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