[reflection] Fix MethodInfo.GetBaseDefinition() for open constructed base types.
[mono.git] / 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/profiler-private.h>
22 #include <mono/metadata/gc-internals.h>
23 #include <mono/arch/amd64/amd64-codegen.h>
24
25 #include <mono/utils/memcheck.h>
26
27 #include "mini.h"
28 #include "mini-amd64.h"
29 #include "debugger-agent.h"
30
31 #if defined(__native_client_codegen__) && defined(__native_client__)
32 #include <malloc.h>
33 #include <nacl/nacl_dyncode.h>
34 #endif
35
36 #define ALIGN_TO(val,align) ((((guint64)val) + ((align) - 1)) & ~((align) - 1))
37
38 #define IS_REX(inst) (((inst) >= 0x40) && ((inst) <= 0x4f))
39
40 /*
41  * mono_arch_get_unbox_trampoline:
42  * @m: method pointer
43  * @addr: pointer to native code for @m
44  *
45  * when value type methods are called through the vtable we need to unbox the
46  * this argument. This method returns a pointer to a trampoline which does
47  * unboxing before calling the method
48  */
49 gpointer
50 mono_arch_get_unbox_trampoline (MonoMethod *m, gpointer addr)
51 {
52         guint8 *code, *start;
53         GSList *unwind_ops;
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         unwind_ops = mono_arch_get_cie_program ();
63
64         amd64_alu_reg_imm (code, X86_ADD, this_reg, sizeof (MonoObject));
65         /* FIXME: Optimize this */
66         amd64_mov_reg_imm (code, AMD64_RAX, addr);
67         amd64_jump_reg (code, AMD64_RAX);
68         g_assert ((code - start) < size);
69
70         nacl_domain_code_validate (domain, &start, size, &code);
71
72         mono_arch_flush_icache (start, code - start);
73         mono_profiler_code_buffer_new (start, code - start, MONO_PROFILER_CODE_BUFFER_UNBOX_TRAMPOLINE, m);
74
75         mono_tramp_info_register (mono_tramp_info_create (NULL, start, code - start, NULL, unwind_ops), domain);
76
77         return start;
78 }
79
80 /*
81  * mono_arch_get_static_rgctx_trampoline:
82  *
83  *   Create a trampoline which sets RGCTX_REG to MRGCTX, then jumps to ADDR.
84  */
85 gpointer
86 mono_arch_get_static_rgctx_trampoline (MonoMethod *m, MonoMethodRuntimeGenericContext *mrgctx, gpointer addr)
87 {
88         guint8 *code, *start;
89         GSList *unwind_ops;
90         int buf_len;
91
92         MonoDomain *domain = mono_domain_get ();
93
94 #ifdef MONO_ARCH_NOMAP32BIT
95         buf_len = 32;
96 #else
97         /* AOTed code could still have a non-32 bit address */
98         if ((((guint64)addr) >> 32) == 0)
99                 buf_len = NACL_SIZE (16, 32);
100         else
101                 buf_len = NACL_SIZE (30, 32);
102 #endif
103
104         start = code = mono_domain_code_reserve (domain, buf_len);
105
106         unwind_ops = mono_arch_get_cie_program ();
107
108         amd64_mov_reg_imm (code, MONO_ARCH_RGCTX_REG, mrgctx);
109         amd64_jump_code (code, addr);
110         g_assert ((code - start) < buf_len);
111
112         nacl_domain_code_validate (domain, &start, buf_len, &code);
113         mono_arch_flush_icache (start, code - start);
114         mono_profiler_code_buffer_new (start, code - start, MONO_PROFILER_CODE_BUFFER_GENERICS_TRAMPOLINE, NULL);
115
116         mono_tramp_info_register (mono_tramp_info_create (NULL, start, code - start, NULL, unwind_ops), domain);
117
118         return start;
119 }
120
121 #ifdef _WIN64
122 // Workaround lack of Valgrind support for 64-bit Windows
123 #define VALGRIND_DISCARD_TRANSLATIONS(...)
124 #endif
125
126 /*
127  * mono_arch_patch_callsite:
128  *
129  *   Patch the callsite whose address is given by ORIG_CODE so it calls ADDR. ORIG_CODE
130  * points to the pc right after the call.
131  */
132 void
133 mono_arch_patch_callsite (guint8 *method_start, guint8 *orig_code, guint8 *addr)
134 {
135 #if defined(__default_codegen__)
136         guint8 *code;
137         guint8 buf [16];
138         gboolean can_write = mono_breakpoint_clean_code (method_start, orig_code, 14, buf, sizeof (buf));
139
140         code = buf + 14;
141
142         /* mov 64-bit imm into r11 (followed by call reg?)  or direct call*/
143         if (((code [-13] == 0x49) && (code [-12] == 0xbb)) || (code [-5] == 0xe8)) {
144                 if (code [-5] != 0xe8) {
145                         if (can_write) {
146                                 InterlockedExchangePointer ((gpointer*)(orig_code - 11), addr);
147                                 VALGRIND_DISCARD_TRANSLATIONS (orig_code - 11, sizeof (gpointer));
148                         }
149                 } else {
150                         gboolean disp_32bit = ((((gint64)addr - (gint64)orig_code)) < (1 << 30)) && ((((gint64)addr - (gint64)orig_code)) > -(1 << 30));
151
152                         if ((((guint64)(addr)) >> 32) != 0 && !disp_32bit) {
153                                 /* 
154                                  * This might happen with LLVM or when calling AOTed code. Create a thunk.
155                                  */
156                                 guint8 *thunk_start, *thunk_code;
157
158                                 thunk_start = thunk_code = mono_domain_code_reserve (mono_domain_get (), 32);
159                                 amd64_jump_membase (thunk_code, AMD64_RIP, 0);
160                                 *(guint64*)thunk_code = (guint64)addr;
161                                 addr = thunk_start;
162                                 g_assert ((((guint64)(addr)) >> 32) == 0);
163                                 mono_arch_flush_icache (thunk_start, thunk_code - thunk_start);
164                                 mono_profiler_code_buffer_new (thunk_start, thunk_code - thunk_start, MONO_PROFILER_CODE_BUFFER_HELPER, NULL);
165                         }
166                         if (can_write) {
167                                 InterlockedExchange ((gint32*)(orig_code - 4), ((gint64)addr - (gint64)orig_code));
168                                 VALGRIND_DISCARD_TRANSLATIONS (orig_code - 5, 4);
169                         }
170                 }
171         }
172         else if ((code [-7] == 0x41) && (code [-6] == 0xff) && (code [-5] == 0x15)) {
173                 /* call *<OFFSET>(%rip) */
174                 gpointer *got_entry = (gpointer*)((guint8*)orig_code + (*(guint32*)(orig_code - 4)));
175                 if (can_write) {
176                         InterlockedExchangePointer (got_entry, addr);
177                         VALGRIND_DISCARD_TRANSLATIONS (orig_code - 5, sizeof (gpointer));
178                 }
179         }
180 #elif defined(__native_client__)
181         /* These are essentially the same 2 cases as above, modified for NaCl*/
182
183         /* Target must be bundle-aligned */
184         g_assert (((guint32)addr & kNaClAlignmentMask) == 0);
185         /* Return target must be bundle-aligned */
186         g_assert (((guint32)orig_code & kNaClAlignmentMask) == 0);
187
188         if (orig_code[-5] == 0xe8) {
189                 /* Direct call */
190                 int ret;
191                 gint32 offset = (gint32)addr - (gint32)orig_code;
192                 guint8 buf[sizeof(gint32)];
193                 *((gint32*)(buf)) = offset;
194                 ret = nacl_dyncode_modify (orig_code - sizeof(gint32), buf, sizeof(gint32));
195                 g_assert (ret == 0);
196         }
197
198         else if (is_nacl_call_reg_sequence (orig_code - 10) && orig_code[-16] == 0x41 && orig_code[-15] == 0xbb) {
199                 int ret;
200                 guint8 buf[sizeof(gint32)];
201                 *((gint32 *)(buf)) = addr;
202                 /* orig_code[-14] is the start of the immediate. */
203                 ret = nacl_dyncode_modify (orig_code - 14, buf, sizeof(gint32));
204                 g_assert (ret == 0);
205         }
206         else {
207                 g_assert_not_reached ();
208         }
209
210         return;
211 #endif
212 }
213
214 guint8*
215 mono_arch_create_llvm_native_thunk (MonoDomain *domain, guint8 *addr)
216 {
217         /*
218          * The caller is LLVM code and the call displacement might exceed 32 bits. We can't determine the caller address, so
219          * we add a thunk every time.
220          * Since the caller is also allocated using the domain code manager, hopefully the displacement will fit into 32 bits.
221          * FIXME: Avoid this if possible if !MONO_ARCH_NOMAP32BIT and ADDR is 32 bits.
222          */
223         guint8 *thunk_start, *thunk_code;
224
225         thunk_start = thunk_code = mono_domain_code_reserve (mono_domain_get (), 32);
226         amd64_jump_membase (thunk_code, AMD64_RIP, 0);
227         *(guint64*)thunk_code = (guint64)addr;
228         addr = thunk_start;
229         mono_arch_flush_icache (thunk_start, thunk_code - thunk_start);
230         mono_profiler_code_buffer_new (thunk_start, thunk_code - thunk_start, MONO_PROFILER_CODE_BUFFER_HELPER, NULL);
231         return addr;
232 }
233
234 void
235 mono_arch_patch_plt_entry (guint8 *code, gpointer *got, mgreg_t *regs, guint8 *addr)
236 {
237         gint32 disp;
238         gpointer *plt_jump_table_entry;
239
240 #if defined(__default_codegen__)
241         /* A PLT entry: jmp *<DISP>(%rip) */
242         g_assert (code [0] == 0xff);
243         g_assert (code [1] == 0x25);
244
245         disp = *(gint32*)(code + 2);
246
247         plt_jump_table_entry = (gpointer*)(code + 6 + disp);
248 #elif defined(__native_client_codegen__)
249         /* A PLT entry:            */
250         /* mov <DISP>(%rip), %r11d */
251         /* nacljmp *%r11           */
252
253         /* Verify the 'mov' */
254         g_assert (code [0] == 0x45);
255         g_assert (code [1] == 0x8b);
256         g_assert (code [2] == 0x1d);
257
258         disp = *(gint32*)(code + 3);
259
260         /* 7 = 3 (mov opcode) + 4 (disp) */
261         /* This needs to resolve to the target of the RIP-relative offset */
262         plt_jump_table_entry = (gpointer*)(code + 7 + disp);
263
264 #endif /* __native_client_codegen__ */
265
266         InterlockedExchangePointer (plt_jump_table_entry, addr);
267 }
268
269 static void
270 stack_unaligned (MonoTrampolineType tramp_type)
271 {
272         printf ("%d\n", tramp_type);
273         g_assert_not_reached ();
274 }
275
276 guchar*
277 mono_arch_create_generic_trampoline (MonoTrampolineType tramp_type, MonoTrampInfo **info, gboolean aot)
278 {
279         char *tramp_name;
280         guint8 *buf, *code, *tramp, *br [2], *r11_save_code, *after_r11_save_code;
281         int i, lmf_offset, offset, res_offset, arg_offset, rax_offset, tramp_offset, ctx_offset, saved_regs_offset;
282         int r11_save_offset, saved_fpregs_offset, rbp_offset, framesize, orig_rsp_to_rbp_offset, cfa_offset;
283         gboolean has_caller;
284         GSList *unwind_ops = NULL;
285         MonoJumpInfo *ji = NULL;
286         const guint kMaxCodeSize = NACL_SIZE (600, 600*2);
287
288 #if defined(__native_client_codegen__)
289         const guint kNaClTrampOffset = 17;
290 #endif
291
292         if (tramp_type == MONO_TRAMPOLINE_JUMP || tramp_type == MONO_TRAMPOLINE_HANDLER_BLOCK_GUARD)
293                 has_caller = FALSE;
294         else
295                 has_caller = TRUE;
296
297         code = buf = mono_global_codeman_reserve (kMaxCodeSize);
298
299         /* Compute stack frame size and offsets */
300         offset = 0;
301         rbp_offset = -offset;
302
303         offset += sizeof(mgreg_t);
304         rax_offset = -offset;
305
306         offset += sizeof(mgreg_t);
307         r11_save_offset = -offset;
308
309         offset += sizeof(mgreg_t);
310         tramp_offset = -offset;
311
312         offset += sizeof(gpointer);
313         arg_offset = -offset;
314
315         offset += sizeof(mgreg_t);
316         res_offset = -offset;
317
318         offset += sizeof (MonoContext);
319         ctx_offset = -offset;
320         saved_regs_offset = ctx_offset + MONO_STRUCT_OFFSET (MonoContext, gregs);
321         saved_fpregs_offset = ctx_offset + MONO_STRUCT_OFFSET (MonoContext, fregs);
322
323         offset += sizeof (MonoLMFTramp);
324         lmf_offset = -offset;
325
326 #ifdef TARGET_WIN32
327         /* Reserve space where the callee can save the argument registers */
328         offset += 4 * sizeof (mgreg_t);
329 #endif
330
331         framesize = ALIGN_TO (offset, MONO_ARCH_FRAME_ALIGNMENT);
332
333         // CFA = sp + 16 (the trampoline address is on the stack)
334         cfa_offset = 16;
335         mono_add_unwind_op_def_cfa (unwind_ops, code, buf, AMD64_RSP, 16);
336         // IP saved at CFA - 8
337         mono_add_unwind_op_offset (unwind_ops, code, buf, AMD64_RIP, -8);
338
339         orig_rsp_to_rbp_offset = 0;
340         r11_save_code = code;
341         /* Reserve space for the mov_membase_reg to save R11 */
342         code += 5;
343         after_r11_save_code = code;
344
345         /* Pop the return address off the stack */
346         amd64_pop_reg (code, AMD64_R11);
347         orig_rsp_to_rbp_offset += sizeof(mgreg_t);
348
349         cfa_offset -= sizeof(mgreg_t);
350         mono_add_unwind_op_def_cfa_offset (unwind_ops, code, buf, cfa_offset);
351
352         /* 
353          * Allocate a new stack frame
354          */
355         amd64_push_reg (code, AMD64_RBP);
356         cfa_offset += sizeof(mgreg_t);
357         mono_add_unwind_op_def_cfa_offset (unwind_ops, code, buf, cfa_offset);
358         mono_add_unwind_op_offset (unwind_ops, code, buf, AMD64_RBP, - cfa_offset);
359
360         orig_rsp_to_rbp_offset -= sizeof(mgreg_t);
361         amd64_mov_reg_reg (code, AMD64_RBP, AMD64_RSP, sizeof(mgreg_t));
362         mono_add_unwind_op_def_cfa_reg (unwind_ops, code, buf, AMD64_RBP);
363         amd64_alu_reg_imm (code, X86_SUB, AMD64_RSP, framesize);
364
365         /* Compute the trampoline address from the return address */
366         if (aot) {
367 #if defined(__default_codegen__)
368                 /* 7 = length of call *<offset>(rip) */
369                 amd64_alu_reg_imm (code, X86_SUB, AMD64_R11, 7);
370 #elif defined(__native_client_codegen__)
371                 amd64_alu_reg_imm (code, X86_SUB, AMD64_R11, kNaClTrampOffset);
372 #endif
373         } else {
374                 /* 5 = length of amd64_call_membase () */
375                 amd64_alu_reg_imm (code, X86_SUB, AMD64_R11, 5);
376         }
377         amd64_mov_membase_reg (code, AMD64_RBP, tramp_offset, AMD64_R11, sizeof(gpointer));
378
379         /* Save all registers */
380         for (i = 0; i < AMD64_NREG; ++i) {
381                 if (i == AMD64_RBP) {
382                         /* RAX is already saved */
383                         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RAX, AMD64_RBP, rbp_offset, sizeof(mgreg_t));
384                         amd64_mov_membase_reg (code, AMD64_RBP, saved_regs_offset + (i * sizeof(mgreg_t)), AMD64_RAX, sizeof(mgreg_t));
385                 } else if (i == AMD64_RIP) {
386                         if (has_caller)
387                                 amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R11, AMD64_RBP, 8, sizeof(gpointer));
388                         else
389                                 amd64_mov_reg_imm (code, AMD64_R11, 0);
390                         amd64_mov_membase_reg (code, AMD64_RBP, saved_regs_offset + (i * sizeof(mgreg_t)), AMD64_R11, sizeof(mgreg_t));
391                 } else if (i == AMD64_RSP) {
392                         amd64_mov_reg_reg (code, AMD64_R11, AMD64_RSP, sizeof(mgreg_t));
393                         amd64_alu_reg_imm (code, X86_ADD, AMD64_R11, framesize + 16);
394                         amd64_mov_membase_reg (code, AMD64_RBP, saved_regs_offset + (i * sizeof(mgreg_t)), AMD64_R11, sizeof(mgreg_t));
395                 } else if (i != AMD64_R11) {
396                         amd64_mov_membase_reg (code, AMD64_RBP, saved_regs_offset + (i * sizeof(mgreg_t)), i, sizeof(mgreg_t));
397                 } else {
398                         /* We have to save R11 right at the start of
399                            the trampoline code because it's used as a
400                            scratch register */
401                         /* This happens before the frame is set up, so it goes into the redzone */
402                         amd64_mov_membase_reg (r11_save_code, AMD64_RSP, r11_save_offset + orig_rsp_to_rbp_offset, i, sizeof(mgreg_t));
403                         g_assert (r11_save_code == after_r11_save_code);
404
405                         /* Copy from the save slot into the register array slot */
406                         amd64_mov_reg_membase (code, i, AMD64_RSP, r11_save_offset + orig_rsp_to_rbp_offset, sizeof(mgreg_t));
407                         amd64_mov_membase_reg (code, AMD64_RBP, saved_regs_offset + (i * sizeof(mgreg_t)), i, sizeof(mgreg_t));
408                 }
409         }
410         for (i = 0; i < 8; ++i)
411                 amd64_movsd_membase_reg (code, AMD64_RBP, saved_fpregs_offset + (i * sizeof(mgreg_t)), i);
412
413         /* Check that the stack is aligned */
414 #if defined(__default_codegen__)
415         amd64_mov_reg_reg (code, AMD64_R11, AMD64_RSP, sizeof (mgreg_t));
416         amd64_alu_reg_imm (code, X86_AND, AMD64_R11, 15);
417         amd64_alu_reg_imm (code, X86_CMP, AMD64_R11, 0);
418         br [0] = code;
419         amd64_branch_disp (code, X86_CC_Z, 0, FALSE);
420         if (aot) {
421                 amd64_mov_reg_imm (code, AMD64_R11, 0);
422                 amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R11, AMD64_R11, 0, 8);
423         } else {
424                 amd64_mov_reg_imm (code, MONO_AMD64_ARG_REG1, tramp_type);
425                 amd64_mov_reg_imm (code, AMD64_R11, stack_unaligned);
426                 amd64_call_reg (code, AMD64_R11);
427         }
428         mono_amd64_patch (br [0], code);
429         //amd64_breakpoint (code);
430 #endif
431
432         if (tramp_type != MONO_TRAMPOLINE_HANDLER_BLOCK_GUARD) {
433                 /* Obtain the trampoline argument which is encoded in the instruction stream */
434                 if (aot) {
435                         /* Load the GOT offset */
436                         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R11, AMD64_RBP, tramp_offset, sizeof(gpointer));
437 #if defined(__default_codegen__)
438                         /*
439                          * r11 points to a call *<offset>(%rip) instruction, load the
440                          * pc-relative offset from the instruction itself.
441                          */
442                         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RAX, AMD64_R11, 3, 4);
443                         /* 7 is the length of the call, 8 is the offset to the next got slot */
444                         amd64_alu_reg_imm_size (code, X86_ADD, AMD64_RAX, 7 + sizeof (gpointer), sizeof(gpointer));
445 #elif defined(__native_client_codegen__)
446                         /* The arg is hidden in a "push imm32" instruction, */
447                         /* add one to skip the opcode.                      */
448                         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RAX, AMD64_R11, kNaClTrampOffset+1, 4);
449 #endif
450                         /* Compute the address of the GOT slot */
451                         amd64_alu_reg_reg_size (code, X86_ADD, AMD64_R11, AMD64_RAX, sizeof(gpointer));
452                         /* Load the value */
453                         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R11, AMD64_R11, 0, sizeof(gpointer));
454                 } else {                        
455                         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R11, AMD64_RBP, tramp_offset, sizeof(gpointer));
456 #if defined(__default_codegen__)
457                         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RAX, AMD64_R11, 5, 1);
458                         amd64_widen_reg (code, AMD64_RAX, AMD64_RAX, TRUE, FALSE);
459                         amd64_alu_reg_imm_size (code, X86_CMP, AMD64_RAX, 4, 1);
460                         br [0] = code;
461                         x86_branch8 (code, X86_CC_NE, 6, FALSE);
462                         /* 32 bit immediate */
463                         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R11, AMD64_R11, 6, 4);
464                         br [1] = code;
465                         x86_jump8 (code, 10);
466                         /* 64 bit immediate */
467                         mono_amd64_patch (br [0], code);
468                         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R11, AMD64_R11, 6, 8);
469                         mono_amd64_patch (br [1], code);
470 #elif defined(__native_client_codegen__)
471                         /* All args are 32-bit pointers in NaCl */
472                         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R11, AMD64_R11, 6, 4);
473 #endif
474                 }
475                 amd64_mov_membase_reg (code, AMD64_RBP, arg_offset, AMD64_R11, sizeof(gpointer));
476         } else {
477                 amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R11, AMD64_RBP, saved_regs_offset + (MONO_AMD64_ARG_REG1 * sizeof(mgreg_t)), sizeof(mgreg_t));
478                 amd64_mov_membase_reg (code, AMD64_RBP, arg_offset, AMD64_R11, sizeof(gpointer));
479         }
480
481         /* Save LMF begin */
482
483         /* Save ip */
484         if (has_caller)
485                 amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R11, AMD64_RBP, 8, sizeof(gpointer));
486         else
487                 amd64_mov_reg_imm (code, AMD64_R11, 0);
488         amd64_mov_membase_reg (code, AMD64_RBP, lmf_offset + MONO_STRUCT_OFFSET (MonoLMF, rip), AMD64_R11, sizeof(mgreg_t));
489         /* Save sp */
490         amd64_mov_reg_reg (code, AMD64_R11, AMD64_RSP, sizeof(mgreg_t));
491         amd64_alu_reg_imm (code, X86_ADD, AMD64_R11, framesize + 16);
492         amd64_mov_membase_reg (code, AMD64_RBP, lmf_offset + MONO_STRUCT_OFFSET (MonoLMF, rsp), AMD64_R11, sizeof(mgreg_t));
493         /* Save pointer to context */
494         amd64_lea_membase (code, AMD64_R11, AMD64_RBP, ctx_offset);
495         amd64_mov_membase_reg (code, AMD64_RBP, lmf_offset + MONO_STRUCT_OFFSET (MonoLMFTramp, ctx), AMD64_R11, sizeof(mgreg_t));
496
497         if (aot) {
498                 code = mono_arch_emit_load_aotconst (buf, code, &ji, MONO_PATCH_INFO_JIT_ICALL_ADDR, "mono_get_lmf_addr");
499         } else {
500                 amd64_mov_reg_imm (code, AMD64_R11, mono_get_lmf_addr);
501         }
502         amd64_call_reg (code, AMD64_R11);
503
504         /* Save lmf_addr */
505         amd64_mov_membase_reg (code, AMD64_RBP, lmf_offset + MONO_STRUCT_OFFSET (MonoLMFTramp, lmf_addr), AMD64_RAX, sizeof(gpointer));
506         /* Save previous_lmf */
507         /* Set the lowest bit to signal that this LMF has the ip field set */
508         /* Set the third lowest bit to signal that this is a MonoLMFTramp structure */
509         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R11, AMD64_RAX, 0, sizeof(gpointer));
510         amd64_alu_reg_imm_size (code, X86_ADD, AMD64_R11, 0x5, sizeof(gpointer));
511         amd64_mov_membase_reg (code, AMD64_RBP, lmf_offset + MONO_STRUCT_OFFSET (MonoLMF, previous_lmf), AMD64_R11, sizeof(gpointer));
512         /* Set new lmf */
513         amd64_lea_membase (code, AMD64_R11, AMD64_RBP, lmf_offset);
514         amd64_mov_membase_reg (code, AMD64_RAX, 0, AMD64_R11, sizeof(gpointer));
515
516         /* Save LMF end */
517
518         /* Arg1 is the pointer to the saved registers */
519         amd64_lea_membase (code, AMD64_ARG_REG1, AMD64_RBP, saved_regs_offset);
520
521         /* Arg2 is the address of the calling code */
522         if (has_caller)
523                 amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_ARG_REG2, AMD64_RBP, 8, sizeof(gpointer));
524         else
525                 amd64_mov_reg_imm (code, AMD64_ARG_REG2, 0);
526
527         /* Arg3 is the method/vtable ptr */
528         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_ARG_REG3, AMD64_RBP, arg_offset, sizeof(gpointer));
529
530         /* Arg4 is the trampoline address */
531         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_ARG_REG4, AMD64_RBP, tramp_offset, sizeof(gpointer));
532
533         if (aot) {
534                 char *icall_name = g_strdup_printf ("trampoline_func_%d", tramp_type);
535                 code = mono_arch_emit_load_aotconst (buf, code, &ji, MONO_PATCH_INFO_JIT_ICALL_ADDR, icall_name);
536         } else {
537                 tramp = (guint8*)mono_get_trampoline_func (tramp_type);
538                 amd64_mov_reg_imm (code, AMD64_R11, tramp);
539         }
540         amd64_call_reg (code, AMD64_R11);
541
542         /* Check for thread interruption */
543         /* This is not perf critical code so no need to check the interrupt flag */
544         /* 
545          * Have to call the _force_ variant, since there could be a protected wrapper on the top of the stack.
546          */
547         amd64_mov_membase_reg (code, AMD64_RBP, res_offset, AMD64_RAX, sizeof(mgreg_t));
548         if (aot) {
549                 code = mono_arch_emit_load_aotconst (buf, code, &ji, MONO_PATCH_INFO_JIT_ICALL_ADDR, "mono_thread_force_interruption_checkpoint");
550         } else {
551                 amd64_mov_reg_imm (code, AMD64_R11, (guint8*)mono_thread_force_interruption_checkpoint);
552         }
553         amd64_call_reg (code, AMD64_R11);
554
555         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RAX, AMD64_RBP, res_offset, sizeof(mgreg_t));        
556
557         /* Restore LMF */
558         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RCX, AMD64_RBP, lmf_offset + MONO_STRUCT_OFFSET (MonoLMF, previous_lmf), sizeof(gpointer));
559         amd64_alu_reg_imm_size (code, X86_SUB, AMD64_RCX, 0x5, sizeof(gpointer));
560         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R11, AMD64_RBP, lmf_offset + MONO_STRUCT_OFFSET (MonoLMFTramp, lmf_addr), sizeof(gpointer));
561         amd64_mov_membase_reg (code, AMD64_R11, 0, AMD64_RCX, sizeof(gpointer));
562
563         /* 
564          * Save rax to the stack, after the leave instruction, this will become part of
565          * the red zone.
566          */
567         amd64_mov_membase_reg (code, AMD64_RBP, rax_offset, AMD64_RAX, sizeof(mgreg_t));
568
569         /* Restore argument registers, r10 (imt method/rgxtx)
570            and rax (needed for direct calls to C vararg functions). */
571         for (i = 0; i < AMD64_NREG; ++i)
572                 if (AMD64_IS_ARGUMENT_REG (i) || i == AMD64_R10 || i == AMD64_RAX)
573                         amd64_mov_reg_membase (code, i, AMD64_RBP, saved_regs_offset + (i * sizeof(mgreg_t)), sizeof(mgreg_t));
574         for (i = 0; i < 8; ++i)
575                 amd64_movsd_reg_membase (code, i, AMD64_RBP, saved_fpregs_offset + (i * sizeof(mgreg_t)));
576
577         /* Restore stack */
578         amd64_leave (code);
579         cfa_offset -= sizeof (mgreg_t);
580         mono_add_unwind_op_def_cfa (unwind_ops, code, buf, AMD64_RSP, cfa_offset);
581
582
583         if (MONO_TRAMPOLINE_TYPE_MUST_RETURN (tramp_type)) {
584                 /* Load result */
585                 amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RAX, AMD64_RSP, rax_offset - sizeof(mgreg_t), sizeof(mgreg_t));
586                 amd64_ret (code);
587         } else {
588                 /* call the compiled method using the saved rax */
589                 amd64_jump_membase (code, AMD64_RSP, rax_offset - sizeof(mgreg_t));
590         }
591
592         g_assert ((code - buf) <= kMaxCodeSize);
593
594         nacl_global_codeman_validate (&buf, kMaxCodeSize, &code);
595
596         mono_arch_flush_icache (buf, code - buf);
597         mono_profiler_code_buffer_new (buf, code - buf, MONO_PROFILER_CODE_BUFFER_HELPER, NULL);
598
599         tramp_name = mono_get_generic_trampoline_name (tramp_type);
600         *info = mono_tramp_info_create (tramp_name, buf, code - buf, ji, unwind_ops);
601         g_free (tramp_name);
602
603         return buf;
604 }
605
606 gpointer
607 mono_arch_create_specific_trampoline (gpointer arg1, MonoTrampolineType tramp_type, MonoDomain *domain, guint32 *code_len)
608 {
609         guint8 *code, *buf, *tramp;
610         int size;
611         gboolean far_addr = FALSE;
612
613         tramp = mono_get_trampoline_code (tramp_type);
614
615 #if defined(__default_codegen__)
616         if ((((guint64)arg1) >> 32) == 0)
617                 size = 5 + 1 + 4;
618         else
619                 size = 5 + 1 + 8;
620
621         code = buf = mono_domain_code_reserve_align (domain, size, 1);
622
623         if (((gint64)tramp - (gint64)code) >> 31 != 0 && ((gint64)tramp - (gint64)code) >> 31 != -1) {
624 #ifndef MONO_ARCH_NOMAP32BIT
625                 g_assert_not_reached ();
626 #endif
627                 far_addr = TRUE;
628                 size += 16;
629                 code = buf = mono_domain_code_reserve_align (domain, size, 1);
630         }
631 #elif defined(__native_client_codegen__)
632         size = 5 + 1 + 4;
633         /* Aligning the call site below could */
634         /* add up to kNaClAlignment-1 bytes   */
635         size += (kNaClAlignment-1);
636         size = NACL_BUNDLE_ALIGN_UP (size);
637         buf = mono_domain_code_reserve_align (domain, size, kNaClAlignment);
638         code = buf;
639 #endif
640
641         if (far_addr) {
642                 amd64_mov_reg_imm (code, AMD64_R11, tramp);
643                 amd64_call_reg (code, AMD64_R11);
644         } else {
645                 amd64_call_code (code, tramp);
646         }
647         /* The trampoline code will obtain the argument from the instruction stream */
648 #if defined(__default_codegen__)
649         if ((((guint64)arg1) >> 32) == 0) {
650                 *code = 0x4;
651                 *(guint32*)(code + 1) = (gint64)arg1;
652                 code += 5;
653         } else {
654                 *code = 0x8;
655                 *(guint64*)(code + 1) = (gint64)arg1;
656                 code += 9;
657         }
658 #elif defined(__native_client_codegen__)
659         /* For NaCl, all tramp args are 32-bit because they're pointers */
660         *code = 0x68; /* push imm32 */
661         *(guint32*)(code + 1) = (gint32)arg1;
662         code += 5;
663 #endif
664
665         g_assert ((code - buf) <= size);
666
667         if (code_len)
668                 *code_len = size;
669
670         nacl_domain_code_validate(domain, &buf, size, &code);
671
672         mono_arch_flush_icache (buf, size);
673         mono_profiler_code_buffer_new (buf, code - buf, MONO_PROFILER_CODE_BUFFER_SPECIFIC_TRAMPOLINE, mono_get_generic_trampoline_simple_name (tramp_type));
674
675         return buf;
676 }       
677
678 gpointer
679 mono_arch_create_rgctx_lazy_fetch_trampoline (guint32 slot, MonoTrampInfo **info, gboolean aot)
680 {
681         guint8 *tramp;
682         guint8 *code, *buf;
683         guint8 **rgctx_null_jumps;
684         int tramp_size;
685         int depth, index;
686         int i;
687         gboolean mrgctx;
688         MonoJumpInfo *ji = NULL;
689         GSList *unwind_ops;
690
691         mrgctx = MONO_RGCTX_SLOT_IS_MRGCTX (slot);
692         index = MONO_RGCTX_SLOT_INDEX (slot);
693         if (mrgctx)
694                 index += MONO_SIZEOF_METHOD_RUNTIME_GENERIC_CONTEXT / sizeof (gpointer);
695         for (depth = 0; ; ++depth) {
696                 int size = mono_class_rgctx_get_array_size (depth, mrgctx);
697
698                 if (index < size - 1)
699                         break;
700                 index -= size - 1;
701         }
702
703         tramp_size = NACL_SIZE (64 + 8 * depth, 128 + 8 * depth);
704
705         code = buf = mono_global_codeman_reserve (tramp_size);
706
707         unwind_ops = mono_arch_get_cie_program ();
708
709         rgctx_null_jumps = g_malloc (sizeof (guint8*) * (depth + 2));
710
711         if (mrgctx) {
712                 /* get mrgctx ptr */
713                 amd64_mov_reg_reg (code, AMD64_RAX, AMD64_ARG_REG1, 8);
714         } else {
715                 /* load rgctx ptr from vtable */
716                 amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RAX, AMD64_ARG_REG1, MONO_STRUCT_OFFSET (MonoVTable, runtime_generic_context), sizeof(gpointer));
717                 /* is the rgctx ptr null? */
718                 amd64_test_reg_reg (code, AMD64_RAX, AMD64_RAX);
719                 /* if yes, jump to actual trampoline */
720                 rgctx_null_jumps [0] = code;
721                 amd64_branch8 (code, X86_CC_Z, -1, 1);
722         }
723
724         for (i = 0; i < depth; ++i) {
725                 /* load ptr to next array */
726                 if (mrgctx && i == 0)
727                         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RAX, AMD64_RAX, MONO_SIZEOF_METHOD_RUNTIME_GENERIC_CONTEXT, sizeof(gpointer));
728                 else
729                         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RAX, AMD64_RAX, 0, sizeof(gpointer));
730                 /* is the ptr null? */
731                 amd64_test_reg_reg (code, AMD64_RAX, AMD64_RAX);
732                 /* if yes, jump to actual trampoline */
733                 rgctx_null_jumps [i + 1] = code;
734                 amd64_branch8 (code, X86_CC_Z, -1, 1);
735         }
736
737         /* fetch slot */
738         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_RAX, AMD64_RAX, sizeof (gpointer) * (index + 1), sizeof(gpointer));
739         /* is the slot null? */
740         amd64_test_reg_reg (code, AMD64_RAX, AMD64_RAX);
741         /* if yes, jump to actual trampoline */
742         rgctx_null_jumps [depth + 1] = code;
743         amd64_branch8 (code, X86_CC_Z, -1, 1);
744         /* otherwise return */
745         amd64_ret (code);
746
747         for (i = mrgctx ? 1 : 0; i <= depth + 1; ++i)
748                 mono_amd64_patch (rgctx_null_jumps [i], code);
749
750         g_free (rgctx_null_jumps);
751
752         /* move the rgctx pointer to the VTABLE register */
753         amd64_mov_reg_reg (code, MONO_ARCH_VTABLE_REG, AMD64_ARG_REG1, sizeof(gpointer));
754
755         if (aot) {
756                 code = mono_arch_emit_load_aotconst (buf, code, &ji, MONO_PATCH_INFO_JIT_ICALL_ADDR, g_strdup_printf ("specific_trampoline_lazy_fetch_%u", slot));
757                 amd64_jump_reg (code, AMD64_R11);
758         } else {
759                 tramp = mono_arch_create_specific_trampoline (GUINT_TO_POINTER (slot), MONO_TRAMPOLINE_RGCTX_LAZY_FETCH, mono_get_root_domain (), NULL);
760
761                 /* jump to the actual trampoline */
762                 amd64_jump_code (code, tramp);
763         }
764
765         nacl_global_codeman_validate (&buf, tramp_size, &code);
766         mono_arch_flush_icache (buf, code - buf);
767         mono_profiler_code_buffer_new (buf, code - buf, MONO_PROFILER_CODE_BUFFER_GENERICS_TRAMPOLINE, NULL);
768
769         g_assert (code - buf <= tramp_size);
770
771         char *name = mono_get_rgctx_fetch_trampoline_name (slot);
772         *info = mono_tramp_info_create (name, buf, code - buf, ji, unwind_ops);
773         g_free (name);
774
775         return buf;
776 }
777
778 void
779 mono_arch_invalidate_method (MonoJitInfo *ji, void *func, gpointer func_arg)
780 {
781         /* FIXME: This is not thread safe */
782         guint8 *code = ji->code_start;
783
784         amd64_mov_reg_imm (code, AMD64_ARG_REG1, func_arg);
785         amd64_mov_reg_imm (code, AMD64_R11, func);
786
787         x86_push_imm (code, (guint64)func_arg);
788         amd64_call_reg (code, AMD64_R11);
789 }
790
791
792 static void
793 handler_block_trampoline_helper (gpointer *ptr)
794 {
795         MonoJitTlsData *jit_tls = mono_native_tls_get_value (mono_jit_tls_id);
796         *ptr = jit_tls->handler_block_return_address;
797 }
798
799 gpointer
800 mono_arch_create_handler_block_trampoline (MonoTrampInfo **info, gboolean aot)
801 {
802         guint8 *tramp = mono_get_trampoline_code (MONO_TRAMPOLINE_HANDLER_BLOCK_GUARD);
803         guint8 *code, *buf;
804         int tramp_size = 64;
805         MonoJumpInfo *ji = NULL;
806         GSList *unwind_ops;
807
808         g_assert (!aot);
809
810         code = buf = mono_global_codeman_reserve (tramp_size);
811
812         unwind_ops = mono_arch_get_cie_program ();
813
814         /*
815         This trampoline restore the call chain of the handler block then jumps into the code that deals with it.
816         */
817         if (mono_get_jit_tls_offset () != -1) {
818                 code = mono_amd64_emit_tls_get (code, MONO_AMD64_ARG_REG1, mono_get_jit_tls_offset ());
819                 amd64_mov_reg_membase (code, MONO_AMD64_ARG_REG1, MONO_AMD64_ARG_REG1, MONO_STRUCT_OFFSET (MonoJitTlsData, handler_block_return_address), 8);
820                 /* Simulate a call */
821                 amd64_push_reg (code, AMD64_RAX);
822                 mono_add_unwind_op_def_cfa_offset (unwind_ops, code, buf, 16);
823                 amd64_jump_code (code, tramp);
824         } else {
825                 /*Slow path uses a c helper*/
826                 amd64_mov_reg_reg (code, MONO_AMD64_ARG_REG1, AMD64_RSP, 8);
827                 amd64_mov_reg_imm (code, AMD64_RAX, tramp);
828                 amd64_push_reg (code, AMD64_RAX);
829                 mono_add_unwind_op_def_cfa_offset (unwind_ops, code, buf, 16);
830                 amd64_push_reg (code, AMD64_RAX);
831                 mono_add_unwind_op_def_cfa_offset (unwind_ops, code, buf, 24);
832                 amd64_jump_code (code, handler_block_trampoline_helper);
833         }
834
835         mono_arch_flush_icache (buf, code - buf);
836         mono_profiler_code_buffer_new (buf, code - buf, MONO_PROFILER_CODE_BUFFER_HELPER, NULL);
837         g_assert (code - buf <= tramp_size);
838
839         *info = mono_tramp_info_create ("handler_block_trampoline", buf, code - buf, ji, unwind_ops);
840
841         return buf;
842 }
843
844 /*
845  * mono_arch_get_call_target:
846  *
847  *   Return the address called by the code before CODE if exists.
848  */
849 guint8*
850 mono_arch_get_call_target (guint8 *code)
851 {
852         if (code [-5] == 0xe8) {
853                 gint32 disp = *(gint32*)(code - 4);
854                 guint8 *target = code + disp;
855
856                 return target;
857         } else {
858                 return NULL;
859         }
860 }
861
862 /*
863  * mono_arch_get_plt_info_offset:
864  *
865  *   Return the PLT info offset belonging to the plt entry PLT_ENTRY.
866  */
867 guint32
868 mono_arch_get_plt_info_offset (guint8 *plt_entry, mgreg_t *regs, guint8 *code)
869 {
870 #if defined(__native_client__) || defined(__native_client_codegen__)
871         /* 18 = 3 (mov opcode) + 4 (disp) + 10 (nacljmp) + 1 (push opcode) */
872         /* See aot-compiler.c arch_emit_plt_entry for details.             */
873         return *(guint32*)(plt_entry + 18);
874 #else
875         return *(guint32*)(plt_entry + 6);
876 #endif
877 }
878
879 /*
880  * mono_arch_create_sdb_trampoline:
881  *
882  *   Return a trampoline which captures the current context, passes it to
883  * debugger_agent_single_step_from_context ()/debugger_agent_breakpoint_from_context (),
884  * then restores the (potentially changed) context.
885  */
886 guint8*
887 mono_arch_create_sdb_trampoline (gboolean single_step, MonoTrampInfo **info, gboolean aot)
888 {
889         int tramp_size = 256;
890         int i, framesize, ctx_offset, cfa_offset, gregs_offset;
891         guint8 *code, *buf;
892         GSList *unwind_ops = NULL;
893         MonoJumpInfo *ji = NULL;
894
895         code = buf = mono_global_codeman_reserve (tramp_size);
896
897         framesize = 0;
898 #ifdef TARGET_WIN32
899         /* Reserve space where the callee can save the argument registers */
900         framesize += 4 * sizeof (mgreg_t);
901 #endif
902
903         ctx_offset = framesize;
904         framesize += sizeof (MonoContext);
905
906         framesize = ALIGN_TO (framesize, MONO_ARCH_FRAME_ALIGNMENT);
907
908         // CFA = sp + 8
909         cfa_offset = 8;
910         mono_add_unwind_op_def_cfa (unwind_ops, code, buf, AMD64_RSP, 8);
911         // IP saved at CFA - 8
912         mono_add_unwind_op_offset (unwind_ops, code, buf, AMD64_RIP, -cfa_offset);
913
914         amd64_push_reg (code, AMD64_RBP);
915         cfa_offset += sizeof(mgreg_t);
916         mono_add_unwind_op_def_cfa_offset (unwind_ops, code, buf, cfa_offset);
917         mono_add_unwind_op_offset (unwind_ops, code, buf, AMD64_RBP, - cfa_offset);
918
919         amd64_mov_reg_reg (code, AMD64_RBP, AMD64_RSP, sizeof(mgreg_t));
920         mono_add_unwind_op_def_cfa_reg (unwind_ops, code, buf, AMD64_RBP);
921         amd64_alu_reg_imm (code, X86_SUB, AMD64_RSP, framesize);
922
923         gregs_offset = ctx_offset + MONO_STRUCT_OFFSET (MonoContext, gregs);
924
925         /* Initialize a MonoContext structure on the stack */
926         for (i = 0; i < AMD64_NREG; ++i) {
927                 if (i != AMD64_RIP && i != AMD64_RSP && i != AMD64_RBP)
928                         amd64_mov_membase_reg (code, AMD64_RSP, gregs_offset + (i * sizeof (mgreg_t)), i, sizeof (mgreg_t));
929         }
930         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R11, AMD64_RBP, 0, sizeof (mgreg_t));
931         amd64_mov_membase_reg (code, AMD64_RSP, gregs_offset + (AMD64_RBP * sizeof (mgreg_t)), AMD64_R11, sizeof (mgreg_t));
932         amd64_lea_membase (code, AMD64_R11, AMD64_RBP, 2 * sizeof (mgreg_t));
933         amd64_mov_membase_reg (code, AMD64_RSP, gregs_offset + (AMD64_RSP * sizeof (mgreg_t)), AMD64_R11, sizeof (mgreg_t));
934         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R11, AMD64_RBP, sizeof (mgreg_t), sizeof (mgreg_t));
935         amd64_mov_membase_reg (code, AMD64_RSP, gregs_offset + (AMD64_RIP * sizeof (mgreg_t)), AMD64_R11, sizeof (mgreg_t));
936
937         /* Call the single step/breakpoint function in sdb */
938         amd64_lea_membase (code, AMD64_ARG_REG1, AMD64_RSP, ctx_offset);
939
940         if (aot) {
941                 if (single_step)
942                         code = mono_arch_emit_load_aotconst (buf, code, &ji, MONO_PATCH_INFO_JIT_ICALL_ADDR, "debugger_agent_single_step_from_context");
943                 else
944                         code = mono_arch_emit_load_aotconst (buf, code, &ji, MONO_PATCH_INFO_JIT_ICALL_ADDR, "debugger_agent_breakpoint_from_context");
945         } else {
946                 if (single_step)
947                         amd64_mov_reg_imm (code, AMD64_R11, debugger_agent_single_step_from_context);
948                 else
949                         amd64_mov_reg_imm (code, AMD64_R11, debugger_agent_breakpoint_from_context);
950         }       
951         amd64_call_reg (code, AMD64_R11);
952
953         /* Restore registers from ctx */
954         for (i = 0; i < AMD64_NREG; ++i) {
955                 if (i != AMD64_RIP && i != AMD64_RSP && i != AMD64_RBP)
956                         amd64_mov_reg_membase (code, i, AMD64_RSP, gregs_offset + (i * sizeof (mgreg_t)), sizeof (mgreg_t));
957         }
958         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R11, AMD64_RSP, gregs_offset + (AMD64_RBP * sizeof (mgreg_t)), sizeof (mgreg_t));
959         amd64_mov_membase_reg (code, AMD64_RBP, 0, AMD64_R11, sizeof (mgreg_t));
960         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R11, AMD64_RSP, gregs_offset + (AMD64_RIP * sizeof (mgreg_t)), sizeof (mgreg_t));
961         amd64_mov_membase_reg (code, AMD64_RBP, sizeof (mgreg_t), AMD64_R11, sizeof (mgreg_t));
962
963         amd64_leave (code);
964         cfa_offset -= sizeof (mgreg_t);
965         mono_add_unwind_op_def_cfa (unwind_ops, code, buf, AMD64_RSP, cfa_offset);
966         amd64_ret (code);
967
968         mono_arch_flush_icache (code, code - buf);
969         g_assert (code - buf <= tramp_size);
970
971         const char *tramp_name = single_step ? "sdb_single_step_trampoline" : "sdb_breakpoint_trampoline";
972         *info = mono_tramp_info_create (tramp_name, buf, code - buf, ji, unwind_ops);
973
974         return buf;
975 }
976
977 #if defined(ENABLE_GSHAREDVT)
978
979 #include "../../../mono-extensions/mono/mini/tramp-amd64-gsharedvt.c"
980
981 #endif /* !ENABLE_GSHAREDVT */