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.


added copyright tags
[palacios.git] / palacios / src / palacios / vmm_ctrl_regs.c
index cc42089..5bf6dc1 100644 (file)
@@ -1,3 +1,6 @@
+/* Northwestern University */
+/* (c) 2008, Jack Lange <jarusl@cs.northwestern.edu> */
+
 #include <palacios/vmm_mem.h>
 #include <palacios/vmm.h>
 #include <palacios/vmcb.h>
@@ -7,9 +10,6 @@
 
 
 
-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?) 
@@ -17,764 +17,322 @@ extern void SerialMemDump(unsigned char *start, int n);
  */
 
 
-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)));
+#ifndef DEBUG_CTRL_REGS
+#undef PrintDebug
+#define PrintDebug(fmt, args...)
+#endif
 
-      // 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;
-      }
-
-      while (is_prefix_byte(instr[index])) {
-       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 {
-         PrintDebug("Memory operand in real mode write to CR0 is UNIMPLEMENTED\n");
-         // 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);
+// First Attempt = 494 lines
+// current = 106 lines
+int handle_cr0_write(struct guest_info * info) {
+  char instr[15];
+  int ret;
+  struct x86_instr dec_instr;
 
-         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;
+  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);
+  }
 
+  /* The IFetch will already have faulted in the necessary bytes for the full instruction
+    if (ret != 15) {
+    // I think we should inject a GPF into the guest
+    PrintError("Could not read instruction (ret=%d)\n", ret);
+    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;
+  if (v3_decode(info, (addr_t)instr, &dec_instr) == -1) {
+    PrintError("Could not decode instruction\n");
+    return -1;
+  }
 
-         PrintDebug("New CR0=%x\n", *real_cr0);        
-       }
 
+  if (opcode_cmp(V3_OPCODE_LMSW, (const uchar_t *)(dec_instr.opcode)) == 0) {
+    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;
 
-       info->rip += index;
+    PrintDebug("LMSW\n");
 
-      } else if ((instr[index] == cr_access_byte) && 
-                (instr[index + 1] == clts_byte)) {
-       // CLTS
-       PrintDebug("CLTS unhandled in CR0 write\n");
-       return -1;
+    new_cr0_val = (*(char*)(new_cr0)) & 0x0f;
+    
+    PrintDebug("OperandVal = %x\n", new_cr0_val);
 
-      } 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;
-     
+    PrintDebug("Old CR0=%x\n", *real_cr0);     
+    *(uchar_t*)real_cr0 &= 0xf0;
+    *(uchar_t*)real_cr0 |= new_cr0_val;
+    PrintDebug("New CR0=%x\n", *real_cr0);     
       
-       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;
-       }
-
-       if (new_cr0->pe == 0) { 
-         PrintDebug("Entering Real Mode\n");
-         info->cpu_mode = REAL;
-       }
-         
 
-       if (new_cr0->pg == 1) {
-         PrintDebug("Paging is already turned on in switch to protected mode in CR0 write\n");
-
-         // GPF the guest??
-         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;
+    if (info->shdw_pg_mode == SHADOW_PAGING) {
+      struct cr0_real * shadow_cr0 = (struct cr0_real*)&(info->shdw_pg_state.guest_cr0);
+      
+      PrintDebug(" Old Shadow CR0=%x\n", *shadow_cr0); 
+      *(uchar_t*)shadow_cr0 &= 0xf0;
+      *(uchar_t*)shadow_cr0 |= new_cr0_val;
+      PrintDebug("New Shadow CR0=%x\n", *shadow_cr0);  
+    }
+  } else if (opcode_cmp(V3_OPCODE_MOV2CR, (const uchar_t *)(dec_instr.opcode)) == 0) {
+    PrintDebug("MOV2CR0\n");
 
-         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);        
-       }
+    if (info->cpu_mode == LONG) {
+      // 64 bit registers
+    } else {
+      // 32 bit registers
+       struct cr0_32 *real_cr0 = (struct cr0_32*)&(info->ctrl_regs.cr0);
+       struct cr0_32 *new_cr0= (struct cr0_32 *)(dec_instr.src_operand.operand);
 
-       info->rip += index;
+       PrintDebug("OperandVal = %x, length=%d\n", *new_cr0, dec_instr.src_operand.size);
 
-      } 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);
-      }
+       PrintDebug("Old CR0=%x\n", *real_cr0);
+       *real_cr0 = *new_cr0;
        
 
-      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])) {
-       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->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);
-
-           info->mem_mode = VIRTUAL_MEM;
+       if (info->shdw_pg_mode == SHADOW_PAGING) {
+         struct cr0_32 * shadow_cr0 = (struct cr0_32 *)&(info->shdw_pg_state.guest_cr0);
          
-           *shadow_cr0 = *new_cr0;
-           *real_cr0 = *new_cr0;
-           shadow_cr0->et = 1;
-           real_cr0->et = 1;
-
-           //
-           // Activate Shadow Paging
-           //
-           PrintDebug("Turning on paging in the guest\n");
-
-           info->ctrl_regs.cr3 = *(addr_t*)shadow_cr3;
+         PrintDebug("Old Shadow CR0=%x\n", *shadow_cr0);       
          
-
-         } else if (new_cr0->pe == 0) {
-           info->cpu_mode = REAL;
-           info->mem_mode = PHYSICAL_MEM;
-           PrintDebug("Entering Real Mode\n");
-
-           PrintV3CtrlRegs(&(info->ctrl_regs));
-           // 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);
-
-           //info->ctrl_regs.cr3 = info->shdw_pg_state.shadow_cr3;
-           info->ctrl_regs.cr3 = ((addr_t)create_passthrough_pde32_pts(info) & ~0xfff);
-
-
-           *shadow_cr0 = *new_cr0;
-           *real_cr0 = *new_cr0;
+         real_cr0->et = 1;
+         
+         *shadow_cr0 = *new_cr0;
+         shadow_cr0->et = 1;
+         
+         if (get_mem_mode(info) == VIRTUAL_MEM) {
+           struct cr3_32 * shadow_cr3 = (struct cr3_32 *)&(info->shdw_pg_state.shadow_cr3);
+           
+           info->ctrl_regs.cr3 = *(addr_t*)shadow_cr3;
+         } else  {
+           info->ctrl_regs.cr3 = *(addr_t*)&(info->direct_map_pt);
            real_cr0->pg = 1;
-           shadow_cr0->et = 1;
-           real_cr0->et = 1;
-
          }
+         
+         PrintDebug("New Shadow CR0=%x\n",*shadow_cr0);
+       }
+       PrintDebug("New CR0=%x\n", *real_cr0);
+    }
 
-
-       } else {
-         *real_cr0 = *new_cr0;
-       }
-
-       info->rip += index;
-
-      } 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;
+  } else if (opcode_cmp(V3_OPCODE_CLTS, (const uchar_t *)(dec_instr.opcode)) == 0) {
+    // CLTS
+    struct cr0_32 *real_cr0 = (struct cr0_32*)&(info->ctrl_regs.cr0);
        
-       info->rip+=index;
+    real_cr0->ts = 0;
 
-      } else {
-       PrintDebug("Unkown instruction: \n");
-       SerialMemDump(instr,15);
-       return -1;
-      }
+    if (info->shdw_pg_mode == SHADOW_PAGING) {
+      struct cr0_32 * shadow_cr0 = (struct cr0_32 *)&(info->shdw_pg_state.guest_cr0);
+      shadow_cr0->ts = 0;
     }
-    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");
+  } else {
+    PrintError("Unhandled opcode in handle_cr0_write\n");
     return -1;
-
-  default: 
-    {
-      PrintDebug("Unknown Mode write to CR0 (info->cpu_mode=0x%x\n)",info->cpu_mode);
-      return -1;
-    }
-    break;
-
   }
 
+  info->rip += dec_instr.instr_length;
+
   return 0;
 }
 
 
+// First attempt = 253 lines
+// current = 51 lines
 int handle_cr0_read(struct guest_info * info) {
   char instr[15];
+  int ret;
+  struct x86_instr dec_instr;
 
-  switch (info->cpu_mode) { 
-
-  case REAL: 
-    {
-
-      int index = 0;
-      int ret;
-
-      PrintDebug("Real Mode read from CR0 at linear guest pa 0x%x\n",get_addr_linear(info,info->rip,&(info->segments.cs)));
-
-      // 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;
-      }
-
-
-      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)
+  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);
+  }
 
-       addr_t first_operand;
-       addr_t second_operand;
-       struct cr0_real *cr0;
-       operand_type_t addr_type;
-       char cr0_val = 0;
+  /* The IFetch will already have faulted in the necessary bytes for the full instruction
+     if (ret != 15) {
+     // I think we should inject a GPF into the guest
+     PrintError("Could not read instruction (ret=%d)\n", ret);
+     return -1;
+     }
+  */
 
-       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;
-
-       *(char *)first_operand &= 0xf0;
-       *(char *)first_operand |= cr0_val;
-
-       PrintDebug("index = %d, rip = %x\n", index, (ulong_t)(info->rip));
-       info->rip += index;
-       PrintDebug("new_rip = %x\n", (ulong_t)(info->rip));
-       // success
-
-      } 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;
-
-       struct cr0_32 * real_cr0 = (struct cr0_32 *)&(info->ctrl_regs.cr0);
-
-       index += 2;
-
-       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 (v3_decode(info, (addr_t)instr, &dec_instr) == -1) {
+    PrintError("Could not decode instruction\n");
+    return -1;
+  }
   
-       if (addr_type != REG_OPERAND) {
-         // invalid opcode to guest
-         PrintDebug("Invalid operand type in mov from CR0\n");
-         return -1;
-       }
-
-       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;
-      }
-
-    } 
-
-    break;
-
-  case PROTECTED:
-    {
+  if (opcode_cmp(V3_OPCODE_MOVCR2, (const uchar_t *)(dec_instr.opcode)) == 0) {
+    struct cr0_32 * virt_cr0 = (struct cr0_32 *)(dec_instr.dst_operand.operand);
+    struct cr0_32 * real_cr0 = (struct cr0_32 *)&(info->ctrl_regs.cr0);
     
-      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);
-      }
+    PrintDebug("MOVCR2\n");
+    PrintDebug("CR0 at 0x%x\n", real_cr0);
 
-      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;
-      }
-
-      while (is_prefix_byte(instr[index])) {
-       index++; 
-      }
-
-
-      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");
-         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
-         }
-
-         PrintDebug("real CR0: %x\n", *(uint_t*)real_cr0);
-         PrintDebug("returned CR0: %x\n", *(uint_t*)virt_cr0);
-
-         
-       } else {
-         *virt_cr0 = *real_cr0;
-       }
-      
-       info->rip += index;
-
-      } else { 
-       PrintDebug("Unknown read instruction from CR0\n");
-       return -1;
-      }
+    if (info->shdw_pg_mode == SHADOW_PAGING) {
+      *virt_cr0 = *(struct cr0_32 *)&(info->shdw_pg_state.guest_cr0);
+    } else {
+      *virt_cr0 = *real_cr0;
     }
-    break;
+    
+    PrintDebug("real CR0: %x\n", *(uint_t*)real_cr0);
+    PrintDebug("returned CR0: %x\n", *(uint_t*)virt_cr0);
+  } else if (opcode_cmp(V3_OPCODE_SMSW, (const uchar_t *)(dec_instr.opcode)) == 0) {
+    struct cr0_real *real_cr0= (struct cr0_real*)&(info->ctrl_regs.cr0);
+    struct cr0_real *virt_cr0 = (struct cr0_real *)(dec_instr.dst_operand.operand);
+    char cr0_val = *(char*)real_cr0 & 0x0f;
+    
+    PrintDebug("SMSW\n");
 
-  case PROTECTED_PAE:
-    PrintDebug("Protected PAE Mode read to CR0 is UNIMPLEMENTED\n");
-    return -1;
+    PrintDebug("CR0 at 0x%x\n", real_cr0);
 
-  case LONG:
-    PrintDebug("Protected Long Mode read to CR0 is UNIMPLEMENTED\n");
+    *(char *)virt_cr0 &= 0xf0;
+    *(char *)virt_cr0 |= cr0_val;
+    
+  } else {
+    PrintError("Unhandled opcode in handle_cr0_read\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;
 }
 
 
 
-
+// First Attempt = 256 lines
+// current = 65 lines
 int handle_cr3_write(struct guest_info * info) {
-  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);
-      return -1;
-    }
-    
-    while (is_prefix_byte(instr[index])) {
-      index++;
-    }
+  int ret;
+  char instr[15];
+  struct x86_instr dec_instr;
 
-    if ((instr[index] == cr_access_byte) && 
-       (instr[index + 1] == mov_to_cr_byte)) {
+  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);
+  }
 
-      addr_t first_operand;
-      addr_t second_operand;
-      struct cr3_32 * new_cr3;
-      //      struct cr3_32 * real_cr3;
-      operand_type_t addr_type;
+  /* The IFetch will already have faulted in the necessary bytes for the full instruction
+     if (ret != 15) {
+     // I think we should inject a GPF into the guest
+     PrintError("Could not read instruction (ret=%d)\n", ret);
+     return -1;
+     }
+  */
 
-      index += 2;
+  if (v3_decode(info, (addr_t)instr, &dec_instr) == -1) {
+    PrintError("Could not decode instruction\n");
+    return -1;
+  }
 
-      addr_type = decode_operands32(&(info->vm_regs), instr + index, &index, &first_operand, &second_operand, REG32);
+  if (opcode_cmp(V3_OPCODE_MOV2CR, (const uchar_t *)(dec_instr.opcode)) == 0) {
 
-      if (addr_type != REG_OPERAND) {
-       /* Mov to CR3 can only be a 32 bit register */
-       return -1;
-      }
+    PrintDebug("MOV2CR3\n");
 
-      new_cr3 = (struct cr3_32 *)first_operand;
+    PrintDebug("CR3 at 0x%x\n", &(info->ctrl_regs.cr3));
 
-      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 (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);
+      struct cr3_32 * shadow_cr3 = (struct cr3_32 *)&(info->shdw_pg_state.shadow_cr3);
+      int cached = 0;
+      
 
+      PrintDebug("Old Shadow CR3=%x; Old Guest CR3=%x\n", 
+                *(uint_t*)shadow_cr3, *(uint_t*)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));
-         }
+      cached = cache_page_tables32(info, CR3_TO_PDE32(*(addr_t *)new_cr3));
 
-       /* Delete the current Page Tables */
+      if (cached == -1) {
+       PrintError("CR3 Cache failed\n");
+       return -1;
+      } else if (cached == 0) {
+       addr_t shadow_pt;
+       
+       PrintDebug("New CR3 is different - flushing shadow page table\n");      
+       
        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_pt =  create_new_shadow_pt32();
        
-       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);
-
-
-
-       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;
-       }
+       shadow_cr3->pdt_base_addr = PD32_BASE_ADDR(shadow_pt);    
+      } else {
+       PrintDebug("Reusing cached shadow Page table\n");
       }
+      
+      shadow_cr3->pwt = new_cr3->pwt;
+      shadow_cr3->pcd = new_cr3->pcd;
+      
+      // What the hell...
+      *guest_cr3 = *new_cr3;
+      
+      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;
+      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;
+      }
     }
   } else {
-    PrintDebug("Invalid operating Mode (0x%x)\n", info->cpu_mode);
+    PrintError("Unhandled opcode in handle_cr3_write\n");
     return -1;
   }
 
+  info->rip += dec_instr.instr_length;
+
   return 0;
 }
 
 
 
-
+// first attempt = 156 lines
+// current = 36 lines
 int handle_cr3_read(struct guest_info * info) {
+  char instr[15];
+  int ret;
+  struct x86_instr dec_instr;
 
-  if (info->cpu_mode == REAL) {
-    // what does this mean???
-
-    /*
-
-    addr_t host_addr;
-    addr_t linear_addr = 0;
-
-
-
-    linear_addr = get_addr_linear(info, info->rip, &(info->segments.cs));
-
-    
-    PrintDebug("RIP Linear: %x\n", linear_addr);
-    PrintV3Segments(&(info->segments));
-    
-      
-    if (info->mem_mode == PHYSICAL_MEM) {
-      guest_pa_to_host_pa(info, linear_addr, &host_addr);
-    } else if (info->mem_mode == VIRTUAL_MEM) {
-      guest_va_to_host_pa(info, linear_addr, &host_addr);
-    }
-
-
-    pt32_lookup((pde32_t *)CR3_TO_PDE32(info->shdw_pg_state.shadow_cr3), , addr_t * paddr);
-    */
+  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);
+  }
 
+  /* The IFetch will already have faulted in the necessary bytes for the full instruction
+     if (ret != 15) {
+     // I think we should inject a GPF into the guest
+     PrintError("Could not read instruction (ret=%d)\n", ret);
+     return -1;
+     }
+  */
 
+  if (v3_decode(info, (addr_t)instr, &dec_instr) == -1) {
+    PrintError("Could not decode instruction\n");
     return -1;
-  } else if (info->cpu_mode == PROTECTED) {
-
-    int index = 0;
-    int ret;
-    char instr[15];
-
-   
-    // 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])) {
-      index++;
-    }
-
-    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;
-
-      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;
-      }
+  if (opcode_cmp(V3_OPCODE_MOVCR2, (const uchar_t *)(dec_instr.opcode)) == 0) {
+    PrintDebug("MOVCR32\n");
+    struct cr3_32 * virt_cr3 = (struct cr3_32 *)(dec_instr.dst_operand.operand);
 
-      virt_cr3 = (struct cr3_32 *)first_operand;
+    PrintDebug("CR3 at 0x%x\n", &(info->ctrl_regs.cr3));
 
-      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;
+    if (info->shdw_pg_mode == SHADOW_PAGING) {
+      *virt_cr3 = *(struct cr3_32 *)&(info->shdw_pg_state.guest_cr3);
     } else {
-      PrintDebug("Unknown Instruction\n");
-      SerialMemDump(instr,15);
-      return -1;
+      *virt_cr3 = *(struct cr3_32 *)&(info->ctrl_regs.cr3);
     }
   } else {
-    PrintDebug("Invalid operating Mode (0x%x), control registers follow\n", info->cpu_mode);
-    PrintV3CtrlRegs(&(info->ctrl_regs));
+    PrintError("Unhandled opcode in handle_cr3_read\n");
     return -1;
   }
 
+  info->rip += dec_instr.instr_length;
+
   return 0;
 }