arch/x86/kernel/vm86_32.c

   1 /*
   2  *  Copyright (C) 1994  Linus Torvalds
   3  *
   4  *  29 dec 2001 - Fixed oopses caused by unchecked access to the vm86
   5  *                stack - Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
   6  *
   7  *  22 mar 2002 - Manfred detected the stackfaults, but didn't handle
   8  *                them correctly. Now the emulation will be in a
   9  *                consistent state after stackfaults - Kasper Dupont
  10  *                <kasperd@daimi.au.dk>
  11  *
  12  *  22 mar 2002 - Added missing clear_IF in set_vflags_* Kasper Dupont
  13  *                <kasperd@daimi.au.dk>
  14  *
  15  *  ?? ??? 2002 - Fixed premature returns from handle_vm86_fault
  16  *                caused by Kasper Dupont's changes - Stas Sergeev
  17  *
  18  *   4 apr 2002 - Fixed CHECK_IF_IN_TRAP broken by Stas' changes.
  19  *                Kasper Dupont <kasperd@daimi.au.dk>
  20  *
  21  *   9 apr 2002 - Changed syntax of macros in handle_vm86_fault.
  22  *                Kasper Dupont <kasperd@daimi.au.dk>
  23  *
  24  *   9 apr 2002 - Changed stack access macros to jump to a label
  25  *                instead of returning to userspace. This simplifies
  26  *                do_int, and is needed by handle_vm6_fault. Kasper
  27  *                Dupont <kasperd@daimi.au.dk>
  28  *
  29  */
  30
  31 #define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
  32
  33 #include <linux/capability.h>
  34 #include <linux/errno.h>
  35 #include <linux/interrupt.h>
  36 #include <linux/syscalls.h>
  37 #include <linux/sched.h>
  38 #include <linux/kernel.h>
  39 #include <linux/signal.h>
  40 #include <linux/string.h>
  41 #include <linux/mm.h>
  42 #include <linux/smp.h>
  43 #include <linux/highmem.h>
  44 #include <linux/ptrace.h>
  45 #include <linux/audit.h>
  46 #include <linux/stddef.h>
  47 #include <linux/slab.h>
  48 #include <linux/security.h>
  49
  50 #include <asm/uaccess.h>
  51 #include <asm/io.h>
  52 #include <asm/tlbflush.h>
  53 #include <asm/irq.h>
  54 #include <asm/traps.h>
  55 #include <asm/vm86.h>
  56
  57 /*
  58  * Known problems:
  59  *
  60  * Interrupt handling is not guaranteed:
  61  * - a real x86 will disable all interrupts for one instruction
  62  *   after a "mov ss,xx" to make stack handling atomic even without
  63  *   the 'lss' instruction. We can't guarantee this in v86 mode,
  64  *   as the next instruction might result in a page fault or similar.
  65  * - a real x86 will have interrupts disabled for one instruction
  66  *   past the 'sti' that enables them. We don't bother with all the
  67  *   details yet.
  68  *
  69  * Let's hope these problems do not actually matter for anything.
  70  */
  71
  72
  73 /*
  74  * 8- and 16-bit register defines..
  75  */
  76 #define AL(regs)        (((unsigned char *)&((regs)->pt.ax))[0])
  77 #define AH(regs)        (((unsigned char *)&((regs)->pt.ax))[1])
  78 #define IP(regs)        (*(unsigned short *)&((regs)->pt.ip))
  79 #define SP(regs)        (*(unsigned short *)&((regs)->pt.sp))
  80
  81 /*
  82  * virtual flags (16 and 32-bit versions)
  83  */
  84 #define VFLAGS  (*(unsigned short *)&(current->thread.vm86->veflags))
  85 #define VEFLAGS (current->thread.vm86->veflags)
  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 void save_v86_state(struct kernel_vm86_regs *regs, int retval)
  94 {
  95         struct tss_struct *tss;
  96         struct task_struct *tsk = current;
  97         struct vm86plus_struct __user *user;
  98         struct vm86 *vm86 = current->thread.vm86;
  99         long err = 0;
 100
 101         /*
 102          * This gets called from entry.S with interrupts disabled, but
 103          * from process context. Enable interrupts here, before trying
 104          * to access user space.
 105          */
 106         local_irq_enable();
 107
 108         if (!vm86 || !vm86->user_vm86) {
 109                 pr_alert("no user_vm86: BAD\n");
 110                 do_exit(SIGSEGV);
 111         }
 112         set_flags(regs->pt.flags, VEFLAGS, X86_EFLAGS_VIF | vm86->veflags_mask);
 113         user = vm86->user_vm86;
 114
 115         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, user, vm86->vm86plus.is_vm86pus ?
 116                        sizeof(struct vm86plus_struct) :
 117                        sizeof(struct vm86_struct))) {
 118                 pr_alert("could not access userspace vm86 info\n");
 119                 do_exit(SIGSEGV);
 120         }
 121
 122         put_user_try {
 123                 put_user_ex(regs->pt.bx, &user->regs.ebx);
 124                 put_user_ex(regs->pt.cx, &user->regs.ecx);
 125                 put_user_ex(regs->pt.dx, &user->regs.edx);
 126                 put_user_ex(regs->pt.si, &user->regs.esi);
 127                 put_user_ex(regs->pt.di, &user->regs.edi);
 128                 put_user_ex(regs->pt.bp, &user->regs.ebp);
 129                 put_user_ex(regs->pt.ax, &user->regs.eax);
 130                 put_user_ex(regs->pt.ip, &user->regs.eip);
 131                 put_user_ex(regs->pt.cs, &user->regs.cs);
 132                 put_user_ex(regs->pt.flags, &user->regs.eflags);
 133                 put_user_ex(regs->pt.sp, &user->regs.esp);
 134                 put_user_ex(regs->pt.ss, &user->regs.ss);
 135                 put_user_ex(regs->es, &user->regs.es);
 136                 put_user_ex(regs->ds, &user->regs.ds);
 137                 put_user_ex(regs->fs, &user->regs.fs);
 138                 put_user_ex(regs->gs, &user->regs.gs);
 139
 140                 put_user_ex(vm86->screen_bitmap, &user->screen_bitmap);
 141         } put_user_catch(err);
 142         if (err) {
 143                 pr_alert("could not access userspace vm86 info\n");
 144                 do_exit(SIGSEGV);
 145         }
 146
 147         tss = &per_cpu(cpu_tss, get_cpu());
 148         tsk->thread.sp0 = vm86->saved_sp0;
 149         tsk->thread.sysenter_cs = __KERNEL_CS;
 150         load_sp0(tss, &tsk->thread);
 151         vm86->saved_sp0 = 0;
 152         put_cpu();
 153
 154         memcpy(&regs->pt, &vm86->regs32, sizeof(struct pt_regs));
 155
 156         lazy_load_gs(vm86->regs32.gs);
 157
 158         regs->pt.ax = retval;
 159 }
 160
 161 static void mark_screen_rdonly(struct mm_struct *mm)
 162 {
 163         pgd_t *pgd;
 164         pud_t *pud;
 165         pmd_t *pmd;
 166         pte_t *pte;
 167         spinlock_t *ptl;
 168         int i;
 169
 170         down_write(&mm->mmap_sem);
 171         pgd = pgd_offset(mm, 0xA0000);
 172         if (pgd_none_or_clear_bad(pgd))
 173                 goto out;
 174         pud = pud_offset(pgd, 0xA0000);
 175         if (pud_none_or_clear_bad(pud))
 176                 goto out;
 177         pmd = pmd_offset(pud, 0xA0000);
 178
 179         if (pmd_trans_huge(*pmd)) {
 180                 struct vm_area_struct *vma = find_vma(mm, 0xA0000);
 181                 split_huge_pmd(vma, pmd, 0xA0000);
 182         }
 183         if (pmd_none_or_clear_bad(pmd))
 184                 goto out;
 185         pte = pte_offset_map_lock(mm, pmd, 0xA0000, &ptl);
 186         for (i = 0; i < 32; i++) {
 187                 if (pte_present(*pte))
 188                         set_pte(pte, pte_wrprotect(*pte));
 189                 pte++;
 190         }
 191         pte_unmap_unlock(pte, ptl);
 192 out:
 193         up_write(&mm->mmap_sem);
 194         flush_tlb();
 195 }
 196
 197
 198
 199 static int do_vm86_irq_handling(int subfunction, int irqnumber);
 200 static long do_sys_vm86(struct vm86plus_struct __user *user_vm86, bool plus);
 201
 202 SYSCALL_DEFINE1(vm86old, struct vm86_struct __user *, user_vm86)
 203 {
 204         return do_sys_vm86((struct vm86plus_struct __user *) user_vm86, false);
 205 }
 206
 207
 208 SYSCALL_DEFINE2(vm86, unsigned long, cmd, unsigned long, arg)
 209 {
 210         switch (cmd) {
 211         case VM86_REQUEST_IRQ:
 212         case VM86_FREE_IRQ:
 213         case VM86_GET_IRQ_BITS:
 214         case VM86_GET_AND_RESET_IRQ:
 215                 return do_vm86_irq_handling(cmd, (int)arg);
 216         case VM86_PLUS_INSTALL_CHECK:
 217                 /*
 218                  * NOTE: on old vm86 stuff this will return the error
 219                  *  from access_ok(), because the subfunction is
 220                  *  interpreted as (invalid) address to vm86_struct.
 221                  *  So the installation check works.
 222                  */
 223                 return 0;
 224         }
 225
 226         /* we come here only for functions VM86_ENTER, VM86_ENTER_NO_BYPASS */
 227         return do_sys_vm86((struct vm86plus_struct __user *) arg, true);
 228 }
 229
 230
 231 static long do_sys_vm86(struct vm86plus_struct __user *user_vm86, bool plus)
 232 {
 233         struct tss_struct *tss;
 234         struct task_struct *tsk = current;
 235         struct vm86 *vm86 = tsk->thread.vm86;
 236         struct kernel_vm86_regs vm86regs;
 237         struct pt_regs *regs = current_pt_regs();
 238         unsigned long err = 0;
 239
 240         err = security_mmap_addr(0);
 241         if (err) {
 242                 /*
 243                  * vm86 cannot virtualize the address space, so vm86 users
 244                  * need to manage the low 1MB themselves using mmap.  Given
 245                  * that BIOS places important data in the first page, vm86
 246                  * is essentially useless if mmap_min_addr != 0.  DOSEMU,
 247                  * for example, won't even bother trying to use vm86 if it
 248                  * can't map a page at virtual address 0.
 249                  *
 250                  * To reduce the available kernel attack surface, simply
 251                  * disallow vm86(old) for users who cannot mmap at va 0.
 252                  *
 253                  * The implementation of security_mmap_addr will allow
 254                  * suitably privileged users to map va 0 even if
 255                  * vm.mmap_min_addr is set above 0, and we want this
 256                  * behavior for vm86 as well, as it ensures that legacy
 257                  * tools like vbetool will not fail just because of
 258                  * vm.mmap_min_addr.
 259                  */
 260                 pr_info_once("Denied a call to vm86(old) from %s[%d] (uid: %d).  Set the vm.mmap_min_addr sysctl to 0 and/or adjust LSM mmap_min_addr policy to enable vm86 if you are using a vm86-based DOS emulator.\n",
 261                              current->comm, task_pid_nr(current),
 262                              from_kuid_munged(&init_user_ns, current_uid()));
 263                 return -EPERM;
 264         }
 265
 266         if (!vm86) {
 267                 if (!(vm86 = kzalloc(sizeof(*vm86), GFP_KERNEL)))
 268                         return -ENOMEM;
 269                 tsk->thread.vm86 = vm86;
 270         }
 271         if (vm86->saved_sp0)
 272                 return -EPERM;
 273
 274         if (!access_ok(VERIFY_READ, user_vm86, plus ?
 275                        sizeof(struct vm86_struct) :
 276                        sizeof(struct vm86plus_struct)))
 277                 return -EFAULT;
 278
 279         memset(&vm86regs, 0, sizeof(vm86regs));
 280         get_user_try {
 281                 unsigned short seg;
 282                 get_user_ex(vm86regs.pt.bx, &user_vm86->regs.ebx);
 283                 get_user_ex(vm86regs.pt.cx, &user_vm86->regs.ecx);
 284                 get_user_ex(vm86regs.pt.dx, &user_vm86->regs.edx);
 285                 get_user_ex(vm86regs.pt.si, &user_vm86->regs.esi);
 286                 get_user_ex(vm86regs.pt.di, &user_vm86->regs.edi);
 287                 get_user_ex(vm86regs.pt.bp, &user_vm86->regs.ebp);
 288                 get_user_ex(vm86regs.pt.ax, &user_vm86->regs.eax);
 289                 get_user_ex(vm86regs.pt.ip, &user_vm86->regs.eip);
 290                 get_user_ex(seg, &user_vm86->regs.cs);
 291                 vm86regs.pt.cs = seg;
 292                 get_user_ex(vm86regs.pt.flags, &user_vm86->regs.eflags);
 293                 get_user_ex(vm86regs.pt.sp, &user_vm86->regs.esp);
 294                 get_user_ex(seg, &user_vm86->regs.ss);
 295                 vm86regs.pt.ss = seg;
 296                 get_user_ex(vm86regs.es, &user_vm86->regs.es);
 297                 get_user_ex(vm86regs.ds, &user_vm86->regs.ds);
 298                 get_user_ex(vm86regs.fs, &user_vm86->regs.fs);
 299                 get_user_ex(vm86regs.gs, &user_vm86->regs.gs);
 300
 301                 get_user_ex(vm86->flags, &user_vm86->flags);
 302                 get_user_ex(vm86->screen_bitmap, &user_vm86->screen_bitmap);
 303                 get_user_ex(vm86->cpu_type, &user_vm86->cpu_type);
 304         } get_user_catch(err);
 305         if (err)
 306                 return err;
 307
 308         if (copy_from_user(&vm86->int_revectored,
 309                            &user_vm86->int_revectored,
 310                            sizeof(struct revectored_struct)))
 311                 return -EFAULT;
 312         if (copy_from_user(&vm86->int21_revectored,
 313                            &user_vm86->int21_revectored,
 314                            sizeof(struct revectored_struct)))
 315                 return -EFAULT;
 316         if (plus) {
 317                 if (copy_from_user(&vm86->vm86plus, &user_vm86->vm86plus,
 318                                    sizeof(struct vm86plus_info_struct)))
 319                         return -EFAULT;
 320                 vm86->vm86plus.is_vm86pus = 1;
 321         } else
 322                 memset(&vm86->vm86plus, 0,
 323                        sizeof(struct vm86plus_info_struct));
 324
 325         memcpy(&vm86->regs32, regs, sizeof(struct pt_regs));
 326         vm86->user_vm86 = user_vm86;
 327
 328 /*
 329  * The flags register is also special: we cannot trust that the user
 330  * has set it up safely, so this makes sure interrupt etc flags are
 331  * inherited from protected mode.
 332  */
 333         VEFLAGS = vm86regs.pt.flags;
 334         vm86regs.pt.flags &= SAFE_MASK;
 335         vm86regs.pt.flags |= regs->flags & ~SAFE_MASK;
 336         vm86regs.pt.flags |= X86_VM_MASK;
 337
 338         vm86regs.pt.orig_ax = regs->orig_ax;
 339
 340         switch (vm86->cpu_type) {
 341         case CPU_286:
 342                 vm86->veflags_mask = 0;
 343                 break;
 344         case CPU_386:
 345                 vm86->veflags_mask = X86_EFLAGS_NT | X86_EFLAGS_IOPL;
 346                 break;
 347         case CPU_486:
 348                 vm86->veflags_mask = X86_EFLAGS_AC | X86_EFLAGS_NT | X86_EFLAGS_IOPL;
 349                 break;
 350         default:
 351                 vm86->veflags_mask = X86_EFLAGS_ID | X86_EFLAGS_AC | X86_EFLAGS_NT | X86_EFLAGS_IOPL;
 352                 break;
 353         }
 354
 355 /*
 356  * Save old state
 357  */
 358         vm86->saved_sp0 = tsk->thread.sp0;
 359         lazy_save_gs(vm86->regs32.gs);
 360
 361         tss = &per_cpu(cpu_tss, get_cpu());
 362         /* make room for real-mode segments */
 363         tsk->thread.sp0 += 16;
 364
 365         if (static_cpu_has(X86_FEATURE_SEP))
 366                 tsk->thread.sysenter_cs = 0;
 367
 368         load_sp0(tss, &tsk->thread);
 369         put_cpu();
 370
 371         if (vm86->flags & VM86_SCREEN_BITMAP)
 372                 mark_screen_rdonly(tsk->mm);
 373
 374         memcpy((struct kernel_vm86_regs *)regs, &vm86regs, sizeof(vm86regs));
 375         force_iret();
 376         return regs->ax;
 377 }
 378
 379 static inline void set_IF(struct kernel_vm86_regs *regs)
 380 {
 381         VEFLAGS |= X86_EFLAGS_VIF;
 382 }
 383
 384 static inline void clear_IF(struct kernel_vm86_regs *regs)
 385 {
 386         VEFLAGS &= ~X86_EFLAGS_VIF;
 387 }
 388
 389 static inline void clear_TF(struct kernel_vm86_regs *regs)
 390 {
 391         regs->pt.flags &= ~X86_EFLAGS_TF;
 392 }
 393
 394 static inline void clear_AC(struct kernel_vm86_regs *regs)
 395 {
 396         regs->pt.flags &= ~X86_EFLAGS_AC;
 397 }
 398
 399 /*
 400  * It is correct to call set_IF(regs) from the set_vflags_*
 401  * functions. However someone forgot to call clear_IF(regs)
 402  * in the opposite case.
 403  * After the command sequence CLI PUSHF STI POPF you should
 404  * end up with interrupts disabled, but you ended up with
 405  * interrupts enabled.
 406  *  ( I was testing my own changes, but the only bug I
 407  *    could find was in a function I had not changed. )
 408  * [KD]
 409  */
 410
 411 static inline void set_vflags_long(unsigned long flags, struct kernel_vm86_regs *regs)
 412 {
 413         set_flags(VEFLAGS, flags, current->thread.vm86->veflags_mask);
 414         set_flags(regs->pt.flags, flags, SAFE_MASK);
 415         if (flags & X86_EFLAGS_IF)
 416                 set_IF(regs);
 417         else
 418                 clear_IF(regs);
 419 }
 420
 421 static inline void set_vflags_short(unsigned short flags, struct kernel_vm86_regs *regs)
 422 {
 423         set_flags(VFLAGS, flags, current->thread.vm86->veflags_mask);
 424         set_flags(regs->pt.flags, flags, SAFE_MASK);
 425         if (flags & X86_EFLAGS_IF)
 426                 set_IF(regs);
 427         else
 428                 clear_IF(regs);
 429 }
 430
 431 static inline unsigned long get_vflags(struct kernel_vm86_regs *regs)
 432 {
 433         unsigned long flags = regs->pt.flags & RETURN_MASK;
 434
 435         if (VEFLAGS & X86_EFLAGS_VIF)
 436                 flags |= X86_EFLAGS_IF;
 437         flags |= X86_EFLAGS_IOPL;
 438         return flags | (VEFLAGS & current->thread.vm86->veflags_mask);
 439 }
 440
 441 static inline int is_revectored(int nr, struct revectored_struct *bitmap)
 442 {
 443         return test_bit(nr, bitmap->__map);
 444 }
 445
 446 #define val_byte(val, n) (((__u8 *)&val)[n])
 447
 448 #define pushb(base, ptr, val, err_label) \
 449         do { \
 450                 __u8 __val = val; \
 451                 ptr--; \
 452                 if (put_user(__val, base + ptr) < 0) \
 453                         goto err_label; \
 454         } while (0)
 455
 456 #define pushw(base, ptr, val, err_label) \
 457         do { \
 458                 __u16 __val = val; \
 459                 ptr--; \
 460                 if (put_user(val_byte(__val, 1), base + ptr) < 0) \
 461                         goto err_label; \
 462                 ptr--; \
 463                 if (put_user(val_byte(__val, 0), base + ptr) < 0) \
 464                         goto err_label; \
 465         } while (0)
 466
 467 #define pushl(base, ptr, val, err_label) \
 468         do { \
 469                 __u32 __val = val; \
 470                 ptr--; \
 471                 if (put_user(val_byte(__val, 3), base + ptr) < 0) \
 472                         goto err_label; \
 473                 ptr--; \
 474                 if (put_user(val_byte(__val, 2), base + ptr) < 0) \
 475                         goto err_label; \
 476                 ptr--; \
 477                 if (put_user(val_byte(__val, 1), base + ptr) < 0) \
 478                         goto err_label; \
 479                 ptr--; \
 480                 if (put_user(val_byte(__val, 0), base + ptr) < 0) \
 481                         goto err_label; \
 482         } while (0)
 483
 484 #define popb(base, ptr, err_label) \
 485         ({ \
 486                 __u8 __res; \
 487                 if (get_user(__res, base + ptr) < 0) \
 488                         goto err_label; \
 489                 ptr++; \
 490                 __res; \
 491         })
 492
 493 #define popw(base, ptr, err_label) \
 494         ({ \
 495                 __u16 __res; \
 496                 if (get_user(val_byte(__res, 0), base + ptr) < 0) \
 497                         goto err_label; \
 498                 ptr++; \
 499                 if (get_user(val_byte(__res, 1), base + ptr) < 0) \
 500                         goto err_label; \
 501                 ptr++; \
 502                 __res; \
 503         })
 504
 505 #define popl(base, ptr, err_label) \
 506         ({ \
 507                 __u32 __res; \
 508                 if (get_user(val_byte(__res, 0), base + ptr) < 0) \
 509                         goto err_label; \
 510                 ptr++; \
 511                 if (get_user(val_byte(__res, 1), base + ptr) < 0) \
 512                         goto err_label; \
 513                 ptr++; \
 514                 if (get_user(val_byte(__res, 2), base + ptr) < 0) \
 515                         goto err_label; \
 516                 ptr++; \
 517                 if (get_user(val_byte(__res, 3), base + ptr) < 0) \
 518                         goto err_label; \
 519                 ptr++; \
 520                 __res; \
 521         })
 522
 523 /* There are so many possible reasons for this function to return
 524  * VM86_INTx, so adding another doesn't bother me. We can expect
 525  * userspace programs to be able to handle it. (Getting a problem
 526  * in userspace is always better than an Oops anyway.) [KD]
 527  */
 528 static void do_int(struct kernel_vm86_regs *regs, int i,
 529     unsigned char __user *ssp, unsigned short sp)
 530 {
 531         unsigned long __user *intr_ptr;
 532         unsigned long segoffs;
 533         struct vm86 *vm86 = current->thread.vm86;
 534
 535         if (regs->pt.cs == BIOSSEG)
 536                 goto cannot_handle;
 537         if (is_revectored(i, &vm86->int_revectored))
 538                 goto cannot_handle;
 539         if (i == 0x21 && is_revectored(AH(regs), &vm86->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.cs, cannot_handle);
 548         pushw(ssp, sp, IP(regs), cannot_handle);
 549         regs->pt.cs = 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         save_v86_state(regs, VM86_INTx + (i << 8));
 559 }
 560
 561 int handle_vm86_trap(struct kernel_vm86_regs *regs, long error_code, int trapno)
 562 {
 563         struct vm86 *vm86 = current->thread.vm86;
 564
 565         if (vm86->vm86plus.is_vm86pus) {
 566                 if ((trapno == 3) || (trapno == 1)) {
 567                         save_v86_state(regs, VM86_TRAP + (trapno << 8));
 568                         return 0;
 569                 }
 570                 do_int(regs, trapno, (unsigned char __user *) (regs->pt.ss << 4), SP(regs));
 571                 return 0;
 572         }
 573         if (trapno != 1)
 574                 return 1; /* we let this handle by the calling routine */
 575         current->thread.trap_nr = trapno;
 576         current->thread.error_code = error_code;
 577         force_sig(SIGTRAP, current);
 578         return 0;
 579 }
 580
 581 void handle_vm86_fault(struct kernel_vm86_regs *regs, long error_code)
 582 {
 583         unsigned char opcode;
 584         unsigned char __user *csp;
 585         unsigned char __user *ssp;
 586         unsigned short ip, sp, orig_flags;
 587         int data32, pref_done;
 588         struct vm86plus_info_struct *vmpi = &current->thread.vm86->vm86plus;
 589
 590 #define CHECK_IF_IN_TRAP \
 591         if (vmpi->vm86dbg_active && vmpi->vm86dbg_TFpendig) \
 592                 newflags |= X86_EFLAGS_TF
 593
 594         orig_flags = *(unsigned short *)&regs->pt.flags;
 595
 596         csp = (unsigned char __user *) (regs->pt.cs << 4);
 597         ssp = (unsigned char __user *) (regs->pt.ss << 4);
 598         sp = SP(regs);
 599         ip = IP(regs);
 600
 601         data32 = 0;
 602         pref_done = 0;
 603         do {
 604                 switch (opcode = popb(csp, ip, simulate_sigsegv)) {
 605                 case 0x66:      /* 32-bit data */     data32 = 1; break;
 606                 case 0x67:      /* 32-bit address */  break;
 607                 case 0x2e:      /* CS */              break;
 608                 case 0x3e:      /* DS */              break;
 609                 case 0x26:      /* ES */              break;
 610                 case 0x36:      /* SS */              break;
 611                 case 0x65:      /* GS */              break;
 612                 case 0x64:      /* FS */              break;
 613                 case 0xf2:      /* repnz */       break;
 614                 case 0xf3:      /* rep */             break;
 615                 default: pref_done = 1;
 616                 }
 617         } while (!pref_done);
 618
 619         switch (opcode) {
 620
 621         /* pushf */
 622         case 0x9c:
 623                 if (data32) {
 624                         pushl(ssp, sp, get_vflags(regs), simulate_sigsegv);
 625                         SP(regs) -= 4;
 626                 } else {
 627                         pushw(ssp, sp, get_vflags(regs), simulate_sigsegv);
 628                         SP(regs) -= 2;
 629                 }
 630                 IP(regs) = ip;
 631                 goto vm86_fault_return;
 632
 633         /* popf */
 634         case 0x9d:
 635                 {
 636                 unsigned long newflags;
 637                 if (data32) {
 638                         newflags = popl(ssp, sp, simulate_sigsegv);
 639                         SP(regs) += 4;
 640                 } else {
 641                         newflags = popw(ssp, sp, simulate_sigsegv);
 642                         SP(regs) += 2;
 643                 }
 644                 IP(regs) = ip;
 645                 CHECK_IF_IN_TRAP;
 646                 if (data32)
 647                         set_vflags_long(newflags, regs);
 648                 else
 649                         set_vflags_short(newflags, regs);
 650
 651                 goto check_vip;
 652                 }
 653
 654         /* int xx */
 655         case 0xcd: {
 656                 int intno = popb(csp, ip, simulate_sigsegv);
 657                 IP(regs) = ip;
 658                 if (vmpi->vm86dbg_active) {
 659                         if ((1 << (intno & 7)) & vmpi->vm86dbg_intxxtab[intno >> 3]) {
 660                                 save_v86_state(regs, VM86_INTx + (intno << 8));
 661                                 return;
 662                         }
 663                 }
 664                 do_int(regs, intno, ssp, sp);
 665                 return;
 666         }
 667
 668         /* iret */
 669         case 0xcf:
 670                 {
 671                 unsigned long newip;
 672                 unsigned long newcs;
 673                 unsigned long newflags;
 674                 if (data32) {
 675                         newip = popl(ssp, sp, simulate_sigsegv);
 676                         newcs = popl(ssp, sp, simulate_sigsegv);
 677                         newflags = popl(ssp, sp, simulate_sigsegv);
 678                         SP(regs) += 12;
 679                 } else {
 680                         newip = popw(ssp, sp, simulate_sigsegv);
 681                         newcs = popw(ssp, sp, simulate_sigsegv);
 682                         newflags = popw(ssp, sp, simulate_sigsegv);
 683                         SP(regs) += 6;
 684                 }
 685                 IP(regs) = newip;
 686                 regs->pt.cs = newcs;
 687                 CHECK_IF_IN_TRAP;
 688                 if (data32) {
 689                         set_vflags_long(newflags, regs);
 690                 } else {
 691                         set_vflags_short(newflags, regs);
 692                 }
 693                 goto check_vip;
 694                 }
 695
 696         /* cli */
 697         case 0xfa:
 698                 IP(regs) = ip;
 699                 clear_IF(regs);
 700                 goto vm86_fault_return;
 701
 702         /* sti */
 703         /*
 704          * Damn. This is incorrect: the 'sti' instruction should actually
 705          * enable interrupts after the /next/ instruction. Not good.
 706          *
 707          * Probably needs some horsing around with the TF flag. Aiee..
 708          */
 709         case 0xfb:
 710                 IP(regs) = ip;
 711                 set_IF(regs);
 712                 goto check_vip;
 713
 714         default:
 715                 save_v86_state(regs, VM86_UNKNOWN);
 716         }
 717
 718         return;
 719
 720 check_vip:
 721         if (VEFLAGS & X86_EFLAGS_VIP) {
 722                 save_v86_state(regs, VM86_STI);
 723                 return;
 724         }
 725
 726 vm86_fault_return:
 727         if (vmpi->force_return_for_pic  && (VEFLAGS & (X86_EFLAGS_IF | X86_EFLAGS_VIF))) {
 728                 save_v86_state(regs, VM86_PICRETURN);
 729                 return;
 730         }
 731         if (orig_flags & X86_EFLAGS_TF)
 732                 handle_vm86_trap(regs, 0, X86_TRAP_DB);
 733         return;
 734
 735 simulate_sigsegv:
 736         /* FIXME: After a long discussion with Stas we finally
 737          *        agreed, that this is wrong. Here we should
 738          *        really send a SIGSEGV to the user program.
 739          *        But how do we create the correct context? We
 740          *        are inside a general protection fault handler
 741          *        and has just returned from a page fault handler.
 742          *        The correct context for the signal handler
 743          *        should be a mixture of the two, but how do we
 744          *        get the information? [KD]
 745          */
 746         save_v86_state(regs, VM86_UNKNOWN);
 747 }
 748
 749 /* ---------------- vm86 special IRQ passing stuff ----------------- */
 750
 751 #define VM86_IRQNAME            "vm86irq"
 752
 753 static struct vm86_irqs {
 754         struct task_struct *tsk;
 755         int sig;
 756 } vm86_irqs[16];
 757
 758 static DEFINE_SPINLOCK(irqbits_lock);
 759 static int irqbits;
 760
 761 #define ALLOWED_SIGS (1 /* 0 = don't send a signal */ \
 762         | (1 << SIGUSR1) | (1 << SIGUSR2) | (1 << SIGIO)  | (1 << SIGURG) \
 763         | (1 << SIGUNUSED))
 764
 765 static irqreturn_t irq_handler(int intno, void *dev_id)
 766 {
 767         int irq_bit;
 768         unsigned long flags;
 769
 770         spin_lock_irqsave(&irqbits_lock, flags);
 771         irq_bit = 1 << intno;
 772         if ((irqbits & irq_bit) || !vm86_irqs[intno].tsk)
 773                 goto out;
 774         irqbits |= irq_bit;
 775         if (vm86_irqs[intno].sig)
 776                 send_sig(vm86_irqs[intno].sig, vm86_irqs[intno].tsk, 1);
 777         /*
 778          * IRQ will be re-enabled when user asks for the irq (whether
 779          * polling or as a result of the signal)
 780          */
 781         disable_irq_nosync(intno);
 782         spin_unlock_irqrestore(&irqbits_lock, flags);
 783         return IRQ_HANDLED;
 784
 785 out:
 786         spin_unlock_irqrestore(&irqbits_lock, flags);
 787         return IRQ_NONE;
 788 }
 789
 790 static inline void free_vm86_irq(int irqnumber)
 791 {
 792         unsigned long flags;
 793
 794         free_irq(irqnumber, NULL);
 795         vm86_irqs[irqnumber].tsk = NULL;
 796
 797         spin_lock_irqsave(&irqbits_lock, flags);
 798         irqbits &= ~(1 << irqnumber);
 799         spin_unlock_irqrestore(&irqbits_lock, flags);
 800 }
 801
 802 void release_vm86_irqs(struct task_struct *task)
 803 {
 804         int i;
 805         for (i = FIRST_VM86_IRQ ; i <= LAST_VM86_IRQ; i++)
 806             if (vm86_irqs[i].tsk == task)
 807                 free_vm86_irq(i);
 808 }
 809
 810 static inline int get_and_reset_irq(int irqnumber)
 811 {
 812         int bit;
 813         unsigned long flags;
 814         int ret = 0;
 815
 816         if (invalid_vm86_irq(irqnumber)) return 0;
 817         if (vm86_irqs[irqnumber].tsk != current) return 0;
 818         spin_lock_irqsave(&irqbits_lock, flags);
 819         bit = irqbits & (1 << irqnumber);
 820         irqbits &= ~bit;
 821         if (bit) {
 822                 enable_irq(irqnumber);
 823                 ret = 1;
 824         }
 825
 826         spin_unlock_irqrestore(&irqbits_lock, flags);
 827         return ret;
 828 }
 829
 830
 831 static int do_vm86_irq_handling(int subfunction, int irqnumber)
 832 {
 833         int ret;
 834         switch (subfunction) {
 835                 case VM86_GET_AND_RESET_IRQ: {
 836                         return get_and_reset_irq(irqnumber);
 837                 }
 838                 case VM86_GET_IRQ_BITS: {
 839                         return irqbits;
 840                 }
 841                 case VM86_REQUEST_IRQ: {
 842                         int sig = irqnumber >> 8;
 843                         int irq = irqnumber & 255;
 844                         if (!capable(CAP_SYS_ADMIN)) return -EPERM;
 845                         if (!((1 << sig) & ALLOWED_SIGS)) return -EPERM;
 846                         if (invalid_vm86_irq(irq)) return -EPERM;
 847                         if (vm86_irqs[irq].tsk) return -EPERM;
 848                         ret = request_irq(irq, &irq_handler, 0, VM86_IRQNAME, NULL);
 849                         if (ret) return ret;
 850                         vm86_irqs[irq].sig = sig;
 851                         vm86_irqs[irq].tsk = current;
 852                         return irq;
 853                 }
 854                 case  VM86_FREE_IRQ: {
 855                         if (invalid_vm86_irq(irqnumber)) return -EPERM;
 856                         if (!vm86_irqs[irqnumber].tsk) return 0;
 857                         if (vm86_irqs[irqnumber].tsk != current) return -EPERM;
 858                         free_vm86_irq(irqnumber);
 859                         return 0;
 860                 }
 861         }
 862         return -EINVAL;
 863 }
 864