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  */
   9
  10 #include <config.h>
  11 #include <glib.h>
  12 #include <signal.h>
  13 #include <string.h>
  14 #ifdef HAVE_UCONTEXT_H
  15 #include <ucontext.h>
  16 #endif
  17
  18 #include <mono/arch/amd64/amd64-codegen.h>
  19 #include <mono/metadata/appdomain.h>
  20 #include <mono/metadata/tabledefs.h>
  21 #include <mono/metadata/threads.h>
  22 #include <mono/metadata/threads-types.h>
  23 #include <mono/metadata/debug-helpers.h>
  24 #include <mono/metadata/exception.h>
  25 #include <mono/metadata/gc-internal.h>
  26 #include <mono/metadata/mono-debug.h>
  27 #include <mono/utils/mono-mmap.h>
  28
  29 #include "mini.h"
  30 #include "mini-amd64.h"
  31 #include "tasklets.h"
  32 #include "debug-mini.h"
  33
  34 #define ALIGN_TO(val,align) (((val) + ((align) - 1)) & ~((align) - 1))
  35
  36 #ifdef TARGET_WIN32
  37 static MonoW32ExceptionHandler fpe_handler;
  38 static MonoW32ExceptionHandler ill_handler;
  39 static MonoW32ExceptionHandler segv_handler;
  40
  41 LPTOP_LEVEL_EXCEPTION_FILTER mono_old_win_toplevel_exception_filter;
  42 guint64 mono_win_chained_exception_filter_result;
  43 gboolean mono_win_chained_exception_filter_didrun;
  44
  45 #define W32_SEH_HANDLE_EX(_ex) \
  46         if (_ex##_handler) _ex##_handler(0, ep, sctx)
  47
  48 /*
  49  * Unhandled Exception Filter
  50  * Top-level per-process exception handler.
  51  */
  52 LONG CALLBACK seh_handler(EXCEPTION_POINTERS* ep)
  53 {
  54         EXCEPTION_RECORD* er;
  55         CONTEXT* ctx;
  56         MonoContext* sctx;
  57         LONG res;
  58
  59         mono_win_chained_exception_filter_didrun = FALSE;
  60         res = EXCEPTION_CONTINUE_EXECUTION;
  61
  62         er = ep->ExceptionRecord;
  63         ctx = ep->ContextRecord;
  64         sctx = g_malloc(sizeof(MonoContext));
  65
  66         /* Copy Win32 context to UNIX style context */
  67         sctx->rax = ctx->Rax;
  68         sctx->rbx = ctx->Rbx;
  69         sctx->rcx = ctx->Rcx;
  70         sctx->rdx = ctx->Rdx;
  71         sctx->rbp = ctx->Rbp;
  72         sctx->rsp = ctx->Rsp;
  73         sctx->rsi = ctx->Rsi;
  74         sctx->rdi = ctx->Rdi;
  75         sctx->rip = ctx->Rip;
  76         sctx->r12 = ctx->R12;
  77         sctx->r13 = ctx->R13;
  78         sctx->r14 = ctx->R14;
  79         sctx->r15 = ctx->R15;
  80
  81         switch (er->ExceptionCode) {
  82         case EXCEPTION_ACCESS_VIOLATION:
  83                 W32_SEH_HANDLE_EX(segv);
  84                 break;
  85         case EXCEPTION_ILLEGAL_INSTRUCTION:
  86                 W32_SEH_HANDLE_EX(ill);
  87                 break;
  88         case EXCEPTION_INT_DIVIDE_BY_ZERO:
  89         case EXCEPTION_INT_OVERFLOW:
  90         case EXCEPTION_FLT_DIVIDE_BY_ZERO:
  91         case EXCEPTION_FLT_OVERFLOW:
  92         case EXCEPTION_FLT_UNDERFLOW:
  93         case EXCEPTION_FLT_INEXACT_RESULT:
  94                 W32_SEH_HANDLE_EX(fpe);
  95                 break;
  96         default:
  97                 break;
  98         }
  99
 100         /* Copy context back */
 101         /* Nonvolatile */
 102         ctx->Rsp = sctx->rsp;
 103         ctx->Rdi = sctx->rdi;
 104         ctx->Rsi = sctx->rsi;
 105         ctx->Rbx = sctx->rbx;
 106         ctx->Rbp = sctx->rbp;
 107         ctx->R12 = sctx->r12;
 108         ctx->R13 = sctx->r13;
 109         ctx->R14 = sctx->r14;
 110         ctx->R15 = sctx->r15;
 111         ctx->Rip = sctx->rip;
 112
 113         /* Volatile But should not matter?*/
 114         ctx->Rax = sctx->rax;
 115         ctx->Rcx = sctx->rcx;
 116         ctx->Rdx = sctx->rdx;
 117
 118         g_free (sctx);
 119
 120         if (mono_win_chained_exception_filter_didrun)
 121                 res = mono_win_chained_exception_filter_result;
 122
 123         return res;
 124 }
 125
 126 void win32_seh_init()
 127 {
 128         mono_old_win_toplevel_exception_filter = SetUnhandledExceptionFilter(seh_handler);
 129 }
 130
 131 void win32_seh_cleanup()
 132 {
 133         if (mono_old_win_toplevel_exception_filter) SetUnhandledExceptionFilter(mono_old_win_toplevel_exception_filter);
 134 }
 135
 136 void win32_seh_set_handler(int type, MonoW32ExceptionHandler handler)
 137 {
 138         switch (type) {
 139         case SIGFPE:
 140                 fpe_handler = handler;
 141                 break;
 142         case SIGILL:
 143                 ill_handler = handler;
 144                 break;
 145         case SIGSEGV:
 146                 segv_handler = handler;
 147                 break;
 148         default:
 149                 break;
 150         }
 151 }
 152
 153 #endif /* TARGET_WIN32 */
 154
 155 /*
 156  * mono_arch_get_restore_context:
 157  *
 158  * Returns a pointer to a method which restores a previously saved sigcontext.
 159  */
 160 gpointer
 161 mono_arch_get_restore_context (MonoTrampInfo **info, gboolean aot)
 162 {
 163         guint8 *start = NULL;
 164         guint8 *code;
 165         MonoJumpInfo *ji = NULL;
 166         GSList *unwind_ops = NULL;
 167
 168         /* restore_contect (MonoContext *ctx) */
 169
 170         start = code = mono_global_codeman_reserve (256);
 171
 172         amd64_mov_reg_reg (code, AMD64_R11, AMD64_ARG_REG1, 8);
 173
 174         /* Restore all registers except %rip and %r11 */
 175         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RAX, AMD64_R11,  G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, rax), 8);
 176         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RCX, AMD64_R11,  G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, rcx), 8);
 177         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RDX, AMD64_R11,  G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, rdx), 8);
 178         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RBX, AMD64_R11,  G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, rbx), 8);
 179         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RBP, AMD64_R11,  G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, rbp), 8);
 180         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RSI, AMD64_R11,  G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, rsi), 8);
 181         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RDI, AMD64_R11,  G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, rdi), 8);
 182         //amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R8, AMD64_R11,  G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, r8), 8);
 183         //amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R9, AMD64_R11,  G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, r9), 8);
 184         //amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R10, AMD64_R11,  G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, r10), 8);
 185         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R12, AMD64_R11,  G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, r12), 8);
 186         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R13, AMD64_R11,  G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, r13), 8);
 187         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R14, AMD64_R11,  G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, r14), 8);
 188 #if !defined(__native_client_codegen__)
 189         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R15, AMD64_R11,  G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, r15), 8);
 190 #endif
 191
 192         if (mono_running_on_valgrind ()) {
 193                 /* Prevent 'Address 0x... is just below the stack ptr.' errors */
 194                 amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R8, AMD64_R11,  G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, rsp), 8);
 195                 amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R11, AMD64_R11,  G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, rip), 8);
 196                 amd64_mov_reg_reg (code, AMD64_RSP, AMD64_R8, 8);
 197         } else {
 198                 amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RSP, AMD64_R11,  G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, rsp), 8);
 199                 /* get return address */
 200                 amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R11, AMD64_R11,  G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, rip), 8);
 201         }
 202
 203         /* jump to the saved IP */
 204         amd64_jump_reg (code, AMD64_R11);
 205
 206         nacl_global_codeman_validate(&start, 256, &code);
 207
 208         mono_arch_flush_icache (start, code - start);
 209
 210         if (info)
 211                 *info = mono_tramp_info_create (g_strdup_printf ("restore_context"), start, code - start, ji, unwind_ops);
 212
 213         return start;
 214 }
 215
 216 /*
 217  * mono_arch_get_call_filter:
 218  *
 219  * Returns a pointer to a method which calls an exception filter. We
 220  * also use this function to call finally handlers (we pass NULL as
 221  * @exc object in this case).
 222  */
 223 gpointer
 224 mono_arch_get_call_filter (MonoTrampInfo **info, gboolean aot)
 225 {
 226         guint8 *start;
 227         int i;
 228         guint8 *code;
 229         guint32 pos;
 230         MonoJumpInfo *ji = NULL;
 231         GSList *unwind_ops = NULL;
 232         const guint kMaxCodeSize = NACL_SIZE (128, 256);
 233
 234         start = code = mono_global_codeman_reserve (kMaxCodeSize);
 235
 236         /* call_filter (MonoContext *ctx, unsigned long eip) */
 237         code = start;
 238
 239         /* Alloc new frame */
 240         amd64_push_reg (code, AMD64_RBP);
 241         amd64_mov_reg_reg (code, AMD64_RBP, AMD64_RSP, 8);
 242
 243         /* Save callee saved regs */
 244         pos = 0;
 245         for (i = 0; i < AMD64_NREG; ++i)
 246                 if (AMD64_IS_CALLEE_SAVED_REG (i)) {
 247                         amd64_push_reg (code, i);
 248                         pos += 8;
 249                 }
 250
 251         /* Save EBP */
 252         pos += 8;
 253         amd64_push_reg (code, AMD64_RBP);
 254
 255         /* Make stack misaligned, the call will make it aligned again */
 256         if (! (pos & 8))
 257                 amd64_alu_reg_imm (code, X86_SUB, AMD64_RSP, 8);
 258
 259         /* set new EBP */
 260         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RBP, AMD64_ARG_REG1, G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, rbp), 8);
 261         /* load callee saved regs */
 262         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RBX, AMD64_ARG_REG1, G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, rbx), 8);
 263         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R12, AMD64_ARG_REG1, G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, r12), 8);
 264         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R13, AMD64_ARG_REG1, G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, r13), 8);
 265         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R14, AMD64_ARG_REG1, G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, r14), 8);
 266 #if !defined(__native_client_codegen__)
 267         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R15, AMD64_ARG_REG1, G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, r15), 8);
 268 #endif
 269 #ifdef TARGET_WIN32
 270         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RDI, AMD64_ARG_REG1,  G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, rdi), 8);
 271         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RSI, AMD64_ARG_REG1,  G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, rsi), 8);
 272 #endif
 273
 274         /* call the handler */
 275         amd64_call_reg (code, AMD64_ARG_REG2);
 276
 277         if (! (pos & 8))
 278                 amd64_alu_reg_imm (code, X86_ADD, AMD64_RSP, 8);
 279
 280         /* restore RBP */
 281         amd64_pop_reg (code, AMD64_RBP);
 282
 283         /* Restore callee saved regs */
 284         for (i = AMD64_NREG; i >= 0; --i)
 285                 if (AMD64_IS_CALLEE_SAVED_REG (i))
 286                         amd64_pop_reg (code, i);
 287
 288         amd64_leave (code);
 289         amd64_ret (code);
 290
 291         g_assert ((code - start) < kMaxCodeSize);
 292
 293         nacl_global_codeman_validate(&start, kMaxCodeSize, &code);
 294
 295         mono_arch_flush_icache (start, code - start);
 296
 297         if (info)
 298                 *info = mono_tramp_info_create (g_strdup_printf ("call_filter"), start, code - start, ji, unwind_ops);
 299
 300         return start;
 301 }
 302
 303 /*
 304  * The first few arguments are dummy, to force the other arguments to be passed on
 305  * the stack, this avoids overwriting the argument registers in the throw trampoline.
 306  */
 307 void
 308 mono_amd64_throw_exception (guint64 dummy1, guint64 dummy2, guint64 dummy3, guint64 dummy4,
 309                                                         guint64 dummy5, guint64 dummy6,
 310                                                         mgreg_t *regs, mgreg_t rip,
 311                                                         MonoObject *exc, gboolean rethrow)
 312 {
 313         static void (*restore_context) (MonoContext *);
 314         MonoContext ctx;
 315
 316         if (!restore_context)
 317                 restore_context = mono_get_restore_context ();
 318
 319         ctx.rsp = regs [AMD64_RSP];
 320         ctx.rip = rip;
 321         ctx.rbx = regs [AMD64_RBX];
 322         ctx.rbp = regs [AMD64_RBP];
 323         ctx.r12 = regs [AMD64_R12];
 324         ctx.r13 = regs [AMD64_R13];
 325         ctx.r14 = regs [AMD64_R14];
 326         ctx.r15 = regs [AMD64_R15];
 327         ctx.rdi = regs [AMD64_RDI];
 328         ctx.rsi = regs [AMD64_RSI];
 329         ctx.rax = regs [AMD64_RAX];
 330         ctx.rcx = regs [AMD64_RCX];
 331         ctx.rdx = regs [AMD64_RDX];
 332
 333         if (mono_object_isinst (exc, mono_defaults.exception_class)) {
 334                 MonoException *mono_ex = (MonoException*)exc;
 335                 if (!rethrow)
 336                         mono_ex->stack_trace = NULL;
 337         }
 338
 339         if (mono_debug_using_mono_debugger ()) {
 340                 guint8 buf [16], *code;
 341
 342                 mono_breakpoint_clean_code (NULL, (gpointer)rip, 8, buf, sizeof (buf));
 343                 code = buf + 8;
 344
 345                 if (buf [3] == 0xe8) {
 346                         MonoContext ctx_cp = ctx;
 347                         ctx_cp.rip = rip - 5;
 348
 349                         if (mono_debugger_handle_exception (&ctx_cp, exc)) {
 350                                 restore_context (&ctx_cp);
 351                                 g_assert_not_reached ();
 352                         }
 353                 }
 354         }
 355
 356         /* adjust eip so that it point into the call instruction */
 357         ctx.rip -= 1;
 358
 359         mono_handle_exception (&ctx, exc, (gpointer)rip, FALSE);
 360         restore_context (&ctx);
 361
 362         g_assert_not_reached ();
 363 }
 364
 365 void
 366 mono_amd64_throw_corlib_exception (guint64 dummy1, guint64 dummy2, guint64 dummy3, guint64 dummy4,
 367                                                                    guint64 dummy5, guint64 dummy6,
 368                                                                    mgreg_t *regs, mgreg_t rip,
 369                                                                    guint32 ex_token_index, gint64 pc_offset)
 370 {
 371         guint32 ex_token = MONO_TOKEN_TYPE_DEF | ex_token_index;
 372         MonoException *ex;
 373
 374         ex = mono_exception_from_token (mono_defaults.exception_class->image, ex_token);
 375
 376         rip -= pc_offset;
 377
 378         /* Negate the ip adjustment done in mono_amd64_throw_exception () */
 379         rip += 1;
 380
 381         mono_amd64_throw_exception (dummy1, dummy2, dummy3, dummy4, dummy5, dummy6, regs, rip, (MonoObject*)ex, FALSE);
 382 }
 383
 384 static void
 385 mono_amd64_resume_unwind (guint64 dummy1, guint64 dummy2, guint64 dummy3, guint64 dummy4,
 386                                                   guint64 dummy5, guint64 dummy6,
 387                                                   mgreg_t *regs, mgreg_t rip,
 388                                                   guint32 dummy7, gint64 dummy8)
 389 {
 390         /* Only the register parameters are valid */
 391         MonoContext ctx;
 392
 393         ctx.rsp = regs [AMD64_RSP];
 394         ctx.rip = rip;
 395         ctx.rbx = regs [AMD64_RBX];
 396         ctx.rbp = regs [AMD64_RBP];
 397         ctx.r12 = regs [AMD64_R12];
 398         ctx.r13 = regs [AMD64_R13];
 399         ctx.r14 = regs [AMD64_R14];
 400         ctx.r15 = regs [AMD64_R15];
 401         ctx.rdi = regs [AMD64_RDI];
 402         ctx.rsi = regs [AMD64_RSI];
 403         ctx.rax = regs [AMD64_RAX];
 404         ctx.rcx = regs [AMD64_RCX];
 405         ctx.rdx = regs [AMD64_RDX];
 406
 407         mono_resume_unwind (&ctx);
 408 }
 409
 410 /*
 411  * get_throw_trampoline:
 412  *
 413  *  Generate a call to mono_amd64_throw_exception/
 414  * mono_amd64_throw_corlib_exception.
 415  */
 416 static gpointer
 417 get_throw_trampoline (MonoTrampInfo **info, gboolean rethrow, gboolean corlib, gboolean llvm_abs, gboolean resume_unwind, const char *tramp_name, gboolean aot)
 418 {
 419         guint8* start;
 420         guint8 *code;
 421         MonoJumpInfo *ji = NULL;
 422         GSList *unwind_ops = NULL;
 423         int i, stack_size, arg_offsets [16], regs_offset;
 424         const guint kMaxCodeSize = NACL_SIZE (256, 512);
 425
 426         start = code = mono_global_codeman_reserve (kMaxCodeSize);
 427
 428         /* The stack is unaligned on entry */
 429         stack_size = 192 + 8;
 430
 431         code = start;
 432
 433         if (info)
 434                 unwind_ops = mono_arch_get_cie_program ();
 435
 436         /* Alloc frame */
 437         amd64_alu_reg_imm (code, X86_SUB, AMD64_RSP, stack_size);
 438         if (info)
 439                 mono_add_unwind_op_def_cfa_offset (unwind_ops, code, start, stack_size + 8);
 440
 441         /*
 442          * To hide linux/windows calling convention differences, we pass all arguments on
 443          * the stack by passing 6 dummy values in registers.
 444          */
 445
 446         arg_offsets [0] = 0;
 447         arg_offsets [1] = sizeof(mgreg_t);
 448         arg_offsets [2] = sizeof(mgreg_t) * 2;
 449         arg_offsets [3] = sizeof(mgreg_t) * 3;
 450         regs_offset = sizeof(mgreg_t) * 4;
 451
 452         /* Save registers */
 453         for (i = 0; i < AMD64_NREG; ++i)
 454                 if (i != AMD64_RSP)
 455                         amd64_mov_membase_reg (code, AMD64_RSP, regs_offset + (i * sizeof(mgreg_t)), i, sizeof(mgreg_t));
 456         /* Save RSP */
 457         amd64_lea_membase (code, AMD64_RAX, AMD64_RSP, stack_size + sizeof(mgreg_t));
 458         amd64_mov_membase_reg (code, AMD64_RSP, regs_offset + (AMD64_RSP * sizeof(mgreg_t)), X86_EAX, sizeof(mgreg_t));
 459         /* Set arg1 == regs */
 460         amd64_lea_membase (code, AMD64_RAX, AMD64_RSP, regs_offset);
 461         amd64_mov_membase_reg (code, AMD64_RSP, arg_offsets [0], AMD64_RAX, sizeof(mgreg_t));
 462         /* Set arg2 == eip */
 463         if (llvm_abs)
 464                 amd64_alu_reg_reg (code, X86_XOR, AMD64_RAX, AMD64_RAX);
 465         else
 466                 amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RAX, AMD64_RSP, stack_size, sizeof(mgreg_t));
 467         amd64_mov_membase_reg (code, AMD64_RSP, arg_offsets [1], AMD64_RAX, sizeof(mgreg_t));
 468         /* Set arg3 == exc/ex_token_index */
 469         if (resume_unwind)
 470                 amd64_mov_membase_imm (code, AMD64_RSP, arg_offsets [2], 0, sizeof(mgreg_t));
 471         else
 472                 amd64_mov_membase_reg (code, AMD64_RSP, arg_offsets [2], AMD64_ARG_REG1, sizeof(mgreg_t));
 473         /* Set arg4 == rethrow/pc offset */
 474         if (resume_unwind) {
 475                 amd64_mov_membase_imm (code, AMD64_RSP, arg_offsets [3], 0, sizeof(mgreg_t));
 476         } else if (corlib) {
 477                 amd64_mov_membase_reg (code, AMD64_RSP, arg_offsets [3], AMD64_ARG_REG2, sizeof(mgreg_t));
 478                 if (llvm_abs)
 479                         /*
 480                          * The caller is LLVM code which passes the absolute address not a pc offset,
 481                          * so compensate by passing 0 as 'rip' and passing the negated abs address as
 482                          * the pc offset.
 483                          */
 484                         amd64_neg_membase (code, AMD64_RSP, arg_offsets [3]);
 485         } else {
 486                 amd64_mov_membase_imm (code, AMD64_RSP, arg_offsets [3], rethrow, sizeof(mgreg_t));
 487         }
 488
 489         if (aot) {
 490                 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");
 491                 amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R11, AMD64_RIP, 0, 8);
 492         } else {
 493                 amd64_mov_reg_imm (code, AMD64_R11, resume_unwind ? (mono_amd64_resume_unwind) : (corlib ? (gpointer)mono_amd64_throw_corlib_exception : (gpointer)mono_amd64_throw_exception));
 494         }
 495         amd64_call_reg (code, AMD64_R11);
 496         amd64_breakpoint (code);
 497
 498         mono_arch_flush_icache (start, code - start);
 499
 500         g_assert ((code - start) < kMaxCodeSize);
 501
 502         nacl_global_codeman_validate(&start, kMaxCodeSize, &code);
 503
 504         if (info)
 505                 *info = mono_tramp_info_create (g_strdup (tramp_name), start, code - start, ji, unwind_ops);
 506
 507         return start;
 508 }
 509
 510 /**
 511  * mono_arch_get_throw_exception:
 512  *
 513  * Returns a function pointer which can be used to raise
 514  * exceptions. The returned function has the following
 515  * signature: void (*func) (MonoException *exc);
 516  *
 517  */
 518 gpointer
 519 mono_arch_get_throw_exception (MonoTrampInfo **info, gboolean aot)
 520 {
 521         return get_throw_trampoline (info, FALSE, FALSE, FALSE, FALSE, "throw_exception", aot);
 522 }
 523
 524 gpointer
 525 mono_arch_get_rethrow_exception (MonoTrampInfo **info, gboolean aot)
 526 {
 527         return get_throw_trampoline (info, TRUE, FALSE, FALSE, FALSE, "rethrow_exception", aot);
 528 }
 529
 530 /**
 531  * mono_arch_get_throw_corlib_exception:
 532  *
 533  * Returns a function pointer which can be used to raise
 534  * corlib exceptions. The returned function has the following
 535  * signature: void (*func) (guint32 ex_token, guint32 offset);
 536  * Here, offset is the offset which needs to be substracted from the caller IP
 537  * to get the IP of the throw. Passing the offset has the advantage that it
 538  * needs no relocations in the caller.
 539  */
 540 gpointer
 541 mono_arch_get_throw_corlib_exception (MonoTrampInfo **info, gboolean aot)
 542 {
 543         return get_throw_trampoline (info, FALSE, TRUE, FALSE, FALSE, "throw_corlib_exception", aot);
 544 }
 545
 546 /*
 547  * mono_arch_find_jit_info:
 548  *
 549  * This function is used to gather information from @ctx, and store it in @frame_info.
 550  * It unwinds one stack frame, and stores the resulting context into @new_ctx. @lmf
 551  * is modified if needed.
 552  * Returns TRUE on success, FALSE otherwise.
 553  */
 554 gboolean
 555 mono_arch_find_jit_info (MonoDomain *domain, MonoJitTlsData *jit_tls,
 556                                                          MonoJitInfo *ji, MonoContext *ctx,
 557                                                          MonoContext *new_ctx, MonoLMF **lmf,
 558                                                          mgreg_t **save_locations,
 559                                                          StackFrameInfo *frame)
 560 {
 561         gpointer ip = MONO_CONTEXT_GET_IP (ctx);
 562
 563         memset (frame, 0, sizeof (StackFrameInfo));
 564         frame->ji = ji;
 565
 566         *new_ctx = *ctx;
 567
 568         if (ji != NULL) {
 569                 mgreg_t regs [MONO_MAX_IREGS + 1];
 570                 guint8 *cfa;
 571                 guint32 unwind_info_len;
 572                 guint8 *unwind_info;
 573
 574                 frame->type = FRAME_TYPE_MANAGED;
 575
 576                 if (ji->from_aot)
 577                         unwind_info = mono_aot_get_unwind_info (ji, &unwind_info_len);
 578                 else
 579                         unwind_info = mono_get_cached_unwind_info (ji->used_regs, &unwind_info_len);
 580
 581                 frame->unwind_info = unwind_info;
 582                 frame->unwind_info_len = unwind_info_len;
 583
 584                 regs [AMD64_RAX] = new_ctx->rax;
 585                 regs [AMD64_RBX] = new_ctx->rbx;
 586                 regs [AMD64_RCX] = new_ctx->rcx;
 587                 regs [AMD64_RDX] = new_ctx->rdx;
 588                 regs [AMD64_RBP] = new_ctx->rbp;
 589                 regs [AMD64_RSP] = new_ctx->rsp;
 590                 regs [AMD64_RSI] = new_ctx->rsi;
 591                 regs [AMD64_RDI] = new_ctx->rdi;
 592                 regs [AMD64_RIP] = new_ctx->rip;
 593                 regs [AMD64_R12] = new_ctx->r12;
 594                 regs [AMD64_R13] = new_ctx->r13;
 595                 regs [AMD64_R14] = new_ctx->r14;
 596                 regs [AMD64_R15] = new_ctx->r15;
 597
 598                 mono_unwind_frame (unwind_info, unwind_info_len, ji->code_start,
 599                                                    (guint8*)ji->code_start + ji->code_size,
 600                                                    ip, regs, MONO_MAX_IREGS + 1,
 601                                                    save_locations, MONO_MAX_IREGS, &cfa);
 602
 603                 new_ctx->rax = regs [AMD64_RAX];
 604                 new_ctx->rbx = regs [AMD64_RBX];
 605                 new_ctx->rcx = regs [AMD64_RCX];
 606                 new_ctx->rdx = regs [AMD64_RDX];
 607                 new_ctx->rbp = regs [AMD64_RBP];
 608                 new_ctx->rsp = regs [AMD64_RSP];
 609                 new_ctx->rsi = regs [AMD64_RSI];
 610                 new_ctx->rdi = regs [AMD64_RDI];
 611                 new_ctx->rip = regs [AMD64_RIP];
 612                 new_ctx->r12 = regs [AMD64_R12];
 613                 new_ctx->r13 = regs [AMD64_R13];
 614                 new_ctx->r14 = regs [AMD64_R14];
 615                 new_ctx->r15 = regs [AMD64_R15];
 616
 617                 /* The CFA becomes the new SP value */
 618                 new_ctx->rsp = (mgreg_t)cfa;
 619
 620                 /* Adjust IP */
 621                 new_ctx->rip --;
 622
 623                 if (*lmf && ((*lmf) != jit_tls->first_lmf) && (MONO_CONTEXT_GET_SP (ctx) >= (gpointer)(*lmf)->rsp)) {
 624                         /* remove any unused lmf */
 625                         *lmf = (gpointer)(((guint64)(*lmf)->previous_lmf) & ~3);
 626                 }
 627
 628 #ifndef MONO_AMD64_NO_PUSHES
 629                 /* Pop arguments off the stack */
 630                 {
 631                         MonoJitArgumentInfo *arg_info = g_newa (MonoJitArgumentInfo, mono_method_signature (ji->method)->param_count + 1);
 632
 633                         guint32 stack_to_pop = mono_arch_get_argument_info (mono_method_signature (ji->method), mono_method_signature (ji->method)->param_count, arg_info);
 634                         new_ctx->rsp += stack_to_pop;
 635                 }
 636 #endif
 637
 638                 return TRUE;
 639         } else if (*lmf) {
 640                 guint64 rip;
 641
 642                 if (((guint64)(*lmf)->previous_lmf) & 2) {
 643                         /*
 644                          * This LMF entry is created by the soft debug code to mark transitions to
 645                          * managed code done during invokes.
 646                          */
 647                         MonoLMFExt *ext = (MonoLMFExt*)(*lmf);
 648
 649                         g_assert (ext->debugger_invoke);
 650
 651                         memcpy (new_ctx, &ext->ctx, sizeof (MonoContext));
 652
 653                         *lmf = (gpointer)(((guint64)(*lmf)->previous_lmf) & ~3);
 654
 655                         frame->type = FRAME_TYPE_DEBUGGER_INVOKE;
 656
 657                         return TRUE;
 658                 }
 659
 660                 if (((guint64)(*lmf)->previous_lmf) & 1) {
 661                         /* This LMF has the rip field set */
 662                         rip = (*lmf)->rip;
 663                 } else if ((*lmf)->rsp == 0) {
 664                         /* Top LMF entry */
 665                         return FALSE;
 666                 } else {
 667                         /*
 668                          * The rsp field is set just before the call which transitioned to native
 669                          * code. Obtain the rip from the stack.
 670                          */
 671                         rip = *(guint64*)((*lmf)->rsp - sizeof(mgreg_t));
 672                 }
 673
 674                 ji = mini_jit_info_table_find (domain, (gpointer)rip, NULL);
 675                 /*
 676                  * FIXME: ji == NULL can happen when a managed-to-native wrapper is interrupted
 677                  * in the soft debugger suspend code, since (*lmf)->rsp no longer points to the
 678                  * return address.
 679                  */
 680                 //g_assert (ji);
 681                 if (!ji)
 682                         return FALSE;
 683
 684                 /* Adjust IP */
 685                 rip --;
 686
 687                 frame->ji = ji;
 688                 frame->type = FRAME_TYPE_MANAGED_TO_NATIVE;
 689
 690                 new_ctx->rip = rip;
 691                 new_ctx->rbp = (*lmf)->rbp;
 692                 new_ctx->rsp = (*lmf)->rsp;
 693
 694                 new_ctx->rbx = (*lmf)->rbx;
 695                 new_ctx->r12 = (*lmf)->r12;
 696                 new_ctx->r13 = (*lmf)->r13;
 697                 new_ctx->r14 = (*lmf)->r14;
 698                 new_ctx->r15 = (*lmf)->r15;
 699 #ifdef TARGET_WIN32
 700                 new_ctx->rdi = (*lmf)->rdi;
 701                 new_ctx->rsi = (*lmf)->rsi;
 702 #endif
 703
 704                 *lmf = (gpointer)(((guint64)(*lmf)->previous_lmf) & ~3);
 705
 706                 return TRUE;
 707         }
 708
 709         return FALSE;
 710 }
 711
 712 /*
 713  * handle_exception:
 714  *
 715  *   Called by resuming from a signal handler.
 716  */
 717 static void
 718 handle_signal_exception (gpointer obj, gboolean test_only)
 719 {
 720         MonoJitTlsData *jit_tls = TlsGetValue (mono_jit_tls_id);
 721         MonoContext ctx;
 722         static void (*restore_context) (MonoContext *);
 723
 724         if (!restore_context)
 725                 restore_context = mono_get_restore_context ();
 726
 727         memcpy (&ctx, &jit_tls->ex_ctx, sizeof (MonoContext));
 728
 729         if (mono_debugger_handle_exception (&ctx, (MonoObject *)obj))
 730                 return;
 731
 732         mono_handle_exception (&ctx, obj, MONO_CONTEXT_GET_IP (&ctx), test_only);
 733
 734         restore_context (&ctx);
 735 }
 736
 737 /**
 738  * mono_arch_handle_exception:
 739  *
 740  * @ctx: saved processor state
 741  * @obj: the exception object
 742  */
 743 gboolean
 744 mono_arch_handle_exception (void *sigctx, gpointer obj, gboolean test_only)
 745 {
 746 #if defined(MONO_ARCH_USE_SIGACTION)
 747         ucontext_t *ctx = (ucontext_t*)sigctx;
 748
 749         /*
 750          * Handling the exception in the signal handler is problematic, since the original
 751          * signal is disabled, and we could run arbitrary code though the debugger. So
 752          * resume into the normal stack and do most work there if possible.
 753          */
 754         MonoJitTlsData *jit_tls = TlsGetValue (mono_jit_tls_id);
 755         guint64 sp = UCONTEXT_REG_RSP (ctx);
 756
 757         /* Pass the ctx parameter in TLS */
 758         mono_arch_sigctx_to_monoctx (ctx, &jit_tls->ex_ctx);
 759         /* The others in registers */
 760         UCONTEXT_REG_RDI (ctx) = (guint64)obj;
 761         UCONTEXT_REG_RSI (ctx) = test_only;
 762
 763         /* Allocate a stack frame below the red zone */
 764         sp -= 128;
 765         /* The stack should be unaligned */
 766         if (sp % 8 == 0)
 767                 sp -= 8;
 768         UCONTEXT_REG_RSP (ctx) = sp;
 769
 770         UCONTEXT_REG_RIP (ctx) = (guint64)handle_signal_exception;
 771
 772         return TRUE;
 773 #else
 774         MonoContext mctx;
 775
 776         mono_arch_sigctx_to_monoctx (sigctx, &mctx);
 777
 778         if (mono_debugger_handle_exception (&mctx, (MonoObject *)obj))
 779                 return TRUE;
 780
 781         mono_handle_exception (&mctx, obj, MONO_CONTEXT_GET_IP (&mctx), test_only);
 782
 783         mono_arch_monoctx_to_sigctx (&mctx, sigctx);
 784
 785         return TRUE;
 786 #endif
 787 }
 788
 789 void
 790 mono_arch_sigctx_to_monoctx (void *sigctx, MonoContext *mctx)
 791 {
 792 #if defined(__native_client_codegen__) || defined(__native_client__)
 793         printf("WARNING: mono_arch_sigctx_to_monoctx() called!\n");
 794 #endif
 795
 796 #if defined(MONO_ARCH_USE_SIGACTION)
 797         ucontext_t *ctx = (ucontext_t*)sigctx;
 798
 799         mctx->rax = UCONTEXT_REG_RAX (ctx);
 800         mctx->rbx = UCONTEXT_REG_RBX (ctx);
 801         mctx->rcx = UCONTEXT_REG_RCX (ctx);
 802         mctx->rdx = UCONTEXT_REG_RDX (ctx);
 803         mctx->rbp = UCONTEXT_REG_RBP (ctx);
 804         mctx->rsp = UCONTEXT_REG_RSP (ctx);
 805         mctx->rsi = UCONTEXT_REG_RSI (ctx);
 806         mctx->rdi = UCONTEXT_REG_RDI (ctx);
 807         mctx->rip = UCONTEXT_REG_RIP (ctx);
 808         mctx->r12 = UCONTEXT_REG_R12 (ctx);
 809         mctx->r13 = UCONTEXT_REG_R13 (ctx);
 810         mctx->r14 = UCONTEXT_REG_R14 (ctx);
 811         mctx->r15 = UCONTEXT_REG_R15 (ctx);
 812 #else
 813         MonoContext *ctx = (MonoContext *)sigctx;
 814
 815         mctx->rax = ctx->rax;
 816         mctx->rbx = ctx->rbx;
 817         mctx->rcx = ctx->rcx;
 818         mctx->rdx = ctx->rdx;
 819         mctx->rbp = ctx->rbp;
 820         mctx->rsp = ctx->rsp;
 821         mctx->rsi = ctx->rsi;
 822         mctx->rdi = ctx->rdi;
 823         mctx->rip = ctx->rip;
 824         mctx->r12 = ctx->r12;
 825         mctx->r13 = ctx->r13;
 826         mctx->r14 = ctx->r14;
 827         mctx->r15 = ctx->r15;
 828 #endif
 829 }
 830
 831 void
 832 mono_arch_monoctx_to_sigctx (MonoContext *mctx, void *sigctx)
 833 {
 834 #if defined(__native_client__) || defined(__native_client_codegen__)
 835   printf("WARNING: mono_arch_monoctx_to_sigctx() called!\n");
 836 #endif
 837
 838 #if defined(MONO_ARCH_USE_SIGACTION)
 839         ucontext_t *ctx = (ucontext_t*)sigctx;
 840
 841         UCONTEXT_REG_RAX (ctx) = mctx->rax;
 842         UCONTEXT_REG_RBX (ctx) = mctx->rbx;
 843         UCONTEXT_REG_RCX (ctx) = mctx->rcx;
 844         UCONTEXT_REG_RDX (ctx) = mctx->rdx;
 845         UCONTEXT_REG_RBP (ctx) = mctx->rbp;
 846         UCONTEXT_REG_RSP (ctx) = mctx->rsp;
 847         UCONTEXT_REG_RSI (ctx) = mctx->rsi;
 848         UCONTEXT_REG_RDI (ctx) = mctx->rdi;
 849         UCONTEXT_REG_RIP (ctx) = mctx->rip;
 850         UCONTEXT_REG_R12 (ctx) = mctx->r12;
 851         UCONTEXT_REG_R13 (ctx) = mctx->r13;
 852         UCONTEXT_REG_R14 (ctx) = mctx->r14;
 853         UCONTEXT_REG_R15 (ctx) = mctx->r15;
 854 #else
 855         MonoContext *ctx = (MonoContext *)sigctx;
 856
 857         ctx->rax = mctx->rax;
 858         ctx->rbx = mctx->rbx;
 859         ctx->rcx = mctx->rcx;
 860         ctx->rdx = mctx->rdx;
 861         ctx->rbp = mctx->rbp;
 862         ctx->rsp = mctx->rsp;
 863         ctx->rsi = mctx->rsi;
 864         ctx->rdi = mctx->rdi;
 865         ctx->rip = mctx->rip;
 866         ctx->r12 = mctx->r12;
 867         ctx->r13 = mctx->r13;
 868         ctx->r14 = mctx->r14;
 869         ctx->r15 = mctx->r15;
 870 #endif
 871 }
 872
 873 gpointer
 874 mono_arch_ip_from_context (void *sigctx)
 875 {
 876 #if defined(MONO_ARCH_USE_SIGACTION)
 877         ucontext_t *ctx = (ucontext_t*)sigctx;
 878
 879         return (gpointer)UCONTEXT_REG_RIP (ctx);
 880 #else
 881         MonoContext *ctx = sigctx;
 882         return (gpointer)ctx->rip;
 883 #endif
 884 }
 885
 886 static void
 887 restore_soft_guard_pages (void)
 888 {
 889         MonoJitTlsData *jit_tls = TlsGetValue (mono_jit_tls_id);
 890         if (jit_tls->stack_ovf_guard_base)
 891                 mono_mprotect (jit_tls->stack_ovf_guard_base, jit_tls->stack_ovf_guard_size, MONO_MMAP_NONE);
 892 }
 893
 894 /*
 895  * this function modifies mctx so that when it is restored, it
 896  * won't execcute starting at mctx.eip, but in a function that
 897  * will restore the protection on the soft-guard pages and return back to
 898  * continue at mctx.eip.
 899  */
 900 static void
 901 prepare_for_guard_pages (MonoContext *mctx)
 902 {
 903         gpointer *sp;
 904         sp = (gpointer)(mctx->rsp);
 905         sp -= 1;
 906         /* the return addr */
 907         sp [0] = (gpointer)(mctx->rip);
 908         mctx->rip = (guint64)restore_soft_guard_pages;
 909         mctx->rsp = (guint64)sp;
 910 }
 911
 912 static void
 913 altstack_handle_and_restore (void *sigctx, gpointer obj, gboolean stack_ovf)
 914 {
 915         void (*restore_context) (MonoContext *);
 916         MonoContext mctx;
 917
 918         restore_context = mono_get_restore_context ();
 919         mono_arch_sigctx_to_monoctx (sigctx, &mctx);
 920
 921         if (mono_debugger_handle_exception (&mctx, (MonoObject *)obj)) {
 922                 if (stack_ovf)
 923                         prepare_for_guard_pages (&mctx);
 924                 restore_context (&mctx);
 925         }
 926
 927         mono_handle_exception (&mctx, obj, MONO_CONTEXT_GET_IP (&mctx), FALSE);
 928         if (stack_ovf)
 929                 prepare_for_guard_pages (&mctx);
 930         restore_context (&mctx);
 931 }
 932
 933 void
 934 mono_arch_handle_altstack_exception (void *sigctx, gpointer fault_addr, gboolean stack_ovf)
 935 {
 936 #if defined(MONO_ARCH_USE_SIGACTION) && defined(UCONTEXT_GREGS)
 937         MonoException *exc = NULL;
 938         ucontext_t *ctx = (ucontext_t*)sigctx;
 939         MonoJitInfo *ji = mini_jit_info_table_find (mono_domain_get (), (gpointer)UCONTEXT_REG_RIP (sigctx), NULL);
 940         gpointer *sp;
 941         int frame_size;
 942
 943         if (stack_ovf)
 944                 exc = mono_domain_get ()->stack_overflow_ex;
 945         if (!ji)
 946                 mono_handle_native_sigsegv (SIGSEGV, sigctx);
 947
 948         /* setup a call frame on the real stack so that control is returned there
 949          * and exception handling can continue.
 950          * The frame looks like:
 951          *   ucontext struct
 952          *   ...
 953          *   return ip
 954          * 128 is the size of the red zone
 955          */
 956         frame_size = sizeof (ucontext_t) + sizeof (gpointer) * 4 + 128;
 957         frame_size += 15;
 958         frame_size &= ~15;
 959         sp = (gpointer)(UCONTEXT_REG_RSP (sigctx) & ~15);
 960         sp = (gpointer)((char*)sp - frame_size);
 961         /* the arguments must be aligned */
 962         sp [-1] = (gpointer)UCONTEXT_REG_RIP (sigctx);
 963         /* may need to adjust pointers in the new struct copy, depending on the OS */
 964         memcpy (sp + 4, ctx, sizeof (ucontext_t));
 965         /* at the return form the signal handler execution starts in altstack_handle_and_restore() */
 966         UCONTEXT_REG_RIP (sigctx) = (unsigned long)altstack_handle_and_restore;
 967         UCONTEXT_REG_RSP (sigctx) = (unsigned long)(sp - 1);
 968         UCONTEXT_REG_RDI (sigctx) = (unsigned long)(sp + 4);
 969         UCONTEXT_REG_RSI (sigctx) = (guint64)exc;
 970         UCONTEXT_REG_RDX (sigctx) = stack_ovf;
 971 #endif
 972 }
 973
 974 guint64
 975 mono_amd64_get_original_ip (void)
 976 {
 977         MonoLMF *lmf = mono_get_lmf ();
 978
 979         g_assert (lmf);
 980
 981         /* Reset the change to previous_lmf */
 982         lmf->previous_lmf = (gpointer)((guint64)lmf->previous_lmf & ~1);
 983
 984         return lmf->rip;
 985 }
 986
 987 gpointer
 988 mono_arch_get_throw_pending_exception (MonoTrampInfo **info, gboolean aot)
 989 {
 990         guint8 *code, *start;
 991         guint8 *br[1];
 992         gpointer throw_trampoline;
 993         MonoJumpInfo *ji = NULL;
 994         GSList *unwind_ops = NULL;
 995         const guint kMaxCodeSize = NACL_SIZE (128, 256);
 996
 997         start = code = mono_global_codeman_reserve (kMaxCodeSize);
 998
 999         /* We are in the frame of a managed method after a call */
1000         /*
1001          * We would like to throw the pending exception in such a way that it looks to
1002          * be thrown from the managed method.
1003          */
1004
1005         /* Save registers which might contain the return value of the call */
1006         amd64_push_reg (code, AMD64_RAX);
1007         amd64_push_reg (code, AMD64_RDX);
1008
1009         amd64_alu_reg_imm (code, X86_SUB, AMD64_RSP, 8);
1010         amd64_movsd_membase_reg (code, AMD64_RSP, 0, AMD64_XMM0);
1011
1012         /* Align stack */
1013         amd64_alu_reg_imm (code, X86_SUB, AMD64_RSP, 8);
1014
1015         /* Obtain the pending exception */
1016         if (aot) {
1017                 ji = mono_patch_info_list_prepend (ji, code - start, MONO_PATCH_INFO_JIT_ICALL_ADDR, "mono_thread_get_and_clear_pending_exception");
1018                 amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R11, AMD64_RIP, 0, 8);
1019         } else {
1020                 amd64_mov_reg_imm (code, AMD64_R11, mono_thread_get_and_clear_pending_exception);
1021         }
1022         amd64_call_reg (code, AMD64_R11);
1023
1024         /* Check if it is NULL, and branch */
1025         amd64_alu_reg_imm (code, X86_CMP, AMD64_RAX, 0);
1026         br[0] = code; x86_branch8 (code, X86_CC_EQ, 0, FALSE);
1027
1028         /* exc != NULL branch */
1029
1030         /* Save the exc on the stack */
1031         amd64_push_reg (code, AMD64_RAX);
1032         /* Align stack */
1033         amd64_alu_reg_imm (code, X86_SUB, AMD64_RSP, 8);
1034
1035         /* Obtain the original ip and clear the flag in previous_lmf */
1036         if (aot) {
1037                 ji = mono_patch_info_list_prepend (ji, code - start, MONO_PATCH_INFO_JIT_ICALL_ADDR, "mono_amd64_get_original_ip");
1038                 amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R11, AMD64_RIP, 0, 8);
1039         } else {
1040                 amd64_mov_reg_imm (code, AMD64_R11, mono_amd64_get_original_ip);
1041         }
1042         amd64_call_reg (code, AMD64_R11);
1043
1044         /* Load exc */
1045         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R11, AMD64_RSP, 8, 8);
1046
1047         /* Pop saved stuff from the stack */
1048         amd64_alu_reg_imm (code, X86_ADD, AMD64_RSP, 6 * 8);
1049
1050         /* Setup arguments for the throw trampoline */
1051         /* Exception */
1052         amd64_mov_reg_reg (code, AMD64_ARG_REG1, AMD64_R11, 8);
1053         /* The trampoline expects the caller ip to be pushed on the stack */
1054         amd64_push_reg (code, AMD64_RAX);
1055
1056         /* Call the throw trampoline */
1057         if (aot) {
1058                 ji = mono_patch_info_list_prepend (ji, code - start, MONO_PATCH_INFO_JIT_ICALL_ADDR, "mono_amd64_throw_exception");
1059                 amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R11, AMD64_RIP, 0, 8);
1060         } else {
1061                 throw_trampoline = mono_get_throw_exception ();
1062                 amd64_mov_reg_imm (code, AMD64_R11, throw_trampoline);
1063         }
1064         /* We use a jump instead of a call so we can push the original ip on the stack */
1065         amd64_jump_reg (code, AMD64_R11);
1066
1067         /* ex == NULL branch */
1068         mono_amd64_patch (br [0], code);
1069
1070         /* Obtain the original ip and clear the flag in previous_lmf */
1071         if (aot) {
1072                 ji = mono_patch_info_list_prepend (ji, code - start, MONO_PATCH_INFO_JIT_ICALL_ADDR, "mono_amd64_get_original_ip");
1073                 amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R11, AMD64_RIP, 0, 8);
1074         } else {
1075                 amd64_mov_reg_imm (code, AMD64_R11, mono_amd64_get_original_ip);
1076         }
1077         amd64_call_reg (code, AMD64_R11);
1078         amd64_mov_reg_reg (code, AMD64_R11, AMD64_RAX, 8);
1079
1080         /* Restore registers */
1081         amd64_alu_reg_imm (code, X86_ADD, AMD64_RSP, 8);
1082         amd64_movsd_reg_membase (code, AMD64_XMM0, AMD64_RSP, 0);
1083         amd64_alu_reg_imm (code, X86_ADD, AMD64_RSP, 8);
1084         amd64_pop_reg (code, AMD64_RDX);
1085         amd64_pop_reg (code, AMD64_RAX);
1086
1087         /* Return to original code */
1088         amd64_jump_reg (code, AMD64_R11);
1089
1090         g_assert ((code - start) < kMaxCodeSize);
1091
1092         nacl_global_codeman_validate(&start, kMaxCodeSize, &code);
1093
1094         if (info)
1095                 *info = mono_tramp_info_create (g_strdup_printf ("throw_pending_exception"), start, code - start, ji, unwind_ops);
1096
1097         return start;
1098 }
1099
1100 static gpointer throw_pending_exception;
1101
1102 /*
1103  * Called when a thread receives an async exception while executing unmanaged code.
1104  * Instead of checking for this exception in the managed-to-native wrapper, we hijack
1105  * the return address on the stack to point to a helper routine which throws the
1106  * exception.
1107  */
1108 void
1109 mono_arch_notify_pending_exc (void)
1110 {
1111         MonoLMF *lmf = mono_get_lmf ();
1112
1113         if (!lmf)
1114                 /* Not yet started */
1115                 return;
1116
1117         if (lmf->rsp == 0)
1118                 /* Initial LMF */
1119                 return;
1120
1121         if ((guint64)lmf->previous_lmf & 1)
1122                 /* Already hijacked or trampoline LMF entry */
1123                 return;
1124
1125         /* lmf->rsp is set just before making the call which transitions to unmanaged code */
1126         lmf->rip = *(guint64*)(lmf->rsp - 8);
1127         /* Signal that lmf->rip is set */
1128         lmf->previous_lmf = (gpointer)((guint64)lmf->previous_lmf | 1);
1129
1130         *(gpointer*)(lmf->rsp - 8) = throw_pending_exception;
1131 }
1132
1133 GSList*
1134 mono_amd64_get_exception_trampolines (gboolean aot)
1135 {
1136         MonoTrampInfo *info;
1137         GSList *tramps = NULL;
1138
1139         mono_arch_get_throw_pending_exception (&info, aot);
1140         tramps = g_slist_prepend (tramps, info);
1141
1142         /* LLVM needs different throw trampolines */
1143         get_throw_trampoline (&info, FALSE, TRUE, FALSE, FALSE, "llvm_throw_corlib_exception_trampoline", aot);
1144         tramps = g_slist_prepend (tramps, info);
1145
1146         get_throw_trampoline (&info, FALSE, TRUE, TRUE, FALSE, "llvm_throw_corlib_exception_abs_trampoline", aot);
1147         tramps = g_slist_prepend (tramps, info);
1148
1149         get_throw_trampoline (&info, FALSE, TRUE, TRUE, TRUE, "llvm_resume_unwind_trampoline", FALSE);
1150         tramps = g_slist_prepend (tramps, info);
1151
1152         return tramps;
1153 }
1154
1155 void
1156 mono_arch_exceptions_init (void)
1157 {
1158         GSList *tramps, *l;
1159         gpointer tramp;
1160
1161         if (mono_aot_only) {
1162                 throw_pending_exception = mono_aot_get_trampoline ("throw_pending_exception");
1163                 tramp = mono_aot_get_trampoline ("llvm_throw_corlib_exception_trampoline");
1164                 mono_register_jit_icall (tramp, "llvm_throw_corlib_exception_trampoline", NULL, TRUE);
1165                 tramp = mono_aot_get_trampoline ("llvm_throw_corlib_exception_abs_trampoline");
1166                 mono_register_jit_icall (tramp, "llvm_throw_corlib_exception_abs_trampoline", NULL, TRUE);
1167                 tramp = mono_aot_get_trampoline ("llvm_resume_unwind_trampoline");
1168                 mono_register_jit_icall (tramp, "llvm_resume_unwind_trampoline", NULL, TRUE);
1169         } else {
1170                 /* Call this to avoid initialization races */
1171                 throw_pending_exception = mono_arch_get_throw_pending_exception (NULL, FALSE);
1172
1173                 tramps = mono_amd64_get_exception_trampolines (FALSE);
1174                 for (l = tramps; l; l = l->next) {
1175                         MonoTrampInfo *info = l->data;
1176
1177                         mono_register_jit_icall (info->code, g_strdup (info->name), NULL, TRUE);
1178                         mono_save_trampoline_xdebug_info (info);
1179                         mono_tramp_info_free (info);
1180                 }
1181                 g_slist_free (tramps);
1182         }
1183 }
1184
1185 #ifdef TARGET_WIN32
1186
1187 /*
1188  * The mono_arch_unwindinfo* methods are used to build and add
1189  * function table info for each emitted method from mono.  On Winx64
1190  * the seh handler will not be called if the mono methods are not
1191  * added to the function table.
1192  *
1193  * We should not need to add non-volatile register info to the
1194  * table since mono stores that info elsewhere. (Except for the register
1195  * used for the fp.)
1196  */
1197
1198 #define MONO_MAX_UNWIND_CODES 22
1199
1200 typedef union _UNWIND_CODE {
1201     struct {
1202         guchar CodeOffset;
1203         guchar UnwindOp : 4;
1204         guchar OpInfo   : 4;
1205     };
1206     gushort FrameOffset;
1207 } UNWIND_CODE, *PUNWIND_CODE;
1208
1209 typedef struct _UNWIND_INFO {
1210         guchar Version       : 3;
1211         guchar Flags         : 5;
1212         guchar SizeOfProlog;
1213         guchar CountOfCodes;
1214         guchar FrameRegister : 4;
1215         guchar FrameOffset   : 4;
1216         /* custom size for mono allowing for mono allowing for*/
1217         /*UWOP_PUSH_NONVOL ebp offset = 21*/
1218         /*UWOP_ALLOC_LARGE : requires 2 or 3 offset = 20*/
1219         /*UWOP_SET_FPREG : requires 2 offset = 17*/
1220         /*UWOP_PUSH_NONVOL offset = 15-0*/
1221         UNWIND_CODE UnwindCode[MONO_MAX_UNWIND_CODES];
1222
1223 /*      UNWIND_CODE MoreUnwindCode[((CountOfCodes + 1) & ~1) - 1];
1224  *      union {
1225  *          OPTIONAL ULONG ExceptionHandler;
1226  *          OPTIONAL ULONG FunctionEntry;
1227  *      };
1228  *      OPTIONAL ULONG ExceptionData[]; */
1229 } UNWIND_INFO, *PUNWIND_INFO;
1230
1231 typedef struct
1232 {
1233         RUNTIME_FUNCTION runtimeFunction;
1234         UNWIND_INFO unwindInfo;
1235 } MonoUnwindInfo, *PMonoUnwindInfo;
1236
1237 static void
1238 mono_arch_unwindinfo_create (gpointer* monoui)
1239 {
1240         PMonoUnwindInfo newunwindinfo;
1241         *monoui = newunwindinfo = g_new0 (MonoUnwindInfo, 1);
1242         newunwindinfo->unwindInfo.Version = 1;
1243 }
1244
1245 void
1246 mono_arch_unwindinfo_add_push_nonvol (gpointer* monoui, gpointer codebegin, gpointer nextip, guchar reg )
1247 {
1248         PMonoUnwindInfo unwindinfo;
1249         PUNWIND_CODE unwindcode;
1250         guchar codeindex;
1251         if (!*monoui)
1252                 mono_arch_unwindinfo_create (monoui);
1253
1254         unwindinfo = (MonoUnwindInfo*)*monoui;
1255
1256         if (unwindinfo->unwindInfo.CountOfCodes >= MONO_MAX_UNWIND_CODES)
1257                 g_error ("Larger allocation needed for the unwind information.");
1258
1259         codeindex = MONO_MAX_UNWIND_CODES - (++unwindinfo->unwindInfo.CountOfCodes);
1260         unwindcode = &unwindinfo->unwindInfo.UnwindCode[codeindex];
1261         unwindcode->UnwindOp = 0; /*UWOP_PUSH_NONVOL*/
1262         unwindcode->CodeOffset = (((guchar*)nextip)-((guchar*)codebegin));
1263         unwindcode->OpInfo = reg;
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 void
1272 mono_arch_unwindinfo_add_set_fpreg (gpointer* monoui, gpointer codebegin, gpointer nextip, guchar reg )
1273 {
1274         PMonoUnwindInfo unwindinfo;
1275         PUNWIND_CODE unwindcode;
1276         guchar codeindex;
1277         if (!*monoui)
1278                 mono_arch_unwindinfo_create (monoui);
1279
1280         unwindinfo = (MonoUnwindInfo*)*monoui;
1281
1282         if (unwindinfo->unwindInfo.CountOfCodes + 1 >= MONO_MAX_UNWIND_CODES)
1283                 g_error ("Larger allocation needed for the unwind information.");
1284
1285         codeindex = MONO_MAX_UNWIND_CODES - (unwindinfo->unwindInfo.CountOfCodes += 2);
1286         unwindcode = &unwindinfo->unwindInfo.UnwindCode[codeindex];
1287         unwindcode->FrameOffset = 0; /*Assuming no frame pointer offset for mono*/
1288         unwindcode++;
1289         unwindcode->UnwindOp = 3; /*UWOP_SET_FPREG*/
1290         unwindcode->CodeOffset = (((guchar*)nextip)-((guchar*)codebegin));
1291         unwindcode->OpInfo = reg;
1292
1293         unwindinfo->unwindInfo.FrameRegister = reg;
1294
1295         if (unwindinfo->unwindInfo.SizeOfProlog >= unwindcode->CodeOffset)
1296                 g_error ("Adding unwind info in wrong order.");
1297
1298         unwindinfo->unwindInfo.SizeOfProlog = unwindcode->CodeOffset;
1299 }
1300
1301 void
1302 mono_arch_unwindinfo_add_alloc_stack (gpointer* monoui, gpointer codebegin, gpointer nextip, guint size )
1303 {
1304         PMonoUnwindInfo unwindinfo;
1305         PUNWIND_CODE unwindcode;
1306         guchar codeindex;
1307         guchar codesneeded;
1308         if (!*monoui)
1309                 mono_arch_unwindinfo_create (monoui);
1310
1311         unwindinfo = (MonoUnwindInfo*)*monoui;
1312
1313         if (size < 0x8)
1314                 g_error ("Stack allocation must be equal to or greater than 0x8.");
1315
1316         if (size <= 0x80)
1317                 codesneeded = 1;
1318         else if (size <= 0x7FFF8)
1319                 codesneeded = 2;
1320         else
1321                 codesneeded = 3;
1322
1323         if (unwindinfo->unwindInfo.CountOfCodes + codesneeded > MONO_MAX_UNWIND_CODES)
1324                 g_error ("Larger allocation needed for the unwind information.");
1325
1326         codeindex = MONO_MAX_UNWIND_CODES - (unwindinfo->unwindInfo.CountOfCodes += codesneeded);
1327         unwindcode = &unwindinfo->unwindInfo.UnwindCode[codeindex];
1328
1329         if (codesneeded == 1) {
1330                 /*The size of the allocation is
1331                   (the number in the OpInfo member) times 8 plus 8*/
1332                 unwindcode->OpInfo = (size - 8)/8;
1333                 unwindcode->UnwindOp = 2; /*UWOP_ALLOC_SMALL*/
1334         }
1335         else {
1336                 if (codesneeded == 3) {
1337                         /*the unscaled size of the allocation is recorded
1338                           in the next two slots in little-endian format*/
1339                         *((unsigned int*)(&unwindcode->FrameOffset)) = size;
1340                         unwindcode += 2;
1341                         unwindcode->OpInfo = 1;
1342                 }
1343                 else {
1344                         /*the size of the allocation divided by 8
1345                           is recorded in the next slot*/
1346                         unwindcode->FrameOffset = size/8;
1347                         unwindcode++;
1348                         unwindcode->OpInfo = 0;
1349
1350                 }
1351                 unwindcode->UnwindOp = 1; /*UWOP_ALLOC_LARGE*/
1352         }
1353
1354         unwindcode->CodeOffset = (((guchar*)nextip)-((guchar*)codebegin));
1355
1356         if (unwindinfo->unwindInfo.SizeOfProlog >= unwindcode->CodeOffset)
1357                 g_error ("Adding unwind info in wrong order.");
1358
1359         unwindinfo->unwindInfo.SizeOfProlog = unwindcode->CodeOffset;
1360 }
1361
1362 guint
1363 mono_arch_unwindinfo_get_size (gpointer monoui)
1364 {
1365         PMonoUnwindInfo unwindinfo;
1366         if (!monoui)
1367                 return 0;
1368
1369         unwindinfo = (MonoUnwindInfo*)monoui;
1370         return (8 + sizeof (MonoUnwindInfo)) -
1371                 (sizeof (UNWIND_CODE) * (MONO_MAX_UNWIND_CODES - unwindinfo->unwindInfo.CountOfCodes));
1372 }
1373
1374 PRUNTIME_FUNCTION
1375 MONO_GET_RUNTIME_FUNCTION_CALLBACK ( DWORD64 ControlPc, IN PVOID Context )
1376 {
1377         MonoJitInfo *ji;
1378         guint64 pos;
1379         PMonoUnwindInfo targetinfo;
1380         MonoDomain *domain = mono_domain_get ();
1381
1382         ji = mini_jit_info_table_find (domain, (char*)ControlPc, NULL);
1383         if (!ji)
1384                 return 0;
1385
1386         pos = (guint64)(((char*)ji->code_start) + ji->code_size);
1387
1388         targetinfo = (PMonoUnwindInfo)ALIGN_TO (pos, 8);
1389
1390         targetinfo->runtimeFunction.UnwindData = ((DWORD64)&targetinfo->unwindInfo) - ((DWORD64)Context);
1391
1392         return &targetinfo->runtimeFunction;
1393 }
1394
1395 void
1396 mono_arch_unwindinfo_install_unwind_info (gpointer* monoui, gpointer code, guint code_size)
1397 {
1398         PMonoUnwindInfo unwindinfo, targetinfo;
1399         guchar codecount;
1400         guint64 targetlocation;
1401         if (!*monoui)
1402                 return;
1403
1404         unwindinfo = (MonoUnwindInfo*)*monoui;
1405         targetlocation = (guint64)&(((guchar*)code)[code_size]);
1406         targetinfo = (PMonoUnwindInfo) ALIGN_TO(targetlocation, 8);
1407
1408         unwindinfo->runtimeFunction.EndAddress = code_size;
1409         unwindinfo->runtimeFunction.UnwindData = ((guchar*)&targetinfo->unwindInfo) - ((guchar*)code);
1410
1411         memcpy (targetinfo, unwindinfo, sizeof (MonoUnwindInfo) - (sizeof (UNWIND_CODE) * MONO_MAX_UNWIND_CODES));
1412
1413         codecount = unwindinfo->unwindInfo.CountOfCodes;
1414         if (codecount) {
1415                 memcpy (&targetinfo->unwindInfo.UnwindCode[0], &unwindinfo->unwindInfo.UnwindCode[MONO_MAX_UNWIND_CODES-codecount],
1416                         sizeof (UNWIND_CODE) * unwindinfo->unwindInfo.CountOfCodes);
1417         }
1418
1419         g_free (unwindinfo);
1420         *monoui = 0;
1421
1422         RtlInstallFunctionTableCallback (((DWORD64)code) | 0x3, (DWORD64)code, code_size, MONO_GET_RUNTIME_FUNCTION_CALLBACK, code, NULL);
1423 }
1424
1425 #endif
1426
1427 #if MONO_SUPPORT_TASKLETS
1428 MonoContinuationRestore
1429 mono_tasklets_arch_restore (void)
1430 {
1431         static guint8* saved = NULL;
1432         guint8 *code, *start;
1433         int cont_reg = AMD64_R9; /* register usable on both call conventions */
1434         const guint kMaxCodeSize = NACL_SIZE (64, 128);
1435
1436
1437         if (saved)
1438                 return (MonoContinuationRestore)saved;
1439         code = start = mono_global_codeman_reserve (kMaxCodeSize);
1440         /* the signature is: restore (MonoContinuation *cont, int state, MonoLMF **lmf_addr) */
1441         /* cont is in AMD64_ARG_REG1 ($rcx or $rdi)
1442          * state is in AMD64_ARG_REG2 ($rdx or $rsi)
1443          * lmf_addr is in AMD64_ARG_REG3 ($r8 or $rdx)
1444          * We move cont to cont_reg since we need both rcx and rdi for the copy
1445          * state is moved to $rax so it's setup as the return value and we can overwrite $rsi
1446          */
1447         amd64_mov_reg_reg (code, cont_reg, MONO_AMD64_ARG_REG1, 8);
1448         amd64_mov_reg_reg (code, AMD64_RAX, MONO_AMD64_ARG_REG2, 8);
1449         /* setup the copy of the stack */
1450         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RCX, cont_reg, G_STRUCT_OFFSET (MonoContinuation, stack_used_size), sizeof (int));
1451         amd64_shift_reg_imm (code, X86_SHR, AMD64_RCX, 3);
1452         x86_cld (code);
1453         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RSI, cont_reg, G_STRUCT_OFFSET (MonoContinuation, saved_stack), sizeof (gpointer));
1454         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RDI, cont_reg, G_STRUCT_OFFSET (MonoContinuation, return_sp), sizeof (gpointer));
1455         amd64_prefix (code, X86_REP_PREFIX);
1456         amd64_movsl (code);
1457
1458         /* now restore the registers from the LMF */
1459         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RCX, cont_reg, G_STRUCT_OFFSET (MonoContinuation, lmf), 8);
1460         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RBX, AMD64_RCX, G_STRUCT_OFFSET (MonoLMF, rbx), 8);
1461         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RBP, AMD64_RCX, G_STRUCT_OFFSET (MonoLMF, rbp), 8);
1462         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R12, AMD64_RCX, G_STRUCT_OFFSET (MonoLMF, r12), 8);
1463         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R13, AMD64_RCX, G_STRUCT_OFFSET (MonoLMF, r13), 8);
1464         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R14, AMD64_RCX, G_STRUCT_OFFSET (MonoLMF, r14), 8);
1465 #if !defined(__native_client_codegen__)
1466         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R15, AMD64_RCX, G_STRUCT_OFFSET (MonoLMF, r15), 8);
1467 #endif
1468 #ifdef TARGET_WIN32
1469         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RDI, AMD64_RCX, G_STRUCT_OFFSET (MonoLMF, rdi), 8);
1470         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RSI, AMD64_RCX, G_STRUCT_OFFSET (MonoLMF, rsi), 8);
1471 #endif
1472         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RSP, AMD64_RCX, G_STRUCT_OFFSET (MonoLMF, rsp), 8);
1473
1474         /* restore the lmf chain */
1475         /*x86_mov_reg_membase (code, X86_ECX, X86_ESP, 12, 4);
1476         x86_mov_membase_reg (code, X86_ECX, 0, X86_EDX, 4);*/
1477
1478         /* state is already in rax */
1479         amd64_jump_membase (code, cont_reg, G_STRUCT_OFFSET (MonoContinuation, return_ip));
1480         g_assert ((code - start) <= kMaxCodeSize);
1481
1482         nacl_global_codeman_validate(&start, kMaxCodeSize, &code);
1483
1484         saved = start;
1485         return (MonoContinuationRestore)saved;
1486 }
1487 #endif
1488
1489 /*
1490  * mono_arch_setup_resume_sighandler_ctx:
1491  *
1492  *   Setup CTX so execution continues at FUNC.
1493  */
1494 void
1495 mono_arch_setup_resume_sighandler_ctx (MonoContext *ctx, gpointer func)
1496 {
1497         /*
1498          * When resuming from a signal handler, the stack should be misaligned, just like right after
1499          * a call.
1500          */
1501         if ((((guint64)MONO_CONTEXT_GET_SP (ctx)) % 16) == 0)
1502                 MONO_CONTEXT_SET_SP (ctx, (guint64)MONO_CONTEXT_GET_SP (ctx) - 8);
1503         MONO_CONTEXT_SET_IP (ctx, func);
1504 }