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 #include "wine/port.h"
  25
  26 #include <stdio.h>
  27 #include <stdlib.h>
  28 #include <string.h>
  29 #include <errno.h>
  30 #include <fcntl.h>
  31 #include <signal.h>
  32 #include <unistd.h>
  33 #include <sys/types.h>
  34 #include <sys/stat.h>
  35 #include <sys/time.h>
  36 #include "windef.h"
  37 #include "wine/winbase16.h"
  38 #include "wingdi.h"
  39 #include "winuser.h"
  40 #include "winerror.h"
  41 #include "module.h"
  42 #include "task.h"
  43 #include "file.h"
  44 #include "miscemu.h"
  45 #include "wine/debug.h"
  46 #include "dosexe.h"
  47 #include "dosvm.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
  97 static void MZ_CreatePSP( LPVOID lpPSP, WORD env, WORD par )
  98 {
  99   PDB16*psp=lpPSP;
 100
 101   psp->int20=0x20CD; /* int 20 */
 102   /* some programs use this to calculate how much memory they need */
 103   psp->nextParagraph=0x9FFF; /* FIXME: use a real value */
 104   /* FIXME: dispatcher */
 105   psp->savedint22 = DOSVM_GetRMHandler(0x22);
 106   psp->savedint23 = DOSVM_GetRMHandler(0x23);
 107   psp->savedint24 = DOSVM_GetRMHandler(0x24);
 108   psp->parentPSP=par;
 109   psp->environment=env;
 110   /* FIXME: more PSP stuff */
 111 }
 112
 113 static void MZ_FillPSP( LPVOID lpPSP, LPBYTE cmdline, int length )
 114 {
 115   PDB16      *psp = lpPSP;
 116
 117   while(length > 0 && *cmdline != ' ') {
 118     length--;
 119     cmdline++;
 120   }
 121
 122   /* command.com does not skip over multiple spaces */
 123
 124   if(length > 126) {
 125     ERR("Command line truncated! (length %d > maximum length 126)\n",
 126        length);
 127     length = 126;
 128   }
 129
 130   psp->cmdLine[0] = length;
 131   if(length > 0)
 132     memmove(psp->cmdLine+1, cmdline, length);
 133   psp->cmdLine[length+1] = '\r';
 134
 135   /* FIXME: more PSP stuff */
 136 }
 137
 138 /* default INT 08 handler: increases timer tick counter but not much more */
 139 static char int08[]={
 140  0xCD,0x1C,           /* int $0x1c */
 141  0x50,                /* pushw %ax */
 142  0x1E,                /* pushw %ds */
 143  0xB8,0x40,0x00,      /* movw $0x40,%ax */
 144  0x8E,0xD8,           /* movw %ax,%ds */
 145 #if 0
 146  0x83,0x06,0x6C,0x00,0x01, /* addw $1,(0x6c) */
 147  0x83,0x16,0x6E,0x00,0x00, /* adcw $0,(0x6e) */
 148 #else
 149  0x66,0xFF,0x06,0x6C,0x00, /* incl (0x6c) */
 150 #endif
 151  0xB0,0x20,           /* movb $0x20,%al */
 152  0xE6,0x20,           /* outb %al,$0x20 */
 153  0x1F,                /* popw %ax */
 154  0x58,                /* popw %ax */
 155  0xCF                 /* iret */
 156 };
 157
 158 static void MZ_InitHandlers(void)
 159 {
 160  WORD seg;
 161  LPBYTE start=DOSMEM_GetBlock(sizeof(int08),&seg);
 162  memcpy(start,int08,sizeof(int08));
 163 /* INT 08: point it at our tick-incrementing handler */
 164  ((SEGPTR*)0)[0x08]=MAKESEGPTR(seg,0);
 165 /* INT 1C: just point it to IRET, we don't want to handle it ourselves */
 166  ((SEGPTR*)0)[0x1C]=MAKESEGPTR(seg,sizeof(int08)-1);
 167 }
 168
 169 static WORD MZ_InitEnvironment( LPCSTR env, LPCSTR name )
 170 {
 171  unsigned sz=0;
 172  WORD seg;
 173  LPSTR envblk;
 174
 175  if (env) {
 176   /* get size of environment block */
 177   while (env[sz++]) sz+=strlen(env+sz)+1;
 178  } else sz++;
 179  /* allocate it */
 180  envblk=DOSMEM_GetBlock(sz+sizeof(WORD)+strlen(name)+1,&seg);
 181  /* fill it */
 182  if (env) {
 183   memcpy(envblk,env,sz);
 184  } else envblk[0]=0;
 185  /* DOS 3.x: the block contains 1 additional string */
 186  *(WORD*)(envblk+sz)=1;
 187  /* being the program name itself */
 188  strcpy(envblk+sz+sizeof(WORD),name);
 189  return seg;
 190 }
 191
 192 static BOOL MZ_InitMemory(void)
 193 {
 194     /* initialize the memory */
 195     TRACE("Initializing DOS memory structures\n");
 196     DOSMEM_Init(TRUE);
 197
 198     MZ_InitHandlers();
 199     return TRUE;
 200 }
 201
 202 static BOOL MZ_DoLoadImage( HANDLE hFile, LPCSTR filename, OverlayBlock *oblk )
 203 {
 204   IMAGE_DOS_HEADER mz_header;
 205   DWORD image_start,image_size,min_size,max_size,avail;
 206   BYTE*psp_start,*load_start,*oldenv;
 207   int x, old_com=0, alloc;
 208   SEGPTR reloc;
 209   WORD env_seg, load_seg, rel_seg, oldpsp_seg;
 210   DWORD len;
 211
 212   if (DOSVM_psp) {
 213     /* DOS process already running, inherit from it */
 214     PDB16* par_psp = (PDB16*)((DWORD)DOSVM_psp << 4);
 215     alloc=0;
 216     oldenv = (LPBYTE)((DWORD)par_psp->environment << 4);
 217     oldpsp_seg = DOSVM_psp;
 218   } else {
 219     /* allocate new DOS process, inheriting from Wine environment */
 220     alloc=1;
 221     oldenv = GetEnvironmentStringsA();
 222     oldpsp_seg = 0;
 223   }
 224
 225  SetFilePointer(hFile,0,NULL,FILE_BEGIN);
 226  if (   !ReadFile(hFile,&mz_header,sizeof(mz_header),&len,NULL)
 227      || len != sizeof(mz_header)
 228      || mz_header.e_magic != IMAGE_DOS_SIGNATURE) {
 229   char *p = strrchr( filename, '.' );
 230   if (!p || strcasecmp( p, ".com" ))  /* check for .COM extension */
 231   {
 232       SetLastError(ERROR_BAD_FORMAT);
 233       goto load_error;
 234   }
 235   old_com=1; /* assume .COM file */
 236   image_start=0;
 237   image_size=GetFileSize(hFile,NULL);
 238   min_size=0x10000; max_size=0x100000;
 239   mz_header.e_crlc=0;
 240   mz_header.e_ss=0; mz_header.e_sp=0xFFFE;
 241   mz_header.e_cs=0; mz_header.e_ip=0x100;
 242  } else {
 243   /* calculate load size */
 244   image_start=mz_header.e_cparhdr<<4;
 245   image_size=mz_header.e_cp<<9; /* pages are 512 bytes */
 246   if ((mz_header.e_cblp!=0)&&(mz_header.e_cblp!=4)) image_size-=512-mz_header.e_cblp;
 247   image_size-=image_start;
 248   min_size=image_size+((DWORD)mz_header.e_minalloc<<4)+(PSP_SIZE<<4);
 249   max_size=image_size+((DWORD)mz_header.e_maxalloc<<4)+(PSP_SIZE<<4);
 250  }
 251
 252   if (alloc) MZ_InitMemory();
 253
 254   if (oblk) {
 255     /* load overlay into preallocated memory */
 256     load_seg=oblk->load_seg;
 257     rel_seg=oblk->rel_seg;
 258     load_start=(LPBYTE)((DWORD)load_seg<<4);
 259   } else {
 260     /* allocate environment block */
 261     env_seg=MZ_InitEnvironment(oldenv, filename);
 262
 263     /* allocate memory for the executable */
 264     TRACE("Allocating DOS memory (min=%ld, max=%ld)\n",min_size,max_size);
 265     avail=DOSMEM_Available();
 266     if (avail<min_size) {
 267       ERR("insufficient DOS memory\n");
 268       SetLastError(ERROR_NOT_ENOUGH_MEMORY);
 269       goto load_error;
 270     }
 271     if (avail>max_size) avail=max_size;
 272     psp_start=DOSMEM_GetBlock(avail,&DOSVM_psp);
 273     if (!psp_start) {
 274       ERR("error allocating DOS memory\n");
 275       SetLastError(ERROR_NOT_ENOUGH_MEMORY);
 276       goto load_error;
 277     }
 278     load_seg=DOSVM_psp+(old_com?0:PSP_SIZE);
 279     rel_seg=load_seg;
 280     load_start=psp_start+(PSP_SIZE<<4);
 281     MZ_CreatePSP(psp_start, env_seg, oldpsp_seg);
 282   }
 283
 284  /* load executable image */
 285  TRACE("loading DOS %s image, %08lx bytes\n",old_com?"COM":"EXE",image_size);
 286  SetFilePointer(hFile,image_start,NULL,FILE_BEGIN);
 287  if (!ReadFile(hFile,load_start,image_size,&len,NULL) || len != image_size) {
 288   SetLastError(ERROR_BAD_FORMAT);
 289   goto load_error;
 290  }
 291
 292  if (mz_header.e_crlc) {
 293   /* load relocation table */
 294   TRACE("loading DOS EXE relocation table, %d entries\n",mz_header.e_crlc);
 295   /* FIXME: is this too slow without read buffering? */
 296   SetFilePointer(hFile,mz_header.e_lfarlc,NULL,FILE_BEGIN);
 297   for (x=0; x<mz_header.e_crlc; x++) {
 298    if (!ReadFile(hFile,&reloc,sizeof(reloc),&len,NULL) || len != sizeof(reloc)) {
 299     SetLastError(ERROR_BAD_FORMAT);
 300     goto load_error;
 301    }
 302    *(WORD*)SEGPTR16(load_start,reloc)+=rel_seg;
 303   }
 304  }
 305
 306   if (!oblk) {
 307     init_cs = load_seg+mz_header.e_cs;
 308     init_ip = mz_header.e_ip;
 309     init_ss = load_seg+mz_header.e_ss;
 310     init_sp = mz_header.e_sp;
 311
 312     TRACE("entry point: %04x:%04x\n",init_cs,init_ip);
 313   }
 314
 315   if (alloc && !MZ_InitTask()) {
 316     SetLastError(ERROR_GEN_FAILURE);
 317     return FALSE;
 318   }
 319
 320   return TRUE;
 321
 322 load_error:
 323   DOSVM_psp = oldpsp_seg;
 324
 325   return FALSE;
 326 }
 327
 328 /***********************************************************************
 329  *              LoadDosExe (WINEDOS.@)
 330  */
 331 void WINAPI MZ_LoadImage( LPCSTR filename, HANDLE hFile )
 332 {
 333   if (MZ_DoLoadImage( hFile, filename, NULL )) MZ_Launch();
 334 }
 335
 336 /***********************************************************************
 337  *              MZ_Exec
 338  */
 339 BOOL WINAPI MZ_Exec( CONTEXT86 *context, LPCSTR filename, BYTE func, LPVOID paramblk )
 340 {
 341   /* this may only be called from existing DOS processes
 342    * (i.e. one DOS app spawning another) */
 343   /* FIXME: do we want to check binary type first, to check
 344    * whether it's a NE/PE executable? */
 345   HFILE hFile = CreateFileA( filename, GENERIC_READ, FILE_SHARE_READ,
 346                              NULL, OPEN_EXISTING, 0, 0);
 347   BOOL ret = FALSE;
 348   if (hFile == INVALID_HANDLE_VALUE) return FALSE;
 349   switch (func) {
 350   case 0: /* load and execute */
 351   case 1: /* load but don't execute */
 352     {
 353       /* save current process's return SS:SP now */
 354       LPBYTE psp_start = (LPBYTE)((DWORD)DOSVM_psp << 4);
 355       PDB16 *psp = (PDB16 *)psp_start;
 356       psp->saveStack = (DWORD)MAKESEGPTR(context->SegSs, LOWORD(context->Esp));
 357     }
 358     ret = MZ_DoLoadImage( hFile, filename, NULL );
 359     if (ret) {
 360       /* MZ_LoadImage created a new PSP and loaded new values into it,
 361        * let's work on the new values now */
 362       LPBYTE psp_start = (LPBYTE)((DWORD)DOSVM_psp << 4);
 363       ExecBlock *blk = (ExecBlock *)paramblk;
 364       LPBYTE cmdline = DOSMEM_MapRealToLinear(blk->cmdline);
 365
 366       /* First character contains the length of the command line. */
 367       MZ_FillPSP(psp_start, cmdline + 1, cmdline[0]);
 368
 369       /* the lame MS-DOS engineers decided that the return address should be in int22 */
 370       DOSVM_SetRMHandler(0x22, (FARPROC16)MAKESEGPTR(context->SegCs, LOWORD(context->Eip)));
 371       if (func) {
 372         /* don't execute, just return startup state */
 373         blk->init_cs = init_cs;
 374         blk->init_ip = init_ip;
 375         blk->init_ss = init_ss;
 376         blk->init_sp = init_sp;
 377       } else {
 378         /* execute by making us return to new process */
 379         context->SegCs = init_cs;
 380         context->Eip   = init_ip;
 381         context->SegSs = init_ss;
 382         context->Esp   = init_sp;
 383         context->SegDs = DOSVM_psp;
 384         context->SegEs = DOSVM_psp;
 385         context->Eax   = 0;
 386       }
 387     }
 388     break;
 389   case 3: /* load overlay */
 390     {
 391       OverlayBlock *blk = (OverlayBlock *)paramblk;
 392       ret = MZ_DoLoadImage( hFile, filename, blk );
 393     }
 394     break;
 395   default:
 396     FIXME("EXEC load type %d not implemented\n", func);
 397     SetLastError(ERROR_INVALID_FUNCTION);
 398     break;
 399   }
 400   CloseHandle(hFile);
 401   return ret;
 402 }
 403
 404 /***********************************************************************
 405  *              MZ_AllocDPMITask
 406  */
 407 void WINAPI MZ_AllocDPMITask( void )
 408 {
 409   MZ_InitMemory();
 410   MZ_InitTask();
 411 }
 412
 413 /***********************************************************************
 414  *              MZ_RunInThread
 415  */
 416 void WINAPI MZ_RunInThread( PAPCFUNC proc, ULONG_PTR arg )
 417 {
 418   if (loop_thread) {
 419     DOS_SPC spc;
 420     HANDLE event;
 421
 422     spc.proc = proc;
 423     spc.arg = arg;
 424     event = CreateEventA(NULL, TRUE, FALSE, NULL);
 425     PostThreadMessageA(loop_tid, WM_USER, event, (LPARAM)&spc);
 426     WaitForSingleObject(event, INFINITE);
 427     CloseHandle(event);
 428   } else
 429     proc(arg);
 430 }
 431
 432 static DWORD WINAPI MZ_DOSVM( LPVOID lpExtra )
 433 {
 434   CONTEXT context;
 435   DWORD ret;
 436
 437   dosvm_pid = getpid();
 438
 439   memset( &context, 0, sizeof(context) );
 440   context.SegCs  = init_cs;
 441   context.Eip    = init_ip;
 442   context.SegSs  = init_ss;
 443   context.Esp    = init_sp;
 444   context.SegDs  = DOSVM_psp;
 445   context.SegEs  = DOSVM_psp;
 446   context.EFlags = 0x00080000;  /* virtual interrupt flag */
 447   DOSVM_SetTimer(0x10000);
 448   ret = DOSVM_Enter( &context );
 449
 450   dosvm_pid = 0;
 451   return ret;
 452 }
 453
 454 static BOOL MZ_InitTask(void)
 455 {
 456   if (!DuplicateHandle(GetCurrentProcess(), GetCurrentThread(),
 457                        GetCurrentProcess(), &loop_thread,
 458                        0, FALSE, DUPLICATE_SAME_ACCESS))
 459     return FALSE;
 460   dosvm_thread = CreateThread(NULL, 0, MZ_DOSVM, NULL, CREATE_SUSPENDED, &dosvm_tid);
 461   if (!dosvm_thread) {
 462     CloseHandle(loop_thread);
 463     loop_thread = 0;
 464     return FALSE;
 465   }
 466   loop_tid = GetCurrentThreadId();
 467   return TRUE;
 468 }
 469
 470 static void MZ_Launch(void)
 471 {
 472   TDB *pTask = TASK_GetCurrent();
 473   BYTE *psp_start = PTR_REAL_TO_LIN( DOSVM_psp, 0 );
 474   LPSTR cmdline = GetCommandLineA();
 475   DWORD rv;
 476
 477   MZ_FillPSP(psp_start, cmdline, cmdline ? strlen(cmdline) : 0);
 478   pTask->flags |= TDBF_WINOLDAP;
 479
 480   _LeaveWin16Lock();
 481
 482   ResumeThread(dosvm_thread);
 483   rv = DOSVM_Loop(dosvm_thread);
 484
 485   CloseHandle(dosvm_thread);
 486   dosvm_thread = 0; dosvm_tid = 0;
 487   CloseHandle(loop_thread);
 488   loop_thread = 0; loop_tid = 0;
 489
 490   VGA_Clean();
 491   ExitThread(rv);
 492 }
 493
 494 /***********************************************************************
 495  *              MZ_Exit
 496  */
 497 void WINAPI MZ_Exit( CONTEXT86 *context, BOOL cs_psp, WORD retval )
 498 {
 499   if (DOSVM_psp) {
 500     WORD psp_seg = cs_psp ? context->SegCs : DOSVM_psp;
 501     LPBYTE psp_start = (LPBYTE)((DWORD)psp_seg << 4);
 502     PDB16 *psp = (PDB16 *)psp_start;
 503     WORD parpsp = psp->parentPSP; /* check for parent DOS process */
 504     if (parpsp) {
 505       /* retrieve parent's return address */
 506       FARPROC16 retaddr = DOSVM_GetRMHandler(0x22);
 507       /* restore interrupts */
 508       DOSVM_SetRMHandler(0x22, psp->savedint22);
 509       DOSVM_SetRMHandler(0x23, psp->savedint23);
 510       DOSVM_SetRMHandler(0x24, psp->savedint24);
 511       /* FIXME: deallocate file handles etc */
 512       /* free process's associated memory
 513        * FIXME: walk memory and deallocate all blocks owned by process */
 514       DOSMEM_FreeBlock(DOSMEM_MapRealToLinear(MAKELONG(0,psp->environment)));
 515       DOSMEM_FreeBlock(DOSMEM_MapRealToLinear(MAKELONG(0,DOSVM_psp)));
 516       /* switch to parent's PSP */
 517       DOSVM_psp = parpsp;
 518       psp_start = (LPBYTE)((DWORD)parpsp << 4);
 519       psp = (PDB16 *)psp_start;
 520       /* now return to parent */
 521       DOSVM_retval = retval;
 522       context->SegCs = SELECTOROF(retaddr);
 523       context->Eip   = OFFSETOF(retaddr);
 524       context->SegSs = SELECTOROF(psp->saveStack);
 525       context->Esp   = OFFSETOF(psp->saveStack);
 526       return;
 527     } else
 528       TRACE("killing DOS task\n");
 529   }
 530   ExitThread( retval );
 531 }
 532
 533
 534 /***********************************************************************
 535  *              MZ_Current
 536  */
 537 BOOL WINAPI MZ_Current( void )
 538 {
 539   return (dosvm_pid != 0); /* FIXME: do a better check */
 540 }
 541
 542 #else /* !MZ_SUPPORTED */
 543
 544 /***********************************************************************
 545  *              LoadDosExe (WINEDOS.@)
 546  */
 547 void WINAPI MZ_LoadImage( LPCSTR filename, HANDLE hFile )
 548 {
 549   WARN("DOS executables not supported on this platform\n");
 550   SetLastError(ERROR_BAD_FORMAT);
 551 }
 552
 553 /***********************************************************************
 554  *              MZ_Exec
 555  */
 556 BOOL WINAPI MZ_Exec( CONTEXT86 *context, LPCSTR filename, BYTE func, LPVOID paramblk )
 557 {
 558   /* can't happen */
 559   SetLastError(ERROR_BAD_FORMAT);
 560   return FALSE;
 561 }
 562
 563 /***********************************************************************
 564  *              MZ_AllocDPMITask
 565  */
 566 void WINAPI MZ_AllocDPMITask( void )
 567 {
 568     ERR("Actual real-mode calls not supported on this platform!\n");
 569 }
 570
 571 /***********************************************************************
 572  *              MZ_Exit
 573  */
 574 void WINAPI MZ_Exit( CONTEXT86 *context, BOOL cs_psp, WORD retval )
 575 {
 576   ExitThread( retval );
 577 }
 578
 579 /***********************************************************************
 580  *              MZ_Current
 581  */
 582 BOOL WINAPI MZ_Current( void )
 583 {
 584     return FALSE;
 585 }
 586
 587 #endif /* !MZ_SUPPORTED */