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         split_huge_page_pmd_mm(mm, 0xA0000, pmd);
 179         if (pmd_none_or_clear_bad(pmd))
 180                 goto out;
 181         pte = pte_offset_map_lock(mm, pmd, 0xA0000, &ptl);
 182         for (i = 0; i < 32; i++) {
 183                 if (pte_present(*pte))
 184                         set_pte(pte, pte_wrprotect(*pte));
 185                 pte++;
 186         }
 187         pte_unmap_unlock(pte, ptl);
 188 out:
 189         up_write(&mm->mmap_sem);
 190         flush_tlb();
 191 }
 192
 193
 194
 195 static int do_vm86_irq_handling(int subfunction, int irqnumber);
 196 static long do_sys_vm86(struct vm86plus_struct __user *user_vm86, bool plus);
 197
 198 SYSCALL_DEFINE1(vm86old, struct vm86_struct __user *, user_vm86)
 199 {
 200         return do_sys_vm86((struct vm86plus_struct __user *) user_vm86, false);
 201 }
 202
 203
 204 SYSCALL_DEFINE2(vm86, unsigned long, cmd, unsigned long, arg)
 205 {
 206         switch (cmd) {
 207         case VM86_REQUEST_IRQ:
 208         case VM86_FREE_IRQ:
 209         case VM86_GET_IRQ_BITS:
 210         case VM86_GET_AND_RESET_IRQ:
 211                 return do_vm86_irq_handling(cmd, (int)arg);
 212         case VM86_PLUS_INSTALL_CHECK:
 213                 /*
 214                  * NOTE: on old vm86 stuff this will return the error
 215                  *  from access_ok(), because the subfunction is
 216                  *  interpreted as (invalid) address to vm86_struct.
 217                  *  So the installation check works.
 218                  */
 219                 return 0;
 220         }
 221
 222         /* we come here only for functions VM86_ENTER, VM86_ENTER_NO_BYPASS */
 223         return do_sys_vm86((struct vm86plus_struct __user *) arg, true);
 224 }
 225
 226
 227 static long do_sys_vm86(struct vm86plus_struct __user *user_vm86, bool plus)
 228 {
 229         struct tss_struct *tss;
 230         struct task_struct *tsk = current;
 231         struct vm86 *vm86 = tsk->thread.vm86;
 232         struct kernel_vm86_regs vm86regs;
 233         struct pt_regs *regs = current_pt_regs();
 234         unsigned long err = 0;
 235
 236         err = security_mmap_addr(0);
 237         if (err) {
 238                 /*
 239                  * vm86 cannot virtualize the address space, so vm86 users
 240                  * need to manage the low 1MB themselves using mmap.  Given
 241                  * that BIOS places important data in the first page, vm86
 242                  * is essentially useless if mmap_min_addr != 0.  DOSEMU,
 243                  * for example, won't even bother trying to use vm86 if it
 244                  * can't map a page at virtual address 0.
 245                  *
 246                  * To reduce the available kernel attack surface, simply
 247                  * disallow vm86(old) for users who cannot mmap at va 0.
 248                  *
 249                  * The implementation of security_mmap_addr will allow
 250                  * suitably privileged users to map va 0 even if
 251                  * vm.mmap_min_addr is set above 0, and we want this
 252                  * behavior for vm86 as well, as it ensures that legacy
 253                  * tools like vbetool will not fail just because of
 254                  * vm.mmap_min_addr.
 255                  */
 256                 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",
 257                              current->comm, task_pid_nr(current),
 258                              from_kuid_munged(&init_user_ns, current_uid()));
 259                 return -EPERM;
 260         }
 261
 262         if (!vm86) {
 263                 if (!(vm86 = kzalloc(sizeof(*vm86), GFP_KERNEL)))
 264                         return -ENOMEM;
 265                 tsk->thread.vm86 = vm86;
 266         }
 267         if (vm86->saved_sp0)
 268                 return -EPERM;
 269
 270         if (!access_ok(VERIFY_READ, user_vm86, plus ?
 271                        sizeof(struct vm86_struct) :
 272                        sizeof(struct vm86plus_struct)))
 273                 return -EFAULT;
 274
 275         memset(&vm86regs, 0, sizeof(vm86regs));
 276         get_user_try {
 277                 unsigned short seg;
 278                 get_user_ex(vm86regs.pt.bx, &user_vm86->regs.ebx);
 279                 get_user_ex(vm86regs.pt.cx, &user_vm86->regs.ecx);
 280                 get_user_ex(vm86regs.pt.dx, &user_vm86->regs.edx);
 281                 get_user_ex(vm86regs.pt.si, &user_vm86->regs.esi);
 282                 get_user_ex(vm86regs.pt.di, &user_vm86->regs.edi);
 283                 get_user_ex(vm86regs.pt.bp, &user_vm86->regs.ebp);
 284                 get_user_ex(vm86regs.pt.ax, &user_vm86->regs.eax);
 285                 get_user_ex(vm86regs.pt.ip, &user_vm86->regs.eip);
 286                 get_user_ex(seg, &user_vm86->regs.cs);
 287                 vm86regs.pt.cs = seg;
 288                 get_user_ex(vm86regs.pt.flags, &user_vm86->regs.eflags);
 289                 get_user_ex(vm86regs.pt.sp, &user_vm86->regs.esp);
 290                 get_user_ex(seg, &user_vm86->regs.ss);
 291                 vm86regs.pt.ss = seg;
 292                 get_user_ex(vm86regs.es, &user_vm86->regs.es);
 293                 get_user_ex(vm86regs.ds, &user_vm86->regs.ds);
 294                 get_user_ex(vm86regs.fs, &user_vm86->regs.fs);
 295                 get_user_ex(vm86regs.gs, &user_vm86->regs.gs);
 296
 297                 get_user_ex(vm86->flags, &user_vm86->flags);
 298                 get_user_ex(vm86->screen_bitmap, &user_vm86->screen_bitmap);
 299                 get_user_ex(vm86->cpu_type, &user_vm86->cpu_type);
 300         } get_user_catch(err);
 301         if (err)
 302                 return err;
 303
 304         if (copy_from_user(&vm86->int_revectored,
 305                            &user_vm86->int_revectored,
 306                            sizeof(struct revectored_struct)))
 307                 return -EFAULT;
 308         if (copy_from_user(&vm86->int21_revectored,
 309                            &user_vm86->int21_revectored,
 310                            sizeof(struct revectored_struct)))
 311                 return -EFAULT;
 312         if (plus) {
 313                 if (copy_from_user(&vm86->vm86plus, &user_vm86->vm86plus,
 314                                    sizeof(struct vm86plus_info_struct)))
 315                         return -EFAULT;
 316                 vm86->vm86plus.is_vm86pus = 1;
 317         } else
 318                 memset(&vm86->vm86plus, 0,
 319                        sizeof(struct vm86plus_info_struct));
 320
 321         memcpy(&vm86->regs32, regs, sizeof(struct pt_regs));
 322         vm86->user_vm86 = user_vm86;
 323
 324 /*
 325  * The flags register is also special: we cannot trust that the user
 326  * has set it up safely, so this makes sure interrupt etc flags are
 327  * inherited from protected mode.
 328  */
 329         VEFLAGS = vm86regs.pt.flags;
 330         vm86regs.pt.flags &= SAFE_MASK;
 331         vm86regs.pt.flags |= regs->flags & ~SAFE_MASK;
 332         vm86regs.pt.flags |= X86_VM_MASK;
 333
 334         vm86regs.pt.orig_ax = regs->orig_ax;
 335
 336         switch (vm86->cpu_type) {
 337         case CPU_286:
 338                 vm86->veflags_mask = 0;
 339                 break;
 340         case CPU_386:
 341                 vm86->veflags_mask = X86_EFLAGS_NT | X86_EFLAGS_IOPL;
 342                 break;
 343         case CPU_486:
 344                 vm86->veflags_mask = X86_EFLAGS_AC | X86_EFLAGS_NT | X86_EFLAGS_IOPL;
 345                 break;
 346         default:
 347                 vm86->veflags_mask = X86_EFLAGS_ID | X86_EFLAGS_AC | X86_EFLAGS_NT | X86_EFLAGS_IOPL;
 348                 break;
 349         }
 350
 351 /*
 352  * Save old state
 353  */
 354         vm86->saved_sp0 = tsk->thread.sp0;
 355         lazy_save_gs(vm86->regs32.gs);
 356
 357         tss = &per_cpu(cpu_tss, get_cpu());
 358         /* make room for real-mode segments */
 359         tsk->thread.sp0 += 16;
 360         if (cpu_has_sep)
 361                 tsk->thread.sysenter_cs = 0;
 362         load_sp0(tss, &tsk->thread);
 363         put_cpu();
 364
 365         if (vm86->flags & VM86_SCREEN_BITMAP)
 366                 mark_screen_rdonly(tsk->mm);
 367
 368         memcpy((struct kernel_vm86_regs *)regs, &vm86regs, sizeof(vm86regs));
 369         force_iret();
 370         return regs->ax;
 371 }
 372
 373 static inline void set_IF(struct kernel_vm86_regs *regs)
 374 {
 375         VEFLAGS |= X86_EFLAGS_VIF;
 376 }
 377
 378 static inline void clear_IF(struct kernel_vm86_regs *regs)
 379 {
 380         VEFLAGS &= ~X86_EFLAGS_VIF;
 381 }
 382
 383 static inline void clear_TF(struct kernel_vm86_regs *regs)
 384 {
 385         regs->pt.flags &= ~X86_EFLAGS_TF;
 386 }
 387
 388 static inline void clear_AC(struct kernel_vm86_regs *regs)
 389 {
 390         regs->pt.flags &= ~X86_EFLAGS_AC;
 391 }
 392
 393 /*
 394  * It is correct to call set_IF(regs) from the set_vflags_*
 395  * functions. However someone forgot to call clear_IF(regs)
 396  * in the opposite case.
 397  * After the command sequence CLI PUSHF STI POPF you should
 398  * end up with interrupts disabled, but you ended up with
 399  * interrupts enabled.
 400  *  ( I was testing my own changes, but the only bug I
 401  *    could find was in a function I had not changed. )
 402  * [KD]
 403  */
 404
 405 static inline void set_vflags_long(unsigned long flags, struct kernel_vm86_regs *regs)
 406 {
 407         set_flags(VEFLAGS, flags, current->thread.vm86->veflags_mask);
 408         set_flags(regs->pt.flags, flags, SAFE_MASK);
 409         if (flags & X86_EFLAGS_IF)
 410                 set_IF(regs);
 411         else
 412                 clear_IF(regs);
 413 }
 414
 415 static inline void set_vflags_short(unsigned short flags, struct kernel_vm86_regs *regs)
 416 {
 417         set_flags(VFLAGS, flags, current->thread.vm86->veflags_mask);
 418         set_flags(regs->pt.flags, flags, SAFE_MASK);
 419         if (flags & X86_EFLAGS_IF)
 420                 set_IF(regs);
 421         else
 422                 clear_IF(regs);
 423 }
 424
 425 static inline unsigned long get_vflags(struct kernel_vm86_regs *regs)
 426 {
 427         unsigned long flags = regs->pt.flags & RETURN_MASK;
 428
 429         if (VEFLAGS & X86_EFLAGS_VIF)
 430                 flags |= X86_EFLAGS_IF;
 431         flags |= X86_EFLAGS_IOPL;
 432         return flags | (VEFLAGS & current->thread.vm86->veflags_mask);
 433 }
 434
 435 static inline int is_revectored(int nr, struct revectored_struct *bitmap)
 436 {
 437         __asm__ __volatile__("btl %2,%1\n\tsbbl %0,%0"
 438                 :"=r" (nr)
 439                 :"m" (*bitmap), "r" (nr));
 440         return nr;
 441 }
 442
 443 #define val_byte(val, n) (((__u8 *)&val)[n])
 444
 445 #define pushb(base, ptr, val, err_label) \
 446         do { \
 447                 __u8 __val = val; \
 448                 ptr--; \
 449                 if (put_user(__val, base + ptr) < 0) \
 450                         goto err_label; \
 451         } while (0)
 452
 453 #define pushw(base, ptr, val, err_label) \
 454         do { \
 455                 __u16 __val = val; \
 456                 ptr--; \
 457                 if (put_user(val_byte(__val, 1), base + ptr) < 0) \
 458                         goto err_label; \
 459                 ptr--; \
 460                 if (put_user(val_byte(__val, 0), base + ptr) < 0) \
 461                         goto err_label; \
 462         } while (0)
 463
 464 #define pushl(base, ptr, val, err_label) \
 465         do { \
 466                 __u32 __val = val; \
 467                 ptr--; \
 468                 if (put_user(val_byte(__val, 3), base + ptr) < 0) \
 469                         goto err_label; \
 470                 ptr--; \
 471                 if (put_user(val_byte(__val, 2), base + ptr) < 0) \
 472                         goto err_label; \
 473                 ptr--; \
 474                 if (put_user(val_byte(__val, 1), base + ptr) < 0) \
 475                         goto err_label; \
 476                 ptr--; \
 477                 if (put_user(val_byte(__val, 0), base + ptr) < 0) \
 478                         goto err_label; \
 479         } while (0)
 480
 481 #define popb(base, ptr, err_label) \
 482         ({ \
 483                 __u8 __res; \
 484                 if (get_user(__res, base + ptr) < 0) \
 485                         goto err_label; \
 486                 ptr++; \
 487                 __res; \
 488         })
 489
 490 #define popw(base, ptr, err_label) \
 491         ({ \
 492                 __u16 __res; \
 493                 if (get_user(val_byte(__res, 0), base + ptr) < 0) \
 494                         goto err_label; \
 495                 ptr++; \
 496                 if (get_user(val_byte(__res, 1), base + ptr) < 0) \
 497                         goto err_label; \
 498                 ptr++; \
 499                 __res; \
 500         })
 501
 502 #define popl(base, ptr, err_label) \
 503         ({ \
 504                 __u32 __res; \
 505                 if (get_user(val_byte(__res, 0), base + ptr) < 0) \
 506                         goto err_label; \
 507                 ptr++; \
 508                 if (get_user(val_byte(__res, 1), base + ptr) < 0) \
 509                         goto err_label; \
 510                 ptr++; \
 511                 if (get_user(val_byte(__res, 2), base + ptr) < 0) \
 512                         goto err_label; \
 513                 ptr++; \
 514                 if (get_user(val_byte(__res, 3), base + ptr) < 0) \
 515                         goto err_label; \
 516                 ptr++; \
 517                 __res; \
 518         })
 519
 520 /* There are so many possible reasons for this function to return
 521  * VM86_INTx, so adding another doesn't bother me. We can expect
 522  * userspace programs to be able to handle it. (Getting a problem
 523  * in userspace is always better than an Oops anyway.) [KD]
 524  */
 525 static void do_int(struct kernel_vm86_regs *regs, int i,
 526     unsigned char __user *ssp, unsigned short sp)
 527 {
 528         unsigned long __user *intr_ptr;
 529         unsigned long segoffs;
 530         struct vm86 *vm86 = current->thread.vm86;
 531
 532         if (regs->pt.cs == BIOSSEG)
 533                 goto cannot_handle;
 534         if (is_revectored(i, &vm86->int_revectored))
 535                 goto cannot_handle;
 536         if (i == 0x21 && is_revectored(AH(regs), &vm86->int21_revectored))
 537                 goto cannot_handle;
 538         intr_ptr = (unsigned long __user *) (i << 2);
 539         if (get_user(segoffs, intr_ptr))
 540                 goto cannot_handle;
 541         if ((segoffs >> 16) == BIOSSEG)
 542                 goto cannot_handle;
 543         pushw(ssp, sp, get_vflags(regs), cannot_handle);
 544         pushw(ssp, sp, regs->pt.cs, cannot_handle);
 545         pushw(ssp, sp, IP(regs), cannot_handle);
 546         regs->pt.cs = segoffs >> 16;
 547         SP(regs) -= 6;
 548         IP(regs) = segoffs & 0xffff;
 549         clear_TF(regs);
 550         clear_IF(regs);
 551         clear_AC(regs);
 552         return;
 553
 554 cannot_handle:
 555         save_v86_state(regs, VM86_INTx + (i << 8));
 556 }
 557
 558 int handle_vm86_trap(struct kernel_vm86_regs *regs, long error_code, int trapno)
 559 {
 560         struct vm86 *vm86 = current->thread.vm86;
 561
 562         if (vm86->vm86plus.is_vm86pus) {
 563                 if ((trapno == 3) || (trapno == 1)) {
 564                         save_v86_state(regs, VM86_TRAP + (trapno << 8));
 565                         return 0;
 566                 }
 567                 do_int(regs, trapno, (unsigned char __user *) (regs->pt.ss << 4), SP(regs));
 568                 return 0;
 569         }
 570         if (trapno != 1)
 571                 return 1; /* we let this handle by the calling routine */
 572         current->thread.trap_nr = trapno;
 573         current->thread.error_code = error_code;
 574         force_sig(SIGTRAP, current);
 575         return 0;
 576 }
 577
 578 void handle_vm86_fault(struct kernel_vm86_regs *regs, long error_code)
 579 {
 580         unsigned char opcode;
 581         unsigned char __user *csp;
 582         unsigned char __user *ssp;
 583         unsigned short ip, sp, orig_flags;
 584         int data32, pref_done;
 585         struct vm86plus_info_struct *vmpi = &current->thread.vm86->vm86plus;
 586
 587 #define CHECK_IF_IN_TRAP \
 588         if (vmpi->vm86dbg_active && vmpi->vm86dbg_TFpendig) \
 589                 newflags |= X86_EFLAGS_TF
 590
 591         orig_flags = *(unsigned short *)&regs->pt.flags;
 592
 593         csp = (unsigned char __user *) (regs->pt.cs << 4);
 594         ssp = (unsigned char __user *) (regs->pt.ss << 4);
 595         sp = SP(regs);
 596         ip = IP(regs);
 597
 598         data32 = 0;
 599         pref_done = 0;
 600         do {
 601                 switch (opcode = popb(csp, ip, simulate_sigsegv)) {
 602                 case 0x66:      /* 32-bit data */     data32 = 1; break;
 603                 case 0x67:      /* 32-bit address */  break;
 604                 case 0x2e:      /* CS */              break;
 605                 case 0x3e:      /* DS */              break;
 606                 case 0x26:      /* ES */              break;
 607                 case 0x36:      /* SS */              break;
 608                 case 0x65:      /* GS */              break;
 609                 case 0x64:      /* FS */              break;
 610                 case 0xf2:      /* repnz */       break;
 611                 case 0xf3:      /* rep */             break;
 612                 default: pref_done = 1;
 613                 }
 614         } while (!pref_done);
 615
 616         switch (opcode) {
 617
 618         /* pushf */
 619         case 0x9c:
 620                 if (data32) {
 621                         pushl(ssp, sp, get_vflags(regs), simulate_sigsegv);
 622                         SP(regs) -= 4;
 623                 } else {
 624                         pushw(ssp, sp, get_vflags(regs), simulate_sigsegv);
 625                         SP(regs) -= 2;
 626                 }
 627                 IP(regs) = ip;
 628                 goto vm86_fault_return;
 629
 630         /* popf */
 631         case 0x9d:
 632                 {
 633                 unsigned long newflags;
 634                 if (data32) {
 635                         newflags = popl(ssp, sp, simulate_sigsegv);
 636                         SP(regs) += 4;
 637                 } else {
 638                         newflags = popw(ssp, sp, simulate_sigsegv);
 639                         SP(regs) += 2;
 640                 }
 641                 IP(regs) = ip;
 642                 CHECK_IF_IN_TRAP;
 643                 if (data32)
 644                         set_vflags_long(newflags, regs);
 645                 else
 646                         set_vflags_short(newflags, regs);
 647
 648                 goto check_vip;
 649                 }
 650
 651         /* int xx */
 652         case 0xcd: {
 653                 int intno = popb(csp, ip, simulate_sigsegv);
 654                 IP(regs) = ip;
 655                 if (vmpi->vm86dbg_active) {
 656                         if ((1 << (intno & 7)) & vmpi->vm86dbg_intxxtab[intno >> 3]) {
 657                                 save_v86_state(regs, VM86_INTx + (intno << 8));
 658                                 return;
 659                         }
 660                 }
 661                 do_int(regs, intno, ssp, sp);
 662                 return;
 663         }
 664
 665         /* iret */
 666         case 0xcf:
 667                 {
 668                 unsigned long newip;
 669                 unsigned long newcs;
 670                 unsigned long newflags;
 671                 if (data32) {
 672                         newip = popl(ssp, sp, simulate_sigsegv);
 673                         newcs = popl(ssp, sp, simulate_sigsegv);
 674                         newflags = popl(ssp, sp, simulate_sigsegv);
 675                         SP(regs) += 12;
 676                 } else {
 677                         newip = popw(ssp, sp, simulate_sigsegv);
 678                         newcs = popw(ssp, sp, simulate_sigsegv);
 679                         newflags = popw(ssp, sp, simulate_sigsegv);
 680                         SP(regs) += 6;
 681                 }
 682                 IP(regs) = newip;
 683                 regs->pt.cs = newcs;
 684                 CHECK_IF_IN_TRAP;
 685                 if (data32) {
 686                         set_vflags_long(newflags, regs);
 687                 } else {
 688                         set_vflags_short(newflags, regs);
 689                 }
 690                 goto check_vip;
 691                 }
 692
 693         /* cli */
 694         case 0xfa:
 695                 IP(regs) = ip;
 696                 clear_IF(regs);
 697                 goto vm86_fault_return;
 698
 699         /* sti */
 700         /*
 701          * Damn. This is incorrect: the 'sti' instruction should actually
 702          * enable interrupts after the /next/ instruction. Not good.
 703          *
 704          * Probably needs some horsing around with the TF flag. Aiee..
 705          */
 706         case 0xfb:
 707                 IP(regs) = ip;
 708                 set_IF(regs);
 709                 goto check_vip;
 710
 711         default:
 712                 save_v86_state(regs, VM86_UNKNOWN);
 713         }
 714
 715         return;
 716
 717 check_vip:
 718         if (VEFLAGS & X86_EFLAGS_VIP) {
 719                 save_v86_state(regs, VM86_STI);
 720                 return;
 721         }
 722
 723 vm86_fault_return:
 724         if (vmpi->force_return_for_pic  && (VEFLAGS & (X86_EFLAGS_IF | X86_EFLAGS_VIF))) {
 725                 save_v86_state(regs, VM86_PICRETURN);
 726                 return;
 727         }
 728         if (orig_flags & X86_EFLAGS_TF)
 729                 handle_vm86_trap(regs, 0, X86_TRAP_DB);
 730         return;
 731
 732 simulate_sigsegv:
 733         /* FIXME: After a long discussion with Stas we finally
 734          *        agreed, that this is wrong. Here we should
 735          *        really send a SIGSEGV to the user program.
 736          *        But how do we create the correct context? We
 737          *        are inside a general protection fault handler
 738          *        and has just returned from a page fault handler.
 739          *        The correct context for the signal handler
 740          *        should be a mixture of the two, but how do we
 741          *        get the information? [KD]
 742          */
 743         save_v86_state(regs, VM86_UNKNOWN);
 744 }
 745
 746 /* ---------------- vm86 special IRQ passing stuff ----------------- */
 747
 748 #define VM86_IRQNAME            "vm86irq"
 749
 750 static struct vm86_irqs {
 751         struct task_struct *tsk;
 752         int sig;
 753 } vm86_irqs[16];
 754
 755 static DEFINE_SPINLOCK(irqbits_lock);
 756 static int irqbits;
 757
 758 #define ALLOWED_SIGS (1 /* 0 = don't send a signal */ \
 759         | (1 << SIGUSR1) | (1 << SIGUSR2) | (1 << SIGIO)  | (1 << SIGURG) \
 760         | (1 << SIGUNUSED))
 761
 762 static irqreturn_t irq_handler(int intno, void *dev_id)
 763 {
 764         int irq_bit;
 765         unsigned long flags;
 766
 767         spin_lock_irqsave(&irqbits_lock, flags);
 768         irq_bit = 1 << intno;
 769         if ((irqbits & irq_bit) || !vm86_irqs[intno].tsk)
 770                 goto out;
 771         irqbits |= irq_bit;
 772         if (vm86_irqs[intno].sig)
 773                 send_sig(vm86_irqs[intno].sig, vm86_irqs[intno].tsk, 1);
 774         /*
 775          * IRQ will be re-enabled when user asks for the irq (whether
 776          * polling or as a result of the signal)
 777          */
 778         disable_irq_nosync(intno);
 779         spin_unlock_irqrestore(&irqbits_lock, flags);
 780         return IRQ_HANDLED;
 781
 782 out:
 783         spin_unlock_irqrestore(&irqbits_lock, flags);
 784         return IRQ_NONE;
 785 }
 786
 787 static inline void free_vm86_irq(int irqnumber)
 788 {
 789         unsigned long flags;
 790
 791         free_irq(irqnumber, NULL);
 792         vm86_irqs[irqnumber].tsk = NULL;
 793
 794         spin_lock_irqsave(&irqbits_lock, flags);
 795         irqbits &= ~(1 << irqnumber);
 796         spin_unlock_irqrestore(&irqbits_lock, flags);
 797 }
 798
 799 void release_vm86_irqs(struct task_struct *task)
 800 {
 801         int i;
 802         for (i = FIRST_VM86_IRQ ; i <= LAST_VM86_IRQ; i++)
 803             if (vm86_irqs[i].tsk == task)
 804                 free_vm86_irq(i);
 805 }
 806
 807 static inline int get_and_reset_irq(int irqnumber)
 808 {
 809         int bit;
 810         unsigned long flags;
 811         int ret = 0;
 812
 813         if (invalid_vm86_irq(irqnumber)) return 0;
 814         if (vm86_irqs[irqnumber].tsk != current) return 0;
 815         spin_lock_irqsave(&irqbits_lock, flags);
 816         bit = irqbits & (1 << irqnumber);
 817         irqbits &= ~bit;
 818         if (bit) {
 819                 enable_irq(irqnumber);
 820                 ret = 1;
 821         }
 822
 823         spin_unlock_irqrestore(&irqbits_lock, flags);
 824         return ret;
 825 }
 826
 827
 828 static int do_vm86_irq_handling(int subfunction, int irqnumber)
 829 {
 830         int ret;
 831         switch (subfunction) {
 832                 case VM86_GET_AND_RESET_IRQ: {
 833                         return get_and_reset_irq(irqnumber);
 834                 }
 835                 case VM86_GET_IRQ_BITS: {
 836                         return irqbits;
 837                 }
 838                 case VM86_REQUEST_IRQ: {
 839                         int sig = irqnumber >> 8;
 840                         int irq = irqnumber & 255;
 841                         if (!capable(CAP_SYS_ADMIN)) return -EPERM;
 842                         if (!((1 << sig) & ALLOWED_SIGS)) return -EPERM;
 843                         if (invalid_vm86_irq(irq)) return -EPERM;
 844                         if (vm86_irqs[irq].tsk) return -EPERM;
 845                         ret = request_irq(irq, &irq_handler, 0, VM86_IRQNAME, NULL);
 846                         if (ret) return ret;
 847                         vm86_irqs[irq].sig = sig;
 848                         vm86_irqs[irq].tsk = current;
 849                         return irq;
 850                 }
 851                 case  VM86_FREE_IRQ: {
 852                         if (invalid_vm86_irq(irqnumber)) return -EPERM;
 853                         if (!vm86_irqs[irqnumber].tsk) return 0;
 854                         if (vm86_irqs[irqnumber].tsk != current) return -EPERM;
 855                         free_vm86_irq(irqnumber);
 856                         return 0;
 857                 }
 858         }
 859         return -EINVAL;
 860 }
 861