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