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
  23 #ifdef HAVE_UCONTEXT_H
  24 #include <ucontext.h>
  25 #endif
  26
  27 #include <mono/arch/amd64/amd64-codegen.h>
  28 #include <mono/metadata/appdomain.h>
  29 #include <mono/metadata/tabledefs.h>
  30 #include <mono/metadata/threads.h>
  31 #include <mono/metadata/threads-types.h>
  32 #include <mono/metadata/debug-helpers.h>
  33 #include <mono/metadata/exception.h>
  34 #include <mono/metadata/gc-internal.h>
  35 #include <mono/metadata/mono-debug.h>
  36 #include <mono/utils/mono-mmap.h>
  37
  38 #include "mini.h"
  39 #include "mini-amd64.h"
  40 #include "tasklets.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 void *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 static 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 static 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         guint32 ret = 0;
 165
 166         if (mono_old_win_toplevel_exception_filter) SetUnhandledExceptionFilter(mono_old_win_toplevel_exception_filter);
 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         /*
 229          * The context resides on the stack, in the stack frame of the
 230          * caller of this function.  The stack pointer that we need to
 231          * restore is potentially many stack frames higher up, so the
 232          * distance between them can easily be more than the red zone
 233          * size.  Hence the stack pointer can be restored only after
 234          * we have finished loading everything from the context.
 235          */
 236         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R8, AMD64_R11,  G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, rsp), 8);
 237         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R11, AMD64_R11,  G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, rip), 8);
 238         amd64_mov_reg_reg (code, AMD64_RSP, AMD64_R8, 8);
 239
 240         /* jump to the saved IP */
 241         amd64_jump_reg (code, AMD64_R11);
 242
 243         nacl_global_codeman_validate(&start, 256, &code);
 244
 245         mono_arch_flush_icache (start, code - start);
 246
 247         if (info)
 248                 *info = mono_tramp_info_create ("restore_context", start, code - start, ji, unwind_ops);
 249
 250         return start;
 251 }
 252
 253 /*
 254  * mono_arch_get_call_filter:
 255  *
 256  * Returns a pointer to a method which calls an exception filter. We
 257  * also use this function to call finally handlers (we pass NULL as
 258  * @exc object in this case).
 259  */
 260 gpointer
 261 mono_arch_get_call_filter (MonoTrampInfo **info, gboolean aot)
 262 {
 263         guint8 *start;
 264         int i;
 265         guint8 *code;
 266         guint32 pos;
 267         MonoJumpInfo *ji = NULL;
 268         GSList *unwind_ops = NULL;
 269         const guint kMaxCodeSize = NACL_SIZE (128, 256);
 270
 271         start = code = mono_global_codeman_reserve (kMaxCodeSize);
 272
 273         /* call_filter (MonoContext *ctx, unsigned long eip) */
 274         code = start;
 275
 276         /* Alloc new frame */
 277         amd64_push_reg (code, AMD64_RBP);
 278         amd64_mov_reg_reg (code, AMD64_RBP, AMD64_RSP, 8);
 279
 280         /* Save callee saved regs */
 281         pos = 0;
 282         for (i = 0; i < AMD64_NREG; ++i)
 283                 if (AMD64_IS_CALLEE_SAVED_REG (i)) {
 284                         amd64_push_reg (code, i);
 285                         pos += 8;
 286                 }
 287
 288         /* Save EBP */
 289         pos += 8;
 290         amd64_push_reg (code, AMD64_RBP);
 291
 292         /* Make stack misaligned, the call will make it aligned again */
 293         if (! (pos & 8))
 294                 amd64_alu_reg_imm (code, X86_SUB, AMD64_RSP, 8);
 295
 296         /* set new EBP */
 297         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RBP, AMD64_ARG_REG1, G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, rbp), 8);
 298         /* load callee saved regs */
 299         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RBX, AMD64_ARG_REG1, G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, rbx), 8);
 300         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R12, AMD64_ARG_REG1, G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, r12), 8);
 301         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R13, AMD64_ARG_REG1, G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, r13), 8);
 302         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R14, AMD64_ARG_REG1, G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, r14), 8);
 303 #if !defined(__native_client_codegen__)
 304         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R15, AMD64_ARG_REG1, G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, r15), 8);
 305 #endif
 306 #ifdef TARGET_WIN32
 307         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RDI, AMD64_ARG_REG1,  G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, rdi), 8);
 308         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RSI, AMD64_ARG_REG1,  G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, rsi), 8);
 309 #endif
 310
 311         /* call the handler */
 312         amd64_call_reg (code, AMD64_ARG_REG2);
 313
 314         if (! (pos & 8))
 315                 amd64_alu_reg_imm (code, X86_ADD, AMD64_RSP, 8);
 316
 317         /* restore RBP */
 318         amd64_pop_reg (code, AMD64_RBP);
 319
 320         /* Restore callee saved regs */
 321         for (i = AMD64_NREG; i >= 0; --i)
 322                 if (AMD64_IS_CALLEE_SAVED_REG (i))
 323                         amd64_pop_reg (code, i);
 324
 325         amd64_leave (code);
 326         amd64_ret (code);
 327
 328         g_assert ((code - start) < kMaxCodeSize);
 329
 330         nacl_global_codeman_validate(&start, kMaxCodeSize, &code);
 331
 332         mono_arch_flush_icache (start, code - start);
 333
 334         if (info)
 335                 *info = mono_tramp_info_create ("call_filter", start, code - start, ji, unwind_ops);
 336
 337         return start;
 338 }
 339
 340 /*
 341  * The first few arguments are dummy, to force the other arguments to be passed on
 342  * the stack, this avoids overwriting the argument registers in the throw trampoline.
 343  */
 344 void
 345 mono_amd64_throw_exception (guint64 dummy1, guint64 dummy2, guint64 dummy3, guint64 dummy4,
 346                                                         guint64 dummy5, guint64 dummy6,
 347                                                         mgreg_t *regs, mgreg_t rip,
 348                                                         MonoObject *exc, gboolean rethrow)
 349 {
 350         MonoContext ctx;
 351
 352         ctx.rsp = regs [AMD64_RSP];
 353         ctx.rip = rip;
 354         ctx.rbx = regs [AMD64_RBX];
 355         ctx.rbp = regs [AMD64_RBP];
 356         ctx.r12 = regs [AMD64_R12];
 357         ctx.r13 = regs [AMD64_R13];
 358         ctx.r14 = regs [AMD64_R14];
 359         ctx.r15 = regs [AMD64_R15];
 360         ctx.rdi = regs [AMD64_RDI];
 361         ctx.rsi = regs [AMD64_RSI];
 362         ctx.rax = regs [AMD64_RAX];
 363         ctx.rcx = regs [AMD64_RCX];
 364         ctx.rdx = regs [AMD64_RDX];
 365
 366         if (mono_object_isinst (exc, mono_defaults.exception_class)) {
 367                 MonoException *mono_ex = (MonoException*)exc;
 368                 if (!rethrow)
 369                         mono_ex->stack_trace = NULL;
 370         }
 371
 372         /* adjust eip so that it point into the call instruction */
 373         ctx.rip -= 1;
 374
 375         mono_handle_exception (&ctx, exc);
 376         mono_restore_context (&ctx);
 377         g_assert_not_reached ();
 378 }
 379
 380 void
 381 mono_amd64_throw_corlib_exception (guint64 dummy1, guint64 dummy2, guint64 dummy3, guint64 dummy4,
 382                                                                    guint64 dummy5, guint64 dummy6,
 383                                                                    mgreg_t *regs, mgreg_t rip,
 384                                                                    guint32 ex_token_index, gint64 pc_offset)
 385 {
 386         guint32 ex_token = MONO_TOKEN_TYPE_DEF | ex_token_index;
 387         MonoException *ex;
 388
 389         ex = mono_exception_from_token (mono_defaults.exception_class->image, ex_token);
 390
 391         rip -= pc_offset;
 392
 393         /* Negate the ip adjustment done in mono_amd64_throw_exception () */
 394         rip += 1;
 395
 396         mono_amd64_throw_exception (dummy1, dummy2, dummy3, dummy4, dummy5, dummy6, regs, rip, (MonoObject*)ex, FALSE);
 397 }
 398
 399 static void
 400 mono_amd64_resume_unwind (guint64 dummy1, guint64 dummy2, guint64 dummy3, guint64 dummy4,
 401                                                   guint64 dummy5, guint64 dummy6,
 402                                                   mgreg_t *regs, mgreg_t rip,
 403                                                   guint32 dummy7, gint64 dummy8)
 404 {
 405         /* Only the register parameters are valid */
 406         MonoContext ctx;
 407
 408         ctx.rsp = regs [AMD64_RSP];
 409         ctx.rip = rip;
 410         ctx.rbx = regs [AMD64_RBX];
 411         ctx.rbp = regs [AMD64_RBP];
 412         ctx.r12 = regs [AMD64_R12];
 413         ctx.r13 = regs [AMD64_R13];
 414         ctx.r14 = regs [AMD64_R14];
 415         ctx.r15 = regs [AMD64_R15];
 416         ctx.rdi = regs [AMD64_RDI];
 417         ctx.rsi = regs [AMD64_RSI];
 418         ctx.rax = regs [AMD64_RAX];
 419         ctx.rcx = regs [AMD64_RCX];
 420         ctx.rdx = regs [AMD64_RDX];
 421
 422         mono_resume_unwind (&ctx);
 423 }
 424
 425 /*
 426  * get_throw_trampoline:
 427  *
 428  *  Generate a call to mono_amd64_throw_exception/
 429  * mono_amd64_throw_corlib_exception.
 430  */
 431 static gpointer
 432 get_throw_trampoline (MonoTrampInfo **info, gboolean rethrow, gboolean corlib, gboolean llvm_abs, gboolean resume_unwind, const char *tramp_name, gboolean aot)
 433 {
 434         guint8* start;
 435         guint8 *code;
 436         MonoJumpInfo *ji = NULL;
 437         GSList *unwind_ops = NULL;
 438         int i, stack_size, arg_offsets [16], regs_offset, dummy_stack_space;
 439         const guint kMaxCodeSize = NACL_SIZE (256, 512);
 440
 441 #ifdef TARGET_WIN32
 442         dummy_stack_space = 6 * sizeof(mgreg_t);        /* Windows expects stack space allocated for all 6 dummy args. */
 443 #else
 444         dummy_stack_space = 0;
 445 #endif
 446
 447         start = code = mono_global_codeman_reserve (kMaxCodeSize);
 448
 449         /* The stack is unaligned on entry */
 450         stack_size = 192 + 8 + dummy_stack_space;
 451
 452         code = start;
 453
 454         if (info)
 455                 unwind_ops = mono_arch_get_cie_program ();
 456
 457         /* Alloc frame */
 458         amd64_alu_reg_imm (code, X86_SUB, AMD64_RSP, stack_size);
 459         if (info)
 460                 mono_add_unwind_op_def_cfa_offset (unwind_ops, code, start, stack_size + 8);
 461
 462         /*
 463          * To hide linux/windows calling convention differences, we pass all arguments on
 464          * the stack by passing 6 dummy values in registers.
 465          */
 466
 467         arg_offsets [0] = dummy_stack_space + 0;
 468         arg_offsets [1] = dummy_stack_space + sizeof(mgreg_t);
 469         arg_offsets [2] = dummy_stack_space + sizeof(mgreg_t) * 2;
 470         arg_offsets [3] = dummy_stack_space + sizeof(mgreg_t) * 3;
 471         regs_offset = dummy_stack_space + sizeof(mgreg_t) * 4;
 472
 473         /* Save registers */
 474         for (i = 0; i < AMD64_NREG; ++i)
 475                 if (i != AMD64_RSP)
 476                         amd64_mov_membase_reg (code, AMD64_RSP, regs_offset + (i * sizeof(mgreg_t)), i, sizeof(mgreg_t));
 477         /* Save RSP */
 478         amd64_lea_membase (code, AMD64_RAX, AMD64_RSP, stack_size + sizeof(mgreg_t));
 479         amd64_mov_membase_reg (code, AMD64_RSP, regs_offset + (AMD64_RSP * sizeof(mgreg_t)), X86_EAX, sizeof(mgreg_t));
 480         /* Set arg1 == regs */
 481         amd64_lea_membase (code, AMD64_RAX, AMD64_RSP, regs_offset);
 482         amd64_mov_membase_reg (code, AMD64_RSP, arg_offsets [0], AMD64_RAX, sizeof(mgreg_t));
 483         /* Set arg2 == eip */
 484         if (llvm_abs)
 485                 amd64_alu_reg_reg (code, X86_XOR, AMD64_RAX, AMD64_RAX);
 486         else
 487                 amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RAX, AMD64_RSP, stack_size, sizeof(mgreg_t));
 488         amd64_mov_membase_reg (code, AMD64_RSP, arg_offsets [1], AMD64_RAX, sizeof(mgreg_t));
 489         /* Set arg3 == exc/ex_token_index */
 490         if (resume_unwind)
 491                 amd64_mov_membase_imm (code, AMD64_RSP, arg_offsets [2], 0, sizeof(mgreg_t));
 492         else
 493                 amd64_mov_membase_reg (code, AMD64_RSP, arg_offsets [2], AMD64_ARG_REG1, sizeof(mgreg_t));
 494         /* Set arg4 == rethrow/pc offset */
 495         if (resume_unwind) {
 496                 amd64_mov_membase_imm (code, AMD64_RSP, arg_offsets [3], 0, sizeof(mgreg_t));
 497         } else if (corlib) {
 498                 amd64_mov_membase_reg (code, AMD64_RSP, arg_offsets [3], AMD64_ARG_REG2, sizeof(mgreg_t));
 499                 if (llvm_abs)
 500                         /*
 501                          * The caller is LLVM code which passes the absolute address not a pc offset,
 502                          * so compensate by passing 0 as 'rip' and passing the negated abs address as
 503                          * the pc offset.
 504                          */
 505                         amd64_neg_membase (code, AMD64_RSP, arg_offsets [3]);
 506         } else {
 507                 amd64_mov_membase_imm (code, AMD64_RSP, arg_offsets [3], rethrow, sizeof(mgreg_t));
 508         }
 509
 510         if (aot) {
 511                 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");
 512                 amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R11, AMD64_RIP, 0, 8);
 513         } else {
 514                 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));
 515         }
 516         amd64_call_reg (code, AMD64_R11);
 517         amd64_breakpoint (code);
 518
 519         mono_arch_flush_icache (start, code - start);
 520
 521         g_assert ((code - start) < kMaxCodeSize);
 522
 523         nacl_global_codeman_validate(&start, kMaxCodeSize, &code);
 524
 525         if (info)
 526                 *info = mono_tramp_info_create (tramp_name, start, code - start, ji, unwind_ops);
 527
 528         return start;
 529 }
 530
 531 /**
 532  * mono_arch_get_throw_exception:
 533  *
 534  * Returns a function pointer which can be used to raise
 535  * exceptions. The returned function has the following
 536  * signature: void (*func) (MonoException *exc);
 537  *
 538  */
 539 gpointer
 540 mono_arch_get_throw_exception (MonoTrampInfo **info, gboolean aot)
 541 {
 542         return get_throw_trampoline (info, FALSE, FALSE, FALSE, FALSE, "throw_exception", aot);
 543 }
 544
 545 gpointer
 546 mono_arch_get_rethrow_exception (MonoTrampInfo **info, gboolean aot)
 547 {
 548         return get_throw_trampoline (info, TRUE, FALSE, FALSE, FALSE, "rethrow_exception", aot);
 549 }
 550
 551 /**
 552  * mono_arch_get_throw_corlib_exception:
 553  *
 554  * Returns a function pointer which can be used to raise
 555  * corlib exceptions. The returned function has the following
 556  * signature: void (*func) (guint32 ex_token, guint32 offset);
 557  * Here, offset is the offset which needs to be substracted from the caller IP
 558  * to get the IP of the throw. Passing the offset has the advantage that it
 559  * needs no relocations in the caller.
 560  */
 561 gpointer
 562 mono_arch_get_throw_corlib_exception (MonoTrampInfo **info, gboolean aot)
 563 {
 564         return get_throw_trampoline (info, FALSE, TRUE, FALSE, FALSE, "throw_corlib_exception", aot);
 565 }
 566
 567 /*
 568  * mono_arch_find_jit_info:
 569  *
 570  * This function is used to gather information from @ctx, and store it in @frame_info.
 571  * It unwinds one stack frame, and stores the resulting context into @new_ctx. @lmf
 572  * is modified if needed.
 573  * Returns TRUE on success, FALSE otherwise.
 574  */
 575 gboolean
 576 mono_arch_find_jit_info (MonoDomain *domain, MonoJitTlsData *jit_tls,
 577                                                          MonoJitInfo *ji, MonoContext *ctx,
 578                                                          MonoContext *new_ctx, MonoLMF **lmf,
 579                                                          mgreg_t **save_locations,
 580                                                          StackFrameInfo *frame)
 581 {
 582         gpointer ip = MONO_CONTEXT_GET_IP (ctx);
 583
 584         memset (frame, 0, sizeof (StackFrameInfo));
 585         frame->ji = ji;
 586
 587         *new_ctx = *ctx;
 588
 589         if (ji != NULL) {
 590                 mgreg_t regs [MONO_MAX_IREGS + 1];
 591                 guint8 *cfa;
 592                 guint32 unwind_info_len;
 593                 guint8 *unwind_info;
 594
 595                 frame->type = FRAME_TYPE_MANAGED;
 596
 597                 unwind_info = mono_jinfo_get_unwind_info (ji, &unwind_info_len);
 598
 599                 frame->unwind_info = unwind_info;
 600                 frame->unwind_info_len = unwind_info_len;
 601
 602                 /*
 603                 printf ("%s %p %p\n", ji->d.method->name, ji->code_start, ip);
 604                 mono_print_unwind_info (unwind_info, unwind_info_len);
 605                 */
 606
 607                 regs [AMD64_RAX] = new_ctx->rax;
 608                 regs [AMD64_RBX] = new_ctx->rbx;
 609                 regs [AMD64_RCX] = new_ctx->rcx;
 610                 regs [AMD64_RDX] = new_ctx->rdx;
 611                 regs [AMD64_RBP] = new_ctx->rbp;
 612                 regs [AMD64_RSP] = new_ctx->rsp;
 613                 regs [AMD64_RSI] = new_ctx->rsi;
 614                 regs [AMD64_RDI] = new_ctx->rdi;
 615                 regs [AMD64_RIP] = new_ctx->rip;
 616                 regs [AMD64_R12] = new_ctx->r12;
 617                 regs [AMD64_R13] = new_ctx->r13;
 618                 regs [AMD64_R14] = new_ctx->r14;
 619                 regs [AMD64_R15] = new_ctx->r15;
 620
 621                 mono_unwind_frame (unwind_info, unwind_info_len, ji->code_start,
 622                                                    (guint8*)ji->code_start + ji->code_size,
 623                                                    ip, regs, MONO_MAX_IREGS + 1,
 624                                                    save_locations, MONO_MAX_IREGS, &cfa);
 625
 626                 new_ctx->rax = regs [AMD64_RAX];
 627                 new_ctx->rbx = regs [AMD64_RBX];
 628                 new_ctx->rcx = regs [AMD64_RCX];
 629                 new_ctx->rdx = regs [AMD64_RDX];
 630                 new_ctx->rbp = regs [AMD64_RBP];
 631                 new_ctx->rsp = regs [AMD64_RSP];
 632                 new_ctx->rsi = regs [AMD64_RSI];
 633                 new_ctx->rdi = regs [AMD64_RDI];
 634                 new_ctx->rip = regs [AMD64_RIP];
 635                 new_ctx->r12 = regs [AMD64_R12];
 636                 new_ctx->r13 = regs [AMD64_R13];
 637                 new_ctx->r14 = regs [AMD64_R14];
 638                 new_ctx->r15 = regs [AMD64_R15];
 639
 640                 /* The CFA becomes the new SP value */
 641                 new_ctx->rsp = (mgreg_t)cfa;
 642
 643                 /* Adjust IP */
 644                 new_ctx->rip --;
 645
 646                 if (*lmf && ((*lmf) != jit_tls->first_lmf) && (MONO_CONTEXT_GET_SP (ctx) >= (gpointer)(*lmf)->rsp)) {
 647                         /* remove any unused lmf */
 648                         *lmf = (gpointer)(((guint64)(*lmf)->previous_lmf) & ~7);
 649                 }
 650
 651 #ifndef MONO_AMD64_NO_PUSHES
 652                 /* Pop arguments off the stack */
 653                 if (ji->has_arch_eh_info)
 654                         new_ctx->rsp += mono_jit_info_get_arch_eh_info (ji)->stack_size;
 655 #endif
 656
 657                 return TRUE;
 658         } else if (*lmf) {
 659                 guint64 rip;
 660
 661                 if (((guint64)(*lmf)->previous_lmf) & 2) {
 662                         /*
 663                          * This LMF entry is created by the soft debug code to mark transitions to
 664                          * managed code done during invokes.
 665                          */
 666                         MonoLMFExt *ext = (MonoLMFExt*)(*lmf);
 667
 668                         g_assert (ext->debugger_invoke);
 669
 670                         memcpy (new_ctx, &ext->ctx, sizeof (MonoContext));
 671
 672                         *lmf = (gpointer)(((guint64)(*lmf)->previous_lmf) & ~7);
 673
 674                         frame->type = FRAME_TYPE_DEBUGGER_INVOKE;
 675
 676                         return TRUE;
 677                 }
 678
 679                 if (((guint64)(*lmf)->previous_lmf) & 1) {
 680                         /* This LMF has the rip field set */
 681                         rip = (*lmf)->rip;
 682                 } else if ((*lmf)->rsp == 0) {
 683                         /* Top LMF entry */
 684                         return FALSE;
 685                 } else {
 686                         /*
 687                          * The rsp field is set just before the call which transitioned to native
 688                          * code. Obtain the rip from the stack.
 689                          */
 690                         rip = *(guint64*)((*lmf)->rsp - sizeof(mgreg_t));
 691                 }
 692
 693                 ji = mini_jit_info_table_find (domain, (gpointer)rip, NULL);
 694                 /*
 695                  * FIXME: ji == NULL can happen when a managed-to-native wrapper is interrupted
 696                  * in the soft debugger suspend code, since (*lmf)->rsp no longer points to the
 697                  * return address.
 698                  */
 699                 //g_assert (ji);
 700                 if (!ji)
 701                         return FALSE;
 702
 703                 /* Adjust IP */
 704                 rip --;
 705
 706                 frame->ji = ji;
 707                 frame->type = FRAME_TYPE_MANAGED_TO_NATIVE;
 708
 709                 new_ctx->rip = rip;
 710                 new_ctx->rbp = (*lmf)->rbp;
 711                 new_ctx->rsp = (*lmf)->rsp;
 712
 713                 if (((guint64)(*lmf)->previous_lmf) & 4) {
 714                         MonoLMFTramp *ext = (MonoLMFTramp*)(*lmf);
 715
 716                         /* Trampoline frame */
 717                         new_ctx->rbx = ext->regs [AMD64_RBX];
 718                         new_ctx->r12 = ext->regs [AMD64_R12];
 719                         new_ctx->r13 = ext->regs [AMD64_R13];
 720                         new_ctx->r14 = ext->regs [AMD64_R14];
 721                         new_ctx->r15 = ext->regs [AMD64_R15];
 722 #ifdef TARGET_WIN32
 723                         new_ctx->rdi = ext->regs [AMD64_RDI];
 724                         new_ctx->rsi = ext->regs [AMD64_RSI];
 725 #endif
 726                 } else {
 727                         /*
 728                          * The registers saved in the LMF will be restored using the normal unwind info,
 729                          * when the wrapper frame is processed.
 730                          */
 731                         new_ctx->rbx = 0;
 732                         new_ctx->r12 = 0;
 733                         new_ctx->r13 = 0;
 734                         new_ctx->r14 = 0;
 735                         new_ctx->r15 = 0;
 736 #ifdef TARGET_WIN32
 737                         new_ctx->rdi = 0;
 738                         new_ctx->rsi = 0;
 739 #endif
 740                 }
 741
 742                 *lmf = (gpointer)(((guint64)(*lmf)->previous_lmf) & ~7);
 743
 744                 return TRUE;
 745         }
 746
 747         return FALSE;
 748 }
 749
 750 /*
 751  * handle_exception:
 752  *
 753  *   Called by resuming from a signal handler.
 754  */
 755 static void
 756 handle_signal_exception (gpointer obj)
 757 {
 758         MonoJitTlsData *jit_tls = mono_native_tls_get_value (mono_jit_tls_id);
 759         MonoContext ctx;
 760
 761         memcpy (&ctx, &jit_tls->ex_ctx, sizeof (MonoContext));
 762
 763         mono_handle_exception (&ctx, obj);
 764
 765         mono_restore_context (&ctx);
 766 }
 767
 768 void
 769 mono_arch_setup_async_callback (MonoContext *ctx, void (*async_cb)(void *fun), gpointer user_data)
 770 {
 771         guint64 sp = ctx->rsp;
 772
 773         ctx->rdi = (guint64)user_data;
 774
 775         /* Allocate a stack frame below the red zone */
 776         sp -= 128;
 777         /* The stack should be unaligned */
 778         if ((sp % 16) == 0)
 779                 sp -= 8;
 780 #ifdef __linux__
 781         /* Preserve the call chain to prevent crashes in the libgcc unwinder (#15969) */
 782         *(guint64*)sp = ctx->rip;
 783 #endif
 784         ctx->rsp = sp;
 785         ctx->rip = (guint64)async_cb;
 786 }
 787
 788 /**
 789  * mono_arch_handle_exception:
 790  *
 791  * @ctx: saved processor state
 792  * @obj: the exception object
 793  */
 794 gboolean
 795 mono_arch_handle_exception (void *sigctx, gpointer obj)
 796 {
 797 #if defined(MONO_ARCH_USE_SIGACTION)
 798         MonoContext mctx;
 799
 800         /*
 801          * Handling the exception in the signal handler is problematic, since the original
 802          * signal is disabled, and we could run arbitrary code though the debugger. So
 803          * resume into the normal stack and do most work there if possible.
 804          */
 805         MonoJitTlsData *jit_tls = mono_native_tls_get_value (mono_jit_tls_id);
 806
 807         /* Pass the ctx parameter in TLS */
 808         mono_arch_sigctx_to_monoctx (sigctx, &jit_tls->ex_ctx);
 809
 810         mctx = jit_tls->ex_ctx;
 811         mono_arch_setup_async_callback (&mctx, handle_signal_exception, obj);
 812         mono_monoctx_to_sigctx (&mctx, sigctx);
 813
 814         return TRUE;
 815 #else
 816         MonoContext mctx;
 817
 818         mono_arch_sigctx_to_monoctx (sigctx, &mctx);
 819
 820         mono_handle_exception (&mctx, obj);
 821
 822         mono_arch_monoctx_to_sigctx (&mctx, sigctx);
 823
 824         return TRUE;
 825 #endif
 826 }
 827
 828 void
 829 mono_arch_sigctx_to_monoctx (void *sigctx, MonoContext *mctx)
 830 {
 831         mono_sigctx_to_monoctx (sigctx, mctx);
 832 }
 833
 834 void
 835 mono_arch_monoctx_to_sigctx (MonoContext *mctx, void *sigctx)
 836 {
 837         mono_monoctx_to_sigctx (mctx, sigctx);
 838 }
 839
 840 gpointer
 841 mono_arch_ip_from_context (void *sigctx)
 842 {
 843 #if defined(MONO_ARCH_USE_SIGACTION)
 844         ucontext_t *ctx = (ucontext_t*)sigctx;
 845
 846         return (gpointer)UCONTEXT_REG_RIP (ctx);
 847 #else
 848         MonoContext *ctx = sigctx;
 849         return (gpointer)ctx->rip;
 850 #endif
 851 }
 852
 853 static void
 854 restore_soft_guard_pages (void)
 855 {
 856         MonoJitTlsData *jit_tls = mono_native_tls_get_value (mono_jit_tls_id);
 857         if (jit_tls->stack_ovf_guard_base)
 858                 mono_mprotect (jit_tls->stack_ovf_guard_base, jit_tls->stack_ovf_guard_size, MONO_MMAP_NONE);
 859 }
 860
 861 /*
 862  * this function modifies mctx so that when it is restored, it
 863  * won't execcute starting at mctx.eip, but in a function that
 864  * will restore the protection on the soft-guard pages and return back to
 865  * continue at mctx.eip.
 866  */
 867 static void
 868 prepare_for_guard_pages (MonoContext *mctx)
 869 {
 870         gpointer *sp;
 871         sp = (gpointer)(mctx->rsp);
 872         sp -= 1;
 873         /* the return addr */
 874         sp [0] = (gpointer)(mctx->rip);
 875         mctx->rip = (guint64)restore_soft_guard_pages;
 876         mctx->rsp = (guint64)sp;
 877 }
 878
 879 static void
 880 altstack_handle_and_restore (MonoContext *ctx, gpointer obj, gboolean stack_ovf)
 881 {
 882         MonoContext mctx;
 883
 884         mctx = *ctx;
 885
 886         mono_handle_exception (&mctx, obj);
 887         if (stack_ovf)
 888                 prepare_for_guard_pages (&mctx);
 889         mono_restore_context (&mctx);
 890 }
 891
 892 void
 893 mono_arch_handle_altstack_exception (void *sigctx, gpointer fault_addr, gboolean stack_ovf)
 894 {
 895 #if defined(MONO_ARCH_USE_SIGACTION)
 896         MonoException *exc = NULL;
 897         MonoJitInfo *ji = mini_jit_info_table_find (mono_domain_get (), (gpointer)UCONTEXT_REG_RIP (sigctx), NULL);
 898         gpointer *sp;
 899         int frame_size;
 900         MonoContext *copied_ctx;
 901
 902         if (stack_ovf)
 903                 exc = mono_domain_get ()->stack_overflow_ex;
 904         if (!ji)
 905                 mono_handle_native_sigsegv (SIGSEGV, sigctx);
 906
 907         /* setup a call frame on the real stack so that control is returned there
 908          * and exception handling can continue.
 909          * The frame looks like:
 910          *   ucontext struct
 911          *   ...
 912          *   return ip
 913          * 128 is the size of the red zone
 914          */
 915         frame_size = sizeof (MonoContext) + sizeof (gpointer) * 4 + 128;
 916         frame_size += 15;
 917         frame_size &= ~15;
 918         sp = (gpointer)(UCONTEXT_REG_RSP (sigctx) & ~15);
 919         sp = (gpointer)((char*)sp - frame_size);
 920         copied_ctx = (MonoContext*)(sp + 4);
 921         /* the arguments must be aligned */
 922         sp [-1] = (gpointer)UCONTEXT_REG_RIP (sigctx);
 923         mono_sigctx_to_monoctx (sigctx, copied_ctx);
 924         /* at the return form the signal handler execution starts in altstack_handle_and_restore() */
 925         UCONTEXT_REG_RIP (sigctx) = (unsigned long)altstack_handle_and_restore;
 926         UCONTEXT_REG_RSP (sigctx) = (unsigned long)(sp - 1);
 927         UCONTEXT_REG_RDI (sigctx) = (unsigned long)(copied_ctx);
 928         UCONTEXT_REG_RSI (sigctx) = (guint64)exc;
 929         UCONTEXT_REG_RDX (sigctx) = stack_ovf;
 930 #endif
 931 }
 932
 933 guint64
 934 mono_amd64_get_original_ip (void)
 935 {
 936         MonoLMF *lmf = mono_get_lmf ();
 937
 938         g_assert (lmf);
 939
 940         /* Reset the change to previous_lmf */
 941         lmf->previous_lmf = (gpointer)((guint64)lmf->previous_lmf & ~1);
 942
 943         return lmf->rip;
 944 }
 945
 946 gpointer
 947 mono_arch_get_throw_pending_exception (MonoTrampInfo **info, gboolean aot)
 948 {
 949         guint8 *code, *start;
 950         guint8 *br[1];
 951         gpointer throw_trampoline;
 952         MonoJumpInfo *ji = NULL;
 953         GSList *unwind_ops = NULL;
 954         const guint kMaxCodeSize = NACL_SIZE (128, 256);
 955
 956         start = code = mono_global_codeman_reserve (kMaxCodeSize);
 957
 958         /* We are in the frame of a managed method after a call */
 959         /*
 960          * We would like to throw the pending exception in such a way that it looks to
 961          * be thrown from the managed method.
 962          */
 963
 964         /* Save registers which might contain the return value of the call */
 965         amd64_push_reg (code, AMD64_RAX);
 966         amd64_push_reg (code, AMD64_RDX);
 967
 968         amd64_alu_reg_imm (code, X86_SUB, AMD64_RSP, 8);
 969         amd64_movsd_membase_reg (code, AMD64_RSP, 0, AMD64_XMM0);
 970
 971         /* Align stack */
 972         amd64_alu_reg_imm (code, X86_SUB, AMD64_RSP, 8);
 973
 974         /* Obtain the pending exception */
 975         if (aot) {
 976                 ji = mono_patch_info_list_prepend (ji, code - start, MONO_PATCH_INFO_JIT_ICALL_ADDR, "mono_thread_get_and_clear_pending_exception");
 977                 amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R11, AMD64_RIP, 0, 8);
 978         } else {
 979                 amd64_mov_reg_imm (code, AMD64_R11, mono_thread_get_and_clear_pending_exception);
 980         }
 981         amd64_call_reg (code, AMD64_R11);
 982
 983         /* Check if it is NULL, and branch */
 984         amd64_alu_reg_imm (code, X86_CMP, AMD64_RAX, 0);
 985         br[0] = code; x86_branch8 (code, X86_CC_EQ, 0, FALSE);
 986
 987         /* exc != NULL branch */
 988
 989         /* Save the exc on the stack */
 990         amd64_push_reg (code, AMD64_RAX);
 991         /* Align stack */
 992         amd64_alu_reg_imm (code, X86_SUB, AMD64_RSP, 8);
 993
 994         /* Obtain the original ip and clear the flag in previous_lmf */
 995         if (aot) {
 996                 ji = mono_patch_info_list_prepend (ji, code - start, MONO_PATCH_INFO_JIT_ICALL_ADDR, "mono_amd64_get_original_ip");
 997                 amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R11, AMD64_RIP, 0, 8);
 998         } else {
 999                 amd64_mov_reg_imm (code, AMD64_R11, mono_amd64_get_original_ip);
1000         }
1001         amd64_call_reg (code, AMD64_R11);
1002
1003         /* Load exc */
1004         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R11, AMD64_RSP, 8, 8);
1005
1006         /* Pop saved stuff from the stack */
1007         amd64_alu_reg_imm (code, X86_ADD, AMD64_RSP, 6 * 8);
1008
1009         /* Setup arguments for the throw trampoline */
1010         /* Exception */
1011         amd64_mov_reg_reg (code, AMD64_ARG_REG1, AMD64_R11, 8);
1012         /* The trampoline expects the caller ip to be pushed on the stack */
1013         amd64_push_reg (code, AMD64_RAX);
1014
1015         /* Call the throw trampoline */
1016         if (aot) {
1017                 ji = mono_patch_info_list_prepend (ji, code - start, MONO_PATCH_INFO_JIT_ICALL_ADDR, "mono_amd64_throw_exception");
1018                 amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R11, AMD64_RIP, 0, 8);
1019         } else {
1020                 throw_trampoline = mono_get_throw_exception ();
1021                 amd64_mov_reg_imm (code, AMD64_R11, throw_trampoline);
1022         }
1023         /* We use a jump instead of a call so we can push the original ip on the stack */
1024         amd64_jump_reg (code, AMD64_R11);
1025
1026         /* ex == NULL branch */
1027         mono_amd64_patch (br [0], code);
1028
1029         /* Obtain the original ip and clear the flag in previous_lmf */
1030         if (aot) {
1031                 ji = mono_patch_info_list_prepend (ji, code - start, MONO_PATCH_INFO_JIT_ICALL_ADDR, "mono_amd64_get_original_ip");
1032                 amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R11, AMD64_RIP, 0, 8);
1033         } else {
1034                 amd64_mov_reg_imm (code, AMD64_R11, mono_amd64_get_original_ip);
1035         }
1036         amd64_call_reg (code, AMD64_R11);
1037         amd64_mov_reg_reg (code, AMD64_R11, AMD64_RAX, 8);
1038
1039         /* Restore registers */
1040         amd64_alu_reg_imm (code, X86_ADD, AMD64_RSP, 8);
1041         amd64_movsd_reg_membase (code, AMD64_XMM0, AMD64_RSP, 0);
1042         amd64_alu_reg_imm (code, X86_ADD, AMD64_RSP, 8);
1043         amd64_pop_reg (code, AMD64_RDX);
1044         amd64_pop_reg (code, AMD64_RAX);
1045
1046         /* Return to original code */
1047         amd64_jump_reg (code, AMD64_R11);
1048
1049         g_assert ((code - start) < kMaxCodeSize);
1050
1051         nacl_global_codeman_validate(&start, kMaxCodeSize, &code);
1052
1053         if (info)
1054                 *info = mono_tramp_info_create ("throw_pending_exception", start, code - start, ji, unwind_ops);
1055
1056         return start;
1057 }
1058
1059 static gpointer throw_pending_exception;
1060
1061 /*
1062  * Called when a thread receives an async exception while executing unmanaged code.
1063  * Instead of checking for this exception in the managed-to-native wrapper, we hijack
1064  * the return address on the stack to point to a helper routine which throws the
1065  * exception.
1066  */
1067 void
1068 mono_arch_notify_pending_exc (void)
1069 {
1070         MonoLMF *lmf = mono_get_lmf ();
1071
1072         if (!lmf)
1073                 /* Not yet started */
1074                 return;
1075
1076         if (lmf->rsp == 0)
1077                 /* Initial LMF */
1078                 return;
1079
1080         if ((guint64)lmf->previous_lmf & 1)
1081                 /* Already hijacked or trampoline LMF entry */
1082                 return;
1083
1084         /* lmf->rsp is set just before making the call which transitions to unmanaged code */
1085         lmf->rip = *(guint64*)(lmf->rsp - 8);
1086         /* Signal that lmf->rip is set */
1087         lmf->previous_lmf = (gpointer)((guint64)lmf->previous_lmf | 1);
1088
1089         *(gpointer*)(lmf->rsp - 8) = throw_pending_exception;
1090 }
1091
1092 GSList*
1093 mono_amd64_get_exception_trampolines (gboolean aot)
1094 {
1095         MonoTrampInfo *info;
1096         GSList *tramps = NULL;
1097
1098         mono_arch_get_throw_pending_exception (&info, aot);
1099         tramps = g_slist_prepend (tramps, info);
1100
1101         /* LLVM needs different throw trampolines */
1102         get_throw_trampoline (&info, FALSE, TRUE, FALSE, FALSE, "llvm_throw_corlib_exception_trampoline", aot);
1103         tramps = g_slist_prepend (tramps, info);
1104
1105         get_throw_trampoline (&info, FALSE, TRUE, TRUE, FALSE, "llvm_throw_corlib_exception_abs_trampoline", aot);
1106         tramps = g_slist_prepend (tramps, info);
1107
1108         get_throw_trampoline (&info, FALSE, TRUE, TRUE, TRUE, "llvm_resume_unwind_trampoline", FALSE);
1109         tramps = g_slist_prepend (tramps, info);
1110
1111         return tramps;
1112 }
1113
1114 void
1115 mono_arch_exceptions_init (void)
1116 {
1117         GSList *tramps, *l;
1118         gpointer tramp;
1119
1120         if (mono_aot_only) {
1121                 throw_pending_exception = mono_aot_get_trampoline ("throw_pending_exception");
1122                 tramp = mono_aot_get_trampoline ("llvm_throw_corlib_exception_trampoline");
1123                 mono_register_jit_icall (tramp, "llvm_throw_corlib_exception_trampoline", NULL, TRUE);
1124                 tramp = mono_aot_get_trampoline ("llvm_throw_corlib_exception_abs_trampoline");
1125                 mono_register_jit_icall (tramp, "llvm_throw_corlib_exception_abs_trampoline", NULL, TRUE);
1126                 tramp = mono_aot_get_trampoline ("llvm_resume_unwind_trampoline");
1127                 mono_register_jit_icall (tramp, "llvm_resume_unwind_trampoline", NULL, TRUE);
1128         } else {
1129                 /* Call this to avoid initialization races */
1130                 throw_pending_exception = mono_arch_get_throw_pending_exception (NULL, FALSE);
1131
1132                 tramps = mono_amd64_get_exception_trampolines (FALSE);
1133                 for (l = tramps; l; l = l->next) {
1134                         MonoTrampInfo *info = l->data;
1135
1136                         mono_register_jit_icall (info->code, g_strdup (info->name), NULL, TRUE);
1137                         mono_tramp_info_register (info);
1138                 }
1139                 g_slist_free (tramps);
1140         }
1141 }
1142
1143 #ifdef TARGET_WIN32
1144
1145 /*
1146  * The mono_arch_unwindinfo* methods are used to build and add
1147  * function table info for each emitted method from mono.  On Winx64
1148  * the seh handler will not be called if the mono methods are not
1149  * added to the function table.
1150  *
1151  * We should not need to add non-volatile register info to the
1152  * table since mono stores that info elsewhere. (Except for the register
1153  * used for the fp.)
1154  */
1155
1156 #define MONO_MAX_UNWIND_CODES 22
1157
1158 typedef union _UNWIND_CODE {
1159     struct {
1160         guchar CodeOffset;
1161         guchar UnwindOp : 4;
1162         guchar OpInfo   : 4;
1163     };
1164     gushort FrameOffset;
1165 } UNWIND_CODE, *PUNWIND_CODE;
1166
1167 typedef struct _UNWIND_INFO {
1168         guchar Version       : 3;
1169         guchar Flags         : 5;
1170         guchar SizeOfProlog;
1171         guchar CountOfCodes;
1172         guchar FrameRegister : 4;
1173         guchar FrameOffset   : 4;
1174         /* custom size for mono allowing for mono allowing for*/
1175         /*UWOP_PUSH_NONVOL ebp offset = 21*/
1176         /*UWOP_ALLOC_LARGE : requires 2 or 3 offset = 20*/
1177         /*UWOP_SET_FPREG : requires 2 offset = 17*/
1178         /*UWOP_PUSH_NONVOL offset = 15-0*/
1179         UNWIND_CODE UnwindCode[MONO_MAX_UNWIND_CODES];
1180
1181 /*      UNWIND_CODE MoreUnwindCode[((CountOfCodes + 1) & ~1) - 1];
1182  *      union {
1183  *          OPTIONAL ULONG ExceptionHandler;
1184  *          OPTIONAL ULONG FunctionEntry;
1185  *      };
1186  *      OPTIONAL ULONG ExceptionData[]; */
1187 } UNWIND_INFO, *PUNWIND_INFO;
1188
1189 typedef struct
1190 {
1191         RUNTIME_FUNCTION runtimeFunction;
1192         UNWIND_INFO unwindInfo;
1193 } MonoUnwindInfo, *PMonoUnwindInfo;
1194
1195 static void
1196 mono_arch_unwindinfo_create (gpointer* monoui)
1197 {
1198         PMonoUnwindInfo newunwindinfo;
1199         *monoui = newunwindinfo = g_new0 (MonoUnwindInfo, 1);
1200         newunwindinfo->unwindInfo.Version = 1;
1201 }
1202
1203 void
1204 mono_arch_unwindinfo_add_push_nonvol (gpointer* monoui, gpointer codebegin, gpointer nextip, guchar reg )
1205 {
1206         PMonoUnwindInfo unwindinfo;
1207         PUNWIND_CODE unwindcode;
1208         guchar codeindex;
1209         if (!*monoui)
1210                 mono_arch_unwindinfo_create (monoui);
1211
1212         unwindinfo = (MonoUnwindInfo*)*monoui;
1213
1214         if (unwindinfo->unwindInfo.CountOfCodes >= MONO_MAX_UNWIND_CODES)
1215                 g_error ("Larger allocation needed for the unwind information.");
1216
1217         codeindex = MONO_MAX_UNWIND_CODES - (++unwindinfo->unwindInfo.CountOfCodes);
1218         unwindcode = &unwindinfo->unwindInfo.UnwindCode[codeindex];
1219         unwindcode->UnwindOp = 0; /*UWOP_PUSH_NONVOL*/
1220         unwindcode->CodeOffset = (((guchar*)nextip)-((guchar*)codebegin));
1221         unwindcode->OpInfo = reg;
1222
1223         if (unwindinfo->unwindInfo.SizeOfProlog >= unwindcode->CodeOffset)
1224                 g_error ("Adding unwind info in wrong order.");
1225
1226         unwindinfo->unwindInfo.SizeOfProlog = unwindcode->CodeOffset;
1227 }
1228
1229 void
1230 mono_arch_unwindinfo_add_set_fpreg (gpointer* monoui, gpointer codebegin, gpointer nextip, guchar reg )
1231 {
1232         PMonoUnwindInfo unwindinfo;
1233         PUNWIND_CODE unwindcode;
1234         guchar codeindex;
1235         if (!*monoui)
1236                 mono_arch_unwindinfo_create (monoui);
1237
1238         unwindinfo = (MonoUnwindInfo*)*monoui;
1239
1240         if (unwindinfo->unwindInfo.CountOfCodes + 1 >= MONO_MAX_UNWIND_CODES)
1241                 g_error ("Larger allocation needed for the unwind information.");
1242
1243         codeindex = MONO_MAX_UNWIND_CODES - (unwindinfo->unwindInfo.CountOfCodes += 2);
1244         unwindcode = &unwindinfo->unwindInfo.UnwindCode[codeindex];
1245         unwindcode->FrameOffset = 0; /*Assuming no frame pointer offset for mono*/
1246         unwindcode++;
1247         unwindcode->UnwindOp = 3; /*UWOP_SET_FPREG*/
1248         unwindcode->CodeOffset = (((guchar*)nextip)-((guchar*)codebegin));
1249         unwindcode->OpInfo = reg;
1250
1251         unwindinfo->unwindInfo.FrameRegister = reg;
1252
1253         if (unwindinfo->unwindInfo.SizeOfProlog >= unwindcode->CodeOffset)
1254                 g_error ("Adding unwind info in wrong order.");
1255
1256         unwindinfo->unwindInfo.SizeOfProlog = unwindcode->CodeOffset;
1257 }
1258
1259 void
1260 mono_arch_unwindinfo_add_alloc_stack (gpointer* monoui, gpointer codebegin, gpointer nextip, guint size )
1261 {
1262         PMonoUnwindInfo unwindinfo;
1263         PUNWIND_CODE unwindcode;
1264         guchar codeindex;
1265         guchar codesneeded;
1266         if (!*monoui)
1267                 mono_arch_unwindinfo_create (monoui);
1268
1269         unwindinfo = (MonoUnwindInfo*)*monoui;
1270
1271         if (size < 0x8)
1272                 g_error ("Stack allocation must be equal to or greater than 0x8.");
1273
1274         if (size <= 0x80)
1275                 codesneeded = 1;
1276         else if (size <= 0x7FFF8)
1277                 codesneeded = 2;
1278         else
1279                 codesneeded = 3;
1280
1281         if (unwindinfo->unwindInfo.CountOfCodes + codesneeded > MONO_MAX_UNWIND_CODES)
1282                 g_error ("Larger allocation needed for the unwind information.");
1283
1284         codeindex = MONO_MAX_UNWIND_CODES - (unwindinfo->unwindInfo.CountOfCodes += codesneeded);
1285         unwindcode = &unwindinfo->unwindInfo.UnwindCode[codeindex];
1286
1287         if (codesneeded == 1) {
1288                 /*The size of the allocation is
1289                   (the number in the OpInfo member) times 8 plus 8*/
1290                 unwindcode->OpInfo = (size - 8)/8;
1291                 unwindcode->UnwindOp = 2; /*UWOP_ALLOC_SMALL*/
1292         }
1293         else {
1294                 if (codesneeded == 3) {
1295                         /*the unscaled size of the allocation is recorded
1296                           in the next two slots in little-endian format*/
1297                         *((unsigned int*)(&unwindcode->FrameOffset)) = size;
1298                         unwindcode += 2;
1299                         unwindcode->OpInfo = 1;
1300                 }
1301                 else {
1302                         /*the size of the allocation divided by 8
1303                           is recorded in the next slot*/
1304                         unwindcode->FrameOffset = size/8;
1305                         unwindcode++;
1306                         unwindcode->OpInfo = 0;
1307
1308                 }
1309                 unwindcode->UnwindOp = 1; /*UWOP_ALLOC_LARGE*/
1310         }
1311
1312         unwindcode->CodeOffset = (((guchar*)nextip)-((guchar*)codebegin));
1313
1314         if (unwindinfo->unwindInfo.SizeOfProlog >= unwindcode->CodeOffset)
1315                 g_error ("Adding unwind info in wrong order.");
1316
1317         unwindinfo->unwindInfo.SizeOfProlog = unwindcode->CodeOffset;
1318 }
1319
1320 guint
1321 mono_arch_unwindinfo_get_size (gpointer monoui)
1322 {
1323         PMonoUnwindInfo unwindinfo;
1324         if (!monoui)
1325                 return 0;
1326
1327         unwindinfo = (MonoUnwindInfo*)monoui;
1328         return (8 + sizeof (MonoUnwindInfo)) -
1329                 (sizeof (UNWIND_CODE) * (MONO_MAX_UNWIND_CODES - unwindinfo->unwindInfo.CountOfCodes));
1330 }
1331
1332 static PRUNTIME_FUNCTION
1333 MONO_GET_RUNTIME_FUNCTION_CALLBACK ( DWORD64 ControlPc, IN PVOID Context )
1334 {
1335         MonoJitInfo *ji;
1336         guint64 pos;
1337         PMonoUnwindInfo targetinfo;
1338         MonoDomain *domain = mono_domain_get ();
1339
1340         ji = mini_jit_info_table_find (domain, (char*)ControlPc, NULL);
1341         if (!ji)
1342                 return 0;
1343
1344         pos = (guint64)(((char*)ji->code_start) + ji->code_size);
1345
1346         targetinfo = (PMonoUnwindInfo)ALIGN_TO (pos, 8);
1347
1348         targetinfo->runtimeFunction.UnwindData = ((DWORD64)&targetinfo->unwindInfo) - ((DWORD64)Context);
1349
1350         return &targetinfo->runtimeFunction;
1351 }
1352
1353 void
1354 mono_arch_unwindinfo_install_unwind_info (gpointer* monoui, gpointer code, guint code_size)
1355 {
1356         PMonoUnwindInfo unwindinfo, targetinfo;
1357         guchar codecount;
1358         guint64 targetlocation;
1359         if (!*monoui)
1360                 return;
1361
1362         unwindinfo = (MonoUnwindInfo*)*monoui;
1363         targetlocation = (guint64)&(((guchar*)code)[code_size]);
1364         targetinfo = (PMonoUnwindInfo) ALIGN_TO(targetlocation, 8);
1365
1366         unwindinfo->runtimeFunction.EndAddress = code_size;
1367         unwindinfo->runtimeFunction.UnwindData = ((guchar*)&targetinfo->unwindInfo) - ((guchar*)code);
1368
1369         memcpy (targetinfo, unwindinfo, sizeof (MonoUnwindInfo) - (sizeof (UNWIND_CODE) * MONO_MAX_UNWIND_CODES));
1370
1371         codecount = unwindinfo->unwindInfo.CountOfCodes;
1372         if (codecount) {
1373                 memcpy (&targetinfo->unwindInfo.UnwindCode[0], &unwindinfo->unwindInfo.UnwindCode[MONO_MAX_UNWIND_CODES-codecount],
1374                         sizeof (UNWIND_CODE) * unwindinfo->unwindInfo.CountOfCodes);
1375         }
1376
1377         g_free (unwindinfo);
1378         *monoui = 0;
1379
1380         RtlInstallFunctionTableCallback (((DWORD64)code) | 0x3, (DWORD64)code, code_size, MONO_GET_RUNTIME_FUNCTION_CALLBACK, code, NULL);
1381 }
1382
1383 #endif
1384
1385 #if MONO_SUPPORT_TASKLETS
1386 MonoContinuationRestore
1387 mono_tasklets_arch_restore (void)
1388 {
1389         static guint8* saved = NULL;
1390         guint8 *code, *start;
1391         int cont_reg = AMD64_R9; /* register usable on both call conventions */
1392         const guint kMaxCodeSize = NACL_SIZE (64, 128);
1393
1394
1395         if (saved)
1396                 return (MonoContinuationRestore)saved;
1397         code = start = mono_global_codeman_reserve (kMaxCodeSize);
1398         /* the signature is: restore (MonoContinuation *cont, int state, MonoLMF **lmf_addr) */
1399         /* cont is in AMD64_ARG_REG1 ($rcx or $rdi)
1400          * state is in AMD64_ARG_REG2 ($rdx or $rsi)
1401          * lmf_addr is in AMD64_ARG_REG3 ($r8 or $rdx)
1402          * We move cont to cont_reg since we need both rcx and rdi for the copy
1403          * state is moved to $rax so it's setup as the return value and we can overwrite $rsi
1404          */
1405         amd64_mov_reg_reg (code, cont_reg, MONO_AMD64_ARG_REG1, 8);
1406         amd64_mov_reg_reg (code, AMD64_RAX, MONO_AMD64_ARG_REG2, 8);
1407         /* setup the copy of the stack */
1408         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RCX, cont_reg, G_STRUCT_OFFSET (MonoContinuation, stack_used_size), sizeof (int));
1409         amd64_shift_reg_imm (code, X86_SHR, AMD64_RCX, 3);
1410         x86_cld (code);
1411         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RSI, cont_reg, G_STRUCT_OFFSET (MonoContinuation, saved_stack), sizeof (gpointer));
1412         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RDI, cont_reg, G_STRUCT_OFFSET (MonoContinuation, return_sp), sizeof (gpointer));
1413         amd64_prefix (code, X86_REP_PREFIX);
1414         amd64_movsl (code);
1415
1416         /* now restore the registers from the LMF */
1417         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RCX, cont_reg, G_STRUCT_OFFSET (MonoContinuation, lmf), 8);
1418         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RBX, AMD64_RCX, G_STRUCT_OFFSET (MonoLMF, rbx), 8);
1419         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RBP, AMD64_RCX, G_STRUCT_OFFSET (MonoLMF, rbp), 8);
1420         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R12, AMD64_RCX, G_STRUCT_OFFSET (MonoLMF, r12), 8);
1421         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R13, AMD64_RCX, G_STRUCT_OFFSET (MonoLMF, r13), 8);
1422         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R14, AMD64_RCX, G_STRUCT_OFFSET (MonoLMF, r14), 8);
1423 #if !defined(__native_client_codegen__)
1424         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R15, AMD64_RCX, G_STRUCT_OFFSET (MonoLMF, r15), 8);
1425 #endif
1426 #ifdef TARGET_WIN32
1427         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RDI, AMD64_RCX, G_STRUCT_OFFSET (MonoLMF, rdi), 8);
1428         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RSI, AMD64_RCX, G_STRUCT_OFFSET (MonoLMF, rsi), 8);
1429 #endif
1430         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RSP, AMD64_RCX, G_STRUCT_OFFSET (MonoLMF, rsp), 8);
1431
1432         /* restore the lmf chain */
1433         /*x86_mov_reg_membase (code, X86_ECX, X86_ESP, 12, 4);
1434         x86_mov_membase_reg (code, X86_ECX, 0, X86_EDX, 4);*/
1435
1436         /* state is already in rax */
1437         amd64_jump_membase (code, cont_reg, G_STRUCT_OFFSET (MonoContinuation, return_ip));
1438         g_assert ((code - start) <= kMaxCodeSize);
1439
1440         nacl_global_codeman_validate(&start, kMaxCodeSize, &code);
1441
1442         saved = start;
1443         return (MonoContinuationRestore)saved;
1444 }
1445 #endif
1446
1447 /*
1448  * mono_arch_setup_resume_sighandler_ctx:
1449  *
1450  *   Setup CTX so execution continues at FUNC.
1451  */
1452 void
1453 mono_arch_setup_resume_sighandler_ctx (MonoContext *ctx, gpointer func)
1454 {
1455         /*
1456          * When resuming from a signal handler, the stack should be misaligned, just like right after
1457          * a call.
1458          */
1459         if ((((guint64)MONO_CONTEXT_GET_SP (ctx)) % 16) == 0)
1460                 MONO_CONTEXT_SET_SP (ctx, (guint64)MONO_CONTEXT_GET_SP (ctx) - 8);
1461         MONO_CONTEXT_SET_IP (ctx, func);
1462 }