arch/x86/kernel/vm86_32.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  *  Copyright (C) 1994  Linus Torvalds
   4  *
   5  *  29 dec 2001 - Fixed oopses caused by unchecked access to the vm86
   6  *                stack - Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
   7  *
   8  *  22 mar 2002 - Manfred detected the stackfaults, but didn't handle
   9  *                them correctly. Now the emulation will be in a
  10  *                consistent state after stackfaults - Kasper Dupont
  11  *                <kasperd@daimi.au.dk>
  12  *
  13  *  22 mar 2002 - Added missing clear_IF in set_vflags_* Kasper Dupont
  14  *                <kasperd@daimi.au.dk>
  15  *
  16  *  ?? ??? 2002 - Fixed premature returns from handle_vm86_fault
  17  *                caused by Kasper Dupont's changes - Stas Sergeev
  18  *
  19  *   4 apr 2002 - Fixed CHECK_IF_IN_TRAP broken by Stas' changes.
  20  *                Kasper Dupont <kasperd@daimi.au.dk>
  21  *
  22  *   9 apr 2002 - Changed syntax of macros in handle_vm86_fault.
  23  *                Kasper Dupont <kasperd@daimi.au.dk>
  24  *
  25  *   9 apr 2002 - Changed stack access macros to jump to a label
  26  *                instead of returning to userspace. This simplifies
  27  *                do_int, and is needed by handle_vm6_fault. Kasper
  28  *                Dupont <kasperd@daimi.au.dk>
  29  *
  30  */
  31
  32 #define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
  33
  34 #include <linux/capability.h>
  35 #include <linux/errno.h>
  36 #include <linux/interrupt.h>
  37 #include <linux/syscalls.h>
  38 #include <linux/sched.h>
  39 #include <linux/sched/task_stack.h>
  40 #include <linux/kernel.h>
  41 #include <linux/signal.h>
  42 #include <linux/string.h>
  43 #include <linux/mm.h>
  44 #include <linux/smp.h>
  45 #include <linux/highmem.h>
  46 #include <linux/ptrace.h>
  47 #include <linux/audit.h>
  48 #include <linux/stddef.h>
  49 #include <linux/slab.h>
  50 #include <linux/security.h>
  51
  52 #include <linux/uaccess.h>
  53 #include <asm/io.h>
  54 #include <asm/tlbflush.h>
  55 #include <asm/irq.h>
  56 #include <asm/traps.h>
  57 #include <asm/vm86.h>
  58 #include <asm/switch_to.h>
  59
  60 /*
  61  * Known problems:
  62  *
  63  * Interrupt handling is not guaranteed:
  64  * - a real x86 will disable all interrupts for one instruction
  65  *   after a "mov ss,xx" to make stack handling atomic even without
  66  *   the 'lss' instruction. We can't guarantee this in v86 mode,
  67  *   as the next instruction might result in a page fault or similar.
  68  * - a real x86 will have interrupts disabled for one instruction
  69  *   past the 'sti' that enables them. We don't bother with all the
  70  *   details yet.
  71  *
  72  * Let's hope these problems do not actually matter for anything.
  73  */
  74
  75
  76 /*
  77  * 8- and 16-bit register defines..
  78  */
  79 #define AL(regs)        (((unsigned char *)&((regs)->pt.ax))[0])
  80 #define AH(regs)        (((unsigned char *)&((regs)->pt.ax))[1])
  81 #define IP(regs)        (*(unsigned short *)&((regs)->pt.ip))
  82 #define SP(regs)        (*(unsigned short *)&((regs)->pt.sp))
  83
  84 /*
  85  * virtual flags (16 and 32-bit versions)
  86  */
  87 #define VFLAGS  (*(unsigned short *)&(current->thread.vm86->veflags))
  88 #define VEFLAGS (current->thread.vm86->veflags)
  89
  90 #define set_flags(X, new, mask) \
  91 ((X) = ((X) & ~(mask)) | ((new) & (mask)))
  92
  93 #define SAFE_MASK       (0xDD5)
  94 #define RETURN_MASK     (0xDFF)
  95
  96 void save_v86_state(struct kernel_vm86_regs *regs, int retval)
  97 {
  98         struct task_struct *tsk = current;
  99         struct vm86plus_struct __user *user;
 100         struct vm86 *vm86 = current->thread.vm86;
 101
 102         /*
 103          * This gets called from entry.S with interrupts disabled, but
 104          * from process context. Enable interrupts here, before trying
 105          * to access user space.
 106          */
 107         local_irq_enable();
 108
 109         if (!vm86 || !vm86->user_vm86) {
 110                 pr_alert("no user_vm86: BAD\n");
 111                 do_exit(SIGSEGV);
 112         }
 113         set_flags(regs->pt.flags, VEFLAGS, X86_EFLAGS_VIF | vm86->veflags_mask);
 114         user = vm86->user_vm86;
 115
 116         if (!user_access_begin(user, vm86->vm86plus.is_vm86pus ?
 117                        sizeof(struct vm86plus_struct) :
 118                        sizeof(struct vm86_struct)))
 119                 goto Efault;
 120
 121         unsafe_put_user(regs->pt.bx, &user->regs.ebx, Efault_end);
 122         unsafe_put_user(regs->pt.cx, &user->regs.ecx, Efault_end);
 123         unsafe_put_user(regs->pt.dx, &user->regs.edx, Efault_end);
 124         unsafe_put_user(regs->pt.si, &user->regs.esi, Efault_end);
 125         unsafe_put_user(regs->pt.di, &user->regs.edi, Efault_end);
 126         unsafe_put_user(regs->pt.bp, &user->regs.ebp, Efault_end);
 127         unsafe_put_user(regs->pt.ax, &user->regs.eax, Efault_end);
 128         unsafe_put_user(regs->pt.ip, &user->regs.eip, Efault_end);
 129         unsafe_put_user(regs->pt.cs, &user->regs.cs, Efault_end);
 130         unsafe_put_user(regs->pt.flags, &user->regs.eflags, Efault_end);
 131         unsafe_put_user(regs->pt.sp, &user->regs.esp, Efault_end);
 132         unsafe_put_user(regs->pt.ss, &user->regs.ss, Efault_end);
 133         unsafe_put_user(regs->es, &user->regs.es, Efault_end);
 134         unsafe_put_user(regs->ds, &user->regs.ds, Efault_end);
 135         unsafe_put_user(regs->fs, &user->regs.fs, Efault_end);
 136         unsafe_put_user(regs->gs, &user->regs.gs, Efault_end);
 137
 138         /*
 139          * Don't write screen_bitmap in case some user had a value there
 140          * and expected it to remain unchanged.
 141          */
 142
 143         user_access_end();
 144
 145 exit_vm86:
 146         preempt_disable();
 147         tsk->thread.sp0 = vm86->saved_sp0;
 148         tsk->thread.sysenter_cs = __KERNEL_CS;
 149         update_task_stack(tsk);
 150         refresh_sysenter_cs(&tsk->thread);
 151         vm86->saved_sp0 = 0;
 152         preempt_enable();
 153
 154         memcpy(&regs->pt, &vm86->regs32, sizeof(struct pt_regs));
 155
 156         lazy_load_gs(vm86->regs32.gs);
 157
 158         regs->pt.ax = retval;
 159         return;
 160
 161 Efault_end:
 162         user_access_end();
 163 Efault:
 164         pr_alert("could not access userspace vm86 info\n");
 165         force_exit_sig(SIGSEGV);
 166         goto exit_vm86;
 167 }
 168
 169 static int do_vm86_irq_handling(int subfunction, int irqnumber);
 170 static long do_sys_vm86(struct vm86plus_struct __user *user_vm86, bool plus);
 171
 172 SYSCALL_DEFINE1(vm86old, struct vm86_struct __user *, user_vm86)
 173 {
 174         return do_sys_vm86((struct vm86plus_struct __user *) user_vm86, false);
 175 }
 176
 177
 178 SYSCALL_DEFINE2(vm86, unsigned long, cmd, unsigned long, arg)
 179 {
 180         switch (cmd) {
 181         case VM86_REQUEST_IRQ:
 182         case VM86_FREE_IRQ:
 183         case VM86_GET_IRQ_BITS:
 184         case VM86_GET_AND_RESET_IRQ:
 185                 return do_vm86_irq_handling(cmd, (int)arg);
 186         case VM86_PLUS_INSTALL_CHECK:
 187                 /*
 188                  * NOTE: on old vm86 stuff this will return the error
 189                  *  from access_ok(), because the subfunction is
 190                  *  interpreted as (invalid) address to vm86_struct.
 191                  *  So the installation check works.
 192                  */
 193                 return 0;
 194         }
 195
 196         /* we come here only for functions VM86_ENTER, VM86_ENTER_NO_BYPASS */
 197         return do_sys_vm86((struct vm86plus_struct __user *) arg, true);
 198 }
 199
 200
 201 static long do_sys_vm86(struct vm86plus_struct __user *user_vm86, bool plus)
 202 {
 203         struct task_struct *tsk = current;
 204         struct vm86 *vm86 = tsk->thread.vm86;
 205         struct kernel_vm86_regs vm86regs;
 206         struct pt_regs *regs = current_pt_regs();
 207         unsigned long err = 0;
 208         struct vm86_struct v;
 209
 210         err = security_mmap_addr(0);
 211         if (err) {
 212                 /*
 213                  * vm86 cannot virtualize the address space, so vm86 users
 214                  * need to manage the low 1MB themselves using mmap.  Given
 215                  * that BIOS places important data in the first page, vm86
 216                  * is essentially useless if mmap_min_addr != 0.  DOSEMU,
 217                  * for example, won't even bother trying to use vm86 if it
 218                  * can't map a page at virtual address 0.
 219                  *
 220                  * To reduce the available kernel attack surface, simply
 221                  * disallow vm86(old) for users who cannot mmap at va 0.
 222                  *
 223                  * The implementation of security_mmap_addr will allow
 224                  * suitably privileged users to map va 0 even if
 225                  * vm.mmap_min_addr is set above 0, and we want this
 226                  * behavior for vm86 as well, as it ensures that legacy
 227                  * tools like vbetool will not fail just because of
 228                  * vm.mmap_min_addr.
 229                  */
 230                 pr_info_once("Denied a call to vm86(old) from %s[%d] (uid: %d).  Set the vm.mmap_min_addr sysctl to 0 and/or adjust LSM mmap_min_addr policy to enable vm86 if you are using a vm86-based DOS emulator.\n",
 231                              current->comm, task_pid_nr(current),
 232                              from_kuid_munged(&init_user_ns, current_uid()));
 233                 return -EPERM;
 234         }
 235
 236         if (!vm86) {
 237                 if (!(vm86 = kzalloc(sizeof(*vm86), GFP_KERNEL)))
 238                         return -ENOMEM;
 239                 tsk->thread.vm86 = vm86;
 240         }
 241         if (vm86->saved_sp0)
 242                 return -EPERM;
 243
 244         if (copy_from_user(&v, user_vm86,
 245                         offsetof(struct vm86_struct, int_revectored)))
 246                 return -EFAULT;
 247
 248
 249         /* VM86_SCREEN_BITMAP had numerous bugs and appears to have no users. */
 250         if (v.flags & VM86_SCREEN_BITMAP) {
 251                 char comm[TASK_COMM_LEN];
 252
 253                 pr_info_once("vm86: '%s' uses VM86_SCREEN_BITMAP, which is no longer supported\n", get_task_comm(comm, current));
 254                 return -EINVAL;
 255         }
 256
 257         memset(&vm86regs, 0, sizeof(vm86regs));
 258
 259         vm86regs.pt.bx = v.regs.ebx;
 260         vm86regs.pt.cx = v.regs.ecx;
 261         vm86regs.pt.dx = v.regs.edx;
 262         vm86regs.pt.si = v.regs.esi;
 263         vm86regs.pt.di = v.regs.edi;
 264         vm86regs.pt.bp = v.regs.ebp;
 265         vm86regs.pt.ax = v.regs.eax;
 266         vm86regs.pt.ip = v.regs.eip;
 267         vm86regs.pt.cs = v.regs.cs;
 268         vm86regs.pt.flags = v.regs.eflags;
 269         vm86regs.pt.sp = v.regs.esp;
 270         vm86regs.pt.ss = v.regs.ss;
 271         vm86regs.es = v.regs.es;
 272         vm86regs.ds = v.regs.ds;
 273         vm86regs.fs = v.regs.fs;
 274         vm86regs.gs = v.regs.gs;
 275
 276         vm86->flags = v.flags;
 277         vm86->cpu_type = v.cpu_type;
 278
 279         if (copy_from_user(&vm86->int_revectored,
 280                            &user_vm86->int_revectored,
 281                            sizeof(struct revectored_struct)))
 282                 return -EFAULT;
 283         if (copy_from_user(&vm86->int21_revectored,
 284                            &user_vm86->int21_revectored,
 285                            sizeof(struct revectored_struct)))
 286                 return -EFAULT;
 287         if (plus) {
 288                 if (copy_from_user(&vm86->vm86plus, &user_vm86->vm86plus,
 289                                    sizeof(struct vm86plus_info_struct)))
 290                         return -EFAULT;
 291                 vm86->vm86plus.is_vm86pus = 1;
 292         } else
 293                 memset(&vm86->vm86plus, 0,
 294                        sizeof(struct vm86plus_info_struct));
 295
 296         memcpy(&vm86->regs32, regs, sizeof(struct pt_regs));
 297         vm86->user_vm86 = user_vm86;
 298
 299 /*
 300  * The flags register is also special: we cannot trust that the user
 301  * has set it up safely, so this makes sure interrupt etc flags are
 302  * inherited from protected mode.
 303  */
 304         VEFLAGS = vm86regs.pt.flags;
 305         vm86regs.pt.flags &= SAFE_MASK;
 306         vm86regs.pt.flags |= regs->flags & ~SAFE_MASK;
 307         vm86regs.pt.flags |= X86_VM_MASK;
 308
 309         vm86regs.pt.orig_ax = regs->orig_ax;
 310
 311         switch (vm86->cpu_type) {
 312         case CPU_286:
 313                 vm86->veflags_mask = 0;
 314                 break;
 315         case CPU_386:
 316                 vm86->veflags_mask = X86_EFLAGS_NT | X86_EFLAGS_IOPL;
 317                 break;
 318         case CPU_486:
 319                 vm86->veflags_mask = X86_EFLAGS_AC | X86_EFLAGS_NT | X86_EFLAGS_IOPL;
 320                 break;
 321         default:
 322                 vm86->veflags_mask = X86_EFLAGS_ID | X86_EFLAGS_AC | X86_EFLAGS_NT | X86_EFLAGS_IOPL;
 323                 break;
 324         }
 325
 326 /*
 327  * Save old state
 328  */
 329         vm86->saved_sp0 = tsk->thread.sp0;
 330         lazy_save_gs(vm86->regs32.gs);
 331
 332         /* make room for real-mode segments */
 333         preempt_disable();
 334         tsk->thread.sp0 += 16;
 335
 336         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_SEP)) {
 337                 tsk->thread.sysenter_cs = 0;
 338                 refresh_sysenter_cs(&tsk->thread);
 339         }
 340
 341         update_task_stack(tsk);
 342         preempt_enable();
 343
 344         memcpy((struct kernel_vm86_regs *)regs, &vm86regs, sizeof(vm86regs));
 345         return regs->ax;
 346 }
 347
 348 static inline void set_IF(struct kernel_vm86_regs *regs)
 349 {
 350         VEFLAGS |= X86_EFLAGS_VIF;
 351 }
 352
 353 static inline void clear_IF(struct kernel_vm86_regs *regs)
 354 {
 355         VEFLAGS &= ~X86_EFLAGS_VIF;
 356 }
 357
 358 static inline void clear_TF(struct kernel_vm86_regs *regs)
 359 {
 360         regs->pt.flags &= ~X86_EFLAGS_TF;
 361 }
 362
 363 static inline void clear_AC(struct kernel_vm86_regs *regs)
 364 {
 365         regs->pt.flags &= ~X86_EFLAGS_AC;
 366 }
 367
 368 /*
 369  * It is correct to call set_IF(regs) from the set_vflags_*
 370  * functions. However someone forgot to call clear_IF(regs)
 371  * in the opposite case.
 372  * After the command sequence CLI PUSHF STI POPF you should
 373  * end up with interrupts disabled, but you ended up with
 374  * interrupts enabled.
 375  *  ( I was testing my own changes, but the only bug I
 376  *    could find was in a function I had not changed. )
 377  * [KD]
 378  */
 379
 380 static inline void set_vflags_long(unsigned long flags, struct kernel_vm86_regs *regs)
 381 {
 382         set_flags(VEFLAGS, flags, current->thread.vm86->veflags_mask);
 383         set_flags(regs->pt.flags, flags, SAFE_MASK);
 384         if (flags & X86_EFLAGS_IF)
 385                 set_IF(regs);
 386         else
 387                 clear_IF(regs);
 388 }
 389
 390 static inline void set_vflags_short(unsigned short flags, struct kernel_vm86_regs *regs)
 391 {
 392         set_flags(VFLAGS, flags, current->thread.vm86->veflags_mask);
 393         set_flags(regs->pt.flags, flags, SAFE_MASK);
 394         if (flags & X86_EFLAGS_IF)
 395                 set_IF(regs);
 396         else
 397                 clear_IF(regs);
 398 }
 399
 400 static inline unsigned long get_vflags(struct kernel_vm86_regs *regs)
 401 {
 402         unsigned long flags = regs->pt.flags & RETURN_MASK;
 403
 404         if (VEFLAGS & X86_EFLAGS_VIF)
 405                 flags |= X86_EFLAGS_IF;
 406         flags |= X86_EFLAGS_IOPL;
 407         return flags | (VEFLAGS & current->thread.vm86->veflags_mask);
 408 }
 409
 410 static inline int is_revectored(int nr, struct revectored_struct *bitmap)
 411 {
 412         return test_bit(nr, bitmap->__map);
 413 }
 414
 415 #define val_byte(val, n) (((__u8 *)&val)[n])
 416
 417 #define pushb(base, ptr, val, err_label) \
 418         do { \
 419                 __u8 __val = val; \
 420                 ptr--; \
 421                 if (put_user(__val, base + ptr) < 0) \
 422                         goto err_label; \
 423         } while (0)
 424
 425 #define pushw(base, ptr, val, err_label) \
 426         do { \
 427                 __u16 __val = val; \
 428                 ptr--; \
 429                 if (put_user(val_byte(__val, 1), base + ptr) < 0) \
 430                         goto err_label; \
 431                 ptr--; \
 432                 if (put_user(val_byte(__val, 0), base + ptr) < 0) \
 433                         goto err_label; \
 434         } while (0)
 435
 436 #define pushl(base, ptr, val, err_label) \
 437         do { \
 438                 __u32 __val = val; \
 439                 ptr--; \
 440                 if (put_user(val_byte(__val, 3), base + ptr) < 0) \
 441                         goto err_label; \
 442                 ptr--; \
 443                 if (put_user(val_byte(__val, 2), base + ptr) < 0) \
 444                         goto err_label; \
 445                 ptr--; \
 446                 if (put_user(val_byte(__val, 1), base + ptr) < 0) \
 447                         goto err_label; \
 448                 ptr--; \
 449                 if (put_user(val_byte(__val, 0), base + ptr) < 0) \
 450                         goto err_label; \
 451         } while (0)
 452
 453 #define popb(base, ptr, err_label) \
 454         ({ \
 455                 __u8 __res; \
 456                 if (get_user(__res, base + ptr) < 0) \
 457                         goto err_label; \
 458                 ptr++; \
 459                 __res; \
 460         })
 461
 462 #define popw(base, ptr, err_label) \
 463         ({ \
 464                 __u16 __res; \
 465                 if (get_user(val_byte(__res, 0), base + ptr) < 0) \
 466                         goto err_label; \
 467                 ptr++; \
 468                 if (get_user(val_byte(__res, 1), base + ptr) < 0) \
 469                         goto err_label; \
 470                 ptr++; \
 471                 __res; \
 472         })
 473
 474 #define popl(base, ptr, err_label) \
 475         ({ \
 476                 __u32 __res; \
 477                 if (get_user(val_byte(__res, 0), base + ptr) < 0) \
 478                         goto err_label; \
 479                 ptr++; \
 480                 if (get_user(val_byte(__res, 1), base + ptr) < 0) \
 481                         goto err_label; \
 482                 ptr++; \
 483                 if (get_user(val_byte(__res, 2), base + ptr) < 0) \
 484                         goto err_label; \
 485                 ptr++; \
 486                 if (get_user(val_byte(__res, 3), base + ptr) < 0) \
 487                         goto err_label; \
 488                 ptr++; \
 489                 __res; \
 490         })
 491
 492 /* There are so many possible reasons for this function to return
 493  * VM86_INTx, so adding another doesn't bother me. We can expect
 494  * userspace programs to be able to handle it. (Getting a problem
 495  * in userspace is always better than an Oops anyway.) [KD]
 496  */
 497 static void do_int(struct kernel_vm86_regs *regs, int i,
 498     unsigned char __user *ssp, unsigned short sp)
 499 {
 500         unsigned long __user *intr_ptr;
 501         unsigned long segoffs;
 502         struct vm86 *vm86 = current->thread.vm86;
 503
 504         if (regs->pt.cs == BIOSSEG)
 505                 goto cannot_handle;
 506         if (is_revectored(i, &vm86->int_revectored))
 507                 goto cannot_handle;
 508         if (i == 0x21 && is_revectored(AH(regs), &vm86->int21_revectored))
 509                 goto cannot_handle;
 510         intr_ptr = (unsigned long __user *) (i << 2);
 511         if (get_user(segoffs, intr_ptr))
 512                 goto cannot_handle;
 513         if ((segoffs >> 16) == BIOSSEG)
 514                 goto cannot_handle;
 515         pushw(ssp, sp, get_vflags(regs), cannot_handle);
 516         pushw(ssp, sp, regs->pt.cs, cannot_handle);
 517         pushw(ssp, sp, IP(regs), cannot_handle);
 518         regs->pt.cs = segoffs >> 16;
 519         SP(regs) -= 6;
 520         IP(regs) = segoffs & 0xffff;
 521         clear_TF(regs);
 522         clear_IF(regs);
 523         clear_AC(regs);
 524         return;
 525
 526 cannot_handle:
 527         save_v86_state(regs, VM86_INTx + (i << 8));
 528 }
 529
 530 int handle_vm86_trap(struct kernel_vm86_regs *regs, long error_code, int trapno)
 531 {
 532         struct vm86 *vm86 = current->thread.vm86;
 533
 534         if (vm86->vm86plus.is_vm86pus) {
 535                 if ((trapno == 3) || (trapno == 1)) {
 536                         save_v86_state(regs, VM86_TRAP + (trapno << 8));
 537                         return 0;
 538                 }
 539                 do_int(regs, trapno, (unsigned char __user *) (regs->pt.ss << 4), SP(regs));
 540                 return 0;
 541         }
 542         if (trapno != 1)
 543                 return 1; /* we let this handle by the calling routine */
 544         current->thread.trap_nr = trapno;
 545         current->thread.error_code = error_code;
 546         force_sig(SIGTRAP);
 547         return 0;
 548 }
 549
 550 void handle_vm86_fault(struct kernel_vm86_regs *regs, long error_code)
 551 {
 552         unsigned char opcode;
 553         unsigned char __user *csp;
 554         unsigned char __user *ssp;
 555         unsigned short ip, sp, orig_flags;
 556         int data32, pref_done;
 557         struct vm86plus_info_struct *vmpi = &current->thread.vm86->vm86plus;
 558
 559 #define CHECK_IF_IN_TRAP \
 560         if (vmpi->vm86dbg_active && vmpi->vm86dbg_TFpendig) \
 561                 newflags |= X86_EFLAGS_TF
 562
 563         orig_flags = *(unsigned short *)&regs->pt.flags;
 564
 565         csp = (unsigned char __user *) (regs->pt.cs << 4);
 566         ssp = (unsigned char __user *) (regs->pt.ss << 4);
 567         sp = SP(regs);
 568         ip = IP(regs);
 569
 570         data32 = 0;
 571         pref_done = 0;
 572         do {
 573                 switch (opcode = popb(csp, ip, simulate_sigsegv)) {
 574                 case 0x66:      /* 32-bit data */     data32 = 1; break;
 575                 case 0x67:      /* 32-bit address */  break;
 576                 case 0x2e:      /* CS */              break;
 577                 case 0x3e:      /* DS */              break;
 578                 case 0x26:      /* ES */              break;
 579                 case 0x36:      /* SS */              break;
 580                 case 0x65:      /* GS */              break;
 581                 case 0x64:      /* FS */              break;
 582                 case 0xf2:      /* repnz */       break;
 583                 case 0xf3:      /* rep */             break;
 584                 default: pref_done = 1;
 585                 }
 586         } while (!pref_done);
 587
 588         switch (opcode) {
 589
 590         /* pushf */
 591         case 0x9c:
 592                 if (data32) {
 593                         pushl(ssp, sp, get_vflags(regs), simulate_sigsegv);
 594                         SP(regs) -= 4;
 595                 } else {
 596                         pushw(ssp, sp, get_vflags(regs), simulate_sigsegv);
 597                         SP(regs) -= 2;
 598                 }
 599                 IP(regs) = ip;
 600                 goto vm86_fault_return;
 601
 602         /* popf */
 603         case 0x9d:
 604                 {
 605                 unsigned long newflags;
 606                 if (data32) {
 607                         newflags = popl(ssp, sp, simulate_sigsegv);
 608                         SP(regs) += 4;
 609                 } else {
 610                         newflags = popw(ssp, sp, simulate_sigsegv);
 611                         SP(regs) += 2;
 612                 }
 613                 IP(regs) = ip;
 614                 CHECK_IF_IN_TRAP;
 615                 if (data32)
 616                         set_vflags_long(newflags, regs);
 617                 else
 618                         set_vflags_short(newflags, regs);
 619
 620                 goto check_vip;
 621                 }
 622
 623         /* int xx */
 624         case 0xcd: {
 625                 int intno = popb(csp, ip, simulate_sigsegv);
 626                 IP(regs) = ip;
 627                 if (vmpi->vm86dbg_active) {
 628                         if ((1 << (intno & 7)) & vmpi->vm86dbg_intxxtab[intno >> 3]) {
 629                                 save_v86_state(regs, VM86_INTx + (intno << 8));
 630                                 return;
 631                         }
 632                 }
 633                 do_int(regs, intno, ssp, sp);
 634                 return;
 635         }
 636
 637         /* iret */
 638         case 0xcf:
 639                 {
 640                 unsigned long newip;
 641                 unsigned long newcs;
 642                 unsigned long newflags;
 643                 if (data32) {
 644                         newip = popl(ssp, sp, simulate_sigsegv);
 645                         newcs = popl(ssp, sp, simulate_sigsegv);
 646                         newflags = popl(ssp, sp, simulate_sigsegv);
 647                         SP(regs) += 12;
 648                 } else {
 649                         newip = popw(ssp, sp, simulate_sigsegv);
 650                         newcs = popw(ssp, sp, simulate_sigsegv);
 651                         newflags = popw(ssp, sp, simulate_sigsegv);
 652                         SP(regs) += 6;
 653                 }
 654                 IP(regs) = newip;
 655                 regs->pt.cs = newcs;
 656                 CHECK_IF_IN_TRAP;
 657                 if (data32) {
 658                         set_vflags_long(newflags, regs);
 659                 } else {
 660                         set_vflags_short(newflags, regs);
 661                 }
 662                 goto check_vip;
 663                 }
 664
 665         /* cli */
 666         case 0xfa:
 667                 IP(regs) = ip;
 668                 clear_IF(regs);
 669                 goto vm86_fault_return;
 670
 671         /* sti */
 672         /*
 673          * Damn. This is incorrect: the 'sti' instruction should actually
 674          * enable interrupts after the /next/ instruction. Not good.
 675          *
 676          * Probably needs some horsing around with the TF flag. Aiee..
 677          */
 678         case 0xfb:
 679                 IP(regs) = ip;
 680                 set_IF(regs);
 681                 goto check_vip;
 682
 683         default:
 684                 save_v86_state(regs, VM86_UNKNOWN);
 685         }
 686
 687         return;
 688
 689 check_vip:
 690         if ((VEFLAGS & (X86_EFLAGS_VIP | X86_EFLAGS_VIF)) ==
 691             (X86_EFLAGS_VIP | X86_EFLAGS_VIF)) {
 692                 save_v86_state(regs, VM86_STI);
 693                 return;
 694         }
 695
 696 vm86_fault_return:
 697         if (vmpi->force_return_for_pic  && (VEFLAGS & (X86_EFLAGS_IF | X86_EFLAGS_VIF))) {
 698                 save_v86_state(regs, VM86_PICRETURN);
 699                 return;
 700         }
 701         if (orig_flags & X86_EFLAGS_TF)
 702                 handle_vm86_trap(regs, 0, X86_TRAP_DB);
 703         return;
 704
 705 simulate_sigsegv:
 706         /* FIXME: After a long discussion with Stas we finally
 707          *        agreed, that this is wrong. Here we should
 708          *        really send a SIGSEGV to the user program.
 709          *        But how do we create the correct context? We
 710          *        are inside a general protection fault handler
 711          *        and has just returned from a page fault handler.
 712          *        The correct context for the signal handler
 713          *        should be a mixture of the two, but how do we
 714          *        get the information? [KD]
 715          */
 716         save_v86_state(regs, VM86_UNKNOWN);
 717 }
 718
 719 /* ---------------- vm86 special IRQ passing stuff ----------------- */
 720
 721 #define VM86_IRQNAME            "vm86irq"
 722
 723 static struct vm86_irqs {
 724         struct task_struct *tsk;
 725         int sig;
 726 } vm86_irqs[16];
 727
 728 static DEFINE_SPINLOCK(irqbits_lock);
 729 static int irqbits;
 730
 731 #define ALLOWED_SIGS (1 /* 0 = don't send a signal */ \
 732         | (1 << SIGUSR1) | (1 << SIGUSR2) | (1 << SIGIO)  | (1 << SIGURG) \
 733         | (1 << SIGUNUSED))
 734
 735 static irqreturn_t irq_handler(int intno, void *dev_id)
 736 {
 737         int irq_bit;
 738         unsigned long flags;
 739
 740         spin_lock_irqsave(&irqbits_lock, flags);
 741         irq_bit = 1 << intno;
 742         if ((irqbits & irq_bit) || !vm86_irqs[intno].tsk)
 743                 goto out;
 744         irqbits |= irq_bit;
 745         if (vm86_irqs[intno].sig)
 746                 send_sig(vm86_irqs[intno].sig, vm86_irqs[intno].tsk, 1);
 747         /*
 748          * IRQ will be re-enabled when user asks for the irq (whether
 749          * polling or as a result of the signal)
 750          */
 751         disable_irq_nosync(intno);
 752         spin_unlock_irqrestore(&irqbits_lock, flags);
 753         return IRQ_HANDLED;
 754
 755 out:
 756         spin_unlock_irqrestore(&irqbits_lock, flags);
 757         return IRQ_NONE;
 758 }
 759
 760 static inline void free_vm86_irq(int irqnumber)
 761 {
 762         unsigned long flags;
 763
 764         free_irq(irqnumber, NULL);
 765         vm86_irqs[irqnumber].tsk = NULL;
 766
 767         spin_lock_irqsave(&irqbits_lock, flags);
 768         irqbits &= ~(1 << irqnumber);
 769         spin_unlock_irqrestore(&irqbits_lock, flags);
 770 }
 771
 772 void release_vm86_irqs(struct task_struct *task)
 773 {
 774         int i;
 775         for (i = FIRST_VM86_IRQ ; i <= LAST_VM86_IRQ; i++)
 776             if (vm86_irqs[i].tsk == task)
 777                 free_vm86_irq(i);
 778 }
 779
 780 static inline int get_and_reset_irq(int irqnumber)
 781 {
 782         int bit;
 783         unsigned long flags;
 784         int ret = 0;
 785
 786         if (invalid_vm86_irq(irqnumber)) return 0;
 787         if (vm86_irqs[irqnumber].tsk != current) return 0;
 788         spin_lock_irqsave(&irqbits_lock, flags);
 789         bit = irqbits & (1 << irqnumber);
 790         irqbits &= ~bit;
 791         if (bit) {
 792                 enable_irq(irqnumber);
 793                 ret = 1;
 794         }
 795
 796         spin_unlock_irqrestore(&irqbits_lock, flags);
 797         return ret;
 798 }
 799
 800
 801 static int do_vm86_irq_handling(int subfunction, int irqnumber)
 802 {
 803         int ret;
 804         switch (subfunction) {
 805                 case VM86_GET_AND_RESET_IRQ: {
 806                         return get_and_reset_irq(irqnumber);
 807                 }
 808                 case VM86_GET_IRQ_BITS: {
 809                         return irqbits;
 810                 }
 811                 case VM86_REQUEST_IRQ: {
 812                         int sig = irqnumber >> 8;
 813                         int irq = irqnumber & 255;
 814                         if (!capable(CAP_SYS_ADMIN)) return -EPERM;
 815                         if (!((1 << sig) & ALLOWED_SIGS)) return -EPERM;
 816                         if (invalid_vm86_irq(irq)) return -EPERM;
 817                         if (vm86_irqs[irq].tsk) return -EPERM;
 818                         ret = request_irq(irq, &irq_handler, 0, VM86_IRQNAME, NULL);
 819                         if (ret) return ret;
 820                         vm86_irqs[irq].sig = sig;
 821                         vm86_irqs[irq].tsk = current;
 822                         return irq;
 823                 }
 824                 case  VM86_FREE_IRQ: {
 825                         if (invalid_vm86_irq(irqnumber)) return -EPERM;
 826                         if (!vm86_irqs[irqnumber].tsk) return 0;
 827                         if (vm86_irqs[irqnumber].tsk != current) return -EPERM;
 828                         free_vm86_irq(irqnumber);
 829                         return 0;
 830                 }
 831         }
 832         return -EINVAL;
 833 }
 834