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 },  /* 0: sti; ret */
  69       0, 1, STATUS_PRIVILEGED_INSTRUCTION, 0 },
  70     { { 0x6c, 0xc3 },  /* 1: insb (%dx); ret */
  71       0, 1, STATUS_PRIVILEGED_INSTRUCTION, 0 },
  72     { { 0x6d, 0xc3 },  /* 2: insl (%dx); ret */
  73       0, 1, STATUS_PRIVILEGED_INSTRUCTION, 0 },
  74     { { 0x6e, 0xc3 },  /* 3: outsb (%dx); ret */
  75       0, 1, STATUS_PRIVILEGED_INSTRUCTION, 0 },
  76     { { 0x6f, 0xc3 },  /* 4: outsl (%dx); ret */
  77       0, 1, STATUS_PRIVILEGED_INSTRUCTION, 0 },
  78     { { 0xe4, 0x11, 0xc3 },  /* 5: inb $0x11,%al; ret */
  79       0, 2, STATUS_PRIVILEGED_INSTRUCTION, 0 },
  80     { { 0xe5, 0x11, 0xc3 },  /* 6: inl $0x11,%eax; ret */
  81       0, 2, STATUS_PRIVILEGED_INSTRUCTION, 0 },
  82     { { 0xe6, 0x11, 0xc3 },  /* 7: outb %al,$0x11; ret */
  83       0, 2, STATUS_PRIVILEGED_INSTRUCTION, 0 },
  84     { { 0xe7, 0x11, 0xc3 },  /* 8: outl %eax,$0x11; ret */
  85       0, 2, STATUS_PRIVILEGED_INSTRUCTION, 0 },
  86     { { 0xed, 0xc3 },  /* 9: inl (%dx),%eax; ret */
  87       0, 1, STATUS_PRIVILEGED_INSTRUCTION, 0 },
  88     { { 0xee, 0xc3 },  /* 10: outb %al,(%dx); ret */
  89       0, 1, STATUS_PRIVILEGED_INSTRUCTION, 0 },
  90     { { 0xef, 0xc3 },  /* 11: outl %eax,(%dx); ret */
  91       0, 1, STATUS_PRIVILEGED_INSTRUCTION, 0 },
  92     { { 0xf4, 0xc3 },  /* 12: hlt; ret */
  93       0, 1, STATUS_PRIVILEGED_INSTRUCTION, 0 },
  94     { { 0xfa, 0xc3 },  /* 13: 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 },  /* 14: 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       /* 15: 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 },  /* 16: 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       /* 17: push %es; xor %eax,%eax; mov %ax,%es; mov %es:(0),%ax; pop %es; ret */
 113       5, 6, STATUS_ACCESS_VIOLATION, 2, { 0, 0xffffffff } },
 114
 115     /* test moving %cs -> %ss */
 116     { { 0x0e, 0x17, 0x58, 0xc3 },  /* 18: pushl %cs; popl %ss; popl %eax; ret */
 117       1, 1, STATUS_ACCESS_VIOLATION, 2, { 0, 0xffffffff } },
 118
 119     /* 19: 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 },   /* 21: int $0xff; ret */
 127       0, 2, STATUS_ACCESS_VIOLATION, 2, { 0, 0xffffffff } },
 128
 129     /* test moves to/from Crx */
 130     { { 0x0f, 0x20, 0xc0, 0xc3 },  /* 22: movl %cr0,%eax; ret */
 131       0, 3, STATUS_PRIVILEGED_INSTRUCTION, 0 },
 132     { { 0x0f, 0x20, 0xe0, 0xc3 },  /* 23: movl %cr4,%eax; ret */
 133       0, 3, STATUS_PRIVILEGED_INSTRUCTION, 0 },
 134     { { 0x0f, 0x22, 0xc0, 0xc3 },  /* 24: movl %eax,%cr0; ret */
 135       0, 3, STATUS_PRIVILEGED_INSTRUCTION, 0 },
 136     { { 0x0f, 0x22, 0xe0, 0xc3 },  /* 25: movl %eax,%cr4; ret */
 137       0, 3, STATUS_PRIVILEGED_INSTRUCTION, 0 },
 138
 139     /* test moves to/from Drx */
 140     { { 0x0f, 0x21, 0xc0, 0xc3 },  /* 26: movl %dr0,%eax; ret */
 141       0, 3, STATUS_PRIVILEGED_INSTRUCTION, 0 },
 142     { { 0x0f, 0x21, 0xc8, 0xc3 },  /* 27: movl %dr1,%eax; ret */
 143       0, 3, STATUS_PRIVILEGED_INSTRUCTION, 0 },
 144     { { 0x0f, 0x21, 0xf8, 0xc3 },  /* 28: movl %dr7,%eax; ret */
 145       0, 3, STATUS_PRIVILEGED_INSTRUCTION, 0 },
 146     { { 0x0f, 0x23, 0xc0, 0xc3 },  /* 29: movl %eax,%dr0; ret */
 147       0, 3, STATUS_PRIVILEGED_INSTRUCTION, 0 },
 148     { { 0x0f, 0x23, 0xc8, 0xc3 },  /* 30: movl %eax,%dr1; ret */
 149       0, 3, STATUS_PRIVILEGED_INSTRUCTION, 0 },
 150     { { 0x0f, 0x23, 0xf8, 0xc3 },  /* 31: movl %eax,%dr7; ret */
 151       0, 3, STATUS_PRIVILEGED_INSTRUCTION, 0 },
 152
 153     /* test memory reads */
 154     { { 0xa1, 0xfc, 0xff, 0xff, 0xff, 0xc3 },  /* 32: movl 0xfffffffc,%eax; ret */
 155       0, 5, STATUS_ACCESS_VIOLATION, 2, { 0, 0xfffffffc } },
 156     { { 0xa1, 0xfd, 0xff, 0xff, 0xff, 0xc3 },  /* 33: movl 0xfffffffd,%eax; ret */
 157       0, 5, STATUS_ACCESS_VIOLATION, 2, { 0, 0xfffffffd } },
 158     { { 0xa1, 0xfe, 0xff, 0xff, 0xff, 0xc3 },  /* 34: movl 0xfffffffe,%eax; ret */
 159       0, 5, STATUS_ACCESS_VIOLATION, 2, { 0, 0xfffffffe } },
 160     { { 0xa1, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xc3 },  /* 35: 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 },  /* 36: movl %eax,0xfffffffc; ret */
 165       0, 5, STATUS_ACCESS_VIOLATION, 2, { 1, 0xfffffffc } },
 166     { { 0xa3, 0xfd, 0xff, 0xff, 0xff, 0xc3 },  /* 37: movl %eax,0xfffffffd; ret */
 167       0, 5, STATUS_ACCESS_VIOLATION, 2, { 1, 0xfffffffd } },
 168     { { 0xa3, 0xfe, 0xff, 0xff, 0xff, 0xc3 },  /* 38: movl %eax,0xfffffffe; ret */
 169       0, 5, STATUS_ACCESS_VIOLATION, 2, { 1, 0xfffffffe } },
 170     { { 0xa3, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xc3 },  /* 39: movl %eax,0xffffffff; ret */
 171       0, 5, STATUS_ACCESS_VIOLATION, 2, { 1, 0xffffffff } },
 172
 173     /* 40: test exception with cleared %ds and %es */
 174     { { 0x1e, 0x06, 0x31, 0xc0, 0x8e, 0xd8, 0x8e, 0xc0, 0xfa, 0x07, 0x1f, 0xc3 },
 175           /* push %ds; push %es; xorl %eax,%eax; mov %ax,%ds; mov %ax,%es; cli; pop %es; pop %ds; ret */
 176       8, 1, STATUS_PRIVILEGED_INSTRUCTION, 0 },
 177 };
 178
 179 static int got_exception;
 180 static BOOL have_vectored_api;
 181
 182 static void run_exception_test(void *handler, const void* context,
 183                                const void *code, unsigned int code_size)
 184 {
 185     struct {
 186         EXCEPTION_REGISTRATION_RECORD frame;
 187         const void *context;
 188     } exc_frame;
 189     void (*func)(void) = code_mem;
 190
 191     exc_frame.frame.Handler = handler;
 192     exc_frame.frame.Prev = pNtCurrentTeb()->Tib.ExceptionList;
 193     exc_frame.context = context;
 194
 195     memcpy(code_mem, code, code_size);
 196
 197     pNtCurrentTeb()->Tib.ExceptionList = &exc_frame.frame;
 198     func();
 199     pNtCurrentTeb()->Tib.ExceptionList = exc_frame.frame.Prev;
 200 }
 201
 202 LONG CALLBACK rtlraiseexception_vectored_handler(EXCEPTION_POINTERS *ExceptionInfo)
 203 {
 204     PCONTEXT context = ExceptionInfo->ContextRecord;
 205     PEXCEPTION_RECORD rec = ExceptionInfo->ExceptionRecord;
 206     trace("vect. handler %08x addr:%p context.Eip:%x\n", rec->ExceptionCode,
 207           rec->ExceptionAddress, context->Eip);
 208
 209     todo_wine {
 210     ok(rec->ExceptionAddress == (char *)code_mem + 0xb, "ExceptionAddress at %p instead of %p\n",
 211        rec->ExceptionAddress, (char *)code_mem + 0xb);
 212
 213     if (pNtCurrentTeb()->Peb->BeingDebugged)
 214         ok((void *)context->Eax == pRtlRaiseException, "debugger managed to modify Eax to %x should be %p\n",
 215            context->Eax, pRtlRaiseException);
 216     }
 217
 218     /* check that context.Eip is fixed up only for EXCEPTION_BREAKPOINT
 219      * even if raised by RtlRaiseException
 220      */
 221     if(rec->ExceptionCode == EXCEPTION_BREAKPOINT)
 222     {
 223         ok(context->Eip == (DWORD)code_mem + 0xa ||
 224            broken(context->Eip == (DWORD)code_mem + 0xb), /* win2k3 */
 225            "Eip at %x instead of %x or %x\n", context->Eip,
 226            (DWORD)code_mem + 0xa, (DWORD)code_mem + 0xb);
 227     }
 228     else
 229     {
 230         ok(context->Eip == (DWORD)code_mem + 0xb, "Eip at %x instead of %x\n",
 231            context->Eip, (DWORD)code_mem + 0xb);
 232     }
 233
 234     /* test if context change is preserved from vectored handler to stack handlers */
 235     context->Eax = 0xf00f00f0;
 236     return EXCEPTION_CONTINUE_SEARCH;
 237 }
 238
 239 static DWORD rtlraiseexception_handler( EXCEPTION_RECORD *rec, EXCEPTION_REGISTRATION_RECORD *frame,
 240                       CONTEXT *context, EXCEPTION_REGISTRATION_RECORD **dispatcher )
 241 {
 242     trace( "exception: %08x flags:%x addr:%p context: Eip:%x\n",
 243            rec->ExceptionCode, rec->ExceptionFlags, rec->ExceptionAddress, context->Eip );
 244
 245     todo_wine {
 246     ok(rec->ExceptionAddress == (char *)code_mem + 0xb, "ExceptionAddress at %p instead of %p\n",
 247        rec->ExceptionAddress, (char *)code_mem + 0xb);
 248     }
 249
 250     /* check that context.Eip is fixed up only for EXCEPTION_BREAKPOINT
 251      * even if raised by RtlRaiseException
 252      */
 253     if(rec->ExceptionCode == EXCEPTION_BREAKPOINT)
 254     {
 255         ok(context->Eip == (DWORD)code_mem + 0xa ||
 256            broken(context->Eip == (DWORD)code_mem + 0xb), /* win2k3 */
 257            "Eip at %x instead of %x or %x\n", context->Eip,
 258            (DWORD)code_mem + 0xa, (DWORD)code_mem + 0xb);
 259     }
 260     else
 261     {
 262         ok(context->Eip == (DWORD)code_mem + 0xb, "Eip at %x instead of %x\n",
 263            context->Eip, (DWORD)code_mem + 0xb);
 264     }
 265
 266     if(have_vectored_api)
 267         ok(context->Eax == 0xf00f00f0, "Eax is %x, should have been set to 0xf00f00f0 in vectored handler\n",
 268            context->Eax);
 269
 270     /* give the debugger a chance to examine the state a second time */
 271     /* without the exception handler changing Eip */
 272     if (test_stage == 2)
 273         return ExceptionContinueSearch;
 274
 275     /* Eip in context is decreased by 1
 276      * Increase it again, else execution will continue in the middle of a instruction */
 277     if(rec->ExceptionCode == EXCEPTION_BREAKPOINT && (context->Eip == (DWORD)code_mem + 0xa))
 278         context->Eip += 1;
 279     return ExceptionContinueExecution;
 280 }
 281
 282
 283 static const BYTE call_one_arg_code[] = {
 284         0x8b, 0x44, 0x24, 0x08, /* mov 0x8(%esp),%eax */
 285         0x50,                   /* push %eax */
 286         0x8b, 0x44, 0x24, 0x08, /* mov 0x8(%esp),%eax */
 287         0xff, 0xd0,             /* call *%eax */
 288         0x90,                   /* nop */
 289         0x90,                   /* nop */
 290         0x90,                   /* nop */
 291         0x90,                   /* nop */
 292         0xc3,                   /* ret */
 293 };
 294
 295
 296 static void run_rtlraiseexception_test(DWORD exceptioncode)
 297 {
 298     EXCEPTION_REGISTRATION_RECORD frame;
 299     EXCEPTION_RECORD record;
 300     PVOID vectored_handler = NULL;
 301
 302     void (*func)(void* function, EXCEPTION_RECORD* record) = code_mem;
 303
 304     record.ExceptionCode = exceptioncode;
 305     record.ExceptionFlags = 0;
 306     record.ExceptionRecord = NULL;
 307     record.ExceptionAddress = NULL; /* does not matter, copied return address */
 308     record.NumberParameters = 0;
 309
 310     frame.Handler = rtlraiseexception_handler;
 311     frame.Prev = pNtCurrentTeb()->Tib.ExceptionList;
 312
 313     memcpy(code_mem, call_one_arg_code, sizeof(call_one_arg_code));
 314
 315     pNtCurrentTeb()->Tib.ExceptionList = &frame;
 316     if (have_vectored_api)
 317     {
 318         vectored_handler = pRtlAddVectoredExceptionHandler(TRUE, &rtlraiseexception_vectored_handler);
 319         ok(vectored_handler != 0, "RtlAddVectoredExceptionHandler failed\n");
 320     }
 321
 322     func(pRtlRaiseException, &record);
 323
 324     if (have_vectored_api)
 325         pRtlRemoveVectoredExceptionHandler(vectored_handler);
 326     pNtCurrentTeb()->Tib.ExceptionList = frame.Prev;
 327 }
 328
 329 static void test_rtlraiseexception(void)
 330 {
 331     if (!pRtlRaiseException)
 332     {
 333         skip("RtlRaiseException not found\n");
 334         return;
 335     }
 336
 337     /* test without debugger */
 338     run_rtlraiseexception_test(0x12345);
 339     run_rtlraiseexception_test(EXCEPTION_BREAKPOINT);
 340     run_rtlraiseexception_test(EXCEPTION_INVALID_HANDLE);
 341 }
 342
 343 static DWORD handler( EXCEPTION_RECORD *rec, EXCEPTION_REGISTRATION_RECORD *frame,
 344                       CONTEXT *context, EXCEPTION_REGISTRATION_RECORD **dispatcher )
 345 {
 346     const struct exception *except = *(const struct exception **)(frame + 1);
 347     unsigned int i, entry = except - exceptions;
 348
 349     got_exception++;
 350     trace( "exception: %x flags:%x addr:%p\n",
 351            rec->ExceptionCode, rec->ExceptionFlags, rec->ExceptionAddress );
 352
 353     ok( rec->ExceptionCode == except->status,
 354         "%u: Wrong exception code %x/%x\n", entry, rec->ExceptionCode, except->status );
 355     ok( rec->ExceptionAddress == (char*)code_mem + except->offset,
 356         "%u: Wrong exception address %p/%p\n", entry,
 357         rec->ExceptionAddress, (char*)code_mem + except->offset );
 358
 359     ok( rec->NumberParameters == except->nb_params,
 360         "%u: Wrong number of parameters %u/%u\n", entry, rec->NumberParameters, except->nb_params );
 361
 362     /* Most CPUs (except Intel Core apparently) report a segment limit violation */
 363     /* instead of page faults for accesses beyond 0xffffffff */
 364     if (except->nb_params == 2 && except->params[1] >= 0xfffffffd)
 365     {
 366         if (rec->ExceptionInformation[0] == 0 && rec->ExceptionInformation[1] == 0xffffffff)
 367             goto skip_params;
 368     }
 369
 370     /* Seems that both 0xbee8 and 0xfffffffff can be returned in windows */
 371     if (except->nb_params == 2 && rec->NumberParameters == 2
 372         && except->params[1] == 0xbee8 && rec->ExceptionInformation[1] == 0xffffffff
 373         && except->params[0] == rec->ExceptionInformation[0])
 374     {
 375         goto skip_params;
 376     }
 377
 378     for (i = 0; i < rec->NumberParameters; i++)
 379         ok( rec->ExceptionInformation[i] == except->params[i],
 380             "%u: Wrong parameter %d: %lx/%x\n",
 381             entry, i, rec->ExceptionInformation[i], except->params[i] );
 382
 383 skip_params:
 384     /* don't handle exception if it's not the address we expected */
 385     if (rec->ExceptionAddress != (char*)code_mem + except->offset) return ExceptionContinueSearch;
 386
 387     context->Eip += except->length;
 388     return ExceptionContinueExecution;
 389 }
 390
 391 static void test_prot_fault(void)
 392 {
 393     unsigned int i;
 394
 395     for (i = 0; i < sizeof(exceptions)/sizeof(exceptions[0]); i++)
 396     {
 397         got_exception = 0;
 398         run_exception_test(handler, &exceptions[i], &exceptions[i].code,
 399                            sizeof(exceptions[i].code));
 400         if (!i && !got_exception)
 401         {
 402             trace( "No exception, assuming win9x, no point in testing further\n" );
 403             break;
 404         }
 405         ok( got_exception == (exceptions[i].status != 0),
 406             "%u: bad exception count %d\n", i, got_exception );
 407     }
 408 }
 409
 410 /* test handling of debug registers */
 411 static DWORD dreg_handler( EXCEPTION_RECORD *rec, EXCEPTION_REGISTRATION_RECORD *frame,
 412                       CONTEXT *context, EXCEPTION_REGISTRATION_RECORD **dispatcher )
 413 {
 414     context->Eip += 2;  /* Skips the popl (%eax) */
 415     context->Dr0 = 0x42424242;
 416     context->Dr1 = 0;
 417     context->Dr2 = 0;
 418     context->Dr3 = 0;
 419     context->Dr6 = 0;
 420     context->Dr7 = 0x155;
 421     return ExceptionContinueExecution;
 422 }
 423
 424 static const BYTE segfault_code[5] = {
 425         0x31, 0xc0, /* xor    %eax,%eax */
 426         0x8f, 0x00, /* popl   (%eax) - cause exception */
 427         0xc3        /* ret */
 428 };
 429
 430 /* test the single step exception behaviour */
 431 static DWORD single_step_handler( EXCEPTION_RECORD *rec, EXCEPTION_REGISTRATION_RECORD *frame,
 432                                   CONTEXT *context, EXCEPTION_REGISTRATION_RECORD **dispatcher )
 433 {
 434     got_exception++;
 435     ok (!(context->EFlags & 0x100), "eflags has single stepping bit set\n");
 436
 437     if( got_exception < 3)
 438         context->EFlags |= 0x100;  /* single step until popf instruction */
 439     else {
 440         /* show that the last single step exception on the popf instruction
 441          * (which removed the TF bit), still is a EXCEPTION_SINGLE_STEP exception */
 442         ok( rec->ExceptionCode == EXCEPTION_SINGLE_STEP,
 443             "exception is not EXCEPTION_SINGLE_STEP: %x\n", rec->ExceptionCode);
 444     }
 445
 446     return ExceptionContinueExecution;
 447 }
 448
 449 static const BYTE single_stepcode[] = {
 450     0x9c,               /* pushf */
 451     0x58,               /* pop   %eax */
 452     0x0d,0,1,0,0,       /* or    $0x100,%eax */
 453     0x50,               /* push   %eax */
 454     0x9d,               /* popf    */
 455     0x35,0,1,0,0,       /* xor    $0x100,%eax */
 456     0x50,               /* push   %eax */
 457     0x9d,               /* popf    */
 458     0xc3
 459 };
 460
 461 /* Test the alignment check (AC) flag handling. */
 462 static const BYTE align_check_code[] = {
 463     0x55,                       /* push   %ebp */
 464     0x89,0xe5,                  /* mov    %esp,%ebp */
 465     0x9c,                       /* pushf   */
 466     0x58,                       /* pop    %eax */
 467     0x0d,0,0,4,0,               /* or     $0x40000,%eax */
 468     0x50,                       /* push   %eax */
 469     0x9d,                       /* popf    */
 470     0x89,0xe0,                  /* mov %esp, %eax */
 471     0x8b,0x40,0x1,              /* mov 0x1(%eax), %eax - cause exception */
 472     0x9c,                       /* pushf   */
 473     0x58,                       /* pop    %eax */
 474     0x35,0,0,4,0,               /* xor    $0x40000,%eax */
 475     0x50,                       /* push   %eax */
 476     0x9d,                       /* popf    */
 477     0x5d,                       /* pop    %ebp */
 478     0xc3,                       /* ret     */
 479 };
 480
 481 static DWORD align_check_handler( EXCEPTION_RECORD *rec, EXCEPTION_REGISTRATION_RECORD *frame,
 482                                   CONTEXT *context, EXCEPTION_REGISTRATION_RECORD **dispatcher )
 483 {
 484     ok (!(context->EFlags & 0x40000), "eflags has AC bit set\n");
 485     got_exception++;
 486     return ExceptionContinueExecution;
 487 }
 488
 489 /* Test the direction flag handling. */
 490 static const BYTE direction_flag_code[] = {
 491     0x55,                       /* push   %ebp */
 492     0x89,0xe5,                  /* mov    %esp,%ebp */
 493     0xfd,                       /* std */
 494     0xfa,                       /* cli - cause exception */
 495     0x5d,                       /* pop    %ebp */
 496     0xc3,                       /* ret     */
 497 };
 498
 499 static DWORD direction_flag_handler( EXCEPTION_RECORD *rec, EXCEPTION_REGISTRATION_RECORD *frame,
 500                                      CONTEXT *context, EXCEPTION_REGISTRATION_RECORD **dispatcher )
 501 {
 502 #ifdef __GNUC__
 503     unsigned int flags;
 504     __asm__("pushfl; popl %0; cld" : "=r" (flags) );
 505     /* older windows versions don't clear DF properly so don't test */
 506     if (flags & 0x400) trace( "eflags has DF bit set\n" );
 507 #endif
 508     ok( context->EFlags & 0x400, "context eflags has DF bit cleared\n" );
 509     got_exception++;
 510     context->Eip++;  /* skip cli */
 511     context->EFlags &= ~0x400;  /* make sure it is cleared on return */
 512     return ExceptionContinueExecution;
 513 }
 514
 515 /* test single stepping over hardware breakpoint */
 516 static DWORD bpx_handler( EXCEPTION_RECORD *rec, EXCEPTION_REGISTRATION_RECORD *frame,
 517                           CONTEXT *context, EXCEPTION_REGISTRATION_RECORD **dispatcher )
 518 {
 519     got_exception++;
 520     ok( rec->ExceptionCode == EXCEPTION_SINGLE_STEP,
 521         "wrong exception code: %x\n", rec->ExceptionCode);
 522
 523     if(got_exception == 1) {
 524         /* hw bp exception on first nop */
 525         ok( context->Eip == (DWORD)code_mem, "eip is wrong:  %x instead of %x\n",
 526                                              context->Eip, (DWORD)code_mem);
 527         ok( (context->Dr6 & 0xf) == 1, "B0 flag is not set in Dr6\n");
 528         ok( !(context->Dr6 & 0x4000), "BS flag is set in Dr6\n");
 529         context->Dr0 = context->Dr0 + 1;  /* set hw bp again on next instruction */
 530         context->EFlags |= 0x100;       /* enable single stepping */
 531     } else if(  got_exception == 2) {
 532         /* single step exception on second nop */
 533         ok( context->Eip == (DWORD)code_mem + 1, "eip is wrong: %x instead of %x\n",
 534                                                  context->Eip, (DWORD)code_mem + 1);
 535         ok( (context->Dr6 & 0x4000), "BS flag is not set in Dr6\n");
 536        /* depending on the win version the B0 bit is already set here as well
 537         ok( (context->Dr6 & 0xf) == 0, "B0...3 flags in Dr6 shouldn't be set\n"); */
 538         context->EFlags |= 0x100;
 539     } else if( got_exception == 3) {
 540         /* hw bp exception on second nop */
 541         ok( context->Eip == (DWORD)code_mem + 1, "eip is wrong: %x instead of %x\n",
 542                                                  context->Eip, (DWORD)code_mem + 1);
 543         ok( (context->Dr6 & 0xf) == 1, "B0 flag is not set in Dr6\n");
 544         ok( !(context->Dr6 & 0x4000), "BS flag is set in Dr6\n");
 545         context->Dr0 = 0;       /* clear breakpoint */
 546         context->EFlags |= 0x100;
 547     } else {
 548         /* single step exception on ret */
 549         ok( context->Eip == (DWORD)code_mem + 2, "eip is wrong: %x instead of %x\n",
 550                                                  context->Eip, (DWORD)code_mem + 2);
 551         ok( (context->Dr6 & 0xf) == 0, "B0...3 flags in Dr6 shouldn't be set\n");
 552         ok( (context->Dr6 & 0x4000), "BS flag is not set in Dr6\n");
 553     }
 554
 555     context->Dr6 = 0;  /* clear status register */
 556     return ExceptionContinueExecution;
 557 }
 558
 559 static const BYTE dummy_code[] = { 0x90, 0x90, 0xc3 };  /* nop, nop, ret */
 560
 561 /* test int3 handling */
 562 static DWORD int3_handler( EXCEPTION_RECORD *rec, EXCEPTION_REGISTRATION_RECORD *frame,
 563                            CONTEXT *context, EXCEPTION_REGISTRATION_RECORD **dispatcher )
 564 {
 565     ok( rec->ExceptionAddress == code_mem, "exception address not at: %p, but at %p\n",
 566                                            code_mem,  rec->ExceptionAddress);
 567     ok( context->Eip == (DWORD)code_mem, "eip not at: %p, but at %#x\n", code_mem, context->Eip);
 568     if(context->Eip == (DWORD)code_mem) context->Eip++; /* skip breakpoint */
 569
 570     return ExceptionContinueExecution;
 571 }
 572
 573 static const BYTE int3_code[] = { 0xCC, 0xc3 };  /* int 3, ret */
 574
 575
 576 static void test_exceptions(void)
 577 {
 578     CONTEXT ctx;
 579     NTSTATUS res;
 580
 581     if (!pNtGetContextThread || !pNtSetContextThread)
 582     {
 583         skip( "NtGetContextThread/NtSetContextThread not found\n" );
 584         return;
 585     }
 586
 587     /* test handling of debug registers */
 588     run_exception_test(dreg_handler, NULL, &segfault_code, sizeof(segfault_code));
 589
 590     ctx.ContextFlags = CONTEXT_DEBUG_REGISTERS;
 591     res = pNtGetContextThread(GetCurrentThread(), &ctx);
 592     ok (res == STATUS_SUCCESS,"NtGetContextThread failed with %x\n", res);
 593     ok(ctx.Dr0 == 0x42424242,"failed to set debugregister 0 to 0x42424242, got %x\n", ctx.Dr0);
 594     ok((ctx.Dr7 & ~0xdc00) == 0x155,"failed to set debugregister 7 to 0x155, got %x\n", ctx.Dr7);
 595
 596     /* test single stepping behavior */
 597     got_exception = 0;
 598     run_exception_test(single_step_handler, NULL, &single_stepcode, sizeof(single_stepcode));
 599     ok(got_exception == 3, "expected 3 single step exceptions, got %d\n", got_exception);
 600
 601     /* test alignment exceptions */
 602     got_exception = 0;
 603     run_exception_test(align_check_handler, NULL, align_check_code, sizeof(align_check_code));
 604     ok(got_exception == 0, "got %d alignment faults, expected 0\n", got_exception);
 605
 606     /* test direction flag */
 607     got_exception = 0;
 608     run_exception_test(direction_flag_handler, NULL, direction_flag_code, sizeof(direction_flag_code));
 609     ok(got_exception == 1, "got %d exceptions, expected 1\n", got_exception);
 610
 611     /* test single stepping over hardware breakpoint */
 612     memset(&ctx, 0, sizeof(ctx));
 613     ctx.Dr0 = (DWORD) code_mem;  /* set hw bp on first nop */
 614     ctx.Dr7 = 3;
 615     ctx.ContextFlags = CONTEXT_DEBUG_REGISTERS;
 616     res = pNtSetContextThread( GetCurrentThread(), &ctx);
 617     ok( res == STATUS_SUCCESS, "NtSetContextThread faild with %x\n", res);
 618
 619     got_exception = 0;
 620     run_exception_test(bpx_handler, NULL, dummy_code, sizeof(dummy_code));
 621     ok( got_exception == 4,"expected 4 exceptions, got %d\n", got_exception);
 622
 623     /* test int3 handling */
 624     run_exception_test(int3_handler, NULL, int3_code, sizeof(int3_code));
 625 }
 626
 627 static void test_debugger(void)
 628 {
 629     char cmdline[MAX_PATH];
 630     PROCESS_INFORMATION pi;
 631     STARTUPINFO si = { 0 };
 632     DEBUG_EVENT de;
 633     DWORD continuestatus;
 634     PVOID code_mem_address = NULL;
 635     NTSTATUS status;
 636     SIZE_T size_read;
 637     BOOL ret;
 638     int counter = 0;
 639     si.cb = sizeof(si);
 640
 641     if(!pNtGetContextThread || !pNtSetContextThread || !pNtReadVirtualMemory || !pNtTerminateProcess)
 642     {
 643         skip("NtGetContextThread, NtSetContextThread, NtReadVirtualMemory or NtTerminateProcess not found\n)");
 644         return;
 645     }
 646
 647     sprintf(cmdline, "%s %s %s %p", my_argv[0], my_argv[1], "debuggee", &test_stage);
 648     ret = CreateProcess(NULL, cmdline, NULL, NULL, FALSE, DEBUG_PROCESS, NULL, NULL, &si, &pi);
 649     ok(ret, "could not create child process error: %u\n", GetLastError());
 650     if (!ret)
 651         return;
 652
 653     do
 654     {
 655         continuestatus = DBG_CONTINUE;
 656         ok(WaitForDebugEvent(&de, INFINITE), "reading debug event\n");
 657
 658         if (de.dwThreadId != pi.dwThreadId)
 659         {
 660             trace("event %d not coming from main thread, ignoring\n", de.dwDebugEventCode);
 661             ContinueDebugEvent(de.dwProcessId, de.dwThreadId, DBG_CONTINUE);
 662             continue;
 663         }
 664
 665         if (de.dwDebugEventCode == CREATE_PROCESS_DEBUG_EVENT)
 666         {
 667             if(de.u.CreateProcessInfo.lpBaseOfImage != pNtCurrentTeb()->Peb->ImageBaseAddress)
 668             {
 669                 skip("child process loaded at different address, terminating it\n");
 670                 pNtTerminateProcess(pi.hProcess, 0);
 671             }
 672         }
 673         else if (de.dwDebugEventCode == EXCEPTION_DEBUG_EVENT)
 674         {
 675             CONTEXT ctx;
 676             int stage;
 677
 678             counter++;
 679             status = pNtReadVirtualMemory(pi.hProcess, &code_mem, &code_mem_address,
 680                                           sizeof(code_mem_address), &size_read);
 681             ok(!status,"NtReadVirtualMemory failed with 0x%x\n", status);
 682             status = pNtReadVirtualMemory(pi.hProcess, &test_stage, &stage,
 683                                           sizeof(stage), &size_read);
 684             ok(!status,"NtReadVirtualMemory failed with 0x%x\n", status);
 685
 686             ctx.ContextFlags = CONTEXT_FULL;
 687             status = pNtGetContextThread(pi.hThread, &ctx);
 688             ok(!status, "NtGetContextThread failed with 0x%x\n", status);
 689
 690             trace("exception 0x%x at %p firstchance=%d Eip=0x%x, Eax=0x%x\n",
 691                   de.u.Exception.ExceptionRecord.ExceptionCode,
 692                   de.u.Exception.ExceptionRecord.ExceptionAddress, de.u.Exception.dwFirstChance, ctx.Eip, ctx.Eax);
 693
 694             if (counter > 100)
 695             {
 696                 ok(FALSE, "got way too many exceptions, probaby caught in a infinite loop, terminating child\n");
 697                 pNtTerminateProcess(pi.hProcess, 1);
 698             }
 699             else if (counter >= 2) /* skip startup breakpoint */
 700             {
 701                 if (stage == 1)
 702                 {
 703                     ok((char *)ctx.Eip == (char *)code_mem_address + 0xb, "Eip at %x instead of %p\n",
 704                        ctx.Eip, (char *)code_mem_address + 0xb);
 705                     /* setting the context from debugger does not affect the context, the exception handlers gets */
 706                     /* uncomment once wine is fixed */
 707                     /* ctx.Eip = 0x12345; */
 708                     ctx.Eax = 0xf00f00f1;
 709
 710                     /* let the debuggee handle the exception */
 711                     continuestatus = DBG_EXCEPTION_NOT_HANDLED;
 712                 }
 713                 else if (stage == 2)
 714                 {
 715                     if (de.u.Exception.dwFirstChance)
 716                     {
 717                         /* debugger gets first chance exception with unmodified ctx.Eip */
 718                         ok((char *)ctx.Eip == (char *)code_mem_address + 0xb, "Eip at 0x%x instead of %p\n",
 719                             ctx.Eip, (char *)code_mem_address + 0xb);
 720
 721                         /* setting the context from debugger does not affect the context, the exception handlers gets */
 722                         /* uncomment once wine is fixed */
 723                         /* ctx.Eip = 0x12345; */
 724                         ctx.Eax = 0xf00f00f1;
 725
 726                         /* pass exception to debuggee
 727                          * exception will not be handled and
 728                          * a second chance exception will be raised */
 729                         continuestatus = DBG_EXCEPTION_NOT_HANDLED;
 730                     }
 731                     else
 732                     {
 733                         /* debugger gets context after exception handler has played with it */
 734                         /* ctx.Eip is the same value the exception handler got */
 735                         if (de.u.Exception.ExceptionRecord.ExceptionCode == EXCEPTION_BREAKPOINT)
 736                         {
 737                             ok((char *)ctx.Eip == (char *)code_mem_address + 0xa, "Eip at 0x%x instead of %p\n",
 738                                 ctx.Eip, (char *)code_mem_address + 0xa);
 739                             /* need to fixup Eip for debuggee */
 740                             if ((char *)ctx.Eip == (char *)code_mem_address + 0xa)
 741                                 ctx.Eip += 1;
 742                         }
 743                         else
 744                             ok((char *)ctx.Eip == (char *)code_mem_address + 0xb, "Eip at 0x%x instead of %p\n",
 745                                 ctx.Eip, (char *)code_mem_address + 0xb);
 746                         /* here we handle exception */
 747                     }
 748                 }
 749                 else
 750                     ok(FALSE, "unexpected stage %x\n", stage);
 751
 752                 status = pNtSetContextThread(pi.hThread, &ctx);
 753                 ok(!status, "NtSetContextThread failed with 0x%x\n", status);
 754             }
 755         }
 756
 757         ContinueDebugEvent(de.dwProcessId, de.dwThreadId, continuestatus);
 758
 759     } while (de.dwDebugEventCode != EXIT_PROCESS_DEBUG_EVENT);
 760
 761     winetest_wait_child_process( pi.hProcess );
 762     ok(CloseHandle(pi.hThread) != 0, "error %u\n", GetLastError());
 763     ok(CloseHandle(pi.hProcess) != 0, "error %u\n", GetLastError());
 764
 765     return;
 766 }
 767
 768 static DWORD simd_fault_handler( EXCEPTION_RECORD *rec, EXCEPTION_REGISTRATION_RECORD *frame,
 769                                  CONTEXT *context, EXCEPTION_REGISTRATION_RECORD **dispatcher )
 770 {
 771     int *stage = *(int **)(frame + 1);
 772
 773     got_exception++;
 774
 775     if( *stage == 1) {
 776         /* fault while executing sse instruction */
 777         context->Eip += 3; /* skip addps */
 778         return ExceptionContinueExecution;
 779     }
 780
 781     /* stage 2 - divide by zero fault */
 782     if( rec->ExceptionCode == EXCEPTION_ILLEGAL_INSTRUCTION)
 783         skip("system doesn't support SIMD exceptions\n");
 784     else {
 785         ok( rec->ExceptionCode ==  STATUS_FLOAT_MULTIPLE_TRAPS,
 786             "exception code: %#x, should be %#x\n",
 787             rec->ExceptionCode,  STATUS_FLOAT_MULTIPLE_TRAPS);
 788         ok( rec->NumberParameters == 1, "# of params: %i, should be 1\n",
 789             rec->NumberParameters);
 790         if( rec->NumberParameters == 1 )
 791             ok( rec->ExceptionInformation[0] == 0, "param #1: %lx, should be 0\n", rec->ExceptionInformation[0]);
 792     }
 793
 794     context->Eip += 3; /* skip divps */
 795
 796     return ExceptionContinueExecution;
 797 }
 798
 799 static const BYTE simd_exception_test[] = {
 800     0x83, 0xec, 0x4,                     /* sub $0x4, %esp       */
 801     0x0f, 0xae, 0x1c, 0x24,              /* stmxcsr (%esp)       */
 802     0x66, 0x81, 0x24, 0x24, 0xff, 0xfd,  /* andw $0xfdff,(%esp)  * enable divide by */
 803     0x0f, 0xae, 0x14, 0x24,              /* ldmxcsr (%esp)       * zero exceptions  */
 804     0x6a, 0x01,                          /* push   $0x1          */
 805     0x6a, 0x01,                          /* push   $0x1          */
 806     0x6a, 0x01,                          /* push   $0x1          */
 807     0x6a, 0x01,                          /* push   $0x1          */
 808     0x0f, 0x10, 0x0c, 0x24,              /* movups (%esp),%xmm1  * fill dividend  */
 809     0x0f, 0x57, 0xc0,                    /* xorps  %xmm0,%xmm0   * clear divisor  */
 810     0x0f, 0x5e, 0xc8,                    /* divps  %xmm0,%xmm1   * generate fault */
 811     0x83, 0xc4, 0x10,                    /* add    $0x10,%esp    */
 812     0x66, 0x81, 0x0c, 0x24, 0x00, 0x02,  /* orw    $0x200,(%esp) * disable exceptions */
 813     0x0f, 0xae, 0x14, 0x24,              /* ldmxcsr (%esp)       */
 814     0x83, 0xc4, 0x04,                    /* add    $0x4,%esp     */
 815     0xc3,                                /* ret */
 816 };
 817
 818 static const BYTE sse_check[] = {
 819     0x0f, 0x58, 0xc8,                    /* addps  %xmm0,%xmm1 */
 820     0xc3,                                /* ret */
 821 };
 822
 823 static void test_simd_exceptions(void)
 824 {
 825     int stage;
 826
 827     /* test if CPU & OS can do sse */
 828     stage = 1;
 829     got_exception = 0;
 830     run_exception_test(simd_fault_handler, &stage, sse_check, sizeof(sse_check));
 831     if(got_exception) {
 832         skip("system doesn't support SSE\n");
 833         return;
 834     }
 835
 836     /* generate a SIMD exception */
 837     stage = 2;
 838     got_exception = 0;
 839     run_exception_test(simd_fault_handler, &stage, simd_exception_test,
 840                        sizeof(simd_exception_test));
 841     ok( got_exception == 1, "got exception: %i, should be 1\n", got_exception);
 842 }
 843
 844 #endif  /* __i386__ */
 845
 846 START_TEST(exception)
 847 {
 848 #ifdef __i386__
 849     HMODULE hntdll = GetModuleHandleA("ntdll.dll");
 850
 851     pNtCurrentTeb        = (void *)GetProcAddress( hntdll, "NtCurrentTeb" );
 852     pNtGetContextThread  = (void *)GetProcAddress( hntdll, "NtGetContextThread" );
 853     pNtSetContextThread  = (void *)GetProcAddress( hntdll, "NtSetContextThread" );
 854     pNtReadVirtualMemory = (void *)GetProcAddress( hntdll, "NtReadVirtualMemory" );
 855     pRtlRaiseException   = (void *)GetProcAddress( hntdll, "RtlRaiseException" );
 856     pNtTerminateProcess  = (void *)GetProcAddress( hntdll, "NtTerminateProcess" );
 857     pRtlAddVectoredExceptionHandler    = (void *)GetProcAddress( hntdll,
 858                                                                  "RtlAddVectoredExceptionHandler" );
 859     pRtlRemoveVectoredExceptionHandler = (void *)GetProcAddress( hntdll,
 860                                                                  "RtlRemoveVectoredExceptionHandler" );
 861     if (!pNtCurrentTeb)
 862     {
 863         skip( "NtCurrentTeb not found\n" );
 864         return;
 865     }
 866
 867     if (pRtlAddVectoredExceptionHandler && pRtlRemoveVectoredExceptionHandler)
 868         have_vectored_api = TRUE;
 869     else
 870         skip("RtlAddVectoredExceptionHandler or RtlRemoveVectoredExceptionHandler not found\n");
 871
 872     /* 1024 byte should be sufficient */
 873     code_mem = VirtualAlloc(NULL, 1024, MEM_RESERVE | MEM_COMMIT, PAGE_EXECUTE_READWRITE);
 874     if(!code_mem) {
 875         trace("VirtualAlloc failed\n");
 876         return;
 877     }
 878
 879     my_argc = winetest_get_mainargs( &my_argv );
 880     if (my_argc >= 4)
 881     {
 882         void *addr;
 883         sscanf( my_argv[3], "%p", &addr );
 884
 885         if (addr != &test_stage)
 886         {
 887             skip( "child process not mapped at same address (%p/%p)\n", &test_stage, addr);
 888             return;
 889         }
 890
 891         /* child must be run under a debugger */
 892         if (!pNtCurrentTeb()->Peb->BeingDebugged)
 893         {
 894             ok(FALSE, "child process not being debugged?\n");
 895             return;
 896         }
 897
 898         if (pRtlRaiseException)
 899         {
 900             test_stage = 1;
 901             run_rtlraiseexception_test(0x12345);
 902             run_rtlraiseexception_test(EXCEPTION_BREAKPOINT);
 903             run_rtlraiseexception_test(EXCEPTION_INVALID_HANDLE);
 904             test_stage = 2;
 905             run_rtlraiseexception_test(0x12345);
 906             run_rtlraiseexception_test(EXCEPTION_BREAKPOINT);
 907             run_rtlraiseexception_test(EXCEPTION_INVALID_HANDLE);
 908         }
 909         else
 910             skip( "RtlRaiseException not found\n" );
 911
 912         /* rest of tests only run in parent */
 913         return;
 914     }
 915
 916     test_prot_fault();
 917     test_exceptions();
 918     test_rtlraiseexception();
 919     test_debugger();
 920     test_simd_exceptions();
 921
 922     VirtualFree(code_mem, 1024, MEM_RELEASE);
 923 #endif
 924 }