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 8f7f6fc..b3d3356 100644 (file)
@@ -1,11 +1,31 @@
+/* 
+ * 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_emulate.h>
+#include <palacios/vmm_decoder.h>
 #include <palacios/vm_guest_mem.h>
 #include <palacios/vmm_ctrl_regs.h>
 
 
+
 /* Segmentation is a problem here...
  *
  * When we get a memory operand, presumably we use the default segment (which is?) 
  */
 
 
-int handle_cr0_write(struct guest_info * info) {
-  char instr[15];
-  
-  
-  if (info->cpu_mode == REAL) {
-    int index = 0;
-    int ret;
+#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++; 
-    }
+// 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 ((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->page_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;
+  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 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;
+  /* 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\n", *real_cr0);  
-      }
+  if (v3_decode(info, (addr_t)instr, &dec_instr) == -1) {
+    PrintError("Could not decode instruction\n");
+    return -1;
+  }
 
 
-      info->rip += index;
+  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.src_operand.operand);     
+    uchar_t new_cr0_val;
 
-    } else if ((instr[index] == cr_access_byte) && 
-              (instr[index + 1] == clts_byte)) {
-      // CLTS
+    PrintDebug("LMSW\n");
 
+    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", *(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);   
       
-      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) {
-       /* Mov to CR0 Can only be a 32 bit register */
-       // FIX ME
-       return -1;
-      }
-
-      new_cr0 = (struct cr0_32 *)first_operand;
+    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", *(uint_t *)shadow_cr0);       
+      *(uchar_t*)shadow_cr0 &= 0xf0;
+      *(uchar_t*)shadow_cr0 |= new_cr0_val;
+      PrintDebug("New Shadow CR0=%x\n", *(uint_t *)shadow_cr0);        
+    }
+  } else if (v3_opcode_cmp(V3_OPCODE_MOV2CR, (const uchar_t *)(dec_instr.opcode)) == 0) {
+    PrintDebug("MOV2CR0\n");
 
-      if (new_cr0->pe == 1) {
-       PrintDebug("Entering Protected Mode\n");
-       info->cpu_mode = PROTECTED;
-      }
+    if (info->cpu_mode == LONG) {
+      // 64 bit registers
+      // Set efer.lma = 1
 
-      if (new_cr0->pg == 1) {
-       // GPF the guest??
-       return -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.src_operand.operand);
 
-      if (info->page_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;
+       PrintDebug("OperandVal = %x, length=%d\n", *(uint_t *)new_cr0, dec_instr.src_operand.size);
 
-       *shadow_cr0 = *new_cr0;
 
-       PrintDebug("New CR0=%x, New Shadow CR0=%x\n", *real_cr0, *shadow_cr0);  
-      } else {
-       PrintDebug("Old CR0=%x\n", *real_cr0);  
+       PrintDebug("Old CR0=%x\n", *(uint_t *)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;
+       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", *(uint_t *)shadow_cr0);     
+         
+         real_cr0->et = 1;
+         
+         *shadow_cr0 = *new_cr0;
+         shadow_cr0->et = 1;
+         
+         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",*(uint_t *)shadow_cr0);
+       }
+       PrintDebug("New CR0=%x\n", *(uint_t *)real_cr0);
     }
 
+  } 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);
+       
+    real_cr0->ts = 0;
 
-  } else if (info->cpu_mode == PROTECTED) {
-    int index = 0;
-    int ret;
-
-    PrintDebug("Protected Mode write to CR0\n");
-
-    // 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 (info->shdw_pg_mode == SHADOW_PAGING) {
+      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;
+  }
 
-    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_operands32(&(info->vm_regs), instr + index, &index, &first_operand, &second_operand, REG32);
-
-      if (addr_type != REG_OPERAND) {
-       return -1;
-      }
-
-      new_cr0 = (struct cr0_32 *)first_operand;
-
-
-      if (info->page_mode == SHADOW_PAGING) {
-       struct cr0_32 * shadow_cr0 = (struct cr0_32 *)&(info->shdw_pg_state.guest_cr0);
+  info->rip += dec_instr.instr_length;
 
-       if (new_cr0->pg == 1){
-         struct cr3_32 * shadow_cr3 = (struct cr3_32 *)&(info->shdw_pg_state.shadow_cr3);
+  return 0;
+}
 
-         info->cpu_mode = PROTECTED_PG;
-         
-         *shadow_cr0 = *new_cr0;
-         *real_cr0 = *new_cr0;
 
-         //
-         // Activate Shadow Paging
-         //
-         PrintDebug("Turning on paging in the guest\n");
+// 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;
 
-         info->ctrl_regs.cr3 = *(addr_t*)shadow_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);
+  }
 
-       } else if (new_cr0->pe == 0) {
-         info->cpu_mode = REAL;
+  /* 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;
+     }
+  */
 
-         *shadow_cr0 = *new_cr0;
-         *real_cr0 = *new_cr0;
-         real_cr0->pg = 1;
-       }
+  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 * virt_cr0 = (struct cr0_32 *)(dec_instr.dst_operand.operand);
+    struct cr0_32 * real_cr0 = (struct cr0_32 *)&(info->ctrl_regs.cr0);
+    
+    PrintDebug("MOVCR2\n");
+    PrintDebug("CR0 at 0x%p\n", (void *)real_cr0);
 
+    if (info->shdw_pg_mode == SHADOW_PAGING) {
+      *virt_cr0 = *(struct cr0_32 *)&(info->shdw_pg_state.guest_cr0);
+    } else {
+      *virt_cr0 = *real_cr0;
+    }
+    
+    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");
 
-      } else {
-       *real_cr0 = *new_cr0;
-      }
+    PrintDebug("CR0 at 0x%p\n", real_cr0);
 
-      info->rip += index;
-    }
+    *(char *)virt_cr0 &= 0xf0;
+    *(char *)virt_cr0 |= cr0_val;
     
-  } else { 
-    PrintDebug("Unknown Mode write to CR0\n");
+  } else {
+    PrintError("Unhandled opcode in handle_cr0_read\n");
     return -1;
   }
+
+  info->rip += dec_instr.instr_length;
+
   return 0;
 }
 
 
-int handle_cr0_read(struct guest_info * info) {
-  char instr[15];
 
-  if (info->cpu_mode == REAL) {
-    int index = 0;
-    int ret;
+// 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;
 
-    // The real rip address is actually a combination of the rip + CS base 
+  if (info->mem_mode == PHYSICAL_MEM) { 
     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;
-    }
+  } 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;
+     }
+  */
 
-    while (is_prefix_byte(instr[index])) {
-      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] == smsw_byte) && 
-       (MODRM_REG(instr[index + 2]) == smsw_reg_byte)) {
+  if (v3_opcode_cmp(V3_OPCODE_MOV2CR, (const uchar_t *)(dec_instr.opcode)) == 0) {
 
-      addr_t first_operand;
-      addr_t second_operand;
-      struct cr0_real *cr0;
-      operand_type_t addr_type;
-      char cr0_val = 0;
+    PrintDebug("MOV2CR3\n");
 
-      index += 2;
-      
-      cr0 = (struct cr0_real*)&(info->ctrl_regs.cr0);
-      
+    PrintDebug("CR3 at 0x%p\n", &(info->ctrl_regs.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;
       
-      addr_type = decode_operands16(&(info->vm_regs), instr + index, &index, &first_operand, &second_operand, REG16);
+
+      PrintDebug("Old Shadow CR3=%x; Old Guest CR3=%x\n", 
+                *(uint_t*)shadow_cr3, *(uint_t*)guest_cr3);
       
-      if (addr_type == MEM_OPERAND) {
-       addr_t host_addr;
+
+
+      cached = v3_cache_page_tables32(info, (addr_t)V3_PAddr((void *)(addr_t)CR3_TO_PDE32((void *)*(addr_t *)new_cr3)));
        
-       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;
+      if (cached == -1) {
+       PrintError("CR3 Cache failed\n");
+       return -1;
+      } else if (cached == 0) {
+       addr_t shadow_pt;
+       
+       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));
        }
        
-       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));
-    } 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;
+       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) );
 
-      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;
-      }
 
-      if (info->page_mode == SHADOW_PAGING) {
-       *virt_cr0 = *(struct cr0_32 *)&(info->shdw_pg_state.guest_cr0);
       } else {
-       *virt_cr0 = *real_cr0;
+       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 read instr from CR0\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;
+      }
     }
+  } else {
+    PrintError("Unhandled opcode in handle_cr3_write\n");
+    return -1;
+  }
 
-  } else if (info->cpu_mode == PROTECTED) {
-    int index = 0;
-    int ret;
+  info->rip += dec_instr.instr_length;
 
-    // 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 Proteced mode instruction (ret=%d)\n", ret);
-      return -1;
-    }
+  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;
-      operand_type_t addr_type;
-      struct cr0_32 * virt_cr0;
-      struct cr0_32 * real_cr0 = (struct cr0_32 *)&(info->ctrl_regs.cr0);
+// 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;
 
-      index += 2;
+  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_type = decode_operands32(&(info->vm_regs), instr + index, &index, &first_operand, &second_operand, REG32);
+  /* 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 (addr_type != REG_OPERAND) {
-       PrintDebug("Invalid operand type in mov from CR0\n");
-       return -1;
-      }
-      
-      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 (info->page_mode == SHADOW_PAGING) {
-       *virt_cr0 = *(struct cr0_32 *)&(info->shdw_pg_state.guest_cr0);
-      } else {
-       *virt_cr0 = *real_cr0;
-      }
-      
-      info->rip += index;
+  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);
 
-    } else { 
-      PrintDebug("Unknown read instruction from CR0\n");
-      return -1;
-    }
+    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 {
+      *virt_cr3 = *(struct cr3_32 *)&(info->ctrl_regs.cr3);
+    }
   } else {
-    PrintDebug("Unknown mode read from CR0\n");
+    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;
 
-
-int handle_cr3_write(struct guest_info * info) {
-  if ((info->cpu_mode == PROTECTED) || (info->cpu_mode == PROTECTED_PG)) {
-    int index = 0;
-    int ret;
-    char instr[15];
-
-
-    /* Isn't the RIP a Guest Virtual Address???????? */
+  if (info->mem_mode == PHYSICAL_MEM) { 
     ret = read_guest_pa_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++;
-    }
+  } else { 
+    ret = read_guest_va_memory(info, get_addr_linear(info, info->rip, &(info->segments.cs)), 15, instr);
+  }
 
-    if ((instr[index] == cr_access_byte) && 
-       (instr[index + 1] == mov_to_cr_byte)) {
+  if (v3_decode(info, (addr_t)instr, &dec_instr) == -1) {
+    PrintError("Could not decode instruction\n");
+    return -1;
+  }
 
-      addr_t first_operand;
-      addr_t second_operand;
-      struct cr3_32 * new_cr3;
-      //      struct cr3_32 * real_cr3;
-      operand_type_t addr_type;
+  if (v3_opcode_cmp(V3_OPCODE_MOV2CR, (const uchar_t *)(dec_instr.opcode)) != 0) {
+    PrintError("Invalid opcode in write to CR4\n");
+    return -1;
+  }
 
-      index += 2;
+  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("OperandVal = %x, length = %d\n", *(uint_t *)new_cr4, dec_instr.src_operand.size);
+    PrintDebug("Old CR4=%x\n", *(uint_t *)old_cr4);
 
-      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->page_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) && 
+       (v3_get_mem_mode(info) == PHYSICAL_MEM)) {
 
+      if ((old_cr4->pae == 0) && (new_cr4->pae == 1)) {
+       PrintDebug("Creating PAE passthrough tables\n");
 
-       *guest_cr3 = *new_cr3;
+       // Delete the old 32 bit direct map page tables
+       delete_page_tables_32((pde32_t *)V3_VAddr((void *)(info->direct_map_pt)));
 
-       // Something like this
-       shadow_pt =  create_new_shadow_pt32(info);
-       //shadow_pt = setup_shadow_pt32(info, CR3_TO_PDE32(*(addr_t *)new_cr3));
+       // create 32 bit PAE direct map page table
+       info->direct_map_pt = (addr_t)V3_PAddr(create_passthrough_pts_32PAE(info));
 
-       /* Copy Various flags */
-       *shadow_cr3 = *new_cr3;
-       
-       shadow_cr3->pdt_base_addr = PD32_BASE_ADDR(shadow_pt);
+       // reset cr3 to new page tables
+       info->ctrl_regs.cr3 = *(addr_t*)&(info->direct_map_pt);
 
-       if (info->cpu_mode == PROTECTED_PG) {
-         // 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 if ((old_cr4->pae == 1) && (new_cr4->pae == 0)) {
+       // Create passthrough standard 32bit pagetables
+       return -1;
       }
+    }
 
-      info->rip += index;
+    *old_cr4 = *new_cr4;
+    PrintDebug("New CR4=%x\n", *(uint_t *)old_cr4);
 
-    } else {
-      PrintDebug("Unknown Instruction\n");
-      return -1;
-    }
   } else {
-    PrintDebug("Invalid operating Mode\n");
     return -1;
   }
 
+  info->rip += dec_instr.instr_length;
   return 0;
 }
 
 
+int v3_handle_efer_read(uint_t msr, struct v3_msr * dst, void * priv_data) {
+  PrintError("EFER Read not handled\n");
+  return -1;
+}
 
 
-int handle_cr3_read(struct guest_info * info) {
-  if ((info->cpu_mode == PROTECTED) || (info->cpu_mode == PROTECTED_PG)) {
-    int index = 0;
-    int ret;
-    char instr[15];
-
-    ret = read_guest_pa_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;
+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);
 
-      addr_type = decode_operands32(&(info->vm_regs), instr + index, &index, &first_operand, &second_operand, REG32);
+  PrintDebug("Old EFER=%p\n", (void *)*(addr_t*)(old_efer));
 
-      if (addr_type != REG_OPERAND) {
-       /* Mov to CR3 can only be a 32 bit register */
-       return -1;
-      }
-
-      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->page_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");
+    } 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\n");
     return -1;
   }
 
+  info->rip += 2; // WRMSR/RDMSR are two byte operands
+
   return 0;
 }