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 #if _WIN32_WINNT < 0x0501
  14 /* Required for Vectored Exception Handling. */
  15 #undef _WIN32_WINNT
  16 #define _WIN32_WINNT 0x0501
  17 #endif /* _WIN32_WINNT < 0x0501 */
  18
  19 #include <glib.h>
  20 #include <signal.h>
  21 #include <string.h>
  22 #ifdef HAVE_UCONTEXT_H
  23 #include <ucontext.h>
  24 #endif
  25
  26 #include <mono/arch/amd64/amd64-codegen.h>
  27 #include <mono/metadata/appdomain.h>
  28 #include <mono/metadata/tabledefs.h>
  29 #include <mono/metadata/threads.h>
  30 #include <mono/metadata/threads-types.h>
  31 #include <mono/metadata/debug-helpers.h>
  32 #include <mono/metadata/exception.h>
  33 #include <mono/metadata/gc-internal.h>
  34 #include <mono/metadata/mono-debug.h>
  35 #include <mono/utils/mono-mmap.h>
  36
  37 #include "mini.h"
  38 #include "mini-amd64.h"
  39 #include "tasklets.h"
  40 #include "debug-mini.h"
  41
  42 #define ALIGN_TO(val,align) (((val) + ((align) - 1)) & ~((align) - 1))
  43
  44 #ifdef TARGET_WIN32
  45 static MonoW32ExceptionHandler fpe_handler;
  46 static MonoW32ExceptionHandler ill_handler;
  47 static MonoW32ExceptionHandler segv_handler;
  48
  49 LPTOP_LEVEL_EXCEPTION_FILTER mono_old_win_toplevel_exception_filter;
  50 guint64 mono_win_vectored_exception_handle;
  51 extern gboolean mono_win_chained_exception_needs_run;
  52
  53 #define W32_SEH_HANDLE_EX(_ex) \
  54         if (_ex##_handler) _ex##_handler(0, ep, sctx)
  55
  56 LONG CALLBACK seh_unhandled_exception_filter(EXCEPTION_POINTERS* ep)
  57 {
  58 #ifndef MONO_CROSS_COMPILE
  59         if (mono_old_win_toplevel_exception_filter) {
  60                 return (*mono_old_win_toplevel_exception_filter)(ep);
  61         }
  62 #endif
  63
  64         mono_handle_native_sigsegv (SIGSEGV, NULL);
  65
  66         return EXCEPTION_CONTINUE_SEARCH;
  67 }
  68
  69 /*
  70  * Unhandled Exception Filter
  71  * Top-level per-process exception handler.
  72  */
  73 LONG CALLBACK seh_vectored_exception_handler(EXCEPTION_POINTERS* ep)
  74 {
  75         EXCEPTION_RECORD* er;
  76         CONTEXT* ctx;
  77         MonoContext* sctx;
  78         LONG res;
  79
  80         mono_win_chained_exception_needs_run = FALSE;
  81         res = EXCEPTION_CONTINUE_EXECUTION;
  82
  83         er = ep->ExceptionRecord;
  84         ctx = ep->ContextRecord;
  85         sctx = g_malloc(sizeof(MonoContext));
  86
  87         /* Copy Win32 context to UNIX style context */
  88         sctx->rax = ctx->Rax;
  89         sctx->rbx = ctx->Rbx;
  90         sctx->rcx = ctx->Rcx;
  91         sctx->rdx = ctx->Rdx;
  92         sctx->rbp = ctx->Rbp;
  93         sctx->rsp = ctx->Rsp;
  94         sctx->rsi = ctx->Rsi;
  95         sctx->rdi = ctx->Rdi;
  96         sctx->rip = ctx->Rip;
  97         sctx->r12 = ctx->R12;
  98         sctx->r13 = ctx->R13;
  99         sctx->r14 = ctx->R14;
 100         sctx->r15 = ctx->R15;
 101
 102         switch (er->ExceptionCode) {
 103         case EXCEPTION_ACCESS_VIOLATION:
 104                 W32_SEH_HANDLE_EX(segv);
 105                 break;
 106         case EXCEPTION_ILLEGAL_INSTRUCTION:
 107                 W32_SEH_HANDLE_EX(ill);
 108                 break;
 109         case EXCEPTION_INT_DIVIDE_BY_ZERO:
 110         case EXCEPTION_INT_OVERFLOW:
 111         case EXCEPTION_FLT_DIVIDE_BY_ZERO:
 112         case EXCEPTION_FLT_OVERFLOW:
 113         case EXCEPTION_FLT_UNDERFLOW:
 114         case EXCEPTION_FLT_INEXACT_RESULT:
 115                 W32_SEH_HANDLE_EX(fpe);
 116                 break;
 117         default:
 118                 break;
 119         }
 120
 121         if (mono_win_chained_exception_needs_run) {
 122                 /* Don't copy context back if we chained exception
 123                 * as the handler may have modfied the EXCEPTION_POINTERS
 124                 * directly. We don't pass sigcontext to chained handlers.
 125                 * Return continue search so the UnhandledExceptionFilter
 126                 * can correctly chain the exception.
 127                 */
 128                 res = EXCEPTION_CONTINUE_SEARCH;
 129         } else {
 130                 /* Copy context back */
 131                 /* Nonvolatile */
 132                 ctx->Rsp = sctx->rsp;
 133                 ctx->Rdi = sctx->rdi;
 134                 ctx->Rsi = sctx->rsi;
 135                 ctx->Rbx = sctx->rbx;
 136                 ctx->Rbp = sctx->rbp;
 137                 ctx->R12 = sctx->r12;
 138                 ctx->R13 = sctx->r13;
 139                 ctx->R14 = sctx->r14;
 140                 ctx->R15 = sctx->r15;
 141                 ctx->Rip = sctx->rip;
 142
 143                 /* Volatile But should not matter?*/
 144                 ctx->Rax = sctx->rax;
 145                 ctx->Rcx = sctx->rcx;
 146                 ctx->Rdx = sctx->rdx;
 147         }
 148
 149         /* TODO: Find right place to free this in stack overflow case */
 150         if (er->ExceptionCode != EXCEPTION_STACK_OVERFLOW)
 151                 g_free (sctx);
 152
 153         return res;
 154 }
 155
 156 void win32_seh_init()
 157 {
 158         mono_old_win_toplevel_exception_filter = SetUnhandledExceptionFilter(seh_unhandled_exception_filter);
 159         mono_win_vectored_exception_handle = AddVectoredExceptionHandler (1, seh_vectored_exception_handler);
 160 }
 161
 162 void win32_seh_cleanup()
 163 {
 164         if (mono_old_win_toplevel_exception_filter) SetUnhandledExceptionFilter(mono_old_win_toplevel_exception_filter);
 165
 166         guint32 ret = 0;
 167
 168         ret = RemoveVectoredExceptionHandler (mono_win_vectored_exception_handle);
 169         g_assert (ret);
 170 }
 171
 172 void win32_seh_set_handler(int type, MonoW32ExceptionHandler handler)
 173 {
 174         switch (type) {
 175         case SIGFPE:
 176                 fpe_handler = handler;
 177                 break;
 178         case SIGILL:
 179                 ill_handler = handler;
 180                 break;
 181         case SIGSEGV:
 182                 segv_handler = handler;
 183                 break;
 184         default:
 185                 break;
 186         }
 187 }
 188
 189 #endif /* TARGET_WIN32 */
 190
 191 /*
 192  * mono_arch_get_restore_context:
 193  *
 194  * Returns a pointer to a method which restores a previously saved sigcontext.
 195  */
 196 gpointer
 197 mono_arch_get_restore_context (MonoTrampInfo **info, gboolean aot)
 198 {
 199         guint8 *start = NULL;
 200         guint8 *code;
 201         MonoJumpInfo *ji = NULL;
 202         GSList *unwind_ops = NULL;
 203
 204         /* restore_contect (MonoContext *ctx) */
 205
 206         start = code = mono_global_codeman_reserve (256);
 207
 208         amd64_mov_reg_reg (code, AMD64_R11, AMD64_ARG_REG1, 8);
 209
 210         /* Restore all registers except %rip and %r11 */
 211         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RAX, AMD64_R11,  G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, rax), 8);
 212         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RCX, AMD64_R11,  G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, rcx), 8);
 213         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RDX, AMD64_R11,  G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, rdx), 8);
 214         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RBX, AMD64_R11,  G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, rbx), 8);
 215         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RBP, AMD64_R11,  G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, rbp), 8);
 216         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RSI, AMD64_R11,  G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, rsi), 8);
 217         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RDI, AMD64_R11,  G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, rdi), 8);
 218         //amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R8, AMD64_R11,  G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, r8), 8);
 219         //amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R9, AMD64_R11,  G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, r9), 8);
 220         //amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R10, AMD64_R11,  G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, r10), 8);
 221         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R12, AMD64_R11,  G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, r12), 8);
 222         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R13, AMD64_R11,  G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, r13), 8);
 223         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R14, AMD64_R11,  G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, r14), 8);
 224 #if !defined(__native_client_codegen__)
 225         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R15, AMD64_R11,  G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, r15), 8);
 226 #endif
 227
 228         if (mono_running_on_valgrind ()) {
 229                 /* Prevent 'Address 0x... is just below the stack ptr.' errors */
 230                 amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R8, AMD64_R11,  G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, rsp), 8);
 231                 amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R11, AMD64_R11,  G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, rip), 8);
 232                 amd64_mov_reg_reg (code, AMD64_RSP, AMD64_R8, 8);
 233         } else {
 234                 amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RSP, AMD64_R11,  G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, rsp), 8);
 235                 /* get return address */
 236                 amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R11, AMD64_R11,  G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, rip), 8);
 237         }
 238
 239         /* jump to the saved IP */
 240         amd64_jump_reg (code, AMD64_R11);
 241
 242         nacl_global_codeman_validate(&start, 256, &code);
 243
 244         mono_arch_flush_icache (start, code - start);
 245
 246         if (info)
 247                 *info = mono_tramp_info_create ("restore_context", start, code - start, ji, unwind_ops);
 248
 249         return start;
 250 }
 251
 252 /*
 253  * mono_arch_get_call_filter:
 254  *
 255  * Returns a pointer to a method which calls an exception filter. We
 256  * also use this function to call finally handlers (we pass NULL as
 257  * @exc object in this case).
 258  */
 259 gpointer
 260 mono_arch_get_call_filter (MonoTrampInfo **info, gboolean aot)
 261 {
 262         guint8 *start;
 263         int i;
 264         guint8 *code;
 265         guint32 pos;
 266         MonoJumpInfo *ji = NULL;
 267         GSList *unwind_ops = NULL;
 268         const guint kMaxCodeSize = NACL_SIZE (128, 256);
 269
 270         start = code = mono_global_codeman_reserve (kMaxCodeSize);
 271
 272         /* call_filter (MonoContext *ctx, unsigned long eip) */
 273         code = start;
 274
 275         /* Alloc new frame */
 276         amd64_push_reg (code, AMD64_RBP);
 277         amd64_mov_reg_reg (code, AMD64_RBP, AMD64_RSP, 8);
 278
 279         /* Save callee saved regs */
 280         pos = 0;
 281         for (i = 0; i < AMD64_NREG; ++i)
 282                 if (AMD64_IS_CALLEE_SAVED_REG (i)) {
 283                         amd64_push_reg (code, i);
 284                         pos += 8;
 285                 }
 286
 287         /* Save EBP */
 288         pos += 8;
 289         amd64_push_reg (code, AMD64_RBP);
 290
 291         /* Make stack misaligned, the call will make it aligned again */
 292         if (! (pos & 8))
 293                 amd64_alu_reg_imm (code, X86_SUB, AMD64_RSP, 8);
 294
 295         /* set new EBP */
 296         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RBP, AMD64_ARG_REG1, G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, rbp), 8);
 297         /* load callee saved regs */
 298         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RBX, AMD64_ARG_REG1, G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, rbx), 8);
 299         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R12, AMD64_ARG_REG1, G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, r12), 8);
 300         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R13, AMD64_ARG_REG1, G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, r13), 8);
 301         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R14, AMD64_ARG_REG1, G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, r14), 8);
 302 #if !defined(__native_client_codegen__)
 303         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R15, AMD64_ARG_REG1, G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, r15), 8);
 304 #endif
 305 #ifdef TARGET_WIN32
 306         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RDI, AMD64_ARG_REG1,  G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, rdi), 8);
 307         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RSI, AMD64_ARG_REG1,  G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, rsi), 8);
 308 #endif
 309
 310         /* call the handler */
 311         amd64_call_reg (code, AMD64_ARG_REG2);
 312
 313         if (! (pos & 8))
 314                 amd64_alu_reg_imm (code, X86_ADD, AMD64_RSP, 8);
 315
 316         /* restore RBP */
 317         amd64_pop_reg (code, AMD64_RBP);
 318
 319         /* Restore callee saved regs */
 320         for (i = AMD64_NREG; i >= 0; --i)
 321                 if (AMD64_IS_CALLEE_SAVED_REG (i))
 322                         amd64_pop_reg (code, i);
 323
 324         amd64_leave (code);
 325         amd64_ret (code);
 326
 327         g_assert ((code - start) < kMaxCodeSize);
 328
 329         nacl_global_codeman_validate(&start, kMaxCodeSize, &code);
 330
 331         mono_arch_flush_icache (start, code - start);
 332
 333         if (info)
 334                 *info = mono_tramp_info_create ("call_filter", start, code - start, ji, unwind_ops);
 335
 336         return start;
 337 }
 338
 339 /*
 340  * The first few arguments are dummy, to force the other arguments to be passed on
 341  * the stack, this avoids overwriting the argument registers in the throw trampoline.
 342  */
 343 void
 344 mono_amd64_throw_exception (guint64 dummy1, guint64 dummy2, guint64 dummy3, guint64 dummy4,
 345                                                         guint64 dummy5, guint64 dummy6,
 346                                                         mgreg_t *regs, mgreg_t rip,
 347                                                         MonoObject *exc, gboolean rethrow)
 348 {
 349         static void (*restore_context) (MonoContext *);
 350         MonoContext ctx;
 351
 352         if (!restore_context)
 353                 restore_context = mono_get_restore_context ();
 354
 355         ctx.rsp = regs [AMD64_RSP];
 356         ctx.rip = rip;
 357         ctx.rbx = regs [AMD64_RBX];
 358         ctx.rbp = regs [AMD64_RBP];
 359         ctx.r12 = regs [AMD64_R12];
 360         ctx.r13 = regs [AMD64_R13];
 361         ctx.r14 = regs [AMD64_R14];
 362         ctx.r15 = regs [AMD64_R15];
 363         ctx.rdi = regs [AMD64_RDI];
 364         ctx.rsi = regs [AMD64_RSI];
 365         ctx.rax = regs [AMD64_RAX];
 366         ctx.rcx = regs [AMD64_RCX];
 367         ctx.rdx = regs [AMD64_RDX];
 368
 369         if (mono_object_isinst (exc, mono_defaults.exception_class)) {
 370                 MonoException *mono_ex = (MonoException*)exc;
 371                 if (!rethrow)
 372                         mono_ex->stack_trace = NULL;
 373         }
 374
 375         if (mono_debug_using_mono_debugger ()) {
 376                 guint8 buf [16];
 377
 378                 mono_breakpoint_clean_code (NULL, (gpointer)rip, 8, buf, sizeof (buf));
 379
 380                 if (buf [3] == 0xe8) {
 381                         MonoContext ctx_cp = ctx;
 382                         ctx_cp.rip = rip - 5;
 383
 384                         if (mono_debugger_handle_exception (&ctx_cp, exc)) {
 385                                 restore_context (&ctx_cp);
 386                                 g_assert_not_reached ();
 387                         }
 388                 }
 389         }
 390
 391         /* adjust eip so that it point into the call instruction */
 392         ctx.rip -= 1;
 393
 394         mono_handle_exception (&ctx, exc);
 395         restore_context (&ctx);
 396
 397         g_assert_not_reached ();
 398 }
 399
 400 void
 401 mono_amd64_throw_corlib_exception (guint64 dummy1, guint64 dummy2, guint64 dummy3, guint64 dummy4,
 402                                                                    guint64 dummy5, guint64 dummy6,
 403                                                                    mgreg_t *regs, mgreg_t rip,
 404                                                                    guint32 ex_token_index, gint64 pc_offset)
 405 {
 406         guint32 ex_token = MONO_TOKEN_TYPE_DEF | ex_token_index;
 407         MonoException *ex;
 408
 409         ex = mono_exception_from_token (mono_defaults.exception_class->image, ex_token);
 410
 411         rip -= pc_offset;
 412
 413         /* Negate the ip adjustment done in mono_amd64_throw_exception () */
 414         rip += 1;
 415
 416         mono_amd64_throw_exception (dummy1, dummy2, dummy3, dummy4, dummy5, dummy6, regs, rip, (MonoObject*)ex, FALSE);
 417 }
 418
 419 static void
 420 mono_amd64_resume_unwind (guint64 dummy1, guint64 dummy2, guint64 dummy3, guint64 dummy4,
 421                                                   guint64 dummy5, guint64 dummy6,
 422                                                   mgreg_t *regs, mgreg_t rip,
 423                                                   guint32 dummy7, gint64 dummy8)
 424 {
 425         /* Only the register parameters are valid */
 426         MonoContext ctx;
 427
 428         ctx.rsp = regs [AMD64_RSP];
 429         ctx.rip = rip;
 430         ctx.rbx = regs [AMD64_RBX];
 431         ctx.rbp = regs [AMD64_RBP];
 432         ctx.r12 = regs [AMD64_R12];
 433         ctx.r13 = regs [AMD64_R13];
 434         ctx.r14 = regs [AMD64_R14];
 435         ctx.r15 = regs [AMD64_R15];
 436         ctx.rdi = regs [AMD64_RDI];
 437         ctx.rsi = regs [AMD64_RSI];
 438         ctx.rax = regs [AMD64_RAX];
 439         ctx.rcx = regs [AMD64_RCX];
 440         ctx.rdx = regs [AMD64_RDX];
 441
 442         mono_resume_unwind (&ctx);
 443 }
 444
 445 /*
 446  * get_throw_trampoline:
 447  *
 448  *  Generate a call to mono_amd64_throw_exception/
 449  * mono_amd64_throw_corlib_exception.
 450  */
 451 static gpointer
 452 get_throw_trampoline (MonoTrampInfo **info, gboolean rethrow, gboolean corlib, gboolean llvm_abs, gboolean resume_unwind, const char *tramp_name, gboolean aot)
 453 {
 454         guint8* start;
 455         guint8 *code;
 456         MonoJumpInfo *ji = NULL;
 457         GSList *unwind_ops = NULL;
 458         int i, stack_size, arg_offsets [16], regs_offset, dummy_stack_space;
 459         const guint kMaxCodeSize = NACL_SIZE (256, 512);
 460
 461 #ifdef TARGET_WIN32
 462         dummy_stack_space = 6 * sizeof(mgreg_t);        /* Windows expects stack space allocated for all 6 dummy args. */
 463 #else
 464         dummy_stack_space = 0;
 465 #endif
 466
 467         start = code = mono_global_codeman_reserve (kMaxCodeSize);
 468
 469         /* The stack is unaligned on entry */
 470         stack_size = 192 + 8 + dummy_stack_space;
 471
 472         code = start;
 473
 474         if (info)
 475                 unwind_ops = mono_arch_get_cie_program ();
 476
 477         /* Alloc frame */
 478         amd64_alu_reg_imm (code, X86_SUB, AMD64_RSP, stack_size);
 479         if (info)
 480                 mono_add_unwind_op_def_cfa_offset (unwind_ops, code, start, stack_size + 8);
 481
 482         /*
 483          * To hide linux/windows calling convention differences, we pass all arguments on
 484          * the stack by passing 6 dummy values in registers.
 485          */
 486
 487         arg_offsets [0] = dummy_stack_space + 0;
 488         arg_offsets [1] = dummy_stack_space + sizeof(mgreg_t);
 489         arg_offsets [2] = dummy_stack_space + sizeof(mgreg_t) * 2;
 490         arg_offsets [3] = dummy_stack_space + sizeof(mgreg_t) * 3;
 491         regs_offset = dummy_stack_space + sizeof(mgreg_t) * 4;
 492
 493         /* Save registers */
 494         for (i = 0; i < AMD64_NREG; ++i)
 495                 if (i != AMD64_RSP)
 496                         amd64_mov_membase_reg (code, AMD64_RSP, regs_offset + (i * sizeof(mgreg_t)), i, sizeof(mgreg_t));
 497         /* Save RSP */
 498         amd64_lea_membase (code, AMD64_RAX, AMD64_RSP, stack_size + sizeof(mgreg_t));
 499         amd64_mov_membase_reg (code, AMD64_RSP, regs_offset + (AMD64_RSP * sizeof(mgreg_t)), X86_EAX, sizeof(mgreg_t));
 500         /* Set arg1 == regs */
 501         amd64_lea_membase (code, AMD64_RAX, AMD64_RSP, regs_offset);
 502         amd64_mov_membase_reg (code, AMD64_RSP, arg_offsets [0], AMD64_RAX, sizeof(mgreg_t));
 503         /* Set arg2 == eip */
 504         if (llvm_abs)
 505                 amd64_alu_reg_reg (code, X86_XOR, AMD64_RAX, AMD64_RAX);
 506         else
 507                 amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RAX, AMD64_RSP, stack_size, sizeof(mgreg_t));
 508         amd64_mov_membase_reg (code, AMD64_RSP, arg_offsets [1], AMD64_RAX, sizeof(mgreg_t));
 509         /* Set arg3 == exc/ex_token_index */
 510         if (resume_unwind)
 511                 amd64_mov_membase_imm (code, AMD64_RSP, arg_offsets [2], 0, sizeof(mgreg_t));
 512         else
 513                 amd64_mov_membase_reg (code, AMD64_RSP, arg_offsets [2], AMD64_ARG_REG1, sizeof(mgreg_t));
 514         /* Set arg4 == rethrow/pc offset */
 515         if (resume_unwind) {
 516                 amd64_mov_membase_imm (code, AMD64_RSP, arg_offsets [3], 0, sizeof(mgreg_t));
 517         } else if (corlib) {
 518                 amd64_mov_membase_reg (code, AMD64_RSP, arg_offsets [3], AMD64_ARG_REG2, sizeof(mgreg_t));
 519                 if (llvm_abs)
 520                         /*
 521                          * The caller is LLVM code which passes the absolute address not a pc offset,
 522                          * so compensate by passing 0 as 'rip' and passing the negated abs address as
 523                          * the pc offset.
 524                          */
 525                         amd64_neg_membase (code, AMD64_RSP, arg_offsets [3]);
 526         } else {
 527                 amd64_mov_membase_imm (code, AMD64_RSP, arg_offsets [3], rethrow, sizeof(mgreg_t));
 528         }
 529
 530         if (aot) {
 531                 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");
 532                 amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R11, AMD64_RIP, 0, 8);
 533         } else {
 534                 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));
 535         }
 536         amd64_call_reg (code, AMD64_R11);
 537         amd64_breakpoint (code);
 538
 539         mono_arch_flush_icache (start, code - start);
 540
 541         g_assert ((code - start) < kMaxCodeSize);
 542
 543         nacl_global_codeman_validate(&start, kMaxCodeSize, &code);
 544
 545         if (info)
 546                 *info = mono_tramp_info_create (tramp_name, start, code - start, ji, unwind_ops);
 547
 548         return start;
 549 }
 550
 551 /**
 552  * mono_arch_get_throw_exception:
 553  *
 554  * Returns a function pointer which can be used to raise
 555  * exceptions. The returned function has the following
 556  * signature: void (*func) (MonoException *exc);
 557  *
 558  */
 559 gpointer
 560 mono_arch_get_throw_exception (MonoTrampInfo **info, gboolean aot)
 561 {
 562         return get_throw_trampoline (info, FALSE, FALSE, FALSE, FALSE, "throw_exception", aot);
 563 }
 564
 565 gpointer
 566 mono_arch_get_rethrow_exception (MonoTrampInfo **info, gboolean aot)
 567 {
 568         return get_throw_trampoline (info, TRUE, FALSE, FALSE, FALSE, "rethrow_exception", aot);
 569 }
 570
 571 /**
 572  * mono_arch_get_throw_corlib_exception:
 573  *
 574  * Returns a function pointer which can be used to raise
 575  * corlib exceptions. The returned function has the following
 576  * signature: void (*func) (guint32 ex_token, guint32 offset);
 577  * Here, offset is the offset which needs to be substracted from the caller IP
 578  * to get the IP of the throw. Passing the offset has the advantage that it
 579  * needs no relocations in the caller.
 580  */
 581 gpointer
 582 mono_arch_get_throw_corlib_exception (MonoTrampInfo **info, gboolean aot)
 583 {
 584         return get_throw_trampoline (info, FALSE, TRUE, FALSE, FALSE, "throw_corlib_exception", aot);
 585 }
 586
 587 /*
 588  * mono_arch_find_jit_info:
 589  *
 590  * This function is used to gather information from @ctx, and store it in @frame_info.
 591  * It unwinds one stack frame, and stores the resulting context into @new_ctx. @lmf
 592  * is modified if needed.
 593  * Returns TRUE on success, FALSE otherwise.
 594  */
 595 gboolean
 596 mono_arch_find_jit_info (MonoDomain *domain, MonoJitTlsData *jit_tls,
 597                                                          MonoJitInfo *ji, MonoContext *ctx,
 598                                                          MonoContext *new_ctx, MonoLMF **lmf,
 599                                                          mgreg_t **save_locations,
 600                                                          StackFrameInfo *frame)
 601 {
 602         gpointer ip = MONO_CONTEXT_GET_IP (ctx);
 603
 604         memset (frame, 0, sizeof (StackFrameInfo));
 605         frame->ji = ji;
 606
 607         *new_ctx = *ctx;
 608
 609         if (ji != NULL) {
 610                 mgreg_t regs [MONO_MAX_IREGS + 1];
 611                 guint8 *cfa;
 612                 guint32 unwind_info_len;
 613                 guint8 *unwind_info;
 614
 615                 frame->type = FRAME_TYPE_MANAGED;
 616
 617                 if (ji->from_aot)
 618                         unwind_info = mono_aot_get_unwind_info (ji, &unwind_info_len);
 619                 else
 620                         unwind_info = mono_get_cached_unwind_info (ji->used_regs, &unwind_info_len);
 621
 622                 frame->unwind_info = unwind_info;
 623                 frame->unwind_info_len = unwind_info_len;
 624
 625                 regs [AMD64_RAX] = new_ctx->rax;
 626                 regs [AMD64_RBX] = new_ctx->rbx;
 627                 regs [AMD64_RCX] = new_ctx->rcx;
 628                 regs [AMD64_RDX] = new_ctx->rdx;
 629                 regs [AMD64_RBP] = new_ctx->rbp;
 630                 regs [AMD64_RSP] = new_ctx->rsp;
 631                 regs [AMD64_RSI] = new_ctx->rsi;
 632                 regs [AMD64_RDI] = new_ctx->rdi;
 633                 regs [AMD64_RIP] = new_ctx->rip;
 634                 regs [AMD64_R12] = new_ctx->r12;
 635                 regs [AMD64_R13] = new_ctx->r13;
 636                 regs [AMD64_R14] = new_ctx->r14;
 637                 regs [AMD64_R15] = new_ctx->r15;
 638
 639                 mono_unwind_frame (unwind_info, unwind_info_len, ji->code_start,
 640                                                    (guint8*)ji->code_start + ji->code_size,
 641                                                    ip, regs, MONO_MAX_IREGS + 1,
 642                                                    save_locations, MONO_MAX_IREGS, &cfa);
 643
 644                 new_ctx->rax = regs [AMD64_RAX];
 645                 new_ctx->rbx = regs [AMD64_RBX];
 646                 new_ctx->rcx = regs [AMD64_RCX];
 647                 new_ctx->rdx = regs [AMD64_RDX];
 648                 new_ctx->rbp = regs [AMD64_RBP];
 649                 new_ctx->rsp = regs [AMD64_RSP];
 650                 new_ctx->rsi = regs [AMD64_RSI];
 651                 new_ctx->rdi = regs [AMD64_RDI];
 652                 new_ctx->rip = regs [AMD64_RIP];
 653                 new_ctx->r12 = regs [AMD64_R12];
 654                 new_ctx->r13 = regs [AMD64_R13];
 655                 new_ctx->r14 = regs [AMD64_R14];
 656                 new_ctx->r15 = regs [AMD64_R15];
 657
 658                 /* The CFA becomes the new SP value */
 659                 new_ctx->rsp = (mgreg_t)cfa;
 660
 661                 /* Adjust IP */
 662                 new_ctx->rip --;
 663
 664                 if (*lmf && ((*lmf) != jit_tls->first_lmf) && (MONO_CONTEXT_GET_SP (ctx) >= (gpointer)(*lmf)->rsp)) {
 665                         /* remove any unused lmf */
 666                         *lmf = (gpointer)(((guint64)(*lmf)->previous_lmf) & ~3);
 667                 }
 668
 669 #ifndef MONO_AMD64_NO_PUSHES
 670                 /* Pop arguments off the stack */
 671                 if (ji->has_arch_eh_info)
 672                         new_ctx->rsp += mono_jit_info_get_arch_eh_info (ji)->stack_size;
 673 #endif
 674
 675                 return TRUE;
 676         } else if (*lmf) {
 677                 guint64 rip;
 678
 679                 if (((guint64)(*lmf)->previous_lmf) & 2) {
 680                         /*
 681                          * This LMF entry is created by the soft debug code to mark transitions to
 682                          * managed code done during invokes.
 683                          */
 684                         MonoLMFExt *ext = (MonoLMFExt*)(*lmf);
 685
 686                         g_assert (ext->debugger_invoke);
 687
 688                         memcpy (new_ctx, &ext->ctx, sizeof (MonoContext));
 689
 690                         *lmf = (gpointer)(((guint64)(*lmf)->previous_lmf) & ~3);
 691
 692                         frame->type = FRAME_TYPE_DEBUGGER_INVOKE;
 693
 694                         return TRUE;
 695                 }
 696
 697                 if (((guint64)(*lmf)->previous_lmf) & 1) {
 698                         /* This LMF has the rip field set */
 699                         rip = (*lmf)->rip;
 700                 } else if ((*lmf)->rsp == 0) {
 701                         /* Top LMF entry */
 702                         return FALSE;
 703                 } else {
 704                         /*
 705                          * The rsp field is set just before the call which transitioned to native
 706                          * code. Obtain the rip from the stack.
 707                          */
 708                         rip = *(guint64*)((*lmf)->rsp - sizeof(mgreg_t));
 709                 }
 710
 711                 ji = mini_jit_info_table_find (domain, (gpointer)rip, NULL);
 712                 /*
 713                  * FIXME: ji == NULL can happen when a managed-to-native wrapper is interrupted
 714                  * in the soft debugger suspend code, since (*lmf)->rsp no longer points to the
 715                  * return address.
 716                  */
 717                 //g_assert (ji);
 718                 if (!ji)
 719                         return FALSE;
 720
 721                 /* Adjust IP */
 722                 rip --;
 723
 724                 frame->ji = ji;
 725                 frame->type = FRAME_TYPE_MANAGED_TO_NATIVE;
 726
 727                 new_ctx->rip = rip;
 728                 new_ctx->rbp = (*lmf)->rbp;
 729                 new_ctx->rsp = (*lmf)->rsp;
 730
 731                 new_ctx->rbx = (*lmf)->rbx;
 732                 new_ctx->r12 = (*lmf)->r12;
 733                 new_ctx->r13 = (*lmf)->r13;
 734                 new_ctx->r14 = (*lmf)->r14;
 735                 new_ctx->r15 = (*lmf)->r15;
 736 #ifdef TARGET_WIN32
 737                 new_ctx->rdi = (*lmf)->rdi;
 738                 new_ctx->rsi = (*lmf)->rsi;
 739 #endif
 740
 741                 *lmf = (gpointer)(((guint64)(*lmf)->previous_lmf) & ~3);
 742
 743                 return TRUE;
 744         }
 745
 746         return FALSE;
 747 }
 748
 749 /*
 750  * handle_exception:
 751  *
 752  *   Called by resuming from a signal handler.
 753  */
 754 static void
 755 handle_signal_exception (gpointer obj)
 756 {
 757         MonoJitTlsData *jit_tls = mono_native_tls_get_value (mono_jit_tls_id);
 758         MonoContext ctx;
 759         static void (*restore_context) (MonoContext *);
 760
 761         if (!restore_context)
 762                 restore_context = mono_get_restore_context ();
 763
 764         memcpy (&ctx, &jit_tls->ex_ctx, sizeof (MonoContext));
 765
 766         if (mono_debugger_handle_exception (&ctx, (MonoObject *)obj))
 767                 return;
 768
 769         mono_handle_exception (&ctx, obj);
 770
 771         restore_context (&ctx);
 772 }
 773
 774 void
 775 mono_arch_setup_async_callback (MonoContext *ctx, void (*async_cb)(void *fun), gpointer user_data)
 776 {
 777         guint64 sp = ctx->rsp;
 778
 779         ctx->rdi = (guint64)user_data;
 780
 781         /* Allocate a stack frame below the red zone */
 782         sp -= 128;
 783         /* The stack should be unaligned */
 784         if ((sp % 16) == 0)
 785                 sp -= 8;
 786         ctx->rsp = sp;
 787         ctx->rip = (guint64)async_cb;
 788 }
 789
 790 /**
 791  * mono_arch_handle_exception:
 792  *
 793  * @ctx: saved processor state
 794  * @obj: the exception object
 795  */
 796 gboolean
 797 mono_arch_handle_exception (void *sigctx, gpointer obj)
 798 {
 799 #if defined(MONO_ARCH_USE_SIGACTION)
 800         MonoContext mctx;
 801
 802         /*
 803          * Handling the exception in the signal handler is problematic, since the original
 804          * signal is disabled, and we could run arbitrary code though the debugger. So
 805          * resume into the normal stack and do most work there if possible.
 806          */
 807         MonoJitTlsData *jit_tls = mono_native_tls_get_value (mono_jit_tls_id);
 808
 809         /* Pass the ctx parameter in TLS */
 810         mono_arch_sigctx_to_monoctx (sigctx, &jit_tls->ex_ctx);
 811
 812         mctx = jit_tls->ex_ctx;
 813         mono_arch_setup_async_callback (&mctx, handle_signal_exception, obj);
 814         mono_monoctx_to_sigctx (&mctx, sigctx);
 815
 816         return TRUE;
 817 #else
 818         MonoContext mctx;
 819
 820         mono_arch_sigctx_to_monoctx (sigctx, &mctx);
 821
 822         if (mono_debugger_handle_exception (&mctx, (MonoObject *)obj))
 823                 return TRUE;
 824
 825         mono_handle_exception (&mctx, obj);
 826
 827         mono_arch_monoctx_to_sigctx (&mctx, sigctx);
 828
 829         return TRUE;
 830 #endif
 831 }
 832
 833 void
 834 mono_arch_sigctx_to_monoctx (void *sigctx, MonoContext *mctx)
 835 {
 836         mono_sigctx_to_monoctx (sigctx, mctx);
 837 }
 838
 839 void
 840 mono_arch_monoctx_to_sigctx (MonoContext *mctx, void *sigctx)
 841 {
 842         mono_monoctx_to_sigctx (mctx, sigctx);
 843 }
 844
 845 gpointer
 846 mono_arch_ip_from_context (void *sigctx)
 847 {
 848 #if defined(MONO_ARCH_USE_SIGACTION)
 849         ucontext_t *ctx = (ucontext_t*)sigctx;
 850
 851         return (gpointer)UCONTEXT_REG_RIP (ctx);
 852 #else
 853         MonoContext *ctx = sigctx;
 854         return (gpointer)ctx->rip;
 855 #endif
 856 }
 857
 858 static void
 859 restore_soft_guard_pages (void)
 860 {
 861         MonoJitTlsData *jit_tls = mono_native_tls_get_value (mono_jit_tls_id);
 862         if (jit_tls->stack_ovf_guard_base)
 863                 mono_mprotect (jit_tls->stack_ovf_guard_base, jit_tls->stack_ovf_guard_size, MONO_MMAP_NONE);
 864 }
 865
 866 /*
 867  * this function modifies mctx so that when it is restored, it
 868  * won't execcute starting at mctx.eip, but in a function that
 869  * will restore the protection on the soft-guard pages and return back to
 870  * continue at mctx.eip.
 871  */
 872 static void
 873 prepare_for_guard_pages (MonoContext *mctx)
 874 {
 875         gpointer *sp;
 876         sp = (gpointer)(mctx->rsp);
 877         sp -= 1;
 878         /* the return addr */
 879         sp [0] = (gpointer)(mctx->rip);
 880         mctx->rip = (guint64)restore_soft_guard_pages;
 881         mctx->rsp = (guint64)sp;
 882 }
 883
 884 static void
 885 altstack_handle_and_restore (void *sigctx, gpointer obj, gboolean stack_ovf)
 886 {
 887         void (*restore_context) (MonoContext *);
 888         MonoContext mctx;
 889
 890         restore_context = mono_get_restore_context ();
 891         mono_arch_sigctx_to_monoctx (sigctx, &mctx);
 892
 893         if (mono_debugger_handle_exception (&mctx, (MonoObject *)obj)) {
 894                 if (stack_ovf)
 895                         prepare_for_guard_pages (&mctx);
 896                 restore_context (&mctx);
 897         }
 898
 899         mono_handle_exception (&mctx, obj);
 900         if (stack_ovf)
 901                 prepare_for_guard_pages (&mctx);
 902         restore_context (&mctx);
 903 }
 904
 905 void
 906 mono_arch_handle_altstack_exception (void *sigctx, gpointer fault_addr, gboolean stack_ovf)
 907 {
 908 #if defined(MONO_ARCH_USE_SIGACTION)
 909         MonoException *exc = NULL;
 910         ucontext_t *ctx = (ucontext_t*)sigctx;
 911         MonoJitInfo *ji = mini_jit_info_table_find (mono_domain_get (), (gpointer)UCONTEXT_REG_RIP (sigctx), NULL);
 912         gpointer *sp;
 913         int frame_size;
 914         ucontext_t *copied_ctx;
 915
 916         if (stack_ovf)
 917                 exc = mono_domain_get ()->stack_overflow_ex;
 918         if (!ji)
 919                 mono_handle_native_sigsegv (SIGSEGV, sigctx);
 920
 921         /* setup a call frame on the real stack so that control is returned there
 922          * and exception handling can continue.
 923          * The frame looks like:
 924          *   ucontext struct
 925          *   ...
 926          *   return ip
 927          * 128 is the size of the red zone
 928          */
 929         frame_size = sizeof (ucontext_t) + sizeof (gpointer) * 4 + 128;
 930 #ifdef __APPLE__
 931         frame_size += sizeof (*ctx->uc_mcontext);
 932 #endif
 933         frame_size += 15;
 934         frame_size &= ~15;
 935         sp = (gpointer)(UCONTEXT_REG_RSP (sigctx) & ~15);
 936         sp = (gpointer)((char*)sp - frame_size);
 937         copied_ctx = (ucontext_t*)(sp + 4);
 938         /* the arguments must be aligned */
 939         sp [-1] = (gpointer)UCONTEXT_REG_RIP (sigctx);
 940         /* may need to adjust pointers in the new struct copy, depending on the OS */
 941         memcpy (copied_ctx, ctx, sizeof (ucontext_t));
 942 #ifdef __APPLE__
 943         {
 944                 guint8 * copied_mcontext = (guint8*)copied_ctx + sizeof (ucontext_t);
 945                 /* uc_mcontext is a pointer, so make a copy which is stored after the ctx */
 946                 memcpy (copied_mcontext, ctx->uc_mcontext, sizeof (*ctx->uc_mcontext));
 947                 copied_ctx->uc_mcontext = (void*)copied_mcontext;
 948         }
 949 #endif
 950         /* at the return form the signal handler execution starts in altstack_handle_and_restore() */
 951         UCONTEXT_REG_RIP (sigctx) = (unsigned long)altstack_handle_and_restore;
 952         UCONTEXT_REG_RSP (sigctx) = (unsigned long)(sp - 1);
 953         UCONTEXT_REG_RDI (sigctx) = (unsigned long)(copied_ctx);
 954         UCONTEXT_REG_RSI (sigctx) = (guint64)exc;
 955         UCONTEXT_REG_RDX (sigctx) = stack_ovf;
 956 #endif
 957 }
 958
 959 guint64
 960 mono_amd64_get_original_ip (void)
 961 {
 962         MonoLMF *lmf = mono_get_lmf ();
 963
 964         g_assert (lmf);
 965
 966         /* Reset the change to previous_lmf */
 967         lmf->previous_lmf = (gpointer)((guint64)lmf->previous_lmf & ~1);
 968
 969         return lmf->rip;
 970 }
 971
 972 gpointer
 973 mono_arch_get_throw_pending_exception (MonoTrampInfo **info, gboolean aot)
 974 {
 975         guint8 *code, *start;
 976         guint8 *br[1];
 977         gpointer throw_trampoline;
 978         MonoJumpInfo *ji = NULL;
 979         GSList *unwind_ops = NULL;
 980         const guint kMaxCodeSize = NACL_SIZE (128, 256);
 981
 982         start = code = mono_global_codeman_reserve (kMaxCodeSize);
 983
 984         /* We are in the frame of a managed method after a call */
 985         /*
 986          * We would like to throw the pending exception in such a way that it looks to
 987          * be thrown from the managed method.
 988          */
 989
 990         /* Save registers which might contain the return value of the call */
 991         amd64_push_reg (code, AMD64_RAX);
 992         amd64_push_reg (code, AMD64_RDX);
 993
 994         amd64_alu_reg_imm (code, X86_SUB, AMD64_RSP, 8);
 995         amd64_movsd_membase_reg (code, AMD64_RSP, 0, AMD64_XMM0);
 996
 997         /* Align stack */
 998         amd64_alu_reg_imm (code, X86_SUB, AMD64_RSP, 8);
 999
1000         /* Obtain the pending exception */
1001         if (aot) {
1002                 ji = mono_patch_info_list_prepend (ji, code - start, MONO_PATCH_INFO_JIT_ICALL_ADDR, "mono_thread_get_and_clear_pending_exception");
1003                 amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R11, AMD64_RIP, 0, 8);
1004         } else {
1005                 amd64_mov_reg_imm (code, AMD64_R11, mono_thread_get_and_clear_pending_exception);
1006         }
1007         amd64_call_reg (code, AMD64_R11);
1008
1009         /* Check if it is NULL, and branch */
1010         amd64_alu_reg_imm (code, X86_CMP, AMD64_RAX, 0);
1011         br[0] = code; x86_branch8 (code, X86_CC_EQ, 0, FALSE);
1012
1013         /* exc != NULL branch */
1014
1015         /* Save the exc on the stack */
1016         amd64_push_reg (code, AMD64_RAX);
1017         /* Align stack */
1018         amd64_alu_reg_imm (code, X86_SUB, AMD64_RSP, 8);
1019
1020         /* Obtain the original ip and clear the flag in previous_lmf */
1021         if (aot) {
1022                 ji = mono_patch_info_list_prepend (ji, code - start, MONO_PATCH_INFO_JIT_ICALL_ADDR, "mono_amd64_get_original_ip");
1023                 amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R11, AMD64_RIP, 0, 8);
1024         } else {
1025                 amd64_mov_reg_imm (code, AMD64_R11, mono_amd64_get_original_ip);
1026         }
1027         amd64_call_reg (code, AMD64_R11);
1028
1029         /* Load exc */
1030         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R11, AMD64_RSP, 8, 8);
1031
1032         /* Pop saved stuff from the stack */
1033         amd64_alu_reg_imm (code, X86_ADD, AMD64_RSP, 6 * 8);
1034
1035         /* Setup arguments for the throw trampoline */
1036         /* Exception */
1037         amd64_mov_reg_reg (code, AMD64_ARG_REG1, AMD64_R11, 8);
1038         /* The trampoline expects the caller ip to be pushed on the stack */
1039         amd64_push_reg (code, AMD64_RAX);
1040
1041         /* Call the throw trampoline */
1042         if (aot) {
1043                 ji = mono_patch_info_list_prepend (ji, code - start, MONO_PATCH_INFO_JIT_ICALL_ADDR, "mono_amd64_throw_exception");
1044                 amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R11, AMD64_RIP, 0, 8);
1045         } else {
1046                 throw_trampoline = mono_get_throw_exception ();
1047                 amd64_mov_reg_imm (code, AMD64_R11, throw_trampoline);
1048         }
1049         /* We use a jump instead of a call so we can push the original ip on the stack */
1050         amd64_jump_reg (code, AMD64_R11);
1051
1052         /* ex == NULL branch */
1053         mono_amd64_patch (br [0], code);
1054
1055         /* Obtain the original ip and clear the flag in previous_lmf */
1056         if (aot) {
1057                 ji = mono_patch_info_list_prepend (ji, code - start, MONO_PATCH_INFO_JIT_ICALL_ADDR, "mono_amd64_get_original_ip");
1058                 amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R11, AMD64_RIP, 0, 8);
1059         } else {
1060                 amd64_mov_reg_imm (code, AMD64_R11, mono_amd64_get_original_ip);
1061         }
1062         amd64_call_reg (code, AMD64_R11);
1063         amd64_mov_reg_reg (code, AMD64_R11, AMD64_RAX, 8);
1064
1065         /* Restore registers */
1066         amd64_alu_reg_imm (code, X86_ADD, AMD64_RSP, 8);
1067         amd64_movsd_reg_membase (code, AMD64_XMM0, AMD64_RSP, 0);
1068         amd64_alu_reg_imm (code, X86_ADD, AMD64_RSP, 8);
1069         amd64_pop_reg (code, AMD64_RDX);
1070         amd64_pop_reg (code, AMD64_RAX);
1071
1072         /* Return to original code */
1073         amd64_jump_reg (code, AMD64_R11);
1074
1075         g_assert ((code - start) < kMaxCodeSize);
1076
1077         nacl_global_codeman_validate(&start, kMaxCodeSize, &code);
1078
1079         if (info)
1080                 *info = mono_tramp_info_create ("throw_pending_exception", start, code - start, ji, unwind_ops);
1081
1082         return start;
1083 }
1084
1085 static gpointer throw_pending_exception;
1086
1087 /*
1088  * Called when a thread receives an async exception while executing unmanaged code.
1089  * Instead of checking for this exception in the managed-to-native wrapper, we hijack
1090  * the return address on the stack to point to a helper routine which throws the
1091  * exception.
1092  */
1093 void
1094 mono_arch_notify_pending_exc (void)
1095 {
1096         MonoLMF *lmf = mono_get_lmf ();
1097
1098         if (!lmf)
1099                 /* Not yet started */
1100                 return;
1101
1102         if (lmf->rsp == 0)
1103                 /* Initial LMF */
1104                 return;
1105
1106         if ((guint64)lmf->previous_lmf & 1)
1107                 /* Already hijacked or trampoline LMF entry */
1108                 return;
1109
1110         /* lmf->rsp is set just before making the call which transitions to unmanaged code */
1111         lmf->rip = *(guint64*)(lmf->rsp - 8);
1112         /* Signal that lmf->rip is set */
1113         lmf->previous_lmf = (gpointer)((guint64)lmf->previous_lmf | 1);
1114
1115         *(gpointer*)(lmf->rsp - 8) = throw_pending_exception;
1116 }
1117
1118 GSList*
1119 mono_amd64_get_exception_trampolines (gboolean aot)
1120 {
1121         MonoTrampInfo *info;
1122         GSList *tramps = NULL;
1123
1124         mono_arch_get_throw_pending_exception (&info, aot);
1125         tramps = g_slist_prepend (tramps, info);
1126
1127         /* LLVM needs different throw trampolines */
1128         get_throw_trampoline (&info, FALSE, TRUE, FALSE, FALSE, "llvm_throw_corlib_exception_trampoline", aot);
1129         tramps = g_slist_prepend (tramps, info);
1130
1131         get_throw_trampoline (&info, FALSE, TRUE, TRUE, FALSE, "llvm_throw_corlib_exception_abs_trampoline", aot);
1132         tramps = g_slist_prepend (tramps, info);
1133
1134         get_throw_trampoline (&info, FALSE, TRUE, TRUE, TRUE, "llvm_resume_unwind_trampoline", FALSE);
1135         tramps = g_slist_prepend (tramps, info);
1136
1137         return tramps;
1138 }
1139
1140 void
1141 mono_arch_exceptions_init (void)
1142 {
1143         GSList *tramps, *l;
1144         gpointer tramp;
1145
1146         if (mono_aot_only) {
1147                 throw_pending_exception = mono_aot_get_trampoline ("throw_pending_exception");
1148                 tramp = mono_aot_get_trampoline ("llvm_throw_corlib_exception_trampoline");
1149                 mono_register_jit_icall (tramp, "llvm_throw_corlib_exception_trampoline", NULL, TRUE);
1150                 tramp = mono_aot_get_trampoline ("llvm_throw_corlib_exception_abs_trampoline");
1151                 mono_register_jit_icall (tramp, "llvm_throw_corlib_exception_abs_trampoline", NULL, TRUE);
1152                 tramp = mono_aot_get_trampoline ("llvm_resume_unwind_trampoline");
1153                 mono_register_jit_icall (tramp, "llvm_resume_unwind_trampoline", NULL, TRUE);
1154         } else {
1155                 /* Call this to avoid initialization races */
1156                 throw_pending_exception = mono_arch_get_throw_pending_exception (NULL, FALSE);
1157
1158                 tramps = mono_amd64_get_exception_trampolines (FALSE);
1159                 for (l = tramps; l; l = l->next) {
1160                         MonoTrampInfo *info = l->data;
1161
1162                         mono_register_jit_icall (info->code, g_strdup (info->name), NULL, TRUE);
1163                         mono_save_trampoline_xdebug_info (info);
1164                         mono_tramp_info_free (info);
1165                 }
1166                 g_slist_free (tramps);
1167         }
1168 }
1169
1170 #ifdef TARGET_WIN32
1171
1172 /*
1173  * The mono_arch_unwindinfo* methods are used to build and add
1174  * function table info for each emitted method from mono.  On Winx64
1175  * the seh handler will not be called if the mono methods are not
1176  * added to the function table.
1177  *
1178  * We should not need to add non-volatile register info to the
1179  * table since mono stores that info elsewhere. (Except for the register
1180  * used for the fp.)
1181  */
1182
1183 #define MONO_MAX_UNWIND_CODES 22
1184
1185 typedef union _UNWIND_CODE {
1186     struct {
1187         guchar CodeOffset;
1188         guchar UnwindOp : 4;
1189         guchar OpInfo   : 4;
1190     };
1191     gushort FrameOffset;
1192 } UNWIND_CODE, *PUNWIND_CODE;
1193
1194 typedef struct _UNWIND_INFO {
1195         guchar Version       : 3;
1196         guchar Flags         : 5;
1197         guchar SizeOfProlog;
1198         guchar CountOfCodes;
1199         guchar FrameRegister : 4;
1200         guchar FrameOffset   : 4;
1201         /* custom size for mono allowing for mono allowing for*/
1202         /*UWOP_PUSH_NONVOL ebp offset = 21*/
1203         /*UWOP_ALLOC_LARGE : requires 2 or 3 offset = 20*/
1204         /*UWOP_SET_FPREG : requires 2 offset = 17*/
1205         /*UWOP_PUSH_NONVOL offset = 15-0*/
1206         UNWIND_CODE UnwindCode[MONO_MAX_UNWIND_CODES];
1207
1208 /*      UNWIND_CODE MoreUnwindCode[((CountOfCodes + 1) & ~1) - 1];
1209  *      union {
1210  *          OPTIONAL ULONG ExceptionHandler;
1211  *          OPTIONAL ULONG FunctionEntry;
1212  *      };
1213  *      OPTIONAL ULONG ExceptionData[]; */
1214 } UNWIND_INFO, *PUNWIND_INFO;
1215
1216 typedef struct
1217 {
1218         RUNTIME_FUNCTION runtimeFunction;
1219         UNWIND_INFO unwindInfo;
1220 } MonoUnwindInfo, *PMonoUnwindInfo;
1221
1222 static void
1223 mono_arch_unwindinfo_create (gpointer* monoui)
1224 {
1225         PMonoUnwindInfo newunwindinfo;
1226         *monoui = newunwindinfo = g_new0 (MonoUnwindInfo, 1);
1227         newunwindinfo->unwindInfo.Version = 1;
1228 }
1229
1230 void
1231 mono_arch_unwindinfo_add_push_nonvol (gpointer* monoui, gpointer codebegin, gpointer nextip, guchar reg )
1232 {
1233         PMonoUnwindInfo unwindinfo;
1234         PUNWIND_CODE unwindcode;
1235         guchar codeindex;
1236         if (!*monoui)
1237                 mono_arch_unwindinfo_create (monoui);
1238
1239         unwindinfo = (MonoUnwindInfo*)*monoui;
1240
1241         if (unwindinfo->unwindInfo.CountOfCodes >= MONO_MAX_UNWIND_CODES)
1242                 g_error ("Larger allocation needed for the unwind information.");
1243
1244         codeindex = MONO_MAX_UNWIND_CODES - (++unwindinfo->unwindInfo.CountOfCodes);
1245         unwindcode = &unwindinfo->unwindInfo.UnwindCode[codeindex];
1246         unwindcode->UnwindOp = 0; /*UWOP_PUSH_NONVOL*/
1247         unwindcode->CodeOffset = (((guchar*)nextip)-((guchar*)codebegin));
1248         unwindcode->OpInfo = reg;
1249
1250         if (unwindinfo->unwindInfo.SizeOfProlog >= unwindcode->CodeOffset)
1251                 g_error ("Adding unwind info in wrong order.");
1252
1253         unwindinfo->unwindInfo.SizeOfProlog = unwindcode->CodeOffset;
1254 }
1255
1256 void
1257 mono_arch_unwindinfo_add_set_fpreg (gpointer* monoui, gpointer codebegin, gpointer nextip, guchar reg )
1258 {
1259         PMonoUnwindInfo unwindinfo;
1260         PUNWIND_CODE unwindcode;
1261         guchar codeindex;
1262         if (!*monoui)
1263                 mono_arch_unwindinfo_create (monoui);
1264
1265         unwindinfo = (MonoUnwindInfo*)*monoui;
1266
1267         if (unwindinfo->unwindInfo.CountOfCodes + 1 >= MONO_MAX_UNWIND_CODES)
1268                 g_error ("Larger allocation needed for the unwind information.");
1269
1270         codeindex = MONO_MAX_UNWIND_CODES - (unwindinfo->unwindInfo.CountOfCodes += 2);
1271         unwindcode = &unwindinfo->unwindInfo.UnwindCode[codeindex];
1272         unwindcode->FrameOffset = 0; /*Assuming no frame pointer offset for mono*/
1273         unwindcode++;
1274         unwindcode->UnwindOp = 3; /*UWOP_SET_FPREG*/
1275         unwindcode->CodeOffset = (((guchar*)nextip)-((guchar*)codebegin));
1276         unwindcode->OpInfo = reg;
1277
1278         unwindinfo->unwindInfo.FrameRegister = reg;
1279
1280         if (unwindinfo->unwindInfo.SizeOfProlog >= unwindcode->CodeOffset)
1281                 g_error ("Adding unwind info in wrong order.");
1282
1283         unwindinfo->unwindInfo.SizeOfProlog = unwindcode->CodeOffset;
1284 }
1285
1286 void
1287 mono_arch_unwindinfo_add_alloc_stack (gpointer* monoui, gpointer codebegin, gpointer nextip, guint size )
1288 {
1289         PMonoUnwindInfo unwindinfo;
1290         PUNWIND_CODE unwindcode;
1291         guchar codeindex;
1292         guchar codesneeded;
1293         if (!*monoui)
1294                 mono_arch_unwindinfo_create (monoui);
1295
1296         unwindinfo = (MonoUnwindInfo*)*monoui;
1297
1298         if (size < 0x8)
1299                 g_error ("Stack allocation must be equal to or greater than 0x8.");
1300
1301         if (size <= 0x80)
1302                 codesneeded = 1;
1303         else if (size <= 0x7FFF8)
1304                 codesneeded = 2;
1305         else
1306                 codesneeded = 3;
1307
1308         if (unwindinfo->unwindInfo.CountOfCodes + codesneeded > MONO_MAX_UNWIND_CODES)
1309                 g_error ("Larger allocation needed for the unwind information.");
1310
1311         codeindex = MONO_MAX_UNWIND_CODES - (unwindinfo->unwindInfo.CountOfCodes += codesneeded);
1312         unwindcode = &unwindinfo->unwindInfo.UnwindCode[codeindex];
1313
1314         if (codesneeded == 1) {
1315                 /*The size of the allocation is
1316                   (the number in the OpInfo member) times 8 plus 8*/
1317                 unwindcode->OpInfo = (size - 8)/8;
1318                 unwindcode->UnwindOp = 2; /*UWOP_ALLOC_SMALL*/
1319         }
1320         else {
1321                 if (codesneeded == 3) {
1322                         /*the unscaled size of the allocation is recorded
1323                           in the next two slots in little-endian format*/
1324                         *((unsigned int*)(&unwindcode->FrameOffset)) = size;
1325                         unwindcode += 2;
1326                         unwindcode->OpInfo = 1;
1327                 }
1328                 else {
1329                         /*the size of the allocation divided by 8
1330                           is recorded in the next slot*/
1331                         unwindcode->FrameOffset = size/8;
1332                         unwindcode++;
1333                         unwindcode->OpInfo = 0;
1334
1335                 }
1336                 unwindcode->UnwindOp = 1; /*UWOP_ALLOC_LARGE*/
1337         }
1338
1339         unwindcode->CodeOffset = (((guchar*)nextip)-((guchar*)codebegin));
1340
1341         if (unwindinfo->unwindInfo.SizeOfProlog >= unwindcode->CodeOffset)
1342                 g_error ("Adding unwind info in wrong order.");
1343
1344         unwindinfo->unwindInfo.SizeOfProlog = unwindcode->CodeOffset;
1345 }
1346
1347 guint
1348 mono_arch_unwindinfo_get_size (gpointer monoui)
1349 {
1350         PMonoUnwindInfo unwindinfo;
1351         if (!monoui)
1352                 return 0;
1353
1354         unwindinfo = (MonoUnwindInfo*)monoui;
1355         return (8 + sizeof (MonoUnwindInfo)) -
1356                 (sizeof (UNWIND_CODE) * (MONO_MAX_UNWIND_CODES - unwindinfo->unwindInfo.CountOfCodes));
1357 }
1358
1359 PRUNTIME_FUNCTION
1360 MONO_GET_RUNTIME_FUNCTION_CALLBACK ( DWORD64 ControlPc, IN PVOID Context )
1361 {
1362         MonoJitInfo *ji;
1363         guint64 pos;
1364         PMonoUnwindInfo targetinfo;
1365         MonoDomain *domain = mono_domain_get ();
1366
1367         ji = mini_jit_info_table_find (domain, (char*)ControlPc, NULL);
1368         if (!ji)
1369                 return 0;
1370
1371         pos = (guint64)(((char*)ji->code_start) + ji->code_size);
1372
1373         targetinfo = (PMonoUnwindInfo)ALIGN_TO (pos, 8);
1374
1375         targetinfo->runtimeFunction.UnwindData = ((DWORD64)&targetinfo->unwindInfo) - ((DWORD64)Context);
1376
1377         return &targetinfo->runtimeFunction;
1378 }
1379
1380 void
1381 mono_arch_unwindinfo_install_unwind_info (gpointer* monoui, gpointer code, guint code_size)
1382 {
1383         PMonoUnwindInfo unwindinfo, targetinfo;
1384         guchar codecount;
1385         guint64 targetlocation;
1386         if (!*monoui)
1387                 return;
1388
1389         unwindinfo = (MonoUnwindInfo*)*monoui;
1390         targetlocation = (guint64)&(((guchar*)code)[code_size]);
1391         targetinfo = (PMonoUnwindInfo) ALIGN_TO(targetlocation, 8);
1392
1393         unwindinfo->runtimeFunction.EndAddress = code_size;
1394         unwindinfo->runtimeFunction.UnwindData = ((guchar*)&targetinfo->unwindInfo) - ((guchar*)code);
1395
1396         memcpy (targetinfo, unwindinfo, sizeof (MonoUnwindInfo) - (sizeof (UNWIND_CODE) * MONO_MAX_UNWIND_CODES));
1397
1398         codecount = unwindinfo->unwindInfo.CountOfCodes;
1399         if (codecount) {
1400                 memcpy (&targetinfo->unwindInfo.UnwindCode[0], &unwindinfo->unwindInfo.UnwindCode[MONO_MAX_UNWIND_CODES-codecount],
1401                         sizeof (UNWIND_CODE) * unwindinfo->unwindInfo.CountOfCodes);
1402         }
1403
1404         g_free (unwindinfo);
1405         *monoui = 0;
1406
1407         RtlInstallFunctionTableCallback (((DWORD64)code) | 0x3, (DWORD64)code, code_size, MONO_GET_RUNTIME_FUNCTION_CALLBACK, code, NULL);
1408 }
1409
1410 #endif
1411
1412 #if MONO_SUPPORT_TASKLETS
1413 MonoContinuationRestore
1414 mono_tasklets_arch_restore (void)
1415 {
1416         static guint8* saved = NULL;
1417         guint8 *code, *start;
1418         int cont_reg = AMD64_R9; /* register usable on both call conventions */
1419         const guint kMaxCodeSize = NACL_SIZE (64, 128);
1420
1421
1422         if (saved)
1423                 return (MonoContinuationRestore)saved;
1424         code = start = mono_global_codeman_reserve (kMaxCodeSize);
1425         /* the signature is: restore (MonoContinuation *cont, int state, MonoLMF **lmf_addr) */
1426         /* cont is in AMD64_ARG_REG1 ($rcx or $rdi)
1427          * state is in AMD64_ARG_REG2 ($rdx or $rsi)
1428          * lmf_addr is in AMD64_ARG_REG3 ($r8 or $rdx)
1429          * We move cont to cont_reg since we need both rcx and rdi for the copy
1430          * state is moved to $rax so it's setup as the return value and we can overwrite $rsi
1431          */
1432         amd64_mov_reg_reg (code, cont_reg, MONO_AMD64_ARG_REG1, 8);
1433         amd64_mov_reg_reg (code, AMD64_RAX, MONO_AMD64_ARG_REG2, 8);
1434         /* setup the copy of the stack */
1435         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RCX, cont_reg, G_STRUCT_OFFSET (MonoContinuation, stack_used_size), sizeof (int));
1436         amd64_shift_reg_imm (code, X86_SHR, AMD64_RCX, 3);
1437         x86_cld (code);
1438         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RSI, cont_reg, G_STRUCT_OFFSET (MonoContinuation, saved_stack), sizeof (gpointer));
1439         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RDI, cont_reg, G_STRUCT_OFFSET (MonoContinuation, return_sp), sizeof (gpointer));
1440         amd64_prefix (code, X86_REP_PREFIX);
1441         amd64_movsl (code);
1442
1443         /* now restore the registers from the LMF */
1444         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RCX, cont_reg, G_STRUCT_OFFSET (MonoContinuation, lmf), 8);
1445         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RBX, AMD64_RCX, G_STRUCT_OFFSET (MonoLMF, rbx), 8);
1446         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RBP, AMD64_RCX, G_STRUCT_OFFSET (MonoLMF, rbp), 8);
1447         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R12, AMD64_RCX, G_STRUCT_OFFSET (MonoLMF, r12), 8);
1448         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R13, AMD64_RCX, G_STRUCT_OFFSET (MonoLMF, r13), 8);
1449         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R14, AMD64_RCX, G_STRUCT_OFFSET (MonoLMF, r14), 8);
1450 #if !defined(__native_client_codegen__)
1451         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R15, AMD64_RCX, G_STRUCT_OFFSET (MonoLMF, r15), 8);
1452 #endif
1453 #ifdef TARGET_WIN32
1454         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RDI, AMD64_RCX, G_STRUCT_OFFSET (MonoLMF, rdi), 8);
1455         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RSI, AMD64_RCX, G_STRUCT_OFFSET (MonoLMF, rsi), 8);
1456 #endif
1457         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RSP, AMD64_RCX, G_STRUCT_OFFSET (MonoLMF, rsp), 8);
1458
1459         /* restore the lmf chain */
1460         /*x86_mov_reg_membase (code, X86_ECX, X86_ESP, 12, 4);
1461         x86_mov_membase_reg (code, X86_ECX, 0, X86_EDX, 4);*/
1462
1463         /* state is already in rax */
1464         amd64_jump_membase (code, cont_reg, G_STRUCT_OFFSET (MonoContinuation, return_ip));
1465         g_assert ((code - start) <= kMaxCodeSize);
1466
1467         nacl_global_codeman_validate(&start, kMaxCodeSize, &code);
1468
1469         saved = start;
1470         return (MonoContinuationRestore)saved;
1471 }
1472 #endif
1473
1474 /*
1475  * mono_arch_setup_resume_sighandler_ctx:
1476  *
1477  *   Setup CTX so execution continues at FUNC.
1478  */
1479 void
1480 mono_arch_setup_resume_sighandler_ctx (MonoContext *ctx, gpointer func)
1481 {
1482         /*
1483          * When resuming from a signal handler, the stack should be misaligned, just like right after
1484          * a call.
1485          */
1486         if ((((guint64)MONO_CONTEXT_GET_SP (ctx)) % 16) == 0)
1487                 MONO_CONTEXT_SET_SP (ctx, (guint64)MONO_CONTEXT_GET_SP (ctx) - 8);
1488         MONO_CONTEXT_SET_IP (ctx, func);
1489 }