arch/x86/kernel/vm86_32.c

   1 /*
   2  *  Copyright (C) 1994  Linus Torvalds
   3  *
   4  *  29 dec 2001 - Fixed oopses caused by unchecked access to the vm86
   5  *                stack - Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
   6  *
   7  *  22 mar 2002 - Manfred detected the stackfaults, but didn't handle
   8  *                them correctly. Now the emulation will be in a
   9  *                consistent state after stackfaults - Kasper Dupont
  10  *                <kasperd@daimi.au.dk>
  11  *
  12  *  22 mar 2002 - Added missing clear_IF in set_vflags_* Kasper Dupont
  13  *                <kasperd@daimi.au.dk>
  14  *
  15  *  ?? ??? 2002 - Fixed premature returns from handle_vm86_fault
  16  *                caused by Kasper Dupont's changes - Stas Sergeev
  17  *
  18  *   4 apr 2002 - Fixed CHECK_IF_IN_TRAP broken by Stas' changes.
  19  *                Kasper Dupont <kasperd@daimi.au.dk>
  20  *
  21  *   9 apr 2002 - Changed syntax of macros in handle_vm86_fault.
  22  *                Kasper Dupont <kasperd@daimi.au.dk>
  23  *
  24  *   9 apr 2002 - Changed stack access macros to jump to a label
  25  *                instead of returning to userspace. This simplifies
  26  *                do_int, and is needed by handle_vm6_fault. Kasper
  27  *                Dupont <kasperd@daimi.au.dk>
  28  *
  29  */
  30
  31 #include <linux/capability.h>
  32 #include <linux/errno.h>
  33 #include <linux/interrupt.h>
  34 #include <linux/sched.h>
  35 #include <linux/kernel.h>
  36 #include <linux/signal.h>
  37 #include <linux/string.h>
  38 #include <linux/mm.h>
  39 #include <linux/smp.h>
  40 #include <linux/highmem.h>
  41 #include <linux/ptrace.h>
  42 #include <linux/audit.h>
  43 #include <linux/stddef.h>
  44
  45 #include <asm/uaccess.h>
  46 #include <asm/io.h>
  47 #include <asm/tlbflush.h>
  48 #include <asm/irq.h>
  49 #include <asm/syscalls.h>
  50
  51 /*
  52  * Known problems:
  53  *
  54  * Interrupt handling is not guaranteed:
  55  * - a real x86 will disable all interrupts for one instruction
  56  *   after a "mov ss,xx" to make stack handling atomic even without
  57  *   the 'lss' instruction. We can't guarantee this in v86 mode,
  58  *   as the next instruction might result in a page fault or similar.
  59  * - a real x86 will have interrupts disabled for one instruction
  60  *   past the 'sti' that enables them. We don't bother with all the
  61  *   details yet.
  62  *
  63  * Let's hope these problems do not actually matter for anything.
  64  */
  65
  66
  67 #define KVM86   ((struct kernel_vm86_struct *)regs)
  68 #define VMPI    KVM86->vm86plus
  69
  70
  71 /*
  72  * 8- and 16-bit register defines..
  73  */
  74 #define AL(regs)        (((unsigned char *)&((regs)->pt.ax))[0])
  75 #define AH(regs)        (((unsigned char *)&((regs)->pt.ax))[1])
  76 #define IP(regs)        (*(unsigned short *)&((regs)->pt.ip))
  77 #define SP(regs)        (*(unsigned short *)&((regs)->pt.sp))
  78
  79 /*
  80  * virtual flags (16 and 32-bit versions)
  81  */
  82 #define VFLAGS  (*(unsigned short *)&(current->thread.v86flags))
  83 #define VEFLAGS (current->thread.v86flags)
  84
  85 #define set_flags(X, new, mask) \
  86 ((X) = ((X) & ~(mask)) | ((new) & (mask)))
  87
  88 #define SAFE_MASK       (0xDD5)
  89 #define RETURN_MASK     (0xDFF)
  90
  91 /* convert kernel_vm86_regs to vm86_regs */
  92 static int copy_vm86_regs_to_user(struct vm86_regs __user *user,
  93                                   const struct kernel_vm86_regs *regs)
  94 {
  95         int ret = 0;
  96
  97         /*
  98          * kernel_vm86_regs is missing gs, so copy everything up to
  99          * (but not including) orig_eax, and then rest including orig_eax.
 100          */
 101         ret += copy_to_user(user, regs, offsetof(struct kernel_vm86_regs, pt.orig_ax));
 102         ret += copy_to_user(&user->orig_eax, &regs->pt.orig_ax,
 103                             sizeof(struct kernel_vm86_regs) -
 104                             offsetof(struct kernel_vm86_regs, pt.orig_ax));
 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 ax-fs inclusive */
 117         ret += copy_from_user(regs, user, offsetof(struct kernel_vm86_regs, pt.orig_ax));
 118         /* copy orig_ax-__gsh+extra */
 119         ret += copy_from_user(&regs->pt.orig_ax, &user->orig_eax,
 120                               sizeof(struct kernel_vm86_regs) -
 121                               offsetof(struct kernel_vm86_regs, pt.orig_ax) +
 122                               extra);
 123         return ret;
 124 }
 125
 126 struct pt_regs *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.flags, VEFLAGS, X86_EFLAGS_VIF | 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.sp0 = current->thread.saved_sp0;
 153         current->thread.sysenter_cs = __KERNEL_CS;
 154         load_sp0(tss, &current->thread);
 155         current->thread.saved_sp0 = 0;
 156         put_cpu();
 157
 158         ret = KVM86->regs32;
 159
 160         ret->fs = current->thread.saved_fs;
 161         set_user_gs(ret, 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 int sys_vm86old(struct vm86_struct __user *v86, struct pt_regs *regs)
 201 {
 202         struct kernel_vm86_struct info; /* declare this _on top_,
 203                                          * this avoids wasting of stack space.
 204                                          * This remains on the stack until we
 205                                          * return to 32 bit user space.
 206                                          */
 207         struct task_struct *tsk;
 208         int tmp, ret = -EPERM;
 209
 210         tsk = current;
 211         if (tsk->thread.saved_sp0)
 212                 goto out;
 213         tmp = copy_vm86_regs_from_user(&info.regs, &v86->regs,
 214                                        offsetof(struct kernel_vm86_struct, vm86plus) -
 215                                        sizeof(info.regs));
 216         ret = -EFAULT;
 217         if (tmp)
 218                 goto out;
 219         memset(&info.vm86plus, 0, (int)&info.regs32 - (int)&info.vm86plus);
 220         info.regs32 = regs;
 221         tsk->thread.vm86_info = v86;
 222         do_sys_vm86(&info, tsk);
 223         ret = 0;        /* we never return here */
 224 out:
 225         return ret;
 226 }
 227
 228
 229 int sys_vm86(unsigned long cmd, unsigned long arg, struct pt_regs *regs)
 230 {
 231         struct kernel_vm86_struct info; /* declare this _on top_,
 232                                          * this avoids wasting of stack space.
 233                                          * This remains on the stack until we
 234                                          * return to 32 bit user space.
 235                                          */
 236         struct task_struct *tsk;
 237         int tmp, ret;
 238         struct vm86plus_struct __user *v86;
 239
 240         tsk = current;
 241         switch (cmd) {
 242         case VM86_REQUEST_IRQ:
 243         case VM86_FREE_IRQ:
 244         case VM86_GET_IRQ_BITS:
 245         case VM86_GET_AND_RESET_IRQ:
 246                 ret = do_vm86_irq_handling(cmd, (int)arg);
 247                 goto out;
 248         case VM86_PLUS_INSTALL_CHECK:
 249                 /*
 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_sp0)
 262                 goto out;
 263         v86 = (struct vm86plus_struct __user *)arg;
 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.ds = 0;
 287         info->regs.pt.es = 0;
 288         info->regs.pt.fs = 0;
 289 #ifndef CONFIG_X86_32_LAZY_GS
 290         info->regs.pt.gs = 0;
 291 #endif
 292
 293 /*
 294  * The flags register is also special: we cannot trust that the user
 295  * has set it up safely, so this makes sure interrupt etc flags are
 296  * inherited from protected mode.
 297  */
 298         VEFLAGS = info->regs.pt.flags;
 299         info->regs.pt.flags &= SAFE_MASK;
 300         info->regs.pt.flags |= info->regs32->flags & ~SAFE_MASK;
 301         info->regs.pt.flags |= X86_VM_MASK;
 302
 303         switch (info->cpu_type) {
 304         case CPU_286:
 305                 tsk->thread.v86mask = 0;
 306                 break;
 307         case CPU_386:
 308                 tsk->thread.v86mask = X86_EFLAGS_NT | X86_EFLAGS_IOPL;
 309                 break;
 310         case CPU_486:
 311                 tsk->thread.v86mask = X86_EFLAGS_AC | X86_EFLAGS_NT | X86_EFLAGS_IOPL;
 312                 break;
 313         default:
 314                 tsk->thread.v86mask = X86_EFLAGS_ID | X86_EFLAGS_AC | X86_EFLAGS_NT | X86_EFLAGS_IOPL;
 315                 break;
 316         }
 317
 318 /*
 319  * Save old state, set default return value (%ax) to 0 (VM86_SIGNAL)
 320  */
 321         info->regs32->ax = VM86_SIGNAL;
 322         tsk->thread.saved_sp0 = tsk->thread.sp0;
 323         tsk->thread.saved_fs = info->regs32->fs;
 324         tsk->thread.saved_gs = get_user_gs(info->regs32);
 325
 326         tss = &per_cpu(init_tss, get_cpu());
 327         tsk->thread.sp0 = (unsigned long) &info->VM86_TSS_ESP0;
 328         if (cpu_has_sep)
 329                 tsk->thread.sysenter_cs = 0;
 330         load_sp0(tss, &tsk->thread);
 331         put_cpu();
 332
 333         tsk->thread.screen_bitmap = info->screen_bitmap;
 334         if (info->flags & VM86_SCREEN_BITMAP)
 335                 mark_screen_rdonly(tsk->mm);
 336
 337         /*call audit_syscall_exit since we do not exit via the normal paths */
 338         if (unlikely(current->audit_context))
 339                 audit_syscall_exit(AUDITSC_RESULT(0), 0);
 340
 341         __asm__ __volatile__(
 342                 "movl %0,%%esp\n\t"
 343                 "movl %1,%%ebp\n\t"
 344 #ifdef CONFIG_X86_32_LAZY_GS
 345                 "mov  %2, %%gs\n\t"
 346 #endif
 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->ax = 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 |= X86_EFLAGS_VIF;
 368         if (VEFLAGS & X86_EFLAGS_VIP)
 369                 return_to_32bit(regs, VM86_STI);
 370 }
 371
 372 static inline void clear_IF(struct kernel_vm86_regs *regs)
 373 {
 374         VEFLAGS &= ~X86_EFLAGS_VIF;
 375 }
 376
 377 static inline void clear_TF(struct kernel_vm86_regs *regs)
 378 {
 379         regs->pt.flags &= ~X86_EFLAGS_TF;
 380 }
 381
 382 static inline void clear_AC(struct kernel_vm86_regs *regs)
 383 {
 384         regs->pt.flags &= ~X86_EFLAGS_AC;
 385 }
 386
 387 /*
 388  * It is correct to call set_IF(regs) from the set_vflags_*
 389  * functions. However someone forgot to call clear_IF(regs)
 390  * in the opposite case.
 391  * After the command sequence CLI PUSHF STI POPF you should
 392  * end up with interrupts disabled, but you ended up with
 393  * interrupts enabled.
 394  *  ( I was testing my own changes, but the only bug I
 395  *    could find was in a function I had not changed. )
 396  * [KD]
 397  */
 398
 399 static inline void set_vflags_long(unsigned long flags, struct kernel_vm86_regs *regs)
 400 {
 401         set_flags(VEFLAGS, flags, current->thread.v86mask);
 402         set_flags(regs->pt.flags, flags, SAFE_MASK);
 403         if (flags & X86_EFLAGS_IF)
 404                 set_IF(regs);
 405         else
 406                 clear_IF(regs);
 407 }
 408
 409 static inline void set_vflags_short(unsigned short flags, struct kernel_vm86_regs *regs)
 410 {
 411         set_flags(VFLAGS, flags, current->thread.v86mask);
 412         set_flags(regs->pt.flags, flags, SAFE_MASK);
 413         if (flags & X86_EFLAGS_IF)
 414                 set_IF(regs);
 415         else
 416                 clear_IF(regs);
 417 }
 418
 419 static inline unsigned long get_vflags(struct kernel_vm86_regs *regs)
 420 {
 421         unsigned long flags = regs->pt.flags & RETURN_MASK;
 422
 423         if (VEFLAGS & X86_EFLAGS_VIF)
 424                 flags |= X86_EFLAGS_IF;
 425         flags |= X86_EFLAGS_IOPL;
 426         return flags | (VEFLAGS & current->thread.v86mask);
 427 }
 428
 429 static inline int is_revectored(int nr, struct revectored_struct *bitmap)
 430 {
 431         __asm__ __volatile__("btl %2,%1\n\tsbbl %0,%0"
 432                 :"=r" (nr)
 433                 :"m" (*bitmap), "r" (nr));
 434         return nr;
 435 }
 436
 437 #define val_byte(val, n) (((__u8 *)&val)[n])
 438
 439 #define pushb(base, ptr, val, err_label) \
 440         do { \
 441                 __u8 __val = val; \
 442                 ptr--; \
 443                 if (put_user(__val, base + ptr) < 0) \
 444                         goto err_label; \
 445         } while (0)
 446
 447 #define pushw(base, ptr, val, err_label) \
 448         do { \
 449                 __u16 __val = val; \
 450                 ptr--; \
 451                 if (put_user(val_byte(__val, 1), base + ptr) < 0) \
 452                         goto err_label; \
 453                 ptr--; \
 454                 if (put_user(val_byte(__val, 0), base + ptr) < 0) \
 455                         goto err_label; \
 456         } while (0)
 457
 458 #define pushl(base, ptr, val, err_label) \
 459         do { \
 460                 __u32 __val = val; \
 461                 ptr--; \
 462                 if (put_user(val_byte(__val, 3), base + ptr) < 0) \
 463                         goto err_label; \
 464                 ptr--; \
 465                 if (put_user(val_byte(__val, 2), base + ptr) < 0) \
 466                         goto err_label; \
 467                 ptr--; \
 468                 if (put_user(val_byte(__val, 1), base + ptr) < 0) \
 469                         goto err_label; \
 470                 ptr--; \
 471                 if (put_user(val_byte(__val, 0), base + ptr) < 0) \
 472                         goto err_label; \
 473         } while (0)
 474
 475 #define popb(base, ptr, err_label) \
 476         ({ \
 477                 __u8 __res; \
 478                 if (get_user(__res, base + ptr) < 0) \
 479                         goto err_label; \
 480                 ptr++; \
 481                 __res; \
 482         })
 483
 484 #define popw(base, ptr, err_label) \
 485         ({ \
 486                 __u16 __res; \
 487                 if (get_user(val_byte(__res, 0), base + ptr) < 0) \
 488                         goto err_label; \
 489                 ptr++; \
 490                 if (get_user(val_byte(__res, 1), base + ptr) < 0) \
 491                         goto err_label; \
 492                 ptr++; \
 493                 __res; \
 494         })
 495
 496 #define popl(base, ptr, err_label) \
 497         ({ \
 498                 __u32 __res; \
 499                 if (get_user(val_byte(__res, 0), base + ptr) < 0) \
 500                         goto err_label; \
 501                 ptr++; \
 502                 if (get_user(val_byte(__res, 1), base + ptr) < 0) \
 503                         goto err_label; \
 504                 ptr++; \
 505                 if (get_user(val_byte(__res, 2), base + ptr) < 0) \
 506                         goto err_label; \
 507                 ptr++; \
 508                 if (get_user(val_byte(__res, 3), base + ptr) < 0) \
 509                         goto err_label; \
 510                 ptr++; \
 511                 __res; \
 512         })
 513
 514 /* There are so many possible reasons for this function to return
 515  * VM86_INTx, so adding another doesn't bother me. We can expect
 516  * userspace programs to be able to handle it. (Getting a problem
 517  * in userspace is always better than an Oops anyway.) [KD]
 518  */
 519 static void do_int(struct kernel_vm86_regs *regs, int i,
 520     unsigned char __user *ssp, unsigned short sp)
 521 {
 522         unsigned long __user *intr_ptr;
 523         unsigned long segoffs;
 524
 525         if (regs->pt.cs == BIOSSEG)
 526                 goto cannot_handle;
 527         if (is_revectored(i, &KVM86->int_revectored))
 528                 goto cannot_handle;
 529         if (i == 0x21 && is_revectored(AH(regs), &KVM86->int21_revectored))
 530                 goto cannot_handle;
 531         intr_ptr = (unsigned long __user *) (i << 2);
 532         if (get_user(segoffs, intr_ptr))
 533                 goto cannot_handle;
 534         if ((segoffs >> 16) == BIOSSEG)
 535                 goto cannot_handle;
 536         pushw(ssp, sp, get_vflags(regs), cannot_handle);
 537         pushw(ssp, sp, regs->pt.cs, cannot_handle);
 538         pushw(ssp, sp, IP(regs), cannot_handle);
 539         regs->pt.cs = segoffs >> 16;
 540         SP(regs) -= 6;
 541         IP(regs) = segoffs & 0xffff;
 542         clear_TF(regs);
 543         clear_IF(regs);
 544         clear_AC(regs);
 545         return;
 546
 547 cannot_handle:
 548         return_to_32bit(regs, VM86_INTx + (i << 8));
 549 }
 550
 551 int handle_vm86_trap(struct kernel_vm86_regs *regs, long error_code, int trapno)
 552 {
 553         if (VMPI.is_vm86pus) {
 554                 if ((trapno == 3) || (trapno == 1)) {
 555                         KVM86->regs32->ax = VM86_TRAP + (trapno << 8);
 556                         /* setting this flag forces the code in entry_32.S to
 557                            call save_v86_state() and change the stack pointer
 558                            to KVM86->regs32 */
 559                         set_thread_flag(TIF_IRET);
 560                         return 0;
 561                 }
 562                 do_int(regs, trapno, (unsigned char __user *) (regs->pt.ss << 4), SP(regs));
 563                 return 0;
 564         }
 565         if (trapno != 1)
 566                 return 1; /* we let this handle by the calling routine */
 567         current->thread.trap_no = trapno;
 568         current->thread.error_code = error_code;
 569         force_sig(SIGTRAP, current);
 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 |= X86_EFLAGS_TF
 584 #define VM86_FAULT_RETURN do { \
 585         if (VMPI.force_return_for_pic  && (VEFLAGS & (X86_EFLAGS_IF | X86_EFLAGS_VIF))) \
 586                 return_to_32bit(regs, VM86_PICRETURN); \
 587         if (orig_flags & X86_EFLAGS_TF) \
 588                 handle_vm86_trap(regs, 0, 1); \
 589         return; } while (0)
 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                 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.cs = 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