Palacios Public Git Repository

To checkout Palacios execute

  git clone http://v3vee.org/palacios/palacios.web/palacios.git
This will give you the master branch. You probably want the devel branch or one of the release branches. To switch to the devel branch, simply execute
  cd palacios
  git checkout --track -b devel origin/devel
The other branches are similar.


setting up framework for 64 bit shadow paging
[palacios.git] / palacios / src / palacios / vmm_ctrl_regs.c
index b31fcaa..4cb40d8 100644 (file)
@@ -1,4 +1,23 @@
- #include <palacios/vmm_mem.h>
+/* 
+ * This file is part of the Palacios Virtual Machine Monitor developed
+ * by the V3VEE Project with funding from the United States National 
+ * Science Foundation and the Department of Energy.  
+ *
+ * The V3VEE Project is a joint project between Northwestern University
+ * and the University of New Mexico.  You can find out more at 
+ * http://www.v3vee.org
+ *
+ * Copyright (c) 2008, Jack Lange <jarusl@cs.northwestern.edu> 
+ * Copyright (c) 2008, The V3VEE Project <http://www.v3vee.org> 
+ * All rights reserved.
+ *
+ * Author: Jack Lange <jarusl@cs.northwestern.edu>
+ *
+ * This is free software.  You are permitted to use,
+ * redistribute, and modify it as specified in the file "V3VEE_LICENSE".
+ */
+
+#include <palacios/vmm_mem.h>
 #include <palacios/vmm.h>
 #include <palacios/vmcb.h>
 #include <palacios/vmm_decoder.h>
@@ -7,9 +26,6 @@
 
 
 
-extern void SerialMemDump(unsigned char *start, int n);
-
-
 /* Segmentation is a problem here...
  *
  * When we get a memory operand, presumably we use the default segment (which is?) 
@@ -17,736 +33,342 @@ extern void SerialMemDump(unsigned char *start, int n);
  */
 
 
-#ifndef VMM_CTRL_REGS
+#ifndef DEBUG_CTRL_REGS
 #undef PrintDebug
 #define PrintDebug(fmt, args...)
 #endif
 
-int handle_cr0_write(struct guest_info * info) {
-  char instr[15];
-  
-  
-  switch (info->cpu_mode) { 
-  case REAL: 
-    {
-      int index = 0;
-      int ret;
-      
-      PrintDebug("Real Mode write to CR0 at linear guest pa 0x%x\n",get_addr_linear(info,info->rip,&(info->segments.cs)));
-
-      //PrintV3Segments(info);
-
-      // The real rip address is actually a combination of the rip + CS base 
-      ret = read_guest_pa_memory(info, get_addr_linear(info, info->rip, &(info->segments.cs)), 15, instr);
-      if (ret != 15) {
-       // I think we should inject a GPF into the guest
-       PrintDebug("Could not read instruction (ret=%d)\n", ret);
-       return -1;
-      }
-      /*
-      {
-       struct x86_instr dec_instr;
-       v3_decode(info, (addr_t)instr, &dec_instr);
-       return -1;
-      }
-
-      */
-      while (is_prefix_byte(instr[index])) {
-       switch(instr[index]) {
-       case PREFIX_CS_OVERRIDE:
-       case PREFIX_SS_OVERRIDE:
-       case PREFIX_DS_OVERRIDE:
-       case PREFIX_ES_OVERRIDE:
-       case PREFIX_FS_OVERRIDE:
-       case PREFIX_GS_OVERRIDE:
-         PrintDebug("Segment Override!!\n");
-         return -1;
-         break;
-       default:
-         break;
-       }
-       index++; 
-      }
-
-      if ((instr[index] == cr_access_byte) && 
-         (instr[index + 1] == lmsw_byte) && 
-         (MODRM_REG(instr[index + 2]) == lmsw_reg_byte)) {
-       addr_t first_operand;
-       addr_t second_operand;
-       struct cr0_real *real_cr0;
-       struct cr0_real *new_cr0;
-       operand_type_t addr_type;
-       char new_cr0_val = 0;
-       // LMSW
-       // decode mod/RM
-       index += 2;
-       real_cr0 = (struct cr0_real*)&(info->ctrl_regs.cr0);
-
-       addr_type = decode_operands16(&(info->vm_regs), instr + index, &index, &first_operand, &second_operand, REG16);
-
-
-       if (addr_type == REG_OPERAND) {
-         new_cr0 = (struct cr0_real *)first_operand;
-       } else if (addr_type == MEM_OPERAND) {
-         addr_t host_addr;
-
-         if (guest_pa_to_host_va(info, first_operand + (info->segments.ds.base << 4), &host_addr) == -1) {
-           // gpf the guest
-           return -1;
-         }
-
-         new_cr0 = (struct cr0_real *)host_addr;
-       } else {
-
-         // error... don't know what to do
-         return -1;
-       }
-                
-       if ((new_cr0->pe == 1) && (real_cr0->pe == 0)) {
-         info->cpu_mode = PROTECTED;
-       } else if ((new_cr0->pe == 0) && (real_cr0->pe == 1)) {
-         info->cpu_mode = REAL;
-       }
-      
-       new_cr0_val = (*(char*)(new_cr0)) & 0x0f;
-
-
-       if (info->shdw_pg_mode == SHADOW_PAGING) {
-         struct cr0_real * shadow_cr0 = (struct cr0_real*)&(info->shdw_pg_state.guest_cr0);
 
-         PrintDebug("Old CR0=%x, Old Shadow CR0=%x\n", *real_cr0, *shadow_cr0);        
-         /* struct cr0_real is only 4 bits wide, 
-          * so we can overwrite the real_cr0 without worrying about the shadow fields
-          */
-         *(char*)real_cr0 &= 0xf0;
-         *(char*)real_cr0 |= new_cr0_val;
-       
-         *(char*)shadow_cr0 &= 0xf0;
-         *(char*)shadow_cr0 |= new_cr0_val;
+static int handle_lmsw(struct guest_info * info, struct x86_instr * dec_instr);
+static int handle_clts(struct guest_info * info, struct x86_instr * dec_instr);
 
+static int handle_mov_to_cr0(struct guest_info * info, struct x86_instr * dec_instr);
+static int handle_mov_to_cr0_32(struct guest_info * info, struct x86_instr * dec_instr);
+static int handle_mov_to_cr0_32pae(struct guest_info * info, struct x86_instr * dec_instr);
+static int handle_mov_to_cr0_64(struct guest_info * info, struct x86_instr * dec_instr);
+static int handle_mov_to_cr0_64compat(struct guest_info * info, struct x86_instr * dec_instr);
 
-         PrintDebug("New CR0=%x, New Shadow CR0=%x\n", *real_cr0, *shadow_cr0);        
-       } else {
-         PrintDebug("Old CR0=%x\n", *real_cr0);        
-         // for now we just pass through....
-         *(char*)real_cr0 &= 0xf0;
-         *(char*)real_cr0 |= new_cr0_val;
+static int handle_mov_to_cr3_32(struct guest_info * info, struct x86_instr * dec_instr);
+static int handle_mov_to_cr3_32pae(struct guest_info * info, struct x86_instr * dec_instr);
+static int handle_mov_to_cr3_64(struct guest_info * info, struct x86_instr * dec_instr);
+static int handle_mov_to_cr3_64compat(struct guest_info * info, struct x86_instr * dec_instr);
 
-         PrintDebug("New CR0=%x\n", *real_cr0);        
-       }
-
-
-       info->rip += index;
-
-      } else if ((instr[index] == cr_access_byte) && 
-                (instr[index + 1] == clts_byte)) {
-       // CLTS
-       PrintDebug("CLTS unhandled in CR0 write\n");
-       return -1;
-
-      } else if ((instr[index] == cr_access_byte) && 
-                (instr[index + 1] = mov_to_cr_byte)) {
-       addr_t first_operand;
-       addr_t second_operand;
-       struct cr0_32 *real_cr0;
-       struct cr0_32 *new_cr0;
-       operand_type_t addr_type;
-     
-      
-       index += 2;
-       real_cr0 = (struct cr0_32*)&(info->ctrl_regs.cr0);
-
-       addr_type = decode_operands16(&(info->vm_regs), instr + index, &index, &first_operand, &second_operand, REG32);
 
-       if (addr_type != REG_OPERAND) {
-         PrintDebug("Moving to CR0 from non-register operand in CR0 write\n");
-         /* Mov to CR0 Can only be a 32 bit register */
-         // FIX ME
-         return -1;
-       }
 
-       new_cr0 = (struct cr0_32 *)first_operand;
 
-       if (new_cr0->pe == 1) {
-         PrintDebug("Entering Protected Mode\n");
-         info->cpu_mode = PROTECTED;
-       }
+// First Attempt = 494 lines
+// current = 106 lines
+int v3_handle_cr0_write(struct guest_info * info) {
+  uchar_t instr[15];
+  int ret;
+  struct x86_instr dec_instr;
 
-       if (new_cr0->pe == 0) { 
-         PrintDebug("Entering Real Mode\n");
-         info->cpu_mode = REAL;
-       }
-         
-
-
-       if ((new_cr0->pg == 1) && (new_cr0->pe == 1)) {
-         PrintDebug("Paging is already turned on in switch to protected mode in CR0 write\n");
-
-         // Actually This appears to be Ok. 
-         // Why shouldn't windows be allowed to switch to real mode whenever it wants to modify its page tables?
-
-         info->mem_mode = VIRTUAL_MEM;
-
-         // GPF the guest??
-         //  return -1;
-       } else if ((new_cr0->pg == 1) && (new_cr0->pe == 0)) {
-         PrintDebug("Will the madness Never End??\n");
-         return -1;
-       }
-       
-
-       if (info->shdw_pg_mode == SHADOW_PAGING) {
-         struct cr0_32 * shadow_cr0 = (struct cr0_32 *)&(info->shdw_pg_state.guest_cr0);
-       
-         PrintDebug("Old CR0=%x, Old Shadow CR0=%x\n", *real_cr0, *shadow_cr0);        
-         *real_cr0 = *new_cr0;
-         real_cr0->pg = 1;
-         real_cr0->et = 1;
-
-         *shadow_cr0 = *new_cr0;
-         shadow_cr0->et = 1;
-
-         // Setup the page tables...???
-         if (info->mem_mode == VIRTUAL_MEM) {
-           // If we aren't in paged mode then we have to preserve the identity mapped CR3
-           info->ctrl_regs.cr3 = *(addr_t*)&(info->shdw_pg_state.shadow_cr3);
-         }
-
-         PrintDebug("New CR0=%x, New Shadow CR0=%x\n", *real_cr0, *shadow_cr0);        
-       } else {
-         PrintDebug("Old CR0=%x\n", *real_cr0);        
-         *real_cr0 = *new_cr0;
-         PrintDebug("New CR0=%x\n", *real_cr0);        
-       }
-
-       info->rip += index;
-
-      } else {
-       PrintDebug("Unsupported Instruction\n");
-       // unsupported instruction, UD the guest
-       return -1;
-      }
-
-    } 
-    break;
-  case PROTECTED: 
-    {
-
-      int index = 0;
-      int ret;
-
-      PrintDebug("Protected %s Mode write to CR0 at guest %s linear rip 0x%x\n", 
-                info->mem_mode == VIRTUAL_MEM ? "Paged" : "",
-                info->mem_mode == VIRTUAL_MEM ? "virtual" : "",
-                get_addr_linear(info, info->rip, &(info->segments.cs)));
-
-      // OK, now we will read the instruction
-      // The only difference between PROTECTED and PROTECTED_PG is whether we read
-      // from guest_pa or guest_va
-      if (info->mem_mode == PHYSICAL_MEM) { 
-       // The real rip address is actually a combination of the rip + CS base 
-       ret = read_guest_pa_memory(info, get_addr_linear(info, info->rip, &(info->segments.cs)), 15, instr);
-      } else { 
-       ret = read_guest_va_memory(info, get_addr_linear(info, info->rip, &(info->segments.cs)), 15, instr);
-      }
-       
-
-      if (ret != 15) {
-       // I think we should inject a GPF into the guest
-       PrintDebug("Could not read instruction (ret=%d)\n", ret);
-       return -1;
-      }
-
-
-      while (is_prefix_byte(instr[index])) {
-       switch(instr[index]) {
-       case PREFIX_CS_OVERRIDE:
-       case PREFIX_SS_OVERRIDE:
-       case PREFIX_DS_OVERRIDE:
-       case PREFIX_ES_OVERRIDE:
-       case PREFIX_FS_OVERRIDE:
-       case PREFIX_GS_OVERRIDE:
-         PrintDebug("Segment Override!!\n");
-         return -1;
-         break;
-       default:
-         break;
-       }
-       index++; 
-      }
-
-      /*
-       while (is_prefix_byte(instr[index])) {
-       index++; 
-       }
-      */
-
-      struct cr0_32 * shadow_cr0 = (struct cr0_32 *)&(info->shdw_pg_state.guest_cr0);
-
-      struct cr0_32 * real_cr0 = (struct cr0_32*)&(info->ctrl_regs.cr0);
-
-      if ((instr[index] == cr_access_byte) && 
-         (instr[index + 1] == mov_to_cr_byte)) {
-
-       // MOV to CR0
-    
-       addr_t first_operand;
-       addr_t second_operand;
-       struct cr0_32 *new_cr0;
-       operand_type_t addr_type;
-
-       index += 2;
-       /*
-         PrintDebug("MovToCR0 instr:\n");
-         PrintTraceMemDump(instr, 15);
-         PrintDebug("EAX=%x\n", *(uint_t*)&(info->vm_regs.rax));
-       */
-       addr_type = decode_operands32(&(info->vm_regs), instr + index, &index, &first_operand, &second_operand, REG32);
-
-       if (addr_type != REG_OPERAND) {
-         PrintDebug("Non-register operand in write to CR0\n");
-         return -1;
-       }
-
-       new_cr0 = (struct cr0_32 *)first_operand;
-
-       //PrintDebug("first operand=%x\n", *(uint_t *)first_operand);
+  if (info->mem_mode == PHYSICAL_MEM) { 
+    ret = read_guest_pa_memory(info, get_addr_linear(info, info->rip, &(info->segments.cs)), 15, instr);
+  } else { 
+    ret = read_guest_va_memory(info, get_addr_linear(info, info->rip, &(info->segments.cs)), 15, instr);
+  }
 
-       if (info->shdw_pg_mode == SHADOW_PAGING) {
-         struct cr0_32 * shadow_cr0 = (struct cr0_32 *)&(info->shdw_pg_state.guest_cr0);
 
-         if (new_cr0->pg == 1){
-           // This should be new_cr0->pg && !(old_cr->pg), right?
-           // and then a case for turning paging off?
 
-           struct cr3_32 * shadow_cr3 = (struct cr3_32 *)&(info->shdw_pg_state.shadow_cr3);
+  if (v3_decode(info, (addr_t)instr, &dec_instr) == -1) {
+    PrintError("Could not decode instruction\n");
+    return -1;
+  }
 
-           info->mem_mode = VIRTUAL_MEM;
-         
-           *shadow_cr0 = *new_cr0;
-           *real_cr0 = *new_cr0;
-           shadow_cr0->et = 1;
-           real_cr0->et = 1;
+  if (v3_opcode_cmp(V3_OPCODE_LMSW, (const uchar_t *)(dec_instr.opcode)) == 0) {
 
-           //
-           // Activate Shadow Paging
-           //
-           PrintDebug("Turning on paging in the guest\n");
+    if (handle_lmsw(info, &dec_instr) == -1) {
+      return -1;
+    }
 
-           info->ctrl_regs.cr3 = *(addr_t*)shadow_cr3;
-         
+  } else if (v3_opcode_cmp(V3_OPCODE_MOV2CR, (const uchar_t *)(dec_instr.opcode)) == 0) {
 
-         } else if (new_cr0->pe == 0) {
-           info->cpu_mode = REAL;
-           info->mem_mode = PHYSICAL_MEM;
-           PrintDebug("Entering Real Mode\n");
+    if (handle_mov_to_cr0(info, &dec_instr) == -1) {
+      return -1;
+    }
 
-           //PrintV3CtrlRegs(info);
-           // reinstate the identity mapped paged tables
-           // But keep the shadow tables around to handle TLB issues.... UGH...
-           //info->shdw_pg_state.shadow_cr3 &= 0x00000fff;
-           //info->shdw_pg_state.shadow_cr3 |= ((addr_t)create_passthrough_pde32_pts(info) & ~0xfff);
+  } else if (v3_opcode_cmp(V3_OPCODE_CLTS, (const uchar_t *)(dec_instr.opcode)) == 0) {
 
-           //info->ctrl_regs.cr3 = info->shdw_pg_state.shadow_cr3;
-           info->ctrl_regs.cr3 = *(addr_t*)&(info->direct_map_pt);
+    if (handle_clts(info, &dec_instr) == -1) {
+      return -1;
+    }
 
-           *shadow_cr0 = *new_cr0;
-           *real_cr0 = *new_cr0;
-           real_cr0->pg = 1;
-           shadow_cr0->et = 1;
-           real_cr0->et = 1;
+  } else {
+    PrintError("Unhandled opcode in handle_cr0_write\n");
+    return -1;
+  }
 
-           //PrintV3CtrlRegs(info);
+  info->rip += dec_instr.instr_length;
 
-         }
+  return 0;
+}
 
 
-       } else {
-         if (new_cr0->pg == 1) {
-           info->mem_mode = VIRTUAL_MEM;
-         } else if (new_cr0->pg == 0) {
-           info->cpu_mode = REAL;
-           info->mem_mode = PHYSICAL_MEM;
-         }
 
-         *real_cr0 = *new_cr0;
-       }
 
-       info->rip += index;
-      } else if ((instr[index] == cr_access_byte) &&
-                (instr[index + 1] == lmsw_byte) &&
-                (MODRM_REG(instr[index + 2]) == lmsw_reg_byte)) {
-       addr_t first_operand;
-       addr_t second_operand;
-       struct cr0_real *real_cr0;
-       struct cr0_real *new_cr0;
-       operand_type_t addr_type;
-       char new_cr0_val = 0;
-
-       index += 2;
-
-       real_cr0 = (struct cr0_real*)&(info->ctrl_regs.cr0);
-
-       addr_type = decode_operands16(&(info->vm_regs), instr + index, &index, &first_operand, &second_operand, REG16);
-
-       if (addr_type == REG_OPERAND) {
-         new_cr0 = (struct cr0_real *)first_operand;
-       } else if (addr_type == MEM_OPERAND) {
-         addr_t host_addr;
-         // check segment descriptors....
-
-         /* TODO, TODO, TODO: Lookup segment overrides */
-         struct v3_segment *lmsw_segment = &(info->segments.ds);
-
-         if (info->mem_mode == PHYSICAL_MEM) {
-           if (guest_pa_to_host_va(info, get_addr_linear(info, first_operand, lmsw_segment), &host_addr) == -1) {
-             return -1;
-           }
-         } else {
-           if (guest_va_to_host_va(info, get_addr_linear(info, first_operand, lmsw_segment), &host_addr) == -1) {
-             return -1;
-           }
-         }
-
-         new_cr0 = (struct cr0_real *)host_addr;
-       } else {
-         return -1;
-       }
+static int handle_mov_to_cr0(struct guest_info * info, struct x86_instr * dec_instr) {
+  PrintDebug("MOV2CR0\n");
 
-       
-       if (new_cr0->pe == 0) {
-         // According to the intel manual this it is illegal to use 
-         // lmsw to turn _off_ Protected mode
-         PrintDebug("Cannot switch to real mode with LMSW, unclear what to do\n");
-         return -1;
-       }
+  switch (info->cpu_mode) {
+  case REAL:
+  case PROTECTED:
+    return handle_mov_to_cr0_32(info, dec_instr);    
+  case PROTECTED_PAE:
+    return handle_mov_to_cr0_32pae(info, dec_instr);
+  case LONG:
+    return handle_mov_to_cr0_64(info, dec_instr);
+  case LONG_32_COMPAT:
+    return handle_mov_to_cr0_64compat(info, dec_instr);
+  default:
+    PrintError("Invalid CPU Operating Mode: %d\n", info->cpu_mode);
+    return -1;
 
-       new_cr0_val = (*(char *)(new_cr0)) & 0x0f;
+  }
+}
 
+static int handle_mov_to_cr0_32pae(struct guest_info * info, struct x86_instr * dec_instr) {
+  PrintError("32 bit PAE mov to CR0 not implemented\n");
+  return -1;
+}
 
-       if (info->shdw_pg_mode == SHADOW_PAGING) {
-         struct cr0_real * shadow_cr0 = (struct cr0_real*)&(info->shdw_pg_state.guest_cr0);
+static int handle_mov_to_cr0_64(struct guest_info * info, struct x86_instr * dec_instr) {
+  PrintError("64 bit mov to CR0 not implemented\n");
+  return -1;
+}
 
-         PrintDebug("Old CR0=%x, Old Shadow CR0=%x\n", *real_cr0, *shadow_cr0);        
-         /* struct cr0_real is only 4 bits wide, 
-          * so we can overwrite the real_cr0 without worrying about the shadow fields
-          */
-         *(char*)real_cr0 &= 0xf0;
-         *(char*)real_cr0 |= new_cr0_val;
-       
-         *(char*)shadow_cr0 &= 0xf0;
-         *(char*)shadow_cr0 |= new_cr0_val;
+static int handle_mov_to_cr0_64compat(struct guest_info * info, struct x86_instr * dec_instr) {
+  PrintError("64 bit compatibility mode move to CR0 not implemented\n");
+  return -1;
+}
 
 
-         PrintDebug("New CR0=%x, New Shadow CR0=%x\n", *real_cr0, *shadow_cr0);
-       } else {
-         PrintDebug("Old CR0=%x\n", *real_cr0);        
-         // for now we just pass through....
-         *(char*)real_cr0 &= 0xf0;
-         *(char*)real_cr0 |= new_cr0_val;
+static int handle_mov_to_cr0_32(struct guest_info * info, struct x86_instr * dec_instr) {
+  // 32 bit registers
+  struct cr0_32 * shadow_cr0 = (struct cr0_32 *)&(info->ctrl_regs.cr0);
+  struct cr0_32 * new_cr0 = (struct cr0_32 *)(dec_instr->src_operand.operand);
+  struct cr0_32 * guest_cr0 = (struct cr0_32 *)&(info->shdw_pg_state.guest_cr0);
+  
+  PrintDebug("OperandVal = %x, length=%d\n", *(uint_t *)new_cr0, dec_instr->src_operand.size);
+  
+  PrintDebug("Old CR0=%x\n", *(uint_t *)shadow_cr0);
+  PrintDebug("Old Guest CR0=%x\n", *(uint_t *)guest_cr0);      
 
-         PrintDebug("New CR0=%x\n", *real_cr0);
-       }
+  // Guest always sees the value they wrote
+  *guest_cr0 = *new_cr0;
 
-       info->rip += index;
+  // This value must always be set to 1 
+  guest_cr0->et = 1;    
 
+  // Set the shadow register to catch non-virtualized flags
+  *shadow_cr0 = *guest_cr0;
+  
 
-      } else if ((instr[index] == 0x0f) &&
-                (instr[index + 1] == 0x06)) { 
-       // CLTS instruction
-       PrintDebug("CLTS instruction - clearing TS flag of real and shadow CR0\n");
-       shadow_cr0->ts = 0;
-       real_cr0->ts = 0;
-       
-       index+=2;
-       
-       info->rip+=index;
+  if (v3_get_mem_mode(info) == VIRTUAL_MEM) {
+    /*    struct cr3_32 * guest_cr3 = (struct cr3_32 *)&(info->shdw_pg_state.guest_cr3);
+         info->ctrl_regs.cr3 = *(addr_t*)guest_cr3;
+    */
+    PrintDebug("Activating Shadow Page Tables\n");
 
-      } else {
-       PrintDebug("Unkown instruction: \n");
-       SerialMemDump(instr,15);
-       return -1;
-      }
+    if (v3_activate_shadow_pt(info) == -1) {
+      PrintError("Failed to activate shadow page tables\n");
+      return -1;
     }
-    break;
-    
-  case PROTECTED_PAE:
-    PrintDebug("Protected PAE Mode write to CR0 is UNIMPLEMENTED\n");
-    return -1;
-
-  case LONG:
-    PrintDebug("Protected Long Mode write to CR0 is UNIMPLEMENTED\n");
-    return -1;
+  } else  {
 
-  default: 
-    {
-      PrintDebug("Unknown Mode write to CR0 (info->cpu_mode=0x%x\n)",info->cpu_mode);
+    if (v3_activate_passthrough_pt(info) == -1) {
+      PrintError("Failed to activate passthrough page tables\n");
       return -1;
     }
-    break;
-
+    shadow_cr0->pg = 1;
   }
-
+  
+  PrintDebug("New Guest CR0=%x\n",*(uint_t *)guest_cr0);
+  
+  PrintDebug("New CR0=%x\n", *(uint_t *)shadow_cr0);
+  
   return 0;
 }
 
 
-int handle_cr0_read(struct guest_info * info) {
-  char instr[15];
-
-  switch (info->cpu_mode) { 
 
-  case REAL: 
-    {
 
-      int index = 0;
-      int ret;
+static int handle_clts(struct guest_info * info, struct x86_instr * dec_instr) {
+  // CLTS
+  struct cr0_32 * real_cr0 = (struct cr0_32*)&(info->ctrl_regs.cr0);
+  
+  real_cr0->ts = 0;
+  
+  if (info->shdw_pg_mode == SHADOW_PAGING) {
+    struct cr0_32 * guest_cr0 = (struct cr0_32 *)&(info->shdw_pg_state.guest_cr0);
+    guest_cr0->ts = 0;
+  }
+  return 0;
+}
 
-      PrintDebug("Real Mode read from CR0 at linear guest pa 0x%x\n",get_addr_linear(info,info->rip,&(info->segments.cs)));
-      //PrintV3Segments(info);
 
-      // The real rip address is actually a combination of the rip + CS base 
-      ret = read_guest_pa_memory(info, get_addr_linear(info, info->rip, &(info->segments.cs)), 15, instr);
-      if (ret != 15) {
-       // I think we should inject a GPF into the guest
-       PrintDebug("Could not read Real Mode instruction (ret=%d)\n", ret);
-       return -1;
-      }
+static int handle_lmsw(struct guest_info * info, struct x86_instr * dec_instr) {
+ struct cr0_real * real_cr0  = (struct cr0_real*)&(info->ctrl_regs.cr0);
+ struct cr0_real * new_cr0 = (struct cr0_real *)(dec_instr->src_operand.operand);      
+ uchar_t new_cr0_val;
+ PrintDebug("LMSW\n");
+ new_cr0_val = (*(char*)(new_cr0)) & 0x0f;
+ PrintDebug("OperandVal = %x\n", new_cr0_val);
+ // We can just copy the new value through
+ // we don't need to virtualize the lower 4 bits
+ PrintDebug("Old CR0=%x\n", *(uint_t *)real_cr0);      
+ *(uchar_t*)real_cr0 &= 0xf0;
+ *(uchar_t*)real_cr0 |= new_cr0_val;
+ PrintDebug("New CR0=%x\n", *(uint_t *)real_cr0);      
+ // If Shadow paging is enabled we push the changes to the virtualized copy of cr0
+ if (info->shdw_pg_mode == SHADOW_PAGING) {
+   struct cr0_real * guest_cr0 = (struct cr0_real*)&(info->shdw_pg_state.guest_cr0);
+   
+   PrintDebug("Old Guest CR0=%x\n", *(uint_t *)guest_cr0);     
+   *(uchar_t*)guest_cr0 &= 0xf0;
+   *(uchar_t*)guest_cr0 |= new_cr0_val;
+   PrintDebug("New Guest CR0=%x\n", *(uint_t *)guest_cr0);     
+ }
+ return 0;
+}
 
 
-      while (is_prefix_byte(instr[index])) {
-       switch(instr[index]) {
-       case PREFIX_CS_OVERRIDE:
-       case PREFIX_SS_OVERRIDE:
-       case PREFIX_DS_OVERRIDE:
-       case PREFIX_ES_OVERRIDE:
-       case PREFIX_FS_OVERRIDE:
-       case PREFIX_GS_OVERRIDE:
-         PrintDebug("Segment Override!!\n");
-         return -1;
-         break;
-       default:
-         break;
-       }
-       index++; 
-      }
 
-      /*
-       while (is_prefix_byte(instr[index])) {
-       index++; 
-       }
-      */
 
-      if ((instr[index] == cr_access_byte) && 
-         (instr[index + 1] == smsw_byte) && 
-         (MODRM_REG(instr[index + 2]) == smsw_reg_byte)) {
 
-       // SMSW (store machine status word)
+// First attempt = 253 lines
+// current = 51 lines
+int v3_handle_cr0_read(struct guest_info * info) {
+  uchar_t instr[15];
+  int ret;
+  struct x86_instr dec_instr;
 
-       addr_t first_operand;
-       addr_t second_operand;
-       struct cr0_real *cr0;
-       operand_type_t addr_type;
-       char cr0_val = 0;
+  if (info->mem_mode == PHYSICAL_MEM) { 
+    ret = read_guest_pa_memory(info, get_addr_linear(info, info->rip, &(info->segments.cs)), 15, instr);
+  } else { 
+    ret = read_guest_va_memory(info, get_addr_linear(info, info->rip, &(info->segments.cs)), 15, instr);
+  }
 
-       index += 2;
-      
-       cr0 = (struct cr0_real*)&(info->ctrl_regs.cr0);
-      
-      
-       addr_type = decode_operands16(&(info->vm_regs), instr + index, &index, &first_operand, &second_operand, REG16);
-      
-       if (addr_type == MEM_OPERAND) {
-         addr_t host_addr;
-       
-         if (guest_pa_to_host_va(info, first_operand + (info->segments.ds.base << 4), &host_addr) == -1) {
-           // gpf the guest
-           PrintDebug("Could not convert guest physical address to host virtual address\n");
-           return -1;
-         }
-       
-         first_operand = host_addr;
-       } else {
-         // Register operand
-         // Should be ok??
-       }
 
-       cr0_val = *(char*)cr0 & 0x0f;
+  if (v3_decode(info, (addr_t)instr, &dec_instr) == -1) {
+    PrintError("Could not decode instruction\n");
+    return -1;
+  }
+  
+  if (v3_opcode_cmp(V3_OPCODE_MOVCR2, (const uchar_t *)(dec_instr.opcode)) == 0) {
+    struct cr0_32 * dst_reg = (struct cr0_32 *)(dec_instr.dst_operand.operand);
+    struct cr0_32 * shadow_cr0 = (struct cr0_32 *)&(info->ctrl_regs.cr0);
 
-       *(char *)first_operand &= 0xf0;
-       *(char *)first_operand |= cr0_val;
+    PrintDebug("MOVCR2\n");
 
-       PrintDebug("index = %d, rip = %x\n", index, (ulong_t)(info->rip));
-       info->rip += index;
-       PrintDebug("new_rip = %x\n", (ulong_t)(info->rip));
-       // success
+    if (info->shdw_pg_mode == SHADOW_PAGING) {
+      struct cr0_32 * guest_cr0 = (struct cr0_32 *)&(info->shdw_pg_state.guest_cr0);
+      *dst_reg = *guest_cr0;
+    } else {
+      *dst_reg = *shadow_cr0;
+    }
 
-      } else if ((instr[index] == cr_access_byte) &&
-                (instr[index+1] == mov_from_cr_byte)) {
-       /* Mov from CR0
-        * This can only take a 32 bit register argument in anything less than 64 bit mode.
-        */
-       addr_t first_operand;
-       addr_t second_operand;
-       operand_type_t addr_type;
+    PrintDebug("Shadow CR0: %x\n", *(uint_t*)shadow_cr0);    
+    PrintDebug("returned CR0: %x\n", *(uint_t*)dst_reg);
+  } else if (v3_opcode_cmp(V3_OPCODE_SMSW, (const uchar_t *)(dec_instr.opcode)) == 0) {
+    struct cr0_real * shadow_cr0 = (struct cr0_real *)&(info->ctrl_regs.cr0);
+    struct cr0_real * dst_reg = (struct cr0_real *)(dec_instr.dst_operand.operand);
+    char cr0_val = *(char*)shadow_cr0 & 0x0f;
+    
+    PrintDebug("SMSW\n");
 
-       struct cr0_32 * real_cr0 = (struct cr0_32 *)&(info->ctrl_regs.cr0);
+    // The lower 4 bits of the guest/shadow CR0 are mapped through
+    // We can treat nested and shadow paging the same here
+    *(char *)dst_reg &= 0xf0;
+    *(char *)dst_reg |= cr0_val;
+    
+  } else {
+    PrintError("Unhandled opcode in handle_cr0_read\n");
+    return -1;
+  }
 
-       index += 2;
+  info->rip += dec_instr.instr_length;
 
-       addr_type = decode_operands16(&(info->vm_regs), instr + index, &index, &first_operand, &second_operand, REG32);
-     
-       struct cr0_32 * virt_cr0 = (struct cr0_32 *)first_operand;
-  
-       if (addr_type != REG_OPERAND) {
-         // invalid opcode to guest
-         PrintDebug("Invalid operand type in mov from CR0\n");
-         return -1;
-       }
+  return 0;
+}
 
-       if (info->shdw_pg_mode == SHADOW_PAGING) {
-         *virt_cr0 = *(struct cr0_32 *)&(info->shdw_pg_state.guest_cr0);
-       } else {
-         *virt_cr0 = *real_cr0;
-       }
 
-       info->rip += index;
 
-      } else {
-       PrintDebug("Unknown read instr from CR0\n");
-       return -1;
-      }
 
-    } 
+// First Attempt = 256 lines
+// current = 65 lines
+int v3_handle_cr3_write(struct guest_info * info) {
+  int ret;
+  uchar_t instr[15];
+  struct x86_instr dec_instr;
 
-    break;
+  if (info->mem_mode == PHYSICAL_MEM) { 
+    ret = read_guest_pa_memory(info, get_addr_linear(info, info->rip, &(info->segments.cs)), 15, instr);
+  } else { 
+    ret = read_guest_va_memory(info, get_addr_linear(info, info->rip, &(info->segments.cs)), 15, instr);
+  }
 
-  case PROTECTED:
-    {
-    
-      int index = 0;
-      int ret;
-
-      PrintDebug("Protected %s Mode read from CR0 at guest %s linear rip 0x%x\n", 
-                info->mem_mode == VIRTUAL_MEM ? "Paged" : "",
-                info->mem_mode == VIRTUAL_MEM ? "virtual" : "",
-                get_addr_linear(info, info->rip, &(info->segments.cs)));
-
-      // We need to read the instruction, which is at CS:IP, but that 
-      // linear address is guest physical without PG and guest virtual with PG
-      if (info->cpu_mode == PHYSICAL_MEM) { 
-       // The real rip address is actually a combination of the rip + CS base 
-       ret = read_guest_pa_memory(info, get_addr_linear(info, info->rip, &(info->segments.cs)), 15, instr);
-      } else { 
-       // The real rip address is actually a combination of the rip + CS base 
-       ret = read_guest_va_memory(info, get_addr_linear(info, info->rip, &(info->segments.cs)), 15, instr);
-      }
+  if (v3_decode(info, (addr_t)instr, &dec_instr) == -1) {
+    PrintError("Could not decode instruction\n");
+    return -1;
+  }
 
+  if (v3_opcode_cmp(V3_OPCODE_MOV2CR, (const uchar_t *)(dec_instr.opcode)) == 0) {
+    PrintDebug("MOV2CR3\n");
 
-      /*
-       PrintDebug("Instr (15 bytes) at %x:\n", instr);
-       PrintTraceMemDump((char*)instr, 15);
-      */
+    if (info->mem_mode == PHYSICAL_MEM) {
+      // All we do is update the guest CR3
 
-      if (ret != 15) {
-       // I think we should inject a GPF into the guest
-       PrintDebug("Could not read Protected %s mode instruction (ret=%d)\n", 
-                  info->cpu_mode == VIRTUAL_MEM ? "Paged" : "", ret);
-       return -1;
+      if (info->cpu_mode == LONG) {
+       struct cr3_64 * new_cr3 = (struct cr3_64 *)(dec_instr.src_operand.operand);
+       struct cr3_64 * guest_cr3 = (struct cr3_64 *)&(info->shdw_pg_state.guest_cr3);
+       *guest_cr3 = *new_cr3;
+      } else {
+       struct cr3_32 * new_cr3 = (struct cr3_32 *)(dec_instr.src_operand.operand);
+       struct cr3_32 * guest_cr3 = (struct cr3_32 *)&(info->shdw_pg_state.guest_cr3);
+       *guest_cr3 = *new_cr3;
       }
 
+    } else {
 
-      while (is_prefix_byte(instr[index])) {
-       switch(instr[index]) {
-       case PREFIX_CS_OVERRIDE:
-       case PREFIX_SS_OVERRIDE:
-       case PREFIX_DS_OVERRIDE:
-       case PREFIX_ES_OVERRIDE:
-       case PREFIX_FS_OVERRIDE:
-       case PREFIX_GS_OVERRIDE:
-         PrintDebug("Segment Override!!\n");
+      switch (info->cpu_mode) {
+      case PROTECTED:
+       if (handle_mov_to_cr3_32(info, &dec_instr) == -1) {
          return -1;
-         break;
-       default:
-         break;
        }
-       index++; 
-      }
-
-
-      /*
-       while (is_prefix_byte(instr[index])) {
-       index++; 
+       break;
+      case PROTECTED_PAE:
+       if (handle_mov_to_cr3_32pae(info, &dec_instr) == -1) {
+         return -1;
        }
-      */
-
-      if ((instr[index] == cr_access_byte) &&
-         (instr[index+1] == mov_from_cr_byte)) {
-       
-       // MOV from CR0 to register
-
-       addr_t first_operand;
-       addr_t second_operand;
-       operand_type_t addr_type;
-       struct cr0_32 * virt_cr0;
-       struct cr0_32 * real_cr0 = (struct cr0_32 *)&(info->ctrl_regs.cr0);
-
-       index += 2;
-
-       addr_type = decode_operands32(&(info->vm_regs), instr + index, &index, &first_operand, &second_operand, REG32);
-
-       if (addr_type != REG_OPERAND) {
-         PrintDebug("Invalid operand type in mov from CR0\n");
+       break;
+      case LONG:
+       if (handle_mov_to_cr3_64(info, &dec_instr) == -1) {
          return -1;
        }
-      
-       virt_cr0 = (struct cr0_32 *)first_operand;
-
-       if (info->shdw_pg_mode == SHADOW_PAGING) {
-         *virt_cr0 = *(struct cr0_32 *)&(info->shdw_pg_state.guest_cr0);
-         
-         if (info->mem_mode == PHYSICAL_MEM) {
-           virt_cr0->pg = 0; // clear the pg bit because guest doesn't think it's on
-         }
-         
-       } else {
-         *virt_cr0 = *real_cr0;
+       break;
+      case LONG_32_COMPAT:
+       if (handle_mov_to_cr3_64compat(info, &dec_instr) == -1) {
+         return -1;
        }
-
-         PrintDebug("real CR0: %x\n", *(uint_t*)real_cr0);
-         PrintDebug("returned CR0: %x\n", *(uint_t*)virt_cr0);
-      
-       info->rip += index;
-
-      } else { 
-       PrintDebug("Unknown read instruction from CR0\n");
+       break;
+      default:
+       PrintError("Unhandled CPU mode: %d\n", info->cpu_mode);
        return -1;
       }
     }
-    break;
-
-  case PROTECTED_PAE:
-    PrintDebug("Protected PAE Mode read to CR0 is UNIMPLEMENTED\n");
-    return -1;
-
-  case LONG:
-    PrintDebug("Protected Long Mode read to CR0 is UNIMPLEMENTED\n");
+  } else {
+    PrintError("Unhandled opcode in handle_cr3_write\n");
     return -1;
-
-
-  default:
-    {
-      PrintDebug("Unknown Mode read from CR0 (info->cpu_mode=0x%x)\n",info->cpu_mode);
-      return -1;
-    }
-    break;
   }
 
+  info->rip += dec_instr.instr_length;
 
   return 0;
 }
@@ -754,421 +376,238 @@ int handle_cr0_read(struct guest_info * info) {
 
 
 
-int handle_cr3_write(struct guest_info * info) {
-  if (info->cpu_mode == REAL) {
-    // WHAT THE HELL DOES THIS EVEN MEAN?????
 
-    int index = 0;
-    int ret;
-    char instr[15];
 
-    PrintDebug("Real Mode Write to CR3.\n");
-    // We need to read the instruction, which is at CS:IP, but that 
-    // linear address is guest physical without PG and guest virtual with PG
 
-    ret = read_guest_pa_memory(info, get_addr_linear(info, info->rip, &(info->segments.cs)), 15, instr);
+static int handle_mov_to_cr3_32(struct guest_info * info, struct x86_instr * dec_instr) {
+  PrintDebug("CR3 at 0x%p\n", &(info->ctrl_regs.cr3));
 
-    if (ret != 15) {
-      PrintDebug("Could not read instruction (ret=%d)\n", ret);
-      return -1;
-    }
+  if (info->shdw_pg_mode == SHADOW_PAGING) {
+    struct cr3_32 * new_cr3 = (struct cr3_32 *)(dec_instr->src_operand.operand);       
+    struct cr3_32 * guest_cr3 = (struct cr3_32 *)&(info->shdw_pg_state.guest_cr3);
+#ifdef DEBUG_CTRL_REGS
+    struct cr3_32 * shadow_cr3 = (struct cr3_32 *)&(info->ctrl_regs.cr3);    
+#endif
 
-    while (is_prefix_byte(instr[index])) {
-      switch(instr[index]) {
-      case PREFIX_CS_OVERRIDE:
-      case PREFIX_SS_OVERRIDE:
-      case PREFIX_DS_OVERRIDE:
-      case PREFIX_ES_OVERRIDE:
-      case PREFIX_FS_OVERRIDE:
-      case PREFIX_GS_OVERRIDE:
-       PrintDebug("Segment Override!!\n");
-       return -1;
-       break;
-      default:
-       break;
-      }
-      index++; 
-    }
+    PrintDebug("Old Shadow CR3=%x; Old Guest CR3=%x\n", 
+              *(uint_t*)shadow_cr3, *(uint_t*)guest_cr3);
     
 
-    if ((instr[index] == cr_access_byte) && 
-       (instr[index + 1] == mov_to_cr_byte)) {
-
-      addr_t first_operand;
-      addr_t second_operand;
-      struct cr3_32 * new_cr3;
-      //      struct cr3_32 * real_cr3;
-      operand_type_t addr_type;
-
-      index += 2;
-
-      addr_type = decode_operands16(&(info->vm_regs), instr + index, &index, &first_operand, &second_operand, REG32);
-
-      if (addr_type != REG_OPERAND) {
-       /* Mov to CR3 can only be a 32 bit register */
-       return -1;
-      }
-
-      new_cr3 = (struct cr3_32 *)first_operand;
-
-      if (info->shdw_pg_mode == SHADOW_PAGING) {
-       addr_t shadow_pt;
-       struct cr3_32 * shadow_cr3 = (struct cr3_32 *)&(info->shdw_pg_state.shadow_cr3);
-       struct cr3_32 * guest_cr3 = (struct cr3_32 *)&(info->shdw_pg_state.guest_cr3);
-
-       /*
-
-         if (CR3_TO_PDE32(*(uint_t*)shadow_cr3) != 0) {
-           PrintDebug("Shadow Page Table\n");
-           PrintDebugPageTables((pde32_t *)CR3_TO_PDE32(*(uint_t*)shadow_cr3));
-         }
-       */
-
-       /* Delete the current Page Tables */
-       delete_page_tables_pde32((pde32_t *)CR3_TO_PDE32(*(uint_t*)shadow_cr3));
-
-       PrintDebug("Old Shadow CR3=%x; Old Guest CR3=%x\n", 
-                  *(uint_t*)shadow_cr3, *(uint_t*)guest_cr3);
-
-
-       *guest_cr3 = *new_cr3;
-
-
-
-       // Something like this
-       shadow_pt =  create_new_shadow_pt32(info);
-       //shadow_pt = setup_shadow_pt32(info, CR3_TO_PDE32(*(addr_t *)new_cr3));
-
-       /* Copy Various flags */
-       *shadow_cr3 = *new_cr3;
-
-       /*
-       {
-         addr_t tmp_addr;
-         guest_pa_to_host_va(info, ((*(uint_t*)guest_cr3) & 0xfffff000), &tmp_addr);
-         PrintDebug("Guest PD\n");
-         PrintPD32((pde32_t *)tmp_addr);
-
-       }
-       */
-
-       
-       shadow_cr3->pdt_base_addr = PD32_BASE_ADDR(shadow_pt);
-
-       PrintDebug("New Shadow CR3=%x; New Guest CR3=%x\n", 
-                  *(uint_t*)shadow_cr3, *(uint_t*)guest_cr3);
-
-
-
-
-      }
-      info->rip += index;
-
-    } else {
-      PrintDebug("Unknown Instruction\n");
-      SerialMemDump(instr,15);
-      return -1;
-    }
-
-
-
-  } else if (info->cpu_mode == PROTECTED) {
-    int index = 0;
-    int ret;
-    char instr[15];
-
-    PrintDebug("Protected %s mode write to CR3 at %s 0x%x\n",
-              info->cpu_mode==PROTECTED ? "" : "Paged", 
-              info->cpu_mode==PROTECTED ? "guest physical" : "guest virtual",
-              get_addr_linear(info,info->rip,&(info->segments.cs)));
-
-    // We need to read the instruction, which is at CS:IP, but that 
-    // linear address is guest physical without PG and guest virtual with PG
-    if (info->mem_mode == PHYSICAL_MEM) { 
-      // The real rip address is actually a combination of the rip + CS base 
-      //PrintDebug("Writing Guest CR3 Write (Physical Address)\n");
-      ret = read_guest_pa_memory(info, get_addr_linear(info, info->rip, &(info->segments.cs)), 15, instr);
-    } else { 
-      //PrintDebug("Writing Guest CR3 Write (Virtual Address)\n");
-      // The real rip address is actually a combination of the rip + CS base 
-      ret = read_guest_va_memory(info, get_addr_linear(info, info->rip, &(info->segments.cs)), 15, instr);
-    }
-
-    if (ret != 15) {
-      PrintDebug("Could not read instruction (ret=%d)\n", ret);
+    // Store the write value to virtualize CR3
+    *guest_cr3 = *new_cr3;    
+    
+    if (v3_activate_shadow_pt(info) == -1) {
+      PrintError("Failed to activate 32 bit shadow page table\n");
       return -1;
     }
 
-    while (is_prefix_byte(instr[index])) {
-      switch(instr[index]) {
-      case PREFIX_CS_OVERRIDE:
-      case PREFIX_SS_OVERRIDE:
-      case PREFIX_DS_OVERRIDE:
-      case PREFIX_ES_OVERRIDE:
-      case PREFIX_FS_OVERRIDE:
-      case PREFIX_GS_OVERRIDE:
-       PrintDebug("Segment Override!!\n");
-       return -1;
-       break;
-      default:
-       break;
-      }
-      index++; 
-    }
-    
-    /*    
-         while (is_prefix_byte(instr[index])) {
-         index++;
-         }
-    */
-
-    if ((instr[index] == cr_access_byte) && 
-       (instr[index + 1] == mov_to_cr_byte)) {
-
-      addr_t first_operand;
-      addr_t second_operand;
-      struct cr3_32 * new_cr3;
-      //      struct cr3_32 * real_cr3;
-      operand_type_t addr_type;
-
-      index += 2;
-
-      addr_type = decode_operands32(&(info->vm_regs), instr + index, &index, &first_operand, &second_operand, REG32);
-
-      if (addr_type != REG_OPERAND) {
-       /* Mov to CR3 can only be a 32 bit register */
-       return -1;
-      }
-
-      new_cr3 = (struct cr3_32 *)first_operand;
-
-      if (info->shdw_pg_mode == SHADOW_PAGING) {
-       addr_t shadow_pt;
-       struct cr3_32 * shadow_cr3 = (struct cr3_32 *)&(info->shdw_pg_state.shadow_cr3);
-       struct cr3_32 * guest_cr3 = (struct cr3_32 *)&(info->shdw_pg_state.guest_cr3);
-
-
-       /*
-         if (CR3_TO_PDE32(*(uint_t*)shadow_cr3) != 0) {
-           PrintDebug("Shadow Page Table\n");
-           PrintDebugPageTables((pde32_t *)CR3_TO_PDE32(*(uint_t*)shadow_cr3));
-         }
-       */
-
-       /* Delete the current Page Tables */
-       delete_page_tables_pde32((pde32_t *)CR3_TO_PDE32(*(uint_t*)shadow_cr3));
-
-       PrintDebug("Old Shadow CR3=%x; Old Guest CR3=%x\n", 
-                  *(uint_t*)shadow_cr3, *(uint_t*)guest_cr3);
-
+    PrintDebug("New Shadow CR3=%x; New Guest CR3=%x\n", 
+              *(uint_t*)shadow_cr3, *(uint_t*)guest_cr3);    
+  }
+  return 0;
+}
 
-       *guest_cr3 = *new_cr3;
 
+static int handle_mov_to_cr3_32pae(struct guest_info * info, struct x86_instr * dec_instr) {
+  PrintError("32 Bit PAE mode Mov to CR3 not implemented\n");
+  return -1;
+}
 
+static int handle_mov_to_cr3_64(struct guest_info * info, struct x86_instr * dec_instr) {
+  PrintError("Long mode Mov to CR3 not implemented\n");
+  return -1;
+}
 
-       // Something like this
-       shadow_pt =  create_new_shadow_pt32(info);
-       //shadow_pt = setup_shadow_pt32(info, CR3_TO_PDE32(*(addr_t *)new_cr3));
+static int handle_mov_to_cr3_64compat(struct guest_info * info, struct x86_instr * dec_instr) {
+  PrintError("Long compatiblity mode move to CR3 not implemented\n");
+  return -1;
+}
 
-       /* Copy Various flags */
-       *shadow_cr3 = *new_cr3;
 
-       /*
-       {
-         addr_t tmp_addr;
-         guest_pa_to_host_va(info, ((*(uint_t*)guest_cr3) & 0xfffff000), &tmp_addr);
-         PrintDebug("Guest PD\n");
-         PrintPD32((pde32_t *)tmp_addr);
 
-       }
-       */
+// first attempt = 156 lines
+// current = 36 lines
+int v3_handle_cr3_read(struct guest_info * info) {
+  uchar_t instr[15];
+  int ret;
+  struct x86_instr dec_instr;
 
-       
-       shadow_cr3->pdt_base_addr = PD32_BASE_ADDR(shadow_pt);
+  if (info->mem_mode == PHYSICAL_MEM) { 
+    ret = read_guest_pa_memory(info, get_addr_linear(info, info->rip, &(info->segments.cs)), 15, instr);
+  } else { 
+    ret = read_guest_va_memory(info, get_addr_linear(info, info->rip, &(info->segments.cs)), 15, instr);
+  }
 
-       PrintDebug("New Shadow CR3=%x; New Guest CR3=%x\n", 
-                  *(uint_t*)shadow_cr3, *(uint_t*)guest_cr3);
 
 
+  if (v3_decode(info, (addr_t)instr, &dec_instr) == -1) {
+    PrintError("Could not decode instruction\n");
+    return -1;
+  }
 
-       if (info->mem_mode == VIRTUAL_MEM) {
-         // If we aren't in paged mode then we have to preserve the identity mapped CR3
-         info->ctrl_regs.cr3 = *(addr_t*)shadow_cr3;
-       }
-      }
+  if (v3_opcode_cmp(V3_OPCODE_MOVCR2, (const uchar_t *)(dec_instr.opcode)) == 0) {
+    PrintDebug("MOVCR32\n");
+    struct cr3_32 * dst_reg = (struct cr3_32 *)(dec_instr.dst_operand.operand);
 
-      info->rip += index;
+    PrintDebug("CR3 at 0x%p\n", &(info->ctrl_regs.cr3));
 
+    if (info->shdw_pg_mode == SHADOW_PAGING) {
+      *dst_reg = *(struct cr3_32 *)&(info->shdw_pg_state.guest_cr3);
     } else {
-      PrintDebug("Unknown Instruction\n");
-      SerialMemDump(instr,15);
-      return -1;
+      *dst_reg = *(struct cr3_32 *)&(info->ctrl_regs.cr3);
     }
   } else {
-    PrintDebug("Invalid operating Mode (0x%x)\n", info->cpu_mode);
+    PrintError("Unhandled opcode in handle_cr3_read\n");
     return -1;
   }
 
+  info->rip += dec_instr.instr_length;
+
   return 0;
 }
 
 
+// We don't need to virtualize CR4, all we need is to detect the activation of PAE
+int v3_handle_cr4_read(struct guest_info * info) {
+  //  PrintError("CR4 Read not handled\n");
+  // Do nothing...
+  return 0;
+}
 
+int v3_handle_cr4_write(struct guest_info * info) {
+  uchar_t instr[15];
+  int ret;
+  struct x86_instr dec_instr;
 
-int handle_cr3_read(struct guest_info * info) {
+  if (info->mem_mode == PHYSICAL_MEM) { 
+    ret = read_guest_pa_memory(info, get_addr_linear(info, info->rip, &(info->segments.cs)), 15, instr);
+  } else { 
+    ret = read_guest_va_memory(info, get_addr_linear(info, info->rip, &(info->segments.cs)), 15, instr);
+  }
 
-  if (info->cpu_mode == REAL) {
-    char instr[15];
-    int ret;
-    int index = 0;
-    addr_t linear_addr = 0;
+  if (v3_decode(info, (addr_t)instr, &dec_instr) == -1) {
+    PrintError("Could not decode instruction\n");
+    return -1;
+  }
 
-    linear_addr = get_addr_linear(info, info->rip, &(info->segments.cs));
+  if (v3_opcode_cmp(V3_OPCODE_MOV2CR, (const uchar_t *)(dec_instr.opcode)) != 0) {
+    PrintError("Invalid opcode in write to CR4\n");
+    return -1;
+  }
 
+  if ((info->cpu_mode == PROTECTED) || (info->cpu_mode == PROTECTED_PAE)) {
+    struct cr4_32 * new_cr4 = (struct cr4_32 *)(dec_instr.src_operand.operand);
+    struct cr4_32 * cr4 = (struct cr4_32 *)&(info->ctrl_regs.cr4);
     
-    //PrintDebug("RIP Linear: %x\n", linear_addr);
-    //PrintV3Segments(info);
-    
-    ret = read_guest_pa_memory(info, linear_addr, 15, instr);
+    PrintDebug("OperandVal = %x, length = %d\n", *(uint_t *)new_cr4, dec_instr.src_operand.size);
+    PrintDebug("Old CR4=%x\n", *(uint_t *)cr4);
 
-    if (ret != 15) {
-      PrintDebug("Could not read instruction (ret=%d)\n", ret);
-      return -1;
-    }
-    
-    while (is_prefix_byte(instr[index])) {
-      switch(instr[index]) {
-      case PREFIX_CS_OVERRIDE:
-      case PREFIX_SS_OVERRIDE:
-      case PREFIX_DS_OVERRIDE:
-      case PREFIX_ES_OVERRIDE:
-      case PREFIX_FS_OVERRIDE:
-      case PREFIX_GS_OVERRIDE:
-       PrintDebug("Segment Override!!\n");
-       return -1;
-       break;
-      default:
-       break;
-      }
-      index++; 
-    }
+    if ((info->shdw_pg_mode == SHADOW_PAGING) && 
+       (v3_get_mem_mode(info) == PHYSICAL_MEM)) {
 
+      if ((cr4->pae == 0) && (new_cr4->pae == 1)) {
+       PrintDebug("Creating PAE passthrough tables\n");
 
-    if ((instr[index] == cr_access_byte) && 
-       (instr[index + 1] == mov_from_cr_byte)) {
-      addr_t first_operand;
-      addr_t second_operand;
-      struct cr3_32 * virt_cr3;
-      struct cr3_32 * real_cr3 = (struct cr3_32 *)&(info->ctrl_regs.cr3);
-      operand_type_t addr_type;
+       // Delete the old 32 bit direct map page tables
+       delete_page_tables_32((pde32_t *)V3_VAddr((void *)(info->direct_map_pt)));
 
-      index += 2;
+       // create 32 bit PAE direct map page table
+       info->direct_map_pt = (addr_t)V3_PAddr(create_passthrough_pts_32PAE(info));
 
-      addr_type = decode_operands16(&(info->vm_regs), instr + index, &index, &first_operand, &second_operand, REG32);
+       // reset cr3 to new page tables
+       info->ctrl_regs.cr3 = *(addr_t*)&(info->direct_map_pt);
 
-      if (addr_type != REG_OPERAND) {
-       /* Mov to CR3 can only be a 32 bit register */
+      } else if ((cr4->pae == 1) && (new_cr4->pae == 0)) {
+       // Create passthrough standard 32bit pagetables
        return -1;
       }
-
-      virt_cr3 = (struct cr3_32 *)first_operand;
-
-      if (info->shdw_pg_mode == SHADOW_PAGING) {
-       *virt_cr3 = *(struct cr3_32 *)&(info->shdw_pg_state.guest_cr3);
-      } else {
-       *virt_cr3 = *real_cr3;
-      }
-      
-      info->rip += index;
-    } else {
-      PrintDebug("Unknown Instruction\n");
-      SerialMemDump(instr,15);
-      return -1;
     }
 
+    *cr4 = *new_cr4;
+    PrintDebug("New CR4=%x\n", *(uint_t *)cr4);
 
-    return 0;
-  } else if (info->cpu_mode == PROTECTED) {
+  } else {
+    PrintError("CR4 write not supported in CPU_MODE: %d\n", info->cpu_mode);
+    return -1;
+  }
 
-    int index = 0;
-    int ret;
-    char instr[15];
+  info->rip += dec_instr.instr_length;
+  return 0;
+}
 
-   
-    // We need to read the instruction, which is at CS:IP, but that 
-    // linear address is guest physical without PG and guest virtual with PG
-    if (info->cpu_mode == PHYSICAL_MEM) { 
-      // The real rip address is actually a combination of the rip + CS base 
-      ret = read_guest_pa_memory(info, get_addr_linear(info, info->rip, &(info->segments.cs)), 15, instr);
-    } else { 
-      // The real rip address is actually a combination of the rip + CS base 
-      ret = read_guest_va_memory(info, get_addr_linear(info, info->rip, &(info->segments.cs)), 15, instr);
-    }
 
-    if (ret != 15) {
-      PrintDebug("Could not read instruction (ret=%d)\n", ret);
-      return -1;
-    }
-    
-    while (is_prefix_byte(instr[index])) {
-      switch(instr[index]) {
-      case PREFIX_CS_OVERRIDE:
-      case PREFIX_SS_OVERRIDE:
-      case PREFIX_DS_OVERRIDE:
-      case PREFIX_ES_OVERRIDE:
-      case PREFIX_FS_OVERRIDE:
-      case PREFIX_GS_OVERRIDE:
-       PrintDebug("Segment Override!!\n");
-       return -1;
-       break;
-      default:
-       break;
-      }
-      index++; 
-    }
+int v3_handle_efer_read(uint_t msr, struct v3_msr * dst, void * priv_data) {
+  struct guest_info * info = (struct guest_info *)(priv_data);
+  PrintDebug("EFER Read\n");
 
-    /*
-      while (is_prefix_byte(instr[index])) {
-      index++;
-      }
-    */
+  dst->value = info->guest_efer.value;
 
-    if ((instr[index] == cr_access_byte) && 
-       (instr[index + 1] == mov_from_cr_byte)) {
-      addr_t first_operand;
-      addr_t second_operand;
-      struct cr3_32 * virt_cr3;
-      struct cr3_32 * real_cr3 = (struct cr3_32 *)&(info->ctrl_regs.cr3);
-      operand_type_t addr_type;
+  info->rip += 2; // WRMSR/RDMSR are two byte operands
+  return 0;
+}
 
-      index += 2;
 
-      addr_type = decode_operands32(&(info->vm_regs), instr + index, &index, &first_operand, &second_operand, REG32);
+int v3_handle_efer_write(uint_t msr, struct v3_msr src, void * priv_data) {
+  struct guest_info * info = (struct guest_info *)(priv_data);
+  struct efer_64 * new_efer = (struct efer_64 *)&(src.value);
+  struct efer_64 * shadow_efer = (struct efer_64 *)&(info->ctrl_regs.efer);
+  struct v3_msr * guest_efer = &(info->guest_efer);
 
-      if (addr_type != REG_OPERAND) {
-       /* Mov to CR3 can only be a 32 bit register */
-       return -1;
-      }
+  PrintDebug("EFER Write\n");
+  PrintDebug("Old EFER=%p\n", (void *)*(addr_t*)(shadow_efer));
 
-      virt_cr3 = (struct cr3_32 *)first_operand;
+  // We virtualize the guests efer to hide the SVME and LMA bits
+  guest_efer->value = src.value;
 
-      if (info->shdw_pg_mode == SHADOW_PAGING) {
-       *virt_cr3 = *(struct cr3_32 *)&(info->shdw_pg_state.guest_cr3);
-      } else {
-       *virt_cr3 = *real_cr3;
-      }
+  if ((info->shdw_pg_mode == SHADOW_PAGING) && 
+      (v3_get_mem_mode(info) == PHYSICAL_MEM)) {
+    
+    if ((shadow_efer->lme == 0) && (new_efer->lme == 1)) {
+      PrintDebug("Transition to longmode\n");
+      PrintDebug("Creating Passthrough 64 bit page tables\n");
+      
+      // Delete the old 32 bit direct map page tables
+      /* 
+       * JRL BUG? 
+       * Will these page tables always be in PAE format?? 
+       */
+      PrintDebug("Deleting old PAE Page tables\n");
+      PrintError("JRL BUG?: Will the old page tables always be in PAE format??\n");
+      delete_page_tables_32PAE((pdpe32pae_t *)V3_VAddr((void *)(info->direct_map_pt)));
+      
+      // create 64 bit direct map page table
+      info->direct_map_pt = (addr_t)V3_PAddr(create_passthrough_pts_64(info));
+      
+      // reset cr3 to new page tables
+      info->ctrl_regs.cr3 = *(addr_t*)&(info->direct_map_pt);
+      
+      // We mark the Long Mode active  because we have paging enabled
+      // We do this in new_efer because we copy the msr in full below
+      new_efer->lma = 1;
+      
+    } else if ((shadow_efer->lme == 1) && (new_efer->lme == 0)) {
+      // transition out of long mode
+      //((struct efer_64 *)&(info->guest_efer.value))->lme = 0;
+      //((struct efer_64 *)&(info->guest_efer.value))->lma = 0;
       
-      info->rip += index;
-    } else {
-      PrintDebug("Unknown Instruction\n");
-      SerialMemDump(instr,15);
       return -1;
     }
+
+    // accept all changes to the efer, but make sure that the SVME bit is set... (SVM specific)
+    *shadow_efer = *new_efer;
+    shadow_efer->svme = 1;
+    
+
+
+    PrintDebug("New EFER=%p\n", (void *)*(addr_t *)(shadow_efer));
   } else {
-    PrintDebug("Invalid operating Mode (0x%x), control registers follow\n", info->cpu_mode);
-    PrintV3CtrlRegs(info);
+    PrintError("Write to EFER in NESTED_PAGING or VIRTUAL_MEM mode not supported\n");
+    // Should probably just check for a long mode transition, and bomb out if it is
     return -1;
   }
 
+  info->rip += 2; // WRMSR/RDMSR are two byte operands
+
   return 0;
 }