kernel/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
  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.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.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         /*
 100          * kernel_vm86_regs is missing gs, so copy everything up to
 101          * (but not including) orig_eax, and then rest including orig_eax.
 102          */
 103         ret += copy_to_user(user, regs, offsetof(struct kernel_vm86_regs, pt.orig_ax));
 104         ret += copy_to_user(&user->orig_eax, &regs->pt.orig_ax,
 105                             sizeof(struct kernel_vm86_regs) -
 106                             offsetof(struct kernel_vm86_regs, pt.orig_ax));
 107
 108         return ret;
 109 }
 110
 111 /* convert vm86_regs to kernel_vm86_regs */
 112 static int copy_vm86_regs_from_user(struct kernel_vm86_regs *regs,
 113                                     const struct vm86_regs __user *user,
 114                                     unsigned extra)
 115 {
 116         int ret = 0;
 117
 118         /* copy ax-fs inclusive */
 119         ret += copy_from_user(regs, user, offsetof(struct kernel_vm86_regs, pt.orig_ax));
 120         /* copy orig_ax-__gsh+extra */
 121         ret += copy_from_user(&regs->pt.orig_ax, &user->orig_eax,
 122                               sizeof(struct kernel_vm86_regs) -
 123                               offsetof(struct kernel_vm86_regs, pt.orig_ax) +
 124                               extra);
 125         return ret;
 126 }
 127
 128 struct pt_regs *save_v86_state(struct kernel_vm86_regs *regs)
 129 {
 130         struct tss_struct *tss;
 131         struct pt_regs *ret;
 132         unsigned long tmp;
 133
 134         /*
 135          * This gets called from entry.S with interrupts disabled, but
 136          * from process context. Enable interrupts here, before trying
 137          * to access user space.
 138          */
 139         local_irq_enable();
 140
 141         if (!current->thread.vm86_info) {
 142                 pr_alert("no vm86_info: BAD\n");
 143                 do_exit(SIGSEGV);
 144         }
 145         set_flags(regs->pt.flags, VEFLAGS, X86_EFLAGS_VIF | current->thread.v86mask);
 146         tmp = copy_vm86_regs_to_user(&current->thread.vm86_info->regs, regs);
 147         tmp += put_user(current->thread.screen_bitmap, &current->thread.vm86_info->screen_bitmap);
 148         if (tmp) {
 149                 pr_alert("could not access userspace vm86_info\n");
 150                 do_exit(SIGSEGV);
 151         }
 152
 153         tss = &per_cpu(cpu_tss, get_cpu());
 154         current->thread.sp0 = current->thread.saved_sp0;
 155         current->thread.sysenter_cs = __KERNEL_CS;
 156         load_sp0(tss, &current->thread);
 157         current->thread.saved_sp0 = 0;
 158         put_cpu();
 159
 160         ret = KVM86->regs32;
 161
 162         ret->fs = current->thread.saved_fs;
 163         set_user_gs(ret, current->thread.saved_gs);
 164
 165         return ret;
 166 }
 167
 168 static void mark_screen_rdonly(struct mm_struct *mm)
 169 {
 170         pgd_t *pgd;
 171         pud_t *pud;
 172         pmd_t *pmd;
 173         pte_t *pte;
 174         spinlock_t *ptl;
 175         int i;
 176
 177         down_write(&mm->mmap_sem);
 178         pgd = pgd_offset(mm, 0xA0000);
 179         if (pgd_none_or_clear_bad(pgd))
 180                 goto out;
 181         pud = pud_offset(pgd, 0xA0000);
 182         if (pud_none_or_clear_bad(pud))
 183                 goto out;
 184         pmd = pmd_offset(pud, 0xA0000);
 185         split_huge_page_pmd_mm(mm, 0xA0000, pmd);
 186         if (pmd_none_or_clear_bad(pmd))
 187                 goto out;
 188         pte = pte_offset_map_lock(mm, pmd, 0xA0000, &ptl);
 189         for (i = 0; i < 32; i++) {
 190                 if (pte_present(*pte))
 191                         set_pte(pte, pte_wrprotect(*pte));
 192                 pte++;
 193         }
 194         pte_unmap_unlock(pte, ptl);
 195 out:
 196         up_write(&mm->mmap_sem);
 197         flush_tlb();
 198 }
 199
 200
 201
 202 static int do_vm86_irq_handling(int subfunction, int irqnumber);
 203 static void do_sys_vm86(struct kernel_vm86_struct *info, struct task_struct *tsk);
 204
 205 SYSCALL_DEFINE1(vm86old, struct vm86_struct __user *, v86)
 206 {
 207         struct kernel_vm86_struct info; /* declare this _on top_,
 208                                          * this avoids wasting of stack space.
 209                                          * This remains on the stack until we
 210                                          * return to 32 bit user space.
 211                                          */
 212         struct task_struct *tsk = current;
 213         int tmp;
 214
 215         if (tsk->thread.saved_sp0)
 216                 return -EPERM;
 217         tmp = copy_vm86_regs_from_user(&info.regs, &v86->regs,
 218                                        offsetof(struct kernel_vm86_struct, vm86plus) -
 219                                        sizeof(info.regs));
 220         if (tmp)
 221                 return -EFAULT;
 222         memset(&info.vm86plus, 0, (int)&info.regs32 - (int)&info.vm86plus);
 223         info.regs32 = current_pt_regs();
 224         tsk->thread.vm86_info = v86;
 225         do_sys_vm86(&info, tsk);
 226         return 0;       /* we never return here */
 227 }
 228
 229
 230 SYSCALL_DEFINE2(vm86, unsigned long, cmd, unsigned long, arg)
 231 {
 232         struct kernel_vm86_struct info; /* declare this _on top_,
 233                                          * this avoids wasting of stack space.
 234                                          * This remains on the stack until we
 235                                          * return to 32 bit user space.
 236                                          */
 237         struct task_struct *tsk;
 238         int tmp;
 239         struct vm86plus_struct __user *v86;
 240
 241         tsk = current;
 242         switch (cmd) {
 243         case VM86_REQUEST_IRQ:
 244         case VM86_FREE_IRQ:
 245         case VM86_GET_IRQ_BITS:
 246         case VM86_GET_AND_RESET_IRQ:
 247                 return do_vm86_irq_handling(cmd, (int)arg);
 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                 return 0;
 256         }
 257
 258         /* we come here only for functions VM86_ENTER, VM86_ENTER_NO_BYPASS */
 259         if (tsk->thread.saved_sp0)
 260                 return -EPERM;
 261         v86 = (struct vm86plus_struct __user *)arg;
 262         tmp = copy_vm86_regs_from_user(&info.regs, &v86->regs,
 263                                        offsetof(struct kernel_vm86_struct, regs32) -
 264                                        sizeof(info.regs));
 265         if (tmp)
 266                 return -EFAULT;
 267         info.regs32 = current_pt_regs();
 268         info.vm86plus.is_vm86pus = 1;
 269         tsk->thread.vm86_info = (struct vm86_struct __user *)v86;
 270         do_sys_vm86(&info, tsk);
 271         return 0;       /* we never return here */
 272 }
 273
 274
 275 static void do_sys_vm86(struct kernel_vm86_struct *info, struct task_struct *tsk)
 276 {
 277         struct tss_struct *tss;
 278 /*
 279  * make sure the vm86() system call doesn't try to do anything silly
 280  */
 281         info->regs.pt.ds = 0;
 282         info->regs.pt.es = 0;
 283         info->regs.pt.fs = 0;
 284 #ifndef CONFIG_X86_32_LAZY_GS
 285         info->regs.pt.gs = 0;
 286 #endif
 287
 288 /*
 289  * The flags register is also special: we cannot trust that the user
 290  * has set it up safely, so this makes sure interrupt etc flags are
 291  * inherited from protected mode.
 292  */
 293         VEFLAGS = info->regs.pt.flags;
 294         info->regs.pt.flags &= SAFE_MASK;
 295         info->regs.pt.flags |= info->regs32->flags & ~SAFE_MASK;
 296         info->regs.pt.flags |= X86_VM_MASK;
 297
 298         switch (info->cpu_type) {
 299         case CPU_286:
 300                 tsk->thread.v86mask = 0;
 301                 break;
 302         case CPU_386:
 303                 tsk->thread.v86mask = X86_EFLAGS_NT | X86_EFLAGS_IOPL;
 304                 break;
 305         case CPU_486:
 306                 tsk->thread.v86mask = X86_EFLAGS_AC | X86_EFLAGS_NT | X86_EFLAGS_IOPL;
 307                 break;
 308         default:
 309                 tsk->thread.v86mask = X86_EFLAGS_ID | X86_EFLAGS_AC | X86_EFLAGS_NT | X86_EFLAGS_IOPL;
 310                 break;
 311         }
 312
 313 /*
 314  * Save old state, set default return value (%ax) to 0 (VM86_SIGNAL)
 315  */
 316         info->regs32->ax = VM86_SIGNAL;
 317         tsk->thread.saved_sp0 = tsk->thread.sp0;
 318         tsk->thread.saved_fs = info->regs32->fs;
 319         tsk->thread.saved_gs = get_user_gs(info->regs32);
 320
 321         tss = &per_cpu(cpu_tss, get_cpu());
 322         tsk->thread.sp0 = (unsigned long) &info->VM86_TSS_ESP0;
 323         if (cpu_has_sep)
 324                 tsk->thread.sysenter_cs = 0;
 325         load_sp0(tss, &tsk->thread);
 326         put_cpu();
 327
 328         tsk->thread.screen_bitmap = info->screen_bitmap;
 329         if (info->flags & VM86_SCREEN_BITMAP)
 330                 mark_screen_rdonly(tsk->mm);
 331
 332         /*call __audit_syscall_exit since we do not exit via the normal paths */
 333 #ifdef CONFIG_AUDITSYSCALL
 334         if (unlikely(current->audit_context))
 335                 __audit_syscall_exit(1, 0);
 336 #endif
 337
 338         __asm__ __volatile__(
 339                 "movl %0,%%esp\n\t"
 340                 "movl %1,%%ebp\n\t"
 341 #ifdef CONFIG_X86_32_LAZY_GS
 342                 "mov  %2, %%gs\n\t"
 343 #endif
 344                 "jmp resume_userspace"
 345                 : /* no outputs */
 346                 :"r" (&info->regs), "r" (task_thread_info(tsk)), "r" (0));
 347         /* we never return here */
 348 }
 349
 350 static inline void return_to_32bit(struct kernel_vm86_regs *regs16, int retval)
 351 {
 352         struct pt_regs *regs32;
 353
 354         regs32 = save_v86_state(regs16);
 355         regs32->ax = retval;
 356         __asm__ __volatile__("movl %0,%%esp\n\t"
 357                 "movl %1,%%ebp\n\t"
 358                 "jmp resume_userspace"
 359                 : : "r" (regs32), "r" (current_thread_info()));
 360 }
 361
 362 static inline void set_IF(struct kernel_vm86_regs *regs)
 363 {
 364         VEFLAGS |= X86_EFLAGS_VIF;
 365         if (VEFLAGS & X86_EFLAGS_VIP)
 366                 return_to_32bit(regs, VM86_STI);
 367 }
 368
 369 static inline void clear_IF(struct kernel_vm86_regs *regs)
 370 {
 371         VEFLAGS &= ~X86_EFLAGS_VIF;
 372 }
 373
 374 static inline void clear_TF(struct kernel_vm86_regs *regs)
 375 {
 376         regs->pt.flags &= ~X86_EFLAGS_TF;
 377 }
 378
 379 static inline void clear_AC(struct kernel_vm86_regs *regs)
 380 {
 381         regs->pt.flags &= ~X86_EFLAGS_AC;
 382 }
 383
 384 /*
 385  * It is correct to call set_IF(regs) from the set_vflags_*
 386  * functions. However someone forgot to call clear_IF(regs)
 387  * in the opposite case.
 388  * After the command sequence CLI PUSHF STI POPF you should
 389  * end up with interrupts disabled, but you ended up with
 390  * interrupts enabled.
 391  *  ( I was testing my own changes, but the only bug I
 392  *    could find was in a function I had not changed. )
 393  * [KD]
 394  */
 395
 396 static inline void set_vflags_long(unsigned long flags, struct kernel_vm86_regs *regs)
 397 {
 398         set_flags(VEFLAGS, flags, current->thread.v86mask);
 399         set_flags(regs->pt.flags, flags, SAFE_MASK);
 400         if (flags & X86_EFLAGS_IF)
 401                 set_IF(regs);
 402         else
 403                 clear_IF(regs);
 404 }
 405
 406 static inline void set_vflags_short(unsigned short flags, struct kernel_vm86_regs *regs)
 407 {
 408         set_flags(VFLAGS, flags, current->thread.v86mask);
 409         set_flags(regs->pt.flags, flags, SAFE_MASK);
 410         if (flags & X86_EFLAGS_IF)
 411                 set_IF(regs);
 412         else
 413                 clear_IF(regs);
 414 }
 415
 416 static inline unsigned long get_vflags(struct kernel_vm86_regs *regs)
 417 {
 418         unsigned long flags = regs->pt.flags & RETURN_MASK;
 419
 420         if (VEFLAGS & X86_EFLAGS_VIF)
 421                 flags |= X86_EFLAGS_IF;
 422         flags |= X86_EFLAGS_IOPL;
 423         return flags | (VEFLAGS & current->thread.v86mask);
 424 }
 425
 426 static inline int is_revectored(int nr, struct revectored_struct *bitmap)
 427 {
 428         __asm__ __volatile__("btl %2,%1\n\tsbbl %0,%0"
 429                 :"=r" (nr)
 430                 :"m" (*bitmap), "r" (nr));
 431         return nr;
 432 }
 433
 434 #define val_byte(val, n) (((__u8 *)&val)[n])
 435
 436 #define pushb(base, ptr, val, err_label) \
 437         do { \
 438                 __u8 __val = val; \
 439                 ptr--; \
 440                 if (put_user(__val, base + ptr) < 0) \
 441                         goto err_label; \
 442         } while (0)
 443
 444 #define pushw(base, ptr, val, err_label) \
 445         do { \
 446                 __u16 __val = val; \
 447                 ptr--; \
 448                 if (put_user(val_byte(__val, 1), base + ptr) < 0) \
 449                         goto err_label; \
 450                 ptr--; \
 451                 if (put_user(val_byte(__val, 0), base + ptr) < 0) \
 452                         goto err_label; \
 453         } while (0)
 454
 455 #define pushl(base, ptr, val, err_label) \
 456         do { \
 457                 __u32 __val = val; \
 458                 ptr--; \
 459                 if (put_user(val_byte(__val, 3), base + ptr) < 0) \
 460                         goto err_label; \
 461                 ptr--; \
 462                 if (put_user(val_byte(__val, 2), base + ptr) < 0) \
 463                         goto err_label; \
 464                 ptr--; \
 465                 if (put_user(val_byte(__val, 1), base + ptr) < 0) \
 466                         goto err_label; \
 467                 ptr--; \
 468                 if (put_user(val_byte(__val, 0), base + ptr) < 0) \
 469                         goto err_label; \
 470         } while (0)
 471
 472 #define popb(base, ptr, err_label) \
 473         ({ \
 474                 __u8 __res; \
 475                 if (get_user(__res, base + ptr) < 0) \
 476                         goto err_label; \
 477                 ptr++; \
 478                 __res; \
 479         })
 480
 481 #define popw(base, ptr, err_label) \
 482         ({ \
 483                 __u16 __res; \
 484                 if (get_user(val_byte(__res, 0), base + ptr) < 0) \
 485                         goto err_label; \
 486                 ptr++; \
 487                 if (get_user(val_byte(__res, 1), base + ptr) < 0) \
 488                         goto err_label; \
 489                 ptr++; \
 490                 __res; \
 491         })
 492
 493 #define popl(base, ptr, err_label) \
 494         ({ \
 495                 __u32 __res; \
 496                 if (get_user(val_byte(__res, 0), base + ptr) < 0) \
 497                         goto err_label; \
 498                 ptr++; \
 499                 if (get_user(val_byte(__res, 1), base + ptr) < 0) \
 500                         goto err_label; \
 501                 ptr++; \
 502                 if (get_user(val_byte(__res, 2), base + ptr) < 0) \
 503                         goto err_label; \
 504                 ptr++; \
 505                 if (get_user(val_byte(__res, 3), base + ptr) < 0) \
 506                         goto err_label; \
 507                 ptr++; \
 508                 __res; \
 509         })
 510
 511 /* There are so many possible reasons for this function to return
 512  * VM86_INTx, so adding another doesn't bother me. We can expect
 513  * userspace programs to be able to handle it. (Getting a problem
 514  * in userspace is always better than an Oops anyway.) [KD]
 515  */
 516 static void do_int(struct kernel_vm86_regs *regs, int i,
 517     unsigned char __user *ssp, unsigned short sp)
 518 {
 519         unsigned long __user *intr_ptr;
 520         unsigned long segoffs;
 521
 522         if (regs->pt.cs == BIOSSEG)
 523                 goto cannot_handle;
 524         if (is_revectored(i, &KVM86->int_revectored))
 525                 goto cannot_handle;
 526         if (i == 0x21 && is_revectored(AH(regs), &KVM86->int21_revectored))
 527                 goto cannot_handle;
 528         intr_ptr = (unsigned long __user *) (i << 2);
 529         if (get_user(segoffs, intr_ptr))
 530                 goto cannot_handle;
 531         if ((segoffs >> 16) == BIOSSEG)
 532                 goto cannot_handle;
 533         pushw(ssp, sp, get_vflags(regs), cannot_handle);
 534         pushw(ssp, sp, regs->pt.cs, cannot_handle);
 535         pushw(ssp, sp, IP(regs), cannot_handle);
 536         regs->pt.cs = segoffs >> 16;
 537         SP(regs) -= 6;
 538         IP(regs) = segoffs & 0xffff;
 539         clear_TF(regs);
 540         clear_IF(regs);
 541         clear_AC(regs);
 542         return;
 543
 544 cannot_handle:
 545         return_to_32bit(regs, VM86_INTx + (i << 8));
 546 }
 547
 548 int handle_vm86_trap(struct kernel_vm86_regs *regs, long error_code, int trapno)
 549 {
 550         if (VMPI.is_vm86pus) {
 551                 if ((trapno == 3) || (trapno == 1)) {
 552                         KVM86->regs32->ax = VM86_TRAP + (trapno << 8);
 553                         /* setting this flag forces the code in entry_32.S to
 554                            the path where we call save_v86_state() and change
 555                            the stack pointer to KVM86->regs32 */
 556                         set_thread_flag(TIF_NOTIFY_RESUME);
 557                         return 0;
 558                 }
 559                 do_int(regs, trapno, (unsigned char __user *) (regs->pt.ss << 4), SP(regs));
 560                 return 0;
 561         }
 562         if (trapno != 1)
 563                 return 1; /* we let this handle by the calling routine */
 564         current->thread.trap_nr = trapno;
 565         current->thread.error_code = error_code;
 566         force_sig(SIGTRAP, current);
 567         return 0;
 568 }
 569
 570 void handle_vm86_fault(struct kernel_vm86_regs *regs, long error_code)
 571 {
 572         unsigned char opcode;
 573         unsigned char __user *csp;
 574         unsigned char __user *ssp;
 575         unsigned short ip, sp, orig_flags;
 576         int data32, pref_done;
 577
 578 #define CHECK_IF_IN_TRAP \
 579         if (VMPI.vm86dbg_active && VMPI.vm86dbg_TFpendig) \
 580                 newflags |= X86_EFLAGS_TF
 581 #define VM86_FAULT_RETURN do { \
 582         if (VMPI.force_return_for_pic  && (VEFLAGS & (X86_EFLAGS_IF | X86_EFLAGS_VIF))) \
 583                 return_to_32bit(regs, VM86_PICRETURN); \
 584         if (orig_flags & X86_EFLAGS_TF) \
 585                 handle_vm86_trap(regs, 0, 1); \
 586         return; } while (0)
 587
 588         orig_flags = *(unsigned short *)&regs->pt.flags;
 589
 590         csp = (unsigned char __user *) (regs->pt.cs << 4);
 591         ssp = (unsigned char __user *) (regs->pt.ss << 4);
 592         sp = SP(regs);
 593         ip = IP(regs);
 594
 595         data32 = 0;
 596         pref_done = 0;
 597         do {
 598                 switch (opcode = popb(csp, ip, simulate_sigsegv)) {
 599                 case 0x66:      /* 32-bit data */     data32 = 1; break;
 600                 case 0x67:      /* 32-bit address */  break;
 601                 case 0x2e:      /* CS */              break;
 602                 case 0x3e:      /* DS */              break;
 603                 case 0x26:      /* ES */              break;
 604                 case 0x36:      /* SS */              break;
 605                 case 0x65:      /* GS */              break;
 606                 case 0x64:      /* FS */              break;
 607                 case 0xf2:      /* repnz */       break;
 608                 case 0xf3:      /* rep */             break;
 609                 default: pref_done = 1;
 610                 }
 611         } while (!pref_done);
 612
 613         switch (opcode) {
 614
 615         /* pushf */
 616         case 0x9c:
 617                 if (data32) {
 618                         pushl(ssp, sp, get_vflags(regs), simulate_sigsegv);
 619                         SP(regs) -= 4;
 620                 } else {
 621                         pushw(ssp, sp, get_vflags(regs), simulate_sigsegv);
 622                         SP(regs) -= 2;
 623                 }
 624                 IP(regs) = ip;
 625                 VM86_FAULT_RETURN;
 626
 627         /* popf */
 628         case 0x9d:
 629                 {
 630                 unsigned long newflags;
 631                 if (data32) {
 632                         newflags = popl(ssp, sp, simulate_sigsegv);
 633                         SP(regs) += 4;
 634                 } else {
 635                         newflags = popw(ssp, sp, simulate_sigsegv);
 636                         SP(regs) += 2;
 637                 }
 638                 IP(regs) = ip;
 639                 CHECK_IF_IN_TRAP;
 640                 if (data32)
 641                         set_vflags_long(newflags, regs);
 642                 else
 643                         set_vflags_short(newflags, regs);
 644
 645                 VM86_FAULT_RETURN;
 646                 }
 647
 648         /* int xx */
 649         case 0xcd: {
 650                 int intno = popb(csp, ip, simulate_sigsegv);
 651                 IP(regs) = ip;
 652                 if (VMPI.vm86dbg_active) {
 653                         if ((1 << (intno & 7)) & VMPI.vm86dbg_intxxtab[intno >> 3])
 654                                 return_to_32bit(regs, VM86_INTx + (intno << 8));
 655                 }
 656                 do_int(regs, intno, ssp, sp);
 657                 return;
 658         }
 659
 660         /* iret */
 661         case 0xcf:
 662                 {
 663                 unsigned long newip;
 664                 unsigned long newcs;
 665                 unsigned long newflags;
 666                 if (data32) {
 667                         newip = popl(ssp, sp, simulate_sigsegv);
 668                         newcs = popl(ssp, sp, simulate_sigsegv);
 669                         newflags = popl(ssp, sp, simulate_sigsegv);
 670                         SP(regs) += 12;
 671                 } else {
 672                         newip = popw(ssp, sp, simulate_sigsegv);
 673                         newcs = popw(ssp, sp, simulate_sigsegv);
 674                         newflags = popw(ssp, sp, simulate_sigsegv);
 675                         SP(regs) += 6;
 676                 }
 677                 IP(regs) = newip;
 678                 regs->pt.cs = newcs;
 679                 CHECK_IF_IN_TRAP;
 680                 if (data32) {
 681                         set_vflags_long(newflags, regs);
 682                 } else {
 683                         set_vflags_short(newflags, regs);
 684                 }
 685                 VM86_FAULT_RETURN;
 686                 }
 687
 688         /* cli */
 689         case 0xfa:
 690                 IP(regs) = ip;
 691                 clear_IF(regs);
 692                 VM86_FAULT_RETURN;
 693
 694         /* sti */
 695         /*
 696          * Damn. This is incorrect: the 'sti' instruction should actually
 697          * enable interrupts after the /next/ instruction. Not good.
 698          *
 699          * Probably needs some horsing around with the TF flag. Aiee..
 700          */
 701         case 0xfb:
 702                 IP(regs) = ip;
 703                 set_IF(regs);
 704                 VM86_FAULT_RETURN;
 705
 706         default:
 707                 return_to_32bit(regs, VM86_UNKNOWN);
 708         }
 709
 710         return;
 711
 712 simulate_sigsegv:
 713         /* FIXME: After a long discussion with Stas we finally
 714          *        agreed, that this is wrong. Here we should
 715          *        really send a SIGSEGV to the user program.
 716          *        But how do we create the correct context? We
 717          *        are inside a general protection fault handler
 718          *        and has just returned from a page fault handler.
 719          *        The correct context for the signal handler
 720          *        should be a mixture of the two, but how do we
 721          *        get the information? [KD]
 722          */
 723         return_to_32bit(regs, VM86_UNKNOWN);
 724 }
 725
 726 /* ---------------- vm86 special IRQ passing stuff ----------------- */
 727
 728 #define VM86_IRQNAME            "vm86irq"
 729
 730 static struct vm86_irqs {
 731         struct task_struct *tsk;
 732         int sig;
 733 } vm86_irqs[16];
 734
 735 static DEFINE_SPINLOCK(irqbits_lock);
 736 static int irqbits;
 737
 738 #define ALLOWED_SIGS (1 /* 0 = don't send a signal */ \
 739         | (1 << SIGUSR1) | (1 << SIGUSR2) | (1 << SIGIO)  | (1 << SIGURG) \
 740         | (1 << SIGUNUSED))
 741
 742 static irqreturn_t irq_handler(int intno, void *dev_id)
 743 {
 744         int irq_bit;
 745         unsigned long flags;
 746
 747         spin_lock_irqsave(&irqbits_lock, flags);
 748         irq_bit = 1 << intno;
 749         if ((irqbits & irq_bit) || !vm86_irqs[intno].tsk)
 750                 goto out;
 751         irqbits |= irq_bit;
 752         if (vm86_irqs[intno].sig)
 753                 send_sig(vm86_irqs[intno].sig, vm86_irqs[intno].tsk, 1);
 754         /*
 755          * IRQ will be re-enabled when user asks for the irq (whether
 756          * polling or as a result of the signal)
 757          */
 758         disable_irq_nosync(intno);
 759         spin_unlock_irqrestore(&irqbits_lock, flags);
 760         return IRQ_HANDLED;
 761
 762 out:
 763         spin_unlock_irqrestore(&irqbits_lock, flags);
 764         return IRQ_NONE;
 765 }
 766
 767 static inline void free_vm86_irq(int irqnumber)
 768 {
 769         unsigned long flags;
 770
 771         free_irq(irqnumber, NULL);
 772         vm86_irqs[irqnumber].tsk = NULL;
 773
 774         spin_lock_irqsave(&irqbits_lock, flags);
 775         irqbits &= ~(1 << irqnumber);
 776         spin_unlock_irqrestore(&irqbits_lock, flags);
 777 }
 778
 779 void release_vm86_irqs(struct task_struct *task)
 780 {
 781         int i;
 782         for (i = FIRST_VM86_IRQ ; i <= LAST_VM86_IRQ; i++)
 783             if (vm86_irqs[i].tsk == task)
 784                 free_vm86_irq(i);
 785 }
 786
 787 static inline int get_and_reset_irq(int irqnumber)
 788 {
 789         int bit;
 790         unsigned long flags;
 791         int ret = 0;
 792
 793         if (invalid_vm86_irq(irqnumber)) return 0;
 794         if (vm86_irqs[irqnumber].tsk != current) return 0;
 795         spin_lock_irqsave(&irqbits_lock, flags);
 796         bit = irqbits & (1 << irqnumber);
 797         irqbits &= ~bit;
 798         if (bit) {
 799                 enable_irq(irqnumber);
 800                 ret = 1;
 801         }
 802
 803         spin_unlock_irqrestore(&irqbits_lock, flags);
 804         return ret;
 805 }
 806
 807
 808 static int do_vm86_irq_handling(int subfunction, int irqnumber)
 809 {
 810         int ret;
 811         switch (subfunction) {
 812                 case VM86_GET_AND_RESET_IRQ: {
 813                         return get_and_reset_irq(irqnumber);
 814                 }
 815                 case VM86_GET_IRQ_BITS: {
 816                         return irqbits;
 817                 }
 818                 case VM86_REQUEST_IRQ: {
 819                         int sig = irqnumber >> 8;
 820                         int irq = irqnumber & 255;
 821                         if (!capable(CAP_SYS_ADMIN)) return -EPERM;
 822                         if (!((1 << sig) & ALLOWED_SIGS)) return -EPERM;
 823                         if (invalid_vm86_irq(irq)) return -EPERM;
 824                         if (vm86_irqs[irq].tsk) return -EPERM;
 825                         ret = request_irq(irq, &irq_handler, 0, VM86_IRQNAME, NULL);
 826                         if (ret) return ret;
 827                         vm86_irqs[irq].sig = sig;
 828                         vm86_irqs[irq].tsk = current;
 829                         return irq;
 830                 }
 831                 case  VM86_FREE_IRQ: {
 832                         if (invalid_vm86_irq(irqnumber)) return -EPERM;
 833                         if (!vm86_irqs[irqnumber].tsk) return 0;
 834                         if (vm86_irqs[irqnumber].tsk != current) return -EPERM;
 835                         free_vm86_irq(irqnumber);
 836                         return 0;
 837                 }
 838         }
 839         return -EINVAL;
 840 }
 841