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