git.oblomov.eu Git - wine/blob - dlls/ntdll/tests/exception.c

   1 /*
   2  * Unit test suite for ntdll exceptions
   3  *
   4  * Copyright 2005 Alexandre Julliard
   5  *
   6  * This library is free software; you can redistribute it and/or
   7  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   8  * License as published by the Free Software Foundation; either
   9  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  10  *
  11  * This library is distributed in the hope that it will be useful,
  12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  14  * Lesser General Public License for more details.
  15  *
  16  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  17  * License along with this library; if not, write to the Free Software
  18  * Foundation, Inc., 51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301, USA
  19  */
  20
  21 #include <stdarg.h>
  22 #include <stdio.h>
  23
  24 #ifndef _WIN32_WINNT
  25 #define _WIN32_WINNT 0x500 /* For NTSTATUS */
  26 #endif
  27
  28 #include "ntstatus.h"
  29 #define WIN32_NO_STATUS
  30 #include "windef.h"
  31 #include "winbase.h"
  32 #include "winnt.h"
  33 #include "winreg.h"
  34 #include "winternl.h"
  35 #include "excpt.h"
  36 #include "wine/test.h"
  37
  38 #ifdef __i386__
  39 static int      my_argc;
  40 static char**   my_argv;
  41 static int      test_stage;
  42
  43 static struct _TEB * (WINAPI *pNtCurrentTeb)(void);
  44 static NTSTATUS  (WINAPI *pNtGetContextThread)(HANDLE,CONTEXT*);
  45 static NTSTATUS  (WINAPI *pNtSetContextThread)(HANDLE,CONTEXT*);
  46 static NTSTATUS  (WINAPI *pRtlRaiseException)(EXCEPTION_RECORD *rec);
  47 static PVOID     (WINAPI *pRtlAddVectoredExceptionHandler)(ULONG first, PVECTORED_EXCEPTION_HANDLER func);
  48 static ULONG     (WINAPI *pRtlRemoveVectoredExceptionHandler)(PVOID handler);
  49 static NTSTATUS  (WINAPI *pNtReadVirtualMemory)(HANDLE, const void*, void*, SIZE_T, SIZE_T*);
  50 static NTSTATUS  (WINAPI *pNtTerminateProcess)(HANDLE handle, LONG exit_code);
  51 static void *code_mem;
  52
  53 /* Test various instruction combinations that cause a protection fault on the i386,
  54  * and check what the resulting exception looks like.
  55  */
  56
  57 static const struct exception
  58 {
  59     BYTE     code[18];   /* asm code */
  60     BYTE     offset;     /* offset of faulting instruction */
  61     BYTE     length;     /* length of faulting instruction */
  62     NTSTATUS status;     /* expected status code */
  63     DWORD    nb_params;  /* expected number of parameters */
  64     DWORD    params[4];  /* expected parameters */
  65 } exceptions[] =
  66 {
  67     /* test some privileged instructions */
  68     { { 0xfb, 0xc3 },  /* sti; ret */
  69       0, 1, STATUS_PRIVILEGED_INSTRUCTION, 0 },
  70     { { 0x6c, 0xc3 },  /* insb (%dx); ret */
  71       0, 1, STATUS_PRIVILEGED_INSTRUCTION, 0 },
  72     { { 0x6d, 0xc3 },  /* insl (%dx); ret */
  73       0, 1, STATUS_PRIVILEGED_INSTRUCTION, 0 },
  74     { { 0x6e, 0xc3 },  /* outsb (%dx); ret */
  75       0, 1, STATUS_PRIVILEGED_INSTRUCTION, 0 },
  76     { { 0x6f, 0xc3 },  /* outsl (%dx); ret */
  77       0, 1, STATUS_PRIVILEGED_INSTRUCTION, 0 },
  78     { { 0xe4, 0x11, 0xc3 },  /* inb $0x11,%al; ret */
  79       0, 2, STATUS_PRIVILEGED_INSTRUCTION, 0 },
  80     { { 0xe5, 0x11, 0xc3 },  /* inl $0x11,%eax; ret */
  81       0, 2, STATUS_PRIVILEGED_INSTRUCTION, 0 },
  82     { { 0xe6, 0x11, 0xc3 },  /* outb %al,$0x11; ret */
  83       0, 2, STATUS_PRIVILEGED_INSTRUCTION, 0 },
  84     { { 0xe7, 0x11, 0xc3 },  /* outl %eax,$0x11; ret */
  85       0, 2, STATUS_PRIVILEGED_INSTRUCTION, 0 },
  86     { { 0xed, 0xc3 },  /* inl (%dx),%eax; ret */
  87       0, 1, STATUS_PRIVILEGED_INSTRUCTION, 0 },
  88     { { 0xee, 0xc3 },  /* outb %al,(%dx); ret */
  89       0, 1, STATUS_PRIVILEGED_INSTRUCTION, 0 },
  90     { { 0xef, 0xc3 },  /* outl %eax,(%dx); ret */
  91       0, 1, STATUS_PRIVILEGED_INSTRUCTION, 0 },
  92     { { 0xf4, 0xc3 },  /* hlt; ret */
  93       0, 1, STATUS_PRIVILEGED_INSTRUCTION, 0 },
  94     { { 0xfa, 0xc3 },  /* cli; ret */
  95       0, 1, STATUS_PRIVILEGED_INSTRUCTION, 0 },
  96
  97     /* test long jump to invalid selector */
  98     { { 0xea, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0xc3 },  /* ljmp $0,$0; ret */
  99       0, 7, STATUS_ACCESS_VIOLATION, 2, { 0, 0xffffffff } },
 100
 101     /* test iret to invalid selector */
 102     { { 0x6a, 0x00, 0x6a, 0x00, 0x6a, 0x00, 0xcf, 0x83, 0xc4, 0x0c, 0xc3 },
 103       /* pushl $0; pushl $0; pushl $0; iret; addl $12,%esp; ret */
 104       6, 1, STATUS_ACCESS_VIOLATION, 2, { 0, 0xffffffff } },
 105
 106     /* test loading an invalid selector */
 107     { { 0xb8, 0xef, 0xbe, 0x00, 0x00, 0x8e, 0xe8, 0xc3 },  /* mov $beef,%ax; mov %ax,%gs; ret */
 108       5, 2, STATUS_ACCESS_VIOLATION, 2, { 0, 0xbee8 } }, /* 0xbee8 or 0xffffffff */
 109
 110     /* test accessing a zero selector */
 111     { { 0x06, 0x31, 0xc0, 0x8e, 0xc0, 0x26, 0xa1, 0, 0, 0, 0, 0x07, 0xc3 },
 112           /* push %es; xor %eax,%eax; mov %ax,%es; mov %es:(0),%ax; pop %es */
 113       5, 6, STATUS_ACCESS_VIOLATION, 2, { 0, 0xffffffff } },
 114
 115     /* test moving %cs -> %ss */
 116     { { 0x0e, 0x17, 0x58, 0xc3 },  /* pushl %cs; popl %ss; popl %eax; ret */
 117       1, 1, STATUS_ACCESS_VIOLATION, 2, { 0, 0xffffffff } },
 118
 119     /* test overlong instruction (limit is 16 bytes) */
 120     { { 0x64,0x64,0x64,0x64,0x64,0x64,0x64,0x64,0x64,0x64,0x64,0x64,0x64,0x64,0x64,0xfa,0xc3 },
 121       0, 16, STATUS_ILLEGAL_INSTRUCTION, 0 },
 122     { { 0x64,0x64,0x64,0x64,0x64,0x64,0x64,0x64,0x64,0x64,0x64,0x64,0x64,0x64,0xfa,0xc3 },
 123       0, 15, STATUS_PRIVILEGED_INSTRUCTION, 0 },
 124
 125     /* test invalid interrupt */
 126     { { 0xcd, 0xff, 0xc3 },   /* int $0xff; ret */
 127       0, 2, STATUS_ACCESS_VIOLATION, 2, { 0, 0xffffffff } },
 128
 129     /* test moves to/from Crx */
 130     { { 0x0f, 0x20, 0xc0, 0xc3 },  /* movl %cr0,%eax; ret */
 131       0, 3, STATUS_PRIVILEGED_INSTRUCTION, 0 },
 132     { { 0x0f, 0x20, 0xe0, 0xc3 },  /* movl %cr4,%eax; ret */
 133       0, 3, STATUS_PRIVILEGED_INSTRUCTION, 0 },
 134     { { 0x0f, 0x22, 0xc0, 0xc3 },  /* movl %eax,%cr0; ret */
 135       0, 3, STATUS_PRIVILEGED_INSTRUCTION, 0 },
 136     { { 0x0f, 0x22, 0xe0, 0xc3 },  /* movl %eax,%cr4; ret */
 137       0, 3, STATUS_PRIVILEGED_INSTRUCTION, 0 },
 138
 139     /* test moves to/from Drx */
 140     { { 0x0f, 0x21, 0xc0, 0xc3 },  /* movl %dr0,%eax; ret */
 141       0, 3, STATUS_PRIVILEGED_INSTRUCTION, 0 },
 142     { { 0x0f, 0x21, 0xc8, 0xc3 },  /* movl %dr1,%eax; ret */
 143       0, 3, STATUS_PRIVILEGED_INSTRUCTION, 0 },
 144     { { 0x0f, 0x21, 0xf8, 0xc3 },  /* movl %dr7,%eax; ret */
 145       0, 3, STATUS_PRIVILEGED_INSTRUCTION, 0 },
 146     { { 0x0f, 0x23, 0xc0, 0xc3 },  /* movl %eax,%dr0; ret */
 147       0, 3, STATUS_PRIVILEGED_INSTRUCTION, 0 },
 148     { { 0x0f, 0x23, 0xc8, 0xc3 },  /* movl %eax,%dr1; ret */
 149       0, 3, STATUS_PRIVILEGED_INSTRUCTION, 0 },
 150     { { 0x0f, 0x23, 0xf8, 0xc3 },  /* movl %eax,%dr7; ret */
 151       0, 3, STATUS_PRIVILEGED_INSTRUCTION, 0 },
 152
 153     /* test memory reads */
 154     { { 0xa1, 0xfc, 0xff, 0xff, 0xff, 0xc3 },  /* movl 0xfffffffc,%eax; ret */
 155       0, 5, STATUS_ACCESS_VIOLATION, 2, { 0, 0xfffffffc } },
 156     { { 0xa1, 0xfd, 0xff, 0xff, 0xff, 0xc3 },  /* movl 0xfffffffd,%eax; ret */
 157       0, 5, STATUS_ACCESS_VIOLATION, 2, { 0, 0xfffffffd } },
 158     { { 0xa1, 0xfe, 0xff, 0xff, 0xff, 0xc3 },  /* movl 0xfffffffe,%eax; ret */
 159       0, 5, STATUS_ACCESS_VIOLATION, 2, { 0, 0xfffffffe } },
 160     { { 0xa1, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xc3 },  /* movl 0xffffffff,%eax; ret */
 161       0, 5, STATUS_ACCESS_VIOLATION, 2, { 0, 0xffffffff } },
 162
 163     /* test memory writes */
 164     { { 0xa3, 0xfc, 0xff, 0xff, 0xff, 0xc3 },  /* movl %eax,0xfffffffc; ret */
 165       0, 5, STATUS_ACCESS_VIOLATION, 2, { 1, 0xfffffffc } },
 166     { { 0xa3, 0xfd, 0xff, 0xff, 0xff, 0xc3 },  /* movl %eax,0xfffffffd; ret */
 167       0, 5, STATUS_ACCESS_VIOLATION, 2, { 1, 0xfffffffd } },
 168     { { 0xa3, 0xfe, 0xff, 0xff, 0xff, 0xc3 },  /* movl %eax,0xfffffffe; ret */
 169       0, 5, STATUS_ACCESS_VIOLATION, 2, { 1, 0xfffffffe } },
 170     { { 0xa3, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xc3 },  /* movl %eax,0xffffffff; ret */
 171       0, 5, STATUS_ACCESS_VIOLATION, 2, { 1, 0xffffffff } },
 172 };
 173
 174 static int got_exception;
 175 static BOOL have_vectored_api;
 176
 177 static void run_exception_test(void *handler, const void* context,
 178                                const void *code, unsigned int code_size)
 179 {
 180     struct {
 181         EXCEPTION_REGISTRATION_RECORD frame;
 182         const void *context;
 183     } exc_frame;
 184     void (*func)(void) = code_mem;
 185
 186     exc_frame.frame.Handler = handler;
 187     exc_frame.frame.Prev = pNtCurrentTeb()->Tib.ExceptionList;
 188     exc_frame.context = context;
 189
 190     memcpy(code_mem, code, code_size);
 191
 192     pNtCurrentTeb()->Tib.ExceptionList = &exc_frame.frame;
 193     func();
 194     pNtCurrentTeb()->Tib.ExceptionList = exc_frame.frame.Prev;
 195 }
 196
 197 LONG CALLBACK rtlraiseexception_vectored_handler(EXCEPTION_POINTERS *ExceptionInfo)
 198 {
 199     PCONTEXT context = ExceptionInfo->ContextRecord;
 200     PEXCEPTION_RECORD rec = ExceptionInfo->ExceptionRecord;
 201     trace("vect. handler %08x addr:%p context.Eip:%x\n", rec->ExceptionCode,
 202           rec->ExceptionAddress, context->Eip);
 203
 204     todo_wine {
 205     ok(rec->ExceptionAddress == (char *)code_mem + 0xb, "ExceptionAddress at %p instead of %p\n",
 206        rec->ExceptionAddress, (char *)code_mem + 0xb);
 207
 208     if (pNtCurrentTeb()->Peb->BeingDebugged)
 209         ok((void *)context->Eax == pRtlRaiseException, "debugger managed to modify Eax to %x should be %p\n",
 210            context->Eax, pRtlRaiseException);
 211     }
 212
 213     /* check that context.Eip is fixed up only for EXCEPTION_BREAKPOINT
 214      * even if raised by RtlRaiseException
 215      */
 216     if(rec->ExceptionCode == EXCEPTION_BREAKPOINT)
 217     {
 218         ok(context->Eip == (DWORD)code_mem + 0xa ||
 219            context->Eip == (DWORD)code_mem + 0xb, /* win2k3 */
 220            "Eip at %x instead of %x or %x\n", context->Eip,
 221            (DWORD)code_mem + 0xa, (DWORD)code_mem + 0xb);
 222     }
 223     else
 224     {
 225         ok(context->Eip == (DWORD)code_mem + 0xb, "Eip at %x instead of %x\n",
 226            context->Eip, (DWORD)code_mem + 0xb);
 227     }
 228
 229     /* test if context change is preserved from vectored handler to stack handlers */
 230     context->Eax = 0xf00f00f0;
 231     return EXCEPTION_CONTINUE_SEARCH;
 232 }
 233
 234 static DWORD rtlraiseexception_handler( EXCEPTION_RECORD *rec, EXCEPTION_REGISTRATION_RECORD *frame,
 235                       CONTEXT *context, EXCEPTION_REGISTRATION_RECORD **dispatcher )
 236 {
 237     trace( "exception: %08x flags:%x addr:%p context: Eip:%x\n",
 238            rec->ExceptionCode, rec->ExceptionFlags, rec->ExceptionAddress, context->Eip );
 239
 240     todo_wine {
 241     ok(rec->ExceptionAddress == (char *)code_mem + 0xb, "ExceptionAddress at %p instead of %p\n",
 242        rec->ExceptionAddress, (char *)code_mem + 0xb);
 243     }
 244
 245     /* check that context.Eip is fixed up only for EXCEPTION_BREAKPOINT
 246      * even if raised by RtlRaiseException
 247      */
 248     if(rec->ExceptionCode == EXCEPTION_BREAKPOINT)
 249     {
 250         ok(context->Eip == (DWORD)code_mem + 0xa ||
 251            context->Eip == (DWORD)code_mem + 0xb, /* win2k3 */
 252            "Eip at %x instead of %x or %x\n", context->Eip,
 253            (DWORD)code_mem + 0xa, (DWORD)code_mem + 0xb);
 254     }
 255     else
 256     {
 257         ok(context->Eip == (DWORD)code_mem + 0xb, "Eip at %x instead of %x\n",
 258            context->Eip, (DWORD)code_mem + 0xb);
 259     }
 260
 261     if(have_vectored_api)
 262         ok(context->Eax == 0xf00f00f0, "Eax is %x, should have been set to 0xf00f00f0 in vectored handler\n",
 263            context->Eax);
 264
 265     /* give the debugger a chance to examine the state a second time */
 266     /* without the exception handler changing Eip */
 267     if (test_stage == 2)
 268         return ExceptionContinueSearch;
 269
 270     /* Eip in context is decreased by 1
 271      * Increase it again, else execution will continue in the middle of a instruction */
 272     if(rec->ExceptionCode == EXCEPTION_BREAKPOINT && (context->Eip == (DWORD)code_mem + 0xa))
 273         context->Eip += 1;
 274     return ExceptionContinueExecution;
 275 }
 276
 277
 278 static const BYTE call_one_arg_code[] = {
 279         0x8b, 0x44, 0x24, 0x08, /* mov 0x8(%esp),%eax */
 280         0x50,                   /* push %eax */
 281         0x8b, 0x44, 0x24, 0x08, /* mov 0x8(%esp),%eax */
 282         0xff, 0xd0,             /* call *%eax */
 283         0x90,                   /* nop */
 284         0x90,                   /* nop */
 285         0x90,                   /* nop */
 286         0x90,                   /* nop */
 287         0xc3,                   /* ret */
 288 };
 289
 290
 291 static void run_rtlraiseexception_test(DWORD exceptioncode)
 292 {
 293     EXCEPTION_REGISTRATION_RECORD frame;
 294     EXCEPTION_RECORD record;
 295     PVOID vectored_handler = NULL;
 296
 297     void (*func)(void* function, EXCEPTION_RECORD* record) = code_mem;
 298
 299     record.ExceptionCode = exceptioncode;
 300     record.ExceptionFlags = 0;
 301     record.ExceptionRecord = NULL;
 302     record.ExceptionAddress = NULL; /* does not matter, copied return address */
 303     record.NumberParameters = 0;
 304
 305     frame.Handler = rtlraiseexception_handler;
 306     frame.Prev = pNtCurrentTeb()->Tib.ExceptionList;
 307
 308     memcpy(code_mem, call_one_arg_code, sizeof(call_one_arg_code));
 309
 310     pNtCurrentTeb()->Tib.ExceptionList = &frame;
 311     if (have_vectored_api)
 312     {
 313         vectored_handler = pRtlAddVectoredExceptionHandler(TRUE, &rtlraiseexception_vectored_handler);
 314         ok(vectored_handler != 0, "RtlAddVectoredExceptionHandler failed\n");
 315     }
 316
 317     func(pRtlRaiseException, &record);
 318
 319     if (have_vectored_api)
 320         pRtlRemoveVectoredExceptionHandler(vectored_handler);
 321     pNtCurrentTeb()->Tib.ExceptionList = frame.Prev;
 322 }
 323
 324 static void test_rtlraiseexception(void)
 325 {
 326     if (!pRtlRaiseException)
 327     {
 328         skip("RtlRaiseException not found\n");
 329         return;
 330     }
 331
 332     /* test without debugger */
 333     run_rtlraiseexception_test(0x12345);
 334     run_rtlraiseexception_test(EXCEPTION_BREAKPOINT);
 335     run_rtlraiseexception_test(EXCEPTION_INVALID_HANDLE);
 336 }
 337
 338 static DWORD handler( EXCEPTION_RECORD *rec, EXCEPTION_REGISTRATION_RECORD *frame,
 339                       CONTEXT *context, EXCEPTION_REGISTRATION_RECORD **dispatcher )
 340 {
 341     const struct exception *except = *(const struct exception **)(frame + 1);
 342     unsigned int i, entry = except - exceptions;
 343
 344     got_exception++;
 345     trace( "exception: %x flags:%x addr:%p\n",
 346            rec->ExceptionCode, rec->ExceptionFlags, rec->ExceptionAddress );
 347
 348     ok( rec->ExceptionCode == except->status,
 349         "%u: Wrong exception code %x/%x\n", entry, rec->ExceptionCode, except->status );
 350     ok( rec->ExceptionAddress == (char*)code_mem + except->offset,
 351         "%u: Wrong exception address %p/%p\n", entry,
 352         rec->ExceptionAddress, (char*)code_mem + except->offset );
 353
 354     ok( rec->NumberParameters == except->nb_params,
 355         "%u: Wrong number of parameters %u/%u\n", entry, rec->NumberParameters, except->nb_params );
 356
 357     /* Most CPUs (except Intel Core apparently) report a segment limit violation */
 358     /* instead of page faults for accesses beyond 0xffffffff */
 359     if (except->nb_params == 2 && except->params[1] >= 0xfffffffd)
 360     {
 361         if (rec->ExceptionInformation[0] == 0 && rec->ExceptionInformation[1] == 0xffffffff)
 362             goto skip_params;
 363     }
 364
 365     /* Seems that both 0xbee8 and 0xfffffffff can be returned in windows */
 366     if (except->nb_params == 2 && rec->NumberParameters == 2
 367         && except->params[1] == 0xbee8 && rec->ExceptionInformation[1] == 0xffffffff
 368         && except->params[0] == rec->ExceptionInformation[0])
 369     {
 370         goto skip_params;
 371     }
 372
 373     for (i = 0; i < rec->NumberParameters; i++)
 374         ok( rec->ExceptionInformation[i] == except->params[i],
 375             "%u: Wrong parameter %d: %lx/%x\n",
 376             entry, i, rec->ExceptionInformation[i], except->params[i] );
 377
 378 skip_params:
 379     /* don't handle exception if it's not the address we expected */
 380     if (rec->ExceptionAddress != (char*)code_mem + except->offset) return ExceptionContinueSearch;
 381
 382     context->Eip += except->length;
 383     return ExceptionContinueExecution;
 384 }
 385
 386 static void test_prot_fault(void)
 387 {
 388     unsigned int i;
 389
 390     for (i = 0; i < sizeof(exceptions)/sizeof(exceptions[0]); i++)
 391     {
 392         got_exception = 0;
 393         run_exception_test(handler, &exceptions[i], &exceptions[i].code,
 394                            sizeof(exceptions[i].code));
 395         if (!i && !got_exception)
 396         {
 397             trace( "No exception, assuming win9x, no point in testing further\n" );
 398             break;
 399         }
 400         ok( got_exception == (exceptions[i].status != 0),
 401             "%u: bad exception count %d\n", i, got_exception );
 402     }
 403 }
 404
 405 /* test handling of debug registers */
 406 static DWORD dreg_handler( EXCEPTION_RECORD *rec, EXCEPTION_REGISTRATION_RECORD *frame,
 407                       CONTEXT *context, EXCEPTION_REGISTRATION_RECORD **dispatcher )
 408 {
 409     context->Eip += 2;  /* Skips the popl (%eax) */
 410     context->Dr0 = 0x42424242;
 411     context->Dr1 = 0;
 412     context->Dr2 = 0;
 413     context->Dr3 = 0;
 414     context->Dr6 = 0;
 415     context->Dr7 = 0x155;
 416     return ExceptionContinueExecution;
 417 }
 418
 419 static const BYTE segfault_code[5] = {
 420         0x31, 0xc0, /* xor    %eax,%eax */
 421         0x8f, 0x00, /* popl   (%eax) - cause exception */
 422         0xc3        /* ret */
 423 };
 424
 425 /* test the single step exception behaviour */
 426 static DWORD single_step_handler( EXCEPTION_RECORD *rec, EXCEPTION_REGISTRATION_RECORD *frame,
 427                                   CONTEXT *context, EXCEPTION_REGISTRATION_RECORD **dispatcher )
 428 {
 429     got_exception++;
 430     ok (!(context->EFlags & 0x100), "eflags has single stepping bit set\n");
 431
 432     if( got_exception < 3)
 433         context->EFlags |= 0x100;  /* single step until popf instruction */
 434     else {
 435         /* show that the last single step exception on the popf instruction
 436          * (which removed the TF bit), still is a EXCEPTION_SINGLE_STEP exception */
 437         ok( rec->ExceptionCode == EXCEPTION_SINGLE_STEP,
 438             "exception is not EXCEPTION_SINGLE_STEP: %x\n", rec->ExceptionCode);
 439     }
 440
 441     return ExceptionContinueExecution;
 442 }
 443
 444 static const BYTE single_stepcode[] = {
 445     0x9c,               /* pushf */
 446     0x58,               /* pop   %eax */
 447     0x0d,0,1,0,0,       /* or    $0x100,%eax */
 448     0x50,               /* push   %eax */
 449     0x9d,               /* popf    */
 450     0x35,0,1,0,0,       /* xor    $0x100,%eax */
 451     0x50,               /* push   %eax */
 452     0x9d,               /* popf    */
 453     0xc3
 454 };
 455
 456 /* Test the alignment check (AC) flag handling. */
 457 static const BYTE align_check_code[] = {
 458     0x55,                       /* push   %ebp */
 459     0x89,0xe5,                  /* mov    %esp,%ebp */
 460     0x9c,                       /* pushf   */
 461     0x58,                       /* pop    %eax */
 462     0x0d,0,0,4,0,               /* or     $0x40000,%eax */
 463     0x50,                       /* push   %eax */
 464     0x9d,                       /* popf    */
 465     0x89,0xe0,                  /* mov %esp, %eax */
 466     0x8b,0x40,0x1,              /* mov 0x1(%eax), %eax - cause exception */
 467     0x9c,                       /* pushf   */
 468     0x58,                       /* pop    %eax */
 469     0x35,0,0,4,0,               /* xor    $0x40000,%eax */
 470     0x50,                       /* push   %eax */
 471     0x9d,                       /* popf    */
 472     0x5d,                       /* pop    %ebp */
 473     0xc3,                       /* ret     */
 474 };
 475
 476 static DWORD align_check_handler( EXCEPTION_RECORD *rec, EXCEPTION_REGISTRATION_RECORD *frame,
 477                                   CONTEXT *context, EXCEPTION_REGISTRATION_RECORD **dispatcher )
 478 {
 479     ok (!(context->EFlags & 0x40000), "eflags has AC bit set\n");
 480     got_exception++;
 481     return ExceptionContinueExecution;
 482 }
 483
 484 /* Test the direction flag handling. */
 485 static const BYTE direction_flag_code[] = {
 486     0x55,                       /* push   %ebp */
 487     0x89,0xe5,                  /* mov    %esp,%ebp */
 488     0xfd,                       /* std */
 489     0xfa,                       /* cli - cause exception */
 490     0x5d,                       /* pop    %ebp */
 491     0xc3,                       /* ret     */
 492 };
 493
 494 static DWORD direction_flag_handler( EXCEPTION_RECORD *rec, EXCEPTION_REGISTRATION_RECORD *frame,
 495                                      CONTEXT *context, EXCEPTION_REGISTRATION_RECORD **dispatcher )
 496 {
 497 #ifdef __GNUC__
 498     unsigned int flags;
 499     __asm__("pushfl; popl %0" : "=r" (flags) );
 500     /* older windows versions don't clear DF properly so don't test */
 501     if (flags & 0x400) trace( "eflags has DF bit set\n" );
 502 #endif
 503     ok( context->EFlags & 0x400, "context eflags has DF bit cleared\n" );
 504     got_exception++;
 505     context->Eip++;  /* skip cli */
 506     return ExceptionContinueExecution;
 507 }
 508
 509 /* test single stepping over hardware breakpoint */
 510 static DWORD bpx_handler( EXCEPTION_RECORD *rec, EXCEPTION_REGISTRATION_RECORD *frame,
 511                           CONTEXT *context, EXCEPTION_REGISTRATION_RECORD **dispatcher )
 512 {
 513     got_exception++;
 514     ok( rec->ExceptionCode == EXCEPTION_SINGLE_STEP,
 515         "wrong exception code: %x\n", rec->ExceptionCode);
 516
 517     if(got_exception == 1) {
 518         /* hw bp exception on first nop */
 519         ok( context->Eip == (DWORD)code_mem, "eip is wrong:  %x instead of %x\n",
 520                                              context->Eip, (DWORD)code_mem);
 521         ok( (context->Dr6 & 0xf) == 1, "B0 flag is not set in Dr6\n");
 522         ok( !(context->Dr6 & 0x4000), "BS flag is set in Dr6\n");
 523         context->Dr0 = context->Dr0 + 1;  /* set hw bp again on next instruction */
 524         context->EFlags |= 0x100;       /* enable single stepping */
 525     } else if(  got_exception == 2) {
 526         /* single step exception on second nop */
 527         ok( context->Eip == (DWORD)code_mem + 1, "eip is wrong: %x instead of %x\n",
 528                                                  context->Eip, (DWORD)code_mem + 1);
 529         ok( (context->Dr6 & 0x4000), "BS flag is not set in Dr6\n");
 530        /* depending on the win version the B0 bit is already set here as well
 531         ok( (context->Dr6 & 0xf) == 0, "B0...3 flags in Dr6 shouldn't be set\n"); */
 532         context->EFlags |= 0x100;
 533     } else if( got_exception == 3) {
 534         /* hw bp exception on second nop */
 535         ok( context->Eip == (DWORD)code_mem + 1, "eip is wrong: %x instead of %x\n",
 536                                                  context->Eip, (DWORD)code_mem + 1);
 537         ok( (context->Dr6 & 0xf) == 1, "B0 flag is not set in Dr6\n");
 538         ok( !(context->Dr6 & 0x4000), "BS flag is set in Dr6\n");
 539         context->Dr0 = 0;       /* clear breakpoint */
 540         context->EFlags |= 0x100;
 541     } else {
 542         /* single step exception on ret */
 543         ok( context->Eip == (DWORD)code_mem + 2, "eip is wrong: %x instead of %x\n",
 544                                                  context->Eip, (DWORD)code_mem + 2);
 545         ok( (context->Dr6 & 0xf) == 0, "B0...3 flags in Dr6 shouldn't be set\n");
 546         ok( (context->Dr6 & 0x4000), "BS flag is not set in Dr6\n");
 547     }
 548
 549     context->Dr6 = 0;  /* clear status register */
 550     return ExceptionContinueExecution;
 551 }
 552
 553 static const BYTE dummy_code[] = { 0x90, 0x90, 0xc3 };  /* nop, nop, ret */
 554
 555 /* test int3 handling */
 556 static DWORD int3_handler( EXCEPTION_RECORD *rec, EXCEPTION_REGISTRATION_RECORD *frame,
 557                            CONTEXT *context, EXCEPTION_REGISTRATION_RECORD **dispatcher )
 558 {
 559     ok( rec->ExceptionAddress == code_mem, "exception address not at: %p, but at %p\n",
 560                                            code_mem,  rec->ExceptionAddress);
 561     ok( context->Eip == (DWORD)code_mem, "eip not at: %p, but at %#x\n", code_mem, context->Eip);
 562     if(context->Eip == (DWORD)code_mem) context->Eip++; /* skip breakpoint */
 563
 564     return ExceptionContinueExecution;
 565 }
 566
 567 static const BYTE int3_code[] = { 0xCC, 0xc3 };  /* int 3, ret */
 568
 569
 570 static void test_exceptions(void)
 571 {
 572     CONTEXT ctx;
 573     NTSTATUS res;
 574
 575     if (!pNtGetContextThread || !pNtSetContextThread)
 576     {
 577         skip( "NtGetContextThread/NtSetContextThread not found\n" );
 578         return;
 579     }
 580
 581     /* test handling of debug registers */
 582     run_exception_test(dreg_handler, NULL, &segfault_code, sizeof(segfault_code));
 583
 584     ctx.ContextFlags = CONTEXT_DEBUG_REGISTERS;
 585     res = pNtGetContextThread(GetCurrentThread(), &ctx);
 586     ok (res == STATUS_SUCCESS,"NtGetContextThread failed with %x\n", res);
 587     ok(ctx.Dr0 == 0x42424242,"failed to set debugregister 0 to 0x42424242, got %x\n", ctx.Dr0);
 588     ok((ctx.Dr7 & ~0xdc00) == 0x155,"failed to set debugregister 7 to 0x155, got %x\n", ctx.Dr7);
 589
 590     /* test single stepping behavior */
 591     got_exception = 0;
 592     run_exception_test(single_step_handler, NULL, &single_stepcode, sizeof(single_stepcode));
 593     ok(got_exception == 3, "expected 3 single step exceptions, got %d\n", got_exception);
 594
 595     /* test alignment exceptions */
 596     got_exception = 0;
 597     run_exception_test(align_check_handler, NULL, align_check_code, sizeof(align_check_code));
 598     ok(got_exception == 0, "got %d alignment faults, expected 0\n", got_exception);
 599
 600     /* test direction flag */
 601     got_exception = 0;
 602     run_exception_test(direction_flag_handler, NULL, direction_flag_code, sizeof(direction_flag_code));
 603     ok(got_exception == 1, "got %d exceptions, expected 1\n", got_exception);
 604
 605     /* test single stepping over hardware breakpoint */
 606     memset(&ctx, 0, sizeof(ctx));
 607     ctx.Dr0 = (DWORD) code_mem;  /* set hw bp on first nop */
 608     ctx.Dr7 = 3;
 609     ctx.ContextFlags = CONTEXT_DEBUG_REGISTERS;
 610     res = pNtSetContextThread( GetCurrentThread(), &ctx);
 611     ok( res == STATUS_SUCCESS, "NtSetContextThread faild with %x\n", res);
 612
 613     got_exception = 0;
 614     run_exception_test(bpx_handler, NULL, dummy_code, sizeof(dummy_code));
 615     ok( got_exception == 4,"expected 4 exceptions, got %d\n", got_exception);
 616
 617     /* test int3 handling */
 618     run_exception_test(int3_handler, NULL, int3_code, sizeof(int3_code));
 619 }
 620
 621 static void test_debugger(void)
 622 {
 623     char cmdline[MAX_PATH];
 624     PROCESS_INFORMATION pi;
 625     STARTUPINFO si = { 0 };
 626     DEBUG_EVENT de;
 627     DWORD continuestatus;
 628     PVOID code_mem_address = NULL;
 629     NTSTATUS status;
 630     SIZE_T size_read;
 631     BOOL ret;
 632     int counter = 0;
 633     si.cb = sizeof(si);
 634
 635     if(!pNtGetContextThread || !pNtSetContextThread || !pNtReadVirtualMemory || !pNtTerminateProcess)
 636     {
 637         skip("NtGetContextThread, NtSetContextThread, NtReadVirtualMemory or NtTerminateProcess not found\n)");
 638         return;
 639     }
 640
 641     sprintf(cmdline, "%s %s %s %p", my_argv[0], my_argv[1], "debuggee", &test_stage);
 642     ret = CreateProcess(NULL, cmdline, NULL, NULL, FALSE, DEBUG_PROCESS, NULL, NULL, &si, &pi);
 643     ok(ret, "could not create child process error: %u\n", GetLastError());
 644     if (!ret)
 645         return;
 646
 647     do
 648     {
 649         continuestatus = DBG_CONTINUE;
 650         ok(WaitForDebugEvent(&de, INFINITE), "reading debug event\n");
 651
 652         if (de.dwThreadId != pi.dwThreadId)
 653         {
 654             trace("event %d not coming from main thread, ignoring\n", de.dwDebugEventCode);
 655             ContinueDebugEvent(de.dwProcessId, de.dwThreadId, DBG_CONTINUE);
 656             continue;
 657         }
 658
 659         if (de.dwDebugEventCode == CREATE_PROCESS_DEBUG_EVENT)
 660         {
 661             if(de.u.CreateProcessInfo.lpBaseOfImage != pNtCurrentTeb()->Peb->ImageBaseAddress)
 662             {
 663                 skip("child process loaded at different address, terminating it\n");
 664                 pNtTerminateProcess(pi.hProcess, 0);
 665             }
 666         }
 667         else if (de.dwDebugEventCode == EXCEPTION_DEBUG_EVENT)
 668         {
 669             CONTEXT ctx;
 670             int stage;
 671
 672             counter++;
 673             status = pNtReadVirtualMemory(pi.hProcess, &code_mem, &code_mem_address,
 674                                           sizeof(code_mem_address), &size_read);
 675             ok(!status,"NtReadVirtualMemory failed with 0x%x\n", status);
 676             status = pNtReadVirtualMemory(pi.hProcess, &test_stage, &stage,
 677                                           sizeof(stage), &size_read);
 678             ok(!status,"NtReadVirtualMemory failed with 0x%x\n", status);
 679
 680             ctx.ContextFlags = CONTEXT_FULL;
 681             status = pNtGetContextThread(pi.hThread, &ctx);
 682             ok(!status, "NtGetContextThread failed with 0x%x\n", status);
 683
 684             trace("exception 0x%x at %p firstchance=%d Eip=0x%x, Eax=0x%x\n",
 685                   de.u.Exception.ExceptionRecord.ExceptionCode,
 686                   de.u.Exception.ExceptionRecord.ExceptionAddress, de.u.Exception.dwFirstChance, ctx.Eip, ctx.Eax);
 687
 688             if (counter > 100)
 689             {
 690                 ok(FALSE, "got way too many exceptions, probaby caught in a infinite loop, terminating child\n");
 691                 pNtTerminateProcess(pi.hProcess, 1);
 692             }
 693             else if (counter >= 2) /* skip startup breakpoint */
 694             {
 695                 if (stage == 1)
 696                 {
 697                     ok((char *)ctx.Eip == (char *)code_mem_address + 0xb, "Eip at %x instead of %p\n",
 698                        ctx.Eip, (char *)code_mem_address + 0xb);
 699                     /* setting the context from debugger does not affect the context, the exception handlers gets */
 700                     /* uncomment once wine is fixed */
 701                     /* ctx.Eip = 0x12345; */
 702                     ctx.Eax = 0xf00f00f1;
 703
 704                     /* let the debuggee handle the exception */
 705                     continuestatus = DBG_EXCEPTION_NOT_HANDLED;
 706                 }
 707                 else if (stage == 2)
 708                 {
 709                     if (de.u.Exception.dwFirstChance)
 710                     {
 711                         /* debugger gets first chance exception with unmodified ctx.Eip */
 712                         ok((char *)ctx.Eip == (char *)code_mem_address + 0xb, "Eip at 0x%x instead of %p\n",
 713                             ctx.Eip, (char *)code_mem_address + 0xb);
 714
 715                         /* setting the context from debugger does not affect the context, the exception handlers gets */
 716                         /* uncomment once wine is fixed */
 717                         /* ctx.Eip = 0x12345; */
 718                         ctx.Eax = 0xf00f00f1;
 719
 720                         /* pass exception to debuggee
 721                          * exception will not be handled and
 722                          * a second chance exception will be raised */
 723                         continuestatus = DBG_EXCEPTION_NOT_HANDLED;
 724                     }
 725                     else
 726                     {
 727                         /* debugger gets context after exception handler has played with it */
 728                         /* ctx.Eip is the same value the exception handler got */
 729                         if (de.u.Exception.ExceptionRecord.ExceptionCode == EXCEPTION_BREAKPOINT)
 730                         {
 731                             ok((char *)ctx.Eip == (char *)code_mem_address + 0xa, "Eip at 0x%x instead of %p\n",
 732                                 ctx.Eip, (char *)code_mem_address + 0xa);
 733                             /* need to fixup Eip for debuggee */
 734                             if ((char *)ctx.Eip == (char *)code_mem_address + 0xa)
 735                                 ctx.Eip += 1;
 736                         }
 737                         else
 738                             ok((char *)ctx.Eip == (char *)code_mem_address + 0xb, "Eip at 0x%x instead of %p\n",
 739                                 ctx.Eip, (char *)code_mem_address + 0xb);
 740                         /* here we handle exception */
 741                     }
 742                 }
 743                 else
 744                     ok(FALSE, "unexpected stage %x\n", stage);
 745
 746                 status = pNtSetContextThread(pi.hThread, &ctx);
 747                 ok(!status, "NtSetContextThread failed with 0x%x\n", status);
 748             }
 749         }
 750
 751         ContinueDebugEvent(de.dwProcessId, de.dwThreadId, continuestatus);
 752
 753     } while (de.dwDebugEventCode != EXIT_PROCESS_DEBUG_EVENT);
 754
 755     winetest_wait_child_process( pi.hProcess );
 756     ok(CloseHandle(pi.hThread) != 0, "error %u\n", GetLastError());
 757     ok(CloseHandle(pi.hProcess) != 0, "error %u\n", GetLastError());
 758
 759     return;
 760 }
 761
 762 static DWORD simd_fault_handler( EXCEPTION_RECORD *rec, EXCEPTION_REGISTRATION_RECORD *frame,
 763                                  CONTEXT *context, EXCEPTION_REGISTRATION_RECORD **dispatcher )
 764 {
 765     int *stage = *(int **)(frame + 1);
 766
 767     got_exception++;
 768
 769     if( *stage == 1) {
 770         /* fault while executing sse instruction */
 771         context->Eip += 3; /* skip addps */
 772         return ExceptionContinueExecution;
 773     }
 774
 775     /* stage 2 - divide by zero fault */
 776     if( rec->ExceptionCode == EXCEPTION_ILLEGAL_INSTRUCTION)
 777         skip("system doesn't support SIMD exceptions\n");
 778     else {
 779         ok( rec->ExceptionCode ==  STATUS_FLOAT_MULTIPLE_TRAPS,
 780             "exception code: %#x, should be %#x\n",
 781             rec->ExceptionCode,  STATUS_FLOAT_MULTIPLE_TRAPS);
 782         ok( rec->NumberParameters == 1, "# of params: %i, should be 1\n",
 783             rec->NumberParameters);
 784         if( rec->NumberParameters == 1 )
 785             ok( rec->ExceptionInformation[0] == 0, "param #1: %lx, should be 0\n", rec->ExceptionInformation[0]);
 786     }
 787
 788     context->Eip += 3; /* skip divps */
 789
 790     return ExceptionContinueExecution;
 791 }
 792
 793 static const BYTE simd_exception_test[] = {
 794     0x83, 0xec, 0x4,                     /* sub $0x4, %esp       */
 795     0x0f, 0xae, 0x1c, 0x24,              /* stmxcsr (%esp)       */
 796     0x66, 0x81, 0x24, 0x24, 0xff, 0xfd,  /* andw $0xfdff,(%esp)  * enable divide by */
 797     0x0f, 0xae, 0x14, 0x24,              /* ldmxcsr (%esp)       * zero exceptions  */
 798     0x6a, 0x01,                          /* push   $0x1          */
 799     0x6a, 0x01,                          /* push   $0x1          */
 800     0x6a, 0x01,                          /* push   $0x1          */
 801     0x6a, 0x01,                          /* push   $0x1          */
 802     0x0f, 0x10, 0x0c, 0x24,              /* movups (%esp),%xmm1  * fill dividend  */
 803     0x0f, 0x57, 0xc0,                    /* xorps  %xmm0,%xmm0   * clear divisor  */
 804     0x0f, 0x5e, 0xc8,                    /* divps  %xmm0,%xmm1   * generate fault */
 805     0x83, 0xc4, 0x10,                    /* add    $0x10,%esp    */
 806     0x66, 0x81, 0x0c, 0x24, 0x00, 0x02,  /* orw    $0x200,(%esp) * disable exceptions */
 807     0x0f, 0xae, 0x14, 0x24,              /* ldmxcsr (%esp)       */
 808     0x83, 0xc4, 0x04,                    /* add    $0x4,%esp     */
 809     0xc3,                                /* ret */
 810 };
 811
 812 static const BYTE sse_check[] = {
 813     0x0f, 0x58, 0xc8,                    /* addps  %xmm0,%xmm1 */
 814     0xc3,                                /* ret */
 815 };
 816
 817 static void test_simd_exceptions(void)
 818 {
 819     int stage;
 820
 821     /* test if CPU & OS can do sse */
 822     stage = 1;
 823     got_exception = 0;
 824     run_exception_test(simd_fault_handler, &stage, sse_check, sizeof(sse_check));
 825     if(got_exception) {
 826         skip("system doesn't support SSE\n");
 827         return;
 828     }
 829
 830     /* generate a SIMD exception */
 831     stage = 2;
 832     got_exception = 0;
 833     run_exception_test(simd_fault_handler, &stage, simd_exception_test,
 834                        sizeof(simd_exception_test));
 835     ok( got_exception == 1, "got exception: %i, should be 1\n", got_exception);
 836 }
 837
 838 #endif  /* __i386__ */
 839
 840 START_TEST(exception)
 841 {
 842 #ifdef __i386__
 843     HMODULE hntdll = GetModuleHandleA("ntdll.dll");
 844
 845     pNtCurrentTeb        = (void *)GetProcAddress( hntdll, "NtCurrentTeb" );
 846     pNtGetContextThread  = (void *)GetProcAddress( hntdll, "NtGetContextThread" );
 847     pNtSetContextThread  = (void *)GetProcAddress( hntdll, "NtSetContextThread" );
 848     pNtReadVirtualMemory = (void *)GetProcAddress( hntdll, "NtReadVirtualMemory" );
 849     pRtlRaiseException   = (void *)GetProcAddress( hntdll, "RtlRaiseException" );
 850     pNtTerminateProcess  = (void *)GetProcAddress( hntdll, "NtTerminateProcess" );
 851     pRtlAddVectoredExceptionHandler    = (void *)GetProcAddress( hntdll,
 852                                                                  "RtlAddVectoredExceptionHandler" );
 853     pRtlRemoveVectoredExceptionHandler = (void *)GetProcAddress( hntdll,
 854                                                                  "RtlRemoveVectoredExceptionHandler" );
 855     if (!pNtCurrentTeb)
 856     {
 857         skip( "NtCurrentTeb not found\n" );
 858         return;
 859     }
 860
 861     if (pRtlAddVectoredExceptionHandler && pRtlRemoveVectoredExceptionHandler)
 862         have_vectored_api = TRUE;
 863     else
 864         skip("RtlAddVectoredExceptionHandler or RtlRemoveVectoredExceptionHandler not found\n");
 865
 866     /* 1024 byte should be sufficient */
 867     code_mem = VirtualAlloc(NULL, 1024, MEM_RESERVE | MEM_COMMIT, PAGE_EXECUTE_READWRITE);
 868     if(!code_mem) {
 869         trace("VirtualAlloc failed\n");
 870         return;
 871     }
 872
 873     my_argc = winetest_get_mainargs( &my_argv );
 874     if (my_argc >= 4)
 875     {
 876         void *addr;
 877         sscanf( my_argv[3], "%p", &addr );
 878
 879         if (addr != &test_stage)
 880         {
 881             skip( "child process not mapped at same address (%p/%p)\n", &test_stage, addr);
 882             return;
 883         }
 884
 885         /* child must be run under a debugger */
 886         if (!pNtCurrentTeb()->Peb->BeingDebugged)
 887         {
 888             ok(FALSE, "child process not being debugged?\n");
 889             return;
 890         }
 891
 892         if (pRtlRaiseException)
 893         {
 894             test_stage = 1;
 895             run_rtlraiseexception_test(0x12345);
 896             run_rtlraiseexception_test(EXCEPTION_BREAKPOINT);
 897             run_rtlraiseexception_test(EXCEPTION_INVALID_HANDLE);
 898             test_stage = 2;
 899             run_rtlraiseexception_test(0x12345);
 900             run_rtlraiseexception_test(EXCEPTION_BREAKPOINT);
 901             run_rtlraiseexception_test(EXCEPTION_INVALID_HANDLE);
 902         }
 903         else
 904             skip( "RtlRaiseException not found\n" );
 905
 906         /* rest of tests only run in parent */
 907         return;
 908     }
 909
 910     test_prot_fault();
 911     test_exceptions();
 912     test_rtlraiseexception();
 913     test_debugger();
 914     test_simd_exceptions();
 915
 916     VirtualFree(code_mem, 1024, MEM_RELEASE);
 917 #endif
 918 }