%d (Addr: %p)\n", instr->third_operand.size,
 225                  (void *)instr->third_operand.operand);
 226         if (instr->third_operand.type == REG_OPERAND) {
 227             V3_Print(VM_NONE, VCORE_NONE, "\tVal: 0x%llx\n", MASK(*(uint64_t *)(instr->third_operand.operand), instr->third_operand.size));
 228         }
 229     }
 230 }
 231
 232