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 xgs, so copy everything up to
 100            (but not including) orig_eax, and then rest including orig_eax. */
 101         ret += copy_to_user(user, regs, offsetof(struct kernel_vm86_regs, pt.orig_eax));
 102         ret += copy_to_user(&user->orig_eax, &regs->pt.orig_eax,
 103                             sizeof(struct kernel_vm86_regs) -
 104                             offsetof(struct kernel_vm86_regs, pt.orig_eax));
 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         /* copy eax-xfs inclusive */
 117         ret += copy_from_user(regs, user, offsetof(struct kernel_vm86_regs, pt.orig_eax));
 118         /* copy orig_eax-__gsh+extra */
 119         ret += copy_from_user(&regs->pt.orig_eax, &user->orig_eax,
 120                               sizeof(struct kernel_vm86_regs) -
 121                               offsetof(struct kernel_vm86_regs, pt.orig_eax) +
 122                               extra);
 123         return ret;
 124 }
 125
 126 struct pt_regs * FASTCALL(save_v86_state(struct kernel_vm86_regs * regs));
 127 struct pt_regs * fastcall save_v86_state(struct kernel_vm86_regs * regs)
 128 {
 129         struct tss_struct *tss;
 130         struct pt_regs *ret;
 131         unsigned long tmp;
 132
 133         /*
 134          * This gets called from entry.S with interrupts disabled, but
 135          * from process context. Enable interrupts here, before trying
 136          * to access user space.
 137          */
 138         local_irq_enable();
 139
 140         if (!current->thread.vm86_info) {
 141                 printk("no vm86_info: BAD\n");
 142                 do_exit(SIGSEGV);
 143         }
 144         set_flags(regs->pt.eflags, VEFLAGS, VIF_MASK | current->thread.v86mask);
 145         tmp = copy_vm86_regs_to_user(&current->thread.vm86_info->regs,regs);
 146         tmp += put_user(current->thread.screen_bitmap,&current->thread.vm86_info->screen_bitmap);
 147         if (tmp) {
 148                 printk("vm86: could not access userspace vm86_info\n");
 149                 do_exit(SIGSEGV);
 150         }
 151
 152         tss = &per_cpu(init_tss, get_cpu());
 153         current->thread.esp0 = current->thread.saved_esp0;
 154         current->thread.sysenter_cs = __KERNEL_CS;
 155         load_esp0(tss, &current->thread);
 156         current->thread.saved_esp0 = 0;
 157         put_cpu();
 158
 159         ret = KVM86->regs32;
 160
 161         ret->xfs = current->thread.saved_fs;
 162         loadsegment(gs, current->thread.saved_gs);
 163
 164         return ret;
 165 }
 166
 167 static void mark_screen_rdonly(struct mm_struct *mm)
 168 {
 169         pgd_t *pgd;
 170         pud_t *pud;
 171         pmd_t *pmd;
 172         pte_t *pte;
 173         spinlock_t *ptl;
 174         int i;
 175
 176         pgd = pgd_offset(mm, 0xA0000);
 177         if (pgd_none_or_clear_bad(pgd))
 178                 goto out;
 179         pud = pud_offset(pgd, 0xA0000);
 180         if (pud_none_or_clear_bad(pud))
 181                 goto out;
 182         pmd = pmd_offset(pud, 0xA0000);
 183         if (pmd_none_or_clear_bad(pmd))
 184                 goto out;
 185         pte = pte_offset_map_lock(mm, pmd, 0xA0000, &ptl);
 186         for (i = 0; i < 32; i++) {
 187                 if (pte_present(*pte))
 188                         set_pte(pte, pte_wrprotect(*pte));
 189                 pte++;
 190         }
 191         pte_unmap_unlock(pte, ptl);
 192 out:
 193         flush_tlb();
 194 }
 195
 196
 197
 198 static int do_vm86_irq_handling(int subfunction, int irqnumber);
 199 static void do_sys_vm86(struct kernel_vm86_struct *info, struct task_struct *tsk);
 200
 201 asmlinkage int sys_vm86old(struct pt_regs regs)
 202 {
 203         struct vm86_struct __user *v86 = (struct vm86_struct __user *)regs.ebx;
 204         struct kernel_vm86_struct info; /* declare this _on top_,
 205                                          * this avoids wasting of stack space.
 206                                          * This remains on the stack until we
 207                                          * return to 32 bit user space.
 208                                          */
 209         struct task_struct *tsk;
 210         int tmp, ret = -EPERM;
 211
 212         tsk = current;
 213         if (tsk->thread.saved_esp0)
 214                 goto out;
 215         tmp = copy_vm86_regs_from_user(&info.regs, &v86->regs,
 216                                        offsetof(struct kernel_vm86_struct, vm86plus) -
 217                                        sizeof(info.regs));
 218         ret = -EFAULT;
 219         if (tmp)
 220                 goto out;
 221         memset(&info.vm86plus, 0, (int)&info.regs32 - (int)&info.vm86plus);
 222         info.regs32 = &regs;
 223         tsk->thread.vm86_info = v86;
 224         do_sys_vm86(&info, tsk);
 225         ret = 0;        /* we never return here */
 226 out:
 227         return ret;
 228 }
 229
 230
 231 asmlinkage int sys_vm86(struct pt_regs regs)
 232 {
 233         struct kernel_vm86_struct info; /* declare this _on top_,
 234                                          * this avoids wasting of stack space.
 235                                          * This remains on the stack until we
 236                                          * return to 32 bit user space.
 237                                          */
 238         struct task_struct *tsk;
 239         int tmp, ret;
 240         struct vm86plus_struct __user *v86;
 241
 242         tsk = current;
 243         switch (regs.ebx) {
 244                 case VM86_REQUEST_IRQ:
 245                 case VM86_FREE_IRQ:
 246                 case VM86_GET_IRQ_BITS:
 247                 case VM86_GET_AND_RESET_IRQ:
 248                         ret = do_vm86_irq_handling(regs.ebx, (int)regs.ecx);
 249                         goto out;
 250                 case VM86_PLUS_INSTALL_CHECK:
 251                         /* NOTE: on old vm86 stuff this will return the error
 252                            from access_ok(), because the subfunction is
 253                            interpreted as (invalid) address to vm86_struct.
 254                            So the installation check works.
 255                          */
 256                         ret = 0;
 257                         goto out;
 258         }
 259
 260         /* we come here only for functions VM86_ENTER, VM86_ENTER_NO_BYPASS */
 261         ret = -EPERM;
 262         if (tsk->thread.saved_esp0)
 263                 goto out;
 264         v86 = (struct vm86plus_struct __user *)regs.ecx;
 265         tmp = copy_vm86_regs_from_user(&info.regs, &v86->regs,
 266                                        offsetof(struct kernel_vm86_struct, regs32) -
 267                                        sizeof(info.regs));
 268         ret = -EFAULT;
 269         if (tmp)
 270                 goto out;
 271         info.regs32 = &regs;
 272         info.vm86plus.is_vm86pus = 1;
 273         tsk->thread.vm86_info = (struct vm86_struct __user *)v86;
 274         do_sys_vm86(&info, tsk);
 275         ret = 0;        /* we never return here */
 276 out:
 277         return ret;
 278 }
 279
 280
 281 static void do_sys_vm86(struct kernel_vm86_struct *info, struct task_struct *tsk)
 282 {
 283         struct tss_struct *tss;
 284 /*
 285  * make sure the vm86() system call doesn't try to do anything silly
 286  */
 287         info->regs.pt.xds = 0;
 288         info->regs.pt.xes = 0;
 289         info->regs.pt.xfs = 0;
 290
 291 /* we are clearing gs later just before "jmp resume_userspace",
 292  * because it is not saved/restored.
 293  */
 294
 295 /*
 296  * The eflags register is also special: we cannot trust that the user
 297  * has set it up safely, so this makes sure interrupt etc flags are
 298  * inherited from protected mode.
 299  */
 300         VEFLAGS = info->regs.pt.eflags;
 301         info->regs.pt.eflags &= SAFE_MASK;
 302         info->regs.pt.eflags |= info->regs32->eflags & ~SAFE_MASK;
 303         info->regs.pt.eflags |= VM_MASK;
 304
 305         switch (info->cpu_type) {
 306                 case CPU_286:
 307                         tsk->thread.v86mask = 0;
 308                         break;
 309                 case CPU_386:
 310                         tsk->thread.v86mask = NT_MASK | IOPL_MASK;
 311                         break;
 312                 case CPU_486:
 313                         tsk->thread.v86mask = AC_MASK | NT_MASK | IOPL_MASK;
 314                         break;
 315                 default:
 316                         tsk->thread.v86mask = ID_MASK | AC_MASK | NT_MASK | IOPL_MASK;
 317                         break;
 318         }
 319
 320 /*
 321  * Save old state, set default return value (%eax) to 0
 322  */
 323         info->regs32->eax = 0;
 324         tsk->thread.saved_esp0 = tsk->thread.esp0;
 325         tsk->thread.saved_fs = info->regs32->xfs;
 326         savesegment(gs, tsk->thread.saved_gs);
 327
 328         tss = &per_cpu(init_tss, get_cpu());
 329         tsk->thread.esp0 = (unsigned long) &info->VM86_TSS_ESP0;
 330         if (cpu_has_sep)
 331                 tsk->thread.sysenter_cs = 0;
 332         load_esp0(tss, &tsk->thread);
 333         put_cpu();
 334
 335         tsk->thread.screen_bitmap = info->screen_bitmap;
 336         if (info->flags & VM86_SCREEN_BITMAP)
 337                 mark_screen_rdonly(tsk->mm);
 338
 339         /*call audit_syscall_exit since we do not exit via the normal paths */
 340         if (unlikely(current->audit_context))
 341                 audit_syscall_exit(AUDITSC_RESULT(0), 0);
 342
 343         __asm__ __volatile__(
 344                 "movl %0,%%esp\n\t"
 345                 "movl %1,%%ebp\n\t"
 346                 "mov  %2, %%gs\n\t"
 347                 "jmp resume_userspace"
 348                 : /* no outputs */
 349                 :"r" (&info->regs), "r" (task_thread_info(tsk)), "r" (0));
 350         /* we never return here */
 351 }
 352
 353 static inline void return_to_32bit(struct kernel_vm86_regs * regs16, int retval)
 354 {
 355         struct pt_regs * regs32;
 356
 357         regs32 = save_v86_state(regs16);
 358         regs32->eax = retval;
 359         __asm__ __volatile__("movl %0,%%esp\n\t"
 360                 "movl %1,%%ebp\n\t"
 361                 "jmp resume_userspace"
 362                 : : "r" (regs32), "r" (current_thread_info()));
 363 }
 364
 365 static inline void set_IF(struct kernel_vm86_regs * regs)
 366 {
 367         VEFLAGS |= VIF_MASK;
 368         if (VEFLAGS & VIP_MASK)
 369                 return_to_32bit(regs, VM86_STI);
 370 }
 371
 372 static inline void clear_IF(struct kernel_vm86_regs * regs)
 373 {
 374         VEFLAGS &= ~VIF_MASK;
 375 }
 376
 377 static inline void clear_TF(struct kernel_vm86_regs * regs)
 378 {
 379         regs->pt.eflags &= ~TF_MASK;
 380 }
 381
 382 static inline void clear_AC(struct kernel_vm86_regs * regs)
 383 {
 384         regs->pt.eflags &= ~AC_MASK;
 385 }
 386
 387 /* It is correct to call set_IF(regs) from the set_vflags_*
 388  * functions. However someone forgot to call clear_IF(regs)
 389  * in the opposite case.
 390  * After the command sequence CLI PUSHF STI POPF you should
 391  * end up with interrups disabled, but you ended up with
 392  * interrupts enabled.
 393  *  ( I was testing my own changes, but the only bug I
 394  *    could find was in a function I had not changed. )
 395  * [KD]
 396  */
 397
 398 static inline void set_vflags_long(unsigned long eflags, struct kernel_vm86_regs * regs)
 399 {
 400         set_flags(VEFLAGS, eflags, current->thread.v86mask);
 401         set_flags(regs->pt.eflags, eflags, SAFE_MASK);
 402         if (eflags & IF_MASK)
 403                 set_IF(regs);
 404         else
 405                 clear_IF(regs);
 406 }
 407
 408 static inline void set_vflags_short(unsigned short flags, struct kernel_vm86_regs * regs)
 409 {
 410         set_flags(VFLAGS, flags, current->thread.v86mask);
 411         set_flags(regs->pt.eflags, flags, SAFE_MASK);
 412         if (flags & IF_MASK)
 413                 set_IF(regs);
 414         else
 415                 clear_IF(regs);
 416 }
 417
 418 static inline unsigned long get_vflags(struct kernel_vm86_regs * regs)
 419 {
 420         unsigned long flags = regs->pt.eflags & RETURN_MASK;
 421
 422         if (VEFLAGS & VIF_MASK)
 423                 flags |= IF_MASK;
 424         flags |= IOPL_MASK;
 425         return flags | (VEFLAGS & current->thread.v86mask);
 426 }
 427
 428 static inline int is_revectored(int nr, struct revectored_struct * bitmap)
 429 {
 430         __asm__ __volatile__("btl %2,%1\n\tsbbl %0,%0"
 431                 :"=r" (nr)
 432                 :"m" (*bitmap),"r" (nr));
 433         return nr;
 434 }
 435
 436 #define val_byte(val, n) (((__u8 *)&val)[n])
 437
 438 #define pushb(base, ptr, val, err_label) \
 439         do { \
 440                 __u8 __val = val; \
 441                 ptr--; \
 442                 if (put_user(__val, base + ptr) < 0) \
 443                         goto err_label; \
 444         } while(0)
 445
 446 #define pushw(base, ptr, val, err_label) \
 447         do { \
 448                 __u16 __val = val; \
 449                 ptr--; \
 450                 if (put_user(val_byte(__val, 1), base + ptr) < 0) \
 451                         goto err_label; \
 452                 ptr--; \
 453                 if (put_user(val_byte(__val, 0), base + ptr) < 0) \
 454                         goto err_label; \
 455         } while(0)
 456
 457 #define pushl(base, ptr, val, err_label) \
 458         do { \
 459                 __u32 __val = val; \
 460                 ptr--; \
 461                 if (put_user(val_byte(__val, 3), base + ptr) < 0) \
 462                         goto err_label; \
 463                 ptr--; \
 464                 if (put_user(val_byte(__val, 2), base + ptr) < 0) \
 465                         goto err_label; \
 466                 ptr--; \
 467                 if (put_user(val_byte(__val, 1), base + ptr) < 0) \
 468                         goto err_label; \
 469                 ptr--; \
 470                 if (put_user(val_byte(__val, 0), base + ptr) < 0) \
 471                         goto err_label; \
 472         } while(0)
 473
 474 #define popb(base, ptr, err_label) \
 475         ({ \
 476                 __u8 __res; \
 477                 if (get_user(__res, base + ptr) < 0) \
 478                         goto err_label; \
 479                 ptr++; \
 480                 __res; \
 481         })
 482
 483 #define popw(base, ptr, err_label) \
 484         ({ \
 485                 __u16 __res; \
 486                 if (get_user(val_byte(__res, 0), base + ptr) < 0) \
 487                         goto err_label; \
 488                 ptr++; \
 489                 if (get_user(val_byte(__res, 1), base + ptr) < 0) \
 490                         goto err_label; \
 491                 ptr++; \
 492                 __res; \
 493         })
 494
 495 #define popl(base, ptr, err_label) \
 496         ({ \
 497                 __u32 __res; \
 498                 if (get_user(val_byte(__res, 0), base + ptr) < 0) \
 499                         goto err_label; \
 500                 ptr++; \
 501                 if (get_user(val_byte(__res, 1), base + ptr) < 0) \
 502                         goto err_label; \
 503                 ptr++; \
 504                 if (get_user(val_byte(__res, 2), base + ptr) < 0) \
 505                         goto err_label; \
 506                 ptr++; \
 507                 if (get_user(val_byte(__res, 3), base + ptr) < 0) \
 508                         goto err_label; \
 509                 ptr++; \
 510                 __res; \
 511         })
 512
 513 /* There are so many possible reasons for this function to return
 514  * VM86_INTx, so adding another doesn't bother me. We can expect
 515  * userspace programs to be able to handle it. (Getting a problem
 516  * in userspace is always better than an Oops anyway.) [KD]
 517  */
 518 static void do_int(struct kernel_vm86_regs *regs, int i,
 519     unsigned char __user * ssp, unsigned short sp)
 520 {
 521         unsigned long __user *intr_ptr;
 522         unsigned long segoffs;
 523
 524         if (regs->pt.xcs == BIOSSEG)
 525                 goto cannot_handle;
 526         if (is_revectored(i, &KVM86->int_revectored))
 527                 goto cannot_handle;
 528         if (i==0x21 && is_revectored(AH(regs),&KVM86->int21_revectored))
 529                 goto cannot_handle;
 530         intr_ptr = (unsigned long __user *) (i << 2);
 531         if (get_user(segoffs, intr_ptr))
 532                 goto cannot_handle;
 533         if ((segoffs >> 16) == BIOSSEG)
 534                 goto cannot_handle;
 535         pushw(ssp, sp, get_vflags(regs), cannot_handle);
 536         pushw(ssp, sp, regs->pt.xcs, cannot_handle);
 537         pushw(ssp, sp, IP(regs), cannot_handle);
 538         regs->pt.xcs = segoffs >> 16;
 539         SP(regs) -= 6;
 540         IP(regs) = segoffs & 0xffff;
 541         clear_TF(regs);
 542         clear_IF(regs);
 543         clear_AC(regs);
 544         return;
 545
 546 cannot_handle:
 547         return_to_32bit(regs, VM86_INTx + (i << 8));
 548 }
 549
 550 int handle_vm86_trap(struct kernel_vm86_regs * regs, long error_code, int trapno)
 551 {
 552         if (VMPI.is_vm86pus) {
 553                 if ( (trapno==3) || (trapno==1) )
 554                         return_to_32bit(regs, VM86_TRAP + (trapno << 8));
 555                 do_int(regs, trapno, (unsigned char __user *) (regs->pt.xss << 4), SP(regs));
 556                 return 0;
 557         }
 558         if (trapno !=1)
 559                 return 1; /* we let this handle by the calling routine */
 560         if (current->ptrace & PT_PTRACED) {
 561                 unsigned long flags;
 562                 spin_lock_irqsave(&current->sighand->siglock, flags);
 563                 sigdelset(&current->blocked, SIGTRAP);
 564                 recalc_sigpending();
 565                 spin_unlock_irqrestore(&current->sighand->siglock, flags);
 566         }
 567         send_sig(SIGTRAP, current, 1);
 568         current->thread.trap_no = trapno;
 569         current->thread.error_code = error_code;
 570         return 0;
 571 }
 572
 573 void handle_vm86_fault(struct kernel_vm86_regs * regs, long error_code)
 574 {
 575         unsigned char opcode;
 576         unsigned char __user *csp;
 577         unsigned char __user *ssp;
 578         unsigned short ip, sp, orig_flags;
 579         int data32, pref_done;
 580
 581 #define CHECK_IF_IN_TRAP \
 582         if (VMPI.vm86dbg_active && VMPI.vm86dbg_TFpendig) \
 583                 newflags |= TF_MASK
 584 #define VM86_FAULT_RETURN do { \
 585         if (VMPI.force_return_for_pic  && (VEFLAGS & (IF_MASK | VIF_MASK))) \
 586                 return_to_32bit(regs, VM86_PICRETURN); \
 587         if (orig_flags & TF_MASK) \
 588                 handle_vm86_trap(regs, 0, 1); \
 589         return; } while (0)
 590
 591         orig_flags = *(unsigned short *)&regs->pt.eflags;
 592
 593         csp = (unsigned char __user *) (regs->pt.xcs << 4);
 594         ssp = (unsigned char __user *) (regs->pt.xss << 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                 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                 VM86_FAULT_RETURN;
 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                                 return_to_32bit(regs, VM86_INTx + (intno << 8));
 658                 }
 659                 do_int(regs, intno, ssp, sp);
 660                 return;
 661         }
 662
 663         /* iret */
 664         case 0xcf:
 665                 {
 666                 unsigned long newip;
 667                 unsigned long newcs;
 668                 unsigned long newflags;
 669                 if (data32) {
 670                         newip=popl(ssp, sp, simulate_sigsegv);
 671                         newcs=popl(ssp, sp, simulate_sigsegv);
 672                         newflags=popl(ssp, sp, simulate_sigsegv);
 673                         SP(regs) += 12;
 674                 } else {
 675                         newip = popw(ssp, sp, simulate_sigsegv);
 676                         newcs = popw(ssp, sp, simulate_sigsegv);
 677                         newflags = popw(ssp, sp, simulate_sigsegv);
 678                         SP(regs) += 6;
 679                 }
 680                 IP(regs) = newip;
 681                 regs->pt.xcs = newcs;
 682                 CHECK_IF_IN_TRAP;
 683                 if (data32) {
 684                         set_vflags_long(newflags, regs);
 685                 } else {
 686                         set_vflags_short(newflags, regs);
 687                 }
 688                 VM86_FAULT_RETURN;
 689                 }
 690
 691         /* cli */
 692         case 0xfa:
 693                 IP(regs) = ip;
 694                 clear_IF(regs);
 695                 VM86_FAULT_RETURN;
 696
 697         /* sti */
 698         /*
 699          * Damn. This is incorrect: the 'sti' instruction should actually
 700          * enable interrupts after the /next/ instruction. Not good.
 701          *
 702          * Probably needs some horsing around with the TF flag. Aiee..
 703          */
 704         case 0xfb:
 705                 IP(regs) = ip;
 706                 set_IF(regs);
 707                 VM86_FAULT_RETURN;
 708
 709         default:
 710                 return_to_32bit(regs, VM86_UNKNOWN);
 711         }
 712
 713         return;
 714
 715 simulate_sigsegv:
 716         /* FIXME: After a long discussion with Stas we finally
 717          *        agreed, that this is wrong. Here we should
 718          *        really send a SIGSEGV to the user program.
 719          *        But how do we create the correct context? We
 720          *        are inside a general protection fault handler
 721          *        and has just returned from a page fault handler.
 722          *        The correct context for the signal handler
 723          *        should be a mixture of the two, but how do we
 724          *        get the information? [KD]
 725          */
 726         return_to_32bit(regs, VM86_UNKNOWN);
 727 }
 728
 729 /* ---------------- vm86 special IRQ passing stuff ----------------- */
 730
 731 #define VM86_IRQNAME            "vm86irq"
 732
 733 static struct vm86_irqs {
 734         struct task_struct *tsk;
 735         int sig;
 736 } vm86_irqs[16];
 737
 738 static DEFINE_SPINLOCK(irqbits_lock);
 739 static int irqbits;
 740
 741 #define ALLOWED_SIGS ( 1 /* 0 = don't send a signal */ \
 742         | (1 << SIGUSR1) | (1 << SIGUSR2) | (1 << SIGIO)  | (1 << SIGURG) \
 743         | (1 << SIGUNUSED) )
 744
 745 static irqreturn_t irq_handler(int intno, void *dev_id)
 746 {
 747         int irq_bit;
 748         unsigned long flags;
 749
 750         spin_lock_irqsave(&irqbits_lock, flags);
 751         irq_bit = 1 << intno;
 752         if ((irqbits & irq_bit) || ! vm86_irqs[intno].tsk)
 753                 goto out;
 754         irqbits |= irq_bit;
 755         if (vm86_irqs[intno].sig)
 756                 send_sig(vm86_irqs[intno].sig, vm86_irqs[intno].tsk, 1);
 757         /*
 758          * IRQ will be re-enabled when user asks for the irq (whether
 759          * polling or as a result of the signal)
 760          */
 761         disable_irq_nosync(intno);
 762         spin_unlock_irqrestore(&irqbits_lock, flags);
 763         return IRQ_HANDLED;
 764
 765 out:
 766         spin_unlock_irqrestore(&irqbits_lock, flags);
 767         return IRQ_NONE;
 768 }
 769
 770 static inline void free_vm86_irq(int irqnumber)
 771 {
 772         unsigned long flags;
 773
 774         free_irq(irqnumber, NULL);
 775         vm86_irqs[irqnumber].tsk = NULL;
 776
 777         spin_lock_irqsave(&irqbits_lock, flags);
 778         irqbits &= ~(1 << irqnumber);
 779         spin_unlock_irqrestore(&irqbits_lock, flags);
 780 }
 781
 782 void release_vm86_irqs(struct task_struct *task)
 783 {
 784         int i;
 785         for (i = FIRST_VM86_IRQ ; i <= LAST_VM86_IRQ; i++)
 786             if (vm86_irqs[i].tsk == task)
 787                 free_vm86_irq(i);
 788 }
 789
 790 static inline int get_and_reset_irq(int irqnumber)
 791 {
 792         int bit;
 793         unsigned long flags;
 794         int ret = 0;
 795
 796         if (invalid_vm86_irq(irqnumber)) return 0;
 797         if (vm86_irqs[irqnumber].tsk != current) return 0;
 798         spin_lock_irqsave(&irqbits_lock, flags);
 799         bit = irqbits & (1 << irqnumber);
 800         irqbits &= ~bit;
 801         if (bit) {
 802                 enable_irq(irqnumber);
 803                 ret = 1;
 804         }
 805
 806         spin_unlock_irqrestore(&irqbits_lock, flags);
 807         return ret;
 808 }
 809
 810
 811 static int do_vm86_irq_handling(int subfunction, int irqnumber)
 812 {
 813         int ret;
 814         switch (subfunction) {
 815                 case VM86_GET_AND_RESET_IRQ: {
 816                         return get_and_reset_irq(irqnumber);
 817                 }
 818                 case VM86_GET_IRQ_BITS: {
 819                         return irqbits;
 820                 }
 821                 case VM86_REQUEST_IRQ: {
 822                         int sig = irqnumber >> 8;
 823                         int irq = irqnumber & 255;
 824                         if (!capable(CAP_SYS_ADMIN)) return -EPERM;
 825                         if (!((1 << sig) & ALLOWED_SIGS)) return -EPERM;
 826                         if (invalid_vm86_irq(irq)) return -EPERM;
 827                         if (vm86_irqs[irq].tsk) return -EPERM;
 828                         ret = request_irq(irq, &irq_handler, 0, VM86_IRQNAME, NULL);
 829                         if (ret) return ret;
 830                         vm86_irqs[irq].sig = sig;
 831                         vm86_irqs[irq].tsk = current;
 832                         return irq;
 833                 }
 834                 case  VM86_FREE_IRQ: {
 835                         if (invalid_vm86_irq(irqnumber)) return -EPERM;
 836                         if (!vm86_irqs[irqnumber].tsk) return 0;
 837                         if (vm86_irqs[irqnumber].tsk != current) return -EPERM;
 838                         free_vm86_irq(irqnumber);
 839                         return 0;
 840                 }
 841         }
 842         return -EINVAL;
 843 }
 844