arch/i386/kernel/vm86.c

   1 /*
   2  *  linux/kernel/vm86.c
   3  *
   4  *  Copyright (C) 1994  Linus Torvalds
   5  *
   6  *  29 dec 2001 - Fixed oopses caused by unchecked access to the vm86
   7  *                stack - Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
   8  *
   9  *  22 mar 2002 - Manfred detected the stackfaults, but didn't handle
  10  *                them correctly. Now the emulation will be in a
  11  *                consistent state after stackfaults - Kasper Dupont
  12  *                <kasperd@daimi.au.dk>
  13  *
  14  *  22 mar 2002 - Added missing clear_IF in set_vflags_* Kasper Dupont
  15  *                <kasperd@daimi.au.dk>
  16  *
  17  *  ?? ??? 2002 - Fixed premature returns from handle_vm86_fault
  18  *                caused by Kasper Dupont's changes - Stas Sergeev
  19  *
  20  *   4 apr 2002 - Fixed CHECK_IF_IN_TRAP broken by Stas' changes.
  21  *                Kasper Dupont <kasperd@daimi.au.dk>
  22  *
  23  *   9 apr 2002 - Changed syntax of macros in handle_vm86_fault.
  24  *                Kasper Dupont <kasperd@daimi.au.dk>
  25  *
  26  *   9 apr 2002 - Changed stack access macros to jump to a label
  27  *                instead of returning to userspace. This simplifies
  28  *                do_int, and is needed by handle_vm6_fault. Kasper
  29  *                Dupont <kasperd@daimi.au.dk>
  30  *
  31  */
  32
  33 #include <linux/capability.h>
  34 #include <linux/errno.h>
  35 #include <linux/interrupt.h>
  36 #include <linux/sched.h>
  37 #include <linux/kernel.h>
  38 #include <linux/signal.h>
  39 #include <linux/string.h>
  40 #include <linux/mm.h>
  41 #include <linux/smp.h>
  42 #include <linux/smp_lock.h>
  43 #include <linux/highmem.h>
  44 #include <linux/ptrace.h>
  45 #include <linux/audit.h>
  46 #include <linux/stddef.h>
  47
  48 #include <asm/uaccess.h>
  49 #include <asm/io.h>
  50 #include <asm/tlbflush.h>
  51 #include <asm/irq.h>
  52
  53 /*
  54  * Known problems:
  55  *
  56  * Interrupt handling is not guaranteed:
  57  * - a real x86 will disable all interrupts for one instruction
  58  *   after a "mov ss,xx" to make stack handling atomic even without
  59  *   the 'lss' instruction. We can't guarantee this in v86 mode,
  60  *   as the next instruction might result in a page fault or similar.
  61  * - a real x86 will have interrupts disabled for one instruction
  62  *   past the 'sti' that enables them. We don't bother with all the
  63  *   details yet.
  64  *
  65  * Let's hope these problems do not actually matter for anything.
  66  */
  67
  68
  69 #define KVM86   ((struct kernel_vm86_struct *)regs)
  70 #define VMPI    KVM86->vm86plus
  71
  72
  73 /*
  74  * 8- and 16-bit register defines..
  75  */
  76 #define AL(regs)        (((unsigned char *)&((regs)->pt.eax))[0])
  77 #define AH(regs)        (((unsigned char *)&((regs)->pt.eax))[1])
  78 #define IP(regs)        (*(unsigned short *)&((regs)->pt.eip))
  79 #define SP(regs)        (*(unsigned short *)&((regs)->pt.esp))
  80
  81 /*
  82  * virtual flags (16 and 32-bit versions)
  83  */
  84 #define VFLAGS  (*(unsigned short *)&(current->thread.v86flags))
  85 #define VEFLAGS (current->thread.v86flags)
  86
  87 #define set_flags(X,new,mask) \
  88 ((X) = ((X) & ~(mask)) | ((new) & (mask)))
  89
  90 #define SAFE_MASK       (0xDD5)
  91 #define RETURN_MASK     (0xDFF)
  92
  93 /* convert kernel_vm86_regs to vm86_regs */
  94 static int copy_vm86_regs_to_user(struct vm86_regs __user *user,
  95                                   const struct kernel_vm86_regs *regs)
  96 {
  97         int ret = 0;
  98
  99         /* kernel_vm86_regs is missing xfs, so copy everything up to
 100            (but not including) xgs, and then rest after xgs. */
 101         ret += copy_to_user(user, regs, offsetof(struct kernel_vm86_regs, pt.xgs));
 102         ret += copy_to_user(&user->__null_gs, &regs->pt.xgs,
 103                             sizeof(struct kernel_vm86_regs) -
 104                             offsetof(struct kernel_vm86_regs, pt.xgs));
 105
 106         return ret;
 107 }
 108
 109 /* convert vm86_regs to kernel_vm86_regs */
 110 static int copy_vm86_regs_from_user(struct kernel_vm86_regs *regs,
 111                                     const struct vm86_regs __user *user,
 112                                     unsigned extra)
 113 {
 114         int ret = 0;
 115
 116         ret += copy_from_user(regs, user, offsetof(struct kernel_vm86_regs, pt.xgs));
 117         ret += copy_from_user(&regs->pt.xgs, &user->__null_gs,
 118                               sizeof(struct kernel_vm86_regs) -
 119                               offsetof(struct kernel_vm86_regs, pt.xgs) +
 120                               extra);
 121
 122         return ret;
 123 }
 124
 125 struct pt_regs * FASTCALL(save_v86_state(struct kernel_vm86_regs * regs));
 126 struct pt_regs * fastcall save_v86_state(struct kernel_vm86_regs * regs)
 127 {
 128 #ifndef CONFIG_X86_NO_TSS
 129         struct tss_struct *tss;
 130 #endif
 131         struct pt_regs *ret;
 132         unsigned long tmp;
 133
 134         /*
 135          * This gets called from entry.S with interrupts disabled, but
 136          * from process context. Enable interrupts here, before trying
 137          * to access user space.
 138          */
 139         local_irq_enable();
 140
 141         if (!current->thread.vm86_info) {
 142                 printk("no vm86_info: BAD\n");
 143                 do_exit(SIGSEGV);
 144         }
 145         set_flags(regs->pt.eflags, VEFLAGS, VIF_MASK | current->thread.v86mask);
 146         tmp = copy_vm86_regs_to_user(&current->thread.vm86_info->regs,regs);
 147         tmp += put_user(current->thread.screen_bitmap,&current->thread.vm86_info->screen_bitmap);
 148         if (tmp) {
 149                 printk("vm86: could not access userspace vm86_info\n");
 150                 do_exit(SIGSEGV);
 151         }
 152
 153 #ifndef CONFIG_X86_NO_TSS
 154         tss = &per_cpu(init_tss, get_cpu());
 155 #endif
 156         current->thread.esp0 = current->thread.saved_esp0;
 157         current->thread.sysenter_cs = __KERNEL_CS;
 158         load_esp0(tss, &current->thread);
 159         current->thread.saved_esp0 = 0;
 160 #ifndef CONFIG_X86_NO_TSS
 161         put_cpu();
 162 #endif
 163
 164         ret = KVM86->regs32;
 165
 166         loadsegment(fs, current->thread.saved_fs);
 167         ret->xgs = current->thread.saved_gs;
 168
 169         return ret;
 170 }
 171
 172 static void mark_screen_rdonly(struct mm_struct *mm)
 173 {
 174         pgd_t *pgd;
 175         pud_t *pud;
 176         pmd_t *pmd;
 177         pte_t *pte;
 178         spinlock_t *ptl;
 179         int i;
 180
 181         pgd = pgd_offset(mm, 0xA0000);
 182         if (pgd_none_or_clear_bad(pgd))
 183                 goto out;
 184         pud = pud_offset(pgd, 0xA0000);
 185         if (pud_none_or_clear_bad(pud))
 186                 goto out;
 187         pmd = pmd_offset(pud, 0xA0000);
 188         if (pmd_none_or_clear_bad(pmd))
 189                 goto out;
 190         pte = pte_offset_map_lock(mm, pmd, 0xA0000, &ptl);
 191         for (i = 0; i < 32; i++) {
 192                 if (pte_present(*pte))
 193                         set_pte(pte, pte_wrprotect(*pte));
 194                 pte++;
 195         }
 196         pte_unmap_unlock(pte, ptl);
 197 out:
 198         flush_tlb();
 199 }
 200
 201
 202
 203 static int do_vm86_irq_handling(int subfunction, int irqnumber);
 204 static void do_sys_vm86(struct kernel_vm86_struct *info, struct task_struct *tsk);
 205
 206 asmlinkage int sys_vm86old(struct pt_regs regs)
 207 {
 208         struct vm86_struct __user *v86 = (struct vm86_struct __user *)regs.ebx;
 209         struct kernel_vm86_struct info; /* declare this _on top_,
 210                                          * this avoids wasting of stack space.
 211                                          * This remains on the stack until we
 212                                          * return to 32 bit user space.
 213                                          */
 214         struct task_struct *tsk;
 215         int tmp, ret = -EPERM;
 216
 217         tsk = current;
 218         if (tsk->thread.saved_esp0)
 219                 goto out;
 220         tmp = copy_vm86_regs_from_user(&info.regs, &v86->regs,
 221                                        offsetof(struct kernel_vm86_struct, vm86plus) -
 222                                        sizeof(info.regs));
 223         ret = -EFAULT;
 224         if (tmp)
 225                 goto out;
 226         memset(&info.vm86plus, 0, (int)&info.regs32 - (int)&info.vm86plus);
 227         info.regs32 = &regs;
 228         tsk->thread.vm86_info = v86;
 229         do_sys_vm86(&info, tsk);
 230         ret = 0;        /* we never return here */
 231 out:
 232         return ret;
 233 }
 234
 235
 236 asmlinkage int sys_vm86(struct pt_regs regs)
 237 {
 238         struct kernel_vm86_struct info; /* declare this _on top_,
 239                                          * this avoids wasting of stack space.
 240                                          * This remains on the stack until we
 241                                          * return to 32 bit user space.
 242                                          */
 243         struct task_struct *tsk;
 244         int tmp, ret;
 245         struct vm86plus_struct __user *v86;
 246
 247         tsk = current;
 248         switch (regs.ebx) {
 249                 case VM86_REQUEST_IRQ:
 250                 case VM86_FREE_IRQ:
 251                 case VM86_GET_IRQ_BITS:
 252                 case VM86_GET_AND_RESET_IRQ:
 253                         ret = do_vm86_irq_handling(regs.ebx, (int)regs.ecx);
 254                         goto out;
 255                 case VM86_PLUS_INSTALL_CHECK:
 256                         /* NOTE: on old vm86 stuff this will return the error
 257                            from access_ok(), because the subfunction is
 258                            interpreted as (invalid) address to vm86_struct.
 259                            So the installation check works.
 260                          */
 261                         ret = 0;
 262                         goto out;
 263         }
 264
 265         /* we come here only for functions VM86_ENTER, VM86_ENTER_NO_BYPASS */
 266         ret = -EPERM;
 267         if (tsk->thread.saved_esp0)
 268                 goto out;
 269         v86 = (struct vm86plus_struct __user *)regs.ecx;
 270         tmp = copy_vm86_regs_from_user(&info.regs, &v86->regs,
 271                                        offsetof(struct kernel_vm86_struct, regs32) -
 272                                        sizeof(info.regs));
 273         ret = -EFAULT;
 274         if (tmp)
 275                 goto out;
 276         info.regs32 = &regs;
 277         info.vm86plus.is_vm86pus = 1;
 278         tsk->thread.vm86_info = (struct vm86_struct __user *)v86;
 279         do_sys_vm86(&info, tsk);
 280         ret = 0;        /* we never return here */
 281 out:
 282         return ret;
 283 }
 284
 285
 286 static void do_sys_vm86(struct kernel_vm86_struct *info, struct task_struct *tsk)
 287 {
 288 #ifndef CONFIG_X86_NO_TSS
 289         struct tss_struct *tss;
 290 #endif
 291 /*
 292  * make sure the vm86() system call doesn't try to do anything silly
 293  */
 294         info->regs.pt.xds = 0;
 295         info->regs.pt.xes = 0;
 296         info->regs.pt.xgs = 0;
 297
 298 /* we are clearing fs later just before "jmp resume_userspace",
 299  * because it is not saved/restored.
 300  */
 301
 302 /*
 303  * The eflags register is also special: we cannot trust that the user
 304  * has set it up safely, so this makes sure interrupt etc flags are
 305  * inherited from protected mode.
 306  */
 307         VEFLAGS = info->regs.pt.eflags;
 308         info->regs.pt.eflags &= SAFE_MASK;
 309         info->regs.pt.eflags |= info->regs32->eflags & ~SAFE_MASK;
 310         info->regs.pt.eflags |= VM_MASK;
 311
 312         switch (info->cpu_type) {
 313                 case CPU_286:
 314                         tsk->thread.v86mask = 0;
 315                         break;
 316                 case CPU_386:
 317                         tsk->thread.v86mask = NT_MASK | IOPL_MASK;
 318                         break;
 319                 case CPU_486:
 320                         tsk->thread.v86mask = AC_MASK | NT_MASK | IOPL_MASK;
 321                         break;
 322                 default:
 323                         tsk->thread.v86mask = ID_MASK | AC_MASK | NT_MASK | IOPL_MASK;
 324                         break;
 325         }
 326
 327 /*
 328  * Save old state, set default return value (%eax) to 0
 329  */
 330         info->regs32->eax = 0;
 331         tsk->thread.saved_esp0 = tsk->thread.esp0;
 332         savesegment(fs, tsk->thread.saved_fs);
 333         tsk->thread.saved_gs = info->regs32->xgs;
 334
 335 #ifndef CONFIG_X86_NO_TSS
 336         tss = &per_cpu(init_tss, get_cpu());
 337 #endif
 338         tsk->thread.esp0 = (unsigned long) &info->VM86_TSS_ESP0;
 339         if (cpu_has_sep)
 340                 tsk->thread.sysenter_cs = 0;
 341         load_esp0(tss, &tsk->thread);
 342 #ifndef CONFIG_X86_NO_TSS
 343         put_cpu();
 344 #endif
 345
 346         tsk->thread.screen_bitmap = info->screen_bitmap;
 347         if (info->flags & VM86_SCREEN_BITMAP)
 348                 mark_screen_rdonly(tsk->mm);
 349
 350         /*call audit_syscall_exit since we do not exit via the normal paths */
 351         if (unlikely(current->audit_context))
 352                 audit_syscall_exit(AUDITSC_RESULT(0), 0);
 353
 354         __asm__ __volatile__(
 355                 "movl %0,%%esp\n\t"
 356                 "movl %1,%%ebp\n\t"
 357                 "mov  %2, %%fs\n\t"
 358                 "jmp resume_userspace"
 359                 : /* no outputs */
 360                 :"r" (&info->regs), "r" (task_thread_info(tsk)), "r" (0));
 361         /* we never return here */
 362 }
 363
 364 static inline void return_to_32bit(struct kernel_vm86_regs * regs16, int retval)
 365 {
 366         struct pt_regs * regs32;
 367
 368         regs32 = save_v86_state(regs16);
 369         regs32->eax = retval;
 370         __asm__ __volatile__("movl %0,%%esp\n\t"
 371                 "movl %1,%%ebp\n\t"
 372                 "jmp resume_userspace"
 373                 : : "r" (regs32), "r" (current_thread_info()));
 374 }
 375
 376 static inline void set_IF(struct kernel_vm86_regs * regs)
 377 {
 378         VEFLAGS |= VIF_MASK;
 379         if (VEFLAGS & VIP_MASK)
 380                 return_to_32bit(regs, VM86_STI);
 381 }
 382
 383 static inline void clear_IF(struct kernel_vm86_regs * regs)
 384 {
 385         VEFLAGS &= ~VIF_MASK;
 386 }
 387
 388 static inline void clear_TF(struct kernel_vm86_regs * regs)
 389 {
 390         regs->pt.eflags &= ~TF_MASK;
 391 }
 392
 393 static inline void clear_AC(struct kernel_vm86_regs * regs)
 394 {
 395         regs->pt.eflags &= ~AC_MASK;
 396 }
 397
 398 /* It is correct to call set_IF(regs) from the set_vflags_*
 399  * functions. However someone forgot to call clear_IF(regs)
 400  * in the opposite case.
 401  * After the command sequence CLI PUSHF STI POPF you should
 402  * end up with interrups disabled, but you ended up with
 403  * interrupts enabled.
 404  *  ( I was testing my own changes, but the only bug I
 405  *    could find was in a function I had not changed. )
 406  * [KD]
 407  */
 408
 409 static inline void set_vflags_long(unsigned long eflags, struct kernel_vm86_regs * regs)
 410 {
 411         set_flags(VEFLAGS, eflags, current->thread.v86mask);
 412         set_flags(regs->pt.eflags, eflags, SAFE_MASK);
 413         if (eflags & IF_MASK)
 414                 set_IF(regs);
 415         else
 416                 clear_IF(regs);
 417 }
 418
 419 static inline void set_vflags_short(unsigned short flags, struct kernel_vm86_regs * regs)
 420 {
 421         set_flags(VFLAGS, flags, current->thread.v86mask);
 422         set_flags(regs->pt.eflags, flags, SAFE_MASK);
 423         if (flags & IF_MASK)
 424                 set_IF(regs);
 425         else
 426                 clear_IF(regs);
 427 }
 428
 429 static inline unsigned long get_vflags(struct kernel_vm86_regs * regs)
 430 {
 431         unsigned long flags = regs->pt.eflags & RETURN_MASK;
 432
 433         if (VEFLAGS & VIF_MASK)
 434                 flags |= IF_MASK;
 435         flags |= IOPL_MASK;
 436         return flags | (VEFLAGS & current->thread.v86mask);
 437 }
 438
 439 static inline int is_revectored(int nr, struct revectored_struct * bitmap)
 440 {
 441         __asm__ __volatile__("btl %2,%1\n\tsbbl %0,%0"
 442                 :"=r" (nr)
 443                 :"m" (*bitmap),"r" (nr));
 444         return nr;
 445 }
 446
 447 #define val_byte(val, n) (((__u8 *)&val)[n])
 448
 449 #define pushb(base, ptr, val, err_label) \
 450         do { \
 451                 __u8 __val = val; \
 452                 ptr--; \
 453                 if (put_user(__val, base + ptr) < 0) \
 454                         goto err_label; \
 455         } while(0)
 456
 457 #define pushw(base, ptr, val, err_label) \
 458         do { \
 459                 __u16 __val = val; \
 460                 ptr--; \
 461                 if (put_user(val_byte(__val, 1), base + ptr) < 0) \
 462                         goto err_label; \
 463                 ptr--; \
 464                 if (put_user(val_byte(__val, 0), base + ptr) < 0) \
 465                         goto err_label; \
 466         } while(0)
 467
 468 #define pushl(base, ptr, val, err_label) \
 469         do { \
 470                 __u32 __val = val; \
 471                 ptr--; \
 472                 if (put_user(val_byte(__val, 3), base + ptr) < 0) \
 473                         goto err_label; \
 474                 ptr--; \
 475                 if (put_user(val_byte(__val, 2), base + ptr) < 0) \
 476                         goto err_label; \
 477                 ptr--; \
 478                 if (put_user(val_byte(__val, 1), base + ptr) < 0) \
 479                         goto err_label; \
 480                 ptr--; \
 481                 if (put_user(val_byte(__val, 0), base + ptr) < 0) \
 482                         goto err_label; \
 483         } while(0)
 484
 485 #define popb(base, ptr, err_label) \
 486         ({ \
 487                 __u8 __res; \
 488                 if (get_user(__res, base + ptr) < 0) \
 489                         goto err_label; \
 490                 ptr++; \
 491                 __res; \
 492         })
 493
 494 #define popw(base, ptr, err_label) \
 495         ({ \
 496                 __u16 __res; \
 497                 if (get_user(val_byte(__res, 0), base + ptr) < 0) \
 498                         goto err_label; \
 499                 ptr++; \
 500                 if (get_user(val_byte(__res, 1), base + ptr) < 0) \
 501                         goto err_label; \
 502                 ptr++; \
 503                 __res; \
 504         })
 505
 506 #define popl(base, ptr, err_label) \
 507         ({ \
 508                 __u32 __res; \
 509                 if (get_user(val_byte(__res, 0), base + ptr) < 0) \
 510                         goto err_label; \
 511                 ptr++; \
 512                 if (get_user(val_byte(__res, 1), base + ptr) < 0) \
 513                         goto err_label; \
 514                 ptr++; \
 515                 if (get_user(val_byte(__res, 2), base + ptr) < 0) \
 516                         goto err_label; \
 517                 ptr++; \
 518                 if (get_user(val_byte(__res, 3), base + ptr) < 0) \
 519                         goto err_label; \
 520                 ptr++; \
 521                 __res; \
 522         })
 523
 524 /* There are so many possible reasons for this function to return
 525  * VM86_INTx, so adding another doesn't bother me. We can expect
 526  * userspace programs to be able to handle it. (Getting a problem
 527  * in userspace is always better than an Oops anyway.) [KD]
 528  */
 529 static void do_int(struct kernel_vm86_regs *regs, int i,
 530     unsigned char __user * ssp, unsigned short sp)
 531 {
 532         unsigned long __user *intr_ptr;
 533         unsigned long segoffs;
 534
 535         if (regs->pt.xcs == BIOSSEG)
 536                 goto cannot_handle;
 537         if (is_revectored(i, &KVM86->int_revectored))
 538                 goto cannot_handle;
 539         if (i==0x21 && is_revectored(AH(regs),&KVM86->int21_revectored))
 540                 goto cannot_handle;
 541         intr_ptr = (unsigned long __user *) (i << 2);
 542         if (get_user(segoffs, intr_ptr))
 543                 goto cannot_handle;
 544         if ((segoffs >> 16) == BIOSSEG)
 545                 goto cannot_handle;
 546         pushw(ssp, sp, get_vflags(regs), cannot_handle);
 547         pushw(ssp, sp, regs->pt.xcs, cannot_handle);
 548         pushw(ssp, sp, IP(regs), cannot_handle);
 549         regs->pt.xcs = segoffs >> 16;
 550         SP(regs) -= 6;
 551         IP(regs) = segoffs & 0xffff;
 552         clear_TF(regs);
 553         clear_IF(regs);
 554         clear_AC(regs);
 555         return;
 556
 557 cannot_handle:
 558         return_to_32bit(regs, VM86_INTx + (i << 8));
 559 }
 560
 561 int handle_vm86_trap(struct kernel_vm86_regs * regs, long error_code, int trapno)
 562 {
 563         if (VMPI.is_vm86pus) {
 564                 if ( (trapno==3) || (trapno==1) )
 565                         return_to_32bit(regs, VM86_TRAP + (trapno << 8));
 566                 do_int(regs, trapno, (unsigned char __user *) (regs->pt.xss << 4), SP(regs));
 567                 return 0;
 568         }
 569         if (trapno !=1)
 570                 return 1; /* we let this handle by the calling routine */
 571         send_sig(SIGTRAP, current, 1);
 572         current->thread.trap_no = trapno;
 573         current->thread.error_code = error_code;
 574         return 0;
 575 }
 576
 577 void handle_vm86_fault(struct kernel_vm86_regs * regs, long error_code)
 578 {
 579         unsigned char opcode;
 580         unsigned char __user *csp;
 581         unsigned char __user *ssp;
 582         unsigned short ip, sp, orig_flags;
 583         int data32, pref_done;
 584
 585 #define CHECK_IF_IN_TRAP \
 586         if (VMPI.vm86dbg_active && VMPI.vm86dbg_TFpendig) \
 587                 newflags |= TF_MASK
 588 #define VM86_FAULT_RETURN do { \
 589         if (VMPI.force_return_for_pic  && (VEFLAGS & (IF_MASK | VIF_MASK))) \
 590                 return_to_32bit(regs, VM86_PICRETURN); \
 591         if (orig_flags & TF_MASK) \
 592                 handle_vm86_trap(regs, 0, 1); \
 593         return; } while (0)
 594
 595         orig_flags = *(unsigned short *)&regs->pt.eflags;
 596
 597         csp = (unsigned char __user *) (regs->pt.xcs << 4);
 598         ssp = (unsigned char __user *) (regs->pt.xss << 4);
 599         sp = SP(regs);
 600         ip = IP(regs);
 601
 602         data32 = 0;
 603         pref_done = 0;
 604         do {
 605                 switch (opcode = popb(csp, ip, simulate_sigsegv)) {
 606                         case 0x66:      /* 32-bit data */     data32=1; break;
 607                         case 0x67:      /* 32-bit address */  break;
 608                         case 0x2e:      /* CS */              break;
 609                         case 0x3e:      /* DS */              break;
 610                         case 0x26:      /* ES */              break;
 611                         case 0x36:      /* SS */              break;
 612                         case 0x65:      /* GS */              break;
 613                         case 0x64:      /* FS */              break;
 614                         case 0xf2:      /* repnz */       break;
 615                         case 0xf3:      /* rep */             break;
 616                         default: pref_done = 1;
 617                 }
 618         } while (!pref_done);
 619
 620         switch (opcode) {
 621
 622         /* pushf */
 623         case 0x9c:
 624                 if (data32) {
 625                         pushl(ssp, sp, get_vflags(regs), simulate_sigsegv);
 626                         SP(regs) -= 4;
 627                 } else {
 628                         pushw(ssp, sp, get_vflags(regs), simulate_sigsegv);
 629                         SP(regs) -= 2;
 630                 }
 631                 IP(regs) = ip;
 632                 VM86_FAULT_RETURN;
 633
 634         /* popf */
 635         case 0x9d:
 636                 {
 637                 unsigned long newflags;
 638                 if (data32) {
 639                         newflags=popl(ssp, sp, simulate_sigsegv);
 640                         SP(regs) += 4;
 641                 } else {
 642                         newflags = popw(ssp, sp, simulate_sigsegv);
 643                         SP(regs) += 2;
 644                 }
 645                 IP(regs) = ip;
 646                 CHECK_IF_IN_TRAP;
 647                 if (data32) {
 648                         set_vflags_long(newflags, regs);
 649                 } else {
 650                         set_vflags_short(newflags, regs);
 651                 }
 652                 VM86_FAULT_RETURN;
 653                 }
 654
 655         /* int xx */
 656         case 0xcd: {
 657                 int intno=popb(csp, ip, simulate_sigsegv);
 658                 IP(regs) = ip;
 659                 if (VMPI.vm86dbg_active) {
 660                         if ( (1 << (intno &7)) & VMPI.vm86dbg_intxxtab[intno >> 3] )
 661                                 return_to_32bit(regs, VM86_INTx + (intno << 8));
 662                 }
 663                 do_int(regs, intno, ssp, sp);
 664                 return;
 665         }
 666
 667         /* iret */
 668         case 0xcf:
 669                 {
 670                 unsigned long newip;
 671                 unsigned long newcs;
 672                 unsigned long newflags;
 673                 if (data32) {
 674                         newip=popl(ssp, sp, simulate_sigsegv);
 675                         newcs=popl(ssp, sp, simulate_sigsegv);
 676                         newflags=popl(ssp, sp, simulate_sigsegv);
 677                         SP(regs) += 12;
 678                 } else {
 679                         newip = popw(ssp, sp, simulate_sigsegv);
 680                         newcs = popw(ssp, sp, simulate_sigsegv);
 681                         newflags = popw(ssp, sp, simulate_sigsegv);
 682                         SP(regs) += 6;
 683                 }
 684                 IP(regs) = newip;
 685                 regs->pt.xcs = newcs;
 686                 CHECK_IF_IN_TRAP;
 687                 if (data32) {
 688                         set_vflags_long(newflags, regs);
 689                 } else {
 690                         set_vflags_short(newflags, regs);
 691                 }
 692                 VM86_FAULT_RETURN;
 693                 }
 694
 695         /* cli */
 696         case 0xfa:
 697                 IP(regs) = ip;
 698                 clear_IF(regs);
 699                 VM86_FAULT_RETURN;
 700
 701         /* sti */
 702         /*
 703          * Damn. This is incorrect: the 'sti' instruction should actually
 704          * enable interrupts after the /next/ instruction. Not good.
 705          *
 706          * Probably needs some horsing around with the TF flag. Aiee..
 707          */
 708         case 0xfb:
 709                 IP(regs) = ip;
 710                 set_IF(regs);
 711                 VM86_FAULT_RETURN;
 712
 713         default:
 714                 return_to_32bit(regs, VM86_UNKNOWN);
 715         }
 716
 717         return;
 718
 719 simulate_sigsegv:
 720         /* FIXME: After a long discussion with Stas we finally
 721          *        agreed, that this is wrong. Here we should
 722          *        really send a SIGSEGV to the user program.
 723          *        But how do we create the correct context? We
 724          *        are inside a general protection fault handler
 725          *        and has just returned from a page fault handler.
 726          *        The correct context for the signal handler
 727          *        should be a mixture of the two, but how do we
 728          *        get the information? [KD]
 729          */
 730         return_to_32bit(regs, VM86_UNKNOWN);
 731 }
 732
 733 /* ---------------- vm86 special IRQ passing stuff ----------------- */
 734
 735 #define VM86_IRQNAME            "vm86irq"
 736
 737 static struct vm86_irqs {
 738         struct task_struct *tsk;
 739         int sig;
 740 } vm86_irqs[16];
 741
 742 static DEFINE_SPINLOCK(irqbits_lock);
 743 static int irqbits;
 744
 745 #define ALLOWED_SIGS ( 1 /* 0 = don't send a signal */ \
 746         | (1 << SIGUSR1) | (1 << SIGUSR2) | (1 << SIGIO)  | (1 << SIGURG) \
 747         | (1 << SIGUNUSED) )
 748
 749 static irqreturn_t irq_handler(int intno, void *dev_id)
 750 {
 751         int irq_bit;
 752         unsigned long flags;
 753
 754         spin_lock_irqsave(&irqbits_lock, flags);
 755         irq_bit = 1 << intno;
 756         if ((irqbits & irq_bit) || ! vm86_irqs[intno].tsk)
 757                 goto out;
 758         irqbits |= irq_bit;
 759         if (vm86_irqs[intno].sig)
 760                 send_sig(vm86_irqs[intno].sig, vm86_irqs[intno].tsk, 1);
 761         /*
 762          * IRQ will be re-enabled when user asks for the irq (whether
 763          * polling or as a result of the signal)
 764          */
 765         disable_irq_nosync(intno);
 766         spin_unlock_irqrestore(&irqbits_lock, flags);
 767         return IRQ_HANDLED;
 768
 769 out:
 770         spin_unlock_irqrestore(&irqbits_lock, flags);
 771         return IRQ_NONE;
 772 }
 773
 774 static inline void free_vm86_irq(int irqnumber)
 775 {
 776         unsigned long flags;
 777
 778         free_irq(irqnumber, NULL);
 779         vm86_irqs[irqnumber].tsk = NULL;
 780
 781         spin_lock_irqsave(&irqbits_lock, flags);
 782         irqbits &= ~(1 << irqnumber);
 783         spin_unlock_irqrestore(&irqbits_lock, flags);
 784 }
 785
 786 void release_vm86_irqs(struct task_struct *task)
 787 {
 788         int i;
 789         for (i = FIRST_VM86_IRQ ; i <= LAST_VM86_IRQ; i++)
 790             if (vm86_irqs[i].tsk == task)
 791                 free_vm86_irq(i);
 792 }
 793
 794 static inline int get_and_reset_irq(int irqnumber)
 795 {
 796         int bit;
 797         unsigned long flags;
 798         int ret = 0;
 799
 800         if (invalid_vm86_irq(irqnumber)) return 0;
 801         if (vm86_irqs[irqnumber].tsk != current) return 0;
 802         spin_lock_irqsave(&irqbits_lock, flags);
 803         bit = irqbits & (1 << irqnumber);
 804         irqbits &= ~bit;
 805         if (bit) {
 806                 enable_irq(irqnumber);
 807                 ret = 1;
 808         }
 809
 810         spin_unlock_irqrestore(&irqbits_lock, flags);
 811         return ret;
 812 }
 813
 814
 815 static int do_vm86_irq_handling(int subfunction, int irqnumber)
 816 {
 817         int ret;
 818         switch (subfunction) {
 819                 case VM86_GET_AND_RESET_IRQ: {
 820                         return get_and_reset_irq(irqnumber);
 821                 }
 822                 case VM86_GET_IRQ_BITS: {
 823                         return irqbits;
 824                 }
 825                 case VM86_REQUEST_IRQ: {
 826                         int sig = irqnumber >> 8;
 827                         int irq = irqnumber & 255;
 828                         if (!capable(CAP_SYS_ADMIN)) return -EPERM;
 829                         if (!((1 << sig) & ALLOWED_SIGS)) return -EPERM;
 830                         if (invalid_vm86_irq(irq)) return -EPERM;
 831                         if (vm86_irqs[irq].tsk) return -EPERM;
 832                         ret = request_irq(irq, &irq_handler, 0, VM86_IRQNAME, NULL);
 833                         if (ret) return ret;
 834                         vm86_irqs[irq].sig = sig;
 835                         vm86_irqs[irq].tsk = current;
 836                         return irq;
 837                 }
 838                 case  VM86_FREE_IRQ: {
 839                         if (invalid_vm86_irq(irqnumber)) return -EPERM;
 840                         if (!vm86_irqs[irqnumber].tsk) return 0;
 841                         if (vm86_irqs[irqnumber].tsk != current) return -EPERM;
 842                         free_vm86_irq(irqnumber);
 843                         return 0;
 844                 }
 845         }
 846         return -EINVAL;
 847 }
 848