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 static LPTOP_LEVEL_EXCEPTION_FILTER old_handler;
  42
  43 #define W32_SEH_HANDLE_EX(_ex) \
  44         if (_ex##_handler) _ex##_handler(0, er, sctx)
  45
  46 /*
  47  * Unhandled Exception Filter
  48  * Top-level per-process exception handler.
  49  */
  50 LONG CALLBACK seh_handler(EXCEPTION_POINTERS* ep)
  51 {
  52         EXCEPTION_RECORD* er;
  53         CONTEXT* ctx;
  54         MonoContext* sctx;
  55         LONG res;
  56
  57         res = EXCEPTION_CONTINUE_EXECUTION;
  58
  59         er = ep->ExceptionRecord;
  60         ctx = ep->ContextRecord;
  61         sctx = g_malloc(sizeof(MonoContext));
  62
  63         /* Copy Win32 context to UNIX style context */
  64         sctx->rax = ctx->Rax;
  65         sctx->rbx = ctx->Rbx;
  66         sctx->rcx = ctx->Rcx;
  67         sctx->rdx = ctx->Rdx;
  68         sctx->rbp = ctx->Rbp;
  69         sctx->rsp = ctx->Rsp;
  70         sctx->rsi = ctx->Rsi;
  71         sctx->rdi = ctx->Rdi;
  72         sctx->rip = ctx->Rip;
  73         sctx->r12 = ctx->R12;
  74         sctx->r13 = ctx->R13;
  75         sctx->r14 = ctx->R14;
  76         sctx->r15 = ctx->R15;
  77
  78         switch (er->ExceptionCode) {
  79         case EXCEPTION_ACCESS_VIOLATION:
  80                 W32_SEH_HANDLE_EX(segv);
  81                 break;
  82         case EXCEPTION_ILLEGAL_INSTRUCTION:
  83                 W32_SEH_HANDLE_EX(ill);
  84                 break;
  85         case EXCEPTION_INT_DIVIDE_BY_ZERO:
  86         case EXCEPTION_INT_OVERFLOW:
  87         case EXCEPTION_FLT_DIVIDE_BY_ZERO:
  88         case EXCEPTION_FLT_OVERFLOW:
  89         case EXCEPTION_FLT_UNDERFLOW:
  90         case EXCEPTION_FLT_INEXACT_RESULT:
  91                 W32_SEH_HANDLE_EX(fpe);
  92                 break;
  93         default:
  94                 break;
  95         }
  96
  97         /* Copy context back */
  98         /* Nonvolatile */
  99         ctx->Rsp = sctx->rsp;
 100         ctx->Rdi = sctx->rdi;
 101         ctx->Rsi = sctx->rsi;
 102         ctx->Rbx = sctx->rbx;
 103         ctx->Rbp = sctx->rbp;
 104         ctx->R12 = sctx->r12;
 105         ctx->R13 = sctx->r13;
 106         ctx->R14 = sctx->r14;
 107         ctx->R15 = sctx->r15;
 108         ctx->Rip = sctx->rip;
 109
 110         /* Volatile But should not matter?*/
 111         ctx->Rax = sctx->rax;
 112         ctx->Rcx = sctx->rcx;
 113         ctx->Rdx = sctx->rdx;
 114
 115         g_free (sctx);
 116
 117         return res;
 118 }
 119
 120 void win32_seh_init()
 121 {
 122         old_handler = SetUnhandledExceptionFilter(seh_handler);
 123 }
 124
 125 void win32_seh_cleanup()
 126 {
 127         if (old_handler) SetUnhandledExceptionFilter(old_handler);
 128 }
 129
 130 void win32_seh_set_handler(int type, MonoW32ExceptionHandler handler)
 131 {
 132         switch (type) {
 133         case SIGFPE:
 134                 fpe_handler = handler;
 135                 break;
 136         case SIGILL:
 137                 ill_handler = handler;
 138                 break;
 139         case SIGSEGV:
 140                 segv_handler = handler;
 141                 break;
 142         default:
 143                 break;
 144         }
 145 }
 146
 147 #endif /* TARGET_WIN32 */
 148
 149 /*
 150  * mono_arch_get_restore_context:
 151  *
 152  * Returns a pointer to a method which restores a previously saved sigcontext.
 153  */
 154 gpointer
 155 mono_arch_get_restore_context (MonoTrampInfo **info, gboolean aot)
 156 {
 157         guint8 *start = NULL;
 158         guint8 *code;
 159         MonoJumpInfo *ji = NULL;
 160         GSList *unwind_ops = NULL;
 161
 162         /* restore_contect (MonoContext *ctx) */
 163
 164         start = code = mono_global_codeman_reserve (256);
 165
 166         amd64_mov_reg_reg (code, AMD64_R11, AMD64_ARG_REG1, 8);
 167
 168         /* Restore all registers except %rip and %r11 */
 169         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RAX, AMD64_R11,  G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, rax), 8);
 170         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RCX, AMD64_R11,  G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, rcx), 8);
 171         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RDX, AMD64_R11,  G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, rdx), 8);
 172         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RBX, AMD64_R11,  G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, rbx), 8);
 173         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RBP, AMD64_R11,  G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, rbp), 8);
 174         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RSI, AMD64_R11,  G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, rsi), 8);
 175         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RDI, AMD64_R11,  G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, rdi), 8);
 176         //amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R8, AMD64_R11,  G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, r8), 8);
 177         //amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R9, AMD64_R11,  G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, r9), 8);
 178         //amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R10, AMD64_R11,  G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, r10), 8);
 179         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R12, AMD64_R11,  G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, r12), 8);
 180         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R13, AMD64_R11,  G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, r13), 8);
 181         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R14, AMD64_R11,  G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, r14), 8);
 182 #if !defined(__native_client_codegen__)
 183         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R15, AMD64_R11,  G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, r15), 8);
 184 #endif
 185
 186         if (mono_running_on_valgrind ()) {
 187                 /* Prevent 'Address 0x... is just below the stack ptr.' errors */
 188                 amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R8, AMD64_R11,  G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, rsp), 8);
 189                 amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R11, AMD64_R11,  G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, rip), 8);
 190                 amd64_mov_reg_reg (code, AMD64_RSP, AMD64_R8, 8);
 191         } else {
 192                 amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RSP, AMD64_R11,  G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, rsp), 8);
 193                 /* get return address */
 194                 amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R11, AMD64_R11,  G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, rip), 8);
 195         }
 196
 197         /* jump to the saved IP */
 198         amd64_jump_reg (code, AMD64_R11);
 199
 200 #if defined(__native_client_codegen__) && defined(__native_client__)
 201         nacl_global_codeman_validate(&start, 256, &code);
 202 #endif
 203
 204         mono_arch_flush_icache (start, code - start);
 205
 206         if (info)
 207                 *info = mono_tramp_info_create (g_strdup_printf ("restore_context"), start, code - start, ji, unwind_ops);
 208
 209         return start;
 210 }
 211
 212 /*
 213  * mono_arch_get_call_filter:
 214  *
 215  * Returns a pointer to a method which calls an exception filter. We
 216  * also use this function to call finally handlers (we pass NULL as
 217  * @exc object in this case).
 218  */
 219 gpointer
 220 mono_arch_get_call_filter (MonoTrampInfo **info, gboolean aot)
 221 {
 222         guint8 *start;
 223         int i;
 224         guint8 *code;
 225         guint32 pos;
 226         MonoJumpInfo *ji = NULL;
 227         GSList *unwind_ops = NULL;
 228         const guint kMaxCodeSize = NACL_SIZE (128, 256);
 229
 230         start = code = mono_global_codeman_reserve (kMaxCodeSize);
 231
 232         /* call_filter (MonoContext *ctx, unsigned long eip) */
 233         code = start;
 234
 235         /* Alloc new frame */
 236         amd64_push_reg (code, AMD64_RBP);
 237         amd64_mov_reg_reg (code, AMD64_RBP, AMD64_RSP, 8);
 238
 239         /* Save callee saved regs */
 240         pos = 0;
 241         for (i = 0; i < AMD64_NREG; ++i)
 242                 if (AMD64_IS_CALLEE_SAVED_REG (i)) {
 243                         amd64_push_reg (code, i);
 244                         pos += 8;
 245                 }
 246
 247         /* Save EBP */
 248         pos += 8;
 249         amd64_push_reg (code, AMD64_RBP);
 250
 251         /* Make stack misaligned, the call will make it aligned again */
 252         if (! (pos & 8))
 253                 amd64_alu_reg_imm (code, X86_SUB, AMD64_RSP, 8);
 254
 255         /* set new EBP */
 256         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RBP, AMD64_ARG_REG1, G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, rbp), 8);
 257         /* load callee saved regs */
 258         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RBX, AMD64_ARG_REG1, G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, rbx), 8);
 259         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R12, AMD64_ARG_REG1, G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, r12), 8);
 260         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R13, AMD64_ARG_REG1, G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, r13), 8);
 261         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R14, AMD64_ARG_REG1, G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, r14), 8);
 262 #if !defined(__native_client_codegen__)
 263         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R15, AMD64_ARG_REG1, G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, r15), 8);
 264 #endif
 265 #ifdef TARGET_WIN32
 266         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RDI, AMD64_ARG_REG1,  G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, rdi), 8);
 267         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RSI, AMD64_ARG_REG1,  G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, rsi), 8);
 268 #endif
 269
 270         /* call the handler */
 271         amd64_call_reg (code, AMD64_ARG_REG2);
 272
 273         if (! (pos & 8))
 274                 amd64_alu_reg_imm (code, X86_ADD, AMD64_RSP, 8);
 275
 276         /* restore RBP */
 277         amd64_pop_reg (code, AMD64_RBP);
 278
 279         /* Restore callee saved regs */
 280         for (i = AMD64_NREG; i >= 0; --i)
 281                 if (AMD64_IS_CALLEE_SAVED_REG (i))
 282                         amd64_pop_reg (code, i);
 283
 284         amd64_leave (code);
 285         amd64_ret (code);
 286
 287         g_assert ((code - start) < kMaxCodeSize);
 288
 289 #if defined(__native_client_codegen__) && defined(__native_client__)
 290         nacl_global_codeman_validate(&start, kMaxCodeSize, &code);
 291 #endif
 292
 293         mono_arch_flush_icache (start, code - start);
 294
 295         if (info)
 296                 *info = mono_tramp_info_create (g_strdup_printf ("call_filter"), start, code - start, ji, unwind_ops);
 297
 298         return start;
 299 }
 300
 301 /*
 302  * The first few arguments are dummy, to force the other arguments to be passed on
 303  * the stack, this avoids overwriting the argument registers in the throw trampoline.
 304  */
 305 void
 306 mono_amd64_throw_exception (guint64 dummy1, guint64 dummy2, guint64 dummy3, guint64 dummy4,
 307                                                         guint64 dummy5, guint64 dummy6,
 308                                                         mgreg_t *regs, mgreg_t rip,
 309                                                         MonoObject *exc, gboolean rethrow)
 310 {
 311         static void (*restore_context) (MonoContext *);
 312         MonoContext ctx;
 313
 314         if (!restore_context)
 315                 restore_context = mono_get_restore_context ();
 316
 317         ctx.rsp = regs [AMD64_RSP];
 318         ctx.rip = rip;
 319         ctx.rbx = regs [AMD64_RBX];
 320         ctx.rbp = regs [AMD64_RBP];
 321         ctx.r12 = regs [AMD64_R12];
 322         ctx.r13 = regs [AMD64_R13];
 323         ctx.r14 = regs [AMD64_R14];
 324         ctx.r15 = regs [AMD64_R15];
 325         ctx.rdi = regs [AMD64_RDI];
 326         ctx.rsi = regs [AMD64_RSI];
 327         ctx.rax = regs [AMD64_RAX];
 328         ctx.rcx = regs [AMD64_RCX];
 329         ctx.rdx = regs [AMD64_RDX];
 330
 331         if (mono_object_isinst (exc, mono_defaults.exception_class)) {
 332                 MonoException *mono_ex = (MonoException*)exc;
 333                 if (!rethrow)
 334                         mono_ex->stack_trace = NULL;
 335         }
 336
 337         if (mono_debug_using_mono_debugger ()) {
 338                 guint8 buf [16], *code;
 339
 340                 mono_breakpoint_clean_code (NULL, (gpointer)rip, 8, buf, sizeof (buf));
 341                 code = buf + 8;
 342
 343                 if (buf [3] == 0xe8) {
 344                         MonoContext ctx_cp = ctx;
 345                         ctx_cp.rip = rip - 5;
 346
 347                         if (mono_debugger_handle_exception (&ctx_cp, exc)) {
 348                                 restore_context (&ctx_cp);
 349                                 g_assert_not_reached ();
 350                         }
 351                 }
 352         }
 353
 354         /* adjust eip so that it point into the call instruction */
 355         ctx.rip -= 1;
 356
 357         mono_handle_exception (&ctx, exc, (gpointer)rip, FALSE);
 358         restore_context (&ctx);
 359
 360         g_assert_not_reached ();
 361 }
 362
 363 void
 364 mono_amd64_throw_corlib_exception (guint64 dummy1, guint64 dummy2, guint64 dummy3, guint64 dummy4,
 365                                                                    guint64 dummy5, guint64 dummy6,
 366                                                                    mgreg_t *regs, mgreg_t rip,
 367                                                                    guint32 ex_token_index, gint64 pc_offset)
 368 {
 369         guint32 ex_token = MONO_TOKEN_TYPE_DEF | ex_token_index;
 370         MonoException *ex;
 371
 372         ex = mono_exception_from_token (mono_defaults.exception_class->image, ex_token);
 373
 374         rip -= pc_offset;
 375
 376         /* Negate the ip adjustment done in mono_amd64_throw_exception () */
 377         rip += 1;
 378
 379         mono_amd64_throw_exception (dummy1, dummy2, dummy3, dummy4, dummy5, dummy6, regs, rip, (MonoObject*)ex, FALSE);
 380 }
 381
 382 static void
 383 mono_amd64_resume_unwind (guint64 dummy1, guint64 dummy2, guint64 dummy3, guint64 dummy4,
 384                                                   guint64 dummy5, guint64 dummy6,
 385                                                   mgreg_t *regs, mgreg_t rip,
 386                                                   guint32 dummy7, gint64 dummy8)
 387 {
 388         /* Only the register parameters are valid */
 389         MonoContext ctx;
 390
 391         ctx.rsp = regs [AMD64_RSP];
 392         ctx.rip = rip;
 393         ctx.rbx = regs [AMD64_RBX];
 394         ctx.rbp = regs [AMD64_RBP];
 395         ctx.r12 = regs [AMD64_R12];
 396         ctx.r13 = regs [AMD64_R13];
 397         ctx.r14 = regs [AMD64_R14];
 398         ctx.r15 = regs [AMD64_R15];
 399         ctx.rdi = regs [AMD64_RDI];
 400         ctx.rsi = regs [AMD64_RSI];
 401         ctx.rax = regs [AMD64_RAX];
 402         ctx.rcx = regs [AMD64_RCX];
 403         ctx.rdx = regs [AMD64_RDX];
 404
 405         mono_resume_unwind (&ctx);
 406 }
 407
 408 /*
 409  * get_throw_trampoline:
 410  *
 411  *  Generate a call to mono_amd64_throw_exception/
 412  * mono_amd64_throw_corlib_exception.
 413  */
 414 static gpointer
 415 get_throw_trampoline (MonoTrampInfo **info, gboolean rethrow, gboolean corlib, gboolean llvm_abs, gboolean resume_unwind, const char *tramp_name, gboolean aot)
 416 {
 417         guint8* start;
 418         guint8 *code;
 419         MonoJumpInfo *ji = NULL;
 420         GSList *unwind_ops = NULL;
 421         int i, stack_size, arg_offsets [16], regs_offset;
 422         const guint kMaxCodeSize = NACL_SIZE (256, 512);
 423
 424         start = code = mono_global_codeman_reserve (kMaxCodeSize);
 425
 426         /* The stack is unaligned on entry */
 427         stack_size = 192 + 8;
 428
 429         code = start;
 430
 431         if (info)
 432                 unwind_ops = mono_arch_get_cie_program ();
 433
 434         /* Alloc frame */
 435         amd64_alu_reg_imm (code, X86_SUB, AMD64_RSP, stack_size);
 436         if (info)
 437                 mono_add_unwind_op_def_cfa_offset (unwind_ops, code, start, stack_size + 8);
 438
 439         /*
 440          * To hide linux/windows calling convention differences, we pass all arguments on
 441          * the stack by passing 6 dummy values in registers.
 442          */
 443
 444         arg_offsets [0] = 0;
 445         arg_offsets [1] = sizeof (gpointer);
 446         arg_offsets [2] = sizeof (gpointer) * 2;
 447         arg_offsets [3] = sizeof (gpointer) * 3;
 448         regs_offset = sizeof (gpointer) * 4;
 449
 450         /* Save registers */
 451         for (i = 0; i < AMD64_NREG; ++i)
 452                 if (i != AMD64_RSP)
 453                         amd64_mov_membase_reg (code, AMD64_RSP, regs_offset + (i * sizeof (gpointer)), i, 8);
 454         /* Save RSP */
 455         amd64_lea_membase (code, AMD64_RAX, AMD64_RSP, stack_size + sizeof (gpointer));
 456         amd64_mov_membase_reg (code, AMD64_RSP, regs_offset + (AMD64_RSP * sizeof (gpointer)), X86_EAX, 8);
 457         /* Set arg1 == regs */
 458         amd64_lea_membase (code, AMD64_RAX, AMD64_RSP, regs_offset);
 459         amd64_mov_membase_reg (code, AMD64_RSP, arg_offsets [0], AMD64_RAX, 8);
 460         /* Set arg2 == eip */
 461         if (llvm_abs)
 462                 amd64_alu_reg_reg (code, X86_XOR, AMD64_RAX, AMD64_RAX);
 463         else
 464                 amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RAX, AMD64_RSP, stack_size, 8);
 465         amd64_mov_membase_reg (code, AMD64_RSP, arg_offsets [1], AMD64_RAX, 8);
 466         /* Set arg3 == exc/ex_token_index */
 467         if (resume_unwind)
 468                 amd64_mov_membase_imm (code, AMD64_RSP, arg_offsets [2], 0, 8);
 469         else
 470                 amd64_mov_membase_reg (code, AMD64_RSP, arg_offsets [2], AMD64_ARG_REG1, 8);
 471         /* Set arg4 == rethrow/pc offset */
 472         if (resume_unwind) {
 473                 amd64_mov_membase_imm (code, AMD64_RSP, arg_offsets [3], 0, 8);
 474         } else if (corlib) {
 475                 amd64_mov_membase_reg (code, AMD64_RSP, arg_offsets [3], AMD64_ARG_REG2, 8);
 476                 if (llvm_abs)
 477                         /*
 478                          * The caller is LLVM code which passes the absolute address not a pc offset,
 479                          * so compensate by passing 0 as 'rip' and passing the negated abs address as
 480                          * the pc offset.
 481                          */
 482                         amd64_neg_membase (code, AMD64_RSP, arg_offsets [3]);
 483         } else {
 484                 amd64_mov_membase_imm (code, AMD64_RSP, arg_offsets [3], rethrow, 8);
 485         }
 486
 487         if (aot) {
 488                 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");
 489                 amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R11, AMD64_RIP, 0, 8);
 490         } else {
 491                 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));
 492         }
 493         amd64_call_reg (code, AMD64_R11);
 494         amd64_breakpoint (code);
 495
 496         mono_arch_flush_icache (start, code - start);
 497
 498         g_assert ((code - start) < kMaxCodeSize);
 499
 500 #if defined(__native_client_codegen__) && defined(__native_client__)
 501         nacl_global_codeman_validate(&start, kMaxCodeSize, &code);
 502 #endif
 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                                                          StackFrameInfo *frame)
 559 {
 560         gpointer ip = MONO_CONTEXT_GET_IP (ctx);
 561
 562         memset (frame, 0, sizeof (StackFrameInfo));
 563         frame->ji = ji;
 564         frame->managed = FALSE;
 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->method->wrapper_type || ji->method->wrapper_type == MONO_WRAPPER_DYNAMIC_METHOD)
 577                         frame->managed = TRUE;
 578
 579                 if (ji->from_aot)
 580                         unwind_info = mono_aot_get_unwind_info (ji, &unwind_info_len);
 581                 else
 582                         unwind_info = mono_get_cached_unwind_info (ji->used_regs, &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, &cfa);
 601
 602                 new_ctx->rax = regs [AMD64_RAX];
 603                 new_ctx->rbx = regs [AMD64_RBX];
 604                 new_ctx->rcx = regs [AMD64_RCX];
 605                 new_ctx->rdx = regs [AMD64_RDX];
 606                 new_ctx->rbp = regs [AMD64_RBP];
 607                 new_ctx->rsp = regs [AMD64_RSP];
 608                 new_ctx->rsi = regs [AMD64_RSI];
 609                 new_ctx->rdi = regs [AMD64_RDI];
 610                 new_ctx->rip = regs [AMD64_RIP];
 611                 new_ctx->r12 = regs [AMD64_R12];
 612                 new_ctx->r13 = regs [AMD64_R13];
 613                 new_ctx->r14 = regs [AMD64_R14];
 614                 new_ctx->r15 = regs [AMD64_R15];
 615
 616                 /* The CFA becomes the new SP value */
 617                 new_ctx->rsp = (mgreg_t)cfa;
 618
 619                 /* Adjust IP */
 620                 new_ctx->rip --;
 621
 622                 if (*lmf && ((*lmf) != jit_tls->first_lmf) && (MONO_CONTEXT_GET_SP (ctx) >= (gpointer)(*lmf)->rsp)) {
 623                         /* remove any unused lmf */
 624                         *lmf = (gpointer)(((guint64)(*lmf)->previous_lmf) & ~3);
 625                 }
 626
 627 #ifndef MONO_AMD64_NO_PUSHES
 628                 /* Pop arguments off the stack */
 629                 {
 630                         MonoJitArgumentInfo *arg_info = g_newa (MonoJitArgumentInfo, mono_method_signature (ji->method)->param_count + 1);
 631
 632                         guint32 stack_to_pop = mono_arch_get_argument_info (mono_method_signature (ji->method), mono_method_signature (ji->method)->param_count, arg_info);
 633                         new_ctx->rsp += stack_to_pop;
 634                 }
 635 #endif
 636
 637                 return TRUE;
 638         } else if (*lmf) {
 639                 guint64 rip;
 640
 641                 if (((guint64)(*lmf)->previous_lmf) & 2) {
 642                         /*
 643                          * This LMF entry is created by the soft debug code to mark transitions to
 644                          * managed code done during invokes.
 645                          */
 646                         MonoLMFExt *ext = (MonoLMFExt*)(*lmf);
 647
 648                         g_assert (ext->debugger_invoke);
 649
 650                         memcpy (new_ctx, &ext->ctx, sizeof (MonoContext));
 651
 652                         *lmf = (gpointer)(((guint64)(*lmf)->previous_lmf) & ~3);
 653
 654                         frame->type = FRAME_TYPE_DEBUGGER_INVOKE;
 655
 656                         return TRUE;
 657                 }
 658
 659                 if (((guint64)(*lmf)->previous_lmf) & 1) {
 660                         /* This LMF has the rip field set */
 661                         rip = (*lmf)->rip;
 662                 } else if ((*lmf)->rsp == 0) {
 663                         /* Top LMF entry */
 664                         return FALSE;
 665                 } else {
 666                         /*
 667                          * The rsp field is set just before the call which transitioned to native
 668                          * code. Obtain the rip from the stack.
 669                          */
 670                         rip = *(guint64*)((*lmf)->rsp - SIZEOF_REGISTER);
 671                 }
 672
 673                 ji = mini_jit_info_table_find (domain, (gpointer)rip, NULL);
 674                 /*
 675                  * FIXME: ji == NULL can happen when a managed-to-native wrapper is interrupted
 676                  * in the soft debugger suspend code, since (*lmf)->rsp no longer points to the
 677                  * return address.
 678                  */
 679                 //g_assert (ji);
 680                 if (!ji)
 681                         return FALSE;
 682
 683                 /* Adjust IP */
 684                 rip --;
 685
 686                 frame->ji = ji;
 687                 frame->type = FRAME_TYPE_MANAGED_TO_NATIVE;
 688
 689                 new_ctx->rip = rip;
 690                 new_ctx->rbp = (*lmf)->rbp;
 691                 new_ctx->rsp = (*lmf)->rsp;
 692
 693                 new_ctx->rbx = (*lmf)->rbx;
 694                 new_ctx->r12 = (*lmf)->r12;
 695                 new_ctx->r13 = (*lmf)->r13;
 696                 new_ctx->r14 = (*lmf)->r14;
 697                 new_ctx->r15 = (*lmf)->r15;
 698 #ifdef TARGET_WIN32
 699                 new_ctx->rdi = (*lmf)->rdi;
 700                 new_ctx->rsi = (*lmf)->rsi;
 701 #endif
 702
 703                 *lmf = (gpointer)(((guint64)(*lmf)->previous_lmf) & ~3);
 704
 705                 return TRUE;
 706         }
 707
 708         return FALSE;
 709 }
 710
 711 /*
 712  * handle_exception:
 713  *
 714  *   Called by resuming from a signal handler.
 715  */
 716 static void
 717 handle_signal_exception (gpointer obj, gboolean test_only)
 718 {
 719         MonoJitTlsData *jit_tls = TlsGetValue (mono_jit_tls_id);
 720         MonoContext ctx;
 721         static void (*restore_context) (MonoContext *);
 722
 723         if (!restore_context)
 724                 restore_context = mono_get_restore_context ();
 725
 726         memcpy (&ctx, &jit_tls->ex_ctx, sizeof (MonoContext));
 727
 728         if (mono_debugger_handle_exception (&ctx, (MonoObject *)obj))
 729                 return;
 730
 731         mono_handle_exception (&ctx, obj, MONO_CONTEXT_GET_IP (&ctx), test_only);
 732
 733         restore_context (&ctx);
 734 }
 735
 736 /**
 737  * mono_arch_handle_exception:
 738  *
 739  * @ctx: saved processor state
 740  * @obj: the exception object
 741  */
 742 gboolean
 743 mono_arch_handle_exception (void *sigctx, gpointer obj, gboolean test_only)
 744 {
 745 #if defined(MONO_ARCH_USE_SIGACTION)
 746         ucontext_t *ctx = (ucontext_t*)sigctx;
 747
 748         /*
 749          * Handling the exception in the signal handler is problematic, since the original
 750          * signal is disabled, and we could run arbitrary code though the debugger. So
 751          * resume into the normal stack and do most work there if possible.
 752          */
 753         MonoJitTlsData *jit_tls = TlsGetValue (mono_jit_tls_id);
 754         guint64 sp = UCONTEXT_REG_RSP (ctx);
 755
 756         /* Pass the ctx parameter in TLS */
 757         mono_arch_sigctx_to_monoctx (ctx, &jit_tls->ex_ctx);
 758         /* The others in registers */
 759         UCONTEXT_REG_RDI (ctx) = (guint64)obj;
 760         UCONTEXT_REG_RSI (ctx) = test_only;
 761
 762         /* Allocate a stack frame below the red zone */
 763         sp -= 128;
 764         /* The stack should be unaligned */
 765         if (sp % 8 == 0)
 766                 sp -= 8;
 767         UCONTEXT_REG_RSP (ctx) = sp;
 768
 769         UCONTEXT_REG_RIP (ctx) = (guint64)handle_signal_exception;
 770
 771         return TRUE;
 772 #else
 773         MonoContext mctx;
 774
 775         mono_arch_sigctx_to_monoctx (sigctx, &mctx);
 776
 777         if (mono_debugger_handle_exception (&mctx, (MonoObject *)obj))
 778                 return TRUE;
 779
 780         mono_handle_exception (&mctx, obj, MONO_CONTEXT_GET_IP (&mctx), test_only);
 781
 782         mono_arch_monoctx_to_sigctx (&mctx, sigctx);
 783
 784         return TRUE;
 785 #endif
 786 }
 787
 788 void
 789 mono_arch_sigctx_to_monoctx (void *sigctx, MonoContext *mctx)
 790 {
 791 #if defined(__native_client_codegen__) || defined(__native_client__)
 792         printf("WARNING: mono_arch_sigctx_to_monoctx() called!\n");
 793 #endif
 794
 795 #if defined(MONO_ARCH_USE_SIGACTION)
 796         ucontext_t *ctx = (ucontext_t*)sigctx;
 797
 798         mctx->rax = UCONTEXT_REG_RAX (ctx);
 799         mctx->rbx = UCONTEXT_REG_RBX (ctx);
 800         mctx->rcx = UCONTEXT_REG_RCX (ctx);
 801         mctx->rdx = UCONTEXT_REG_RDX (ctx);
 802         mctx->rbp = UCONTEXT_REG_RBP (ctx);
 803         mctx->rsp = UCONTEXT_REG_RSP (ctx);
 804         mctx->rsi = UCONTEXT_REG_RSI (ctx);
 805         mctx->rdi = UCONTEXT_REG_RDI (ctx);
 806         mctx->rip = UCONTEXT_REG_RIP (ctx);
 807         mctx->r12 = UCONTEXT_REG_R12 (ctx);
 808         mctx->r13 = UCONTEXT_REG_R13 (ctx);
 809         mctx->r14 = UCONTEXT_REG_R14 (ctx);
 810         mctx->r15 = UCONTEXT_REG_R15 (ctx);
 811 #else
 812         MonoContext *ctx = (MonoContext *)sigctx;
 813
 814         mctx->rax = ctx->rax;
 815         mctx->rbx = ctx->rbx;
 816         mctx->rcx = ctx->rcx;
 817         mctx->rdx = ctx->rdx;
 818         mctx->rbp = ctx->rbp;
 819         mctx->rsp = ctx->rsp;
 820         mctx->rsi = ctx->rsi;
 821         mctx->rdi = ctx->rdi;
 822         mctx->rip = ctx->rip;
 823         mctx->r12 = ctx->r12;
 824         mctx->r13 = ctx->r13;
 825         mctx->r14 = ctx->r14;
 826         mctx->r15 = ctx->r15;
 827 #endif
 828 }
 829
 830 void
 831 mono_arch_monoctx_to_sigctx (MonoContext *mctx, void *sigctx)
 832 {
 833 #if defined(__native_client__) || defined(__native_client_codegen__)
 834   printf("WARNING: mono_arch_monoctx_to_sigctx() called!\n");
 835 #endif
 836
 837 #if defined(MONO_ARCH_USE_SIGACTION)
 838         ucontext_t *ctx = (ucontext_t*)sigctx;
 839
 840         UCONTEXT_REG_RAX (ctx) = mctx->rax;
 841         UCONTEXT_REG_RBX (ctx) = mctx->rbx;
 842         UCONTEXT_REG_RCX (ctx) = mctx->rcx;
 843         UCONTEXT_REG_RDX (ctx) = mctx->rdx;
 844         UCONTEXT_REG_RBP (ctx) = mctx->rbp;
 845         UCONTEXT_REG_RSP (ctx) = mctx->rsp;
 846         UCONTEXT_REG_RSI (ctx) = mctx->rsi;
 847         UCONTEXT_REG_RDI (ctx) = mctx->rdi;
 848         UCONTEXT_REG_RIP (ctx) = mctx->rip;
 849         UCONTEXT_REG_R12 (ctx) = mctx->r12;
 850         UCONTEXT_REG_R13 (ctx) = mctx->r13;
 851         UCONTEXT_REG_R14 (ctx) = mctx->r14;
 852         UCONTEXT_REG_R15 (ctx) = mctx->r15;
 853 #else
 854         MonoContext *ctx = (MonoContext *)sigctx;
 855
 856         ctx->rax = mctx->rax;
 857         ctx->rbx = mctx->rbx;
 858         ctx->rcx = mctx->rcx;
 859         ctx->rdx = mctx->rdx;
 860         ctx->rbp = mctx->rbp;
 861         ctx->rsp = mctx->rsp;
 862         ctx->rsi = mctx->rsi;
 863         ctx->rdi = mctx->rdi;
 864         ctx->rip = mctx->rip;
 865         ctx->r12 = mctx->r12;
 866         ctx->r13 = mctx->r13;
 867         ctx->r14 = mctx->r14;
 868         ctx->r15 = mctx->r15;
 869 #endif
 870 }
 871
 872 gpointer
 873 mono_arch_ip_from_context (void *sigctx)
 874 {
 875 #if defined(MONO_ARCH_USE_SIGACTION)
 876         ucontext_t *ctx = (ucontext_t*)sigctx;
 877
 878         return (gpointer)UCONTEXT_REG_RIP (ctx);
 879 #else
 880         MonoContext *ctx = sigctx;
 881         return (gpointer)ctx->rip;
 882 #endif
 883 }
 884
 885 static void
 886 restore_soft_guard_pages (void)
 887 {
 888         MonoJitTlsData *jit_tls = TlsGetValue (mono_jit_tls_id);
 889         if (jit_tls->stack_ovf_guard_base)
 890                 mono_mprotect (jit_tls->stack_ovf_guard_base, jit_tls->stack_ovf_guard_size, MONO_MMAP_NONE);
 891 }
 892
 893 /*
 894  * this function modifies mctx so that when it is restored, it
 895  * won't execcute starting at mctx.eip, but in a function that
 896  * will restore the protection on the soft-guard pages and return back to
 897  * continue at mctx.eip.
 898  */
 899 static void
 900 prepare_for_guard_pages (MonoContext *mctx)
 901 {
 902         gpointer *sp;
 903         sp = (gpointer)(mctx->rsp);
 904         sp -= 1;
 905         /* the return addr */
 906         sp [0] = (gpointer)(mctx->rip);
 907         mctx->rip = (guint64)restore_soft_guard_pages;
 908         mctx->rsp = (guint64)sp;
 909 }
 910
 911 static void
 912 altstack_handle_and_restore (void *sigctx, gpointer obj, gboolean stack_ovf)
 913 {
 914         void (*restore_context) (MonoContext *);
 915         MonoContext mctx;
 916
 917         restore_context = mono_get_restore_context ();
 918         mono_arch_sigctx_to_monoctx (sigctx, &mctx);
 919
 920         if (mono_debugger_handle_exception (&mctx, (MonoObject *)obj)) {
 921                 if (stack_ovf)
 922                         prepare_for_guard_pages (&mctx);
 923                 restore_context (&mctx);
 924         }
 925
 926         mono_handle_exception (&mctx, obj, MONO_CONTEXT_GET_IP (&mctx), FALSE);
 927         if (stack_ovf)
 928                 prepare_for_guard_pages (&mctx);
 929         restore_context (&mctx);
 930 }
 931
 932 void
 933 mono_arch_handle_altstack_exception (void *sigctx, gpointer fault_addr, gboolean stack_ovf)
 934 {
 935 #if defined(MONO_ARCH_USE_SIGACTION) && defined(UCONTEXT_GREGS)
 936         MonoException *exc = NULL;
 937         ucontext_t *ctx = (ucontext_t*)sigctx;
 938         MonoJitInfo *ji = mini_jit_info_table_find (mono_domain_get (), (gpointer)UCONTEXT_REG_RIP (sigctx), NULL);
 939         gpointer *sp;
 940         int frame_size;
 941
 942         if (stack_ovf)
 943                 exc = mono_domain_get ()->stack_overflow_ex;
 944         if (!ji)
 945                 mono_handle_native_sigsegv (SIGSEGV, sigctx);
 946
 947         /* setup a call frame on the real stack so that control is returned there
 948          * and exception handling can continue.
 949          * The frame looks like:
 950          *   ucontext struct
 951          *   ...
 952          *   return ip
 953          * 128 is the size of the red zone
 954          */
 955         frame_size = sizeof (ucontext_t) + sizeof (gpointer) * 4 + 128;
 956         frame_size += 15;
 957         frame_size &= ~15;
 958         sp = (gpointer)(UCONTEXT_REG_RSP (sigctx) & ~15);
 959         sp = (gpointer)((char*)sp - frame_size);
 960         /* the arguments must be aligned */
 961         sp [-1] = (gpointer)UCONTEXT_REG_RIP (sigctx);
 962         /* may need to adjust pointers in the new struct copy, depending on the OS */
 963         memcpy (sp + 4, ctx, sizeof (ucontext_t));
 964         /* at the return form the signal handler execution starts in altstack_handle_and_restore() */
 965         UCONTEXT_REG_RIP (sigctx) = (unsigned long)altstack_handle_and_restore;
 966         UCONTEXT_REG_RSP (sigctx) = (unsigned long)(sp - 1);
 967         UCONTEXT_REG_RDI (sigctx) = (unsigned long)(sp + 4);
 968         UCONTEXT_REG_RSI (sigctx) = (guint64)exc;
 969         UCONTEXT_REG_RDX (sigctx) = stack_ovf;
 970 #endif
 971 }
 972
 973 guint64
 974 mono_amd64_get_original_ip (void)
 975 {
 976         MonoLMF *lmf = mono_get_lmf ();
 977
 978         g_assert (lmf);
 979
 980         /* Reset the change to previous_lmf */
 981         lmf->previous_lmf = (gpointer)((guint64)lmf->previous_lmf & ~1);
 982
 983         return lmf->rip;
 984 }
 985
 986 gpointer
 987 mono_arch_get_throw_pending_exception (MonoTrampInfo **info, gboolean aot)
 988 {
 989         guint8 *code, *start;
 990         guint8 *br[1];
 991         gpointer throw_trampoline;
 992         MonoJumpInfo *ji = NULL;
 993         GSList *unwind_ops = NULL;
 994         const guint kMaxCodeSize = NACL_SIZE (128, 256);
 995
 996         start = code = mono_global_codeman_reserve (kMaxCodeSize);
 997
 998         /* We are in the frame of a managed method after a call */
 999         /*
1000          * We would like to throw the pending exception in such a way that it looks to
1001          * be thrown from the managed method.
1002          */
1003
1004         /* Save registers which might contain the return value of the call */
1005         amd64_push_reg (code, AMD64_RAX);
1006         amd64_push_reg (code, AMD64_RDX);
1007
1008         amd64_alu_reg_imm (code, X86_SUB, AMD64_RSP, 8);
1009         amd64_movsd_membase_reg (code, AMD64_RSP, 0, AMD64_XMM0);
1010
1011         /* Align stack */
1012         amd64_alu_reg_imm (code, X86_SUB, AMD64_RSP, 8);
1013
1014         /* Obtain the pending exception */
1015         if (aot) {
1016                 ji = mono_patch_info_list_prepend (ji, code - start, MONO_PATCH_INFO_JIT_ICALL_ADDR, "mono_thread_get_and_clear_pending_exception");
1017                 amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R11, AMD64_RIP, 0, 8);
1018         } else {
1019                 amd64_mov_reg_imm (code, AMD64_R11, mono_thread_get_and_clear_pending_exception);
1020         }
1021         amd64_call_reg (code, AMD64_R11);
1022
1023         /* Check if it is NULL, and branch */
1024         amd64_alu_reg_imm (code, X86_CMP, AMD64_RAX, 0);
1025         br[0] = code; x86_branch8 (code, X86_CC_EQ, 0, FALSE);
1026
1027         /* exc != NULL branch */
1028
1029         /* Save the exc on the stack */
1030         amd64_push_reg (code, AMD64_RAX);
1031         /* Align stack */
1032         amd64_alu_reg_imm (code, X86_SUB, AMD64_RSP, 8);
1033
1034         /* Obtain the original ip and clear the flag in previous_lmf */
1035         if (aot) {
1036                 ji = mono_patch_info_list_prepend (ji, code - start, MONO_PATCH_INFO_JIT_ICALL_ADDR, "mono_amd64_get_original_ip");
1037                 amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R11, AMD64_RIP, 0, 8);
1038         } else {
1039                 amd64_mov_reg_imm (code, AMD64_R11, mono_amd64_get_original_ip);
1040         }
1041         amd64_call_reg (code, AMD64_R11);
1042
1043         /* Load exc */
1044         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R11, AMD64_RSP, 8, 8);
1045
1046         /* Pop saved stuff from the stack */
1047         amd64_alu_reg_imm (code, X86_ADD, AMD64_RSP, 6 * 8);
1048
1049         /* Setup arguments for the throw trampoline */
1050         /* Exception */
1051         amd64_mov_reg_reg (code, AMD64_ARG_REG1, AMD64_R11, 8);
1052         /* The trampoline expects the caller ip to be pushed on the stack */
1053         amd64_push_reg (code, AMD64_RAX);
1054
1055         /* Call the throw trampoline */
1056         if (aot) {
1057                 ji = mono_patch_info_list_prepend (ji, code - start, MONO_PATCH_INFO_JIT_ICALL_ADDR, "mono_amd64_throw_exception");
1058                 amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R11, AMD64_RIP, 0, 8);
1059         } else {
1060                 throw_trampoline = mono_get_throw_exception ();
1061                 amd64_mov_reg_imm (code, AMD64_R11, throw_trampoline);
1062         }
1063         /* We use a jump instead of a call so we can push the original ip on the stack */
1064         amd64_jump_reg (code, AMD64_R11);
1065
1066         /* ex == NULL branch */
1067         mono_amd64_patch (br [0], code);
1068
1069         /* Obtain the original ip and clear the flag in previous_lmf */
1070         if (aot) {
1071                 ji = mono_patch_info_list_prepend (ji, code - start, MONO_PATCH_INFO_JIT_ICALL_ADDR, "mono_amd64_get_original_ip");
1072                 amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R11, AMD64_RIP, 0, 8);
1073         } else {
1074                 amd64_mov_reg_imm (code, AMD64_R11, mono_amd64_get_original_ip);
1075         }
1076         amd64_call_reg (code, AMD64_R11);
1077         amd64_mov_reg_reg (code, AMD64_R11, AMD64_RAX, 8);
1078
1079         /* Restore registers */
1080         amd64_alu_reg_imm (code, X86_ADD, AMD64_RSP, 8);
1081         amd64_movsd_reg_membase (code, AMD64_XMM0, AMD64_RSP, 0);
1082         amd64_alu_reg_imm (code, X86_ADD, AMD64_RSP, 8);
1083         amd64_pop_reg (code, AMD64_RDX);
1084         amd64_pop_reg (code, AMD64_RAX);
1085
1086         /* Return to original code */
1087         amd64_jump_reg (code, AMD64_R11);
1088
1089         g_assert ((code - start) < kMaxCodeSize);
1090
1091 #if defined(__native_client_codegen__) && defined(__native_client__)
1092         nacl_global_codeman_validate(&start, kMaxCodeSize, &code);
1093 #endif
1094
1095         if (info)
1096                 *info = mono_tramp_info_create (g_strdup_printf ("throw_pending_exception"), start, code - start, ji, unwind_ops);
1097
1098         return start;
1099 }
1100
1101 static gpointer throw_pending_exception;
1102
1103 /*
1104  * Called when a thread receives an async exception while executing unmanaged code.
1105  * Instead of checking for this exception in the managed-to-native wrapper, we hijack
1106  * the return address on the stack to point to a helper routine which throws the
1107  * exception.
1108  */
1109 void
1110 mono_arch_notify_pending_exc (void)
1111 {
1112         MonoLMF *lmf = mono_get_lmf ();
1113
1114         if (!lmf)
1115                 /* Not yet started */
1116                 return;
1117
1118         if (lmf->rsp == 0)
1119                 /* Initial LMF */
1120                 return;
1121
1122         if ((guint64)lmf->previous_lmf & 1)
1123                 /* Already hijacked or trampoline LMF entry */
1124                 return;
1125
1126         /* lmf->rsp is set just before making the call which transitions to unmanaged code */
1127         lmf->rip = *(guint64*)(lmf->rsp - 8);
1128         /* Signal that lmf->rip is set */
1129         lmf->previous_lmf = (gpointer)((guint64)lmf->previous_lmf | 1);
1130
1131         *(gpointer*)(lmf->rsp - 8) = throw_pending_exception;
1132 }
1133
1134 GSList*
1135 mono_amd64_get_exception_trampolines (gboolean aot)
1136 {
1137         MonoTrampInfo *info;
1138         GSList *tramps = NULL;
1139
1140         mono_arch_get_throw_pending_exception (&info, aot);
1141         tramps = g_slist_prepend (tramps, info);
1142
1143         /* LLVM needs different throw trampolines */
1144         get_throw_trampoline (&info, FALSE, TRUE, FALSE, FALSE, "llvm_throw_corlib_exception_trampoline", aot);
1145         tramps = g_slist_prepend (tramps, info);
1146
1147         get_throw_trampoline (&info, FALSE, TRUE, TRUE, FALSE, "llvm_throw_corlib_exception_abs_trampoline", aot);
1148         tramps = g_slist_prepend (tramps, info);
1149
1150         get_throw_trampoline (&info, FALSE, TRUE, TRUE, TRUE, "llvm_resume_unwind_trampoline", FALSE);
1151         tramps = g_slist_prepend (tramps, info);
1152
1153         return tramps;
1154 }
1155
1156 void
1157 mono_arch_exceptions_init (void)
1158 {
1159         GSList *tramps, *l;
1160         gpointer tramp;
1161
1162         if (mono_aot_only) {
1163                 throw_pending_exception = mono_aot_get_trampoline ("throw_pending_exception");
1164                 tramp = mono_aot_get_trampoline ("llvm_throw_corlib_exception_trampoline");
1165                 mono_register_jit_icall (tramp, "llvm_throw_corlib_exception_trampoline", NULL, TRUE);
1166                 tramp = mono_aot_get_trampoline ("llvm_throw_corlib_exception_abs_trampoline");
1167                 mono_register_jit_icall (tramp, "llvm_throw_corlib_exception_abs_trampoline", NULL, TRUE);
1168                 tramp = mono_aot_get_trampoline ("llvm_resume_unwind_trampoline");
1169                 mono_register_jit_icall (tramp, "llvm_resume_unwind_trampoline", NULL, TRUE);
1170         } else {
1171                 /* Call this to avoid initialization races */
1172                 throw_pending_exception = mono_arch_get_throw_pending_exception (NULL, FALSE);
1173
1174                 tramps = mono_amd64_get_exception_trampolines (FALSE);
1175                 for (l = tramps; l; l = l->next) {
1176                         MonoTrampInfo *info = l->data;
1177
1178                         mono_register_jit_icall (info->code, g_strdup (info->name), NULL, TRUE);
1179                         mono_save_trampoline_xdebug_info (info);
1180                         mono_tramp_info_free (info);
1181                 }
1182                 g_slist_free (tramps);
1183         }
1184 }
1185
1186 #ifdef TARGET_WIN32
1187
1188 /*
1189  * The mono_arch_unwindinfo* methods are used to build and add
1190  * function table info for each emitted method from mono.  On Winx64
1191  * the seh handler will not be called if the mono methods are not
1192  * added to the function table.
1193  *
1194  * We should not need to add non-volatile register info to the
1195  * table since mono stores that info elsewhere. (Except for the register
1196  * used for the fp.)
1197  */
1198
1199 #define MONO_MAX_UNWIND_CODES 22
1200
1201 typedef union _UNWIND_CODE {
1202     struct {
1203         guchar CodeOffset;
1204         guchar UnwindOp : 4;
1205         guchar OpInfo   : 4;
1206     };
1207     gushort FrameOffset;
1208 } UNWIND_CODE, *PUNWIND_CODE;
1209
1210 typedef struct _UNWIND_INFO {
1211         guchar Version       : 3;
1212         guchar Flags         : 5;
1213         guchar SizeOfProlog;
1214         guchar CountOfCodes;
1215         guchar FrameRegister : 4;
1216         guchar FrameOffset   : 4;
1217         /* custom size for mono allowing for mono allowing for*/
1218         /*UWOP_PUSH_NONVOL ebp offset = 21*/
1219         /*UWOP_ALLOC_LARGE : requires 2 or 3 offset = 20*/
1220         /*UWOP_SET_FPREG : requires 2 offset = 17*/
1221         /*UWOP_PUSH_NONVOL offset = 15-0*/
1222         UNWIND_CODE UnwindCode[MONO_MAX_UNWIND_CODES];
1223
1224 /*      UNWIND_CODE MoreUnwindCode[((CountOfCodes + 1) & ~1) - 1];
1225  *      union {
1226  *          OPTIONAL ULONG ExceptionHandler;
1227  *          OPTIONAL ULONG FunctionEntry;
1228  *      };
1229  *      OPTIONAL ULONG ExceptionData[]; */
1230 } UNWIND_INFO, *PUNWIND_INFO;
1231
1232 typedef struct
1233 {
1234         RUNTIME_FUNCTION runtimeFunction;
1235         UNWIND_INFO unwindInfo;
1236 } MonoUnwindInfo, *PMonoUnwindInfo;
1237
1238 static void
1239 mono_arch_unwindinfo_create (gpointer* monoui)
1240 {
1241         PMonoUnwindInfo newunwindinfo;
1242         *monoui = newunwindinfo = g_new0 (MonoUnwindInfo, 1);
1243         newunwindinfo->unwindInfo.Version = 1;
1244 }
1245
1246 void
1247 mono_arch_unwindinfo_add_push_nonvol (gpointer* monoui, gpointer codebegin, gpointer nextip, guchar reg )
1248 {
1249         PMonoUnwindInfo unwindinfo;
1250         PUNWIND_CODE unwindcode;
1251         guchar codeindex;
1252         if (!*monoui)
1253                 mono_arch_unwindinfo_create (monoui);
1254
1255         unwindinfo = (MonoUnwindInfo*)*monoui;
1256
1257         if (unwindinfo->unwindInfo.CountOfCodes >= MONO_MAX_UNWIND_CODES)
1258                 g_error ("Larger allocation needed for the unwind information.");
1259
1260         codeindex = MONO_MAX_UNWIND_CODES - (++unwindinfo->unwindInfo.CountOfCodes);
1261         unwindcode = &unwindinfo->unwindInfo.UnwindCode[codeindex];
1262         unwindcode->UnwindOp = 0; /*UWOP_PUSH_NONVOL*/
1263         unwindcode->CodeOffset = (((guchar*)nextip)-((guchar*)codebegin));
1264         unwindcode->OpInfo = reg;
1265
1266         if (unwindinfo->unwindInfo.SizeOfProlog >= unwindcode->CodeOffset)
1267                 g_error ("Adding unwind info in wrong order.");
1268
1269         unwindinfo->unwindInfo.SizeOfProlog = unwindcode->CodeOffset;
1270 }
1271
1272 void
1273 mono_arch_unwindinfo_add_set_fpreg (gpointer* monoui, gpointer codebegin, gpointer nextip, guchar reg )
1274 {
1275         PMonoUnwindInfo unwindinfo;
1276         PUNWIND_CODE unwindcode;
1277         guchar codeindex;
1278         if (!*monoui)
1279                 mono_arch_unwindinfo_create (monoui);
1280
1281         unwindinfo = (MonoUnwindInfo*)*monoui;
1282
1283         if (unwindinfo->unwindInfo.CountOfCodes + 1 >= MONO_MAX_UNWIND_CODES)
1284                 g_error ("Larger allocation needed for the unwind information.");
1285
1286         codeindex = MONO_MAX_UNWIND_CODES - (unwindinfo->unwindInfo.CountOfCodes += 2);
1287         unwindcode = &unwindinfo->unwindInfo.UnwindCode[codeindex];
1288         unwindcode->FrameOffset = 0; /*Assuming no frame pointer offset for mono*/
1289         unwindcode++;
1290         unwindcode->UnwindOp = 3; /*UWOP_SET_FPREG*/
1291         unwindcode->CodeOffset = (((guchar*)nextip)-((guchar*)codebegin));
1292         unwindcode->OpInfo = reg;
1293
1294         unwindinfo->unwindInfo.FrameRegister = reg;
1295
1296         if (unwindinfo->unwindInfo.SizeOfProlog >= unwindcode->CodeOffset)
1297                 g_error ("Adding unwind info in wrong order.");
1298
1299         unwindinfo->unwindInfo.SizeOfProlog = unwindcode->CodeOffset;
1300 }
1301
1302 void
1303 mono_arch_unwindinfo_add_alloc_stack (gpointer* monoui, gpointer codebegin, gpointer nextip, guint size )
1304 {
1305         PMonoUnwindInfo unwindinfo;
1306         PUNWIND_CODE unwindcode;
1307         guchar codeindex;
1308         guchar codesneeded;
1309         if (!*monoui)
1310                 mono_arch_unwindinfo_create (monoui);
1311
1312         unwindinfo = (MonoUnwindInfo*)*monoui;
1313
1314         if (size < 0x8)
1315                 g_error ("Stack allocation must be equal to or greater than 0x8.");
1316
1317         if (size <= 0x80)
1318                 codesneeded = 1;
1319         else if (size <= 0x7FFF8)
1320                 codesneeded = 2;
1321         else
1322                 codesneeded = 3;
1323
1324         if (unwindinfo->unwindInfo.CountOfCodes + codesneeded > MONO_MAX_UNWIND_CODES)
1325                 g_error ("Larger allocation needed for the unwind information.");
1326
1327         codeindex = MONO_MAX_UNWIND_CODES - (unwindinfo->unwindInfo.CountOfCodes += codesneeded);
1328         unwindcode = &unwindinfo->unwindInfo.UnwindCode[codeindex];
1329
1330         if (codesneeded == 1) {
1331                 /*The size of the allocation is
1332                   (the number in the OpInfo member) times 8 plus 8*/
1333                 unwindcode->OpInfo = (size - 8)/8;
1334                 unwindcode->UnwindOp = 2; /*UWOP_ALLOC_SMALL*/
1335         }
1336         else {
1337                 if (codesneeded == 3) {
1338                         /*the unscaled size of the allocation is recorded
1339                           in the next two slots in little-endian format*/
1340                         *((unsigned int*)(&unwindcode->FrameOffset)) = size;
1341                         unwindcode += 2;
1342                         unwindcode->OpInfo = 1;
1343                 }
1344                 else {
1345                         /*the size of the allocation divided by 8
1346                           is recorded in the next slot*/
1347                         unwindcode->FrameOffset = size/8;
1348                         unwindcode++;
1349                         unwindcode->OpInfo = 0;
1350
1351                 }
1352                 unwindcode->UnwindOp = 1; /*UWOP_ALLOC_LARGE*/
1353         }
1354
1355         unwindcode->CodeOffset = (((guchar*)nextip)-((guchar*)codebegin));
1356
1357         if (unwindinfo->unwindInfo.SizeOfProlog >= unwindcode->CodeOffset)
1358                 g_error ("Adding unwind info in wrong order.");
1359
1360         unwindinfo->unwindInfo.SizeOfProlog = unwindcode->CodeOffset;
1361 }
1362
1363 guint
1364 mono_arch_unwindinfo_get_size (gpointer monoui)
1365 {
1366         PMonoUnwindInfo unwindinfo;
1367         if (!monoui)
1368                 return 0;
1369
1370         unwindinfo = (MonoUnwindInfo*)monoui;
1371         return (8 + sizeof (MonoUnwindInfo)) -
1372                 (sizeof (UNWIND_CODE) * (MONO_MAX_UNWIND_CODES - unwindinfo->unwindInfo.CountOfCodes));
1373 }
1374
1375 PRUNTIME_FUNCTION
1376 MONO_GET_RUNTIME_FUNCTION_CALLBACK ( DWORD64 ControlPc, IN PVOID Context )
1377 {
1378         MonoJitInfo *ji;
1379         guint64 pos;
1380         PMonoUnwindInfo targetinfo;
1381         MonoDomain *domain = mono_domain_get ();
1382
1383         ji = mini_jit_info_table_find (domain, (char*)ControlPc, NULL);
1384         if (!ji)
1385                 return 0;
1386
1387         pos = (guint64)(((char*)ji->code_start) + ji->code_size);
1388
1389         targetinfo = (PMonoUnwindInfo)ALIGN_TO (pos, 8);
1390
1391         targetinfo->runtimeFunction.UnwindData = ((DWORD64)&targetinfo->unwindInfo) - ((DWORD64)Context);
1392
1393         return &targetinfo->runtimeFunction;
1394 }
1395
1396 void
1397 mono_arch_unwindinfo_install_unwind_info (gpointer* monoui, gpointer code, guint code_size)
1398 {
1399         PMonoUnwindInfo unwindinfo, targetinfo;
1400         guchar codecount;
1401         guint64 targetlocation;
1402         if (!*monoui)
1403                 return;
1404
1405         unwindinfo = (MonoUnwindInfo*)*monoui;
1406         targetlocation = (guint64)&(((guchar*)code)[code_size]);
1407         targetinfo = (PMonoUnwindInfo) ALIGN_TO(targetlocation, 8);
1408
1409         unwindinfo->runtimeFunction.EndAddress = code_size;
1410         unwindinfo->runtimeFunction.UnwindData = ((guchar*)&targetinfo->unwindInfo) - ((guchar*)code);
1411
1412         memcpy (targetinfo, unwindinfo, sizeof (MonoUnwindInfo) - (sizeof (UNWIND_CODE) * MONO_MAX_UNWIND_CODES));
1413
1414         codecount = unwindinfo->unwindInfo.CountOfCodes;
1415         if (codecount) {
1416                 memcpy (&targetinfo->unwindInfo.UnwindCode[0], &unwindinfo->unwindInfo.UnwindCode[MONO_MAX_UNWIND_CODES-codecount],
1417                         sizeof (UNWIND_CODE) * unwindinfo->unwindInfo.CountOfCodes);
1418         }
1419
1420         g_free (unwindinfo);
1421         *monoui = 0;
1422
1423         RtlInstallFunctionTableCallback (((DWORD64)code) | 0x3, (DWORD64)code, code_size, MONO_GET_RUNTIME_FUNCTION_CALLBACK, code, NULL);
1424 }
1425
1426 #endif
1427
1428 #if MONO_SUPPORT_TASKLETS
1429 MonoContinuationRestore
1430 mono_tasklets_arch_restore (void)
1431 {
1432         static guint8* saved = NULL;
1433         guint8 *code, *start;
1434         int cont_reg = AMD64_R9; /* register usable on both call conventions */
1435         const guint kMaxCodeSize = NACL_SIZE (64, 128);
1436
1437
1438         if (saved)
1439                 return (MonoContinuationRestore)saved;
1440         code = start = mono_global_codeman_reserve (kMaxCodeSize);
1441         /* the signature is: restore (MonoContinuation *cont, int state, MonoLMF **lmf_addr) */
1442         /* cont is in AMD64_ARG_REG1 ($rcx or $rdi)
1443          * state is in AMD64_ARG_REG2 ($rdx or $rsi)
1444          * lmf_addr is in AMD64_ARG_REG3 ($r8 or $rdx)
1445          * We move cont to cont_reg since we need both rcx and rdi for the copy
1446          * state is moved to $rax so it's setup as the return value and we can overwrite $rsi
1447          */
1448         amd64_mov_reg_reg (code, cont_reg, MONO_AMD64_ARG_REG1, 8);
1449         amd64_mov_reg_reg (code, AMD64_RAX, MONO_AMD64_ARG_REG2, 8);
1450         /* setup the copy of the stack */
1451         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RCX, cont_reg, G_STRUCT_OFFSET (MonoContinuation, stack_used_size), sizeof (int));
1452         amd64_shift_reg_imm (code, X86_SHR, AMD64_RCX, 3);
1453         x86_cld (code);
1454         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RSI, cont_reg, G_STRUCT_OFFSET (MonoContinuation, saved_stack), sizeof (gpointer));
1455         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RDI, cont_reg, G_STRUCT_OFFSET (MonoContinuation, return_sp), sizeof (gpointer));
1456         amd64_prefix (code, X86_REP_PREFIX);
1457         amd64_movsl (code);
1458
1459         /* now restore the registers from the LMF */
1460         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RCX, cont_reg, G_STRUCT_OFFSET (MonoContinuation, lmf), 8);
1461         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RBX, AMD64_RCX, G_STRUCT_OFFSET (MonoLMF, rbx), 8);
1462         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RBP, AMD64_RCX, G_STRUCT_OFFSET (MonoLMF, rbp), 8);
1463         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R12, AMD64_RCX, G_STRUCT_OFFSET (MonoLMF, r12), 8);
1464         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R13, AMD64_RCX, G_STRUCT_OFFSET (MonoLMF, r13), 8);
1465         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R14, AMD64_RCX, G_STRUCT_OFFSET (MonoLMF, r14), 8);
1466 #if !defined(__native_client_codegen__)
1467         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R15, AMD64_RCX, G_STRUCT_OFFSET (MonoLMF, r15), 8);
1468 #endif
1469 #ifdef TARGET_WIN32
1470         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RDI, AMD64_RCX, G_STRUCT_OFFSET (MonoLMF, rdi), 8);
1471         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RSI, AMD64_RCX, G_STRUCT_OFFSET (MonoLMF, rsi), 8);
1472 #endif
1473         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RSP, AMD64_RCX, G_STRUCT_OFFSET (MonoLMF, rsp), 8);
1474
1475         /* restore the lmf chain */
1476         /*x86_mov_reg_membase (code, X86_ECX, X86_ESP, 12, 4);
1477         x86_mov_membase_reg (code, X86_ECX, 0, X86_EDX, 4);*/
1478
1479         /* state is already in rax */
1480         amd64_jump_membase (code, cont_reg, G_STRUCT_OFFSET (MonoContinuation, return_ip));
1481         g_assert ((code - start) <= kMaxCodeSize);
1482 #if defined(__native_client_codegen__) && defined(__native_client__)
1483         nacl_global_codeman_validate(&start, kMaxCodeSize, &code);
1484 #endif
1485         saved = start;
1486         return (MonoContinuationRestore)saved;
1487 }
1488 #endif
1489
1490 /*
1491  * mono_arch_setup_resume_sighandler_ctx:
1492  *
1493  *   Setup CTX so execution continues at FUNC.
1494  */
1495 void
1496 mono_arch_setup_resume_sighandler_ctx (MonoContext *ctx, gpointer func)
1497 {
1498         /*
1499          * When resuming from a signal handler, the stack should be misaligned, just like right after
1500          * a call.
1501          */
1502         if ((((guint64)MONO_CONTEXT_GET_SP (ctx)) % 16) == 0)
1503                 MONO_CONTEXT_SET_SP (ctx, (guint64)MONO_CONTEXT_GET_SP (ctx) - 8);
1504         MONO_CONTEXT_SET_IP (ctx, func);
1505 }