git.oblomov.eu Git - wine/blob - dlls/winedos/module.c

   1 /*
   2  * DOS (MZ) loader
   3  *
   4  * Copyright 1998 Ove Kåven
   5  *
   6  * This library is free software; you can redistribute it and/or
   7  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   8  * License as published by the Free Software Foundation; either
   9  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  10  *
  11  * This library is distributed in the hope that it will be useful,
  12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  14  * Lesser General Public License for more details.
  15  *
  16  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  17  * License along with this library; if not, write to the Free Software
  18  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
  19  *
  20  * Note: This code hasn't been completely cleaned up yet.
  21  */
  22
  23 #include "config.h"
  24
  25 #include <stdio.h>
  26 #include <stdlib.h>
  27 #include <string.h>
  28 #include <errno.h>
  29 #include <fcntl.h>
  30 #include <signal.h>
  31 #include <unistd.h>
  32 #include <sys/types.h>
  33 #include <sys/stat.h>
  34 #include <sys/time.h>
  35 #include "windef.h"
  36 #include "wine/winbase16.h"
  37 #include "wingdi.h"
  38 #include "winuser.h"
  39 #include "winerror.h"
  40 #include "module.h"
  41 #include "task.h"
  42 #include "file.h"
  43 #include "miscemu.h"
  44 #include "wine/debug.h"
  45 #include "dosexe.h"
  46 #include "dosvm.h"
  47 #include "options.h"
  48 #include "vga.h"
  49
  50 WINE_DEFAULT_DEBUG_CHANNEL(module);
  51
  52 #ifdef MZ_SUPPORTED
  53
  54 #ifdef HAVE_SYS_MMAN_H
  55 # include <sys/mman.h>
  56 #endif
  57
  58 /* define this to try mapping through /proc/pid/mem instead of a temp file,
  59    but Linus doesn't like mmapping /proc/pid/mem, so it doesn't work for me */
  60 #undef MZ_MAPSELF
  61
  62 #define BIOS_DATA_SEGMENT 0x40
  63 #define PSP_SIZE 0x10
  64
  65 #define SEG16(ptr,seg) ((LPVOID)((BYTE*)ptr+((DWORD)(seg)<<4)))
  66 #define SEGPTR16(ptr,segptr) ((LPVOID)((BYTE*)ptr+((DWORD)SELECTOROF(segptr)<<4)+OFFSETOF(segptr)))
  67
  68 /* structures for EXEC */
  69
  70 typedef struct {
  71   WORD env_seg;
  72   DWORD cmdline WINE_PACKED;
  73   DWORD fcb1 WINE_PACKED;
  74   DWORD fcb2 WINE_PACKED;
  75   WORD init_sp;
  76   WORD init_ss;
  77   WORD init_ip;
  78   WORD init_cs;
  79 } ExecBlock;
  80
  81 typedef struct {
  82   WORD load_seg;
  83   WORD rel_seg;
  84 } OverlayBlock;
  85
  86 /* global variables */
  87
  88 pid_t dosvm_pid;
  89
  90 static WORD init_cs,init_ip,init_ss,init_sp;
  91 static HANDLE dosvm_thread, loop_thread;
  92 static DWORD dosvm_tid, loop_tid;
  93
  94 static void MZ_Launch(void);
  95 static BOOL MZ_InitTask(void);
  96 static void MZ_KillTask(void);
  97
  98 static void MZ_CreatePSP( LPVOID lpPSP, WORD env, WORD par )
  99 {
 100   PDB16*psp=lpPSP;
 101
 102   psp->int20=0x20CD; /* int 20 */
 103   /* some programs use this to calculate how much memory they need */
 104   psp->nextParagraph=0x9FFF; /* FIXME: use a real value */
 105   /* FIXME: dispatcher */
 106   psp->savedint22 = DOSVM_GetRMHandler(0x22);
 107   psp->savedint23 = DOSVM_GetRMHandler(0x23);
 108   psp->savedint24 = DOSVM_GetRMHandler(0x24);
 109   psp->parentPSP=par;
 110   psp->environment=env;
 111   /* FIXME: more PSP stuff */
 112 }
 113
 114 static void MZ_FillPSP( LPVOID lpPSP, LPCSTR cmdline )
 115 {
 116  PDB16*psp=lpPSP;
 117  const char*cmd=cmdline?strchr(cmdline,' '):NULL;
 118
 119  /* copy parameters */
 120  if (cmd) {
 121 #if 0
 122   /* command.com doesn't do this */
 123   while (*cmd == ' ') cmd++;
 124 #endif
 125   psp->cmdLine[0]=strlen(cmd);
 126   strcpy(psp->cmdLine+1,cmd);
 127   psp->cmdLine[psp->cmdLine[0]+1]='\r';
 128  } else psp->cmdLine[1]='\r';
 129  /* FIXME: more PSP stuff */
 130 }
 131
 132 /* default INT 08 handler: increases timer tick counter but not much more */
 133 static char int08[]={
 134  0xCD,0x1C,           /* int $0x1c */
 135  0x50,                /* pushw %ax */
 136  0x1E,                /* pushw %ds */
 137  0xB8,0x40,0x00,      /* movw $0x40,%ax */
 138  0x8E,0xD8,           /* movw %ax,%ds */
 139 #if 0
 140  0x83,0x06,0x6C,0x00,0x01, /* addw $1,(0x6c) */
 141  0x83,0x16,0x6E,0x00,0x00, /* adcw $0,(0x6e) */
 142 #else
 143  0x66,0xFF,0x06,0x6C,0x00, /* incl (0x6c) */
 144 #endif
 145  0xB0,0x20,           /* movb $0x20,%al */
 146  0xE6,0x20,           /* outb %al,$0x20 */
 147  0x1F,                /* popw %ax */
 148  0x58,                /* popw %ax */
 149  0xCF                 /* iret */
 150 };
 151
 152 static void MZ_InitHandlers(void)
 153 {
 154  WORD seg;
 155  LPBYTE start=DOSMEM_GetBlock(sizeof(int08),&seg);
 156  memcpy(start,int08,sizeof(int08));
 157 /* INT 08: point it at our tick-incrementing handler */
 158  ((SEGPTR*)0)[0x08]=MAKESEGPTR(seg,0);
 159 /* INT 1C: just point it to IRET, we don't want to handle it ourselves */
 160  ((SEGPTR*)0)[0x1C]=MAKESEGPTR(seg,sizeof(int08)-1);
 161 }
 162
 163 static WORD MZ_InitEnvironment( LPCSTR env, LPCSTR name )
 164 {
 165  unsigned sz=0;
 166  WORD seg;
 167  LPSTR envblk;
 168
 169  if (env) {
 170   /* get size of environment block */
 171   while (env[sz++]) sz+=strlen(env+sz)+1;
 172  } else sz++;
 173  /* allocate it */
 174  envblk=DOSMEM_GetBlock(sz+sizeof(WORD)+strlen(name)+1,&seg);
 175  /* fill it */
 176  if (env) {
 177   memcpy(envblk,env,sz);
 178  } else envblk[0]=0;
 179  /* DOS 3.x: the block contains 1 additional string */
 180  *(WORD*)(envblk+sz)=1;
 181  /* being the program name itself */
 182  strcpy(envblk+sz+sizeof(WORD),name);
 183  return seg;
 184 }
 185
 186 static BOOL MZ_InitMemory(void)
 187 {
 188     /* initialize the memory */
 189     TRACE("Initializing DOS memory structures\n");
 190     DOSMEM_Init(TRUE);
 191
 192     MZ_InitHandlers();
 193     return TRUE;
 194 }
 195
 196 static BOOL MZ_DoLoadImage( HANDLE hFile, LPCSTR filename, OverlayBlock *oblk )
 197 {
 198   IMAGE_DOS_HEADER mz_header;
 199   DWORD image_start,image_size,min_size,max_size,avail;
 200   BYTE*psp_start,*load_start,*oldenv;
 201   int x, old_com=0, alloc;
 202   SEGPTR reloc;
 203   WORD env_seg, load_seg, rel_seg, oldpsp_seg;
 204   DWORD len;
 205
 206   if (DOSVM_psp) {
 207     /* DOS process already running, inherit from it */
 208     PDB16* par_psp = (PDB16*)((DWORD)DOSVM_psp << 4);
 209     alloc=0;
 210     oldenv = (LPBYTE)((DWORD)par_psp->environment << 4);
 211     oldpsp_seg = DOSVM_psp;
 212   } else {
 213     /* allocate new DOS process, inheriting from Wine environment */
 214     alloc=1;
 215     oldenv = GetEnvironmentStringsA();
 216     oldpsp_seg = 0;
 217   }
 218
 219  SetFilePointer(hFile,0,NULL,FILE_BEGIN);
 220  if (   !ReadFile(hFile,&mz_header,sizeof(mz_header),&len,NULL)
 221      || len != sizeof(mz_header)
 222      || mz_header.e_magic != IMAGE_DOS_SIGNATURE) {
 223   char *p = strrchr( filename, '.' );
 224   if (!p || strcasecmp( p, ".com" ))  /* check for .COM extension */
 225   {
 226       SetLastError(ERROR_BAD_FORMAT);
 227       goto load_error;
 228   }
 229   old_com=1; /* assume .COM file */
 230   image_start=0;
 231   image_size=GetFileSize(hFile,NULL);
 232   min_size=0x10000; max_size=0x100000;
 233   mz_header.e_crlc=0;
 234   mz_header.e_ss=0; mz_header.e_sp=0xFFFE;
 235   mz_header.e_cs=0; mz_header.e_ip=0x100;
 236  } else {
 237   /* calculate load size */
 238   image_start=mz_header.e_cparhdr<<4;
 239   image_size=mz_header.e_cp<<9; /* pages are 512 bytes */
 240   if ((mz_header.e_cblp!=0)&&(mz_header.e_cblp!=4)) image_size-=512-mz_header.e_cblp;
 241   image_size-=image_start;
 242   min_size=image_size+((DWORD)mz_header.e_minalloc<<4)+(PSP_SIZE<<4);
 243   max_size=image_size+((DWORD)mz_header.e_maxalloc<<4)+(PSP_SIZE<<4);
 244  }
 245
 246   if (alloc) MZ_InitMemory();
 247
 248   if (oblk) {
 249     /* load overlay into preallocated memory */
 250     load_seg=oblk->load_seg;
 251     rel_seg=oblk->rel_seg;
 252     load_start=(LPBYTE)((DWORD)load_seg<<4);
 253   } else {
 254     /* allocate environment block */
 255     env_seg=MZ_InitEnvironment(oldenv, filename);
 256
 257     /* allocate memory for the executable */
 258     TRACE("Allocating DOS memory (min=%ld, max=%ld)\n",min_size,max_size);
 259     avail=DOSMEM_Available();
 260     if (avail<min_size) {
 261       ERR("insufficient DOS memory\n");
 262       SetLastError(ERROR_NOT_ENOUGH_MEMORY);
 263       goto load_error;
 264     }
 265     if (avail>max_size) avail=max_size;
 266     psp_start=DOSMEM_GetBlock(avail,&DOSVM_psp);
 267     if (!psp_start) {
 268       ERR("error allocating DOS memory\n");
 269       SetLastError(ERROR_NOT_ENOUGH_MEMORY);
 270       goto load_error;
 271     }
 272     load_seg=DOSVM_psp+(old_com?0:PSP_SIZE);
 273     rel_seg=load_seg;
 274     load_start=psp_start+(PSP_SIZE<<4);
 275     MZ_CreatePSP(psp_start, env_seg, oldpsp_seg);
 276   }
 277
 278  /* load executable image */
 279  TRACE("loading DOS %s image, %08lx bytes\n",old_com?"COM":"EXE",image_size);
 280  SetFilePointer(hFile,image_start,NULL,FILE_BEGIN);
 281  if (!ReadFile(hFile,load_start,image_size,&len,NULL) || len != image_size) {
 282   SetLastError(ERROR_BAD_FORMAT);
 283   goto load_error;
 284  }
 285
 286  if (mz_header.e_crlc) {
 287   /* load relocation table */
 288   TRACE("loading DOS EXE relocation table, %d entries\n",mz_header.e_crlc);
 289   /* FIXME: is this too slow without read buffering? */
 290   SetFilePointer(hFile,mz_header.e_lfarlc,NULL,FILE_BEGIN);
 291   for (x=0; x<mz_header.e_crlc; x++) {
 292    if (!ReadFile(hFile,&reloc,sizeof(reloc),&len,NULL) || len != sizeof(reloc)) {
 293     SetLastError(ERROR_BAD_FORMAT);
 294     goto load_error;
 295    }
 296    *(WORD*)SEGPTR16(load_start,reloc)+=rel_seg;
 297   }
 298  }
 299
 300   if (!oblk) {
 301     init_cs = load_seg+mz_header.e_cs;
 302     init_ip = mz_header.e_ip;
 303     init_ss = load_seg+mz_header.e_ss;
 304     init_sp = mz_header.e_sp;
 305
 306     TRACE("entry point: %04x:%04x\n",init_cs,init_ip);
 307   }
 308
 309   if (alloc && !MZ_InitTask()) {
 310     SetLastError(ERROR_GEN_FAILURE);
 311     return FALSE;
 312   }
 313
 314   return TRUE;
 315
 316 load_error:
 317   DOSVM_psp = oldpsp_seg;
 318
 319   return FALSE;
 320 }
 321
 322 /***********************************************************************
 323  *              LoadDosExe (WINEDOS.@)
 324  */
 325 void WINAPI MZ_LoadImage( LPCSTR filename, HANDLE hFile )
 326 {
 327   if (MZ_DoLoadImage( hFile, filename, NULL )) MZ_Launch();
 328 }
 329
 330 /***********************************************************************
 331  *              MZ_Exec
 332  */
 333 BOOL WINAPI MZ_Exec( CONTEXT86 *context, LPCSTR filename, BYTE func, LPVOID paramblk )
 334 {
 335   /* this may only be called from existing DOS processes
 336    * (i.e. one DOS app spawning another) */
 337   /* FIXME: do we want to check binary type first, to check
 338    * whether it's a NE/PE executable? */
 339   HFILE hFile = CreateFileA( filename, GENERIC_READ, FILE_SHARE_READ,
 340                              NULL, OPEN_EXISTING, 0, 0);
 341   BOOL ret = FALSE;
 342   if (hFile == INVALID_HANDLE_VALUE) return FALSE;
 343   switch (func) {
 344   case 0: /* load and execute */
 345   case 1: /* load but don't execute */
 346     {
 347       /* save current process's return SS:SP now */
 348       LPBYTE psp_start = (LPBYTE)((DWORD)DOSVM_psp << 4);
 349       PDB16 *psp = (PDB16 *)psp_start;
 350       psp->saveStack = (DWORD)MAKESEGPTR(context->SegSs, LOWORD(context->Esp));
 351     }
 352     ret = MZ_DoLoadImage( hFile, filename, NULL );
 353     if (ret) {
 354       /* MZ_LoadImage created a new PSP and loaded new values into it,
 355        * let's work on the new values now */
 356       LPBYTE psp_start = (LPBYTE)((DWORD)DOSVM_psp << 4);
 357       ExecBlock *blk = (ExecBlock *)paramblk;
 358       MZ_FillPSP(psp_start, DOSMEM_MapRealToLinear(blk->cmdline));
 359       /* the lame MS-DOS engineers decided that the return address should be in int22 */
 360       DOSVM_SetRMHandler(0x22, (FARPROC16)MAKESEGPTR(context->SegCs, LOWORD(context->Eip)));
 361       if (func) {
 362         /* don't execute, just return startup state */
 363         blk->init_cs = init_cs;
 364         blk->init_ip = init_ip;
 365         blk->init_ss = init_ss;
 366         blk->init_sp = init_sp;
 367       } else {
 368         /* execute by making us return to new process */
 369         context->SegCs = init_cs;
 370         context->Eip   = init_ip;
 371         context->SegSs = init_ss;
 372         context->Esp   = init_sp;
 373         context->SegDs = DOSVM_psp;
 374         context->SegEs = DOSVM_psp;
 375         context->Eax   = 0;
 376       }
 377     }
 378     break;
 379   case 3: /* load overlay */
 380     {
 381       OverlayBlock *blk = (OverlayBlock *)paramblk;
 382       ret = MZ_DoLoadImage( hFile, filename, blk );
 383     }
 384     break;
 385   default:
 386     FIXME("EXEC load type %d not implemented\n", func);
 387     SetLastError(ERROR_INVALID_FUNCTION);
 388     break;
 389   }
 390   CloseHandle(hFile);
 391   return ret;
 392 }
 393
 394 /***********************************************************************
 395  *              MZ_AllocDPMITask
 396  */
 397 void WINAPI MZ_AllocDPMITask( void )
 398 {
 399   MZ_InitMemory();
 400   MZ_InitTask();
 401 }
 402
 403 /***********************************************************************
 404  *              MZ_RunInThread
 405  */
 406 void WINAPI MZ_RunInThread( PAPCFUNC proc, ULONG_PTR arg )
 407 {
 408   if (loop_thread) {
 409     DOS_SPC spc;
 410     HANDLE event;
 411
 412     spc.proc = proc;
 413     spc.arg = arg;
 414     event = CreateEventA(NULL, TRUE, FALSE, NULL);
 415     PostThreadMessageA(loop_tid, WM_USER, event, (LPARAM)&spc);
 416     WaitForSingleObject(event, INFINITE);
 417     CloseHandle(event);
 418   } else
 419     proc(arg);
 420 }
 421
 422 static DWORD WINAPI MZ_DOSVM( LPVOID lpExtra )
 423 {
 424   CONTEXT context;
 425   DWORD ret;
 426
 427   dosvm_pid = getpid();
 428
 429   memset( &context, 0, sizeof(context) );
 430   context.SegCs  = init_cs;
 431   context.Eip    = init_ip;
 432   context.SegSs  = init_ss;
 433   context.Esp    = init_sp;
 434   context.SegDs  = DOSVM_psp;
 435   context.SegEs  = DOSVM_psp;
 436   context.EFlags = 0x00080000;  /* virtual interrupt flag */
 437   DOSVM_SetTimer(0x10000);
 438   ret = DOSVM_Enter( &context );
 439
 440   dosvm_pid = 0;
 441   return ret;
 442 }
 443
 444 static BOOL MZ_InitTask(void)
 445 {
 446   if (!DuplicateHandle(GetCurrentProcess(), GetCurrentThread(),
 447                        GetCurrentProcess(), &loop_thread,
 448                        0, FALSE, DUPLICATE_SAME_ACCESS))
 449     return FALSE;
 450   dosvm_thread = CreateThread(NULL, 0, MZ_DOSVM, NULL, CREATE_SUSPENDED, &dosvm_tid);
 451   if (!dosvm_thread) {
 452     CloseHandle(loop_thread);
 453     loop_thread = 0;
 454     return FALSE;
 455   }
 456   loop_tid = GetCurrentThreadId();
 457   return TRUE;
 458 }
 459
 460 static void MZ_Launch(void)
 461 {
 462   TDB *pTask = TASK_GetCurrent();
 463   BYTE *psp_start = PTR_REAL_TO_LIN( DOSVM_psp, 0 );
 464
 465   MZ_FillPSP(psp_start, GetCommandLineA());
 466   pTask->flags |= TDBF_WINOLDAP;
 467
 468   _LeaveWin16Lock();
 469
 470   ResumeThread(dosvm_thread);
 471   DOSVM_Loop(NULL);
 472   ExitThread(0);
 473 }
 474
 475 static void MZ_KillTask(void)
 476 {
 477   TRACE("killing DOS task\n");
 478   VGA_Clean();
 479   PostThreadMessageA(loop_tid, WM_QUIT, 0, 0);
 480   WaitForSingleObject(loop_thread, INFINITE); /* ? */
 481   CloseHandle(dosvm_thread);
 482   dosvm_thread = 0; dosvm_tid = 0;
 483   CloseHandle(loop_thread);
 484   loop_thread = 0; loop_tid = 0;
 485 }
 486
 487 /***********************************************************************
 488  *              MZ_Exit
 489  */
 490 void WINAPI MZ_Exit( CONTEXT86 *context, BOOL cs_psp, WORD retval )
 491 {
 492   if (DOSVM_psp) {
 493     WORD psp_seg = cs_psp ? context->SegCs : DOSVM_psp;
 494     LPBYTE psp_start = (LPBYTE)((DWORD)psp_seg << 4);
 495     PDB16 *psp = (PDB16 *)psp_start;
 496     WORD parpsp = psp->parentPSP; /* check for parent DOS process */
 497     if (parpsp) {
 498       /* retrieve parent's return address */
 499       FARPROC16 retaddr = DOSVM_GetRMHandler(0x22);
 500       /* restore interrupts */
 501       DOSVM_SetRMHandler(0x22, psp->savedint22);
 502       DOSVM_SetRMHandler(0x23, psp->savedint23);
 503       DOSVM_SetRMHandler(0x24, psp->savedint24);
 504       /* FIXME: deallocate file handles etc */
 505       /* free process's associated memory
 506        * FIXME: walk memory and deallocate all blocks owned by process */
 507       DOSMEM_FreeBlock(DOSMEM_MapRealToLinear(MAKELONG(0,psp->environment)));
 508       DOSMEM_FreeBlock(DOSMEM_MapRealToLinear(MAKELONG(0,DOSVM_psp)));
 509       /* switch to parent's PSP */
 510       DOSVM_psp = parpsp;
 511       psp_start = (LPBYTE)((DWORD)parpsp << 4);
 512       psp = (PDB16 *)psp_start;
 513       /* now return to parent */
 514       DOSVM_retval = retval;
 515       context->SegCs = SELECTOROF(retaddr);
 516       context->Eip   = OFFSETOF(retaddr);
 517       context->SegSs = SELECTOROF(psp->saveStack);
 518       context->Esp   = OFFSETOF(psp->saveStack);
 519       return;
 520     } else
 521       MZ_KillTask();
 522   }
 523   ExitThread( retval );
 524 }
 525
 526
 527 /***********************************************************************
 528  *              MZ_Current
 529  */
 530 BOOL WINAPI MZ_Current( void )
 531 {
 532   return (dosvm_pid != 0); /* FIXME: do a better check */
 533 }
 534
 535 #else /* !MZ_SUPPORTED */
 536
 537 /***********************************************************************
 538  *              LoadDosExe (WINEDOS.@)
 539  */
 540 void WINAPI MZ_LoadImage( LPCSTR filename, HANDLE hFile )
 541 {
 542   WARN("DOS executables not supported on this platform\n");
 543   SetLastError(ERROR_BAD_FORMAT);
 544 }
 545
 546 /***********************************************************************
 547  *              MZ_Exec
 548  */
 549 BOOL WINAPI MZ_Exec( CONTEXT86 *context, LPCSTR filename, BYTE func, LPVOID paramblk )
 550 {
 551   /* can't happen */
 552   SetLastError(ERROR_BAD_FORMAT);
 553   return FALSE;
 554 }
 555
 556 /***********************************************************************
 557  *              MZ_AllocDPMITask
 558  */
 559 void WINAPI MZ_AllocDPMITask( void )
 560 {
 561     ERR("Actual real-mode calls not supported on this platform!\n");
 562 }
 563
 564 /***********************************************************************
 565  *              MZ_Exit
 566  */
 567 void WINAPI MZ_Exit( CONTEXT86 *context, BOOL cs_psp, WORD retval )
 568 {
 569   ExitThread( retval );
 570 }
 571
 572 /***********************************************************************
 573  *              MZ_Current
 574  */
 575 BOOL WINAPI MZ_Current( void )
 576 {
 577     return FALSE;
 578 }
 579
 580 #endif /* !MZ_SUPPORTED */