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