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

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