mono/mini/tramp-amd64.c

   1 /*
   2  * tramp-amd64.c: JIT trampoline code for amd64
   3  *
   4  * Authors:
   5  *   Dietmar Maurer (dietmar@ximian.com)
   6  *   Zoltan Varga (vargaz@gmail.com)
   7  *
   8  * (C) 2001 Ximian, Inc.
   9  * Copyright 2003-2011 Novell, Inc (http://www.novell.com)
  10  * Copyright 2011 Xamarin, Inc (http://www.xamarin.com)
  11  */
  12
  13 #include <config.h>
  14 #include <glib.h>
  15
  16 #include <mono/metadata/abi-details.h>
  17 #include <mono/metadata/appdomain.h>
  18 #include <mono/metadata/marshal.h>
  19 #include <mono/metadata/tabledefs.h>
  20 #include <mono/metadata/mono-debug-debugger.h>
  21 #include <mono/metadata/monitor.h>
  22 #include <mono/metadata/profiler-private.h>
  23 #include <mono/metadata/gc-internal.h>
  24 #include <mono/arch/amd64/amd64-codegen.h>
  25
  26 #include <mono/utils/memcheck.h>
  27
  28 #include "mini.h"
  29 #include "mini-amd64.h"
  30 #include "debugger-agent.h"
  31
  32 #if defined(__native_client_codegen__) && defined(__native_client__)
  33 #include <malloc.h>
  34 #include <nacl/nacl_dyncode.h>
  35 #endif
  36
  37 #define ALIGN_TO(val,align) ((((guint64)val) + ((align) - 1)) & ~((align) - 1))
  38
  39 #define IS_REX(inst) (((inst) >= 0x40) && ((inst) <= 0x4f))
  40
  41 /*
  42  * mono_arch_get_unbox_trampoline:
  43  * @m: method pointer
  44  * @addr: pointer to native code for @m
  45  *
  46  * when value type methods are called through the vtable we need to unbox the
  47  * this argument. This method returns a pointer to a trampoline which does
  48  * unboxing before calling the method
  49  */
  50 gpointer
  51 mono_arch_get_unbox_trampoline (MonoMethod *m, gpointer addr)
  52 {
  53         guint8 *code, *start;
  54         int this_reg, size = NACL_SIZE (20, 32);
  55
  56         MonoDomain *domain = mono_domain_get ();
  57
  58         this_reg = mono_arch_get_this_arg_reg (NULL);
  59
  60         start = code = mono_domain_code_reserve (domain, size);
  61
  62         amd64_alu_reg_imm (code, X86_ADD, this_reg, sizeof (MonoObject));
  63         /* FIXME: Optimize this */
  64         amd64_mov_reg_imm (code, AMD64_RAX, addr);
  65         amd64_jump_reg (code, AMD64_RAX);
  66         g_assert ((code - start) < size);
  67
  68         nacl_domain_code_validate (domain, &start, size, &code);
  69
  70         mono_arch_flush_icache (start, code - start);
  71         mono_profiler_code_buffer_new (start, code - start, MONO_PROFILER_CODE_BUFFER_UNBOX_TRAMPOLINE, m);
  72
  73         return start;
  74 }
  75
  76 /*
  77  * mono_arch_get_static_rgctx_trampoline:
  78  *
  79  *   Create a trampoline which sets RGCTX_REG to MRGCTX, then jumps to ADDR.
  80  */
  81 gpointer
  82 mono_arch_get_static_rgctx_trampoline (MonoMethod *m, MonoMethodRuntimeGenericContext *mrgctx, gpointer addr)
  83 {
  84         guint8 *code, *start;
  85         int buf_len;
  86
  87         MonoDomain *domain = mono_domain_get ();
  88
  89 #ifdef MONO_ARCH_NOMAP32BIT
  90         buf_len = 32;
  91 #else
  92         /* AOTed code could still have a non-32 bit address */
  93         if ((((guint64)addr) >> 32) == 0)
  94                 buf_len = NACL_SIZE (16, 32);
  95         else
  96                 buf_len = NACL_SIZE (30, 32);
  97 #endif
  98
  99         start = code = mono_domain_code_reserve (domain, buf_len);
 100
 101         amd64_mov_reg_imm (code, MONO_ARCH_RGCTX_REG, mrgctx);
 102         amd64_jump_code (code, addr);
 103         g_assert ((code - start) < buf_len);
 104
 105         nacl_domain_code_validate (domain, &start, buf_len, &code);
 106         mono_arch_flush_icache (start, code - start);
 107         mono_profiler_code_buffer_new (start, code - start, MONO_PROFILER_CODE_BUFFER_GENERICS_TRAMPOLINE, NULL);
 108
 109         return start;
 110 }
 111
 112 gpointer
 113 mono_arch_get_llvm_imt_trampoline (MonoDomain *domain, MonoMethod *m, int vt_offset)
 114 {
 115         guint8 *code, *start;
 116         int buf_len;
 117         int this_reg;
 118
 119         buf_len = 32;
 120
 121         start = code = mono_domain_code_reserve (domain, buf_len);
 122
 123         this_reg = mono_arch_get_this_arg_reg (NULL);
 124
 125         /* Set imt arg */
 126         amd64_mov_reg_imm (code, MONO_ARCH_IMT_REG, m);
 127         /* Load vtable address */
 128         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RAX, this_reg, 0, 8);
 129         amd64_jump_membase (code, AMD64_RAX, vt_offset);
 130         amd64_ret (code);
 131
 132         g_assert ((code - start) < buf_len);
 133
 134         nacl_domain_code_validate (domain, &start, buf_len, &code);
 135
 136         mono_arch_flush_icache (start, code - start);
 137         mono_profiler_code_buffer_new (start, code - start, MONO_PROFILER_CODE_BUFFER_IMT_TRAMPOLINE, NULL);
 138
 139         return start;
 140 }
 141
 142 /*
 143  * mono_arch_patch_callsite:
 144  *
 145  *   Patch the callsite whose address is given by ORIG_CODE so it calls ADDR. ORIG_CODE
 146  * points to the pc right after the call.
 147  */
 148 void
 149 mono_arch_patch_callsite (guint8 *method_start, guint8 *orig_code, guint8 *addr)
 150 {
 151 #if defined(__default_codegen__)
 152         guint8 *code;
 153         guint8 buf [16];
 154         gboolean can_write = mono_breakpoint_clean_code (method_start, orig_code, 14, buf, sizeof (buf));
 155
 156         code = buf + 14;
 157
 158         /* mov 64-bit imm into r11 (followed by call reg?)  or direct call*/
 159         if (((code [-13] == 0x49) && (code [-12] == 0xbb)) || (code [-5] == 0xe8)) {
 160                 if (code [-5] != 0xe8) {
 161                         if (can_write) {
 162                                 InterlockedExchangePointer ((gpointer*)(orig_code - 11), addr);
 163                                 VALGRIND_DISCARD_TRANSLATIONS (orig_code - 11, sizeof (gpointer));
 164                         }
 165                 } else {
 166                         gboolean disp_32bit = ((((gint64)addr - (gint64)orig_code)) < (1 << 30)) && ((((gint64)addr - (gint64)orig_code)) > -(1 << 30));
 167
 168                         if ((((guint64)(addr)) >> 32) != 0 && !disp_32bit) {
 169                                 /*
 170                                  * This might happen with LLVM or when calling AOTed code. Create a thunk.
 171                                  */
 172                                 guint8 *thunk_start, *thunk_code;
 173
 174                                 thunk_start = thunk_code = mono_domain_code_reserve (mono_domain_get (), 32);
 175                                 amd64_jump_membase (thunk_code, AMD64_RIP, 0);
 176                                 *(guint64*)thunk_code = (guint64)addr;
 177                                 addr = thunk_start;
 178                                 g_assert ((((guint64)(addr)) >> 32) == 0);
 179                                 mono_arch_flush_icache (thunk_start, thunk_code - thunk_start);
 180                                 mono_profiler_code_buffer_new (thunk_start, thunk_code - thunk_start, MONO_PROFILER_CODE_BUFFER_HELPER, NULL);
 181                         }
 182                         if (can_write) {
 183                                 InterlockedExchange ((gint32*)(orig_code - 4), ((gint64)addr - (gint64)orig_code));
 184                                 VALGRIND_DISCARD_TRANSLATIONS (orig_code - 5, 4);
 185                         }
 186                 }
 187         }
 188         else if ((code [-7] == 0x41) && (code [-6] == 0xff) && (code [-5] == 0x15)) {
 189                 /* call *<OFFSET>(%rip) */
 190                 gpointer *got_entry = (gpointer*)((guint8*)orig_code + (*(guint32*)(orig_code - 4)));
 191                 if (can_write) {
 192                         InterlockedExchangePointer (got_entry, addr);
 193                         VALGRIND_DISCARD_TRANSLATIONS (orig_code - 5, sizeof (gpointer));
 194                 }
 195         }
 196 #elif defined(__native_client__)
 197         /* These are essentially the same 2 cases as above, modified for NaCl*/
 198
 199         /* Target must be bundle-aligned */
 200         g_assert (((guint32)addr & kNaClAlignmentMask) == 0);
 201         /* Return target must be bundle-aligned */
 202         g_assert (((guint32)orig_code & kNaClAlignmentMask) == 0);
 203
 204         if (orig_code[-5] == 0xe8) {
 205                 /* Direct call */
 206                 int ret;
 207                 gint32 offset = (gint32)addr - (gint32)orig_code;
 208                 guint8 buf[sizeof(gint32)];
 209                 *((gint32*)(buf)) = offset;
 210                 ret = nacl_dyncode_modify (orig_code - sizeof(gint32), buf, sizeof(gint32));
 211                 g_assert (ret == 0);
 212         }
 213
 214         else if (is_nacl_call_reg_sequence (orig_code - 10) && orig_code[-16] == 0x41 && orig_code[-15] == 0xbb) {
 215                 int ret;
 216                 guint8 buf[sizeof(gint32)];
 217                 *((gint32 *)(buf)) = addr;
 218                 /* orig_code[-14] is the start of the immediate. */
 219                 ret = nacl_dyncode_modify (orig_code - 14, buf, sizeof(gint32));
 220                 g_assert (ret == 0);
 221         }
 222         else {
 223                 g_assert_not_reached ();
 224         }
 225
 226         return;
 227 #endif
 228 }
 229
 230 guint8*
 231 mono_arch_create_llvm_native_thunk (MonoDomain *domain, guint8 *addr)
 232 {
 233         /*
 234          * The caller is LLVM code and the call displacement might exceed 32 bits. We can't determine the caller address, so
 235          * we add a thunk every time.
 236          * Since the caller is also allocated using the domain code manager, hopefully the displacement will fit into 32 bits.
 237          * FIXME: Avoid this if possible if !MONO_ARCH_NOMAP32BIT and ADDR is 32 bits.
 238          */
 239         guint8 *thunk_start, *thunk_code;
 240
 241         thunk_start = thunk_code = mono_domain_code_reserve (mono_domain_get (), 32);
 242         amd64_jump_membase (thunk_code, AMD64_RIP, 0);
 243         *(guint64*)thunk_code = (guint64)addr;
 244         addr = thunk_start;
 245         mono_arch_flush_icache (thunk_start, thunk_code - thunk_start);
 246         mono_profiler_code_buffer_new (thunk_start, thunk_code - thunk_start, MONO_PROFILER_CODE_BUFFER_HELPER, NULL);
 247         return addr;
 248 }
 249
 250 void
 251 mono_arch_patch_plt_entry (guint8 *code, gpointer *got, mgreg_t *regs, guint8 *addr)
 252 {
 253         gint32 disp;
 254         gpointer *plt_jump_table_entry;
 255
 256 #if defined(__default_codegen__)
 257         /* A PLT entry: jmp *<DISP>(%rip) */
 258         g_assert (code [0] == 0xff);
 259         g_assert (code [1] == 0x25);
 260
 261         disp = *(gint32*)(code + 2);
 262
 263         plt_jump_table_entry = (gpointer*)(code + 6 + disp);
 264 #elif defined(__native_client_codegen__)
 265         /* A PLT entry:            */
 266         /* mov <DISP>(%rip), %r11d */
 267         /* nacljmp *%r11           */
 268
 269         /* Verify the 'mov' */
 270         g_assert (code [0] == 0x45);
 271         g_assert (code [1] == 0x8b);
 272         g_assert (code [2] == 0x1d);
 273
 274         disp = *(gint32*)(code + 3);
 275
 276         /* 7 = 3 (mov opcode) + 4 (disp) */
 277         /* This needs to resolve to the target of the RIP-relative offset */
 278         plt_jump_table_entry = (gpointer*)(code + 7 + disp);
 279
 280 #endif /* __native_client_codegen__ */
 281
 282
 283         InterlockedExchangePointer (plt_jump_table_entry, addr);
 284 }
 285
 286 static gpointer
 287 get_vcall_slot (guint8 *code, mgreg_t *regs, int *displacement)
 288 {
 289         guint8 buf [10];
 290         gint32 disp;
 291         MonoJitInfo *ji = NULL;
 292
 293 #ifdef ENABLE_LLVM
 294         /* code - 9 might be before the start of the method */
 295         /* FIXME: Avoid this expensive call somehow */
 296         ji = mono_jit_info_table_find (mono_domain_get (), (char*)code);
 297 #endif
 298
 299         mono_breakpoint_clean_code (ji ? ji->code_start : NULL, code, 9, buf, sizeof (buf));
 300         code = buf + 9;
 301
 302         *displacement = 0;
 303
 304         code -= 7;
 305
 306         if ((code [0] == 0x41) && (code [1] == 0xff) && (code [2] == 0x15)) {
 307                 /* call OFFSET(%rip) */
 308                 g_assert_not_reached ();
 309                 *displacement = *(guint32*)(code + 3);
 310                 return (gpointer*)(code + disp + 7);
 311         } else {
 312                 g_assert_not_reached ();
 313                 return NULL;
 314         }
 315 }
 316
 317 static gpointer*
 318 get_vcall_slot_addr (guint8* code, mgreg_t *regs)
 319 {
 320         gpointer vt;
 321         int displacement;
 322         vt = get_vcall_slot (code, regs, &displacement);
 323         if (!vt)
 324                 return NULL;
 325         return (gpointer*)((char*)vt + displacement);
 326 }
 327
 328 void
 329 mono_arch_nullify_class_init_trampoline (guint8 *code, mgreg_t *regs)
 330 {
 331         guint8 buf [16];
 332         MonoJitInfo *ji = NULL;
 333         gboolean can_write;
 334         gpointer tramp = mini_get_nullified_class_init_trampoline ();
 335
 336         if (mono_use_llvm) {
 337                 /* code - 7 might be before the start of the method */
 338                 /* FIXME: Avoid this expensive call somehow */
 339                 ji = mono_jit_info_table_find (mono_domain_get (), (char*)code);
 340         }
 341
 342         can_write = mono_breakpoint_clean_code (ji ? ji->code_start : NULL, code, 7, buf, sizeof (buf));
 343
 344         if (!can_write)
 345                 return;
 346
 347         /*
 348          * A given byte sequence can match more than case here, so we have to be
 349          * really careful about the ordering of the cases. Longer sequences
 350          * come first.
 351          */
 352         if ((buf [0] == 0x41) && (buf [1] == 0xff) && (buf [2] == 0x15)) {
 353                 gpointer *vtable_slot;
 354
 355                 /* call *<OFFSET>(%rip) */
 356                 vtable_slot = get_vcall_slot_addr (code, regs);
 357                 g_assert (vtable_slot);
 358
 359                 *vtable_slot = tramp;
 360         } else if (buf [2] == 0xe8) {
 361                 /* call <TARGET> */
 362                 //guint8 *buf = code - 2;
 363
 364                 /*
 365                  * It would be better to replace the call with nops, but that doesn't seem
 366                  * to work on SMP machines even when the whole call is inside a cache line.
 367                  * Patching the call address seems to work.
 368                  */
 369                 /*
 370                 buf [0] = 0x66;
 371                 buf [1] = 0x66;
 372                 buf [2] = 0x90;
 373                 buf [3] = 0x66;
 374                 buf [4] = 0x90;
 375                 */
 376
 377                 mono_arch_patch_callsite (code - 5, code, tramp);
 378         } else if ((buf [5] == 0xff) && x86_modrm_mod (buf [6]) == 3 && x86_modrm_reg (buf [6]) == 2) {
 379                 /* call *<reg> */
 380                 /* Generated by the LLVM JIT or on platforms without MAP_32BIT set */
 381                 mono_arch_patch_callsite (code - 13, code, tramp);
 382         } else if (buf [4] == 0x90 || buf [5] == 0xeb || buf [6] == 0x66) {
 383                 /* Already changed by another thread */
 384                 ;
 385         } else {
 386                 printf ("Invalid trampoline sequence: %x %x %x %x %x %x %x\n", buf [0], buf [1], buf [2], buf [3],
 387                         buf [4], buf [5], buf [6]);
 388                 g_assert_not_reached ();
 389         }
 390 }
 391
 392 static void
 393 stack_unaligned (MonoTrampolineType tramp_type)
 394 {
 395         printf ("%d\n", tramp_type);
 396         g_assert_not_reached ();
 397 }
 398
 399 guchar*
 400 mono_arch_create_generic_trampoline (MonoTrampolineType tramp_type, MonoTrampInfo **info, gboolean aot)
 401 {
 402         char *tramp_name;
 403         guint8 *buf, *code, *tramp, *br [2], *r11_save_code, *after_r11_save_code;
 404         int i, lmf_offset, offset, res_offset, arg_offset, rax_offset, tramp_offset, ctx_offset, saved_regs_offset;
 405         int saved_fpregs_offset, rbp_offset, framesize, orig_rsp_to_rbp_offset, cfa_offset;
 406         gboolean has_caller;
 407         GSList *unwind_ops = NULL;
 408         MonoJumpInfo *ji = NULL;
 409         const guint kMaxCodeSize = NACL_SIZE (600, 600*2);
 410
 411 #if defined(__native_client_codegen__)
 412         const guint kNaClTrampOffset = 17;
 413 #endif
 414
 415         if (tramp_type == MONO_TRAMPOLINE_JUMP || tramp_type == MONO_TRAMPOLINE_HANDLER_BLOCK_GUARD)
 416                 has_caller = FALSE;
 417         else
 418                 has_caller = TRUE;
 419
 420         code = buf = mono_global_codeman_reserve (kMaxCodeSize);
 421
 422         /* Compute stack frame size and offsets */
 423         offset = 0;
 424         rbp_offset = -offset;
 425
 426         offset += sizeof(mgreg_t);
 427         rax_offset = -offset;
 428
 429         offset += sizeof(mgreg_t);
 430         tramp_offset = -offset;
 431
 432         offset += sizeof(gpointer);
 433         arg_offset = -offset;
 434
 435         offset += sizeof(mgreg_t);
 436         res_offset = -offset;
 437
 438         offset += sizeof (MonoContext);
 439         ctx_offset = -offset;
 440         saved_regs_offset = ctx_offset + MONO_STRUCT_OFFSET (MonoContext, gregs);
 441         saved_fpregs_offset = ctx_offset + MONO_STRUCT_OFFSET (MonoContext, fregs);
 442
 443         offset += sizeof (MonoLMFTramp);
 444         lmf_offset = -offset;
 445
 446         framesize = ALIGN_TO (offset, MONO_ARCH_FRAME_ALIGNMENT);
 447
 448         orig_rsp_to_rbp_offset = 0;
 449         r11_save_code = code;
 450         /* Reserve space for the mov_membase_reg to save R11 */
 451         code += 8;
 452         after_r11_save_code = code;
 453
 454         // CFA = sp + 16 (the trampoline address is on the stack)
 455         cfa_offset = 16;
 456         mono_add_unwind_op_def_cfa (unwind_ops, code, buf, AMD64_RSP, 16);
 457         // IP saved at CFA - 8
 458         mono_add_unwind_op_offset (unwind_ops, code, buf, AMD64_RIP, -8);
 459
 460         /* Pop the return address off the stack */
 461         amd64_pop_reg (code, AMD64_R11);
 462         orig_rsp_to_rbp_offset += sizeof(mgreg_t);
 463
 464         cfa_offset -= sizeof(mgreg_t);
 465         mono_add_unwind_op_def_cfa_offset (unwind_ops, code, buf, cfa_offset);
 466
 467         /*
 468          * Allocate a new stack frame
 469          */
 470         amd64_push_reg (code, AMD64_RBP);
 471         cfa_offset += sizeof(mgreg_t);
 472         mono_add_unwind_op_def_cfa_offset (unwind_ops, code, buf, cfa_offset);
 473         mono_add_unwind_op_offset (unwind_ops, code, buf, AMD64_RBP, - cfa_offset);
 474
 475         orig_rsp_to_rbp_offset -= sizeof(mgreg_t);
 476         amd64_mov_reg_reg (code, AMD64_RBP, AMD64_RSP, sizeof(mgreg_t));
 477         mono_add_unwind_op_def_cfa_reg (unwind_ops, code, buf, AMD64_RBP);
 478         amd64_alu_reg_imm (code, X86_SUB, AMD64_RSP, framesize);
 479
 480         /* Compute the trampoline address from the return address */
 481         if (aot) {
 482 #if defined(__default_codegen__)
 483                 /* 7 = length of call *<offset>(rip) */
 484                 amd64_alu_reg_imm (code, X86_SUB, AMD64_R11, 7);
 485 #elif defined(__native_client_codegen__)
 486                 amd64_alu_reg_imm (code, X86_SUB, AMD64_R11, kNaClTrampOffset);
 487 #endif
 488         } else {
 489                 /* 5 = length of amd64_call_membase () */
 490                 amd64_alu_reg_imm (code, X86_SUB, AMD64_R11, 5);
 491         }
 492         amd64_mov_membase_reg (code, AMD64_RBP, tramp_offset, AMD64_R11, sizeof(gpointer));
 493
 494         /* Save all registers */
 495         for (i = 0; i < AMD64_NREG; ++i) {
 496                 if (i == AMD64_RBP) {
 497                         /* RAX is already saved */
 498                         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RAX, AMD64_RBP, rbp_offset, sizeof(mgreg_t));
 499                         amd64_mov_membase_reg (code, AMD64_RBP, saved_regs_offset + (i * sizeof(mgreg_t)), AMD64_RAX, sizeof(mgreg_t));
 500                 } else if (i == AMD64_RIP) {
 501                         if (has_caller)
 502                                 amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R11, AMD64_RBP, 8, sizeof(gpointer));
 503                         else
 504                                 amd64_mov_reg_imm (code, AMD64_R11, 0);
 505                         amd64_mov_membase_reg (code, AMD64_RBP, saved_regs_offset + (i * sizeof(mgreg_t)), AMD64_R11, sizeof(mgreg_t));
 506                 } else if (i == AMD64_RSP) {
 507                         amd64_mov_reg_reg (code, AMD64_R11, AMD64_RSP, sizeof(mgreg_t));
 508                         amd64_alu_reg_imm (code, X86_ADD, AMD64_R11, framesize + 16);
 509                         amd64_mov_membase_reg (code, AMD64_RBP, saved_regs_offset + (i * sizeof(mgreg_t)), AMD64_R11, sizeof(mgreg_t));
 510                 } else if (i != AMD64_R11) {
 511                         amd64_mov_membase_reg (code, AMD64_RBP, saved_regs_offset + (i * sizeof(mgreg_t)), i, sizeof(mgreg_t));
 512                 } else {
 513                         /* We have to save R11 right at the start of
 514                            the trampoline code because it's used as a
 515                            scratch register */
 516                         amd64_mov_membase_reg (r11_save_code, AMD64_RSP, saved_regs_offset + orig_rsp_to_rbp_offset + (i * sizeof(mgreg_t)), i, sizeof(mgreg_t));
 517                         g_assert (r11_save_code == after_r11_save_code);
 518                 }
 519         }
 520         for (i = 0; i < 8; ++i)
 521                 amd64_movsd_membase_reg (code, AMD64_RBP, saved_fpregs_offset + (i * sizeof(mgreg_t)), i);
 522
 523         /* Check that the stack is aligned */
 524 #if defined(__default_codegen__)
 525         amd64_mov_reg_reg (code, AMD64_R11, AMD64_RSP, sizeof (mgreg_t));
 526         amd64_alu_reg_imm (code, X86_AND, AMD64_R11, 15);
 527         amd64_alu_reg_imm (code, X86_CMP, AMD64_R11, 0);
 528         br [0] = code;
 529         amd64_branch_disp (code, X86_CC_Z, 0, FALSE);
 530         if (aot) {
 531                 amd64_mov_reg_imm (code, AMD64_R11, 0);
 532                 amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R11, AMD64_R11, 0, 8);
 533         } else {
 534                 amd64_mov_reg_imm (code, MONO_AMD64_ARG_REG1, tramp_type);
 535                 amd64_mov_reg_imm (code, AMD64_R11, stack_unaligned);
 536                 amd64_call_reg (code, AMD64_R11);
 537         }
 538         mono_amd64_patch (br [0], code);
 539         //amd64_breakpoint (code);
 540 #endif
 541
 542         if (tramp_type != MONO_TRAMPOLINE_GENERIC_CLASS_INIT &&
 543                 tramp_type != MONO_TRAMPOLINE_MONITOR_ENTER &&
 544                 tramp_type != MONO_TRAMPOLINE_MONITOR_ENTER_V4 &&
 545                 tramp_type != MONO_TRAMPOLINE_MONITOR_EXIT &&
 546                 tramp_type != MONO_TRAMPOLINE_HANDLER_BLOCK_GUARD) {
 547                 /* Obtain the trampoline argument which is encoded in the instruction stream */
 548                 if (aot) {
 549                         /* Load the GOT offset */
 550                         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R11, AMD64_RBP, tramp_offset, sizeof(gpointer));
 551 #if defined(__default_codegen__)
 552                         /*
 553                          * r11 points to a call *<offset>(%rip) instruction, load the
 554                          * pc-relative offset from the instruction itself.
 555                          */
 556                         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RAX, AMD64_R11, 3, 4);
 557                         /* 7 is the length of the call, 8 is the offset to the next got slot */
 558                         amd64_alu_reg_imm_size (code, X86_ADD, AMD64_RAX, 7 + sizeof (gpointer), sizeof(gpointer));
 559 #elif defined(__native_client_codegen__)
 560                         /* The arg is hidden in a "push imm32" instruction, */
 561                         /* add one to skip the opcode.                      */
 562                         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RAX, AMD64_R11, kNaClTrampOffset+1, 4);
 563 #endif
 564                         /* Compute the address of the GOT slot */
 565                         amd64_alu_reg_reg_size (code, X86_ADD, AMD64_R11, AMD64_RAX, sizeof(gpointer));
 566                         /* Load the value */
 567                         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R11, AMD64_R11, 0, sizeof(gpointer));
 568                 } else {
 569                         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R11, AMD64_RBP, tramp_offset, sizeof(gpointer));
 570 #if defined(__default_codegen__)
 571                         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RAX, AMD64_R11, 5, 1);
 572                         amd64_widen_reg (code, AMD64_RAX, AMD64_RAX, TRUE, FALSE);
 573                         amd64_alu_reg_imm_size (code, X86_CMP, AMD64_RAX, 4, 1);
 574                         br [0] = code;
 575                         x86_branch8 (code, X86_CC_NE, 6, FALSE);
 576                         /* 32 bit immediate */
 577                         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R11, AMD64_R11, 6, 4);
 578                         br [1] = code;
 579                         x86_jump8 (code, 10);
 580                         /* 64 bit immediate */
 581                         mono_amd64_patch (br [0], code);
 582                         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R11, AMD64_R11, 6, 8);
 583                         mono_amd64_patch (br [1], code);
 584 #elif defined(__native_client_codegen__)
 585                         /* All args are 32-bit pointers in NaCl */
 586                         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R11, AMD64_R11, 6, 4);
 587 #endif
 588                 }
 589                 amd64_mov_membase_reg (code, AMD64_RBP, arg_offset, AMD64_R11, sizeof(gpointer));
 590         } else {
 591                 amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R11, AMD64_RBP, saved_regs_offset + (MONO_AMD64_ARG_REG1 * sizeof(mgreg_t)), sizeof(mgreg_t));
 592                 amd64_mov_membase_reg (code, AMD64_RBP, arg_offset, AMD64_R11, sizeof(gpointer));
 593         }
 594
 595         /* Save LMF begin */
 596
 597         /* Save ip */
 598         if (has_caller)
 599                 amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R11, AMD64_RBP, 8, sizeof(gpointer));
 600         else
 601                 amd64_mov_reg_imm (code, AMD64_R11, 0);
 602         amd64_mov_membase_reg (code, AMD64_RBP, lmf_offset + MONO_STRUCT_OFFSET (MonoLMF, rip), AMD64_R11, sizeof(mgreg_t));
 603         /* Save sp */
 604         amd64_mov_reg_reg (code, AMD64_R11, AMD64_RSP, sizeof(mgreg_t));
 605         amd64_alu_reg_imm (code, X86_ADD, AMD64_R11, framesize + 16);
 606         amd64_mov_membase_reg (code, AMD64_RBP, lmf_offset + MONO_STRUCT_OFFSET (MonoLMF, rsp), AMD64_R11, sizeof(mgreg_t));
 607         /* Save pointer to context */
 608         amd64_lea_membase (code, AMD64_R11, AMD64_RBP, ctx_offset);
 609         amd64_mov_membase_reg (code, AMD64_RBP, lmf_offset + MONO_STRUCT_OFFSET (MonoLMFTramp, ctx), AMD64_R11, sizeof(mgreg_t));
 610
 611         if (aot) {
 612                 code = mono_arch_emit_load_aotconst (buf, code, &ji, MONO_PATCH_INFO_JIT_ICALL_ADDR, "mono_get_lmf_addr");
 613         } else {
 614                 amd64_mov_reg_imm (code, AMD64_R11, mono_get_lmf_addr);
 615         }
 616         amd64_call_reg (code, AMD64_R11);
 617
 618         /* Save lmf_addr */
 619         amd64_mov_membase_reg (code, AMD64_RBP, lmf_offset + MONO_STRUCT_OFFSET (MonoLMFTramp, lmf_addr), AMD64_RAX, sizeof(gpointer));
 620         /* Save previous_lmf */
 621         /* Set the lowest bit to signal that this LMF has the ip field set */
 622         /* Set the third lowest bit to signal that this is a MonoLMFTramp structure */
 623         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R11, AMD64_RAX, 0, sizeof(gpointer));
 624         amd64_alu_reg_imm_size (code, X86_ADD, AMD64_R11, 0x5, sizeof(gpointer));
 625         amd64_mov_membase_reg (code, AMD64_RBP, lmf_offset + MONO_STRUCT_OFFSET (MonoLMF, previous_lmf), AMD64_R11, sizeof(gpointer));
 626         /* Set new lmf */
 627         amd64_lea_membase (code, AMD64_R11, AMD64_RBP, lmf_offset);
 628         amd64_mov_membase_reg (code, AMD64_RAX, 0, AMD64_R11, sizeof(gpointer));
 629
 630         /* Save LMF end */
 631
 632         /* Arg1 is the pointer to the saved registers */
 633         amd64_lea_membase (code, AMD64_ARG_REG1, AMD64_RBP, saved_regs_offset);
 634
 635         /* Arg2 is the address of the calling code */
 636         if (has_caller)
 637                 amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_ARG_REG2, AMD64_RBP, 8, sizeof(gpointer));
 638         else
 639                 amd64_mov_reg_imm (code, AMD64_ARG_REG2, 0);
 640
 641         /* Arg3 is the method/vtable ptr */
 642         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_ARG_REG3, AMD64_RBP, arg_offset, sizeof(gpointer));
 643
 644         /* Arg4 is the trampoline address */
 645         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_ARG_REG4, AMD64_RBP, tramp_offset, sizeof(gpointer));
 646
 647         if (aot) {
 648                 char *icall_name = g_strdup_printf ("trampoline_func_%d", tramp_type);
 649                 code = mono_arch_emit_load_aotconst (buf, code, &ji, MONO_PATCH_INFO_JIT_ICALL_ADDR, icall_name);
 650         } else {
 651                 tramp = (guint8*)mono_get_trampoline_func (tramp_type);
 652                 amd64_mov_reg_imm (code, AMD64_R11, tramp);
 653         }
 654         amd64_call_reg (code, AMD64_R11);
 655
 656         /* Check for thread interruption */
 657         /* This is not perf critical code so no need to check the interrupt flag */
 658         /*
 659          * Have to call the _force_ variant, since there could be a protected wrapper on the top of the stack.
 660          */
 661         amd64_mov_membase_reg (code, AMD64_RBP, res_offset, AMD64_RAX, sizeof(mgreg_t));
 662         if (aot) {
 663                 code = mono_arch_emit_load_aotconst (buf, code, &ji, MONO_PATCH_INFO_JIT_ICALL_ADDR, "mono_thread_force_interruption_checkpoint");
 664         } else {
 665                 amd64_mov_reg_imm (code, AMD64_R11, (guint8*)mono_thread_force_interruption_checkpoint);
 666         }
 667         amd64_call_reg (code, AMD64_R11);
 668
 669         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RAX, AMD64_RBP, res_offset, sizeof(mgreg_t));
 670
 671         /* Restore LMF */
 672         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RCX, AMD64_RBP, lmf_offset + MONO_STRUCT_OFFSET (MonoLMF, previous_lmf), sizeof(gpointer));
 673         amd64_alu_reg_imm_size (code, X86_SUB, AMD64_RCX, 0x5, sizeof(gpointer));
 674         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R11, AMD64_RBP, lmf_offset + MONO_STRUCT_OFFSET (MonoLMFTramp, lmf_addr), sizeof(gpointer));
 675         amd64_mov_membase_reg (code, AMD64_R11, 0, AMD64_RCX, sizeof(gpointer));
 676
 677         /*
 678          * Save rax to the stack, after the leave instruction, this will become part of
 679          * the red zone.
 680          */
 681         amd64_mov_membase_reg (code, AMD64_RBP, rax_offset, AMD64_RAX, sizeof(mgreg_t));
 682
 683         /* Restore argument registers, r10 (imt method/rgxtx)
 684            and rax (needed for direct calls to C vararg functions). */
 685         for (i = 0; i < AMD64_NREG; ++i)
 686                 if (AMD64_IS_ARGUMENT_REG (i) || i == AMD64_R10 || i == AMD64_RAX)
 687                         amd64_mov_reg_membase (code, i, AMD64_RBP, saved_regs_offset + (i * sizeof(mgreg_t)), sizeof(mgreg_t));
 688         for (i = 0; i < 8; ++i)
 689                 amd64_movsd_reg_membase (code, i, AMD64_RBP, saved_fpregs_offset + (i * sizeof(mgreg_t)));
 690
 691         /* Restore stack */
 692         amd64_leave (code);
 693
 694         if (MONO_TRAMPOLINE_TYPE_MUST_RETURN (tramp_type)) {
 695                 /* Load result */
 696                 amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RAX, AMD64_RSP, rax_offset - sizeof(mgreg_t), sizeof(mgreg_t));
 697                 amd64_ret (code);
 698         } else {
 699                 /* call the compiled method using the saved rax */
 700                 amd64_jump_membase (code, AMD64_RSP, rax_offset - sizeof(mgreg_t));
 701         }
 702
 703         g_assert ((code - buf) <= kMaxCodeSize);
 704
 705         nacl_global_codeman_validate (&buf, kMaxCodeSize, &code);
 706
 707         mono_arch_flush_icache (buf, code - buf);
 708         mono_profiler_code_buffer_new (buf, code - buf, MONO_PROFILER_CODE_BUFFER_HELPER, NULL);
 709
 710         tramp_name = mono_get_generic_trampoline_name (tramp_type);
 711         *info = mono_tramp_info_create (tramp_name, buf, code - buf, ji, unwind_ops);
 712         g_free (tramp_name);
 713
 714         return buf;
 715 }
 716
 717 gpointer
 718 mono_arch_get_nullified_class_init_trampoline (MonoTrampInfo **info)
 719 {
 720         guint8 *code, *buf;
 721         int size = NACL_SIZE (16, 32);
 722
 723         code = buf = mono_global_codeman_reserve (size);
 724         amd64_ret (code);
 725
 726         nacl_global_codeman_validate(&buf, size, &code);
 727
 728         mono_arch_flush_icache (buf, code - buf);
 729         mono_profiler_code_buffer_new (buf, code - buf, MONO_PROFILER_CODE_BUFFER_HELPER, NULL);
 730
 731         *info = mono_tramp_info_create ("nullified_class_init_trampoline", buf, code - buf, NULL, NULL);
 732
 733         return buf;
 734 }
 735
 736 gpointer
 737 mono_arch_create_specific_trampoline (gpointer arg1, MonoTrampolineType tramp_type, MonoDomain *domain, guint32 *code_len)
 738 {
 739         guint8 *code, *buf, *tramp;
 740         int size;
 741         gboolean far_addr = FALSE;
 742
 743         tramp = mono_get_trampoline_code (tramp_type);
 744
 745 #if defined(__default_codegen__)
 746         if ((((guint64)arg1) >> 32) == 0)
 747                 size = 5 + 1 + 4;
 748         else
 749                 size = 5 + 1 + 8;
 750
 751         code = buf = mono_domain_code_reserve_align (domain, size, 1);
 752
 753         if (((gint64)tramp - (gint64)code) >> 31 != 0 && ((gint64)tramp - (gint64)code) >> 31 != -1) {
 754 #ifndef MONO_ARCH_NOMAP32BIT
 755                 g_assert_not_reached ();
 756 #endif
 757                 far_addr = TRUE;
 758                 size += 16;
 759                 code = buf = mono_domain_code_reserve_align (domain, size, 1);
 760         }
 761 #elif defined(__native_client_codegen__)
 762         size = 5 + 1 + 4;
 763         /* Aligning the call site below could */
 764         /* add up to kNaClAlignment-1 bytes   */
 765         size += (kNaClAlignment-1);
 766         size = NACL_BUNDLE_ALIGN_UP (size);
 767         buf = mono_domain_code_reserve_align (domain, size, kNaClAlignment);
 768         code = buf;
 769 #endif
 770
 771         if (far_addr) {
 772                 amd64_mov_reg_imm (code, AMD64_R11, tramp);
 773                 amd64_call_reg (code, AMD64_R11);
 774         } else {
 775                 amd64_call_code (code, tramp);
 776         }
 777         /* The trampoline code will obtain the argument from the instruction stream */
 778 #if defined(__default_codegen__)
 779         if ((((guint64)arg1) >> 32) == 0) {
 780                 *code = 0x4;
 781                 *(guint32*)(code + 1) = (gint64)arg1;
 782                 code += 5;
 783         } else {
 784                 *code = 0x8;
 785                 *(guint64*)(code + 1) = (gint64)arg1;
 786                 code += 9;
 787         }
 788 #elif defined(__native_client_codegen__)
 789         /* For NaCl, all tramp args are 32-bit because they're pointers */
 790         *code = 0x68; /* push imm32 */
 791         *(guint32*)(code + 1) = (gint32)arg1;
 792         code += 5;
 793 #endif
 794
 795         g_assert ((code - buf) <= size);
 796
 797         if (code_len)
 798                 *code_len = size;
 799
 800         nacl_domain_code_validate(domain, &buf, size, &code);
 801
 802         mono_arch_flush_icache (buf, size);
 803         mono_profiler_code_buffer_new (buf, code - buf, MONO_PROFILER_CODE_BUFFER_SPECIFIC_TRAMPOLINE, mono_get_generic_trampoline_simple_name (tramp_type));
 804
 805         return buf;
 806 }
 807
 808 gpointer
 809 mono_arch_create_rgctx_lazy_fetch_trampoline (guint32 slot, MonoTrampInfo **info, gboolean aot)
 810 {
 811         guint8 *tramp;
 812         guint8 *code, *buf;
 813         guint8 **rgctx_null_jumps;
 814         int tramp_size;
 815         int depth, index;
 816         int i;
 817         gboolean mrgctx;
 818         MonoJumpInfo *ji = NULL;
 819         GSList *unwind_ops = NULL;
 820
 821         mrgctx = MONO_RGCTX_SLOT_IS_MRGCTX (slot);
 822         index = MONO_RGCTX_SLOT_INDEX (slot);
 823         if (mrgctx)
 824                 index += MONO_SIZEOF_METHOD_RUNTIME_GENERIC_CONTEXT / sizeof (gpointer);
 825         for (depth = 0; ; ++depth) {
 826                 int size = mono_class_rgctx_get_array_size (depth, mrgctx);
 827
 828                 if (index < size - 1)
 829                         break;
 830                 index -= size - 1;
 831         }
 832
 833         tramp_size = NACL_SIZE (64 + 8 * depth, 128 + 8 * depth);
 834
 835         code = buf = mono_global_codeman_reserve (tramp_size);
 836
 837         unwind_ops = mono_arch_get_cie_program ();
 838
 839         rgctx_null_jumps = g_malloc (sizeof (guint8*) * (depth + 2));
 840
 841         if (mrgctx) {
 842                 /* get mrgctx ptr */
 843                 amd64_mov_reg_reg (code, AMD64_RAX, AMD64_ARG_REG1, 8);
 844         } else {
 845                 /* load rgctx ptr from vtable */
 846                 amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RAX, AMD64_ARG_REG1, MONO_STRUCT_OFFSET (MonoVTable, runtime_generic_context), sizeof(gpointer));
 847                 /* is the rgctx ptr null? */
 848                 amd64_test_reg_reg (code, AMD64_RAX, AMD64_RAX);
 849                 /* if yes, jump to actual trampoline */
 850                 rgctx_null_jumps [0] = code;
 851                 amd64_branch8 (code, X86_CC_Z, -1, 1);
 852         }
 853
 854         for (i = 0; i < depth; ++i) {
 855                 /* load ptr to next array */
 856                 if (mrgctx && i == 0)
 857                         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RAX, AMD64_RAX, MONO_SIZEOF_METHOD_RUNTIME_GENERIC_CONTEXT, sizeof(gpointer));
 858                 else
 859                         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RAX, AMD64_RAX, 0, sizeof(gpointer));
 860                 /* is the ptr null? */
 861                 amd64_test_reg_reg (code, AMD64_RAX, AMD64_RAX);
 862                 /* if yes, jump to actual trampoline */
 863                 rgctx_null_jumps [i + 1] = code;
 864                 amd64_branch8 (code, X86_CC_Z, -1, 1);
 865         }
 866
 867         /* fetch slot */
 868         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RAX, AMD64_RAX, sizeof (gpointer) * (index + 1), sizeof(gpointer));
 869         /* is the slot null? */
 870         amd64_test_reg_reg (code, AMD64_RAX, AMD64_RAX);
 871         /* if yes, jump to actual trampoline */
 872         rgctx_null_jumps [depth + 1] = code;
 873         amd64_branch8 (code, X86_CC_Z, -1, 1);
 874         /* otherwise return */
 875         amd64_ret (code);
 876
 877         for (i = mrgctx ? 1 : 0; i <= depth + 1; ++i)
 878                 mono_amd64_patch (rgctx_null_jumps [i], code);
 879
 880         g_free (rgctx_null_jumps);
 881
 882         /* move the rgctx pointer to the VTABLE register */
 883         amd64_mov_reg_reg (code, MONO_ARCH_VTABLE_REG, AMD64_ARG_REG1, sizeof(gpointer));
 884
 885         if (aot) {
 886                 code = mono_arch_emit_load_aotconst (buf, code, &ji, MONO_PATCH_INFO_JIT_ICALL_ADDR, g_strdup_printf ("specific_trampoline_lazy_fetch_%u", slot));
 887                 amd64_jump_reg (code, AMD64_R11);
 888         } else {
 889                 tramp = mono_arch_create_specific_trampoline (GUINT_TO_POINTER (slot), MONO_TRAMPOLINE_RGCTX_LAZY_FETCH, mono_get_root_domain (), NULL);
 890
 891                 /* jump to the actual trampoline */
 892                 amd64_jump_code (code, tramp);
 893         }
 894
 895         nacl_global_codeman_validate (&buf, tramp_size, &code);
 896         mono_arch_flush_icache (buf, code - buf);
 897         mono_profiler_code_buffer_new (buf, code - buf, MONO_PROFILER_CODE_BUFFER_GENERICS_TRAMPOLINE, NULL);
 898
 899         g_assert (code - buf <= tramp_size);
 900
 901         char *name = mono_get_rgctx_fetch_trampoline_name (slot);
 902         *info = mono_tramp_info_create (name, buf, code - buf, ji, unwind_ops);
 903         g_free (name);
 904
 905         return buf;
 906 }
 907
 908 #ifdef MONO_ARCH_MONITOR_OBJECT_REG
 909
 910 gpointer
 911 mono_arch_create_monitor_enter_trampoline (MonoTrampInfo **info, gboolean is_v4, gboolean aot)
 912 {
 913         guint8 *tramp;
 914         guint8 *code, *buf;
 915         guint8 *jump_obj_null, *jump_sync_null, *jump_cmpxchg_failed, *jump_other_owner, *jump_tid, *jump_sync_thin_hash = NULL;
 916         guint8 *jump_lock_taken_true = NULL;
 917         int tramp_size;
 918         int status_offset, nest_offset;
 919         MonoJumpInfo *ji = NULL;
 920         GSList *unwind_ops = NULL;
 921         int obj_reg = MONO_AMD64_ARG_REG1;
 922         int lock_taken_reg = MONO_AMD64_ARG_REG2;
 923         int sync_reg = MONO_AMD64_ARG_REG3;
 924         int tid_reg = MONO_AMD64_ARG_REG4;
 925         int status_reg = AMD64_RAX;
 926
 927         g_assert (MONO_ARCH_MONITOR_OBJECT_REG == obj_reg);
 928 #ifdef MONO_ARCH_MONITOR_LOCK_TAKEN_REG
 929         g_assert (MONO_ARCH_MONITOR_LOCK_TAKEN_REG == lock_taken_reg);
 930 #else
 931         g_assert (!is_v4);
 932 #endif
 933
 934         mono_monitor_threads_sync_members_offset (&status_offset, &nest_offset);
 935         g_assert (MONO_THREADS_SYNC_MEMBER_SIZE (status_offset) == sizeof (guint32));
 936         g_assert (MONO_THREADS_SYNC_MEMBER_SIZE (nest_offset) == sizeof (guint32));
 937         status_offset = MONO_THREADS_SYNC_MEMBER_OFFSET (status_offset);
 938         nest_offset = MONO_THREADS_SYNC_MEMBER_OFFSET (nest_offset);
 939
 940         tramp_size = 128;
 941
 942         code = buf = mono_global_codeman_reserve (tramp_size);
 943
 944         unwind_ops = mono_arch_get_cie_program ();
 945
 946         if (!aot && mono_thread_get_tls_offset () != -1) {
 947                 /* MonoObject* obj is in obj_reg */
 948                 /* is obj null? */
 949                 amd64_test_reg_reg (code, obj_reg, obj_reg);
 950                 /* if yes, jump to actual trampoline */
 951                 jump_obj_null = code;
 952                 amd64_branch8 (code, X86_CC_Z, -1, 1);
 953
 954                 if (is_v4) {
 955                         amd64_test_membase_imm (code, lock_taken_reg, 0, 1);
 956                         /* if *lock_taken is 1, jump to actual trampoline */
 957                         jump_lock_taken_true = code;
 958                         x86_branch8 (code, X86_CC_NZ, -1, 1);
 959                 }
 960
 961                 /* load obj->synchronization to sync_reg */
 962                 amd64_mov_reg_membase (code, sync_reg, obj_reg, MONO_STRUCT_OFFSET (MonoObject, synchronisation), 8);
 963
 964                 if (mono_gc_is_moving ()) {
 965                         /*if bit zero is set it's a thin hash*/
 966                         /*FIXME use testb encoding*/
 967                         amd64_test_reg_imm (code, sync_reg, 0x01);
 968                         jump_sync_thin_hash = code;
 969                         amd64_branch8 (code, X86_CC_NE, -1, 1);
 970
 971                         /*clear bits used by the gc*/
 972                         amd64_alu_reg_imm (code, X86_AND, sync_reg, ~0x3);
 973                 }
 974
 975                 /* is synchronization null? */
 976                 amd64_test_reg_reg (code, sync_reg, sync_reg);
 977                 /* if yes, jump to actual trampoline */
 978                 jump_sync_null = code;
 979                 amd64_branch8 (code, X86_CC_Z, -1, 1);
 980
 981                 /* load MonoInternalThread* into tid_reg */
 982                 code = mono_amd64_emit_tls_get (code, tid_reg, mono_thread_get_tls_offset ());
 983                 /* load TID into tid_reg */
 984                 amd64_mov_reg_membase (code, tid_reg, tid_reg, MONO_STRUCT_OFFSET (MonoInternalThread, small_id), 4);
 985
 986                 /* is synchronization->owner free */
 987                 amd64_mov_reg_membase (code, status_reg, sync_reg, status_offset, 4);
 988                 amd64_test_reg_imm_size (code, status_reg, OWNER_MASK, 4);
 989                 /* if not, jump to next case */
 990                 jump_tid = code;
 991                 amd64_branch8 (code, X86_CC_NZ, -1, 1);
 992
 993                 /* if yes, try a compare-exchange with the TID */
 994                 g_assert (tid_reg != X86_EAX);
 995                 /* Form new status in tid_reg */
 996                 amd64_alu_reg_reg_size (code, X86_OR, tid_reg, status_reg, 4);
 997                 /* compare and exchange */
 998                 amd64_prefix (code, X86_LOCK_PREFIX);
 999                 amd64_cmpxchg_membase_reg_size (code, sync_reg, status_offset, tid_reg, 4);
1000                 /* if not successful, jump to actual trampoline */
1001                 jump_cmpxchg_failed = code;
1002                 amd64_branch8 (code, X86_CC_NZ, -1, 1);
1003                 /* if successful, return */
1004                 if (is_v4)
1005                         amd64_mov_membase_imm (code, lock_taken_reg, 0, 1, 1);
1006                 amd64_ret (code);
1007
1008                 /* next case: synchronization->owner is not null */
1009                 x86_patch (jump_tid, code);
1010                 /* is synchronization->owner == TID? */
1011                 amd64_alu_reg_imm_size (code, X86_AND, status_reg, OWNER_MASK, 4);
1012                 amd64_alu_reg_reg_size (code, X86_CMP, status_reg, tid_reg, 4);
1013                 /* if not, jump to actual trampoline */
1014                 jump_other_owner = code;
1015                 amd64_branch8 (code, X86_CC_NZ, -1, 1);
1016                 /* if yes, increment nest */
1017                 amd64_inc_membase_size (code, sync_reg, nest_offset, 4);
1018                 /* return */
1019                 if (is_v4)
1020                         amd64_mov_membase_imm (code, lock_taken_reg, 0, 1, 1);
1021                 amd64_ret (code);
1022
1023                 x86_patch (jump_obj_null, code);
1024                 if (jump_sync_thin_hash)
1025                         x86_patch (jump_sync_thin_hash, code);
1026                 x86_patch (jump_sync_null, code);
1027                 x86_patch (jump_cmpxchg_failed, code);
1028                 x86_patch (jump_other_owner, code);
1029                 if (is_v4)
1030                         x86_patch (jump_lock_taken_true, code);
1031         }
1032
1033         /* jump to the actual trampoline */
1034         if (MONO_AMD64_ARG_REG1 != obj_reg)
1035                 amd64_mov_reg_reg (code, MONO_AMD64_ARG_REG1, obj_reg, sizeof (mgreg_t));
1036
1037         if (aot) {
1038                 if (is_v4)
1039                         code = mono_arch_emit_load_aotconst (buf, code, &ji, MONO_PATCH_INFO_JIT_ICALL_ADDR, "specific_trampoline_monitor_enter_v4");
1040                 else
1041                         code = mono_arch_emit_load_aotconst (buf, code, &ji, MONO_PATCH_INFO_JIT_ICALL_ADDR, "specific_trampoline_monitor_enter");
1042                 amd64_jump_reg (code, AMD64_R11);
1043         } else {
1044                 if (is_v4)
1045                         tramp = mono_arch_create_specific_trampoline (NULL, MONO_TRAMPOLINE_MONITOR_ENTER_V4, mono_get_root_domain (), NULL);
1046                 else
1047                         tramp = mono_arch_create_specific_trampoline (NULL, MONO_TRAMPOLINE_MONITOR_ENTER, mono_get_root_domain (), NULL);
1048
1049                 /* jump to the actual trampoline */
1050                 amd64_jump_code (code, tramp);
1051         }
1052
1053         nacl_global_codeman_validate (&buf, tramp_size, &code);
1054
1055         mono_arch_flush_icache (code, code - buf);
1056         mono_profiler_code_buffer_new (buf, code - buf, MONO_PROFILER_CODE_BUFFER_MONITOR, NULL);
1057         g_assert (code - buf <= tramp_size);
1058
1059         if (is_v4)
1060                 *info = mono_tramp_info_create ("monitor_enter_v4_trampoline", buf, code - buf, ji, unwind_ops);
1061         else
1062                 *info = mono_tramp_info_create ("monitor_enter_trampoline", buf, code - buf, ji, unwind_ops);
1063
1064         return buf;
1065 }
1066
1067 gpointer
1068 mono_arch_create_monitor_exit_trampoline (MonoTrampInfo **info, gboolean aot)
1069 {
1070         guint8 *tramp;
1071         guint8 *code, *buf;
1072         guint8 *jump_obj_null, *jump_have_waiters, *jump_sync_null, *jump_not_owned, *jump_cmpxchg_failed;
1073         guint8 *jump_next, *jump_sync_thin_hash = NULL;
1074         int tramp_size;
1075         int status_offset, nest_offset;
1076         MonoJumpInfo *ji = NULL;
1077         GSList *unwind_ops = NULL;
1078         int obj_reg = MONO_AMD64_ARG_REG1;
1079         int sync_reg = MONO_AMD64_ARG_REG2;
1080         int status_reg = MONO_AMD64_ARG_REG3;
1081
1082         g_assert (obj_reg == MONO_ARCH_MONITOR_OBJECT_REG);
1083
1084         mono_monitor_threads_sync_members_offset (&status_offset, &nest_offset);
1085         g_assert (MONO_THREADS_SYNC_MEMBER_SIZE (status_offset) == sizeof (guint32));
1086         g_assert (MONO_THREADS_SYNC_MEMBER_SIZE (nest_offset) == sizeof (guint32));
1087         status_offset = MONO_THREADS_SYNC_MEMBER_OFFSET (status_offset);
1088         nest_offset = MONO_THREADS_SYNC_MEMBER_OFFSET (nest_offset);
1089
1090         tramp_size = 112;
1091
1092         code = buf = mono_global_codeman_reserve (tramp_size);
1093
1094         unwind_ops = mono_arch_get_cie_program ();
1095
1096         if (!aot && mono_thread_get_tls_offset () != -1) {
1097                 /* MonoObject* obj is in obj_reg */
1098                 /* is obj null? */
1099                 amd64_test_reg_reg (code, obj_reg, obj_reg);
1100                 /* if yes, jump to actual trampoline */
1101                 jump_obj_null = code;
1102                 amd64_branch8 (code, X86_CC_Z, -1, 1);
1103
1104                 /* load obj->synchronization to RCX */
1105                 amd64_mov_reg_membase (code, sync_reg, obj_reg, MONO_STRUCT_OFFSET (MonoObject, synchronisation), 8);
1106
1107                 if (mono_gc_is_moving ()) {
1108                         /*if bit zero is set it's a thin hash*/
1109                         /*FIXME use testb encoding*/
1110                         amd64_test_reg_imm (code, sync_reg, 0x01);
1111                         jump_sync_thin_hash = code;
1112                         amd64_branch8 (code, X86_CC_NE, -1, 1);
1113
1114                         /*clear bits used by the gc*/
1115                         amd64_alu_reg_imm (code, X86_AND, sync_reg, ~0x3);
1116                 }
1117
1118                 /* is synchronization null? */
1119                 amd64_test_reg_reg (code, sync_reg, sync_reg);
1120                 /* if yes, jump to actual trampoline */
1121                 jump_sync_null = code;
1122                 amd64_branch8 (code, X86_CC_Z, -1, 1);
1123
1124                 /* next case: synchronization is not null */
1125                 /* load MonoInternalThread* into RAX */
1126                 code = mono_amd64_emit_tls_get (code, AMD64_RAX, mono_thread_get_tls_offset ());
1127                 /* load TID into RAX */
1128                 amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RAX, AMD64_RAX, MONO_STRUCT_OFFSET (MonoInternalThread, small_id), 4);
1129                 /* is synchronization->owner == TID */
1130                 amd64_mov_reg_membase (code, status_reg, sync_reg, status_offset, 4);
1131                 amd64_alu_reg_reg_size (code, X86_XOR, AMD64_RAX, status_reg, 4);
1132                 amd64_test_reg_imm_size (code, AMD64_RAX, OWNER_MASK, 4);
1133
1134                 /* if no, jump to actual trampoline */
1135                 jump_not_owned = code;
1136                 amd64_branch8 (code, X86_CC_NZ, -1, 1);
1137
1138                 /* next case: synchronization->owner == TID */
1139                 /* is synchronization->nest == 1 */
1140                 amd64_alu_membase_imm_size (code, X86_CMP, sync_reg, nest_offset, 1, 4);
1141                 /* if not, jump to next case */
1142                 jump_next = code;
1143                 amd64_branch8 (code, X86_CC_NZ, -1, 1);
1144                 /* if yes, is synchronization->entry_count greater than zero */
1145                 amd64_test_reg_imm_size (code, status_reg, ENTRY_COUNT_WAITERS, 4);
1146                 /* if not, jump to actual trampoline */
1147                 jump_have_waiters = code;
1148                 amd64_branch8 (code, X86_CC_NZ, -1 , 1);
1149                 /* if yes, try to set synchronization->owner to null and return */
1150                 g_assert (status_reg != AMD64_RAX);
1151                 /* old status in RAX */
1152                 amd64_mov_reg_reg (code, AMD64_RAX, status_reg, 4);
1153                 /* form new status */
1154                 amd64_alu_reg_imm_size (code, X86_AND, status_reg, ENTRY_COUNT_MASK, 4);
1155                 /* compare and exchange */
1156                 amd64_prefix (code, X86_LOCK_PREFIX);
1157                 amd64_cmpxchg_membase_reg_size (code, sync_reg, status_offset, status_reg, 4);
1158                 /* if not successful, jump to actual trampoline */
1159                 jump_cmpxchg_failed = code;
1160                 amd64_branch8 (code, X86_CC_NZ, -1, 1);
1161                 amd64_ret (code);
1162
1163                 /* next case: synchronization->nest is not 1 */
1164                 x86_patch (jump_next, code);
1165                 /* decrease synchronization->nest and return */
1166                 amd64_dec_membase_size (code, sync_reg, nest_offset, 4);
1167                 amd64_ret (code);
1168
1169                 if (jump_sync_thin_hash)
1170                         x86_patch (jump_sync_thin_hash, code);
1171                 x86_patch (jump_obj_null, code);
1172                 x86_patch (jump_have_waiters, code);
1173                 x86_patch (jump_not_owned, code);
1174                 x86_patch (jump_cmpxchg_failed, code);
1175                 x86_patch (jump_sync_null, code);
1176         }
1177
1178         /* jump to the actual trampoline */
1179         if (MONO_AMD64_ARG_REG1 != obj_reg)
1180                 amd64_mov_reg_reg (code, MONO_AMD64_ARG_REG1, obj_reg, sizeof (mgreg_t));
1181
1182         if (aot) {
1183                 code = mono_arch_emit_load_aotconst (buf, code, &ji, MONO_PATCH_INFO_JIT_ICALL_ADDR, "specific_trampoline_monitor_exit");
1184                 amd64_jump_reg (code, AMD64_R11);
1185         } else {
1186                 tramp = mono_arch_create_specific_trampoline (NULL, MONO_TRAMPOLINE_MONITOR_EXIT, mono_get_root_domain (), NULL);
1187                 amd64_jump_code (code, tramp);
1188         }
1189
1190         nacl_global_codeman_validate (&buf, tramp_size, &code);
1191
1192         mono_arch_flush_icache (code, code - buf);
1193         mono_profiler_code_buffer_new (buf, code - buf, MONO_PROFILER_CODE_BUFFER_MONITOR, NULL);
1194         g_assert (code - buf <= tramp_size);
1195
1196         *info = mono_tramp_info_create ("monitor_exit_trampoline", buf, code - buf, ji, unwind_ops);
1197
1198         return buf;
1199 }
1200
1201 #else
1202
1203 gpointer
1204 mono_arch_create_monitor_enter_trampoline (MonoTrampInfo **info, gboolean is_v4, gboolean aot)
1205 {
1206         g_assert_not_reached ();
1207         return NULL;
1208 }
1209
1210 gpointer
1211 mono_arch_create_monitor_exit_trampoline (MonoTrampInfo **info, gboolean aot)
1212 {
1213         g_assert_not_reached ();
1214         return NULL;
1215 }
1216
1217 #endif
1218
1219 void
1220 mono_arch_invalidate_method (MonoJitInfo *ji, void *func, gpointer func_arg)
1221 {
1222         /* FIXME: This is not thread safe */
1223         guint8 *code = ji->code_start;
1224
1225         amd64_mov_reg_imm (code, AMD64_ARG_REG1, func_arg);
1226         amd64_mov_reg_imm (code, AMD64_R11, func);
1227
1228         x86_push_imm (code, (guint64)func_arg);
1229         amd64_call_reg (code, AMD64_R11);
1230 }
1231
1232
1233 static void
1234 handler_block_trampoline_helper (gpointer *ptr)
1235 {
1236         MonoJitTlsData *jit_tls = mono_native_tls_get_value (mono_jit_tls_id);
1237         *ptr = jit_tls->handler_block_return_address;
1238 }
1239
1240 gpointer
1241 mono_arch_create_handler_block_trampoline (MonoTrampInfo **info, gboolean aot)
1242 {
1243         guint8 *tramp = mono_get_trampoline_code (MONO_TRAMPOLINE_HANDLER_BLOCK_GUARD);
1244         guint8 *code, *buf;
1245         int tramp_size = 64;
1246         MonoJumpInfo *ji = NULL;
1247         GSList *unwind_ops = NULL;
1248
1249         g_assert (!aot);
1250
1251         code = buf = mono_global_codeman_reserve (tramp_size);
1252
1253         /*
1254         This trampoline restore the call chain of the handler block then jumps into the code that deals with it.
1255         */
1256         if (mono_get_jit_tls_offset () != -1) {
1257                 code = mono_amd64_emit_tls_get (code, MONO_AMD64_ARG_REG1, mono_get_jit_tls_offset ());
1258                 amd64_mov_reg_membase (code, MONO_AMD64_ARG_REG1, MONO_AMD64_ARG_REG1, MONO_STRUCT_OFFSET (MonoJitTlsData, handler_block_return_address), 8);
1259                 /* Simulate a call */
1260                 amd64_push_reg (code, AMD64_RAX);
1261                 amd64_jump_code (code, tramp);
1262         } else {
1263                 /*Slow path uses a c helper*/
1264                 amd64_mov_reg_reg (code, MONO_AMD64_ARG_REG1, AMD64_RSP, 8);
1265                 amd64_mov_reg_imm (code, AMD64_RAX, tramp);
1266                 amd64_push_reg (code, AMD64_RAX);
1267                 amd64_push_reg (code, AMD64_RAX);
1268                 amd64_jump_code (code, handler_block_trampoline_helper);
1269         }
1270
1271         mono_arch_flush_icache (buf, code - buf);
1272         mono_profiler_code_buffer_new (buf, code - buf, MONO_PROFILER_CODE_BUFFER_HELPER, NULL);
1273         g_assert (code - buf <= tramp_size);
1274
1275         *info = mono_tramp_info_create ("handler_block_trampoline", buf, code - buf, ji, unwind_ops);
1276
1277         return buf;
1278 }
1279
1280 /*
1281  * mono_arch_get_call_target:
1282  *
1283  *   Return the address called by the code before CODE if exists.
1284  */
1285 guint8*
1286 mono_arch_get_call_target (guint8 *code)
1287 {
1288         if (code [-5] == 0xe8) {
1289                 gint32 disp = *(gint32*)(code - 4);
1290                 guint8 *target = code + disp;
1291
1292                 return target;
1293         } else {
1294                 return NULL;
1295         }
1296 }
1297
1298 /*
1299  * mono_arch_get_plt_info_offset:
1300  *
1301  *   Return the PLT info offset belonging to the plt entry PLT_ENTRY.
1302  */
1303 guint32
1304 mono_arch_get_plt_info_offset (guint8 *plt_entry, mgreg_t *regs, guint8 *code)
1305 {
1306 #if defined(__native_client__) || defined(__native_client_codegen__)
1307         /* 18 = 3 (mov opcode) + 4 (disp) + 10 (nacljmp) + 1 (push opcode) */
1308         /* See aot-compiler.c arch_emit_plt_entry for details.             */
1309         return *(guint32*)(plt_entry + 18);
1310 #else
1311         return *(guint32*)(plt_entry + 6);
1312 #endif
1313 }
1314
1315 /*
1316  * mono_arch_create_sdb_trampoline:
1317  *
1318  *   Return a trampoline which captures the current context, passes it to
1319  * debugger_agent_single_step_from_context ()/debugger_agent_breakpoint_from_context (),
1320  * then restores the (potentially changed) context.
1321  */
1322 guint8*
1323 mono_arch_create_sdb_trampoline (gboolean single_step, MonoTrampInfo **info, gboolean aot)
1324 {
1325         int tramp_size = 256;
1326         int i, framesize, ctx_offset, cfa_offset, gregs_offset;
1327         guint8 *code, *buf;
1328         GSList *unwind_ops = NULL;
1329         MonoJumpInfo *ji = NULL;
1330
1331         code = buf = mono_global_codeman_reserve (tramp_size);
1332
1333         framesize = sizeof (MonoContext);
1334         framesize = ALIGN_TO (framesize, MONO_ARCH_FRAME_ALIGNMENT);
1335
1336         // CFA = sp + 8
1337         cfa_offset = 8;
1338         mono_add_unwind_op_def_cfa (unwind_ops, code, buf, AMD64_RSP, 8);
1339         // IP saved at CFA - 8
1340         mono_add_unwind_op_offset (unwind_ops, code, buf, AMD64_RIP, -cfa_offset);
1341
1342         amd64_push_reg (code, AMD64_RBP);
1343         cfa_offset += sizeof(mgreg_t);
1344         mono_add_unwind_op_def_cfa_offset (unwind_ops, code, buf, cfa_offset);
1345         mono_add_unwind_op_offset (unwind_ops, code, buf, AMD64_RBP, - cfa_offset);
1346
1347         amd64_mov_reg_reg (code, AMD64_RBP, AMD64_RSP, sizeof(mgreg_t));
1348         mono_add_unwind_op_def_cfa_reg (unwind_ops, code, buf, AMD64_RBP);
1349         amd64_alu_reg_imm (code, X86_SUB, AMD64_RSP, framesize);
1350
1351         ctx_offset = 0;
1352         gregs_offset = ctx_offset + MONO_STRUCT_OFFSET (MonoContext, gregs);
1353
1354         /* Initialize a MonoContext structure on the stack */
1355         for (i = 0; i < AMD64_NREG; ++i) {
1356                 if (i != AMD64_RIP && i != AMD64_RSP && i != AMD64_RBP)
1357                         amd64_mov_membase_reg (code, AMD64_RSP, gregs_offset + (i * sizeof (mgreg_t)), i, sizeof (mgreg_t));
1358         }
1359         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R11, AMD64_RBP, 0, sizeof (mgreg_t));
1360         amd64_mov_membase_reg (code, AMD64_RSP, gregs_offset + (AMD64_RBP * sizeof (mgreg_t)), AMD64_R11, sizeof (mgreg_t));
1361         amd64_lea_membase (code, AMD64_R11, AMD64_RBP, 2 * sizeof (mgreg_t));
1362         amd64_mov_membase_reg (code, AMD64_RSP, gregs_offset + (AMD64_RSP * sizeof (mgreg_t)), AMD64_R11, sizeof (mgreg_t));
1363         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R11, AMD64_RBP, sizeof (mgreg_t), sizeof (mgreg_t));
1364         amd64_mov_membase_reg (code, AMD64_RSP, gregs_offset + (AMD64_RIP * sizeof (mgreg_t)), AMD64_R11, sizeof (mgreg_t));
1365
1366         /* Call the single step/breakpoint function in sdb */
1367         amd64_lea_membase (code, AMD64_ARG_REG1, AMD64_RSP, ctx_offset);
1368
1369         if (aot) {
1370                 if (single_step)
1371                         code = mono_arch_emit_load_aotconst (buf, code, &ji, MONO_PATCH_INFO_JIT_ICALL_ADDR, "debugger_agent_single_step_from_context");
1372                 else
1373                         code = mono_arch_emit_load_aotconst (buf, code, &ji, MONO_PATCH_INFO_JIT_ICALL_ADDR, "debugger_agent_breakpoint_from_context");
1374                 amd64_call_reg (code, AMD64_R11);
1375         } else {
1376                 if (single_step)
1377                         amd64_call_code (code, debugger_agent_single_step_from_context);
1378                 else
1379                         amd64_call_code (code, debugger_agent_breakpoint_from_context);
1380         }
1381
1382         /* Restore registers from ctx */
1383         for (i = 0; i < AMD64_NREG; ++i) {
1384                 if (i != AMD64_RIP && i != AMD64_RSP && i != AMD64_RBP)
1385                         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RSP, i, gregs_offset + (i * sizeof (mgreg_t)), sizeof (mgreg_t));
1386         }
1387         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R11, AMD64_RSP, gregs_offset + (AMD64_RBP * sizeof (mgreg_t)), sizeof (mgreg_t));
1388         amd64_mov_membase_reg (code, AMD64_RBP, 0, AMD64_R11, sizeof (mgreg_t));
1389         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R11, AMD64_RSP, gregs_offset + (AMD64_RIP * sizeof (mgreg_t)), sizeof (mgreg_t));
1390         amd64_mov_membase_reg (code, AMD64_RBP, sizeof (mgreg_t), AMD64_R11, sizeof (mgreg_t));
1391
1392         amd64_leave (code);
1393         amd64_ret (code);
1394
1395         mono_arch_flush_icache (code, code - buf);
1396         g_assert (code - buf <= tramp_size);
1397
1398         const char *tramp_name = single_step ? "sdb_single_step_trampoline" : "sdb_breakpoint_trampoline";
1399         *info = mono_tramp_info_create (tramp_name, buf, code - buf, ji, unwind_ops);
1400
1401         return buf;
1402 }