mono/mini/exceptions-amd64.c

   1 /*
   2  * exceptions-amd64.c: exception support for AMD64
   3  *
   4  * Authors:
   5  *   Dietmar Maurer (dietmar@ximian.com)
   6  *
   7  * (C) 2001 Ximian, Inc.
   8  * Copyright 2011 Xamarin, Inc (http://www.xamarin.com)
   9  */
  10
  11 #include <config.h>
  12
  13 #if _WIN32_WINNT < 0x0501
  14 /* Required for Vectored Exception Handling. */
  15 #undef _WIN32_WINNT
  16 #define _WIN32_WINNT 0x0501
  17 #endif /* _WIN32_WINNT < 0x0501 */
  18
  19 #include <glib.h>
  20 #include <signal.h>
  21 #include <string.h>
  22 #ifdef HAVE_UCONTEXT_H
  23 #include <ucontext.h>
  24 #endif
  25
  26 #include <mono/arch/amd64/amd64-codegen.h>
  27 #include <mono/metadata/appdomain.h>
  28 #include <mono/metadata/tabledefs.h>
  29 #include <mono/metadata/threads.h>
  30 #include <mono/metadata/threads-types.h>
  31 #include <mono/metadata/debug-helpers.h>
  32 #include <mono/metadata/exception.h>
  33 #include <mono/metadata/gc-internal.h>
  34 #include <mono/metadata/mono-debug.h>
  35 #include <mono/utils/mono-mmap.h>
  36
  37 #include "mini.h"
  38 #include "mini-amd64.h"
  39 #include "tasklets.h"
  40 #include "debug-mini.h"
  41
  42 #define ALIGN_TO(val,align) (((val) + ((align) - 1)) & ~((align) - 1))
  43
  44 #ifdef TARGET_WIN32
  45 static MonoW32ExceptionHandler fpe_handler;
  46 static MonoW32ExceptionHandler ill_handler;
  47 static MonoW32ExceptionHandler segv_handler;
  48
  49 LPTOP_LEVEL_EXCEPTION_FILTER mono_old_win_toplevel_exception_filter;
  50 guint64 mono_win_vectored_exception_handle;
  51 extern gboolean mono_win_chained_exception_needs_run;
  52
  53 #define W32_SEH_HANDLE_EX(_ex) \
  54         if (_ex##_handler) _ex##_handler(0, ep, sctx)
  55
  56 LONG CALLBACK seh_unhandled_exception_filter(EXCEPTION_POINTERS* ep)
  57 {
  58 #ifndef MONO_CROSS_COMPILE
  59         if (mono_old_win_toplevel_exception_filter) {
  60                 return (*mono_old_win_toplevel_exception_filter)(ep);
  61         }
  62 #endif
  63
  64         mono_handle_native_sigsegv (SIGSEGV, NULL);
  65
  66         return EXCEPTION_CONTINUE_SEARCH;
  67 }
  68
  69 /*
  70  * Unhandled Exception Filter
  71  * Top-level per-process exception handler.
  72  */
  73 LONG CALLBACK seh_vectored_exception_handler(EXCEPTION_POINTERS* ep)
  74 {
  75         EXCEPTION_RECORD* er;
  76         CONTEXT* ctx;
  77         MonoContext* sctx;
  78         LONG res;
  79
  80         mono_win_chained_exception_needs_run = FALSE;
  81         res = EXCEPTION_CONTINUE_EXECUTION;
  82
  83         er = ep->ExceptionRecord;
  84         ctx = ep->ContextRecord;
  85         sctx = g_malloc(sizeof(MonoContext));
  86
  87         /* Copy Win32 context to UNIX style context */
  88         sctx->rax = ctx->Rax;
  89         sctx->rbx = ctx->Rbx;
  90         sctx->rcx = ctx->Rcx;
  91         sctx->rdx = ctx->Rdx;
  92         sctx->rbp = ctx->Rbp;
  93         sctx->rsp = ctx->Rsp;
  94         sctx->rsi = ctx->Rsi;
  95         sctx->rdi = ctx->Rdi;
  96         sctx->rip = ctx->Rip;
  97         sctx->r12 = ctx->R12;
  98         sctx->r13 = ctx->R13;
  99         sctx->r14 = ctx->R14;
 100         sctx->r15 = ctx->R15;
 101
 102         switch (er->ExceptionCode) {
 103         case EXCEPTION_ACCESS_VIOLATION:
 104                 W32_SEH_HANDLE_EX(segv);
 105                 break;
 106         case EXCEPTION_ILLEGAL_INSTRUCTION:
 107                 W32_SEH_HANDLE_EX(ill);
 108                 break;
 109         case EXCEPTION_INT_DIVIDE_BY_ZERO:
 110         case EXCEPTION_INT_OVERFLOW:
 111         case EXCEPTION_FLT_DIVIDE_BY_ZERO:
 112         case EXCEPTION_FLT_OVERFLOW:
 113         case EXCEPTION_FLT_UNDERFLOW:
 114         case EXCEPTION_FLT_INEXACT_RESULT:
 115                 W32_SEH_HANDLE_EX(fpe);
 116                 break;
 117         default:
 118                 break;
 119         }
 120
 121         if (mono_win_chained_exception_needs_run) {
 122                 /* Don't copy context back if we chained exception
 123                 * as the handler may have modfied the EXCEPTION_POINTERS
 124                 * directly. We don't pass sigcontext to chained handlers.
 125                 * Return continue search so the UnhandledExceptionFilter
 126                 * can correctly chain the exception.
 127                 */
 128                 res = EXCEPTION_CONTINUE_SEARCH;
 129         } else {
 130                 /* Copy context back */
 131                 /* Nonvolatile */
 132                 ctx->Rsp = sctx->rsp;
 133                 ctx->Rdi = sctx->rdi;
 134                 ctx->Rsi = sctx->rsi;
 135                 ctx->Rbx = sctx->rbx;
 136                 ctx->Rbp = sctx->rbp;
 137                 ctx->R12 = sctx->r12;
 138                 ctx->R13 = sctx->r13;
 139                 ctx->R14 = sctx->r14;
 140                 ctx->R15 = sctx->r15;
 141                 ctx->Rip = sctx->rip;
 142
 143                 /* Volatile But should not matter?*/
 144                 ctx->Rax = sctx->rax;
 145                 ctx->Rcx = sctx->rcx;
 146                 ctx->Rdx = sctx->rdx;
 147         }
 148
 149         /* TODO: Find right place to free this in stack overflow case */
 150         if (er->ExceptionCode != EXCEPTION_STACK_OVERFLOW)
 151                 g_free (sctx);
 152
 153         return res;
 154 }
 155
 156 void win32_seh_init()
 157 {
 158         mono_old_win_toplevel_exception_filter = SetUnhandledExceptionFilter(seh_unhandled_exception_filter);
 159         mono_win_vectored_exception_handle = AddVectoredExceptionHandler (1, seh_vectored_exception_handler);
 160 }
 161
 162 void win32_seh_cleanup()
 163 {
 164         if (mono_old_win_toplevel_exception_filter) SetUnhandledExceptionFilter(mono_old_win_toplevel_exception_filter);
 165
 166         guint32 ret = 0;
 167
 168         ret = RemoveVectoredExceptionHandler (mono_win_vectored_exception_handle);
 169         g_assert (ret);
 170 }
 171
 172 void win32_seh_set_handler(int type, MonoW32ExceptionHandler handler)
 173 {
 174         switch (type) {
 175         case SIGFPE:
 176                 fpe_handler = handler;
 177                 break;
 178         case SIGILL:
 179                 ill_handler = handler;
 180                 break;
 181         case SIGSEGV:
 182                 segv_handler = handler;
 183                 break;
 184         default:
 185                 break;
 186         }
 187 }
 188
 189 #endif /* TARGET_WIN32 */
 190
 191 /*
 192  * mono_arch_get_restore_context:
 193  *
 194  * Returns a pointer to a method which restores a previously saved sigcontext.
 195  */
 196 gpointer
 197 mono_arch_get_restore_context (MonoTrampInfo **info, gboolean aot)
 198 {
 199         guint8 *start = NULL;
 200         guint8 *code;
 201         MonoJumpInfo *ji = NULL;
 202         GSList *unwind_ops = NULL;
 203
 204         /* restore_contect (MonoContext *ctx) */
 205
 206         start = code = mono_global_codeman_reserve (256);
 207
 208         amd64_mov_reg_reg (code, AMD64_R11, AMD64_ARG_REG1, 8);
 209
 210         /* Restore all registers except %rip and %r11 */
 211         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RAX, AMD64_R11,  G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, rax), 8);
 212         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RCX, AMD64_R11,  G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, rcx), 8);
 213         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RDX, AMD64_R11,  G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, rdx), 8);
 214         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RBX, AMD64_R11,  G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, rbx), 8);
 215         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RBP, AMD64_R11,  G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, rbp), 8);
 216         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RSI, AMD64_R11,  G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, rsi), 8);
 217         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RDI, AMD64_R11,  G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, rdi), 8);
 218         //amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R8, AMD64_R11,  G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, r8), 8);
 219         //amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R9, AMD64_R11,  G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, r9), 8);
 220         //amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R10, AMD64_R11,  G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, r10), 8);
 221         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R12, AMD64_R11,  G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, r12), 8);
 222         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R13, AMD64_R11,  G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, r13), 8);
 223         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R14, AMD64_R11,  G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, r14), 8);
 224 #if !defined(__native_client_codegen__)
 225         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R15, AMD64_R11,  G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, r15), 8);
 226 #endif
 227
 228         /*
 229          * The context resides on the stack, in the stack frame of the
 230          * caller of this function.  The stack pointer that we need to
 231          * restore is potentially many stack frames higher up, so the
 232          * distance between them can easily be more than the red zone
 233          * size.  Hence the stack pointer can be restored only after
 234          * we have finished loading everything from the context.
 235          */
 236         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R8, AMD64_R11,  G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, rsp), 8);
 237         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R11, AMD64_R11,  G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, rip), 8);
 238         amd64_mov_reg_reg (code, AMD64_RSP, AMD64_R8, 8);
 239
 240         /* jump to the saved IP */
 241         amd64_jump_reg (code, AMD64_R11);
 242
 243         nacl_global_codeman_validate(&start, 256, &code);
 244
 245         mono_arch_flush_icache (start, code - start);
 246
 247         if (info)
 248                 *info = mono_tramp_info_create ("restore_context", start, code - start, ji, unwind_ops);
 249
 250         return start;
 251 }
 252
 253 /*
 254  * mono_arch_get_call_filter:
 255  *
 256  * Returns a pointer to a method which calls an exception filter. We
 257  * also use this function to call finally handlers (we pass NULL as
 258  * @exc object in this case).
 259  */
 260 gpointer
 261 mono_arch_get_call_filter (MonoTrampInfo **info, gboolean aot)
 262 {
 263         guint8 *start;
 264         int i;
 265         guint8 *code;
 266         guint32 pos;
 267         MonoJumpInfo *ji = NULL;
 268         GSList *unwind_ops = NULL;
 269         const guint kMaxCodeSize = NACL_SIZE (128, 256);
 270
 271         start = code = mono_global_codeman_reserve (kMaxCodeSize);
 272
 273         /* call_filter (MonoContext *ctx, unsigned long eip) */
 274         code = start;
 275
 276         /* Alloc new frame */
 277         amd64_push_reg (code, AMD64_RBP);
 278         amd64_mov_reg_reg (code, AMD64_RBP, AMD64_RSP, 8);
 279
 280         /* Save callee saved regs */
 281         pos = 0;
 282         for (i = 0; i < AMD64_NREG; ++i)
 283                 if (AMD64_IS_CALLEE_SAVED_REG (i)) {
 284                         amd64_push_reg (code, i);
 285                         pos += 8;
 286                 }
 287
 288         /* Save EBP */
 289         pos += 8;
 290         amd64_push_reg (code, AMD64_RBP);
 291
 292         /* Make stack misaligned, the call will make it aligned again */
 293         if (! (pos & 8))
 294                 amd64_alu_reg_imm (code, X86_SUB, AMD64_RSP, 8);
 295
 296         /* set new EBP */
 297         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RBP, AMD64_ARG_REG1, G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, rbp), 8);
 298         /* load callee saved regs */
 299         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RBX, AMD64_ARG_REG1, G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, rbx), 8);
 300         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R12, AMD64_ARG_REG1, G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, r12), 8);
 301         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R13, AMD64_ARG_REG1, G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, r13), 8);
 302         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R14, AMD64_ARG_REG1, G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, r14), 8);
 303 #if !defined(__native_client_codegen__)
 304         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R15, AMD64_ARG_REG1, G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, r15), 8);
 305 #endif
 306 #ifdef TARGET_WIN32
 307         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RDI, AMD64_ARG_REG1,  G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, rdi), 8);
 308         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RSI, AMD64_ARG_REG1,  G_STRUCT_OFFSET (MonoContext, rsi), 8);
 309 #endif
 310
 311         /* call the handler */
 312         amd64_call_reg (code, AMD64_ARG_REG2);
 313
 314         if (! (pos & 8))
 315                 amd64_alu_reg_imm (code, X86_ADD, AMD64_RSP, 8);
 316
 317         /* restore RBP */
 318         amd64_pop_reg (code, AMD64_RBP);
 319
 320         /* Restore callee saved regs */
 321         for (i = AMD64_NREG; i >= 0; --i)
 322                 if (AMD64_IS_CALLEE_SAVED_REG (i))
 323                         amd64_pop_reg (code, i);
 324
 325         amd64_leave (code);
 326         amd64_ret (code);
 327
 328         g_assert ((code - start) < kMaxCodeSize);
 329
 330         nacl_global_codeman_validate(&start, kMaxCodeSize, &code);
 331
 332         mono_arch_flush_icache (start, code - start);
 333
 334         if (info)
 335                 *info = mono_tramp_info_create ("call_filter", start, code - start, ji, unwind_ops);
 336
 337         return start;
 338 }
 339
 340 /*
 341  * The first few arguments are dummy, to force the other arguments to be passed on
 342  * the stack, this avoids overwriting the argument registers in the throw trampoline.
 343  */
 344 void
 345 mono_amd64_throw_exception (guint64 dummy1, guint64 dummy2, guint64 dummy3, guint64 dummy4,
 346                                                         guint64 dummy5, guint64 dummy6,
 347                                                         mgreg_t *regs, mgreg_t rip,
 348                                                         MonoObject *exc, gboolean rethrow)
 349 {
 350         MonoContext ctx;
 351
 352         ctx.rsp = regs [AMD64_RSP];
 353         ctx.rip = rip;
 354         ctx.rbx = regs [AMD64_RBX];
 355         ctx.rbp = regs [AMD64_RBP];
 356         ctx.r12 = regs [AMD64_R12];
 357         ctx.r13 = regs [AMD64_R13];
 358         ctx.r14 = regs [AMD64_R14];
 359         ctx.r15 = regs [AMD64_R15];
 360         ctx.rdi = regs [AMD64_RDI];
 361         ctx.rsi = regs [AMD64_RSI];
 362         ctx.rax = regs [AMD64_RAX];
 363         ctx.rcx = regs [AMD64_RCX];
 364         ctx.rdx = regs [AMD64_RDX];
 365
 366         if (mono_object_isinst (exc, mono_defaults.exception_class)) {
 367                 MonoException *mono_ex = (MonoException*)exc;
 368                 if (!rethrow)
 369                         mono_ex->stack_trace = NULL;
 370         }
 371
 372         if (mono_debug_using_mono_debugger ()) {
 373                 guint8 buf [16];
 374
 375                 mono_breakpoint_clean_code (NULL, (gpointer)rip, 8, buf, sizeof (buf));
 376
 377                 if (buf [3] == 0xe8) {
 378                         MonoContext ctx_cp = ctx;
 379                         ctx_cp.rip = rip - 5;
 380
 381                         if (mono_debugger_handle_exception (&ctx_cp, exc)) {
 382                                 mono_restore_context (&ctx_cp);
 383                                 g_assert_not_reached ();
 384                         }
 385                 }
 386         }
 387
 388         /* adjust eip so that it point into the call instruction */
 389         ctx.rip -= 1;
 390
 391         mono_handle_exception (&ctx, exc);
 392         mono_restore_context (&ctx);
 393         g_assert_not_reached ();
 394 }
 395
 396 void
 397 mono_amd64_throw_corlib_exception (guint64 dummy1, guint64 dummy2, guint64 dummy3, guint64 dummy4,
 398                                                                    guint64 dummy5, guint64 dummy6,
 399                                                                    mgreg_t *regs, mgreg_t rip,
 400                                                                    guint32 ex_token_index, gint64 pc_offset)
 401 {
 402         guint32 ex_token = MONO_TOKEN_TYPE_DEF | ex_token_index;
 403         MonoException *ex;
 404
 405         ex = mono_exception_from_token (mono_defaults.exception_class->image, ex_token);
 406
 407         rip -= pc_offset;
 408
 409         /* Negate the ip adjustment done in mono_amd64_throw_exception () */
 410         rip += 1;
 411
 412         mono_amd64_throw_exception (dummy1, dummy2, dummy3, dummy4, dummy5, dummy6, regs, rip, (MonoObject*)ex, FALSE);
 413 }
 414
 415 static void
 416 mono_amd64_resume_unwind (guint64 dummy1, guint64 dummy2, guint64 dummy3, guint64 dummy4,
 417                                                   guint64 dummy5, guint64 dummy6,
 418                                                   mgreg_t *regs, mgreg_t rip,
 419                                                   guint32 dummy7, gint64 dummy8)
 420 {
 421         /* Only the register parameters are valid */
 422         MonoContext ctx;
 423
 424         ctx.rsp = regs [AMD64_RSP];
 425         ctx.rip = rip;
 426         ctx.rbx = regs [AMD64_RBX];
 427         ctx.rbp = regs [AMD64_RBP];
 428         ctx.r12 = regs [AMD64_R12];
 429         ctx.r13 = regs [AMD64_R13];
 430         ctx.r14 = regs [AMD64_R14];
 431         ctx.r15 = regs [AMD64_R15];
 432         ctx.rdi = regs [AMD64_RDI];
 433         ctx.rsi = regs [AMD64_RSI];
 434         ctx.rax = regs [AMD64_RAX];
 435         ctx.rcx = regs [AMD64_RCX];
 436         ctx.rdx = regs [AMD64_RDX];
 437
 438         mono_resume_unwind (&ctx);
 439 }
 440
 441 /*
 442  * get_throw_trampoline:
 443  *
 444  *  Generate a call to mono_amd64_throw_exception/
 445  * mono_amd64_throw_corlib_exception.
 446  */
 447 static gpointer
 448 get_throw_trampoline (MonoTrampInfo **info, gboolean rethrow, gboolean corlib, gboolean llvm_abs, gboolean resume_unwind, const char *tramp_name, gboolean aot)
 449 {
 450         guint8* start;
 451         guint8 *code;
 452         MonoJumpInfo *ji = NULL;
 453         GSList *unwind_ops = NULL;
 454         int i, stack_size, arg_offsets [16], regs_offset, dummy_stack_space;
 455         const guint kMaxCodeSize = NACL_SIZE (256, 512);
 456
 457 #ifdef TARGET_WIN32
 458         dummy_stack_space = 6 * sizeof(mgreg_t);        /* Windows expects stack space allocated for all 6 dummy args. */
 459 #else
 460         dummy_stack_space = 0;
 461 #endif
 462
 463         start = code = mono_global_codeman_reserve (kMaxCodeSize);
 464
 465         /* The stack is unaligned on entry */
 466         stack_size = 192 + 8 + dummy_stack_space;
 467
 468         code = start;
 469
 470         if (info)
 471                 unwind_ops = mono_arch_get_cie_program ();
 472
 473         /* Alloc frame */
 474         amd64_alu_reg_imm (code, X86_SUB, AMD64_RSP, stack_size);
 475         if (info)
 476                 mono_add_unwind_op_def_cfa_offset (unwind_ops, code, start, stack_size + 8);
 477
 478         /*
 479          * To hide linux/windows calling convention differences, we pass all arguments on
 480          * the stack by passing 6 dummy values in registers.
 481          */
 482
 483         arg_offsets [0] = dummy_stack_space + 0;
 484         arg_offsets [1] = dummy_stack_space + sizeof(mgreg_t);
 485         arg_offsets [2] = dummy_stack_space + sizeof(mgreg_t) * 2;
 486         arg_offsets [3] = dummy_stack_space + sizeof(mgreg_t) * 3;
 487         regs_offset = dummy_stack_space + sizeof(mgreg_t) * 4;
 488
 489         /* Save registers */
 490         for (i = 0; i < AMD64_NREG; ++i)
 491                 if (i != AMD64_RSP)
 492                         amd64_mov_membase_reg (code, AMD64_RSP, regs_offset + (i * sizeof(mgreg_t)), i, sizeof(mgreg_t));
 493         /* Save RSP */
 494         amd64_lea_membase (code, AMD64_RAX, AMD64_RSP, stack_size + sizeof(mgreg_t));
 495         amd64_mov_membase_reg (code, AMD64_RSP, regs_offset + (AMD64_RSP * sizeof(mgreg_t)), X86_EAX, sizeof(mgreg_t));
 496         /* Set arg1 == regs */
 497         amd64_lea_membase (code, AMD64_RAX, AMD64_RSP, regs_offset);
 498         amd64_mov_membase_reg (code, AMD64_RSP, arg_offsets [0], AMD64_RAX, sizeof(mgreg_t));
 499         /* Set arg2 == eip */
 500         if (llvm_abs)
 501                 amd64_alu_reg_reg (code, X86_XOR, AMD64_RAX, AMD64_RAX);
 502         else
 503                 amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RAX, AMD64_RSP, stack_size, sizeof(mgreg_t));
 504         amd64_mov_membase_reg (code, AMD64_RSP, arg_offsets [1], AMD64_RAX, sizeof(mgreg_t));
 505         /* Set arg3 == exc/ex_token_index */
 506         if (resume_unwind)
 507                 amd64_mov_membase_imm (code, AMD64_RSP, arg_offsets [2], 0, sizeof(mgreg_t));
 508         else
 509                 amd64_mov_membase_reg (code, AMD64_RSP, arg_offsets [2], AMD64_ARG_REG1, sizeof(mgreg_t));
 510         /* Set arg4 == rethrow/pc offset */
 511         if (resume_unwind) {
 512                 amd64_mov_membase_imm (code, AMD64_RSP, arg_offsets [3], 0, sizeof(mgreg_t));
 513         } else if (corlib) {
 514                 amd64_mov_membase_reg (code, AMD64_RSP, arg_offsets [3], AMD64_ARG_REG2, sizeof(mgreg_t));
 515                 if (llvm_abs)
 516                         /*
 517                          * The caller is LLVM code which passes the absolute address not a pc offset,
 518                          * so compensate by passing 0 as 'rip' and passing the negated abs address as
 519                          * the pc offset.
 520                          */
 521                         amd64_neg_membase (code, AMD64_RSP, arg_offsets [3]);
 522         } else {
 523                 amd64_mov_membase_imm (code, AMD64_RSP, arg_offsets [3], rethrow, sizeof(mgreg_t));
 524         }
 525
 526         if (aot) {
 527                 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");
 528                 amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R11, AMD64_RIP, 0, 8);
 529         } else {
 530                 amd64_mov_reg_imm (code, AMD64_R11, resume_unwind ? ((gpointer)mono_amd64_resume_unwind) : (corlib ? (gpointer)mono_amd64_throw_corlib_exception : (gpointer)mono_amd64_throw_exception));
 531         }
 532         amd64_call_reg (code, AMD64_R11);
 533         amd64_breakpoint (code);
 534
 535         mono_arch_flush_icache (start, code - start);
 536
 537         g_assert ((code - start) < kMaxCodeSize);
 538
 539         nacl_global_codeman_validate(&start, kMaxCodeSize, &code);
 540
 541         if (info)
 542                 *info = mono_tramp_info_create (tramp_name, start, code - start, ji, unwind_ops);
 543
 544         return start;
 545 }
 546
 547 /**
 548  * mono_arch_get_throw_exception:
 549  *
 550  * Returns a function pointer which can be used to raise
 551  * exceptions. The returned function has the following
 552  * signature: void (*func) (MonoException *exc);
 553  *
 554  */
 555 gpointer
 556 mono_arch_get_throw_exception (MonoTrampInfo **info, gboolean aot)
 557 {
 558         return get_throw_trampoline (info, FALSE, FALSE, FALSE, FALSE, "throw_exception", aot);
 559 }
 560
 561 gpointer
 562 mono_arch_get_rethrow_exception (MonoTrampInfo **info, gboolean aot)
 563 {
 564         return get_throw_trampoline (info, TRUE, FALSE, FALSE, FALSE, "rethrow_exception", aot);
 565 }
 566
 567 /**
 568  * mono_arch_get_throw_corlib_exception:
 569  *
 570  * Returns a function pointer which can be used to raise
 571  * corlib exceptions. The returned function has the following
 572  * signature: void (*func) (guint32 ex_token, guint32 offset);
 573  * Here, offset is the offset which needs to be substracted from the caller IP
 574  * to get the IP of the throw. Passing the offset has the advantage that it
 575  * needs no relocations in the caller.
 576  */
 577 gpointer
 578 mono_arch_get_throw_corlib_exception (MonoTrampInfo **info, gboolean aot)
 579 {
 580         return get_throw_trampoline (info, FALSE, TRUE, FALSE, FALSE, "throw_corlib_exception", aot);
 581 }
 582
 583 /*
 584  * mono_arch_find_jit_info:
 585  *
 586  * This function is used to gather information from @ctx, and store it in @frame_info.
 587  * It unwinds one stack frame, and stores the resulting context into @new_ctx. @lmf
 588  * is modified if needed.
 589  * Returns TRUE on success, FALSE otherwise.
 590  */
 591 gboolean
 592 mono_arch_find_jit_info (MonoDomain *domain, MonoJitTlsData *jit_tls,
 593                                                          MonoJitInfo *ji, MonoContext *ctx,
 594                                                          MonoContext *new_ctx, MonoLMF **lmf,
 595                                                          mgreg_t **save_locations,
 596                                                          StackFrameInfo *frame)
 597 {
 598         gpointer ip = MONO_CONTEXT_GET_IP (ctx);
 599
 600         memset (frame, 0, sizeof (StackFrameInfo));
 601         frame->ji = ji;
 602
 603         *new_ctx = *ctx;
 604
 605         if (ji != NULL) {
 606                 mgreg_t regs [MONO_MAX_IREGS + 1];
 607                 guint8 *cfa;
 608                 guint32 unwind_info_len;
 609                 guint8 *unwind_info;
 610
 611                 frame->type = FRAME_TYPE_MANAGED;
 612
 613                 if (ji->from_aot)
 614                         unwind_info = mono_aot_get_unwind_info (ji, &unwind_info_len);
 615                 else
 616                         unwind_info = mono_get_cached_unwind_info (ji->used_regs, &unwind_info_len);
 617
 618                 frame->unwind_info = unwind_info;
 619                 frame->unwind_info_len = unwind_info_len;
 620
 621                 /*
 622                 printf ("%s %p %p\n", ji->d.method->name, ji->code_start, ip);
 623                 mono_print_unwind_info (unwind_info, unwind_info_len);
 624                 */
 625
 626                 regs [AMD64_RAX] = new_ctx->rax;
 627                 regs [AMD64_RBX] = new_ctx->rbx;
 628                 regs [AMD64_RCX] = new_ctx->rcx;
 629                 regs [AMD64_RDX] = new_ctx->rdx;
 630                 regs [AMD64_RBP] = new_ctx->rbp;
 631                 regs [AMD64_RSP] = new_ctx->rsp;
 632                 regs [AMD64_RSI] = new_ctx->rsi;
 633                 regs [AMD64_RDI] = new_ctx->rdi;
 634                 regs [AMD64_RIP] = new_ctx->rip;
 635                 regs [AMD64_R12] = new_ctx->r12;
 636                 regs [AMD64_R13] = new_ctx->r13;
 637                 regs [AMD64_R14] = new_ctx->r14;
 638                 regs [AMD64_R15] = new_ctx->r15;
 639
 640                 mono_unwind_frame (unwind_info, unwind_info_len, ji->code_start,
 641                                                    (guint8*)ji->code_start + ji->code_size,
 642                                                    ip, regs, MONO_MAX_IREGS + 1,
 643                                                    save_locations, MONO_MAX_IREGS, &cfa);
 644
 645                 new_ctx->rax = regs [AMD64_RAX];
 646                 new_ctx->rbx = regs [AMD64_RBX];
 647                 new_ctx->rcx = regs [AMD64_RCX];
 648                 new_ctx->rdx = regs [AMD64_RDX];
 649                 new_ctx->rbp = regs [AMD64_RBP];
 650                 new_ctx->rsp = regs [AMD64_RSP];
 651                 new_ctx->rsi = regs [AMD64_RSI];
 652                 new_ctx->rdi = regs [AMD64_RDI];
 653                 new_ctx->rip = regs [AMD64_RIP];
 654                 new_ctx->r12 = regs [AMD64_R12];
 655                 new_ctx->r13 = regs [AMD64_R13];
 656                 new_ctx->r14 = regs [AMD64_R14];
 657                 new_ctx->r15 = regs [AMD64_R15];
 658
 659                 /* The CFA becomes the new SP value */
 660                 new_ctx->rsp = (mgreg_t)cfa;
 661
 662                 /* Adjust IP */
 663                 new_ctx->rip --;
 664
 665                 if (*lmf && ((*lmf) != jit_tls->first_lmf) && (MONO_CONTEXT_GET_SP (ctx) >= (gpointer)(*lmf)->rsp)) {
 666                         /* remove any unused lmf */
 667                         *lmf = (gpointer)(((guint64)(*lmf)->previous_lmf) & ~7);
 668                 }
 669
 670 #ifndef MONO_AMD64_NO_PUSHES
 671                 /* Pop arguments off the stack */
 672                 if (ji->has_arch_eh_info)
 673                         new_ctx->rsp += mono_jit_info_get_arch_eh_info (ji)->stack_size;
 674 #endif
 675
 676                 return TRUE;
 677         } else if (*lmf) {
 678                 guint64 rip;
 679
 680                 if (((guint64)(*lmf)->previous_lmf) & 2) {
 681                         /*
 682                          * This LMF entry is created by the soft debug code to mark transitions to
 683                          * managed code done during invokes.
 684                          */
 685                         MonoLMFExt *ext = (MonoLMFExt*)(*lmf);
 686
 687                         g_assert (ext->debugger_invoke);
 688
 689                         memcpy (new_ctx, &ext->ctx, sizeof (MonoContext));
 690
 691                         *lmf = (gpointer)(((guint64)(*lmf)->previous_lmf) & ~7);
 692
 693                         frame->type = FRAME_TYPE_DEBUGGER_INVOKE;
 694
 695                         return TRUE;
 696                 }
 697
 698                 if (((guint64)(*lmf)->previous_lmf) & 1) {
 699                         /* This LMF has the rip field set */
 700                         rip = (*lmf)->rip;
 701                 } else if ((*lmf)->rsp == 0) {
 702                         /* Top LMF entry */
 703                         return FALSE;
 704                 } else {
 705                         /*
 706                          * The rsp field is set just before the call which transitioned to native
 707                          * code. Obtain the rip from the stack.
 708                          */
 709                         rip = *(guint64*)((*lmf)->rsp - sizeof(mgreg_t));
 710                 }
 711
 712                 ji = mini_jit_info_table_find (domain, (gpointer)rip, NULL);
 713                 /*
 714                  * FIXME: ji == NULL can happen when a managed-to-native wrapper is interrupted
 715                  * in the soft debugger suspend code, since (*lmf)->rsp no longer points to the
 716                  * return address.
 717                  */
 718                 //g_assert (ji);
 719                 if (!ji)
 720                         return FALSE;
 721
 722                 /* Adjust IP */
 723                 rip --;
 724
 725                 frame->ji = ji;
 726                 frame->type = FRAME_TYPE_MANAGED_TO_NATIVE;
 727
 728                 new_ctx->rip = rip;
 729                 new_ctx->rbp = (*lmf)->rbp;
 730                 new_ctx->rsp = (*lmf)->rsp;
 731
 732                 if (((guint64)(*lmf)->previous_lmf) & 4) {
 733                         MonoLMFTramp *ext = (MonoLMFTramp*)(*lmf);
 734
 735                         /* Trampoline frame */
 736                         new_ctx->rbx = ext->regs [AMD64_RBX];
 737                         new_ctx->r12 = ext->regs [AMD64_R12];
 738                         new_ctx->r13 = ext->regs [AMD64_R13];
 739                         new_ctx->r14 = ext->regs [AMD64_R14];
 740                         new_ctx->r15 = ext->regs [AMD64_R15];
 741 #ifdef TARGET_WIN32
 742                         new_ctx->rdi = ext->regs [AMD64_RDI];
 743                         new_ctx->rsi = ext->regs [AMD64_RSI];
 744 #endif
 745                 } else {
 746                         /*
 747                          * The registers saved in the LMF will be restored using the normal unwind info,
 748                          * when the wrapper frame is processed.
 749                          */
 750                         new_ctx->rbx = 0;
 751                         new_ctx->r12 = 0;
 752                         new_ctx->r13 = 0;
 753                         new_ctx->r14 = 0;
 754                         new_ctx->r15 = 0;
 755 #ifdef TARGET_WIN32
 756                         new_ctx->rdi = 0;
 757                         new_ctx->rsi = 0;
 758 #endif
 759                 }
 760
 761                 *lmf = (gpointer)(((guint64)(*lmf)->previous_lmf) & ~7);
 762
 763                 return TRUE;
 764         }
 765
 766         return FALSE;
 767 }
 768
 769 /*
 770  * handle_exception:
 771  *
 772  *   Called by resuming from a signal handler.
 773  */
 774 static void
 775 handle_signal_exception (gpointer obj)
 776 {
 777         MonoJitTlsData *jit_tls = mono_native_tls_get_value (mono_jit_tls_id);
 778         MonoContext ctx;
 779
 780         memcpy (&ctx, &jit_tls->ex_ctx, sizeof (MonoContext));
 781
 782         if (mono_debugger_handle_exception (&ctx, (MonoObject *)obj))
 783                 return;
 784
 785         mono_handle_exception (&ctx, obj);
 786
 787         mono_restore_context (&ctx);
 788 }
 789
 790 void
 791 mono_arch_setup_async_callback (MonoContext *ctx, void (*async_cb)(void *fun), gpointer user_data)
 792 {
 793         guint64 sp = ctx->rsp;
 794
 795         ctx->rdi = (guint64)user_data;
 796
 797         /* Allocate a stack frame below the red zone */
 798         sp -= 128;
 799         /* The stack should be unaligned */
 800         if ((sp % 16) == 0)
 801                 sp -= 8;
 802 #ifdef __linux__
 803         /* Preserve the call chain to prevent crashes in the libgcc unwinder (#15969) */
 804         *(guint64*)sp = ctx->rip;
 805 #endif
 806         ctx->rsp = sp;
 807         ctx->rip = (guint64)async_cb;
 808 }
 809
 810 /**
 811  * mono_arch_handle_exception:
 812  *
 813  * @ctx: saved processor state
 814  * @obj: the exception object
 815  */
 816 gboolean
 817 mono_arch_handle_exception (void *sigctx, gpointer obj)
 818 {
 819 #if defined(MONO_ARCH_USE_SIGACTION)
 820         MonoContext mctx;
 821
 822         /*
 823          * Handling the exception in the signal handler is problematic, since the original
 824          * signal is disabled, and we could run arbitrary code though the debugger. So
 825          * resume into the normal stack and do most work there if possible.
 826          */
 827         MonoJitTlsData *jit_tls = mono_native_tls_get_value (mono_jit_tls_id);
 828
 829         /* Pass the ctx parameter in TLS */
 830         mono_arch_sigctx_to_monoctx (sigctx, &jit_tls->ex_ctx);
 831
 832         mctx = jit_tls->ex_ctx;
 833         mono_arch_setup_async_callback (&mctx, handle_signal_exception, obj);
 834         mono_monoctx_to_sigctx (&mctx, sigctx);
 835
 836         return TRUE;
 837 #else
 838         MonoContext mctx;
 839
 840         mono_arch_sigctx_to_monoctx (sigctx, &mctx);
 841
 842         if (mono_debugger_handle_exception (&mctx, (MonoObject *)obj))
 843                 return TRUE;
 844
 845         mono_handle_exception (&mctx, obj);
 846
 847         mono_arch_monoctx_to_sigctx (&mctx, sigctx);
 848
 849         return TRUE;
 850 #endif
 851 }
 852
 853 void
 854 mono_arch_sigctx_to_monoctx (void *sigctx, MonoContext *mctx)
 855 {
 856         mono_sigctx_to_monoctx (sigctx, mctx);
 857 }
 858
 859 void
 860 mono_arch_monoctx_to_sigctx (MonoContext *mctx, void *sigctx)
 861 {
 862         mono_monoctx_to_sigctx (mctx, sigctx);
 863 }
 864
 865 gpointer
 866 mono_arch_ip_from_context (void *sigctx)
 867 {
 868 #if defined(MONO_ARCH_USE_SIGACTION)
 869         ucontext_t *ctx = (ucontext_t*)sigctx;
 870
 871         return (gpointer)UCONTEXT_REG_RIP (ctx);
 872 #else
 873         MonoContext *ctx = sigctx;
 874         return (gpointer)ctx->rip;
 875 #endif
 876 }
 877
 878 static void
 879 restore_soft_guard_pages (void)
 880 {
 881         MonoJitTlsData *jit_tls = mono_native_tls_get_value (mono_jit_tls_id);
 882         if (jit_tls->stack_ovf_guard_base)
 883                 mono_mprotect (jit_tls->stack_ovf_guard_base, jit_tls->stack_ovf_guard_size, MONO_MMAP_NONE);
 884 }
 885
 886 /*
 887  * this function modifies mctx so that when it is restored, it
 888  * won't execcute starting at mctx.eip, but in a function that
 889  * will restore the protection on the soft-guard pages and return back to
 890  * continue at mctx.eip.
 891  */
 892 static void
 893 prepare_for_guard_pages (MonoContext *mctx)
 894 {
 895         gpointer *sp;
 896         sp = (gpointer)(mctx->rsp);
 897         sp -= 1;
 898         /* the return addr */
 899         sp [0] = (gpointer)(mctx->rip);
 900         mctx->rip = (guint64)restore_soft_guard_pages;
 901         mctx->rsp = (guint64)sp;
 902 }
 903
 904 static void
 905 altstack_handle_and_restore (void *sigctx, gpointer obj, gboolean stack_ovf)
 906 {
 907         MonoContext mctx;
 908
 909         mono_arch_sigctx_to_monoctx (sigctx, &mctx);
 910
 911         if (mono_debugger_handle_exception (&mctx, (MonoObject *)obj)) {
 912                 if (stack_ovf)
 913                         prepare_for_guard_pages (&mctx);
 914                 mono_restore_context (&mctx);
 915         }
 916
 917         mono_handle_exception (&mctx, obj);
 918         if (stack_ovf)
 919                 prepare_for_guard_pages (&mctx);
 920         mono_restore_context (&mctx);
 921 }
 922
 923 void
 924 mono_arch_handle_altstack_exception (void *sigctx, gpointer fault_addr, gboolean stack_ovf)
 925 {
 926 #if defined(MONO_ARCH_USE_SIGACTION)
 927         MonoException *exc = NULL;
 928         ucontext_t *ctx = (ucontext_t*)sigctx;
 929         MonoJitInfo *ji = mini_jit_info_table_find (mono_domain_get (), (gpointer)UCONTEXT_REG_RIP (sigctx), NULL);
 930         gpointer *sp;
 931         int frame_size;
 932         ucontext_t *copied_ctx;
 933
 934         if (stack_ovf)
 935                 exc = mono_domain_get ()->stack_overflow_ex;
 936         if (!ji)
 937                 mono_handle_native_sigsegv (SIGSEGV, sigctx);
 938
 939         /* setup a call frame on the real stack so that control is returned there
 940          * and exception handling can continue.
 941          * The frame looks like:
 942          *   ucontext struct
 943          *   ...
 944          *   return ip
 945          * 128 is the size of the red zone
 946          */
 947         frame_size = sizeof (ucontext_t) + sizeof (gpointer) * 4 + 128;
 948 #ifdef __APPLE__
 949         frame_size += sizeof (*ctx->uc_mcontext);
 950 #endif
 951         frame_size += 15;
 952         frame_size &= ~15;
 953         sp = (gpointer)(UCONTEXT_REG_RSP (sigctx) & ~15);
 954         sp = (gpointer)((char*)sp - frame_size);
 955         copied_ctx = (ucontext_t*)(sp + 4);
 956         /* the arguments must be aligned */
 957         sp [-1] = (gpointer)UCONTEXT_REG_RIP (sigctx);
 958         /* may need to adjust pointers in the new struct copy, depending on the OS */
 959         memcpy (copied_ctx, ctx, sizeof (ucontext_t));
 960 #ifdef __APPLE__
 961         {
 962                 guint8 * copied_mcontext = (guint8*)copied_ctx + sizeof (ucontext_t);
 963                 /* uc_mcontext is a pointer, so make a copy which is stored after the ctx */
 964                 memcpy (copied_mcontext, ctx->uc_mcontext, sizeof (*ctx->uc_mcontext));
 965                 copied_ctx->uc_mcontext = (void*)copied_mcontext;
 966         }
 967 #endif
 968         /* at the return form the signal handler execution starts in altstack_handle_and_restore() */
 969         UCONTEXT_REG_RIP (sigctx) = (unsigned long)altstack_handle_and_restore;
 970         UCONTEXT_REG_RSP (sigctx) = (unsigned long)(sp - 1);
 971         UCONTEXT_REG_RDI (sigctx) = (unsigned long)(copied_ctx);
 972         UCONTEXT_REG_RSI (sigctx) = (guint64)exc;
 973         UCONTEXT_REG_RDX (sigctx) = stack_ovf;
 974 #endif
 975 }
 976
 977 guint64
 978 mono_amd64_get_original_ip (void)
 979 {
 980         MonoLMF *lmf = mono_get_lmf ();
 981
 982         g_assert (lmf);
 983
 984         /* Reset the change to previous_lmf */
 985         lmf->previous_lmf = (gpointer)((guint64)lmf->previous_lmf & ~1);
 986
 987         return lmf->rip;
 988 }
 989
 990 gpointer
 991 mono_arch_get_throw_pending_exception (MonoTrampInfo **info, gboolean aot)
 992 {
 993         guint8 *code, *start;
 994         guint8 *br[1];
 995         gpointer throw_trampoline;
 996         MonoJumpInfo *ji = NULL;
 997         GSList *unwind_ops = NULL;
 998         const guint kMaxCodeSize = NACL_SIZE (128, 256);
 999
1000         start = code = mono_global_codeman_reserve (kMaxCodeSize);
1001
1002         /* We are in the frame of a managed method after a call */
1003         /*
1004          * We would like to throw the pending exception in such a way that it looks to
1005          * be thrown from the managed method.
1006          */
1007
1008         /* Save registers which might contain the return value of the call */
1009         amd64_push_reg (code, AMD64_RAX);
1010         amd64_push_reg (code, AMD64_RDX);
1011
1012         amd64_alu_reg_imm (code, X86_SUB, AMD64_RSP, 8);
1013         amd64_movsd_membase_reg (code, AMD64_RSP, 0, AMD64_XMM0);
1014
1015         /* Align stack */
1016         amd64_alu_reg_imm (code, X86_SUB, AMD64_RSP, 8);
1017
1018         /* Obtain the pending exception */
1019         if (aot) {
1020                 ji = mono_patch_info_list_prepend (ji, code - start, MONO_PATCH_INFO_JIT_ICALL_ADDR, "mono_thread_get_and_clear_pending_exception");
1021                 amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R11, AMD64_RIP, 0, 8);
1022         } else {
1023                 amd64_mov_reg_imm (code, AMD64_R11, mono_thread_get_and_clear_pending_exception);
1024         }
1025         amd64_call_reg (code, AMD64_R11);
1026
1027         /* Check if it is NULL, and branch */
1028         amd64_alu_reg_imm (code, X86_CMP, AMD64_RAX, 0);
1029         br[0] = code; x86_branch8 (code, X86_CC_EQ, 0, FALSE);
1030
1031         /* exc != NULL branch */
1032
1033         /* Save the exc on the stack */
1034         amd64_push_reg (code, AMD64_RAX);
1035         /* Align stack */
1036         amd64_alu_reg_imm (code, X86_SUB, AMD64_RSP, 8);
1037
1038         /* Obtain the original ip and clear the flag in previous_lmf */
1039         if (aot) {
1040                 ji = mono_patch_info_list_prepend (ji, code - start, MONO_PATCH_INFO_JIT_ICALL_ADDR, "mono_amd64_get_original_ip");
1041                 amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R11, AMD64_RIP, 0, 8);
1042         } else {
1043                 amd64_mov_reg_imm (code, AMD64_R11, mono_amd64_get_original_ip);
1044         }
1045         amd64_call_reg (code, AMD64_R11);
1046
1047         /* Load exc */
1048         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R11, AMD64_RSP, 8, 8);
1049
1050         /* Pop saved stuff from the stack */
1051         amd64_alu_reg_imm (code, X86_ADD, AMD64_RSP, 6 * 8);
1052
1053         /* Setup arguments for the throw trampoline */
1054         /* Exception */
1055         amd64_mov_reg_reg (code, AMD64_ARG_REG1, AMD64_R11, 8);
1056         /* The trampoline expects the caller ip to be pushed on the stack */
1057         amd64_push_reg (code, AMD64_RAX);
1058
1059         /* Call the throw trampoline */
1060         if (aot) {
1061                 ji = mono_patch_info_list_prepend (ji, code - start, MONO_PATCH_INFO_JIT_ICALL_ADDR, "mono_amd64_throw_exception");
1062                 amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R11, AMD64_RIP, 0, 8);
1063         } else {
1064                 throw_trampoline = mono_get_throw_exception ();
1065                 amd64_mov_reg_imm (code, AMD64_R11, throw_trampoline);
1066         }
1067         /* We use a jump instead of a call so we can push the original ip on the stack */
1068         amd64_jump_reg (code, AMD64_R11);
1069
1070         /* ex == NULL branch */
1071         mono_amd64_patch (br [0], code);
1072
1073         /* Obtain the original ip and clear the flag in previous_lmf */
1074         if (aot) {
1075                 ji = mono_patch_info_list_prepend (ji, code - start, MONO_PATCH_INFO_JIT_ICALL_ADDR, "mono_amd64_get_original_ip");
1076                 amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R11, AMD64_RIP, 0, 8);
1077         } else {
1078                 amd64_mov_reg_imm (code, AMD64_R11, mono_amd64_get_original_ip);
1079         }
1080         amd64_call_reg (code, AMD64_R11);
1081         amd64_mov_reg_reg (code, AMD64_R11, AMD64_RAX, 8);
1082
1083         /* Restore registers */
1084         amd64_alu_reg_imm (code, X86_ADD, AMD64_RSP, 8);
1085         amd64_movsd_reg_membase (code, AMD64_XMM0, AMD64_RSP, 0);
1086         amd64_alu_reg_imm (code, X86_ADD, AMD64_RSP, 8);
1087         amd64_pop_reg (code, AMD64_RDX);
1088         amd64_pop_reg (code, AMD64_RAX);
1089
1090         /* Return to original code */
1091         amd64_jump_reg (code, AMD64_R11);
1092
1093         g_assert ((code - start) < kMaxCodeSize);
1094
1095         nacl_global_codeman_validate(&start, kMaxCodeSize, &code);
1096
1097         if (info)
1098                 *info = mono_tramp_info_create ("throw_pending_exception", start, code - start, ji, unwind_ops);
1099
1100         return start;
1101 }
1102
1103 static gpointer throw_pending_exception;
1104
1105 /*
1106  * Called when a thread receives an async exception while executing unmanaged code.
1107  * Instead of checking for this exception in the managed-to-native wrapper, we hijack
1108  * the return address on the stack to point to a helper routine which throws the
1109  * exception.
1110  */
1111 void
1112 mono_arch_notify_pending_exc (void)
1113 {
1114         MonoLMF *lmf = mono_get_lmf ();
1115
1116         if (!lmf)
1117                 /* Not yet started */
1118                 return;
1119
1120         if (lmf->rsp == 0)
1121                 /* Initial LMF */
1122                 return;
1123
1124         if ((guint64)lmf->previous_lmf & 1)
1125                 /* Already hijacked or trampoline LMF entry */
1126                 return;
1127
1128         /* lmf->rsp is set just before making the call which transitions to unmanaged code */
1129         lmf->rip = *(guint64*)(lmf->rsp - 8);
1130         /* Signal that lmf->rip is set */
1131         lmf->previous_lmf = (gpointer)((guint64)lmf->previous_lmf | 1);
1132
1133         *(gpointer*)(lmf->rsp - 8) = throw_pending_exception;
1134 }
1135
1136 GSList*
1137 mono_amd64_get_exception_trampolines (gboolean aot)
1138 {
1139         MonoTrampInfo *info;
1140         GSList *tramps = NULL;
1141
1142         mono_arch_get_throw_pending_exception (&info, aot);
1143         tramps = g_slist_prepend (tramps, info);
1144
1145         /* LLVM needs different throw trampolines */
1146         get_throw_trampoline (&info, FALSE, TRUE, FALSE, FALSE, "llvm_throw_corlib_exception_trampoline", aot);
1147         tramps = g_slist_prepend (tramps, info);
1148
1149         get_throw_trampoline (&info, FALSE, TRUE, TRUE, FALSE, "llvm_throw_corlib_exception_abs_trampoline", aot);
1150         tramps = g_slist_prepend (tramps, info);
1151
1152         get_throw_trampoline (&info, FALSE, TRUE, TRUE, TRUE, "llvm_resume_unwind_trampoline", FALSE);
1153         tramps = g_slist_prepend (tramps, info);
1154
1155         return tramps;
1156 }
1157
1158 void
1159 mono_arch_exceptions_init (void)
1160 {
1161         GSList *tramps, *l;
1162         gpointer tramp;
1163
1164         if (mono_aot_only) {
1165                 throw_pending_exception = mono_aot_get_trampoline ("throw_pending_exception");
1166                 tramp = mono_aot_get_trampoline ("llvm_throw_corlib_exception_trampoline");
1167                 mono_register_jit_icall (tramp, "llvm_throw_corlib_exception_trampoline", NULL, TRUE);
1168                 tramp = mono_aot_get_trampoline ("llvm_throw_corlib_exception_abs_trampoline");
1169                 mono_register_jit_icall (tramp, "llvm_throw_corlib_exception_abs_trampoline", NULL, TRUE);
1170                 tramp = mono_aot_get_trampoline ("llvm_resume_unwind_trampoline");
1171                 mono_register_jit_icall (tramp, "llvm_resume_unwind_trampoline", NULL, TRUE);
1172         } else {
1173                 /* Call this to avoid initialization races */
1174                 throw_pending_exception = mono_arch_get_throw_pending_exception (NULL, FALSE);
1175
1176                 tramps = mono_amd64_get_exception_trampolines (FALSE);
1177                 for (l = tramps; l; l = l->next) {
1178                         MonoTrampInfo *info = l->data;
1179
1180                         mono_register_jit_icall (info->code, g_strdup (info->name), NULL, TRUE);
1181                         mono_tramp_info_register (info);
1182                 }
1183                 g_slist_free (tramps);
1184         }
1185 }
1186
1187 #ifdef TARGET_WIN32
1188
1189 /*
1190  * The mono_arch_unwindinfo* methods are used to build and add
1191  * function table info for each emitted method from mono.  On Winx64
1192  * the seh handler will not be called if the mono methods are not
1193  * added to the function table.
1194  *
1195  * We should not need to add non-volatile register info to the
1196  * table since mono stores that info elsewhere. (Except for the register
1197  * used for the fp.)
1198  */
1199
1200 #define MONO_MAX_UNWIND_CODES 22
1201
1202 typedef union _UNWIND_CODE {
1203     struct {
1204         guchar CodeOffset;
1205         guchar UnwindOp : 4;
1206         guchar OpInfo   : 4;
1207     };
1208     gushort FrameOffset;
1209 } UNWIND_CODE, *PUNWIND_CODE;
1210
1211 typedef struct _UNWIND_INFO {
1212         guchar Version       : 3;
1213         guchar Flags         : 5;
1214         guchar SizeOfProlog;
1215         guchar CountOfCodes;
1216         guchar FrameRegister : 4;
1217         guchar FrameOffset   : 4;
1218         /* custom size for mono allowing for mono allowing for*/
1219         /*UWOP_PUSH_NONVOL ebp offset = 21*/
1220         /*UWOP_ALLOC_LARGE : requires 2 or 3 offset = 20*/
1221         /*UWOP_SET_FPREG : requires 2 offset = 17*/
1222         /*UWOP_PUSH_NONVOL offset = 15-0*/
1223         UNWIND_CODE UnwindCode[MONO_MAX_UNWIND_CODES];
1224
1225 /*      UNWIND_CODE MoreUnwindCode[((CountOfCodes + 1) & ~1) - 1];
1226  *      union {
1227  *          OPTIONAL ULONG ExceptionHandler;
1228  *          OPTIONAL ULONG FunctionEntry;
1229  *      };
1230  *      OPTIONAL ULONG ExceptionData[]; */
1231 } UNWIND_INFO, *PUNWIND_INFO;
1232
1233 typedef struct
1234 {
1235         RUNTIME_FUNCTION runtimeFunction;
1236         UNWIND_INFO unwindInfo;
1237 } MonoUnwindInfo, *PMonoUnwindInfo;
1238
1239 static void
1240 mono_arch_unwindinfo_create (gpointer* monoui)
1241 {
1242         PMonoUnwindInfo newunwindinfo;
1243         *monoui = newunwindinfo = g_new0 (MonoUnwindInfo, 1);
1244         newunwindinfo->unwindInfo.Version = 1;
1245 }
1246
1247 void
1248 mono_arch_unwindinfo_add_push_nonvol (gpointer* monoui, gpointer codebegin, gpointer nextip, guchar reg )
1249 {
1250         PMonoUnwindInfo unwindinfo;
1251         PUNWIND_CODE unwindcode;
1252         guchar codeindex;
1253         if (!*monoui)
1254                 mono_arch_unwindinfo_create (monoui);
1255
1256         unwindinfo = (MonoUnwindInfo*)*monoui;
1257
1258         if (unwindinfo->unwindInfo.CountOfCodes >= MONO_MAX_UNWIND_CODES)
1259                 g_error ("Larger allocation needed for the unwind information.");
1260
1261         codeindex = MONO_MAX_UNWIND_CODES - (++unwindinfo->unwindInfo.CountOfCodes);
1262         unwindcode = &unwindinfo->unwindInfo.UnwindCode[codeindex];
1263         unwindcode->UnwindOp = 0; /*UWOP_PUSH_NONVOL*/
1264         unwindcode->CodeOffset = (((guchar*)nextip)-((guchar*)codebegin));
1265         unwindcode->OpInfo = reg;
1266
1267         if (unwindinfo->unwindInfo.SizeOfProlog >= unwindcode->CodeOffset)
1268                 g_error ("Adding unwind info in wrong order.");
1269
1270         unwindinfo->unwindInfo.SizeOfProlog = unwindcode->CodeOffset;
1271 }
1272
1273 void
1274 mono_arch_unwindinfo_add_set_fpreg (gpointer* monoui, gpointer codebegin, gpointer nextip, guchar reg )
1275 {
1276         PMonoUnwindInfo unwindinfo;
1277         PUNWIND_CODE unwindcode;
1278         guchar codeindex;
1279         if (!*monoui)
1280                 mono_arch_unwindinfo_create (monoui);
1281
1282         unwindinfo = (MonoUnwindInfo*)*monoui;
1283
1284         if (unwindinfo->unwindInfo.CountOfCodes + 1 >= MONO_MAX_UNWIND_CODES)
1285                 g_error ("Larger allocation needed for the unwind information.");
1286
1287         codeindex = MONO_MAX_UNWIND_CODES - (unwindinfo->unwindInfo.CountOfCodes += 2);
1288         unwindcode = &unwindinfo->unwindInfo.UnwindCode[codeindex];
1289         unwindcode->FrameOffset = 0; /*Assuming no frame pointer offset for mono*/
1290         unwindcode++;
1291         unwindcode->UnwindOp = 3; /*UWOP_SET_FPREG*/
1292         unwindcode->CodeOffset = (((guchar*)nextip)-((guchar*)codebegin));
1293         unwindcode->OpInfo = reg;
1294
1295         unwindinfo->unwindInfo.FrameRegister = reg;
1296
1297         if (unwindinfo->unwindInfo.SizeOfProlog >= unwindcode->CodeOffset)
1298                 g_error ("Adding unwind info in wrong order.");
1299
1300         unwindinfo->unwindInfo.SizeOfProlog = unwindcode->CodeOffset;
1301 }
1302
1303 void
1304 mono_arch_unwindinfo_add_alloc_stack (gpointer* monoui, gpointer codebegin, gpointer nextip, guint size )
1305 {
1306         PMonoUnwindInfo unwindinfo;
1307         PUNWIND_CODE unwindcode;
1308         guchar codeindex;
1309         guchar codesneeded;
1310         if (!*monoui)
1311                 mono_arch_unwindinfo_create (monoui);
1312
1313         unwindinfo = (MonoUnwindInfo*)*monoui;
1314
1315         if (size < 0x8)
1316                 g_error ("Stack allocation must be equal to or greater than 0x8.");
1317
1318         if (size <= 0x80)
1319                 codesneeded = 1;
1320         else if (size <= 0x7FFF8)
1321                 codesneeded = 2;
1322         else
1323                 codesneeded = 3;
1324
1325         if (unwindinfo->unwindInfo.CountOfCodes + codesneeded > MONO_MAX_UNWIND_CODES)
1326                 g_error ("Larger allocation needed for the unwind information.");
1327
1328         codeindex = MONO_MAX_UNWIND_CODES - (unwindinfo->unwindInfo.CountOfCodes += codesneeded);
1329         unwindcode = &unwindinfo->unwindInfo.UnwindCode[codeindex];
1330
1331         if (codesneeded == 1) {
1332                 /*The size of the allocation is
1333                   (the number in the OpInfo member) times 8 plus 8*/
1334                 unwindcode->OpInfo = (size - 8)/8;
1335                 unwindcode->UnwindOp = 2; /*UWOP_ALLOC_SMALL*/
1336         }
1337         else {
1338                 if (codesneeded == 3) {
1339                         /*the unscaled size of the allocation is recorded
1340                           in the next two slots in little-endian format*/
1341                         *((unsigned int*)(&unwindcode->FrameOffset)) = size;
1342                         unwindcode += 2;
1343                         unwindcode->OpInfo = 1;
1344                 }
1345                 else {
1346                         /*the size of the allocation divided by 8
1347                           is recorded in the next slot*/
1348                         unwindcode->FrameOffset = size/8;
1349                         unwindcode++;
1350                         unwindcode->OpInfo = 0;
1351
1352                 }
1353                 unwindcode->UnwindOp = 1; /*UWOP_ALLOC_LARGE*/
1354         }
1355
1356         unwindcode->CodeOffset = (((guchar*)nextip)-((guchar*)codebegin));
1357
1358         if (unwindinfo->unwindInfo.SizeOfProlog >= unwindcode->CodeOffset)
1359                 g_error ("Adding unwind info in wrong order.");
1360
1361         unwindinfo->unwindInfo.SizeOfProlog = unwindcode->CodeOffset;
1362 }
1363
1364 guint
1365 mono_arch_unwindinfo_get_size (gpointer monoui)
1366 {
1367         PMonoUnwindInfo unwindinfo;
1368         if (!monoui)
1369                 return 0;
1370
1371         unwindinfo = (MonoUnwindInfo*)monoui;
1372         return (8 + sizeof (MonoUnwindInfo)) -
1373                 (sizeof (UNWIND_CODE) * (MONO_MAX_UNWIND_CODES - unwindinfo->unwindInfo.CountOfCodes));
1374 }
1375
1376 PRUNTIME_FUNCTION
1377 MONO_GET_RUNTIME_FUNCTION_CALLBACK ( DWORD64 ControlPc, IN PVOID Context )
1378 {
1379         MonoJitInfo *ji;
1380         guint64 pos;
1381         PMonoUnwindInfo targetinfo;
1382         MonoDomain *domain = mono_domain_get ();
1383
1384         ji = mini_jit_info_table_find (domain, (char*)ControlPc, NULL);
1385         if (!ji)
1386                 return 0;
1387
1388         pos = (guint64)(((char*)ji->code_start) + ji->code_size);
1389
1390         targetinfo = (PMonoUnwindInfo)ALIGN_TO (pos, 8);
1391
1392         targetinfo->runtimeFunction.UnwindData = ((DWORD64)&targetinfo->unwindInfo) - ((DWORD64)Context);
1393
1394         return &targetinfo->runtimeFunction;
1395 }
1396
1397 void
1398 mono_arch_unwindinfo_install_unwind_info (gpointer* monoui, gpointer code, guint code_size)
1399 {
1400         PMonoUnwindInfo unwindinfo, targetinfo;
1401         guchar codecount;
1402         guint64 targetlocation;
1403         if (!*monoui)
1404                 return;
1405
1406         unwindinfo = (MonoUnwindInfo*)*monoui;
1407         targetlocation = (guint64)&(((guchar*)code)[code_size]);
1408         targetinfo = (PMonoUnwindInfo) ALIGN_TO(targetlocation, 8);
1409
1410         unwindinfo->runtimeFunction.EndAddress = code_size;
1411         unwindinfo->runtimeFunction.UnwindData = ((guchar*)&targetinfo->unwindInfo) - ((guchar*)code);
1412
1413         memcpy (targetinfo, unwindinfo, sizeof (MonoUnwindInfo) - (sizeof (UNWIND_CODE) * MONO_MAX_UNWIND_CODES));
1414
1415         codecount = unwindinfo->unwindInfo.CountOfCodes;
1416         if (codecount) {
1417                 memcpy (&targetinfo->unwindInfo.UnwindCode[0], &unwindinfo->unwindInfo.UnwindCode[MONO_MAX_UNWIND_CODES-codecount],
1418                         sizeof (UNWIND_CODE) * unwindinfo->unwindInfo.CountOfCodes);
1419         }
1420
1421         g_free (unwindinfo);
1422         *monoui = 0;
1423
1424         RtlInstallFunctionTableCallback (((DWORD64)code) | 0x3, (DWORD64)code, code_size, MONO_GET_RUNTIME_FUNCTION_CALLBACK, code, NULL);
1425 }
1426
1427 #endif
1428
1429 #if MONO_SUPPORT_TASKLETS
1430 MonoContinuationRestore
1431 mono_tasklets_arch_restore (void)
1432 {
1433         static guint8* saved = NULL;
1434         guint8 *code, *start;
1435         int cont_reg = AMD64_R9; /* register usable on both call conventions */
1436         const guint kMaxCodeSize = NACL_SIZE (64, 128);
1437
1438
1439         if (saved)
1440                 return (MonoContinuationRestore)saved;
1441         code = start = mono_global_codeman_reserve (kMaxCodeSize);
1442         /* the signature is: restore (MonoContinuation *cont, int state, MonoLMF **lmf_addr) */
1443         /* cont is in AMD64_ARG_REG1 ($rcx or $rdi)
1444          * state is in AMD64_ARG_REG2 ($rdx or $rsi)
1445          * lmf_addr is in AMD64_ARG_REG3 ($r8 or $rdx)
1446          * We move cont to cont_reg since we need both rcx and rdi for the copy
1447          * state is moved to $rax so it's setup as the return value and we can overwrite $rsi
1448          */
1449         amd64_mov_reg_reg (code, cont_reg, MONO_AMD64_ARG_REG1, 8);
1450         amd64_mov_reg_reg (code, AMD64_RAX, MONO_AMD64_ARG_REG2, 8);
1451         /* setup the copy of the stack */
1452         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RCX, cont_reg, G_STRUCT_OFFSET (MonoContinuation, stack_used_size), sizeof (int));
1453         amd64_shift_reg_imm (code, X86_SHR, AMD64_RCX, 3);
1454         x86_cld (code);
1455         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RSI, cont_reg, G_STRUCT_OFFSET (MonoContinuation, saved_stack), sizeof (gpointer));
1456         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RDI, cont_reg, G_STRUCT_OFFSET (MonoContinuation, return_sp), sizeof (gpointer));
1457         amd64_prefix (code, X86_REP_PREFIX);
1458         amd64_movsl (code);
1459
1460         /* now restore the registers from the LMF */
1461         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RCX, cont_reg, G_STRUCT_OFFSET (MonoContinuation, lmf), 8);
1462         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RBX, AMD64_RCX, G_STRUCT_OFFSET (MonoLMF, rbx), 8);
1463         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RBP, AMD64_RCX, G_STRUCT_OFFSET (MonoLMF, rbp), 8);
1464         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R12, AMD64_RCX, G_STRUCT_OFFSET (MonoLMF, r12), 8);
1465         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R13, AMD64_RCX, G_STRUCT_OFFSET (MonoLMF, r13), 8);
1466         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R14, AMD64_RCX, G_STRUCT_OFFSET (MonoLMF, r14), 8);
1467 #if !defined(__native_client_codegen__)
1468         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R15, AMD64_RCX, G_STRUCT_OFFSET (MonoLMF, r15), 8);
1469 #endif
1470 #ifdef TARGET_WIN32
1471         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RDI, AMD64_RCX, G_STRUCT_OFFSET (MonoLMF, rdi), 8);
1472         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RSI, AMD64_RCX, G_STRUCT_OFFSET (MonoLMF, rsi), 8);
1473 #endif
1474         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RSP, AMD64_RCX, G_STRUCT_OFFSET (MonoLMF, rsp), 8);
1475
1476         /* restore the lmf chain */
1477         /*x86_mov_reg_membase (code, X86_ECX, X86_ESP, 12, 4);
1478         x86_mov_membase_reg (code, X86_ECX, 0, X86_EDX, 4);*/
1479
1480         /* state is already in rax */
1481         amd64_jump_membase (code, cont_reg, G_STRUCT_OFFSET (MonoContinuation, return_ip));
1482         g_assert ((code - start) <= kMaxCodeSize);
1483
1484         nacl_global_codeman_validate(&start, kMaxCodeSize, &code);
1485
1486         saved = start;
1487         return (MonoContinuationRestore)saved;
1488 }
1489 #endif
1490
1491 /*
1492  * mono_arch_setup_resume_sighandler_ctx:
1493  *
1494  *   Setup CTX so execution continues at FUNC.
1495  */
1496 void
1497 mono_arch_setup_resume_sighandler_ctx (MonoContext *ctx, gpointer func)
1498 {
1499         /*
1500          * When resuming from a signal handler, the stack should be misaligned, just like right after
1501          * a call.
1502          */
1503         if ((((guint64)MONO_CONTEXT_GET_SP (ctx)) % 16) == 0)
1504                 MONO_CONTEXT_SET_SP (ctx, (guint64)MONO_CONTEXT_GET_SP (ctx) - 8);
1505         MONO_CONTEXT_SET_IP (ctx, func);
1506 }