mono/mini/exceptions-amd64.c

   1 /*
   2  * exceptions-amd64.c: exception support for AMD64
   3  *
   4  * Authors:
   5  *   Dietmar Maurer (dietmar@ximian.com)
   6  *
   7  * (C) 2001 Ximian, Inc.
   8  * Copyright 2011 Xamarin, Inc (http://www.xamarin.com)
   9  */
  10
  11 #include <config.h>
  12
  13 #include <glib.h>
  14 #include <string.h>
  15
  16 #ifdef HAVE_SIGNAL_H
  17 #include <signal.h>
  18 #endif
  19 #ifdef HAVE_UCONTEXT_H
  20 #include <ucontext.h>
  21 #endif
  22
  23 #include <mono/arch/amd64/amd64-codegen.h>
  24 #include <mono/metadata/abi-details.h>
  25 #include <mono/metadata/appdomain.h>
  26 #include <mono/metadata/tabledefs.h>
  27 #include <mono/metadata/threads.h>
  28 #include <mono/metadata/threads-types.h>
  29 #include <mono/metadata/debug-helpers.h>
  30 #include <mono/metadata/exception.h>
  31 #include <mono/metadata/gc-internal.h>
  32 #include <mono/metadata/mono-debug.h>
  33 #include <mono/utils/mono-mmap.h>
  34
  35 #include "mini.h"
  36 #include "mini-amd64.h"
  37 #include "tasklets.h"
  38
  39 #define ALIGN_TO(val,align) (((val) + ((align) - 1)) & ~((align) - 1))
  40
  41 #ifdef TARGET_WIN32
  42 static MonoW32ExceptionHandler fpe_handler;
  43 static MonoW32ExceptionHandler ill_handler;
  44 static MonoW32ExceptionHandler segv_handler;
  45
  46 LPTOP_LEVEL_EXCEPTION_FILTER mono_old_win_toplevel_exception_filter;
  47 void *mono_win_vectored_exception_handle;
  48
  49 #define W32_SEH_HANDLE_EX(_ex) \
  50         if (_ex##_handler) _ex##_handler(0, ep, ctx)
  51
  52 static LONG CALLBACK seh_unhandled_exception_filter(EXCEPTION_POINTERS* ep)
  53 {
  54 #ifndef MONO_CROSS_COMPILE
  55         if (mono_old_win_toplevel_exception_filter) {
  56                 return (*mono_old_win_toplevel_exception_filter)(ep);
  57         }
  58 #endif
  59
  60         mono_handle_native_sigsegv (SIGSEGV, NULL, NULL);
  61
  62         return EXCEPTION_CONTINUE_SEARCH;
  63 }
  64
  65 /*
  66  * Unhandled Exception Filter
  67  * Top-level per-process exception handler.
  68  */
  69 static LONG CALLBACK seh_vectored_exception_handler(EXCEPTION_POINTERS* ep)
  70 {
  71         EXCEPTION_RECORD* er;
  72         CONTEXT* ctx;
  73         LONG res;
  74         MonoJitTlsData *jit_tls = mono_native_tls_get_value (mono_jit_tls_id);
  75
  76         /* If the thread is not managed by the runtime return early */
  77         if (!jit_tls)
  78                 return EXCEPTION_CONTINUE_SEARCH;
  79
  80         jit_tls->mono_win_chained_exception_needs_run = FALSE;
  81         res = EXCEPTION_CONTINUE_EXECUTION;
  82
  83         er = ep->ExceptionRecord;
  84         ctx = ep->ContextRecord;
  85
  86         switch (er->ExceptionCode) {
  87         case EXCEPTION_ACCESS_VIOLATION:
  88                 W32_SEH_HANDLE_EX(segv);
  89                 break;
  90         case EXCEPTION_ILLEGAL_INSTRUCTION:
  91                 W32_SEH_HANDLE_EX(ill);
  92                 break;
  93         case EXCEPTION_INT_DIVIDE_BY_ZERO:
  94         case EXCEPTION_INT_OVERFLOW:
  95         case EXCEPTION_FLT_DIVIDE_BY_ZERO:
  96         case EXCEPTION_FLT_OVERFLOW:
  97         case EXCEPTION_FLT_UNDERFLOW:
  98         case EXCEPTION_FLT_INEXACT_RESULT:
  99                 W32_SEH_HANDLE_EX(fpe);
 100                 break;
 101         default:
 102                 jit_tls->mono_win_chained_exception_needs_run = TRUE;
 103                 break;
 104         }
 105
 106         if (jit_tls->mono_win_chained_exception_needs_run) {
 107                 /* Don't copy context back if we chained exception
 108                 * as the handler may have modfied the EXCEPTION_POINTERS
 109                 * directly. We don't pass sigcontext to chained handlers.
 110                 * Return continue search so the UnhandledExceptionFilter
 111                 * can correctly chain the exception.
 112                 */
 113                 res = EXCEPTION_CONTINUE_SEARCH;
 114         }
 115
 116         return res;
 117 }
 118
 119 void win32_seh_init()
 120 {
 121         mono_old_win_toplevel_exception_filter = SetUnhandledExceptionFilter(seh_unhandled_exception_filter);
 122         mono_win_vectored_exception_handle = AddVectoredExceptionHandler (1, seh_vectored_exception_handler);
 123 }
 124
 125 void win32_seh_cleanup()
 126 {
 127         guint32 ret = 0;
 128
 129         if (mono_old_win_toplevel_exception_filter) SetUnhandledExceptionFilter(mono_old_win_toplevel_exception_filter);
 130
 131         ret = RemoveVectoredExceptionHandler (mono_win_vectored_exception_handle);
 132         g_assert (ret);
 133 }
 134
 135 void win32_seh_set_handler(int type, MonoW32ExceptionHandler handler)
 136 {
 137         switch (type) {
 138         case SIGFPE:
 139                 fpe_handler = handler;
 140                 break;
 141         case SIGILL:
 142                 ill_handler = handler;
 143                 break;
 144         case SIGSEGV:
 145                 segv_handler = handler;
 146                 break;
 147         default:
 148                 break;
 149         }
 150 }
 151
 152 #endif /* TARGET_WIN32 */
 153
 154 /*
 155  * mono_arch_get_restore_context:
 156  *
 157  * Returns a pointer to a method which restores a previously saved sigcontext.
 158  */
 159 gpointer
 160 mono_arch_get_restore_context (MonoTrampInfo **info, gboolean aot)
 161 {
 162         guint8 *start = NULL;
 163         guint8 *code;
 164         MonoJumpInfo *ji = NULL;
 165         GSList *unwind_ops = NULL;
 166
 167         /* restore_contect (MonoContext *ctx) */
 168
 169         start = code = mono_global_codeman_reserve (256);
 170
 171         amd64_mov_reg_reg (code, AMD64_R11, AMD64_ARG_REG1, 8);
 172
 173         /* Restore all registers except %rip and %r11 */
 174         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RAX, AMD64_R11,  MONO_STRUCT_OFFSET (MonoContext, rax), 8);
 175         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RCX, AMD64_R11,  MONO_STRUCT_OFFSET (MonoContext, rcx), 8);
 176         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RDX, AMD64_R11,  MONO_STRUCT_OFFSET (MonoContext, rdx), 8);
 177         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RBX, AMD64_R11,  MONO_STRUCT_OFFSET (MonoContext, rbx), 8);
 178         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RBP, AMD64_R11,  MONO_STRUCT_OFFSET (MonoContext, rbp), 8);
 179         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RSI, AMD64_R11,  MONO_STRUCT_OFFSET (MonoContext, rsi), 8);
 180         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RDI, AMD64_R11,  MONO_STRUCT_OFFSET (MonoContext, rdi), 8);
 181         //amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R8, AMD64_R11,  MONO_STRUCT_OFFSET (MonoContext, r8), 8);
 182         //amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R9, AMD64_R11,  MONO_STRUCT_OFFSET (MonoContext, r9), 8);
 183         //amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R10, AMD64_R11,  MONO_STRUCT_OFFSET (MonoContext, r10), 8);
 184         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R12, AMD64_R11,  MONO_STRUCT_OFFSET (MonoContext, r12), 8);
 185         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R13, AMD64_R11,  MONO_STRUCT_OFFSET (MonoContext, r13), 8);
 186         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R14, AMD64_R11,  MONO_STRUCT_OFFSET (MonoContext, r14), 8);
 187 #if !defined(__native_client_codegen__)
 188         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R15, AMD64_R11,  MONO_STRUCT_OFFSET (MonoContext, r15), 8);
 189 #endif
 190
 191         /*
 192          * The context resides on the stack, in the stack frame of the
 193          * caller of this function.  The stack pointer that we need to
 194          * restore is potentially many stack frames higher up, so the
 195          * distance between them can easily be more than the red zone
 196          * size.  Hence the stack pointer can be restored only after
 197          * we have finished loading everything from the context.
 198          */
 199         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R8, AMD64_R11,  MONO_STRUCT_OFFSET (MonoContext, rsp), 8);
 200         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R11, AMD64_R11,  MONO_STRUCT_OFFSET (MonoContext, rip), 8);
 201         amd64_mov_reg_reg (code, AMD64_RSP, AMD64_R8, 8);
 202
 203         /* jump to the saved IP */
 204         amd64_jump_reg (code, AMD64_R11);
 205
 206         nacl_global_codeman_validate(&start, 256, &code);
 207
 208         mono_arch_flush_icache (start, code - start);
 209         mono_profiler_code_buffer_new (start, code - start, MONO_PROFILER_CODE_BUFFER_EXCEPTION_HANDLING, NULL);
 210
 211         if (info)
 212                 *info = mono_tramp_info_create ("restore_context", start, code - start, ji, unwind_ops);
 213
 214         return start;
 215 }
 216
 217 /*
 218  * mono_arch_get_call_filter:
 219  *
 220  * Returns a pointer to a method which calls an exception filter. We
 221  * also use this function to call finally handlers (we pass NULL as
 222  * @exc object in this case).
 223  */
 224 gpointer
 225 mono_arch_get_call_filter (MonoTrampInfo **info, gboolean aot)
 226 {
 227         guint8 *start;
 228         int i;
 229         guint8 *code;
 230         guint32 pos;
 231         MonoJumpInfo *ji = NULL;
 232         GSList *unwind_ops = NULL;
 233         const guint kMaxCodeSize = NACL_SIZE (128, 256);
 234
 235         start = code = mono_global_codeman_reserve (kMaxCodeSize);
 236
 237         /* call_filter (MonoContext *ctx, unsigned long eip) */
 238         code = start;
 239
 240         /* Alloc new frame */
 241         amd64_push_reg (code, AMD64_RBP);
 242         amd64_mov_reg_reg (code, AMD64_RBP, AMD64_RSP, 8);
 243
 244         /* Save callee saved regs */
 245         pos = 0;
 246         for (i = 0; i < AMD64_NREG; ++i)
 247                 if (AMD64_IS_CALLEE_SAVED_REG (i)) {
 248                         amd64_push_reg (code, i);
 249                         pos += 8;
 250                 }
 251
 252         /* Save EBP */
 253         pos += 8;
 254         amd64_push_reg (code, AMD64_RBP);
 255
 256         /* Make stack misaligned, the call will make it aligned again */
 257         if (! (pos & 8))
 258                 amd64_alu_reg_imm (code, X86_SUB, AMD64_RSP, 8);
 259
 260         /* set new EBP */
 261         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RBP, AMD64_ARG_REG1, MONO_STRUCT_OFFSET (MonoContext, rbp), 8);
 262         /* load callee saved regs */
 263         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RBX, AMD64_ARG_REG1, MONO_STRUCT_OFFSET (MonoContext, rbx), 8);
 264         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R12, AMD64_ARG_REG1, MONO_STRUCT_OFFSET (MonoContext, r12), 8);
 265         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R13, AMD64_ARG_REG1, MONO_STRUCT_OFFSET (MonoContext, r13), 8);
 266         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R14, AMD64_ARG_REG1, MONO_STRUCT_OFFSET (MonoContext, r14), 8);
 267 #if !defined(__native_client_codegen__)
 268         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R15, AMD64_ARG_REG1, MONO_STRUCT_OFFSET (MonoContext, r15), 8);
 269 #endif
 270 #ifdef TARGET_WIN32
 271         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RDI, AMD64_ARG_REG1,  MONO_STRUCT_OFFSET (MonoContext, rdi), 8);
 272         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RSI, AMD64_ARG_REG1,  MONO_STRUCT_OFFSET (MonoContext, rsi), 8);
 273 #endif
 274
 275         /* call the handler */
 276         amd64_call_reg (code, AMD64_ARG_REG2);
 277
 278         if (! (pos & 8))
 279                 amd64_alu_reg_imm (code, X86_ADD, AMD64_RSP, 8);
 280
 281         /* restore RBP */
 282         amd64_pop_reg (code, AMD64_RBP);
 283
 284         /* Restore callee saved regs */
 285         for (i = AMD64_NREG; i >= 0; --i)
 286                 if (AMD64_IS_CALLEE_SAVED_REG (i))
 287                         amd64_pop_reg (code, i);
 288
 289         amd64_leave (code);
 290         amd64_ret (code);
 291
 292         g_assert ((code - start) < kMaxCodeSize);
 293
 294         nacl_global_codeman_validate(&start, kMaxCodeSize, &code);
 295
 296         mono_arch_flush_icache (start, code - start);
 297         mono_profiler_code_buffer_new (start, code - start, MONO_PROFILER_CODE_BUFFER_EXCEPTION_HANDLING, NULL);
 298
 299         if (info)
 300                 *info = mono_tramp_info_create ("call_filter", start, code - start, ji, unwind_ops);
 301
 302         return start;
 303 }
 304
 305 /*
 306  * The first few arguments are dummy, to force the other arguments to be passed on
 307  * the stack, this avoids overwriting the argument registers in the throw trampoline.
 308  */
 309 void
 310 mono_amd64_throw_exception (guint64 dummy1, guint64 dummy2, guint64 dummy3, guint64 dummy4,
 311                                                         guint64 dummy5, guint64 dummy6,
 312                                                         mgreg_t *regs, mgreg_t rip,
 313                                                         MonoObject *exc, gboolean rethrow)
 314 {
 315         MonoContext ctx;
 316
 317         ctx.rsp = regs [AMD64_RSP];
 318         ctx.rip = rip;
 319         ctx.rbx = regs [AMD64_RBX];
 320         ctx.rbp = regs [AMD64_RBP];
 321         ctx.r12 = regs [AMD64_R12];
 322         ctx.r13 = regs [AMD64_R13];
 323         ctx.r14 = regs [AMD64_R14];
 324         ctx.r15 = regs [AMD64_R15];
 325         ctx.rdi = regs [AMD64_RDI];
 326         ctx.rsi = regs [AMD64_RSI];
 327         ctx.rax = regs [AMD64_RAX];
 328         ctx.rcx = regs [AMD64_RCX];
 329         ctx.rdx = regs [AMD64_RDX];
 330
 331         if (mono_object_isinst (exc, mono_defaults.exception_class)) {
 332                 MonoException *mono_ex = (MonoException*)exc;
 333                 if (!rethrow) {
 334                         mono_ex->stack_trace = NULL;
 335                         mono_ex->trace_ips = NULL;
 336                 }
 337         }
 338
 339         /* adjust eip so that it point into the call instruction */
 340         ctx.rip -= 1;
 341
 342         mono_handle_exception (&ctx, exc);
 343         mono_restore_context (&ctx);
 344         g_assert_not_reached ();
 345 }
 346
 347 void
 348 mono_amd64_throw_corlib_exception (guint64 dummy1, guint64 dummy2, guint64 dummy3, guint64 dummy4,
 349                                                                    guint64 dummy5, guint64 dummy6,
 350                                                                    mgreg_t *regs, mgreg_t rip,
 351                                                                    guint32 ex_token_index, gint64 pc_offset)
 352 {
 353         guint32 ex_token = MONO_TOKEN_TYPE_DEF | ex_token_index;
 354         MonoException *ex;
 355
 356         ex = mono_exception_from_token (mono_defaults.exception_class->image, ex_token);
 357
 358         rip -= pc_offset;
 359
 360         /* Negate the ip adjustment done in mono_amd64_throw_exception () */
 361         rip += 1;
 362
 363         mono_amd64_throw_exception (dummy1, dummy2, dummy3, dummy4, dummy5, dummy6, regs, rip, (MonoObject*)ex, FALSE);
 364 }
 365
 366 static void
 367 mono_amd64_resume_unwind (guint64 dummy1, guint64 dummy2, guint64 dummy3, guint64 dummy4,
 368                                                   guint64 dummy5, guint64 dummy6,
 369                                                   mgreg_t *regs, mgreg_t rip,
 370                                                   guint32 dummy7, gint64 dummy8)
 371 {
 372         /* Only the register parameters are valid */
 373         MonoContext ctx;
 374
 375         ctx.rsp = regs [AMD64_RSP];
 376         ctx.rip = rip;
 377         ctx.rbx = regs [AMD64_RBX];
 378         ctx.rbp = regs [AMD64_RBP];
 379         ctx.r12 = regs [AMD64_R12];
 380         ctx.r13 = regs [AMD64_R13];
 381         ctx.r14 = regs [AMD64_R14];
 382         ctx.r15 = regs [AMD64_R15];
 383         ctx.rdi = regs [AMD64_RDI];
 384         ctx.rsi = regs [AMD64_RSI];
 385         ctx.rax = regs [AMD64_RAX];
 386         ctx.rcx = regs [AMD64_RCX];
 387         ctx.rdx = regs [AMD64_RDX];
 388
 389         mono_resume_unwind (&ctx);
 390 }
 391
 392 /*
 393  * get_throw_trampoline:
 394  *
 395  *  Generate a call to mono_amd64_throw_exception/
 396  * mono_amd64_throw_corlib_exception.
 397  */
 398 static gpointer
 399 get_throw_trampoline (MonoTrampInfo **info, gboolean rethrow, gboolean corlib, gboolean llvm_abs, gboolean resume_unwind, const char *tramp_name, gboolean aot)
 400 {
 401         guint8* start;
 402         guint8 *code;
 403         MonoJumpInfo *ji = NULL;
 404         GSList *unwind_ops = NULL;
 405         int i, stack_size, arg_offsets [16], regs_offset, dummy_stack_space;
 406         const guint kMaxCodeSize = NACL_SIZE (256, 512);
 407
 408 #ifdef TARGET_WIN32
 409         dummy_stack_space = 6 * sizeof(mgreg_t);        /* Windows expects stack space allocated for all 6 dummy args. */
 410 #else
 411         dummy_stack_space = 0;
 412 #endif
 413
 414         start = code = mono_global_codeman_reserve (kMaxCodeSize);
 415
 416         /* The stack is unaligned on entry */
 417         stack_size = 192 + 8 + dummy_stack_space;
 418
 419         code = start;
 420
 421         if (info)
 422                 unwind_ops = mono_arch_get_cie_program ();
 423
 424         /* Alloc frame */
 425         amd64_alu_reg_imm (code, X86_SUB, AMD64_RSP, stack_size);
 426         if (info)
 427                 mono_add_unwind_op_def_cfa_offset (unwind_ops, code, start, stack_size + 8);
 428
 429         /*
 430          * To hide linux/windows calling convention differences, we pass all arguments on
 431          * the stack by passing 6 dummy values in registers.
 432          */
 433
 434         arg_offsets [0] = dummy_stack_space + 0;
 435         arg_offsets [1] = dummy_stack_space + sizeof(mgreg_t);
 436         arg_offsets [2] = dummy_stack_space + sizeof(mgreg_t) * 2;
 437         arg_offsets [3] = dummy_stack_space + sizeof(mgreg_t) * 3;
 438         regs_offset = dummy_stack_space + sizeof(mgreg_t) * 4;
 439
 440         /* Save registers */
 441         for (i = 0; i < AMD64_NREG; ++i)
 442                 if (i != AMD64_RSP)
 443                         amd64_mov_membase_reg (code, AMD64_RSP, regs_offset + (i * sizeof(mgreg_t)), i, sizeof(mgreg_t));
 444         /* Save RSP */
 445         amd64_lea_membase (code, AMD64_RAX, AMD64_RSP, stack_size + sizeof(mgreg_t));
 446         amd64_mov_membase_reg (code, AMD64_RSP, regs_offset + (AMD64_RSP * sizeof(mgreg_t)), X86_EAX, sizeof(mgreg_t));
 447         /* Set arg1 == regs */
 448         amd64_lea_membase (code, AMD64_RAX, AMD64_RSP, regs_offset);
 449         amd64_mov_membase_reg (code, AMD64_RSP, arg_offsets [0], AMD64_RAX, sizeof(mgreg_t));
 450         /* Set arg2 == eip */
 451         if (llvm_abs)
 452                 amd64_alu_reg_reg (code, X86_XOR, AMD64_RAX, AMD64_RAX);
 453         else
 454                 amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RAX, AMD64_RSP, stack_size, sizeof(mgreg_t));
 455         amd64_mov_membase_reg (code, AMD64_RSP, arg_offsets [1], AMD64_RAX, sizeof(mgreg_t));
 456         /* Set arg3 == exc/ex_token_index */
 457         if (resume_unwind)
 458                 amd64_mov_membase_imm (code, AMD64_RSP, arg_offsets [2], 0, sizeof(mgreg_t));
 459         else
 460                 amd64_mov_membase_reg (code, AMD64_RSP, arg_offsets [2], AMD64_ARG_REG1, sizeof(mgreg_t));
 461         /* Set arg4 == rethrow/pc offset */
 462         if (resume_unwind) {
 463                 amd64_mov_membase_imm (code, AMD64_RSP, arg_offsets [3], 0, sizeof(mgreg_t));
 464         } else if (corlib) {
 465                 amd64_mov_membase_reg (code, AMD64_RSP, arg_offsets [3], AMD64_ARG_REG2, sizeof(mgreg_t));
 466                 if (llvm_abs)
 467                         /*
 468                          * The caller is LLVM code which passes the absolute address not a pc offset,
 469                          * so compensate by passing 0 as 'rip' and passing the negated abs address as
 470                          * the pc offset.
 471                          */
 472                         amd64_neg_membase (code, AMD64_RSP, arg_offsets [3]);
 473         } else {
 474                 amd64_mov_membase_imm (code, AMD64_RSP, arg_offsets [3], rethrow, sizeof(mgreg_t));
 475         }
 476
 477         if (aot) {
 478                 ji = mono_patch_info_list_prepend (ji, code - start, MONO_PATCH_INFO_JIT_ICALL_ADDR, corlib ? "mono_amd64_throw_corlib_exception" : "mono_amd64_throw_exception");
 479                 amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R11, AMD64_RIP, 0, 8);
 480         } else {
 481                 amd64_mov_reg_imm (code, AMD64_R11, resume_unwind ? ((gpointer)mono_amd64_resume_unwind) : (corlib ? (gpointer)mono_amd64_throw_corlib_exception : (gpointer)mono_amd64_throw_exception));
 482         }
 483         amd64_call_reg (code, AMD64_R11);
 484         amd64_breakpoint (code);
 485
 486         mono_arch_flush_icache (start, code - start);
 487
 488         g_assert ((code - start) < kMaxCodeSize);
 489
 490         nacl_global_codeman_validate(&start, kMaxCodeSize, &code);
 491         mono_profiler_code_buffer_new (start, code - start, MONO_PROFILER_CODE_BUFFER_EXCEPTION_HANDLING, NULL);
 492
 493         if (info)
 494                 *info = mono_tramp_info_create (tramp_name, start, code - start, ji, unwind_ops);
 495
 496         return start;
 497 }
 498
 499 /**
 500  * mono_arch_get_throw_exception:
 501  *
 502  * Returns a function pointer which can be used to raise
 503  * exceptions. The returned function has the following
 504  * signature: void (*func) (MonoException *exc);
 505  *
 506  */
 507 gpointer
 508 mono_arch_get_throw_exception (MonoTrampInfo **info, gboolean aot)
 509 {
 510         return get_throw_trampoline (info, FALSE, FALSE, FALSE, FALSE, "throw_exception", aot);
 511 }
 512
 513 gpointer
 514 mono_arch_get_rethrow_exception (MonoTrampInfo **info, gboolean aot)
 515 {
 516         return get_throw_trampoline (info, TRUE, FALSE, FALSE, FALSE, "rethrow_exception", aot);
 517 }
 518
 519 /**
 520  * mono_arch_get_throw_corlib_exception:
 521  *
 522  * Returns a function pointer which can be used to raise
 523  * corlib exceptions. The returned function has the following
 524  * signature: void (*func) (guint32 ex_token, guint32 offset);
 525  * Here, offset is the offset which needs to be substracted from the caller IP
 526  * to get the IP of the throw. Passing the offset has the advantage that it
 527  * needs no relocations in the caller.
 528  */
 529 gpointer
 530 mono_arch_get_throw_corlib_exception (MonoTrampInfo **info, gboolean aot)
 531 {
 532         return get_throw_trampoline (info, FALSE, TRUE, FALSE, FALSE, "throw_corlib_exception", aot);
 533 }
 534
 535 /*
 536  * mono_arch_find_jit_info:
 537  *
 538  * This function is used to gather information from @ctx, and store it in @frame_info.
 539  * It unwinds one stack frame, and stores the resulting context into @new_ctx. @lmf
 540  * is modified if needed.
 541  * Returns TRUE on success, FALSE otherwise.
 542  */
 543 gboolean
 544 mono_arch_find_jit_info (MonoDomain *domain, MonoJitTlsData *jit_tls,
 545                                                          MonoJitInfo *ji, MonoContext *ctx,
 546                                                          MonoContext *new_ctx, MonoLMF **lmf,
 547                                                          mgreg_t **save_locations,
 548                                                          StackFrameInfo *frame)
 549 {
 550         gpointer ip = MONO_CONTEXT_GET_IP (ctx);
 551
 552         memset (frame, 0, sizeof (StackFrameInfo));
 553         frame->ji = ji;
 554
 555         *new_ctx = *ctx;
 556
 557         if (ji != NULL) {
 558                 mgreg_t regs [MONO_MAX_IREGS + 1];
 559                 guint8 *cfa;
 560                 guint32 unwind_info_len;
 561                 guint8 *unwind_info;
 562                 guint8 *epilog = NULL;
 563
 564                 frame->type = FRAME_TYPE_MANAGED;
 565
 566                 unwind_info = mono_jinfo_get_unwind_info (ji, &unwind_info_len);
 567
 568                 frame->unwind_info = unwind_info;
 569                 frame->unwind_info_len = unwind_info_len;
 570
 571                 /*
 572                 printf ("%s %p %p\n", ji->d.method->name, ji->code_start, ip);
 573                 mono_print_unwind_info (unwind_info, unwind_info_len);
 574                 */
 575                 /* LLVM compiled code doesn't have this info */
 576                 if (ji->has_arch_eh_info)
 577                         epilog = (guint8*)ji->code_start + ji->code_size - mono_jinfo_get_epilog_size (ji);
 578
 579                 regs [AMD64_RAX] = new_ctx->rax;
 580                 regs [AMD64_RBX] = new_ctx->rbx;
 581                 regs [AMD64_RCX] = new_ctx->rcx;
 582                 regs [AMD64_RDX] = new_ctx->rdx;
 583                 regs [AMD64_RBP] = new_ctx->rbp;
 584                 regs [AMD64_RSP] = new_ctx->rsp;
 585                 regs [AMD64_RSI] = new_ctx->rsi;
 586                 regs [AMD64_RDI] = new_ctx->rdi;
 587                 regs [AMD64_RIP] = new_ctx->rip;
 588                 regs [AMD64_R12] = new_ctx->r12;
 589                 regs [AMD64_R13] = new_ctx->r13;
 590                 regs [AMD64_R14] = new_ctx->r14;
 591                 regs [AMD64_R15] = new_ctx->r15;
 592
 593                 mono_unwind_frame (unwind_info, unwind_info_len, ji->code_start,
 594                                                    (guint8*)ji->code_start + ji->code_size,
 595                                                    ip, epilog ? &epilog : NULL, regs, MONO_MAX_IREGS + 1,
 596                                                    save_locations, MONO_MAX_IREGS, &cfa);
 597
 598                 new_ctx->rax = regs [AMD64_RAX];
 599                 new_ctx->rbx = regs [AMD64_RBX];
 600                 new_ctx->rcx = regs [AMD64_RCX];
 601                 new_ctx->rdx = regs [AMD64_RDX];
 602                 new_ctx->rbp = regs [AMD64_RBP];
 603                 new_ctx->rsp = regs [AMD64_RSP];
 604                 new_ctx->rsi = regs [AMD64_RSI];
 605                 new_ctx->rdi = regs [AMD64_RDI];
 606                 new_ctx->rip = regs [AMD64_RIP];
 607                 new_ctx->r12 = regs [AMD64_R12];
 608                 new_ctx->r13 = regs [AMD64_R13];
 609                 new_ctx->r14 = regs [AMD64_R14];
 610                 new_ctx->r15 = regs [AMD64_R15];
 611
 612                 /* The CFA becomes the new SP value */
 613                 new_ctx->rsp = (mgreg_t)cfa;
 614
 615                 /* Adjust IP */
 616                 new_ctx->rip --;
 617
 618                 return TRUE;
 619         } else if (*lmf) {
 620                 guint64 rip;
 621
 622                 if (((guint64)(*lmf)->previous_lmf) & 2) {
 623                         /*
 624                          * This LMF entry is created by the soft debug code to mark transitions to
 625                          * managed code done during invokes.
 626                          */
 627                         MonoLMFExt *ext = (MonoLMFExt*)(*lmf);
 628
 629                         g_assert (ext->debugger_invoke);
 630
 631                         memcpy (new_ctx, &ext->ctx, sizeof (MonoContext));
 632
 633                         *lmf = (gpointer)(((guint64)(*lmf)->previous_lmf) & ~7);
 634
 635                         frame->type = FRAME_TYPE_DEBUGGER_INVOKE;
 636
 637                         return TRUE;
 638                 }
 639
 640                 if (((guint64)(*lmf)->previous_lmf) & 1) {
 641                         /* This LMF has the rip field set */
 642                         rip = (*lmf)->rip;
 643                 } else if ((*lmf)->rsp == 0) {
 644                         /* Top LMF entry */
 645                         return FALSE;
 646                 } else {
 647                         /*
 648                          * The rsp field is set just before the call which transitioned to native
 649                          * code. Obtain the rip from the stack.
 650                          */
 651                         rip = *(guint64*)((*lmf)->rsp - sizeof(mgreg_t));
 652                 }
 653
 654                 ji = mini_jit_info_table_find (domain, (gpointer)rip, NULL);
 655                 /*
 656                  * FIXME: ji == NULL can happen when a managed-to-native wrapper is interrupted
 657                  * in the soft debugger suspend code, since (*lmf)->rsp no longer points to the
 658                  * return address.
 659                  */
 660                 //g_assert (ji);
 661                 if (!ji)
 662                         return FALSE;
 663
 664                 /* Adjust IP */
 665                 rip --;
 666
 667                 frame->ji = ji;
 668                 frame->type = FRAME_TYPE_MANAGED_TO_NATIVE;
 669
 670                 new_ctx->rip = rip;
 671                 new_ctx->rbp = (*lmf)->rbp;
 672                 new_ctx->rsp = (*lmf)->rsp;
 673
 674                 if (((guint64)(*lmf)->previous_lmf) & 4) {
 675                         MonoLMFTramp *ext = (MonoLMFTramp*)(*lmf);
 676
 677                         /* Trampoline frame */
 678                         new_ctx->rbx = ext->regs [AMD64_RBX];
 679                         new_ctx->r12 = ext->regs [AMD64_R12];
 680                         new_ctx->r13 = ext->regs [AMD64_R13];
 681                         new_ctx->r14 = ext->regs [AMD64_R14];
 682                         new_ctx->r15 = ext->regs [AMD64_R15];
 683 #ifdef TARGET_WIN32
 684                         new_ctx->rdi = ext->regs [AMD64_RDI];
 685                         new_ctx->rsi = ext->regs [AMD64_RSI];
 686 #endif
 687                 } else {
 688                         /*
 689                          * The registers saved in the LMF will be restored using the normal unwind info,
 690                          * when the wrapper frame is processed.
 691                          */
 692                         new_ctx->rbx = 0;
 693                         new_ctx->r12 = 0;
 694                         new_ctx->r13 = 0;
 695                         new_ctx->r14 = 0;
 696                         new_ctx->r15 = 0;
 697 #ifdef TARGET_WIN32
 698                         new_ctx->rdi = 0;
 699                         new_ctx->rsi = 0;
 700 #endif
 701                 }
 702
 703                 *lmf = (gpointer)(((guint64)(*lmf)->previous_lmf) & ~7);
 704
 705                 return TRUE;
 706         }
 707
 708         return FALSE;
 709 }
 710
 711 /*
 712  * handle_exception:
 713  *
 714  *   Called by resuming from a signal handler.
 715  */
 716 static void
 717 handle_signal_exception (gpointer obj)
 718 {
 719         MonoJitTlsData *jit_tls = mono_native_tls_get_value (mono_jit_tls_id);
 720         MonoContext ctx;
 721
 722         memcpy (&ctx, &jit_tls->ex_ctx, sizeof (MonoContext));
 723
 724         mono_handle_exception (&ctx, obj);
 725
 726         mono_restore_context (&ctx);
 727 }
 728
 729 void
 730 mono_arch_setup_async_callback (MonoContext *ctx, void (*async_cb)(void *fun), gpointer user_data)
 731 {
 732         guint64 sp = ctx->rsp;
 733
 734         ctx->rdi = (guint64)user_data;
 735
 736         /* Allocate a stack frame below the red zone */
 737         sp -= 128;
 738         /* The stack should be unaligned */
 739         if ((sp % 16) == 0)
 740                 sp -= 8;
 741 #ifdef __linux__
 742         /* Preserve the call chain to prevent crashes in the libgcc unwinder (#15969) */
 743         *(guint64*)sp = ctx->rip;
 744 #endif
 745         ctx->rsp = sp;
 746         ctx->rip = (guint64)async_cb;
 747 }
 748
 749 /**
 750  * mono_arch_handle_exception:
 751  *
 752  * @ctx: saved processor state
 753  * @obj: the exception object
 754  */
 755 gboolean
 756 mono_arch_handle_exception (void *sigctx, gpointer obj)
 757 {
 758 #if defined(MONO_ARCH_USE_SIGACTION)
 759         MonoContext mctx;
 760
 761         /*
 762          * Handling the exception in the signal handler is problematic, since the original
 763          * signal is disabled, and we could run arbitrary code though the debugger. So
 764          * resume into the normal stack and do most work there if possible.
 765          */
 766         MonoJitTlsData *jit_tls = mono_native_tls_get_value (mono_jit_tls_id);
 767
 768         /* Pass the ctx parameter in TLS */
 769         mono_sigctx_to_monoctx (sigctx, &jit_tls->ex_ctx);
 770
 771         mctx = jit_tls->ex_ctx;
 772         mono_arch_setup_async_callback (&mctx, handle_signal_exception, obj);
 773         mono_monoctx_to_sigctx (&mctx, sigctx);
 774
 775         return TRUE;
 776 #else
 777         MonoContext mctx;
 778
 779         mono_sigctx_to_monoctx (sigctx, &mctx);
 780
 781         mono_handle_exception (&mctx, obj);
 782
 783         mono_monoctx_to_sigctx (&mctx, sigctx);
 784
 785         return TRUE;
 786 #endif
 787 }
 788
 789 gpointer
 790 mono_arch_ip_from_context (void *sigctx)
 791 {
 792 #if defined(MONO_ARCH_USE_SIGACTION)
 793         ucontext_t *ctx = (ucontext_t*)sigctx;
 794
 795         return (gpointer)UCONTEXT_REG_RIP (ctx);
 796 #elif defined(HOST_WIN32)
 797         return ((CONTEXT*)sigctx)->Rip;
 798 #else
 799         MonoContext *ctx = sigctx;
 800         return (gpointer)ctx->rip;
 801 #endif
 802 }
 803
 804 static void
 805 restore_soft_guard_pages (void)
 806 {
 807         MonoJitTlsData *jit_tls = mono_native_tls_get_value (mono_jit_tls_id);
 808         if (jit_tls->stack_ovf_guard_base)
 809                 mono_mprotect (jit_tls->stack_ovf_guard_base, jit_tls->stack_ovf_guard_size, MONO_MMAP_NONE);
 810 }
 811
 812 /*
 813  * this function modifies mctx so that when it is restored, it
 814  * won't execcute starting at mctx.eip, but in a function that
 815  * will restore the protection on the soft-guard pages and return back to
 816  * continue at mctx.eip.
 817  */
 818 static void
 819 prepare_for_guard_pages (MonoContext *mctx)
 820 {
 821         gpointer *sp;
 822         sp = (gpointer)(mctx->rsp);
 823         sp -= 1;
 824         /* the return addr */
 825         sp [0] = (gpointer)(mctx->rip);
 826         mctx->rip = (guint64)restore_soft_guard_pages;
 827         mctx->rsp = (guint64)sp;
 828 }
 829
 830 static void
 831 altstack_handle_and_restore (MonoContext *ctx, gpointer obj, gboolean stack_ovf)
 832 {
 833         MonoContext mctx;
 834
 835         mctx = *ctx;
 836
 837         mono_handle_exception (&mctx, obj);
 838         if (stack_ovf)
 839                 prepare_for_guard_pages (&mctx);
 840         mono_restore_context (&mctx);
 841 }
 842
 843 void
 844 mono_arch_handle_altstack_exception (void *sigctx, MONO_SIG_HANDLER_INFO_TYPE *siginfo, gpointer fault_addr, gboolean stack_ovf)
 845 {
 846 #if defined(MONO_ARCH_USE_SIGACTION)
 847         MonoException *exc = NULL;
 848         MonoJitInfo *ji = mini_jit_info_table_find (mono_domain_get (), (gpointer)UCONTEXT_REG_RIP (sigctx), NULL);
 849         gpointer *sp;
 850         int frame_size;
 851         MonoContext *copied_ctx;
 852
 853         if (stack_ovf)
 854                 exc = mono_domain_get ()->stack_overflow_ex;
 855         if (!ji)
 856                 mono_handle_native_sigsegv (SIGSEGV, sigctx, siginfo);
 857
 858         /* setup a call frame on the real stack so that control is returned there
 859          * and exception handling can continue.
 860          * The frame looks like:
 861          *   ucontext struct
 862          *   ...
 863          *   return ip
 864          * 128 is the size of the red zone
 865          */
 866         frame_size = sizeof (MonoContext) + sizeof (gpointer) * 4 + 128;
 867         frame_size += 15;
 868         frame_size &= ~15;
 869         sp = (gpointer)(UCONTEXT_REG_RSP (sigctx) & ~15);
 870         sp = (gpointer)((char*)sp - frame_size);
 871         copied_ctx = (MonoContext*)(sp + 4);
 872         /* the arguments must be aligned */
 873         sp [-1] = (gpointer)UCONTEXT_REG_RIP (sigctx);
 874         mono_sigctx_to_monoctx (sigctx, copied_ctx);
 875         /* at the return form the signal handler execution starts in altstack_handle_and_restore() */
 876         UCONTEXT_REG_RIP (sigctx) = (unsigned long)altstack_handle_and_restore;
 877         UCONTEXT_REG_RSP (sigctx) = (unsigned long)(sp - 1);
 878         UCONTEXT_REG_RDI (sigctx) = (unsigned long)(copied_ctx);
 879         UCONTEXT_REG_RSI (sigctx) = (guint64)exc;
 880         UCONTEXT_REG_RDX (sigctx) = stack_ovf;
 881 #endif
 882 }
 883
 884 guint64
 885 mono_amd64_get_original_ip (void)
 886 {
 887         MonoLMF *lmf = mono_get_lmf ();
 888
 889         g_assert (lmf);
 890
 891         /* Reset the change to previous_lmf */
 892         lmf->previous_lmf = (gpointer)((guint64)lmf->previous_lmf & ~1);
 893
 894         return lmf->rip;
 895 }
 896
 897 gpointer
 898 mono_arch_get_throw_pending_exception (MonoTrampInfo **info, gboolean aot)
 899 {
 900         guint8 *code, *start;
 901         guint8 *br[1];
 902         gpointer throw_trampoline;
 903         MonoJumpInfo *ji = NULL;
 904         GSList *unwind_ops = NULL;
 905         const guint kMaxCodeSize = NACL_SIZE (128, 256);
 906
 907         start = code = mono_global_codeman_reserve (kMaxCodeSize);
 908
 909         /* We are in the frame of a managed method after a call */
 910         /*
 911          * We would like to throw the pending exception in such a way that it looks to
 912          * be thrown from the managed method.
 913          */
 914
 915         /* Save registers which might contain the return value of the call */
 916         amd64_push_reg (code, AMD64_RAX);
 917         amd64_push_reg (code, AMD64_RDX);
 918
 919         amd64_alu_reg_imm (code, X86_SUB, AMD64_RSP, 8);
 920         amd64_movsd_membase_reg (code, AMD64_RSP, 0, AMD64_XMM0);
 921
 922         /* Align stack */
 923         amd64_alu_reg_imm (code, X86_SUB, AMD64_RSP, 8);
 924
 925         /* Obtain the pending exception */
 926         if (aot) {
 927                 ji = mono_patch_info_list_prepend (ji, code - start, MONO_PATCH_INFO_JIT_ICALL_ADDR, "mono_thread_get_and_clear_pending_exception");
 928                 amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R11, AMD64_RIP, 0, 8);
 929         } else {
 930                 amd64_mov_reg_imm (code, AMD64_R11, mono_thread_get_and_clear_pending_exception);
 931         }
 932         amd64_call_reg (code, AMD64_R11);
 933
 934         /* Check if it is NULL, and branch */
 935         amd64_alu_reg_imm (code, X86_CMP, AMD64_RAX, 0);
 936         br[0] = code; x86_branch8 (code, X86_CC_EQ, 0, FALSE);
 937
 938         /* exc != NULL branch */
 939
 940         /* Save the exc on the stack */
 941         amd64_push_reg (code, AMD64_RAX);
 942         /* Align stack */
 943         amd64_alu_reg_imm (code, X86_SUB, AMD64_RSP, 8);
 944
 945         /* Obtain the original ip and clear the flag in previous_lmf */
 946         if (aot) {
 947                 ji = mono_patch_info_list_prepend (ji, code - start, MONO_PATCH_INFO_JIT_ICALL_ADDR, "mono_amd64_get_original_ip");
 948                 amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R11, AMD64_RIP, 0, 8);
 949         } else {
 950                 amd64_mov_reg_imm (code, AMD64_R11, mono_amd64_get_original_ip);
 951         }
 952         amd64_call_reg (code, AMD64_R11);
 953
 954         /* Load exc */
 955         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R11, AMD64_RSP, 8, 8);
 956
 957         /* Pop saved stuff from the stack */
 958         amd64_alu_reg_imm (code, X86_ADD, AMD64_RSP, 6 * 8);
 959
 960         /* Setup arguments for the throw trampoline */
 961         /* Exception */
 962         amd64_mov_reg_reg (code, AMD64_ARG_REG1, AMD64_R11, 8);
 963         /* The trampoline expects the caller ip to be pushed on the stack */
 964         amd64_push_reg (code, AMD64_RAX);
 965
 966         /* Call the throw trampoline */
 967         if (aot) {
 968                 ji = mono_patch_info_list_prepend (ji, code - start, MONO_PATCH_INFO_JIT_ICALL_ADDR, "mono_throw_exception");
 969                 amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R11, AMD64_RIP, 0, 8);
 970         } else {
 971                 throw_trampoline = mono_get_throw_exception ();
 972                 amd64_mov_reg_imm (code, AMD64_R11, throw_trampoline);
 973         }
 974         /* We use a jump instead of a call so we can push the original ip on the stack */
 975         amd64_jump_reg (code, AMD64_R11);
 976
 977         /* ex == NULL branch */
 978         mono_amd64_patch (br [0], code);
 979
 980         /* Obtain the original ip and clear the flag in previous_lmf */
 981         if (aot) {
 982                 ji = mono_patch_info_list_prepend (ji, code - start, MONO_PATCH_INFO_JIT_ICALL_ADDR, "mono_amd64_get_original_ip");
 983                 amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R11, AMD64_RIP, 0, 8);
 984         } else {
 985                 amd64_mov_reg_imm (code, AMD64_R11, mono_amd64_get_original_ip);
 986         }
 987         amd64_call_reg (code, AMD64_R11);
 988         amd64_mov_reg_reg (code, AMD64_R11, AMD64_RAX, 8);
 989
 990         /* Restore registers */
 991         amd64_alu_reg_imm (code, X86_ADD, AMD64_RSP, 8);
 992         amd64_movsd_reg_membase (code, AMD64_XMM0, AMD64_RSP, 0);
 993         amd64_alu_reg_imm (code, X86_ADD, AMD64_RSP, 8);
 994         amd64_pop_reg (code, AMD64_RDX);
 995         amd64_pop_reg (code, AMD64_RAX);
 996
 997         /* Return to original code */
 998         amd64_jump_reg (code, AMD64_R11);
 999
1000         g_assert ((code - start) < kMaxCodeSize);
1001
1002         nacl_global_codeman_validate(&start, kMaxCodeSize, &code);
1003         mono_arch_flush_icache (start, code - start);
1004         mono_profiler_code_buffer_new (start, code - start, MONO_PROFILER_CODE_BUFFER_EXCEPTION_HANDLING, NULL);
1005
1006         if (info)
1007                 *info = mono_tramp_info_create ("throw_pending_exception", start, code - start, ji, unwind_ops);
1008
1009         return start;
1010 }
1011
1012 static gpointer throw_pending_exception;
1013
1014 /*
1015  * Called when a thread receives an async exception while executing unmanaged code.
1016  * Instead of checking for this exception in the managed-to-native wrapper, we hijack
1017  * the return address on the stack to point to a helper routine which throws the
1018  * exception.
1019  */
1020 void
1021 mono_arch_notify_pending_exc (MonoThreadInfo *info)
1022 {
1023         MonoLMF *lmf = mono_get_lmf ();
1024
1025         if (!info) {
1026                 lmf = mono_get_lmf ();
1027         } else {
1028                 g_assert (mono_thread_info_get_suspend_state (info)->valid);
1029                 lmf = mono_thread_info_get_suspend_state (info)->unwind_data [MONO_UNWIND_DATA_LMF];
1030         }
1031
1032         if (!lmf)
1033                 /* Not yet started */
1034                 return;
1035
1036         if (lmf->rsp == 0)
1037                 /* Initial LMF */
1038                 return;
1039
1040         if ((guint64)lmf->previous_lmf & 1)
1041                 /* Already hijacked or trampoline LMF entry */
1042                 return;
1043
1044         /* lmf->rsp is set just before making the call which transitions to unmanaged code */
1045         lmf->rip = *(guint64*)(lmf->rsp - 8);
1046         /* Signal that lmf->rip is set */
1047         lmf->previous_lmf = (gpointer)((guint64)lmf->previous_lmf | 1);
1048
1049         *(gpointer*)(lmf->rsp - 8) = throw_pending_exception;
1050 }
1051
1052 GSList*
1053 mono_amd64_get_exception_trampolines (gboolean aot)
1054 {
1055         MonoTrampInfo *info;
1056         GSList *tramps = NULL;
1057
1058         mono_arch_get_throw_pending_exception (&info, aot);
1059         tramps = g_slist_prepend (tramps, info);
1060
1061         /* LLVM needs different throw trampolines */
1062         get_throw_trampoline (&info, FALSE, TRUE, FALSE, FALSE, "llvm_throw_corlib_exception_trampoline", aot);
1063         tramps = g_slist_prepend (tramps, info);
1064
1065         get_throw_trampoline (&info, FALSE, TRUE, TRUE, FALSE, "llvm_throw_corlib_exception_abs_trampoline", aot);
1066         tramps = g_slist_prepend (tramps, info);
1067
1068         get_throw_trampoline (&info, FALSE, TRUE, TRUE, TRUE, "llvm_resume_unwind_trampoline", FALSE);
1069         tramps = g_slist_prepend (tramps, info);
1070
1071         return tramps;
1072 }
1073
1074 void
1075 mono_arch_exceptions_init (void)
1076 {
1077         GSList *tramps, *l;
1078         gpointer tramp;
1079
1080         if (mono_aot_only) {
1081                 throw_pending_exception = mono_aot_get_trampoline ("throw_pending_exception");
1082                 tramp = mono_aot_get_trampoline ("llvm_throw_corlib_exception_trampoline");
1083                 mono_register_jit_icall (tramp, "llvm_throw_corlib_exception_trampoline", NULL, TRUE);
1084                 tramp = mono_aot_get_trampoline ("llvm_throw_corlib_exception_abs_trampoline");
1085                 mono_register_jit_icall (tramp, "llvm_throw_corlib_exception_abs_trampoline", NULL, TRUE);
1086                 tramp = mono_aot_get_trampoline ("llvm_resume_unwind_trampoline");
1087                 mono_register_jit_icall (tramp, "llvm_resume_unwind_trampoline", NULL, TRUE);
1088         } else {
1089                 /* Call this to avoid initialization races */
1090                 throw_pending_exception = mono_arch_get_throw_pending_exception (NULL, FALSE);
1091
1092                 tramps = mono_amd64_get_exception_trampolines (FALSE);
1093                 for (l = tramps; l; l = l->next) {
1094                         MonoTrampInfo *info = l->data;
1095
1096                         mono_register_jit_icall (info->code, g_strdup (info->name), NULL, TRUE);
1097                         mono_tramp_info_register (info);
1098                 }
1099                 g_slist_free (tramps);
1100         }
1101 }
1102
1103 #ifdef TARGET_WIN32
1104
1105 /*
1106  * The mono_arch_unwindinfo* methods are used to build and add
1107  * function table info for each emitted method from mono.  On Winx64
1108  * the seh handler will not be called if the mono methods are not
1109  * added to the function table.
1110  *
1111  * We should not need to add non-volatile register info to the
1112  * table since mono stores that info elsewhere. (Except for the register
1113  * used for the fp.)
1114  */
1115
1116 #define MONO_MAX_UNWIND_CODES 22
1117
1118 typedef union _UNWIND_CODE {
1119     struct {
1120         guchar CodeOffset;
1121         guchar UnwindOp : 4;
1122         guchar OpInfo   : 4;
1123     };
1124     gushort FrameOffset;
1125 } UNWIND_CODE, *PUNWIND_CODE;
1126
1127 typedef struct _UNWIND_INFO {
1128         guchar Version       : 3;
1129         guchar Flags         : 5;
1130         guchar SizeOfProlog;
1131         guchar CountOfCodes;
1132         guchar FrameRegister : 4;
1133         guchar FrameOffset   : 4;
1134         /* custom size for mono allowing for mono allowing for*/
1135         /*UWOP_PUSH_NONVOL ebp offset = 21*/
1136         /*UWOP_ALLOC_LARGE : requires 2 or 3 offset = 20*/
1137         /*UWOP_SET_FPREG : requires 2 offset = 17*/
1138         /*UWOP_PUSH_NONVOL offset = 15-0*/
1139         UNWIND_CODE UnwindCode[MONO_MAX_UNWIND_CODES];
1140
1141 /*      UNWIND_CODE MoreUnwindCode[((CountOfCodes + 1) & ~1) - 1];
1142  *      union {
1143  *          OPTIONAL ULONG ExceptionHandler;
1144  *          OPTIONAL ULONG FunctionEntry;
1145  *      };
1146  *      OPTIONAL ULONG ExceptionData[]; */
1147 } UNWIND_INFO, *PUNWIND_INFO;
1148
1149 typedef struct
1150 {
1151         RUNTIME_FUNCTION runtimeFunction;
1152         UNWIND_INFO unwindInfo;
1153 } MonoUnwindInfo, *PMonoUnwindInfo;
1154
1155 static void
1156 mono_arch_unwindinfo_create (gpointer* monoui)
1157 {
1158         PMonoUnwindInfo newunwindinfo;
1159         *monoui = newunwindinfo = g_new0 (MonoUnwindInfo, 1);
1160         newunwindinfo->unwindInfo.Version = 1;
1161 }
1162
1163 void
1164 mono_arch_unwindinfo_add_push_nonvol (gpointer* monoui, gpointer codebegin, gpointer nextip, guchar reg )
1165 {
1166         PMonoUnwindInfo unwindinfo;
1167         PUNWIND_CODE unwindcode;
1168         guchar codeindex;
1169         if (!*monoui)
1170                 mono_arch_unwindinfo_create (monoui);
1171
1172         unwindinfo = (MonoUnwindInfo*)*monoui;
1173
1174         if (unwindinfo->unwindInfo.CountOfCodes >= MONO_MAX_UNWIND_CODES)
1175                 g_error ("Larger allocation needed for the unwind information.");
1176
1177         codeindex = MONO_MAX_UNWIND_CODES - (++unwindinfo->unwindInfo.CountOfCodes);
1178         unwindcode = &unwindinfo->unwindInfo.UnwindCode[codeindex];
1179         unwindcode->UnwindOp = 0; /*UWOP_PUSH_NONVOL*/
1180         unwindcode->CodeOffset = (((guchar*)nextip)-((guchar*)codebegin));
1181         unwindcode->OpInfo = reg;
1182
1183         if (unwindinfo->unwindInfo.SizeOfProlog >= unwindcode->CodeOffset)
1184                 g_error ("Adding unwind info in wrong order.");
1185
1186         unwindinfo->unwindInfo.SizeOfProlog = unwindcode->CodeOffset;
1187 }
1188
1189 void
1190 mono_arch_unwindinfo_add_set_fpreg (gpointer* monoui, gpointer codebegin, gpointer nextip, guchar reg )
1191 {
1192         PMonoUnwindInfo unwindinfo;
1193         PUNWIND_CODE unwindcode;
1194         guchar codeindex;
1195         if (!*monoui)
1196                 mono_arch_unwindinfo_create (monoui);
1197
1198         unwindinfo = (MonoUnwindInfo*)*monoui;
1199
1200         if (unwindinfo->unwindInfo.CountOfCodes + 1 >= MONO_MAX_UNWIND_CODES)
1201                 g_error ("Larger allocation needed for the unwind information.");
1202
1203         codeindex = MONO_MAX_UNWIND_CODES - (unwindinfo->unwindInfo.CountOfCodes += 2);
1204         unwindcode = &unwindinfo->unwindInfo.UnwindCode[codeindex];
1205         unwindcode->FrameOffset = 0; /*Assuming no frame pointer offset for mono*/
1206         unwindcode++;
1207         unwindcode->UnwindOp = 3; /*UWOP_SET_FPREG*/
1208         unwindcode->CodeOffset = (((guchar*)nextip)-((guchar*)codebegin));
1209         unwindcode->OpInfo = reg;
1210
1211         unwindinfo->unwindInfo.FrameRegister = reg;
1212
1213         if (unwindinfo->unwindInfo.SizeOfProlog >= unwindcode->CodeOffset)
1214                 g_error ("Adding unwind info in wrong order.");
1215
1216         unwindinfo->unwindInfo.SizeOfProlog = unwindcode->CodeOffset;
1217 }
1218
1219 void
1220 mono_arch_unwindinfo_add_alloc_stack (gpointer* monoui, gpointer codebegin, gpointer nextip, guint size )
1221 {
1222         PMonoUnwindInfo unwindinfo;
1223         PUNWIND_CODE unwindcode;
1224         guchar codeindex;
1225         guchar codesneeded;
1226         if (!*monoui)
1227                 mono_arch_unwindinfo_create (monoui);
1228
1229         unwindinfo = (MonoUnwindInfo*)*monoui;
1230
1231         if (size < 0x8)
1232                 g_error ("Stack allocation must be equal to or greater than 0x8.");
1233
1234         if (size <= 0x80)
1235                 codesneeded = 1;
1236         else if (size <= 0x7FFF8)
1237                 codesneeded = 2;
1238         else
1239                 codesneeded = 3;
1240
1241         if (unwindinfo->unwindInfo.CountOfCodes + codesneeded > MONO_MAX_UNWIND_CODES)
1242                 g_error ("Larger allocation needed for the unwind information.");
1243
1244         codeindex = MONO_MAX_UNWIND_CODES - (unwindinfo->unwindInfo.CountOfCodes += codesneeded);
1245         unwindcode = &unwindinfo->unwindInfo.UnwindCode[codeindex];
1246
1247         if (codesneeded == 1) {
1248                 /*The size of the allocation is
1249                   (the number in the OpInfo member) times 8 plus 8*/
1250                 unwindcode->OpInfo = (size - 8)/8;
1251                 unwindcode->UnwindOp = 2; /*UWOP_ALLOC_SMALL*/
1252         }
1253         else {
1254                 if (codesneeded == 3) {
1255                         /*the unscaled size of the allocation is recorded
1256                           in the next two slots in little-endian format*/
1257                         *((unsigned int*)(&unwindcode->FrameOffset)) = size;
1258                         unwindcode += 2;
1259                         unwindcode->OpInfo = 1;
1260                 }
1261                 else {
1262                         /*the size of the allocation divided by 8
1263                           is recorded in the next slot*/
1264                         unwindcode->FrameOffset = size/8;
1265                         unwindcode++;
1266                         unwindcode->OpInfo = 0;
1267
1268                 }
1269                 unwindcode->UnwindOp = 1; /*UWOP_ALLOC_LARGE*/
1270         }
1271
1272         unwindcode->CodeOffset = (((guchar*)nextip)-((guchar*)codebegin));
1273
1274         if (unwindinfo->unwindInfo.SizeOfProlog >= unwindcode->CodeOffset)
1275                 g_error ("Adding unwind info in wrong order.");
1276
1277         unwindinfo->unwindInfo.SizeOfProlog = unwindcode->CodeOffset;
1278 }
1279
1280 guint
1281 mono_arch_unwindinfo_get_size (gpointer monoui)
1282 {
1283         PMonoUnwindInfo unwindinfo;
1284         if (!monoui)
1285                 return 0;
1286
1287         unwindinfo = (MonoUnwindInfo*)monoui;
1288         return (8 + sizeof (MonoUnwindInfo)) -
1289                 (sizeof (UNWIND_CODE) * (MONO_MAX_UNWIND_CODES - unwindinfo->unwindInfo.CountOfCodes));
1290 }
1291
1292 static PRUNTIME_FUNCTION
1293 MONO_GET_RUNTIME_FUNCTION_CALLBACK ( DWORD64 ControlPc, IN PVOID Context )
1294 {
1295         MonoJitInfo *ji;
1296         guint64 pos;
1297         PMonoUnwindInfo targetinfo;
1298         MonoDomain *domain = mono_domain_get ();
1299
1300         ji = mini_jit_info_table_find (domain, (char*)ControlPc, NULL);
1301         if (!ji)
1302                 return 0;
1303
1304         pos = (guint64)(((char*)ji->code_start) + ji->code_size);
1305
1306         targetinfo = (PMonoUnwindInfo)ALIGN_TO (pos, 8);
1307
1308         targetinfo->runtimeFunction.UnwindData = ((DWORD64)&targetinfo->unwindInfo) - ((DWORD64)Context);
1309
1310         return &targetinfo->runtimeFunction;
1311 }
1312
1313 void
1314 mono_arch_unwindinfo_install_unwind_info (gpointer* monoui, gpointer code, guint code_size)
1315 {
1316         PMonoUnwindInfo unwindinfo, targetinfo;
1317         guchar codecount;
1318         guint64 targetlocation;
1319         if (!*monoui)
1320                 return;
1321
1322         unwindinfo = (MonoUnwindInfo*)*monoui;
1323         targetlocation = (guint64)&(((guchar*)code)[code_size]);
1324         targetinfo = (PMonoUnwindInfo) ALIGN_TO(targetlocation, 8);
1325
1326         unwindinfo->runtimeFunction.EndAddress = code_size;
1327         unwindinfo->runtimeFunction.UnwindData = ((guchar*)&targetinfo->unwindInfo) - ((guchar*)code);
1328
1329         memcpy (targetinfo, unwindinfo, sizeof (MonoUnwindInfo) - (sizeof (UNWIND_CODE) * MONO_MAX_UNWIND_CODES));
1330
1331         codecount = unwindinfo->unwindInfo.CountOfCodes;
1332         if (codecount) {
1333                 memcpy (&targetinfo->unwindInfo.UnwindCode[0], &unwindinfo->unwindInfo.UnwindCode[MONO_MAX_UNWIND_CODES-codecount],
1334                         sizeof (UNWIND_CODE) * unwindinfo->unwindInfo.CountOfCodes);
1335         }
1336
1337         g_free (unwindinfo);
1338         *monoui = 0;
1339
1340         RtlInstallFunctionTableCallback (((DWORD64)code) | 0x3, (DWORD64)code, code_size, MONO_GET_RUNTIME_FUNCTION_CALLBACK, code, NULL);
1341 }
1342
1343 #endif
1344
1345 #if MONO_SUPPORT_TASKLETS
1346 MonoContinuationRestore
1347 mono_tasklets_arch_restore (void)
1348 {
1349         static guint8* saved = NULL;
1350         guint8 *code, *start;
1351         int cont_reg = AMD64_R9; /* register usable on both call conventions */
1352         const guint kMaxCodeSize = NACL_SIZE (64, 128);
1353
1354
1355         if (saved)
1356                 return (MonoContinuationRestore)saved;
1357         code = start = mono_global_codeman_reserve (kMaxCodeSize);
1358         /* the signature is: restore (MonoContinuation *cont, int state, MonoLMF **lmf_addr) */
1359         /* cont is in AMD64_ARG_REG1 ($rcx or $rdi)
1360          * state is in AMD64_ARG_REG2 ($rdx or $rsi)
1361          * lmf_addr is in AMD64_ARG_REG3 ($r8 or $rdx)
1362          * We move cont to cont_reg since we need both rcx and rdi for the copy
1363          * state is moved to $rax so it's setup as the return value and we can overwrite $rsi
1364          */
1365         amd64_mov_reg_reg (code, cont_reg, MONO_AMD64_ARG_REG1, 8);
1366         amd64_mov_reg_reg (code, AMD64_RAX, MONO_AMD64_ARG_REG2, 8);
1367         /* setup the copy of the stack */
1368         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RCX, cont_reg, MONO_STRUCT_OFFSET (MonoContinuation, stack_used_size), sizeof (int));
1369         amd64_shift_reg_imm (code, X86_SHR, AMD64_RCX, 3);
1370         x86_cld (code);
1371         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RSI, cont_reg, MONO_STRUCT_OFFSET (MonoContinuation, saved_stack), sizeof (gpointer));
1372         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RDI, cont_reg, MONO_STRUCT_OFFSET (MonoContinuation, return_sp), sizeof (gpointer));
1373         amd64_prefix (code, X86_REP_PREFIX);
1374         amd64_movsl (code);
1375
1376         /* now restore the registers from the LMF */
1377         NOT_IMPLEMENTED;
1378         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RCX, cont_reg, MONO_STRUCT_OFFSET (MonoContinuation, lmf), 8);
1379         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RSP, AMD64_RCX, MONO_STRUCT_OFFSET (MonoLMF, rsp), 8);
1380
1381         /* restore the lmf chain */
1382         /*x86_mov_reg_membase (code, X86_ECX, X86_ESP, 12, 4);
1383         x86_mov_membase_reg (code, X86_ECX, 0, X86_EDX, 4);*/
1384
1385         /* state is already in rax */
1386         amd64_jump_membase (code, cont_reg, MONO_STRUCT_OFFSET (MonoContinuation, return_ip));
1387         g_assert ((code - start) <= kMaxCodeSize);
1388
1389         nacl_global_codeman_validate(&start, kMaxCodeSize, &code);
1390         mono_arch_flush_icache (start, code - start);
1391         mono_profiler_code_buffer_new (start, code - start, MONO_PROFILER_CODE_BUFFER_EXCEPTION_HANDLING, NULL);
1392
1393         saved = start;
1394         return (MonoContinuationRestore)saved;
1395 }
1396 #endif
1397
1398 /*
1399  * mono_arch_setup_resume_sighandler_ctx:
1400  *
1401  *   Setup CTX so execution continues at FUNC.
1402  */
1403 void
1404 mono_arch_setup_resume_sighandler_ctx (MonoContext *ctx, gpointer func)
1405 {
1406         /*
1407          * When resuming from a signal handler, the stack should be misaligned, just like right after
1408          * a call.
1409          */
1410         if ((((guint64)MONO_CONTEXT_GET_SP (ctx)) % 16) == 0)
1411                 MONO_CONTEXT_SET_SP (ctx, (guint64)MONO_CONTEXT_GET_SP (ctx) - 8);
1412         MONO_CONTEXT_SET_IP (ctx, func);
1413 }