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.


more 64 bit guest support
[palacios.git] / palacios / src / palacios / vmm_ctrl_regs.c
index 2fcd3b6..b3d3356 100644 (file)
@@ -1,3 +1,22 @@
+/* 
+ * 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>
 #endif
 
 
-
-
-
-
-
-int handle_cr0_write(struct guest_info * info) {
-  char instr[15];
+// 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;
 
@@ -36,11 +52,13 @@ int handle_cr0_write(struct guest_info * info) {
     ret = read_guest_va_memory(info, get_addr_linear(info, info->rip, &(info->segments.cs)), 15, instr);
   }
 
-  if (ret != 15) {
+  /* 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");
@@ -48,9 +66,9 @@ int handle_cr0_write(struct guest_info * info) {
   }
 
 
-  if (opcode_cmp(V3_OPCODE_LMSW, (const uchar_t *)(dec_instr.opcode)) == 0) {
+  if (v3_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.first_operand.operand);   
+    struct cr0_real *new_cr0 = (struct cr0_real *)(dec_instr.src_operand.operand);     
     uchar_t new_cr0_val;
 
     PrintDebug("LMSW\n");
@@ -59,62 +77,66 @@ int handle_cr0_write(struct guest_info * info) {
     
     PrintDebug("OperandVal = %x\n", new_cr0_val);
 
-    PrintDebug("Old CR0=%x\n", *real_cr0);     
+    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", *real_cr0);     
+    PrintDebug("New CR0=%x\n", *(uint_t *)real_cr0);   
       
 
     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); 
+      PrintDebug(" Old Shadow CR0=%x\n", *(uint_t *)shadow_cr0);       
       *(uchar_t*)shadow_cr0 &= 0xf0;
       *(uchar_t*)shadow_cr0 |= new_cr0_val;
-      PrintDebug("New Shadow CR0=%x\n", *shadow_cr0);  
+      PrintDebug("New Shadow CR0=%x\n", *(uint_t *)shadow_cr0);        
     }
-  } else if (opcode_cmp(V3_OPCODE_MOV2CR, (const uchar_t *)(dec_instr.opcode)) == 0) {
+  } else if (v3_opcode_cmp(V3_OPCODE_MOV2CR, (const uchar_t *)(dec_instr.opcode)) == 0) {
     PrintDebug("MOV2CR0\n");
 
     if (info->cpu_mode == LONG) {
       // 64 bit registers
+      // Set efer.lma = 1
+
+      PrintError("Long mode currently not handled\n");
+      return -1;
     } 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.second_operand.operand);
+       struct cr0_32 *new_cr0= (struct cr0_32 *)(dec_instr.src_operand.operand);
 
-       PrintDebug("OperandVal = %x, length=%d\n", *new_cr0, dec_instr.first_operand.size);
+       PrintDebug("OperandVal = %x, length=%d\n", *(uint_t *)new_cr0, dec_instr.src_operand.size);
 
 
-       PrintDebug("Old CR0=%x\n", *real_cr0);
+       PrintDebug("Old CR0=%x\n", *(uint_t *)real_cr0);
        *real_cr0 = *new_cr0;
        
 
        if (info->shdw_pg_mode == SHADOW_PAGING) {
          struct cr0_32 * shadow_cr0 = (struct cr0_32 *)&(info->shdw_pg_state.guest_cr0);
          
-         PrintDebug("Old Shadow CR0=%x\n", *shadow_cr0);       
+         PrintDebug("Old Shadow CR0=%x\n", *(uint_t *)shadow_cr0);     
          
          real_cr0->et = 1;
          
          *shadow_cr0 = *new_cr0;
          shadow_cr0->et = 1;
          
-         if (get_mem_mode(info) == VIRTUAL_MEM) {
+         if (v3_get_mem_mode(info) == VIRTUAL_MEM) {
            struct cr3_32 * shadow_cr3 = (struct cr3_32 *)&(info->shdw_pg_state.shadow_cr3);
-           
+           PrintDebug("Setting up Shadow Page Table\n");
            info->ctrl_regs.cr3 = *(addr_t*)shadow_cr3;
          } else  {
            info->ctrl_regs.cr3 = *(addr_t*)&(info->direct_map_pt);
            real_cr0->pg = 1;
          }
          
-         PrintDebug("New Shadow CR0=%x\n",*shadow_cr0);
+         PrintDebug("New Shadow CR0=%x\n",*(uint_t *)shadow_cr0);
        }
-       PrintDebug("New CR0=%x\n", *real_cr0);
+       PrintDebug("New CR0=%x\n", *(uint_t *)real_cr0);
     }
 
-  } else if (opcode_cmp(V3_OPCODE_CLTS, (const uchar_t *)(dec_instr.opcode)) == 0) {
+  } else if (v3_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);
        
@@ -124,6 +146,9 @@ int handle_cr0_write(struct guest_info * info) {
       struct cr0_32 * shadow_cr0 = (struct cr0_32 *)&(info->shdw_pg_state.guest_cr0);
       shadow_cr0->ts = 0;
     }
+  } else {
+    PrintError("Unhandled opcode in handle_cr0_write\n");
+    return -1;
   }
 
   info->rip += dec_instr.instr_length;
@@ -132,698 +157,333 @@ int handle_cr0_write(struct guest_info * info) {
 }
 
 
-int handle_cr0_read(struct guest_info * info) {
-  char instr[15];
-
-  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)));
-      //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;
-      }
-
-
-      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)
-
-       addr_t first_operand;
-       addr_t second_operand;
-       struct cr0_real *cr0;
-       operand_type_t addr_type;
-       char cr0_val = 0;
-
-       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;
+// 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;
 
-       struct cr0_32 * real_cr0 = (struct cr0_32 *)&(info->ctrl_regs.cr0);
+  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;
+  /* 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;
+     }
+  */
 
-       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;
-       }
-
-       PrintDebug("Returning CR0: %x\n", *virt_cr0);
-
-       info->rip += index;
-
-      } else {
-       PrintDebug("Unknown read instr from CR0\n");
-       return -1;
-      }
-
-    } 
-
-    break;
-
-  case PROTECTED:
-    {
+  if (v3_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%p\n", (void *)real_cr0);
 
-
-      /*
-       PrintDebug("Instr (15 bytes) at %x:\n", instr);
-       PrintTraceMemDump((char*)instr, 15);
-      */
-
-      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])) {
-       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_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
-         }
-         
-       } else {
-         *virt_cr0 = *real_cr0;
-       }
-
-         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");
-       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 (v3_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%p\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 v3_handle_cr3_write(struct guest_info * info) {
+  int ret;
+  uchar_t instr[15];
+  struct x86_instr dec_instr;
 
-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
-
+  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 (ret != 15) {
-      PrintDebug("Could not read instruction (ret=%d)\n", ret);
-      return -1;
-    }
+  /* 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;
+     }
+  */
 
-    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 (v3_decode(info, (addr_t)instr, &dec_instr) == -1) {
+    PrintError("Could not decode instruction\n");
+    return -1;
+  }
 
-    if ((instr[index] == cr_access_byte) && 
-       (instr[index + 1] == mov_to_cr_byte)) {
+  if (v3_opcode_cmp(V3_OPCODE_MOV2CR, (const uchar_t *)(dec_instr.opcode)) == 0) {
 
-      addr_t first_operand;
-      addr_t second_operand;
-      struct cr3_32 * new_cr3;
-      //      struct cr3_32 * real_cr3;
-      operand_type_t addr_type;
+    PrintDebug("MOV2CR3\n");
 
-      index += 2;
+    PrintDebug("CR3 at 0x%p\n", &(info->ctrl_regs.cr3));
 
-      addr_type = decode_operands16(&(info->vm_regs), instr + index, &index, &first_operand, &second_operand, REG32);
+    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;
+      
 
-      if (addr_type != REG_OPERAND) {
-       /* Mov to CR3 can only be a 32 bit register */
-       return -1;
-      }
+      PrintDebug("Old Shadow CR3=%x; Old Guest CR3=%x\n", 
+                *(uint_t*)shadow_cr3, *(uint_t*)guest_cr3);
+      
 
-      new_cr3 = (struct cr3_32 *)first_operand;
 
-      if (info->shdw_pg_mode == SHADOW_PAGING) {
-       int flushed=0;
+      cached = v3_cache_page_tables32(info, (addr_t)V3_PAddr((void *)(addr_t)CR3_TO_PDE32((void *)*(addr_t *)new_cr3)));
+       
+      if (cached == -1) {
+       PrintError("CR3 Cache failed\n");
+       return -1;
+      } else if (cached == 0) {
        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 */
-       if (!CR3_32_SAME_BASE(new_cr3,guest_cr3)) { 
-         PrintDebug("New CR3 is different - flushing shadow page table\n");
-         delete_page_tables_pde32((pde32_t *)CR3_TO_PDE32(*(uint_t*)shadow_cr3));
-         flushed=1;
-       } else {
-         PrintDebug("New CR3 (0x%x) has same base as previous CR3 (0x%x) - reusing shadow page table\n", *((uint_t*)new_cr3), *((uint_t*)guest_cr3));
-       }
-
-       PrintDebug("Old Shadow CR3=%x; Old Guest CR3=%x\n", 
-                  *(uint_t*)shadow_cr3, *(uint_t*)guest_cr3);
-
-
-       *guest_cr3 = *new_cr3;
-
-
-       if (flushed) { 
-         // Something like this
-         shadow_pt =  create_new_shadow_pt32(info);
-         //shadow_pt = setup_shadow_pt32(info, CR3_TO_PDE32(*(addr_t *)new_cr3));
-       } else {
-         shadow_pt = shadow_cr3->pdt_base_addr<<12;
-       }
-
-       /* 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);
-
+       
+       if(info->mem_mode == VIRTUAL_MEM) {
+         PrintDebug("New CR3 is different - flushing shadow page table %p\n", shadow_cr3 );
+         delete_page_tables_32((pde32_t *)CR3_TO_PDE32(*(uint_t*)shadow_cr3));
        }
-       */
-
        
-       shadow_cr3->pdt_base_addr = PD32_BASE_ADDR(shadow_pt);
+       shadow_pt =  v3_create_new_shadow_pt();
+       
+       shadow_cr3->pdt_base_addr = (addr_t)V3_PAddr((void *)(addr_t)PD32_BASE_ADDR(shadow_pt));
+       PrintDebug( "Created new shadow page table %p\n", (void *)(addr_t)shadow_cr3->pdt_base_addr );
+       //PrintDebugPageTables( (pde32_t *)CR3_TO_PDE32(*(uint_t*)shadow_cr3) );
 
-       PrintDebug("New Shadow CR3=%x; New Guest CR3=%x\n", 
-                  *(uint_t*)shadow_cr3, *(uint_t*)guest_cr3);
 
+      } else {
+       PrintDebug("Reusing cached shadow Page table\n");
       }
-      info->rip += index;
-
-    } else {
-      PrintDebug("Unknown Instruction\n");
-      PrintTraceMemDump(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);
-      return -1;
-    }
+      
+      
+      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);
 
-    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;
+      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;
       }
-      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) {
-       int flushed=0;
-       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 */
-       if (!CR3_32_SAME_BASE(guest_cr3,new_cr3)) { 
-         PrintDebug("New CR3 is different - flushing shadow page table\n");
-         delete_page_tables_pde32((pde32_t *)CR3_TO_PDE32(*(uint_t*)shadow_cr3));
-         flushed=1;
-       } else {
-         PrintDebug("New CR3 (0x%x) has same base as previous CR3 (0x%x) - reusing shadow page table\n",*((uint_t*)new_cr3), *((uint_t*)guest_cr3));
-       }
-
-       PrintDebug("Old Shadow CR3=%x; Old Guest CR3=%x\n", 
-                  *(uint_t*)shadow_cr3, *(uint_t*)guest_cr3);
-
-
-       *guest_cr3 = *new_cr3;
-
-       if (flushed) { 
-         // Something like this
-         shadow_pt =  create_new_shadow_pt32(info);
-         //shadow_pt = setup_shadow_pt32(info, CR3_TO_PDE32(*(addr_t *)new_cr3));
-       } else {
-         shadow_pt =shadow_cr3->pdt_base_addr << 12;
-       }
+  } else {
+    PrintError("Unhandled opcode in handle_cr3_write\n");
+    return -1;
+  }
 
+  info->rip += dec_instr.instr_length;
 
-       /* Copy Various flags */
-       *shadow_cr3 = *new_cr3;
+  return 0;
+}
 
-       /*
-       {
-         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);
+// 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;
 
-       PrintDebug("New Shadow CR3=%x; New Guest CR3=%x\n", 
-                  *(uint_t*)shadow_cr3, *(uint_t*)guest_cr3);
+  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;
+  }
 
-       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 * virt_cr3 = (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) {
+      *virt_cr3 = *(struct cr3_32 *)&(info->shdw_pg_state.guest_cr3);
     } else {
-      PrintDebug("Unknown Instruction\n");
-      PrintTraceMemDump(instr,15);
-      return -1;
+      *virt_cr3 = *(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;
 }
 
+int v3_handle_cr4_read(struct guest_info * info) {
+  PrintError("CR4 Read not handled\n");
+  return -1;
+}
 
+int v3_handle_cr4_write(struct guest_info * info) {
+  uchar_t instr[15];
+  int ret;
+  struct x86_instr dec_instr;
 
+  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);
+  }
 
-int handle_cr3_read(struct guest_info * info) {
-
-  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 * old_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 *)old_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 ((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;
+    if ((info->shdw_pg_mode == SHADOW_PAGING) && 
+       (v3_get_mem_mode(info) == PHYSICAL_MEM)) {
 
-      addr_type = decode_operands16(&(info->vm_regs), instr + index, &index, &first_operand, &second_operand, REG32);
+      if ((old_cr4->pae == 0) && (new_cr4->pae == 1)) {
+       PrintDebug("Creating PAE passthrough tables\n");
 
-      if (addr_type != REG_OPERAND) {
-       /* Mov to CR3 can only be a 32 bit register */
-       return -1;
-      }
+       // Delete the old 32 bit direct map page tables
+       delete_page_tables_32((pde32_t *)V3_VAddr((void *)(info->direct_map_pt)));
 
-      virt_cr3 = (struct cr3_32 *)first_operand;
+       // create 32 bit PAE direct map page table
+       info->direct_map_pt = (addr_t)V3_PAddr(create_passthrough_pts_32PAE(info));
 
-      if (info->shdw_pg_mode == SHADOW_PAGING) {
-       *virt_cr3 = *(struct cr3_32 *)&(info->shdw_pg_state.guest_cr3);
-      } else {
-       *virt_cr3 = *real_cr3;
+       // reset cr3 to new page tables
+       info->ctrl_regs.cr3 = *(addr_t*)&(info->direct_map_pt);
+
+      } else if ((old_cr4->pae == 1) && (new_cr4->pae == 0)) {
+       // Create passthrough standard 32bit pagetables
+       return -1;
       }
-      
-      info->rip += index;
-    } else {
-      PrintDebug("Unknown Instruction\n");
-      PrintTraceMemDump(instr,15);
-      return -1;
     }
 
+    *old_cr4 = *new_cr4;
+    PrintDebug("New CR4=%x\n", *(uint_t *)old_cr4);
 
-    return 0;
-  } 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);
-    }
+  } else {
+    return -1;
+  }
 
-    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++; 
-    }
+  info->rip += dec_instr.instr_length;
+  return 0;
+}
 
-    /*
-      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;
+int v3_handle_efer_read(uint_t msr, struct v3_msr * dst, void * priv_data) {
+  PrintError("EFER Read not handled\n");
+  return -1;
+}
 
-      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 * old_efer = (struct efer_64 *)&(info->ctrl_regs.efer);
 
-      if (addr_type != REG_OPERAND) {
-       /* Mov to CR3 can only be a 32 bit register */
-       return -1;
-      }
+  PrintDebug("Old EFER=%p\n", (void *)*(addr_t*)(old_efer));
 
-      virt_cr3 = (struct cr3_32 *)first_operand;
+  if ((info->shdw_pg_mode == SHADOW_PAGING) && 
+      (v3_get_mem_mode(info) == PHYSICAL_MEM)) {
+    
+    if ((old_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);
+      
 
-      if (info->shdw_pg_mode == SHADOW_PAGING) {
-       *virt_cr3 = *(struct cr3_32 *)&(info->shdw_pg_state.guest_cr3);
-      } else {
-       *virt_cr3 = *real_cr3;
-      }
+      // Does this mean we will have to fully virtualize a shadow  EFER??
+      new_efer->lma = 1;
       
-      info->rip += index;
-    } else {
-      PrintDebug("Unknown Instruction\n");
-      PrintTraceMemDump(instr,15);
+    } else if ((old_efer->lme == 1) && (new_efer->lme == 0)) {
+      // transition out of long mode
       return -1;
     }
+
+    *old_efer = *new_efer;
+    PrintDebug("New EFER=%p\n", (void *)*(addr_t *)(old_efer));
   } else {
-    PrintDebug("Invalid operating Mode (0x%x), control registers follow\n", info->cpu_mode);
-    PrintV3CtrlRegs(info);
     return -1;
   }
 
+  info->rip += 2; // WRMSR/RDMSR are two byte operands
+
   return 0;
 }