OSDN Git Service

2007-12-15 Sebastian Pop <sebastian.pop@amd.com>
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / libjava / link.cc
1 // link.cc - Code for linking and resolving classes and pool entries.
2
3 /* Copyright (C) 1999, 2000, 2001, 2002, 2003, 2004, 2005, 2006, 2007 Free Software Foundation
4
5    This file is part of libgcj.
6
7 This software is copyrighted work licensed under the terms of the
8 Libgcj License.  Please consult the file "LIBGCJ_LICENSE" for
9 details.  */
10
11 /* Author: Kresten Krab Thorup <krab@gnu.org>  */
12
13 #include <config.h>
14 #include <platform.h>
15
16 #include <stdio.h>
17
18 #ifdef USE_LIBFFI
19 #include <ffi.h>
20 #endif
21
22 #include <java-interp.h>
23
24 // Set GC_DEBUG before including gc.h!
25 #ifdef LIBGCJ_GC_DEBUG
26 # define GC_DEBUG
27 #endif
28 #include <gc.h>
29
30 #include <jvm.h>
31 #include <gcj/cni.h>
32 #include <string.h>
33 #include <limits.h>
34 #include <java-cpool.h>
35 #include <execution.h>
36 #ifdef INTERPRETER
37 #include <jvmti.h>
38 #include "jvmti-int.h"
39 #endif
40 #include <java/lang/Class.h>
41 #include <java/lang/String.h>
42 #include <java/lang/StringBuffer.h>
43 #include <java/lang/Thread.h>
44 #include <java/lang/InternalError.h>
45 #include <java/lang/VirtualMachineError.h>
46 #include <java/lang/VerifyError.h>
47 #include <java/lang/NoSuchFieldError.h>
48 #include <java/lang/NoSuchMethodError.h>
49 #include <java/lang/ClassFormatError.h>
50 #include <java/lang/IllegalAccessError.h>
51 #include <java/lang/InternalError.h>
52 #include <java/lang/AbstractMethodError.h>
53 #include <java/lang/NoClassDefFoundError.h>
54 #include <java/lang/IncompatibleClassChangeError.h>
55 #include <java/lang/VerifyError.h>
56 #include <java/lang/VMClassLoader.h>
57 #include <java/lang/reflect/Modifier.h>
58 #include <java/security/CodeSource.h>
59
60 using namespace gcj;
61
62 template<typename T>
63 struct aligner
64 {
65   char c;
66   T field;
67 };
68
69 #define ALIGNOF(TYPE) (offsetof (aligner<TYPE>, field))
70
71 // This returns the alignment of a type as it would appear in a
72 // structure.  This can be different from the alignment of the type
73 // itself.  For instance on x86 double is 8-aligned but struct{double}
74 // is 4-aligned.
75 int
76 _Jv_Linker::get_alignment_from_class (jclass klass)
77 {
78   if (klass == JvPrimClass (byte))
79     return ALIGNOF (jbyte);
80   else if (klass == JvPrimClass (short))
81     return ALIGNOF (jshort);
82   else if (klass == JvPrimClass (int)) 
83     return ALIGNOF (jint);
84   else if (klass == JvPrimClass (long))
85     return ALIGNOF (jlong);
86   else if (klass == JvPrimClass (boolean))
87     return ALIGNOF (jboolean);
88   else if (klass == JvPrimClass (char))
89     return ALIGNOF (jchar);
90   else if (klass == JvPrimClass (float))
91     return ALIGNOF (jfloat);
92   else if (klass == JvPrimClass (double))
93     return ALIGNOF (jdouble);
94   else
95     return ALIGNOF (jobject);
96 }
97
98 void
99 _Jv_Linker::resolve_field (_Jv_Field *field, java::lang::ClassLoader *loader)
100 {
101   if (! field->isResolved ())
102     {
103       _Jv_Utf8Const *sig = (_Jv_Utf8Const *) field->type;
104       jclass type = _Jv_FindClassFromSignature (sig->chars(), loader);
105       if (type == NULL)
106         throw new java::lang::NoClassDefFoundError(field->name->toString());
107       field->type = type;
108       field->flags &= ~_Jv_FIELD_UNRESOLVED_FLAG;
109     }
110 }
111
112 // A helper for find_field that knows how to recursively search
113 // superclasses and interfaces.
114 _Jv_Field *
115 _Jv_Linker::find_field_helper (jclass search, _Jv_Utf8Const *name,
116                                _Jv_Utf8Const *type_name, jclass type,
117                                jclass *declarer)
118 {
119   while (search)
120     {
121       // From 5.4.3.2.  First search class itself.
122       for (int i = 0; i < search->field_count; ++i)
123         {
124           _Jv_Field *field = &search->fields[i];
125           if (! _Jv_equalUtf8Consts (field->name, name))
126             continue;
127
128           // Checks for the odd situation where we were able to retrieve the
129           // field's class from signature but the resolution of the field itself
130           // failed which means a different class was resolved.
131           if (type != NULL)
132             {
133               try
134                 {
135                   resolve_field (field, search->loader);
136                 }
137               catch (java::lang::Throwable *exc)
138                 {
139                   java::lang::LinkageError *le = new java::lang::LinkageError
140                     (JvNewStringLatin1 
141                       ("field type mismatch with different loaders"));
142
143                   le->initCause(exc);
144
145                   throw le;
146                 }
147             }
148
149           // Note that we compare type names and not types.  This is
150           // bizarre, but we do it because we want to find a field
151           // (and terminate the search) if it has the correct
152           // descriptor -- but then later reject it if the class
153           // loader check results in different classes.  We can't just
154           // pass in the descriptor and check that way, because when
155           // the field is already resolved there is no easy way to
156           // find its descriptor again.
157           if ((field->isResolved ()
158                ? _Jv_equalUtf8Classnames (type_name, field->type->name)
159                : _Jv_equalUtf8Classnames (type_name,
160                                           (_Jv_Utf8Const *) field->type)))
161             {
162               *declarer = search;
163               return field;
164             }
165         }
166
167       // Next search direct interfaces.
168       for (int i = 0; i < search->interface_count; ++i)
169         {
170           _Jv_Field *result = find_field_helper (search->interfaces[i], name,
171                                                  type_name, type, declarer);
172           if (result)
173             return result;
174         }
175
176       // Now search superclass.
177       search = search->superclass;
178     }
179
180   return NULL;
181 }
182
183 bool
184 _Jv_Linker::has_field_p (jclass search, _Jv_Utf8Const *field_name)
185 {
186   for (int i = 0; i < search->field_count; ++i)
187     {
188       _Jv_Field *field = &search->fields[i];
189       if (_Jv_equalUtf8Consts (field->name, field_name))
190         return true;
191     }
192   return false;
193 }
194
195 // Find a field.
196 // KLASS is the class that is requesting the field.
197 // OWNER is the class in which the field should be found.
198 // FIELD_TYPE_NAME is the type descriptor for the field.
199 // Fill FOUND_CLASS with the address of the class in which the field
200 // is actually declared.
201 // This function does the class loader type checks, and
202 // also access checks.  Returns the field, or throws an
203 // exception on error.
204 _Jv_Field *
205 _Jv_Linker::find_field (jclass klass, jclass owner,
206                         jclass *found_class,
207                         _Jv_Utf8Const *field_name,
208                         _Jv_Utf8Const *field_type_name)
209 {
210   // FIXME: this allocates a _Jv_Utf8Const each time.  We should make
211   // it cheaper.
212   // Note: This call will resolve the primitive type names ("Z", "B", ...) to
213   // their Java counterparts ("boolean", "byte", ...) if accessed via
214   // field_type->name later.  Using these variants of the type name is in turn
215   // important for the find_field_helper function.  However if the class
216   // resolution failed then we can only use the already given type name.
217   jclass field_type 
218     = _Jv_FindClassFromSignatureNoException (field_type_name->chars(),
219                                              klass->loader);
220
221   _Jv_Field *the_field
222     = find_field_helper (owner, field_name,
223                          (field_type
224                            ? field_type->name :
225                              field_type_name ),
226                            field_type, found_class);
227
228   if (the_field == 0)
229     {
230       java::lang::StringBuffer *sb = new java::lang::StringBuffer();
231       sb->append(JvNewStringLatin1("field "));
232       sb->append(owner->getName());
233       sb->append(JvNewStringLatin1("."));
234       sb->append(_Jv_NewStringUTF(field_name->chars()));
235       sb->append(JvNewStringLatin1(" was not found."));
236       throw new java::lang::NoSuchFieldError (sb->toString());
237     }
238
239   // Accept it when the field's class could not be resolved.
240   if (field_type == NULL)
241     // Silently ignore that we were not able to retrieve the type to make it
242     // possible to run code which does not access this field.
243     return the_field;
244
245   if (_Jv_CheckAccess (klass, *found_class, the_field->flags))
246     {
247       // Note that the field returned by find_field_helper is always
248       // resolved.  There's no point checking class loaders here,
249       // since we already did the work to look up all the types.
250       // FIXME: being lazy here would be nice.
251       if (the_field->type != field_type)
252         throw new java::lang::LinkageError
253           (JvNewStringLatin1 
254            ("field type mismatch with different loaders"));
255     }
256   else
257     {
258       java::lang::StringBuffer *sb
259         = new java::lang::StringBuffer ();
260       sb->append(klass->getName());
261       sb->append(JvNewStringLatin1(": "));
262       sb->append((*found_class)->getName());
263       sb->append(JvNewStringLatin1("."));
264       sb->append(_Jv_NewStringUtf8Const (field_name));
265       throw new java::lang::IllegalAccessError(sb->toString());
266     }
267
268   return the_field;
269 }
270
271 _Jv_Method *
272 _Jv_Linker::resolve_method_entry (jclass klass, jclass &found_class,
273                                   int class_index, int name_and_type_index,
274                                   bool init, bool is_iface)
275 {
276   _Jv_Constants *pool = &klass->constants;
277   jclass owner = resolve_pool_entry (klass, class_index).clazz;
278
279   if (init && owner != klass)
280     _Jv_InitClass (owner);
281
282   _Jv_ushort name_index, type_index;
283   _Jv_loadIndexes (&pool->data[name_and_type_index],
284                    name_index,
285                    type_index);
286
287   _Jv_Utf8Const *method_name = pool->data[name_index].utf8;
288   _Jv_Utf8Const *method_signature = pool->data[type_index].utf8;
289
290   _Jv_Method *the_method = 0;
291   found_class = 0;
292
293   // We're going to cache a pointer to the _Jv_Method object
294   // when we find it.  So, to ensure this doesn't get moved from
295   // beneath us, we first put all the needed Miranda methods
296   // into the target class.
297   wait_for_state (klass, JV_STATE_LOADED);
298
299   // First search the class itself.
300   the_method = search_method_in_class (owner, klass,
301                                        method_name, method_signature);
302
303   if (the_method != 0)
304     {
305       found_class = owner;
306       goto end_of_method_search;
307     }
308
309   // If we are resolving an interface method, search the
310   // interface's superinterfaces (A superinterface is not an
311   // interface's superclass - a superinterface is implemented by
312   // the interface).
313   if (is_iface)
314     {
315       _Jv_ifaces ifaces;
316       ifaces.count = 0;
317       ifaces.len = 4;
318       ifaces.list = (jclass *) _Jv_Malloc (ifaces.len
319                                            * sizeof (jclass *));
320
321       get_interfaces (owner, &ifaces);
322
323       for (int i = 0; i < ifaces.count; i++)
324         {
325           jclass cls = ifaces.list[i];
326           the_method = search_method_in_class (cls, klass, method_name, 
327                                                method_signature);
328           if (the_method != 0)
329             {
330               found_class = cls;
331               break;
332             }
333         }
334
335       _Jv_Free (ifaces.list);
336
337       if (the_method != 0)
338         goto end_of_method_search;
339     }
340
341   // Finally, search superclasses. 
342   the_method = (search_method_in_superclasses 
343                 (owner->getSuperclass (), klass, method_name, 
344                  method_signature, &found_class));
345   
346
347  end_of_method_search:
348   if (the_method == 0)
349     {
350       java::lang::StringBuffer *sb = new java::lang::StringBuffer();
351       sb->append(JvNewStringLatin1("method "));
352       sb->append(owner->getName());
353       sb->append(JvNewStringLatin1("."));
354       sb->append(_Jv_NewStringUTF(method_name->chars()));
355       sb->append(JvNewStringLatin1(" with signature "));
356       sb->append(_Jv_NewStringUTF(method_signature->chars()));
357       sb->append(JvNewStringLatin1(" was not found."));
358       throw new java::lang::NoSuchMethodError (sb->toString());
359     }
360
361   // if (found_class->loader != klass->loader), then we
362   // must actually check that the types of arguments
363   // correspond.  That is, for each argument type, and
364   // the return type, doing _Jv_FindClassFromSignature
365   // with either loader should produce the same result,
366   // i.e., exactly the same jclass object. JVMS 5.4.3.3
367   if (found_class->loader != klass->loader)
368     {
369       JArray<jclass> *found_args, *klass_args;
370       jclass found_return, klass_return;
371
372       _Jv_GetTypesFromSignature (the_method,
373                                  found_class,
374                                  &found_args,
375                                  &found_return);
376       _Jv_GetTypesFromSignature (the_method,
377                                  klass,
378                                  &klass_args,
379                                  &klass_return);
380
381       jclass *found_arg = elements (found_args);
382       jclass *klass_arg = elements (klass_args);
383
384       for (int i = 0; i < found_args->length; i++)
385         {
386           if (*(found_arg++) != *(klass_arg++))
387             throw new java::lang::LinkageError (JvNewStringLatin1 
388               ("argument type mismatch with different loaders"));
389         }
390       if (found_return != klass_return)
391         throw new java::lang::LinkageError (JvNewStringLatin1
392           ("return type mismatch with different loaders"));
393     }
394   
395   return the_method;
396 }
397
398 _Jv_word
399 _Jv_Linker::resolve_pool_entry (jclass klass, int index, bool lazy)
400 {
401   using namespace java::lang::reflect;
402
403   if (GC_base (klass) && klass->constants.data
404       && ! GC_base (klass->constants.data))
405     {
406       jsize count = klass->constants.size;
407       if (count)
408         {
409           _Jv_word* constants
410             = (_Jv_word*) _Jv_AllocRawObj (count * sizeof (_Jv_word));
411           memcpy ((void*)constants,
412                   (void*)klass->constants.data,
413                   count * sizeof (_Jv_word));
414           klass->constants.data = constants;
415         }
416     }
417
418   _Jv_Constants *pool = &klass->constants;
419
420   if ((pool->tags[index] & JV_CONSTANT_ResolvedFlag) != 0)
421     return pool->data[index];
422
423   switch (pool->tags[index] & ~JV_CONSTANT_LazyFlag)
424     {
425     case JV_CONSTANT_Class:
426       {
427         _Jv_Utf8Const *name = pool->data[index].utf8;
428
429         jclass found;
430         if (name->first() == '[')
431           found = _Jv_FindClassFromSignatureNoException (name->chars(),
432                                                          klass->loader);
433         else
434           found = _Jv_FindClassNoException (name, klass->loader);
435
436         // If the class could not be loaded a phantom class is created. Any
437         // function that deals with such a class but cannot do something useful
438         // with it should just throw a NoClassDefFoundError with the class'
439         // name.
440         if (! found)
441           {
442             if (lazy)
443               {
444                 found = _Jv_NewClass(name, NULL, NULL);
445                 found->state = JV_STATE_PHANTOM;
446                 pool->tags[index] |= JV_CONSTANT_ResolvedFlag;
447                 pool->data[index].clazz = found;
448                 break;
449               }
450             else
451               throw new java::lang::NoClassDefFoundError (name->toString());
452           }
453
454         // Check accessibility, but first strip array types as
455         // _Jv_ClassNameSamePackage can't handle arrays.
456         jclass check;
457         for (check = found;
458              check && check->isArray();
459              check = check->getComponentType())
460           ;
461         if ((found->accflags & Modifier::PUBLIC) == Modifier::PUBLIC
462             || (_Jv_ClassNameSamePackage (check->name,
463                                           klass->name)))
464           {
465             pool->data[index].clazz = found;
466             pool->tags[index] |= JV_CONSTANT_ResolvedFlag;
467           }
468         else
469           {
470             java::lang::StringBuffer *sb = new java::lang::StringBuffer ();
471             sb->append(klass->getName());
472             sb->append(JvNewStringLatin1(" can't access class "));
473             sb->append(found->getName());
474             throw new java::lang::IllegalAccessError(sb->toString());
475           }
476       }
477       break;
478
479     case JV_CONSTANT_String:
480       {
481         jstring str;
482         str = _Jv_NewStringUtf8Const (pool->data[index].utf8);
483         pool->data[index].o = str;
484         pool->tags[index] |= JV_CONSTANT_ResolvedFlag;
485       }
486       break;
487
488     case JV_CONSTANT_Fieldref:
489       {
490         _Jv_ushort class_index, name_and_type_index;
491         _Jv_loadIndexes (&pool->data[index],
492                          class_index,
493                          name_and_type_index);
494         jclass owner = (resolve_pool_entry (klass, class_index, true)).clazz;
495
496         // If a phantom class was resolved our field reference is
497         // unusable because of the missing class.
498         if (owner->state == JV_STATE_PHANTOM)
499           throw new java::lang::NoClassDefFoundError(owner->getName());
500
501         // We don't initialize 'owner', but we do make sure that its
502         // fields exist.
503         wait_for_state (owner, JV_STATE_PREPARED);
504
505         _Jv_ushort name_index, type_index;
506         _Jv_loadIndexes (&pool->data[name_and_type_index],
507                          name_index,
508                          type_index);
509
510         _Jv_Utf8Const *field_name = pool->data[name_index].utf8;
511         _Jv_Utf8Const *field_type_name = pool->data[type_index].utf8;
512
513         jclass found_class = 0;
514         _Jv_Field *the_field = find_field (klass, owner, 
515                                            &found_class,
516                                            field_name,
517                                            field_type_name);
518         // Initialize the field's declaring class, not its qualifying
519         // class.
520         _Jv_InitClass (found_class);
521         pool->data[index].field = the_field;
522         pool->tags[index] |= JV_CONSTANT_ResolvedFlag;
523       }
524       break;
525
526     case JV_CONSTANT_Methodref:
527     case JV_CONSTANT_InterfaceMethodref:
528       {
529         _Jv_ushort class_index, name_and_type_index;
530         _Jv_loadIndexes (&pool->data[index],
531                          class_index,
532                          name_and_type_index);
533
534         _Jv_Method *the_method;
535         jclass found_class;
536         the_method = resolve_method_entry (klass, found_class,
537                                            class_index, name_and_type_index,
538                                            true,
539                                            pool->tags[index] == JV_CONSTANT_InterfaceMethodref);
540       
541         pool->data[index].rmethod
542           = klass->engine->resolve_method(the_method,
543                                           found_class,
544                                           ((the_method->accflags
545                                             & Modifier::STATIC) != 0));
546         pool->tags[index] |= JV_CONSTANT_ResolvedFlag;
547       }
548       break;
549     }
550   return pool->data[index];
551 }
552
553 // This function is used to lazily locate superclasses and
554 // superinterfaces.  This must be called with the class lock held.
555 void
556 _Jv_Linker::resolve_class_ref (jclass klass, jclass *classref)
557 {
558   jclass ret = *classref;
559
560   // If superclass looks like a constant pool entry, resolve it now.
561   if (ret && (uaddr) ret < (uaddr) klass->constants.size)
562     {
563       if (klass->state < JV_STATE_LINKED)
564         {
565           _Jv_Utf8Const *name = klass->constants.data[(uaddr) *classref].utf8;
566           ret = _Jv_FindClass (name, klass->loader);
567           if (! ret)
568             {
569               throw new java::lang::NoClassDefFoundError (name->toString());
570             }
571         }
572       else
573         ret = klass->constants.data[(uaddr) classref].clazz;
574       *classref = ret;
575     }
576 }
577
578 // Find a method declared in the cls that is referenced from klass and
579 // perform access checks if CHECK_PERMS is true.
580 _Jv_Method *
581 _Jv_Linker::search_method_in_class (jclass cls, jclass klass, 
582                                     _Jv_Utf8Const *method_name, 
583                                     _Jv_Utf8Const *method_signature,
584                                     bool check_perms)
585 {
586   using namespace java::lang::reflect;
587
588   for (int i = 0;  i < cls->method_count;  i++)
589     {
590       _Jv_Method *method = &cls->methods[i];
591       if (   (!_Jv_equalUtf8Consts (method->name,
592                                     method_name))
593           || (!_Jv_equalUtf8Consts (method->signature,
594                                     method_signature)))
595         continue;
596
597       if (!check_perms || _Jv_CheckAccess (klass, cls, method->accflags))
598         return method;
599       else
600         {
601           java::lang::StringBuffer *sb = new java::lang::StringBuffer();
602           sb->append(klass->getName());
603           sb->append(JvNewStringLatin1(": "));
604           sb->append(cls->getName());
605           sb->append(JvNewStringLatin1("."));
606           sb->append(_Jv_NewStringUTF(method_name->chars()));
607           sb->append(_Jv_NewStringUTF(method_signature->chars()));
608           throw new java::lang::IllegalAccessError (sb->toString());
609         }
610     }
611   return 0;
612 }
613
614 // Like search_method_in_class, but work our way up the superclass
615 // chain.
616 _Jv_Method *
617 _Jv_Linker::search_method_in_superclasses (jclass cls, jclass klass, 
618                                            _Jv_Utf8Const *method_name, 
619                                            _Jv_Utf8Const *method_signature,
620                                            jclass *found_class, bool check_perms)
621 {
622   _Jv_Method *the_method = NULL;
623
624   for ( ; cls != 0; cls = cls->getSuperclass ())
625     {
626       the_method = search_method_in_class (cls, klass, method_name,
627                                            method_signature, check_perms);
628       if (the_method != 0)
629         {
630           if (found_class)
631             *found_class = cls;
632           break;
633         }
634     }
635   
636   return the_method;
637 }
638
639 #define INITIAL_IOFFSETS_LEN 4
640 #define INITIAL_IFACES_LEN 4
641
642 static _Jv_IDispatchTable null_idt = {SHRT_MAX, 0, {}};
643
644 // Generate tables for constant-time assignment testing and interface
645 // method lookup. This implements the technique described by Per Bothner
646 // <per@bothner.com> on the java-discuss mailing list on 1999-09-02:
647 // http://gcc.gnu.org/ml/java/1999-q3/msg00377.html
648 void
649 _Jv_Linker::prepare_constant_time_tables (jclass klass)
650 {  
651   if (klass->isPrimitive () || klass->isInterface ())
652     return;
653
654   // Short-circuit in case we've been called already.
655   if ((klass->idt != NULL) || klass->depth != 0)
656     return;
657
658   // Calculate the class depth and ancestor table. The depth of a class 
659   // is how many "extends" it is removed from Object. Thus the depth of 
660   // java.lang.Object is 0, but the depth of java.io.FilterOutputStream 
661   // is 2. Depth is defined for all regular and array classes, but not 
662   // interfaces or primitive types.
663    
664   jclass klass0 = klass;
665   jboolean has_interfaces = 0;
666   while (klass0 != &java::lang::Object::class$)
667     {
668       has_interfaces += klass0->interface_count;
669       klass0 = klass0->superclass;
670       klass->depth++;
671     }
672
673   // We do class member testing in constant time by using a small table 
674   // of all the ancestor classes within each class. The first element is 
675   // a pointer to the current class, and the rest are pointers to the 
676   // classes ancestors, ordered from the current class down by decreasing 
677   // depth. We do not include java.lang.Object in the table of ancestors, 
678   // since it is redundant.  Note that the classes pointed to by
679   // 'ancestors' will always be reachable by other paths.
680
681   klass->ancestors = (jclass *) _Jv_AllocBytes (klass->depth
682                                                 * sizeof (jclass));
683   klass0 = klass;
684   for (int index = 0; index < klass->depth; index++)
685     {
686       klass->ancestors[index] = klass0;
687       klass0 = klass0->superclass;
688     }
689
690   if ((klass->accflags & java::lang::reflect::Modifier::ABSTRACT) != 0)
691     return;
692
693   // Optimization: If class implements no interfaces, use a common
694   // predefined interface table.
695   if (!has_interfaces)
696     {
697       klass->idt = &null_idt;
698       return;
699     }
700
701   _Jv_ifaces ifaces;
702   ifaces.count = 0;
703   ifaces.len = INITIAL_IFACES_LEN;
704   ifaces.list = (jclass *) _Jv_Malloc (ifaces.len * sizeof (jclass *));
705
706   int itable_size = get_interfaces (klass, &ifaces);
707
708   if (ifaces.count > 0)
709     {
710       // The classes pointed to by the itable will always be reachable
711       // via other paths.
712       int idt_bytes = sizeof (_Jv_IDispatchTable) + (itable_size 
713                                                      * sizeof (void *));
714       klass->idt = (_Jv_IDispatchTable *) _Jv_AllocBytes (idt_bytes);
715       klass->idt->itable_length = itable_size;
716
717       jshort *itable_offsets = 
718         (jshort *) _Jv_Malloc (ifaces.count * sizeof (jshort));
719
720       generate_itable (klass, &ifaces, itable_offsets);
721
722       jshort cls_iindex = find_iindex (ifaces.list, itable_offsets,
723                                        ifaces.count);
724
725       for (int i = 0; i < ifaces.count; i++)
726         {
727           ifaces.list[i]->ioffsets[cls_iindex] = itable_offsets[i];
728         }
729
730       klass->idt->iindex = cls_iindex;      
731
732       _Jv_Free (ifaces.list);
733       _Jv_Free (itable_offsets);
734     }
735   else 
736     {
737       klass->idt->iindex = SHRT_MAX;
738     }
739 }
740
741 // Return index of item in list, or -1 if item is not present.
742 inline jshort
743 _Jv_Linker::indexof (void *item, void **list, jshort list_len)
744 {
745   for (int i=0; i < list_len; i++)
746     {
747       if (list[i] == item)
748         return i;
749     }
750   return -1;
751 }
752
753 // Find all unique interfaces directly or indirectly implemented by klass.
754 // Returns the size of the interface dispatch table (itable) for klass, which 
755 // is the number of unique interfaces plus the total number of methods that 
756 // those interfaces declare. May extend ifaces if required.
757 jshort
758 _Jv_Linker::get_interfaces (jclass klass, _Jv_ifaces *ifaces)
759 {
760   jshort result = 0;
761   
762   for (int i = 0; i < klass->interface_count; i++)
763     {
764       jclass iface = klass->interfaces[i];
765
766       /* Make sure interface is linked.  */
767       wait_for_state(iface, JV_STATE_LINKED);
768
769       if (indexof (iface, (void **) ifaces->list, ifaces->count) == -1)
770         {
771           if (ifaces->count + 1 >= ifaces->len)
772             {
773               /* Resize ifaces list */
774               ifaces->len = ifaces->len * 2;
775               ifaces->list
776                 = (jclass *) _Jv_Realloc (ifaces->list,
777                                           ifaces->len * sizeof(jclass));
778             }
779           ifaces->list[ifaces->count] = iface;
780           ifaces->count++;
781
782           result += get_interfaces (klass->interfaces[i], ifaces);
783         }
784     }
785
786   if (klass->isInterface())
787     {
788       // We want to add 1 plus the number of interface methods here.
789       // But, we take special care to skip <clinit>.
790       ++result;
791       for (int i = 0; i < klass->method_count; ++i)
792         {
793           if (klass->methods[i].name->first() != '<')
794             ++result;
795         }
796     }
797   else if (klass->superclass)
798     result += get_interfaces (klass->superclass, ifaces);
799   return result;
800 }
801
802 // Fill out itable in klass, resolving method declarations in each ifaces.
803 // itable_offsets is filled out with the position of each iface in itable,
804 // such that itable[itable_offsets[n]] == ifaces.list[n].
805 void
806 _Jv_Linker::generate_itable (jclass klass, _Jv_ifaces *ifaces,
807                                jshort *itable_offsets)
808 {
809   void **itable = klass->idt->itable;
810   jshort itable_pos = 0;
811
812   for (int i = 0; i < ifaces->count; i++)
813     { 
814       jclass iface = ifaces->list[i];
815       itable_offsets[i] = itable_pos;
816       itable_pos = append_partial_itable (klass, iface, itable, itable_pos);
817
818       /* Create ioffsets table for iface */
819       if (iface->ioffsets == NULL)
820         {
821           // The first element of ioffsets is its length (itself included).
822           jshort *ioffsets = (jshort *) _Jv_AllocBytes (INITIAL_IOFFSETS_LEN
823                                                         * sizeof (jshort));
824           ioffsets[0] = INITIAL_IOFFSETS_LEN;
825           for (int i = 1; i < INITIAL_IOFFSETS_LEN; i++)
826             ioffsets[i] = -1;
827
828           iface->ioffsets = ioffsets;
829         }
830     }
831 }
832
833 // Format method name for use in error messages.
834 jstring
835 _Jv_GetMethodString (jclass klass, _Jv_Method *meth,
836                      jclass derived)
837 {
838   using namespace java::lang;
839   StringBuffer *buf = new StringBuffer (klass->name->toString());
840   buf->append (jchar ('.'));
841   buf->append (meth->name->toString());
842   buf->append ((jchar) ' ');
843   buf->append (meth->signature->toString());
844   if (derived)
845     {
846       buf->append(JvNewStringLatin1(" in "));
847       buf->append(derived->name->toString());
848     }
849   return buf->toString();
850 }
851
852 void
853 _Jv_ThrowNoSuchMethodError ()
854 {
855   throw new java::lang::NoSuchMethodError;
856 }
857
858 #if defined USE_LIBFFI && FFI_CLOSURES && defined(INTERPRETER)
859 // A function whose invocation is prepared using libffi. It gets called
860 // whenever a static method of a missing class is invoked. The data argument
861 // holds a reference to a String denoting the missing class.
862 // The prepared function call is stored in a class' atable.
863 void
864 _Jv_ThrowNoClassDefFoundErrorTrampoline(ffi_cif *,
865                                         void *,
866                                         void **,
867                                         void *data)
868 {
869   throw new java::lang::NoClassDefFoundError(
870     _Jv_NewStringUtf8Const((_Jv_Utf8Const *) data));
871 }
872 #else
873 // A variant of the NoClassDefFoundError throwing method that can
874 // be used without libffi.
875 void
876 _Jv_ThrowNoClassDefFoundError()
877 {
878   throw new java::lang::NoClassDefFoundError();
879 }
880 #endif
881
882 // Throw a NoSuchFieldError.  Called by compiler-generated code when
883 // an otable entry is zero.  OTABLE_INDEX is the index in the caller's
884 // otable that refers to the missing field.  This index may be used to
885 // print diagnostic information about the field.
886 void
887 _Jv_ThrowNoSuchFieldError (int /* otable_index */)
888 {
889   throw new java::lang::NoSuchFieldError;
890 }
891
892 // This is put in empty vtable slots.
893 void
894 _Jv_ThrowAbstractMethodError ()
895 {
896   throw new java::lang::AbstractMethodError();
897 }
898
899 // Each superinterface of a class (i.e. each interface that the class
900 // directly or indirectly implements) has a corresponding "Partial
901 // Interface Dispatch Table" whose size is (number of methods + 1) words.
902 // The first word is a pointer to the interface (i.e. the java.lang.Class
903 // instance for that interface).  The remaining words are pointers to the
904 // actual methods that implement the methods declared in the interface,
905 // in order of declaration.
906 //
907 // Append partial interface dispatch table for "iface" to "itable", at
908 // position itable_pos.
909 // Returns the offset at which the next partial ITable should be appended.
910 jshort
911 _Jv_Linker::append_partial_itable (jclass klass, jclass iface,
912                                    void **itable, jshort pos)
913 {
914   using namespace java::lang::reflect;
915
916   itable[pos++] = (void *) iface;
917   _Jv_Method *meth;
918   
919   for (int j=0; j < iface->method_count; j++)
920     {
921       // Skip '<clinit>' here.
922       if (iface->methods[j].name->first() == '<')
923         continue;
924
925       meth = NULL;
926       for (jclass cl = klass; cl; cl = cl->getSuperclass())
927         {
928           meth = _Jv_GetMethodLocal (cl, iface->methods[j].name,
929                                      iface->methods[j].signature);
930                  
931           if (meth)
932             break;
933         }
934
935       if (meth)
936         {
937           if ((meth->accflags & Modifier::STATIC) != 0)
938             throw new java::lang::IncompatibleClassChangeError
939               (_Jv_GetMethodString (klass, meth));
940           if ((meth->accflags & Modifier::PUBLIC) == 0)
941             throw new java::lang::IllegalAccessError
942               (_Jv_GetMethodString (klass, meth));
943
944           if ((meth->accflags & Modifier::ABSTRACT) != 0)
945             itable[pos] = (void *) &_Jv_ThrowAbstractMethodError;
946           else
947             itable[pos] = meth->ncode;
948         }
949       else
950         {
951           // The method doesn't exist in klass. Binary compatibility rules
952           // permit this, so we delay the error until runtime using a pointer
953           // to a method which throws an exception.
954           itable[pos] = (void *) _Jv_ThrowNoSuchMethodError;
955         }
956       pos++;
957     }
958     
959   return pos;
960 }
961
962 static _Jv_Mutex_t iindex_mutex;
963 static bool iindex_mutex_initialized = false;
964
965 // We need to find the correct offset in the Class Interface Dispatch 
966 // Table for a given interface. Once we have that, invoking an interface 
967 // method just requires combining the Method's index in the interface 
968 // (known at compile time) to get the correct method.  Doing a type test 
969 // (cast or instanceof) is the same problem: Once we have a possible Partial 
970 // Interface Dispatch Table, we just compare the first element to see if it 
971 // matches the desired interface. So how can we find the correct offset?  
972 // Our solution is to keep a vector of candiate offsets in each interface 
973 // (ioffsets), and in each class we have an index (idt->iindex) used to
974 // select the correct offset from ioffsets.
975 //
976 // Calculate and return iindex for a new class. 
977 // ifaces is a vector of num interfaces that the class implements.
978 // offsets[j] is the offset in the interface dispatch table for the
979 // interface corresponding to ifaces[j].
980 // May extend the interface ioffsets if required.
981 jshort
982 _Jv_Linker::find_iindex (jclass *ifaces, jshort *offsets, jshort num)
983 {
984   int i;
985   int j;
986   
987   // Acquire a global lock to prevent itable corruption in case of multiple 
988   // classes that implement an intersecting set of interfaces being linked
989   // simultaneously. We can assume that the mutex will be initialized
990   // single-threaded.
991   if (! iindex_mutex_initialized)
992     {
993       _Jv_MutexInit (&iindex_mutex);
994       iindex_mutex_initialized = true;
995     }
996   
997   _Jv_MutexLock (&iindex_mutex);
998   
999   for (i=1;; i++)  /* each potential position in ioffsets */
1000     {
1001       for (j=0;; j++)  /* each iface */
1002         {
1003           if (j >= num)
1004             goto found;
1005           if (i >= ifaces[j]->ioffsets[0])
1006             continue;
1007           int ioffset = ifaces[j]->ioffsets[i];
1008           /* We can potentially share this position with another class. */
1009           if (ioffset >= 0 && ioffset != offsets[j])
1010             break; /* Nope. Try next i. */        
1011         }
1012     }
1013   found:
1014   for (j = 0; j < num; j++)
1015     {
1016       int len = ifaces[j]->ioffsets[0];
1017       if (i >= len) 
1018         {
1019           // Resize ioffsets.
1020           int newlen = 2 * len;
1021           if (i >= newlen)
1022             newlen = i + 3;
1023
1024           jshort *old_ioffsets = ifaces[j]->ioffsets;
1025           jshort *new_ioffsets = (jshort *) _Jv_AllocBytes (newlen
1026                                                             * sizeof(jshort));
1027           memcpy (&new_ioffsets[1], &old_ioffsets[1],
1028                   (len - 1) * sizeof (jshort));
1029           new_ioffsets[0] = newlen;
1030
1031           while (len < newlen)
1032             new_ioffsets[len++] = -1;
1033           
1034           ifaces[j]->ioffsets = new_ioffsets;
1035         }
1036       ifaces[j]->ioffsets[i] = offsets[j];
1037     }
1038
1039   _Jv_MutexUnlock (&iindex_mutex);
1040
1041   return i;
1042 }
1043
1044 #if defined USE_LIBFFI && FFI_CLOSURES && defined(INTERPRETER)
1045 // We use a structure of this type to store the closure that
1046 // represents a missing method.
1047 struct method_closure
1048 {
1049   // This field must come first, since the address of this field will
1050   // be the same as the address of the overall structure.  This is due
1051   // to disabling interior pointers in the GC.
1052   ffi_closure closure;
1053   _Jv_ClosureList list;
1054   ffi_cif cif;
1055   ffi_type *arg_types[1];
1056 };
1057
1058 void *
1059 _Jv_Linker::create_error_method (_Jv_Utf8Const *class_name, jclass klass)
1060 {
1061   void *code;
1062   method_closure *closure
1063     = (method_closure *)ffi_closure_alloc (sizeof (method_closure), &code);
1064
1065   closure->arg_types[0] = &ffi_type_void;
1066
1067   // Initializes the cif and the closure.  If that worked the closure
1068   // is returned and can be used as a function pointer in a class'
1069   // atable.
1070   if (   ffi_prep_cif (&closure->cif,
1071                        FFI_DEFAULT_ABI,
1072                        1,
1073                        &ffi_type_void,
1074                        closure->arg_types) == FFI_OK
1075       && ffi_prep_closure_loc (&closure->closure,
1076                                &closure->cif,
1077                                _Jv_ThrowNoClassDefFoundErrorTrampoline,
1078                                class_name,
1079                                code) == FFI_OK)
1080     {
1081       closure->list.registerClosure (klass, closure);
1082       return code;
1083     }
1084   else
1085     {
1086       ffi_closure_free (closure);
1087       java::lang::StringBuffer *buffer = new java::lang::StringBuffer();
1088       buffer->append(JvNewStringLatin1("Error setting up FFI closure"
1089                                        " for static method of"
1090                                        " missing class: "));
1091       buffer->append (_Jv_NewStringUtf8Const(class_name));
1092       throw new java::lang::InternalError(buffer->toString());
1093     }
1094 }
1095 #else
1096 void *
1097 _Jv_Linker::create_error_method (_Jv_Utf8Const *, jclass)
1098 {
1099   // Codepath for platforms which do not support (or want) libffi.
1100   // You have to accept that it is impossible to provide the name
1101   // of the missing class then.
1102   return (void *) _Jv_ThrowNoClassDefFoundError;
1103 }
1104 #endif // USE_LIBFFI && FFI_CLOSURES
1105
1106 // Functions for indirect dispatch (symbolic virtual binding) support.
1107
1108 // There are three tables, atable otable and itable.  atable is an
1109 // array of addresses, and otable is an array of offsets, and these
1110 // are used for static and virtual members respectively.  itable is an
1111 // array of pairs {address, index} where each address is a pointer to
1112 // an interface.
1113
1114 // {a,o,i}table_syms is an array of _Jv_MethodSymbols.  Each such
1115 // symbol is a tuple of {classname, member name, signature}.
1116
1117 // Set this to true to enable debugging of indirect dispatch tables/linking.
1118 static bool debug_link = false;
1119
1120 // link_symbol_table() scans these two arrays and fills in the
1121 // corresponding atable and otable with the addresses of static
1122 // members and the offsets of virtual members.
1123
1124 // The offset (in bytes) for each resolved method or field is placed
1125 // at the corresponding position in the virtual method offset table
1126 // (klass->otable). 
1127
1128 // This must be called while holding the class lock.
1129
1130 void
1131 _Jv_Linker::link_symbol_table (jclass klass)
1132 {
1133   int index = 0;
1134   _Jv_MethodSymbol sym;
1135   if (klass->otable == NULL
1136       || klass->otable->state != 0)
1137     goto atable;
1138    
1139   klass->otable->state = 1;
1140
1141   if (debug_link)
1142     fprintf (stderr, "Fixing up otable in %s:\n", klass->name->chars());
1143   for (index = 0;
1144        (sym = klass->otable_syms[index]).class_name != NULL;
1145        ++index)
1146     {
1147       jclass target_class = _Jv_FindClass (sym.class_name, klass->loader);
1148       _Jv_Method *meth = NULL;            
1149
1150       _Jv_Utf8Const *signature = sym.signature;
1151       uaddr special;
1152       maybe_adjust_signature (signature, special);
1153
1154       if (target_class == NULL)
1155         throw new java::lang::NoClassDefFoundError 
1156           (_Jv_NewStringUTF (sym.class_name->chars()));
1157
1158       // We're looking for a field or a method, and we can tell
1159       // which is needed by looking at the signature.
1160       if (signature->first() == '(' && signature->len() >= 2)
1161         {
1162           // Looks like someone is trying to invoke an interface method
1163           if (target_class->isInterface())
1164             {
1165               using namespace java::lang;
1166               StringBuffer *sb = new StringBuffer();
1167               sb->append(JvNewStringLatin1("found interface "));
1168               sb->append(target_class->getName());
1169               sb->append(JvNewStringLatin1(" when searching for a class"));
1170               throw new VerifyError(sb->toString());
1171             }
1172
1173           // If the target class does not have a vtable_method_count yet, 
1174           // then we can't tell the offsets for its methods, so we must lay 
1175           // it out now.
1176           wait_for_state(target_class, JV_STATE_PREPARED);
1177
1178           try
1179             {
1180               meth = (search_method_in_superclasses 
1181                       (target_class, klass, sym.name, signature, 
1182                        NULL, special == 0));
1183             }
1184           catch (::java::lang::IllegalAccessError *e)
1185             {
1186             }
1187
1188           // Every class has a throwNoSuchMethodErrorIndex method that
1189           // it inherits from java.lang.Object.  Find its vtable
1190           // offset.
1191           static int throwNoSuchMethodErrorIndex;
1192           if (throwNoSuchMethodErrorIndex == 0)
1193             {
1194               Utf8Const* name 
1195                 = _Jv_makeUtf8Const ("throwNoSuchMethodError", 
1196                                      strlen ("throwNoSuchMethodError"));
1197               _Jv_Method* meth
1198                 = _Jv_LookupDeclaredMethod (&java::lang::Object::class$, 
1199                                             name, gcj::void_signature);
1200               throwNoSuchMethodErrorIndex 
1201                 = _Jv_VTable::idx_to_offset (meth->index);
1202             }
1203           
1204           // If we don't find a nonstatic method, insert the
1205           // vtable index of Object.throwNoSuchMethodError().
1206           // This defers the missing method error until an attempt
1207           // is made to execute it.       
1208           {
1209             int offset;
1210             
1211             if (meth != NULL)
1212               offset = _Jv_VTable::idx_to_offset (meth->index);
1213             else
1214               offset = throwNoSuchMethodErrorIndex;                 
1215             
1216             if (offset == -1)
1217               JvFail ("Bad method index");
1218             JvAssert (meth->index < target_class->vtable_method_count);
1219             
1220             klass->otable->offsets[index] = offset;
1221           }
1222
1223           if (debug_link)
1224             fprintf (stderr, "  offsets[%d] = %d (class %s@%p : %s(%s))\n",
1225                      (int)index,
1226                      (int)klass->otable->offsets[index],
1227                      (const char*)target_class->name->chars(),
1228                      target_class,
1229                      (const char*)sym.name->chars(),
1230                      (const char*)signature->chars());
1231           continue;
1232         }
1233
1234       // Try fields.
1235       {
1236         wait_for_state(target_class, JV_STATE_PREPARED);
1237         jclass found_class;
1238         _Jv_Field *the_field = NULL;
1239         try
1240           {
1241             the_field = find_field (klass, target_class, &found_class,
1242                                     sym.name, signature);
1243             if ((the_field->flags & java::lang::reflect::Modifier::STATIC))
1244               throw new java::lang::IncompatibleClassChangeError;
1245             else
1246               klass->otable->offsets[index] = the_field->u.boffset;
1247           }
1248         catch (java::lang::NoSuchFieldError *err)
1249           {
1250             klass->otable->offsets[index] = 0;
1251           }
1252       }
1253     }
1254
1255  atable:
1256   if (klass->atable == NULL || klass->atable->state != 0)
1257     goto itable;
1258
1259   klass->atable->state = 1;
1260
1261   for (index = 0;
1262        (sym = klass->atable_syms[index]).class_name != NULL;
1263        ++index)
1264     {
1265       jclass target_class =
1266         _Jv_FindClassNoException (sym.class_name, klass->loader);
1267
1268       _Jv_Method *meth = NULL;            
1269
1270       _Jv_Utf8Const *signature = sym.signature;
1271       uaddr special;
1272       maybe_adjust_signature (signature, special);
1273
1274       // ??? Setting this pointer to null will at least get us a
1275       // NullPointerException
1276       klass->atable->addresses[index] = NULL;
1277
1278       bool use_error_method = false;
1279
1280       // If the target class is missing we prepare a function call
1281       // that throws a NoClassDefFoundError and store the address of
1282       // that newly prepared method in the atable. The user can run
1283       // code in classes where the missing class is part of the
1284       // execution environment as long as it is never referenced.
1285       if (target_class == NULL)
1286         use_error_method = true;
1287       // We're looking for a static field or a static method, and we
1288       // can tell which is needed by looking at the signature.
1289       else if (signature->first() == '(' && signature->len() >= 2)
1290         {
1291           // If the target class does not have a vtable_method_count yet, 
1292           // then we can't tell the offsets for its methods, so we must lay 
1293           // it out now.
1294           wait_for_state (target_class, JV_STATE_PREPARED);
1295
1296           // Interface methods cannot have bodies.
1297           if (target_class->isInterface())
1298             {
1299               using namespace java::lang;
1300               StringBuffer *sb = new StringBuffer();
1301               sb->append(JvNewStringLatin1("class "));
1302               sb->append(target_class->getName());
1303               sb->append(JvNewStringLatin1(" is an interface: "
1304                                            "class expected"));
1305               throw new VerifyError(sb->toString());
1306             }
1307
1308           try
1309             {
1310               meth = (search_method_in_superclasses 
1311                       (target_class, klass, sym.name, signature, 
1312                        NULL, special == 0));
1313             }
1314           catch (::java::lang::IllegalAccessError *e)
1315             {
1316             }
1317
1318           if (meth != NULL)
1319             {
1320               if (meth->ncode) // Maybe abstract?
1321                 {
1322                   klass->atable->addresses[index] = meth->ncode;
1323                   if (debug_link)
1324                     fprintf (stderr, "  addresses[%d] = %p (class %s@%p : %s(%s))\n",
1325                              index,
1326                              &klass->atable->addresses[index],
1327                              (const char*)target_class->name->chars(),
1328                              klass,
1329                              (const char*)sym.name->chars(),
1330                              (const char*)signature->chars());
1331                 }
1332             }
1333           else
1334             use_error_method = true;
1335
1336           if (use_error_method)
1337             klass->atable->addresses[index]
1338               = create_error_method(sym.class_name, klass);
1339
1340           continue;
1341         }
1342
1343
1344       // Try fields only if the target class exists.
1345       if (target_class != NULL)
1346       {
1347         wait_for_state(target_class, JV_STATE_PREPARED);
1348         jclass found_class;
1349         _Jv_Field *the_field = find_field (klass, target_class, &found_class,
1350                                            sym.name, signature);
1351         if ((the_field->flags & java::lang::reflect::Modifier::STATIC))
1352           klass->atable->addresses[index] = the_field->u.addr;
1353         else
1354           throw new java::lang::IncompatibleClassChangeError;
1355       }
1356     }
1357
1358  itable:
1359   if (klass->itable == NULL
1360       || klass->itable->state != 0)
1361     return;
1362
1363   klass->itable->state = 1;
1364
1365   for (index = 0;
1366        (sym = klass->itable_syms[index]).class_name != NULL; 
1367        ++index)
1368     {
1369       jclass target_class = _Jv_FindClass (sym.class_name, klass->loader);
1370
1371       _Jv_Utf8Const *signature = sym.signature;
1372       uaddr special;
1373       maybe_adjust_signature (signature, special);
1374
1375       jclass cls;
1376       int i;
1377
1378       wait_for_state(target_class, JV_STATE_LOADED);
1379       bool found = _Jv_getInterfaceMethod (target_class, cls, i,
1380                                            sym.name, signature);
1381
1382       if (found)
1383         {
1384           klass->itable->addresses[index * 2] = cls;
1385           klass->itable->addresses[index * 2 + 1] = (void *)(unsigned long) i;
1386           if (debug_link)
1387             {
1388               fprintf (stderr, "  interfaces[%d] = %p (interface %s@%p : %s(%s))\n",
1389                        index,
1390                        klass->itable->addresses[index * 2],
1391                        (const char*)cls->name->chars(),
1392                        cls,
1393                        (const char*)sym.name->chars(),
1394                        (const char*)signature->chars());
1395               fprintf (stderr, "            [%d] = offset %d\n",
1396                        index + 1,
1397                        (int)(unsigned long)klass->itable->addresses[index * 2 + 1]);
1398             }
1399
1400         }
1401       else
1402         throw new java::lang::IncompatibleClassChangeError;
1403     }
1404
1405 }
1406
1407 // For each catch_record in the list of caught classes, fill in the
1408 // address field.
1409 void 
1410 _Jv_Linker::link_exception_table (jclass self)
1411 {
1412   struct _Jv_CatchClass *catch_record = self->catch_classes;
1413   if (!catch_record || catch_record->classname)
1414     return;  
1415   catch_record++;
1416   while (catch_record->classname)
1417     {
1418       try
1419         {
1420           jclass target_class
1421             = _Jv_FindClass (catch_record->classname,  
1422                              self->getClassLoaderInternal ());
1423           *catch_record->address = target_class;
1424         }
1425       catch (::java::lang::Throwable *t)
1426         {
1427           // FIXME: We need to do something better here.
1428           *catch_record->address = 0;
1429         }
1430       catch_record++;
1431     }
1432   self->catch_classes->classname = (_Jv_Utf8Const *)-1;
1433 }
1434   
1435 // Set itable method indexes for members of interface IFACE.
1436 void
1437 _Jv_Linker::layout_interface_methods (jclass iface)
1438 {
1439   if (! iface->isInterface())
1440     return;
1441
1442   // itable indexes start at 1. 
1443   // FIXME: Static initalizers currently get a NULL placeholder entry in the
1444   // itable so they are also assigned an index here.
1445   for (int i = 0; i < iface->method_count; i++)
1446     iface->methods[i].index = i + 1;
1447 }
1448
1449 // Prepare virtual method declarations in KLASS, and any superclasses
1450 // as required, by determining their vtable index, setting
1451 // method->index, and finally setting the class's vtable_method_count.
1452 // Must be called with the lock for KLASS held.
1453 void
1454 _Jv_Linker::layout_vtable_methods (jclass klass)
1455 {
1456   if (klass->vtable != NULL || klass->isInterface() 
1457       || klass->vtable_method_count != -1)
1458     return;
1459
1460   jclass superclass = klass->getSuperclass();
1461
1462   if (superclass != NULL && superclass->vtable_method_count == -1)
1463     {
1464       JvSynchronize sync (superclass);
1465       layout_vtable_methods (superclass);
1466     }
1467
1468   int index = (superclass == NULL ? 0 : superclass->vtable_method_count);
1469
1470   for (int i = 0; i < klass->method_count; ++i)
1471     {
1472       _Jv_Method *meth = &klass->methods[i];
1473       _Jv_Method *super_meth = NULL;
1474
1475       if (! _Jv_isVirtualMethod (meth))
1476         continue;
1477
1478       if (superclass != NULL)
1479         {
1480           jclass declarer;
1481           super_meth = _Jv_LookupDeclaredMethod (superclass, meth->name,
1482                                                  meth->signature, &declarer);
1483           // See if this method actually overrides the other method
1484           // we've found.
1485           if (super_meth)
1486             {
1487               if (! _Jv_isVirtualMethod (super_meth)
1488                   || ! _Jv_CheckAccess (klass, declarer,
1489                                         super_meth->accflags))
1490                 super_meth = NULL;
1491               else if ((super_meth->accflags
1492                         & java::lang::reflect::Modifier::FINAL) != 0)
1493                 {
1494                   using namespace java::lang;
1495                   StringBuffer *sb = new StringBuffer();
1496                   sb->append(JvNewStringLatin1("method "));
1497                   sb->append(_Jv_GetMethodString(klass, meth));
1498                   sb->append(JvNewStringLatin1(" overrides final method "));
1499                   sb->append(_Jv_GetMethodString(declarer, super_meth));
1500                   throw new VerifyError(sb->toString());
1501                 }
1502             }
1503         }
1504
1505       if (super_meth)
1506         meth->index = super_meth->index;
1507       else
1508         meth->index = index++;
1509     }
1510
1511   klass->vtable_method_count = index;
1512 }
1513
1514 // Set entries in VTABLE for virtual methods declared in KLASS.
1515 void
1516 _Jv_Linker::set_vtable_entries (jclass klass, _Jv_VTable *vtable)
1517 {
1518   for (int i = klass->method_count - 1; i >= 0; i--)
1519     {
1520       using namespace java::lang::reflect;
1521
1522       _Jv_Method *meth = &klass->methods[i];
1523       if (meth->index == (_Jv_ushort) -1)
1524         continue;
1525       if ((meth->accflags & Modifier::ABSTRACT))
1526         // FIXME: it might be nice to have a libffi trampoline here,
1527         // so we could pass in the method name and other information.
1528         vtable->set_method(meth->index,
1529                            (void *) &_Jv_ThrowAbstractMethodError);
1530       else
1531         vtable->set_method(meth->index, meth->ncode);
1532     }
1533 }
1534
1535 // Allocate and lay out the virtual method table for KLASS.  This will
1536 // also cause vtables to be generated for any non-abstract
1537 // superclasses, and virtual method layout to occur for any abstract
1538 // superclasses.  Must be called with monitor lock for KLASS held.
1539 void
1540 _Jv_Linker::make_vtable (jclass klass)
1541 {
1542   using namespace java::lang::reflect;  
1543
1544   // If the vtable exists, or for interface classes, do nothing.  All
1545   // other classes, including abstract classes, need a vtable.
1546   if (klass->vtable != NULL || klass->isInterface())
1547     return;
1548
1549   // Ensure all the `ncode' entries are set.
1550   klass->engine->create_ncode(klass);
1551
1552   // Class must be laid out before we can create a vtable. 
1553   if (klass->vtable_method_count == -1)
1554     layout_vtable_methods (klass);
1555
1556   // Allocate the new vtable.
1557   _Jv_VTable *vtable = _Jv_VTable::new_vtable (klass->vtable_method_count);
1558   klass->vtable = vtable;
1559
1560   // Copy the vtable of the closest superclass.
1561   jclass superclass = klass->superclass;
1562   {
1563     JvSynchronize sync (superclass);
1564     make_vtable (superclass);
1565   }
1566   for (int i = 0; i < superclass->vtable_method_count; ++i)
1567     vtable->set_method (i, superclass->vtable->get_method (i));
1568
1569   // Set the class pointer and GC descriptor.
1570   vtable->clas = klass;
1571   vtable->gc_descr = _Jv_BuildGCDescr (klass);
1572
1573   // For each virtual declared in klass, set new vtable entry or
1574   // override an old one.
1575   set_vtable_entries (klass, vtable);
1576
1577   // Note that we don't check for abstract methods here.  We used to,
1578   // but there is a JVMS clarification that indicates that a check
1579   // here would be too eager.  And, a simple test case confirms this.
1580 }
1581
1582 // Lay out the class, allocating space for static fields and computing
1583 // offsets of instance fields.  The class lock must be held by the
1584 // caller.
1585 void
1586 _Jv_Linker::ensure_fields_laid_out (jclass klass)
1587 {  
1588   if (klass->size_in_bytes != -1)
1589     return;
1590
1591   // Compute the alignment for this type by searching through the
1592   // superclasses and finding the maximum required alignment.  We
1593   // could consider caching this in the Class.
1594   int max_align = __alignof__ (java::lang::Object);
1595   jclass super = klass->getSuperclass();
1596   while (super != NULL)
1597     {
1598       // Ensure that our super has its super installed before
1599       // recursing.
1600       wait_for_state(super, JV_STATE_LOADING);
1601       ensure_fields_laid_out(super);
1602       int num = JvNumInstanceFields (super);
1603       _Jv_Field *field = JvGetFirstInstanceField (super);
1604       while (num > 0)
1605         {
1606           int field_align = get_alignment_from_class (field->type);
1607           if (field_align > max_align)
1608             max_align = field_align;
1609           ++field;
1610           --num;
1611         }
1612       super = super->getSuperclass();
1613     }
1614
1615   int instance_size;
1616   // This is the size of the 'static' non-reference fields.
1617   int non_reference_size = 0;
1618   // This is the size of the 'static' reference fields.  We count
1619   // these separately to make it simpler for the GC to scan them.
1620   int reference_size = 0;
1621
1622   // Although java.lang.Object is never interpreted, an interface can
1623   // have a null superclass.  Note that we have to lay out an
1624   // interface because it might have static fields.
1625   if (klass->superclass)
1626     instance_size = klass->superclass->size();
1627   else
1628     instance_size = java::lang::Object::class$.size();
1629
1630   klass->engine->allocate_field_initializers (klass); 
1631
1632   for (int i = 0; i < klass->field_count; i++)
1633     {
1634       int field_size;
1635       int field_align;
1636
1637       _Jv_Field *field = &klass->fields[i];
1638
1639       if (! field->isRef ())
1640         {
1641           // It is safe to resolve the field here, since it's a
1642           // primitive class, which does not cause loading to happen.
1643           resolve_field (field, klass->loader);
1644           field_size = field->type->size ();
1645           field_align = get_alignment_from_class (field->type);
1646         }
1647       else 
1648         {
1649           field_size = sizeof (jobject);
1650           field_align = __alignof__ (jobject);
1651         }
1652
1653       field->bsize = field_size;
1654
1655       if ((field->flags & java::lang::reflect::Modifier::STATIC))
1656         {
1657           if (field->u.addr == NULL)
1658             {
1659               // This computes an offset into a region we'll allocate
1660               // shortly, and then adds this offset to the start
1661               // address.
1662               if (field->isRef())
1663                 {
1664                   reference_size = ROUND (reference_size, field_align);
1665                   field->u.boffset = reference_size;
1666                   reference_size += field_size;
1667                 }
1668               else
1669                 {
1670                   non_reference_size = ROUND (non_reference_size, field_align);
1671                   field->u.boffset = non_reference_size;
1672                   non_reference_size += field_size;
1673                 }
1674             }
1675         }
1676       else
1677         {
1678           instance_size      = ROUND (instance_size, field_align);
1679           field->u.boffset   = instance_size;
1680           instance_size     += field_size;
1681           if (field_align > max_align)
1682             max_align = field_align;
1683         }
1684     }
1685
1686   if (reference_size != 0 || non_reference_size != 0)
1687     klass->engine->allocate_static_fields (klass, reference_size,
1688                                            non_reference_size);
1689
1690   // Set the instance size for the class.  Note that first we round it
1691   // to the alignment required for this object; this keeps us in sync
1692   // with our current ABI.
1693   instance_size = ROUND (instance_size, max_align);
1694   klass->size_in_bytes = instance_size;
1695 }
1696
1697 // This takes the class to state JV_STATE_LINKED.  The class lock must
1698 // be held when calling this.
1699 void
1700 _Jv_Linker::ensure_class_linked (jclass klass)
1701 {
1702   if (klass->state >= JV_STATE_LINKED)
1703     return;
1704
1705   int state = klass->state;
1706   try
1707     {
1708       // Short-circuit, so that mutually dependent classes are ok.
1709       klass->state = JV_STATE_LINKED;
1710
1711       _Jv_Constants *pool = &klass->constants;
1712
1713       // Compiled classes require that their class constants be
1714       // resolved here.  However, interpreted classes need their
1715       // constants to be resolved lazily.  If we resolve an
1716       // interpreted class' constants eagerly, we can end up with
1717       // spurious IllegalAccessErrors when the constant pool contains
1718       // a reference to a class we can't access.  This can validly
1719       // occur in an obscure case involving the InnerClasses
1720       // attribute.
1721       if (! _Jv_IsInterpretedClass (klass))
1722         {
1723           // Resolve class constants first, since other constant pool
1724           // entries may rely on these.
1725           for (int index = 1; index < pool->size; ++index)
1726             {
1727               if (pool->tags[index] == JV_CONSTANT_Class)
1728                 // Lazily resolve the entries.
1729                 resolve_pool_entry (klass, index, true);
1730             }
1731         }
1732
1733       // Resolve the remaining constant pool entries.
1734       for (int index = 1; index < pool->size; ++index)
1735         {
1736           if (pool->tags[index] == JV_CONSTANT_String)
1737             {
1738               jstring str;
1739
1740               str = _Jv_NewStringUtf8Const (pool->data[index].utf8);
1741               pool->data[index].o = str;
1742               pool->tags[index] |= JV_CONSTANT_ResolvedFlag;
1743             }
1744         }
1745
1746       if (klass->engine->need_resolve_string_fields())
1747         {
1748           jfieldID f = JvGetFirstStaticField (klass);
1749           for (int n = JvNumStaticFields (klass); n > 0; --n)
1750             {
1751               int mod = f->getModifiers ();
1752               // If we have a static String field with a non-null initial
1753               // value, we know it points to a Utf8Const.
1754
1755               // Finds out whether we have to initialize a String without the
1756               // need to resolve the field.
1757               if ((f->isResolved()
1758                    ? (f->type == &java::lang::String::class$)
1759                    : _Jv_equalUtf8Classnames((_Jv_Utf8Const *) f->type,
1760                                              java::lang::String::class$.name))
1761                   && (mod & java::lang::reflect::Modifier::STATIC) != 0)
1762                 {
1763                   jstring *strp = (jstring *) f->u.addr;
1764                   if (*strp)
1765                     *strp = _Jv_NewStringUtf8Const ((_Jv_Utf8Const *) *strp);
1766                 }
1767               f = f->getNextField ();
1768             }
1769         }
1770
1771       klass->notifyAll ();
1772
1773       _Jv_PushClass (klass);
1774     }
1775   catch (java::lang::Throwable *t)
1776     {
1777       klass->state = state;
1778       throw t;
1779     }
1780 }
1781
1782 // This ensures that symbolic superclass and superinterface references
1783 // are resolved for the indicated class.  This must be called with the
1784 // class lock held.
1785 void
1786 _Jv_Linker::ensure_supers_installed (jclass klass)
1787 {
1788   resolve_class_ref (klass, &klass->superclass);
1789   // An interface won't have a superclass.
1790   if (klass->superclass)
1791     wait_for_state (klass->superclass, JV_STATE_LOADING);
1792
1793   for (int i = 0; i < klass->interface_count; ++i)
1794     {
1795       resolve_class_ref (klass, &klass->interfaces[i]);
1796       wait_for_state (klass->interfaces[i], JV_STATE_LOADING);
1797     }
1798 }
1799
1800 // This adds missing `Miranda methods' to a class.
1801 void
1802 _Jv_Linker::add_miranda_methods (jclass base, jclass iface_class)
1803 {
1804   // Note that at this point, all our supers, and the supers of all
1805   // our superclasses and superinterfaces, will have been installed.
1806
1807   for (int i = 0; i < iface_class->interface_count; ++i)
1808     {
1809       jclass interface = iface_class->interfaces[i];
1810
1811       for (int j = 0; j < interface->method_count; ++j)
1812         {
1813           _Jv_Method *meth = &interface->methods[j];
1814           // Don't bother with <clinit>.
1815           if (meth->name->first() == '<')
1816             continue;
1817           _Jv_Method *new_meth = _Jv_LookupDeclaredMethod (base, meth->name,
1818                                                            meth->signature);
1819           if (! new_meth)
1820             {
1821               // We assume that such methods are very unlikely, so we
1822               // just reallocate the method array each time one is
1823               // found.  This greatly simplifies the searching --
1824               // otherwise we have to make sure that each such method
1825               // found is really unique among all superinterfaces.
1826               int new_count = base->method_count + 1;
1827               _Jv_Method *new_m
1828                 = (_Jv_Method *) _Jv_AllocRawObj (sizeof (_Jv_Method)
1829                                                   * new_count);
1830               memcpy (new_m, base->methods,
1831                       sizeof (_Jv_Method) * base->method_count);
1832
1833               // Add new method.
1834               new_m[base->method_count] = *meth;
1835               new_m[base->method_count].index = (_Jv_ushort) -1;
1836               new_m[base->method_count].accflags
1837                 |= java::lang::reflect::Modifier::INVISIBLE;
1838
1839               base->methods = new_m;
1840               base->method_count = new_count;
1841             }
1842         }
1843
1844       wait_for_state (interface, JV_STATE_LOADED);
1845       add_miranda_methods (base, interface);
1846     }
1847 }
1848
1849 // This ensures that the class' method table is "complete".  This must
1850 // be called with the class lock held.
1851 void
1852 _Jv_Linker::ensure_method_table_complete (jclass klass)
1853 {
1854   if (klass->vtable != NULL)
1855     return;
1856
1857   // We need our superclass to have its own Miranda methods installed.
1858   if (! klass->isInterface())
1859     wait_for_state (klass->getSuperclass (), JV_STATE_LOADED);
1860
1861   // A class might have so-called "Miranda methods".  This is a method
1862   // that is declared in an interface and not re-declared in an
1863   // abstract class.  Some compilers don't emit declarations for such
1864   // methods in the class; this will give us problems since we expect
1865   // a declaration for any method requiring a vtable entry.  We handle
1866   // this here by searching for such methods and constructing new
1867   // internal declarations for them.  Note that we do this
1868   // unconditionally, and not just for abstract classes, to correctly
1869   // account for cases where a class is modified to be concrete and
1870   // still incorrectly inherits an abstract method.
1871   int pre_count = klass->method_count;
1872   add_miranda_methods (klass, klass);
1873
1874   // Let the execution engine know that we've added methods.
1875   if (klass->method_count != pre_count)
1876     klass->engine->post_miranda_hook(klass);
1877 }
1878
1879 // Verify a class.  Must be called with class lock held.
1880 void
1881 _Jv_Linker::verify_class (jclass klass)
1882 {
1883   klass->engine->verify(klass);
1884 }
1885
1886 // Check the assertions contained in the type assertion table for KLASS.
1887 // This is the equivilent of bytecode verification for native, BC-ABI code.
1888 void
1889 _Jv_Linker::verify_type_assertions (jclass klass)
1890 {
1891   if (debug_link)
1892     fprintf (stderr, "Evaluating type assertions for %s:\n",
1893              klass->name->chars());
1894
1895   if (klass->assertion_table == NULL)
1896     return;
1897
1898   for (int i = 0;; i++)
1899     {
1900       int assertion_code = klass->assertion_table[i].assertion_code;
1901       _Jv_Utf8Const *op1 = klass->assertion_table[i].op1;
1902       _Jv_Utf8Const *op2 = klass->assertion_table[i].op2;
1903       
1904       if (assertion_code == JV_ASSERT_END_OF_TABLE)
1905         return;
1906       else if (assertion_code == JV_ASSERT_TYPES_COMPATIBLE)
1907         {
1908           if (debug_link)
1909             {
1910               fprintf (stderr, "  code=%i, operand A=%s B=%s\n",
1911                        assertion_code, op1->chars(), op2->chars());
1912             }
1913         
1914           // The operands are class signatures. op1 is the source, 
1915           // op2 is the target.
1916           jclass cl1 = _Jv_FindClassFromSignature (op1->chars(), 
1917             klass->getClassLoaderInternal());
1918           jclass cl2 = _Jv_FindClassFromSignature (op2->chars(),
1919             klass->getClassLoaderInternal());
1920             
1921           // If the class doesn't exist, ignore the assertion. An exception
1922           // will be thrown later if an attempt is made to actually 
1923           // instantiate the class.
1924           if (cl1 == NULL || cl2 == NULL)
1925             continue;
1926
1927           if (! _Jv_IsAssignableFromSlow (cl1, cl2))
1928             {
1929               jstring s = JvNewStringUTF ("Incompatible types: In class ");
1930               s = s->concat (klass->getName());
1931               s = s->concat (JvNewStringUTF (": "));
1932               s = s->concat (cl1->getName());
1933               s = s->concat (JvNewStringUTF (" is not assignable to "));
1934               s = s->concat (cl2->getName());
1935               throw new java::lang::VerifyError (s);
1936             }
1937         }
1938       else if (assertion_code == JV_ASSERT_IS_INSTANTIABLE)
1939         {
1940           // TODO: Implement this.
1941         }
1942       // Unknown assertion codes are ignored, for forwards-compatibility.
1943     }
1944 }
1945    
1946 void
1947 _Jv_Linker::print_class_loaded (jclass klass)
1948 {
1949   char *codesource = NULL;
1950   if (klass->protectionDomain != NULL)
1951     {
1952       java::security::CodeSource *cs
1953         = klass->protectionDomain->getCodeSource();
1954       if (cs != NULL)
1955         {
1956           jstring css = cs->toString();
1957           int len = JvGetStringUTFLength(css);
1958           codesource = (char *) _Jv_AllocBytes(len + 1);
1959           JvGetStringUTFRegion(css, 0, css->length(), codesource);
1960           codesource[len] = '\0';
1961         }
1962     }
1963   if (codesource == NULL)
1964     codesource = (char *) "<no code source>";
1965
1966   const char *abi;
1967   if (_Jv_IsInterpretedClass (klass))
1968     abi = "bytecode";
1969   else if (_Jv_IsBinaryCompatibilityABI (klass))
1970     abi = "BC-compiled";
1971   else
1972     abi = "pre-compiled";
1973
1974   fprintf (stderr, "[Loaded (%s) %s from %s]\n", abi, klass->name->chars(),
1975            codesource);
1976 }
1977
1978 // FIXME: mention invariants and stuff.
1979 void
1980 _Jv_Linker::wait_for_state (jclass klass, int state)
1981 {
1982   if (klass->state >= state)
1983     return;
1984
1985   java::lang::Thread *self = java::lang::Thread::currentThread();
1986
1987   {
1988     JvSynchronize sync (klass);
1989
1990     // This is similar to the strategy for class initialization.  If we
1991     // already hold the lock, just leave.
1992     while (klass->state <= state
1993            && klass->thread 
1994            && klass->thread != self)
1995       klass->wait ();
1996
1997     java::lang::Thread *save = klass->thread;
1998     klass->thread = self;
1999
2000     // Allocate memory for static fields and constants.
2001     if (GC_base (klass) && klass->fields && ! GC_base (klass->fields))
2002       {
2003         jsize count = klass->field_count;
2004         if (count)
2005           {
2006             _Jv_Field* fields 
2007               = (_Jv_Field*) _Jv_AllocRawObj (count * sizeof (_Jv_Field));
2008             memcpy ((void*)fields,
2009                     (void*)klass->fields,
2010                     count * sizeof (_Jv_Field));
2011             klass->fields = fields;
2012           }
2013       }
2014       
2015   // Print some debugging info if requested.  Interpreted classes are
2016   // handled in defineclass, so we only need to handle the two
2017   // pre-compiled cases here.
2018   if ((klass->state == JV_STATE_COMPILED
2019           || klass->state == JV_STATE_PRELOADING)
2020       && ! _Jv_IsInterpretedClass (klass))
2021     {
2022       if (gcj::verbose_class_flag)
2023         print_class_loaded (klass);
2024       ++gcj::loadedClasses;
2025     }
2026
2027     try
2028       {
2029         if (state >= JV_STATE_LOADING && klass->state < JV_STATE_LOADING)
2030           {
2031             ensure_supers_installed (klass);
2032             klass->set_state(JV_STATE_LOADING);
2033           }
2034
2035         if (state >= JV_STATE_LOADED && klass->state < JV_STATE_LOADED)
2036           {
2037             ensure_method_table_complete (klass);
2038             klass->set_state(JV_STATE_LOADED);
2039           }
2040
2041         if (state >= JV_STATE_PREPARED && klass->state < JV_STATE_PREPARED)
2042           {
2043             ensure_fields_laid_out (klass);
2044             make_vtable (klass);
2045             layout_interface_methods (klass);
2046             prepare_constant_time_tables (klass);
2047             klass->set_state(JV_STATE_PREPARED);
2048           }
2049
2050         if (state >= JV_STATE_LINKED && klass->state < JV_STATE_LINKED)
2051           {
2052             if (gcj::verifyClasses)
2053               verify_class (klass);
2054
2055             ensure_class_linked (klass);
2056             link_exception_table (klass);
2057             link_symbol_table (klass);
2058             klass->set_state(JV_STATE_LINKED);
2059           }
2060       }
2061     catch (java::lang::Throwable *exc)
2062       {
2063         klass->thread = save;
2064         klass->set_state(JV_STATE_ERROR);
2065         throw exc;
2066       }
2067
2068     klass->thread = save;
2069
2070     if (klass->state == JV_STATE_ERROR)
2071       throw new java::lang::LinkageError;
2072   }
2073
2074 #ifdef INTERPRETER
2075   if (__builtin_expect (klass->state == JV_STATE_LINKED, false)
2076       && state >= JV_STATE_LINKED
2077       && JVMTI_REQUESTED_EVENT (ClassPrepare))
2078     {
2079       JNIEnv *jni_env = _Jv_GetCurrentJNIEnv ();
2080       _Jv_JVMTI_PostEvent (JVMTI_EVENT_CLASS_PREPARE, self, jni_env,
2081                            klass);
2082     }
2083 #endif
2084 }