Fix building with MSVC.
[mono.git] / mono / mini / tramp-x86.c
1 /*
2  * tramp-x86.c: JIT trampoline code for x86
3  *
4  * Authors:
5  *   Dietmar Maurer (dietmar@ximian.com)
6  *
7  * (C) 2001 Ximian, Inc.
8  */
9
10 #include <config.h>
11 #include <glib.h>
12
13 #include <mono/metadata/appdomain.h>
14 #include <mono/metadata/metadata-internals.h>
15 #include <mono/metadata/marshal.h>
16 #include <mono/metadata/tabledefs.h>
17 #include <mono/metadata/mono-debug.h>
18 #include <mono/metadata/mono-debug-debugger.h>
19 #include <mono/metadata/monitor.h>
20 #include <mono/arch/x86/x86-codegen.h>
21
22 #include <mono/utils/memcheck.h>
23
24 #include "mini.h"
25 #include "mini-x86.h"
26
27 static guint8* nullified_class_init_trampoline;
28
29 /*
30  * mono_arch_get_unbox_trampoline:
31  * @gsctx: the generic sharing context
32  * @m: method pointer
33  * @addr: pointer to native code for @m
34  *
35  * when value type methods are called through the vtable we need to unbox the
36  * this argument. This method returns a pointer to a trampoline which does
37  * unboxing before calling the method
38  */
39 gpointer
40 mono_arch_get_unbox_trampoline (MonoGenericSharingContext *gsctx, MonoMethod *m, gpointer addr)
41 {
42         guint8 *code, *start;
43         int this_pos = 4;
44         MonoDomain *domain = mono_domain_get ();
45
46         start = code = mono_domain_code_reserve (domain, 16);
47
48         x86_alu_membase_imm (code, X86_ADD, X86_ESP, this_pos, sizeof (MonoObject));
49         x86_jump_code (code, addr);
50         g_assert ((code - start) < 16);
51
52         return start;
53 }
54
55 gpointer
56 mono_arch_get_static_rgctx_trampoline (MonoMethod *m, MonoMethodRuntimeGenericContext *mrgctx, gpointer addr)
57 {
58         guint8 *code, *start;
59         int buf_len;
60
61         MonoDomain *domain = mono_domain_get ();
62
63         buf_len = 10;
64
65         start = code = mono_domain_code_reserve (domain, buf_len);
66
67         x86_mov_reg_imm (code, MONO_ARCH_RGCTX_REG, mrgctx);
68         x86_jump_code (code, addr);
69         g_assert ((code - start) <= buf_len);
70
71         mono_arch_flush_icache (start, code - start);
72
73         return start;
74 }
75
76 gpointer
77 mono_arch_get_llvm_imt_trampoline (MonoDomain *domain, MonoMethod *m, int vt_offset)
78 {
79         guint8 *code, *start;
80         int buf_len;
81         int this_offset;
82
83         buf_len = 32;
84
85         start = code = mono_domain_code_reserve (domain, buf_len);
86
87         this_offset = mono_x86_get_this_arg_offset (NULL, mono_method_signature (m));
88
89         /* Set imt arg */
90         x86_mov_reg_imm (code, MONO_ARCH_IMT_REG, m);
91         /* Load this */
92         x86_mov_reg_membase (code, X86_EAX, X86_ESP, this_offset + 4, 4);
93         /* Load vtable address */
94         x86_mov_reg_membase (code, X86_EAX, X86_EAX, 0, 4);
95         x86_jump_membase (code, X86_EAX, vt_offset);
96
97         g_assert ((code - start) < buf_len);
98
99         mono_arch_flush_icache (start, code - start);
100
101         return start;
102 }
103
104 void
105 mono_arch_patch_callsite (guint8 *method_start, guint8 *orig_code, guint8 *addr)
106 {
107         guint8 *code;
108         guint8 buf [8];
109         gboolean can_write = mono_breakpoint_clean_code (method_start, orig_code, 8, buf, sizeof (buf));
110
111         code = buf + 8;
112
113         /* go to the start of the call instruction
114          *
115          * address_byte = (m << 6) | (o << 3) | reg
116          * call opcode: 0xff address_byte displacement
117          * 0xff m=1,o=2 imm8
118          * 0xff m=2,o=2 imm32
119          */
120         code -= 6;
121         orig_code -= 6;
122         if ((code [1] == 0xe8)) {
123                 if (can_write) {
124                         InterlockedExchange ((gint32*)(orig_code + 2), (guint)addr - ((guint)orig_code + 1) - 5);
125
126                         /* Tell valgrind to recompile the patched code */
127                         VALGRIND_DISCARD_TRANSLATIONS (orig_code + 2, 4);
128                 }
129         } else if (code [1] == 0xe9) {
130                 /* A PLT entry: jmp <DISP> */
131                 if (can_write)
132                         InterlockedExchange ((gint32*)(orig_code + 2), (guint)addr - ((guint)orig_code + 1) - 5);
133         } else {
134                 printf ("Invalid trampoline sequence: %x %x %x %x %x %x %x\n", code [0], code [1], code [2], code [3],
135                                 code [4], code [5], code [6]);
136                 g_assert_not_reached ();
137         }
138 }
139
140 void
141 mono_arch_patch_plt_entry (guint8 *code, gpointer *got, mgreg_t *regs, guint8 *addr)
142 {
143         guint32 offset;
144
145         /* Patch the jump table entry used by the plt entry */
146
147 #if defined(__native_client_codegen__) || defined(__native_client__)
148         /* for both compiler and runtime      */
149         /* A PLT entry:                       */
150         /*        mov <DISP>(%ebx), %ecx      */
151         /*        and 0xffffffe0, %ecx        */
152         /*        jmp *%ecx                   */
153         g_assert (code [0] == 0x8b);
154         g_assert (code [1] == 0x8b);
155
156         offset = *(guint32*)(code + 2);
157 #else
158         /* A PLT entry: jmp *<DISP>(%ebx) */
159         g_assert (code [0] == 0xff);
160         g_assert (code [1] == 0xa3);
161
162         offset = *(guint32*)(code + 2);
163 #endif  /* __native_client_codegen__ */
164         if (!got)
165                 got = (gpointer*)(gsize) regs [MONO_ARCH_GOT_REG];
166         *(guint8**)((guint8*)got + offset) = addr;
167 }
168
169 static gpointer
170 get_vcall_slot (guint8 *code, mgreg_t *regs, int *displacement)
171 {
172         const int kBufSize = NACL_SIZE (8, 16);
173         guint8 buf [64];
174         guint8 reg = 0;
175         gint32 disp = 0;
176
177         mono_breakpoint_clean_code (NULL, code, kBufSize, buf, sizeof (buf));
178         code = buf + 8;
179
180         *displacement = 0;
181
182         if ((code [0] == 0xff) && ((code [1] & 0x18) == 0x10) && ((code [1] >> 6) == 2)) {
183                 reg = code [1] & 0x07;
184                 disp = *((gint32*)(code + 2));
185 #if defined(__native_client_codegen__) || defined(__native_client__)
186         } else if ((code[1] == 0x83) && (code[2] == 0xe1) && (code[4] == 0xff) &&
187                            (code[5] == 0xd1) && (code[-5] == 0x8b)) {
188                 disp = *((gint32*)(code - 3));
189                 reg = code[-4] & 0x07;
190         } else if ((code[-2] == 0x8b) && (code[1] == 0x83) && (code[4] == 0xff)) {
191                 reg = code[-1] & 0x07;
192                 disp = (signed char)code[0];
193 #endif
194         } else {
195                 g_assert_not_reached ();
196                 return NULL;
197         }
198
199         *displacement = disp;
200         return (gpointer)regs [reg];
201 }
202
203 static gpointer*
204 get_vcall_slot_addr (guint8* code, mgreg_t *regs)
205 {
206         gpointer vt;
207         int displacement;
208         vt = get_vcall_slot (code, regs, &displacement);
209         if (!vt)
210                 return NULL;
211         return (gpointer*)((char*)vt + displacement);
212 }
213
214 void
215 mono_arch_nullify_class_init_trampoline (guint8 *code, mgreg_t *regs)
216 {
217         guint8 buf [16];
218         gboolean can_write = mono_breakpoint_clean_code (NULL, code, 6, buf, sizeof (buf));
219
220         if (!can_write)
221                 return;
222
223         code -= 5;
224         if (code [0] == 0xe8) {
225                 if (!mono_running_on_valgrind ()) {
226                         guint32 ops;
227                         /*
228                          * Thread safe code patching using the algorithm from the paper
229                          * 'Practicing JUDO: Java Under Dynamic Optimizations'
230                          */
231                         /* 
232                          * First atomically change the the first 2 bytes of the call to a
233                          * spinning jump.
234                          */
235                         ops = 0xfeeb;
236                         InterlockedExchange ((gint32*)code, ops);
237
238                         /* Then change the other bytes to a nop */
239                         code [2] = 0x90;
240                         code [3] = 0x90;
241                         code [4] = 0x90;
242
243                         /* Then atomically change the first 4 bytes to a nop as well */
244                         ops = 0x90909090;
245                         InterlockedExchange ((gint32*)code, ops);
246                         /* FIXME: the calltree skin trips on the self modifying code above */
247
248                         /* Tell valgrind to recompile the patched code */
249                         //VALGRIND_DISCARD_TRANSLATIONS (code, 8);
250                 }
251         } else if (code [0] == 0x90 || code [0] == 0xeb) {
252                 /* Already changed by another thread */
253                 ;
254         } else if ((code [-1] == 0xff) && (x86_modrm_reg (code [0]) == 0x2)) {
255                 /* call *<OFFSET>(<REG>) -> Call made from AOT code */
256                 gpointer *vtable_slot;
257
258                 vtable_slot = get_vcall_slot_addr (code + 5, regs);
259                 g_assert (vtable_slot);
260
261                 *vtable_slot = nullified_class_init_trampoline;
262         } else {
263                         printf ("Invalid trampoline sequence: %x %x %x %x %x %x %x\n", code [0], code [1], code [2], code [3],
264                                 code [4], code [5], code [6]);
265                         g_assert_not_reached ();
266                 }
267 }
268
269 void
270 mono_arch_nullify_plt_entry (guint8 *code, mgreg_t *regs)
271 {
272         if (mono_aot_only && !nullified_class_init_trampoline)
273                 nullified_class_init_trampoline = mono_aot_get_trampoline ("nullified_class_init_trampoline");
274
275         mono_arch_patch_plt_entry (code, NULL, regs, nullified_class_init_trampoline);
276 }
277
278 guchar*
279 mono_arch_create_generic_trampoline (MonoTrampolineType tramp_type, MonoTrampInfo **info, gboolean aot)
280 {
281         guint8 *buf, *code, *tramp;
282         int pushed_args, pushed_args_caller_saved;
283         GSList *unwind_ops = NULL;
284         MonoJumpInfo *ji = NULL;
285
286         unwind_ops = mono_arch_get_cie_program ();
287
288         code = buf = mono_global_codeman_reserve (256);
289
290         /* Note that there is a single argument to the trampoline
291          * and it is stored at: esp + pushed_args * sizeof (gpointer)
292          * the ret address is at: esp + (pushed_args + 1) * sizeof (gpointer)
293          */
294
295         /* Put all registers into an array on the stack
296          * If this code is changed, make sure to update the offset value in
297          * mono_arch_get_this_arg_from_call () in mini-x86.c.
298          */
299         x86_push_reg (code, X86_EDI);
300         x86_push_reg (code, X86_ESI);
301         x86_push_reg (code, X86_EBP);
302         x86_push_reg (code, X86_ESP);
303         x86_push_reg (code, X86_EBX);
304         x86_push_reg (code, X86_EDX);
305         x86_push_reg (code, X86_ECX);
306         x86_push_reg (code, X86_EAX);
307
308         pushed_args_caller_saved = pushed_args = 8;
309
310         /* Align stack on apple */
311         x86_alu_reg_imm (code, X86_SUB, X86_ESP, 4);
312
313         pushed_args ++;
314
315         /* save LMF begin */
316
317         /* save the IP (caller ip) */
318         if (tramp_type == MONO_TRAMPOLINE_JUMP)
319                 x86_push_imm (code, 0);
320         else
321                 x86_push_membase (code, X86_ESP, (pushed_args + 1) * sizeof (gpointer));
322
323         pushed_args++;
324
325         x86_push_reg (code, X86_EBP);
326         x86_push_reg (code, X86_ESI);
327         x86_push_reg (code, X86_EDI);
328         x86_push_reg (code, X86_EBX);
329
330         pushed_args += 4;
331
332         /* save ESP */
333         x86_push_reg (code, X86_ESP);
334         /* Adjust ESP so it points to the previous frame */
335         x86_alu_membase_imm (code, X86_ADD, X86_ESP, 0, (pushed_args + 2) * 4);
336
337         pushed_args ++;
338
339         /* save method info */
340         if ((tramp_type == MONO_TRAMPOLINE_JIT) || (tramp_type == MONO_TRAMPOLINE_JUMP))
341                 x86_push_membase (code, X86_ESP, pushed_args * sizeof (gpointer));
342         else
343                 x86_push_imm (code, 0);
344
345         pushed_args++;
346
347         /* On apple, the stack is correctly aligned to 16 bytes because pushed_args is
348          * 16 and there is the extra trampoline arg + the return ip pushed by call
349          * FIXME: Note that if an exception happens while some args are pushed
350          * on the stack, the stack will be misaligned.
351          */
352         g_assert (pushed_args == 16);
353
354         /* get the address of lmf for the current thread */
355         if (aot) {
356                 code = mono_arch_emit_load_aotconst (buf, code, &ji, MONO_PATCH_INFO_JIT_ICALL_ADDR, "mono_get_lmf_addr");
357                 x86_call_reg (code, X86_EAX);
358         } else {
359                 x86_call_code (code, mono_get_lmf_addr);
360         }
361         /* push lmf */
362         x86_push_reg (code, X86_EAX); 
363         /* push *lfm (previous_lmf) */
364         x86_push_membase (code, X86_EAX, 0);
365         /* Signal to mono_arch_find_jit_info () that this is a trampoline frame */
366         x86_alu_membase_imm (code, X86_ADD, X86_ESP, 0, 1);
367         /* *(lmf) = ESP */
368         x86_mov_membase_reg (code, X86_EAX, 0, X86_ESP, 4);
369         /* save LFM end */
370
371         pushed_args += 2;
372
373         /* starting the call sequence */
374
375         /* FIXME: Push the trampoline address */
376         x86_push_imm (code, 0);
377
378         pushed_args++;
379
380         /* push the method info */
381         x86_push_membase (code, X86_ESP, pushed_args * sizeof (gpointer));
382
383         pushed_args++;
384
385         /* push the return address onto the stack */
386         if (tramp_type == MONO_TRAMPOLINE_JUMP)
387                 x86_push_imm (code, 0);
388         else
389                 x86_push_membase (code, X86_ESP, (pushed_args + 1) * sizeof (gpointer));
390         pushed_args++;
391         /* push the address of the register array */
392         x86_lea_membase (code, X86_EAX, X86_ESP, (pushed_args - 8) * sizeof (gpointer));
393         x86_push_reg (code, X86_EAX);
394
395         pushed_args++;
396
397 #ifdef __APPLE__
398         /* check the stack is aligned after the ret ip is pushed */
399         /*x86_mov_reg_reg (buf, X86_EDX, X86_ESP, 4);
400         x86_alu_reg_imm (buf, X86_AND, X86_EDX, 15);
401         x86_alu_reg_imm (buf, X86_CMP, X86_EDX, 0);
402         x86_branch_disp (buf, X86_CC_Z, 3, FALSE);
403         x86_breakpoint (buf);*/
404 #endif
405
406         mono_add_unwind_op_def_cfa (unwind_ops, code, buf, X86_ESP, ((pushed_args + 2) * 4));
407
408         if (aot) {
409                 char *icall_name = g_strdup_printf ("trampoline_func_%d", tramp_type);
410                 code = mono_arch_emit_load_aotconst (buf, code, &ji, MONO_PATCH_INFO_JIT_ICALL_ADDR, icall_name);
411                 x86_call_reg (code, X86_EAX);
412         } else {
413                 tramp = (guint8*)mono_get_trampoline_func (tramp_type);
414                 x86_call_code (code, tramp);
415         }
416
417         x86_alu_reg_imm (code, X86_ADD, X86_ESP, 4*4);
418
419         pushed_args -= 4;
420
421         /* Check for thread interruption */
422         /* This is not perf critical code so no need to check the interrupt flag */
423         /* Align the stack on osx */
424         x86_alu_reg_imm (code, X86_SUB, X86_ESP, 3 * 4);
425         x86_push_reg (code, X86_EAX);
426         if (aot) {
427                 code = mono_arch_emit_load_aotconst (buf, code, &ji, MONO_PATCH_INFO_JIT_ICALL_ADDR, "mono_thread_force_interruption_checkpoint");
428                 x86_call_reg (code, X86_EAX);
429         } else {
430                 x86_call_code (code, (guint8*)mono_thread_force_interruption_checkpoint);
431         }
432         x86_pop_reg (code, X86_EAX);
433         x86_alu_reg_imm (code, X86_ADD, X86_ESP, 3 * 4);
434
435         /* Restore LMF */
436
437         /* ebx = previous_lmf */
438         x86_pop_reg (code, X86_EBX);
439         pushed_args--;
440         x86_alu_reg_imm (code, X86_SUB, X86_EBX, 1);
441
442         /* edi = lmf */
443         x86_pop_reg (code, X86_EDI);
444         pushed_args--;
445
446         /* *(lmf) = previous_lmf */
447         x86_mov_membase_reg (code, X86_EDI, 0, X86_EBX, 4);
448
449         /* discard method info */
450         x86_pop_reg (code, X86_ESI);
451         pushed_args--;
452
453         /* discard ESP */
454         x86_pop_reg (code, X86_ESI);
455         pushed_args--;
456
457         /* restore caller saved regs */
458         x86_pop_reg (code, X86_EBX);
459         x86_pop_reg (code, X86_EDI);
460         x86_pop_reg (code, X86_ESI);
461         x86_pop_reg (code, X86_EBP);
462
463         pushed_args -= 4;
464
465         /* discard save IP */
466         x86_alu_reg_imm (code, X86_ADD, X86_ESP, 4);
467         pushed_args--;
468
469         /* restore LMF end */
470
471         if (!MONO_TRAMPOLINE_TYPE_MUST_RETURN (tramp_type)) {
472                 /* 
473                  * Overwrite the method ptr with the address we need to jump to,
474                  * to free %eax.
475                  */
476                 x86_mov_membase_reg (code, X86_ESP, pushed_args * sizeof (gpointer), X86_EAX, 4);
477         }
478
479         /* Restore caller saved registers */
480         x86_mov_reg_membase (code, X86_ECX, X86_ESP, (pushed_args - pushed_args_caller_saved + X86_ECX) * 4, 4);
481         x86_mov_reg_membase (code, X86_EDX, X86_ESP, (pushed_args - pushed_args_caller_saved + X86_EDX) * 4, 4);
482         if ((tramp_type == MONO_TRAMPOLINE_RESTORE_STACK_PROT) || (tramp_type == MONO_TRAMPOLINE_AOT_PLT))
483                 x86_mov_reg_membase (code, X86_EAX, X86_ESP, (pushed_args - pushed_args_caller_saved + X86_EAX) * 4, 4);
484
485         if (!MONO_TRAMPOLINE_TYPE_MUST_RETURN (tramp_type)) {
486                 /* Pop saved reg array + stack align */
487                 x86_alu_reg_imm (code, X86_ADD, X86_ESP, 9 * 4);
488                 pushed_args -= 9;
489                 g_assert (pushed_args == 0);
490         } else {
491                 /* Pop saved reg array + stack align + method ptr */
492                 x86_alu_reg_imm (code, X86_ADD, X86_ESP, 10 * 4);
493                 pushed_args -= 10;
494
495                 /* We've popped one more stack item than we've pushed (the
496                    method ptr argument), so we must end up at -1. */
497                 g_assert (pushed_args == -1);
498         }
499
500         x86_ret (code);
501
502         g_assert ((code - buf) <= 256);
503
504         if (info)
505                 *info = mono_tramp_info_create (mono_get_generic_trampoline_name (tramp_type), buf, code - buf, ji, unwind_ops);
506
507         if (tramp_type == MONO_TRAMPOLINE_CLASS_INIT) {
508                 /* Initialize the nullified class init trampoline used in the AOT case */
509                 nullified_class_init_trampoline = mono_arch_get_nullified_class_init_trampoline (NULL);
510         }
511
512         return buf;
513 }
514
515 gpointer
516 mono_arch_get_nullified_class_init_trampoline (MonoTrampInfo **info)
517 {
518         guint8 *code, *buf;
519
520         code = buf = mono_global_codeman_reserve (16);
521         x86_ret (code);
522
523         mono_arch_flush_icache (buf, code - buf);
524
525         if (info)
526                 *info = mono_tramp_info_create (g_strdup_printf ("nullified_class_init_trampoline"), buf, code - buf, NULL, NULL);
527
528         return buf;
529 }
530
531 #define TRAMPOLINE_SIZE 10
532
533 gpointer
534 mono_arch_create_specific_trampoline (gpointer arg1, MonoTrampolineType tramp_type, MonoDomain *domain, guint32 *code_len)
535 {
536         guint8 *code, *buf, *tramp;
537         
538         tramp = mono_get_trampoline_code (tramp_type);
539
540         code = buf = mono_domain_code_reserve_align (domain, TRAMPOLINE_SIZE, NACL_SIZE (4, kNaClAlignment));
541
542         x86_push_imm (buf, arg1);
543         x86_jump_code (buf, tramp);
544         g_assert ((buf - code) <= TRAMPOLINE_SIZE);
545
546         mono_arch_flush_icache (code, buf - code);
547
548         if (code_len)
549                 *code_len = buf - code;
550
551         return code;
552 }
553
554 gpointer
555 mono_arch_create_rgctx_lazy_fetch_trampoline (guint32 slot, MonoTrampInfo **info, gboolean aot)
556 {
557         guint8 *tramp;
558         guint8 *code, *buf;
559         guint8 **rgctx_null_jumps;
560         int tramp_size;
561         int depth, index;
562         int i;
563         gboolean mrgctx;
564         MonoJumpInfo *ji = NULL;
565         GSList *unwind_ops = NULL;
566
567         unwind_ops = mono_arch_get_cie_program ();
568
569         mrgctx = MONO_RGCTX_SLOT_IS_MRGCTX (slot);
570         index = MONO_RGCTX_SLOT_INDEX (slot);
571         if (mrgctx)
572                 index += MONO_SIZEOF_METHOD_RUNTIME_GENERIC_CONTEXT / sizeof (gpointer);
573         for (depth = 0; ; ++depth) {
574                 int size = mono_class_rgctx_get_array_size (depth, mrgctx);
575
576                 if (index < size - 1)
577                         break;
578                 index -= size - 1;
579         }
580
581 #ifdef __native_client_codegen__
582         /* TODO: align for Native Client */
583         tramp_size = (aot ? 64 : 36) + 2 * kNaClAlignment +
584                 6 * (depth + kNaClAlignment);
585 #else
586         tramp_size = (aot ? 64 : 36) + 6 * depth;
587 #endif  /* __native_client_codegen__ */
588
589         code = buf = mono_global_codeman_reserve (tramp_size);
590
591         rgctx_null_jumps = g_malloc (sizeof (guint8*) * (depth + 2));
592
593         /* load vtable/mrgctx ptr */
594         x86_mov_reg_membase (code, X86_EAX, X86_ESP, 4, 4);
595         if (!mrgctx) {
596                 /* load rgctx ptr from vtable */
597                 x86_mov_reg_membase (code, X86_EAX, X86_EAX, G_STRUCT_OFFSET (MonoVTable, runtime_generic_context), 4);
598                 /* is the rgctx ptr null? */
599                 x86_test_reg_reg (code, X86_EAX, X86_EAX);
600                 /* if yes, jump to actual trampoline */
601                 rgctx_null_jumps [0] = code;
602                 x86_branch8 (code, X86_CC_Z, -1, 1);
603         }
604
605         for (i = 0; i < depth; ++i) {
606                 /* load ptr to next array */
607                 if (mrgctx && i == 0)
608                         x86_mov_reg_membase (code, X86_EAX, X86_EAX, MONO_SIZEOF_METHOD_RUNTIME_GENERIC_CONTEXT, 4);
609                 else
610                         x86_mov_reg_membase (code, X86_EAX, X86_EAX, 0, 4);
611                 /* is the ptr null? */
612                 x86_test_reg_reg (code, X86_EAX, X86_EAX);
613                 /* if yes, jump to actual trampoline */
614                 rgctx_null_jumps [i + 1] = code;
615                 x86_branch8 (code, X86_CC_Z, -1, 1);
616         }
617
618         /* fetch slot */
619         x86_mov_reg_membase (code, X86_EAX, X86_EAX, sizeof (gpointer) * (index + 1), 4);
620         /* is the slot null? */
621         x86_test_reg_reg (code, X86_EAX, X86_EAX);
622         /* if yes, jump to actual trampoline */
623         rgctx_null_jumps [depth + 1] = code;
624         x86_branch8 (code, X86_CC_Z, -1, 1);
625         /* otherwise return */
626         x86_ret (code);
627
628         for (i = mrgctx ? 1 : 0; i <= depth + 1; ++i)
629                 x86_patch (rgctx_null_jumps [i], code);
630
631         g_free (rgctx_null_jumps);
632
633         x86_mov_reg_membase (code, MONO_ARCH_VTABLE_REG, X86_ESP, 4, 4);
634
635         if (aot) {
636                 code = mono_arch_emit_load_aotconst (buf, code, &ji, MONO_PATCH_INFO_JIT_ICALL_ADDR, g_strdup_printf ("specific_trampoline_lazy_fetch_%u", slot));
637                 x86_jump_reg (code, X86_EAX);
638         } else {
639                 tramp = mono_arch_create_specific_trampoline (GUINT_TO_POINTER (slot), MONO_TRAMPOLINE_RGCTX_LAZY_FETCH, mono_get_root_domain (), NULL);
640
641                 /* jump to the actual trampoline */
642                 x86_jump_code (code, tramp);
643         }
644
645         mono_arch_flush_icache (buf, code - buf);
646
647         g_assert (code - buf <= tramp_size);
648
649         if (info)
650                 *info = mono_tramp_info_create (mono_get_rgctx_fetch_trampoline_name (slot), buf, code - buf, ji, unwind_ops);
651
652         return buf;
653 }
654
655 gpointer
656 mono_arch_create_generic_class_init_trampoline (MonoTrampInfo **info, gboolean aot)
657 {
658         guint8 *tramp;
659         guint8 *code, *buf;
660         static int byte_offset = -1;
661         static guint8 bitmask;
662         guint8 *jump;
663         int tramp_size;
664         GSList *unwind_ops = NULL;
665         MonoJumpInfo *ji = NULL;
666
667         tramp_size = 64;
668
669         code = buf = mono_global_codeman_reserve (tramp_size);
670
671         unwind_ops = mono_arch_get_cie_program ();
672
673         if (byte_offset < 0)
674                 mono_marshal_find_bitfield_offset (MonoVTable, initialized, &byte_offset, &bitmask);
675
676         x86_test_membase_imm (code, MONO_ARCH_VTABLE_REG, byte_offset, bitmask);
677         jump = code;
678         x86_branch8 (code, X86_CC_Z, -1, 1);
679
680         x86_ret (code);
681
682         x86_patch (jump, code);
683
684         /* Push the vtable so the stack is the same as in a specific trampoline */
685         x86_push_reg (code, MONO_ARCH_VTABLE_REG);
686
687         if (aot) {
688                 code = mono_arch_emit_load_aotconst (buf, code, &ji, MONO_PATCH_INFO_JIT_ICALL_ADDR, "generic_trampoline_generic_class_init");
689                 x86_jump_reg (code, X86_EAX);
690         } else {
691                 tramp = mono_get_trampoline_code (MONO_TRAMPOLINE_GENERIC_CLASS_INIT);
692
693                 /* jump to the actual trampoline */
694                 x86_jump_code (code, tramp);
695         }
696
697         mono_arch_flush_icache (code, code - buf);
698
699         g_assert (code - buf <= tramp_size);
700 #ifdef __native_client_codegen__
701         g_assert (code - buf <= kNaClAlignment);
702 #endif
703         if (info)
704                 *info = mono_tramp_info_create (g_strdup_printf ("generic_class_init_trampoline"), buf, code - buf, ji, unwind_ops);
705
706         return buf;
707 }
708
709 #ifdef MONO_ARCH_MONITOR_OBJECT_REG
710 /*
711  * The code produced by this trampoline is equivalent to this:
712  *
713  * if (obj) {
714  *      if (obj->synchronisation) {
715  *              if (obj->synchronisation->owner == 0) {
716  *                      if (cmpxch (&obj->synchronisation->owner, TID, 0) == 0)
717  *                              return;
718  *              }
719  *              if (obj->synchronisation->owner == TID) {
720  *                      ++obj->synchronisation->nest;
721  *                      return;
722  *              }
723  *      }
724  * }
725  * return full_monitor_enter ();
726  *
727  */
728 gpointer
729 mono_arch_create_monitor_enter_trampoline (MonoTrampInfo **info, gboolean aot)
730 {
731         guint8 *tramp = mono_get_trampoline_code (MONO_TRAMPOLINE_MONITOR_ENTER);
732         guint8 *code, *buf;
733         guint8 *jump_obj_null, *jump_sync_null, *jump_other_owner, *jump_cmpxchg_failed, *jump_tid;
734         int tramp_size;
735         int owner_offset, nest_offset, dummy;
736         MonoJumpInfo *ji = NULL;
737         GSList *unwind_ops = NULL;
738
739         g_assert (MONO_ARCH_MONITOR_OBJECT_REG == X86_EAX);
740
741         mono_monitor_threads_sync_members_offset (&owner_offset, &nest_offset, &dummy);
742         g_assert (MONO_THREADS_SYNC_MEMBER_SIZE (owner_offset) == sizeof (gpointer));
743         g_assert (MONO_THREADS_SYNC_MEMBER_SIZE (nest_offset) == sizeof (guint32));
744         owner_offset = MONO_THREADS_SYNC_MEMBER_OFFSET (owner_offset);
745         nest_offset = MONO_THREADS_SYNC_MEMBER_OFFSET (nest_offset);
746
747         tramp_size = NACL_SIZE (64, 128);
748
749         code = buf = mono_global_codeman_reserve (tramp_size);
750
751         if (mono_thread_get_tls_offset () != -1) {
752                 /* MonoObject* obj is in EAX */
753                 /* is obj null? */
754                 x86_test_reg_reg (code, X86_EAX, X86_EAX);
755                 /* if yes, jump to actual trampoline */
756                 jump_obj_null = code;
757                 x86_branch8 (code, X86_CC_Z, -1, 1);
758
759                 /* load obj->synchronization to ECX */
760                 x86_mov_reg_membase (code, X86_ECX, X86_EAX, G_STRUCT_OFFSET (MonoObject, synchronisation), 4);
761                 /* is synchronization null? */
762                 x86_test_reg_reg (code, X86_ECX, X86_ECX);
763                 /* if yes, jump to actual trampoline */
764                 jump_sync_null = code;
765                 x86_branch8 (code, X86_CC_Z, -1, 1);
766
767                 /* load MonoInternalThread* into EDX */
768                 code = mono_x86_emit_tls_get (code, X86_EDX, mono_thread_get_tls_offset ());
769                 /* load TID into EDX */
770                 x86_mov_reg_membase (code, X86_EDX, X86_EDX, G_STRUCT_OFFSET (MonoInternalThread, tid), 4);
771
772                 /* is synchronization->owner null? */
773                 x86_alu_membase_imm (code, X86_CMP, X86_ECX, owner_offset, 0);
774                 /* if not, jump to next case */
775                 jump_tid = code;
776                 x86_branch8 (code, X86_CC_NZ, -1, 1);
777
778                 /* if yes, try a compare-exchange with the TID */
779                 /* free up register EAX, needed for the zero */
780                 x86_push_reg (code, X86_EAX);
781                 /* zero EAX */
782                 x86_alu_reg_reg (code, X86_XOR, X86_EAX, X86_EAX);
783                 /* compare and exchange */
784                 x86_prefix (code, X86_LOCK_PREFIX);
785                 x86_cmpxchg_membase_reg (code, X86_ECX, owner_offset, X86_EDX);
786                 /* if not successful, jump to actual trampoline */
787                 jump_cmpxchg_failed = code;
788                 x86_branch8 (code, X86_CC_NZ, -1, 1);
789                 /* if successful, pop and return */
790                 x86_pop_reg (code, X86_EAX);
791                 x86_ret (code);
792
793                 /* next case: synchronization->owner is not null */
794                 x86_patch (jump_tid, code);
795                 /* is synchronization->owner == TID? */
796                 x86_alu_membase_reg (code, X86_CMP, X86_ECX, owner_offset, X86_EDX);
797                 /* if not, jump to actual trampoline */
798                 jump_other_owner = code;
799                 x86_branch8 (code, X86_CC_NZ, -1, 1);
800                 /* if yes, increment nest */
801                 x86_inc_membase (code, X86_ECX, nest_offset);
802                 /* return */
803                 x86_ret (code);
804
805                 /* push obj */
806                 x86_patch (jump_obj_null, code);
807                 x86_patch (jump_sync_null, code);
808                 x86_patch (jump_other_owner, code);
809                 x86_push_reg (code, X86_EAX);
810                 /* jump to the actual trampoline */
811                 x86_patch (jump_cmpxchg_failed, code);
812                 if (aot) {
813                         /* We are calling the generic trampoline directly, the argument is pushed
814                          * on the stack just like a specific trampoline.
815                          */
816                         code = mono_arch_emit_load_aotconst (buf, code, &ji, MONO_PATCH_INFO_JIT_ICALL_ADDR, "generic_trampoline_monitor_enter");
817                         x86_jump_reg (code, X86_EAX);
818                 } else {
819                         x86_jump_code (code, tramp);
820                 }
821         } else {
822                 /* push obj and jump to the actual trampoline */
823                 x86_push_reg (code, X86_EAX);
824                 if (aot) {
825                         code = mono_arch_emit_load_aotconst (buf, code, &ji, MONO_PATCH_INFO_JIT_ICALL_ADDR, "generic_trampoline_monitor_enter");
826                         x86_jump_reg (code, X86_EAX);
827                 } else {
828                         x86_jump_code (code, tramp);
829                 }
830         }
831
832         mono_arch_flush_icache (buf, code - buf);
833         g_assert (code - buf <= tramp_size);
834
835         if (info)
836                 *info = mono_tramp_info_create (g_strdup_printf ("monitor_enter_trampoline"), buf, code - buf, ji, unwind_ops);
837
838         return buf;
839 }
840
841 gpointer
842 mono_arch_create_monitor_exit_trampoline (MonoTrampInfo **info, gboolean aot)
843 {
844         guint8 *tramp = mono_get_trampoline_code (MONO_TRAMPOLINE_MONITOR_EXIT);
845         guint8 *code, *buf;
846         guint8 *jump_obj_null, *jump_have_waiters, *jump_sync_null, *jump_not_owned;
847         guint8 *jump_next;
848         int tramp_size;
849         int owner_offset, nest_offset, entry_count_offset;
850         MonoJumpInfo *ji = NULL;
851         GSList *unwind_ops = NULL;
852
853         g_assert (MONO_ARCH_MONITOR_OBJECT_REG == X86_EAX);
854
855         mono_monitor_threads_sync_members_offset (&owner_offset, &nest_offset, &entry_count_offset);
856         g_assert (MONO_THREADS_SYNC_MEMBER_SIZE (owner_offset) == sizeof (gpointer));
857         g_assert (MONO_THREADS_SYNC_MEMBER_SIZE (nest_offset) == sizeof (guint32));
858         g_assert (MONO_THREADS_SYNC_MEMBER_SIZE (entry_count_offset) == sizeof (gint32));
859         owner_offset = MONO_THREADS_SYNC_MEMBER_OFFSET (owner_offset);
860         nest_offset = MONO_THREADS_SYNC_MEMBER_OFFSET (nest_offset);
861         entry_count_offset = MONO_THREADS_SYNC_MEMBER_OFFSET (entry_count_offset);
862
863         tramp_size = NACL_SIZE (64, 128);
864
865         code = buf = mono_global_codeman_reserve (tramp_size);
866
867         if (mono_thread_get_tls_offset () != -1) {
868                 /* MonoObject* obj is in EAX */
869                 /* is obj null? */
870                 x86_test_reg_reg (code, X86_EAX, X86_EAX);
871                 /* if yes, jump to actual trampoline */
872                 jump_obj_null = code;
873                 x86_branch8 (code, X86_CC_Z, -1, 1);
874
875                 /* load obj->synchronization to ECX */
876                 x86_mov_reg_membase (code, X86_ECX, X86_EAX, G_STRUCT_OFFSET (MonoObject, synchronisation), 4);
877                 /* is synchronization null? */
878                 x86_test_reg_reg (code, X86_ECX, X86_ECX);
879                 /* if yes, jump to actual trampoline */
880                 jump_sync_null = code;
881                 x86_branch8 (code, X86_CC_Z, -1, 1);
882
883                 /* next case: synchronization is not null */
884                 /* load MonoInternalThread* into EDX */
885                 code = mono_x86_emit_tls_get (code, X86_EDX, mono_thread_get_tls_offset ());
886                 /* load TID into EDX */
887                 x86_mov_reg_membase (code, X86_EDX, X86_EDX, G_STRUCT_OFFSET (MonoInternalThread, tid), 4);
888                 /* is synchronization->owner == TID */
889                 x86_alu_membase_reg (code, X86_CMP, X86_ECX, owner_offset, X86_EDX);
890                 /* if no, jump to actual trampoline */
891                 jump_not_owned = code;
892                 x86_branch8 (code, X86_CC_NZ, -1, 1);
893
894                 /* next case: synchronization->owner == TID */
895                 /* is synchronization->nest == 1 */
896                 x86_alu_membase_imm (code, X86_CMP, X86_ECX, nest_offset, 1);
897                 /* if not, jump to next case */
898                 jump_next = code;
899                 x86_branch8 (code, X86_CC_NZ, -1, 1);
900                 /* if yes, is synchronization->entry_count zero? */
901                 x86_alu_membase_imm (code, X86_CMP, X86_ECX, entry_count_offset, 0);
902                 /* if not, jump to actual trampoline */
903                 jump_have_waiters = code;
904                 x86_branch8 (code, X86_CC_NZ, -1 , 1);
905                 /* if yes, set synchronization->owner to null and return */
906                 x86_mov_membase_imm (code, X86_ECX, owner_offset, 0, 4);
907                 x86_ret (code);
908
909                 /* next case: synchronization->nest is not 1 */
910                 x86_patch (jump_next, code);
911                 /* decrease synchronization->nest and return */
912                 x86_dec_membase (code, X86_ECX, nest_offset);
913                 x86_ret (code);
914
915                 /* push obj and jump to the actual trampoline */
916                 x86_patch (jump_obj_null, code);
917                 x86_patch (jump_have_waiters, code);
918                 x86_patch (jump_not_owned, code);
919                 x86_patch (jump_sync_null, code);
920         }
921
922         /* push obj and jump to the actual trampoline */
923         x86_push_reg (code, X86_EAX);
924         if (aot) {
925                 code = mono_arch_emit_load_aotconst (buf, code, &ji, MONO_PATCH_INFO_JIT_ICALL_ADDR, "generic_trampoline_monitor_exit");
926                 x86_jump_reg (code, X86_EAX);
927         } else {
928                 x86_jump_code (code, tramp);
929         }
930
931         mono_arch_flush_icache (buf, code - buf);
932         g_assert (code - buf <= tramp_size);
933
934         if (info)
935                 *info = mono_tramp_info_create (g_strdup_printf ("monitor_exit_trampoline"), buf, code - buf, ji, unwind_ops);
936
937         return buf;
938 }
939
940 #else
941
942 gpointer
943 mono_arch_create_monitor_enter_trampoline (MonoTrampInfo **info, gboolean aot)
944 {
945         g_assert_not_reached ();
946         return NULL;
947 }
948
949 gpointer
950 mono_arch_create_monitor_exit_trampoline (MonoTrampInfo **info, gboolean aot)
951 {
952         g_assert_not_reached ();
953         return NULL;
954 }
955
956 #endif
957
958 void
959 mono_arch_invalidate_method (MonoJitInfo *ji, void *func, gpointer func_arg)
960 {
961         /* FIXME: This is not thread safe */
962         guint8 *code = ji->code_start;
963
964         x86_push_imm (code, func_arg);
965         x86_call_code (code, (guint8*)func);
966 }
967
968 static void
969 handler_block_trampoline_helper (gpointer *ptr)
970 {
971         MonoJitTlsData *jit_tls = TlsGetValue (mono_jit_tls_id);
972         *ptr = jit_tls->handler_block_return_address;
973 }
974
975 gpointer
976 mono_arch_create_handler_block_trampoline (void)
977 {
978         guint8 *tramp = mono_get_trampoline_code (MONO_TRAMPOLINE_HANDLER_BLOCK_GUARD);
979         guint8 *code, *buf;
980         int tramp_size = 64;
981         code = buf = mono_global_codeman_reserve (tramp_size);
982
983         /*
984         This trampoline restore the call chain of the handler block then jumps into the code that deals with it.
985         */
986
987         if (mono_get_jit_tls_offset () != -1) {
988                 code = mono_x86_emit_tls_get (code, X86_EAX, mono_get_jit_tls_offset ());
989                 x86_mov_reg_membase (code, X86_EAX, X86_EAX, G_STRUCT_OFFSET (MonoJitTlsData, handler_block_return_address), 4);
990                 /*simulate a call*/
991                 x86_push_reg (code, X86_EAX);
992                 x86_jump_code (code, tramp);
993         } else {
994                 /*Slow path uses a c helper*/
995                 x86_push_reg (code, X86_ESP);
996                 x86_push_imm (code, tramp);
997                 x86_jump_code (code, handler_block_trampoline_helper);
998         }
999
1000         mono_arch_flush_icache (buf, code - buf);
1001         g_assert (code - buf <= tramp_size);
1002
1003         return buf;
1004 }
1005
1006 guint8*
1007 mono_arch_get_call_target (guint8 *code)
1008 {
1009         if (code [-5] == 0xe8) {
1010                 guint32 disp = *(guint32*)(code - 4);
1011                 guint8 *target = code + disp;
1012
1013                 return target;
1014         } else {
1015                 return NULL;
1016         }
1017 }
1018
1019 guint32
1020 mono_arch_get_plt_info_offset (guint8 *plt_entry, mgreg_t *regs, guint8 *code)
1021 {
1022         return *(guint32*)(plt_entry + NACL_SIZE (6, 12));
1023 }