libjava/prims.cc

   1 // prims.cc - Code for core of runtime environment.
   2
   3 /* Copyright (C) 1998, 1999  Cygnus Solutions
   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 #include <config.h>
  12
  13 #include <stdlib.h>
  14 #include <stdarg.h>
  15 #include <stdio.h>
  16 #include <string.h>
  17
  18 #pragma implementation "java-array.h"
  19
  20 #include <cni.h>
  21 #include <jvm.h>
  22 #include <java-signal.h>
  23
  24 #include <java/lang/Class.h>
  25 #include <java/lang/Runtime.h>
  26 #include <java/lang/String.h>
  27 #include <java/lang/Thread.h>
  28 #include <java/lang/ThreadGroup.h>
  29 #include <java/lang/FirstThread.h>
  30 #include <java/lang/ArrayIndexOutOfBoundsException.h>
  31 #include <java/lang/ArithmeticException.h>
  32 #include <java/lang/ClassFormatError.h>
  33 #include <java/lang/ClassCastException.h>
  34 #include <java/lang/NegativeArraySizeException.h>
  35 #include <java/lang/NullPointerException.h>
  36 #include <java/lang/OutOfMemoryError.h>
  37 #include <java/lang/ArrayStoreException.h>
  38 #include <java/lang/System.h>
  39 #include <java/lang/reflect/Modifier.h>
  40 #include <java/io/PrintStream.h>
  41
  42
  43 #define ObjectClass _CL_Q34java4lang6Object
  44 extern java::lang::Class ObjectClass;
  45
  46 // We allocate a single OutOfMemoryError exception which we keep
  47 // around for use if we run out of memory.
  48 static java::lang::OutOfMemoryError *no_memory;
  49
  50 // Largest representable size_t.
  51 #define SIZE_T_MAX ((size_t) (~ (size_t) 0))
  52
  53 \f
  54
  55 #ifdef HANDLE_SEGV
  56 static java::lang::NullPointerException *nullp;
  57 SIGNAL_HANDLER (catch_segv)
  58 {
  59   MAKE_THROW_FRAME;
  60   _Jv_Throw (nullp);
  61 }
  62 #endif
  63
  64 #ifdef HANDLE_FPE
  65 static java::lang::ArithmeticException *arithexception;
  66 SIGNAL_HANDLER (catch_fpe)
  67 {
  68   MAKE_THROW_FRAME;
  69   _Jv_Throw (arithexception);
  70 }
  71 #endif
  72
  73 \f
  74
  75 jboolean
  76 _Jv_equalUtf8Consts (Utf8Const* a, Utf8Const *b)
  77 {
  78   register int len;
  79   register _Jv_ushort *aptr, *bptr;
  80   if (a == b)
  81     return true;
  82   if (a->hash != b->hash)
  83     return false;
  84   len = a->length;
  85   if (b->length != len)
  86     return false;
  87   aptr = (_Jv_ushort *)a->data;
  88   bptr = (_Jv_ushort *)b->data;
  89   len = (len + 1) >> 1;
  90   while (--len >= 0)
  91     if (*aptr++ != *bptr++)
  92       return false;
  93   return true;
  94 }
  95
  96 /* True iff A is equal to STR.
  97    HASH is STR->hashCode().
  98 */
  99
 100 jboolean
 101 _Jv_equal (Utf8Const* a, jstring str, jint hash)
 102 {
 103   if (a->hash != (_Jv_ushort) hash)
 104     return false;
 105   jint len = str->length();
 106   jint i = 0;
 107   jchar *sptr = _Jv_GetStringChars (str);
 108   register unsigned char* ptr = (unsigned char*) a->data;
 109   register unsigned char* limit = ptr + a->length;
 110   for (;; i++, sptr++)
 111     {
 112       int ch = UTF8_GET (ptr, limit);
 113       if (i == len)
 114         return ch < 0;
 115       if (ch != *sptr)
 116         return false;
 117     }
 118   return true;
 119 }
 120
 121 /* Count the number of Unicode chars encoded in a given Ut8 string. */
 122 int
 123 _Jv_strLengthUtf8(char* str, int len)
 124 {
 125   register unsigned char* ptr;
 126   register unsigned char* limit;
 127   int str_length;
 128
 129   ptr = (unsigned char*) str;
 130   limit = ptr + len;
 131   str_length = 0;
 132   for (; ptr < limit; str_length++) {
 133     if (UTF8_GET (ptr, limit) < 0) {
 134       return (-1);
 135     }
 136   }
 137   return (str_length);
 138 }
 139
 140 /* Calculate a hash value for a string encoded in Utf8 format.
 141  * This returns the same hash value as specified or java.lang.String.hashCode.
 142  */
 143 static jint
 144 hashUtf8String (char* str, int len)
 145 {
 146   register unsigned char* ptr = (unsigned char*) str;
 147   register unsigned char* limit = ptr + len;
 148   jint hash = 0;
 149
 150   for (; ptr < limit;)
 151     {
 152       int ch = UTF8_GET (ptr, limit);
 153       /* Updated specification from
 154          http://www.javasoft.com/docs/books/jls/clarify.html. */
 155       hash = (31 * hash) + ch;
 156     }
 157   return hash;
 158 }
 159
 160 _Jv_Utf8Const *
 161 _Jv_makeUtf8Const (char* s, int len)
 162 {
 163   if (len < 0)
 164     len = strlen (s);
 165   Utf8Const* m = (Utf8Const*) _Jv_AllocBytes (sizeof(Utf8Const) + len + 1);
 166   if (! m)
 167     JvThrow (no_memory);
 168   memcpy (m->data, s, len);
 169   m->data[len] = 0;
 170   m->length = len;
 171   m->hash = hashUtf8String (s, len) & 0xFFFF;
 172   return (m);
 173 }
 174
 175 \f
 176
 177 #ifdef DEBUG
 178 void
 179 _Jv_Abort (const char *function, const char *file, int line,
 180            const char *message)
 181 #else
 182 void
 183 _Jv_Abort (const char *, const char *, int, const char *message)
 184 #endif
 185 {
 186 #ifdef DEBUG
 187   fprintf (stderr,
 188            "libgcj failure: %s\n   in function %s, file %s, line %d\n",
 189            message, function, file, line);
 190 #else
 191   java::io::PrintStream *err = java::lang::System::err;
 192   err->print(JvNewStringLatin1 ("libgcj failure: "));
 193   err->println(JvNewStringLatin1 (message));
 194   err->flush();
 195 #endif
 196   abort ();
 197 }
 198
 199 static void
 200 fail_on_finalization (jobject)
 201 {
 202   JvFail ("object was finalized");
 203 }
 204
 205 void
 206 _Jv_GCWatch (jobject obj)
 207 {
 208   _Jv_RegisterFinalizer (obj, fail_on_finalization);
 209 }
 210
 211 void
 212 _Jv_ThrowBadArrayIndex(jint bad_index)
 213 {
 214   JvThrow (new java::lang::ArrayIndexOutOfBoundsException
 215            (java::lang::String::valueOf(bad_index)));
 216 }
 217
 218 void*
 219 _Jv_CheckCast (jclass c, jobject obj)
 220 {
 221   if (obj != NULL && ! c->isAssignableFrom(obj->getClass()))
 222     JvThrow (new java::lang::ClassCastException);
 223   return obj;
 224 }
 225
 226 void
 227 _Jv_CheckArrayStore (jobject arr, jobject obj)
 228 {
 229   if (obj)
 230     {
 231       JvAssert (arr != NULL);
 232       jclass arr_class = arr->getClass();
 233       JvAssert (arr_class->isArray());
 234       jclass elt_class = arr_class->getComponentType();
 235       jclass obj_class = obj->getClass();
 236       if (! elt_class->isAssignableFrom(obj_class))
 237         JvThrow (new java::lang::ArrayStoreException);
 238     }
 239 }
 240
 241 \f
 242
 243 // Allocate some unscanned memory and throw an exception if no memory.
 244 void *
 245 _Jv_AllocBytesChecked (jsize size)
 246 {
 247   void *r = _Jv_AllocBytes (size);
 248   if (! r)
 249     _Jv_Throw (no_memory);
 250   return r;
 251 }
 252
 253 // Allocate a new object of class C.  SIZE is the size of the object
 254 // to allocate.  You might think this is redundant, but it isn't; some
 255 // classes, such as String, aren't of fixed size.
 256 jobject
 257 _Jv_AllocObject (jclass c, jint size)
 258 {
 259   _Jv_InitClass (c);
 260
 261   jobject obj = (jobject) _Jv_AllocObj (size);
 262   if (! obj)
 263     JvThrow (no_memory);
 264   *((_Jv_VTable **) obj) = c->vtable;
 265
 266   // If this class has inherited finalize from Object, then don't
 267   // bother registering a finalizer.  We know that finalize() is the
 268   // very first method after the dummy entry.  If this turns out to be
 269   // unreliable, a more robust implementation can be written.  Such an
 270   // implementation would look for Object.finalize in Object's method
 271   // table at startup, and then use that information to find the
 272   // appropriate index in the method vector.
 273   if (c->vtable->method[1] != ObjectClass.vtable->method[1])
 274     _Jv_RegisterFinalizer (obj, _Jv_FinalizeObject);
 275
 276   return obj;
 277 }
 278
 279 // Allocate a new array of Java objects.  Each object is of type
 280 // `elementClass'.  `init' is used to initialize each slot in the
 281 // array.
 282 jobjectArray
 283 _Jv_NewObjectArray (jsize count, jclass elementClass, jobject init)
 284 {
 285   if (count < 0)
 286     JvThrow (new java::lang::NegativeArraySizeException);
 287
 288   // Check for overflow.
 289   if ((size_t) count > (SIZE_T_MAX - sizeof (__JArray)) / sizeof (jobject))
 290     JvThrow (no_memory);
 291
 292   size_t size = count * sizeof (jobject) + sizeof (__JArray);
 293   jclass clas = _Jv_FindArrayClass (elementClass);
 294   jobjectArray obj = (jobjectArray) _Jv_AllocArray (size);
 295   if (! obj)
 296     JvThrow (no_memory);
 297   obj->length = count;
 298   jobject* ptr = elements(obj);
 299   // We know the allocator returns zeroed memory.  So don't bother
 300   // zeroing it again.
 301   if (init)
 302     {
 303       while (--count >= 0)
 304         *ptr++ = init;
 305     }
 306   // Set the vtbl last to avoid problems if the GC happens during the
 307   // window in this function between the allocation and this
 308   // assignment.
 309   *((_Jv_VTable **) obj) = clas->vtable;
 310   return obj;
 311 }
 312
 313 // Allocate a new array of primitives.  ELTYPE is the type of the
 314 // element, COUNT is the size of the array.
 315 jobject
 316 _Jv_NewPrimArray (jclass eltype, jint count)
 317 {
 318   int elsize = eltype->size();
 319   if (count < 0)
 320     JvThrow (new java::lang::NegativeArraySizeException ());
 321
 322   // Check for overflow.
 323   if ((size_t) count > (SIZE_T_MAX - sizeof (__JArray)) / elsize)
 324     JvThrow (no_memory);
 325
 326   __JArray *arr = (__JArray*) _Jv_AllocObj (sizeof (__JArray)
 327                                             + elsize * count);
 328   if (! arr)
 329     JvThrow (no_memory);
 330   arr->length = count;
 331   // Note that we assume we are given zeroed memory by the allocator.
 332
 333   jclass klass = _Jv_FindArrayClass (eltype);
 334   // Set the vtbl last to avoid problems if the GC happens during the
 335   // window in this function between the allocation and this
 336   // assignment.
 337   *((_Jv_VTable **) arr) = klass->vtable;
 338   return arr;
 339 }
 340
 341 jcharArray
 342 JvNewCharArray (jint length)
 343 {
 344   return (jcharArray) _Jv_NewPrimArray (JvPrimClass (char), length);
 345 }
 346
 347 jbooleanArray
 348 JvNewBooleanArray (jint length)
 349 {
 350   return (jbooleanArray) _Jv_NewPrimArray (JvPrimClass (boolean), length);
 351 }
 352
 353 jbyteArray
 354 JvNewByteArray (jint length)
 355 {
 356   return (jbyteArray) _Jv_NewPrimArray (JvPrimClass (byte), length);
 357 }
 358
 359 jshortArray
 360 JvNewShortArray (jint length)
 361 {
 362   return (jshortArray) _Jv_NewPrimArray (JvPrimClass (short), length);
 363 }
 364
 365 jintArray
 366 JvNewIntArray (jint length)
 367 {
 368   return (jintArray) _Jv_NewPrimArray (JvPrimClass (int), length);
 369 }
 370
 371 jlongArray
 372 JvNewLongArray (jint length)
 373 {
 374   return (jlongArray) _Jv_NewPrimArray (JvPrimClass (long), length);
 375 }
 376
 377 jfloatArray
 378 JvNewFloatArray (jint length)
 379 {
 380   return (jfloatArray) _Jv_NewPrimArray (JvPrimClass (float), length);
 381 }
 382
 383 jdoubleArray
 384 JvNewDoubleArray (jint length)
 385 {
 386   return (jdoubleArray) _Jv_NewPrimArray (JvPrimClass (double), length);
 387 }
 388
 389 jobject
 390 _Jv_NewArray (jint type, jint size)
 391 {
 392   switch (type)
 393     {
 394       case  4:  return JvNewBooleanArray (size);
 395       case  5:  return JvNewCharArray (size);
 396       case  6:  return JvNewFloatArray (size);
 397       case  7:  return JvNewDoubleArray (size);
 398       case  8:  return JvNewByteArray (size);
 399       case  9:  return JvNewShortArray (size);
 400       case 10:  return JvNewIntArray (size);
 401       case 11:  return JvNewLongArray (size);
 402     }
 403   JvFail ("newarray - bad type code");
 404   return NULL;                  // Placate compiler.
 405 }
 406
 407 jobject
 408 _Jv_NewMultiArray (jclass type, jint dimensions, jint *sizes)
 409 {
 410   JvAssert (type->isArray());
 411   jclass element_type = type->getComponentType();
 412   jobject result;
 413   if (element_type->isPrimitive())
 414     result = _Jv_NewPrimArray (element_type, sizes[0]);
 415   else
 416     result = _Jv_NewObjectArray (sizes[0], element_type, NULL);
 417
 418   if (dimensions > 1)
 419     {
 420       JvAssert (! element_type->isPrimitive());
 421       JvAssert (element_type->isArray());
 422       jobject *contents = elements ((jobjectArray) result);
 423       for (int i = 0; i < sizes[0]; ++i)
 424         contents[i] = _Jv_NewMultiArray (element_type, dimensions - 1,
 425                                          sizes + 1);
 426     }
 427
 428   return result;
 429 }
 430
 431 jobject
 432 _Jv_NewMultiArray (jclass array_type, jint dimensions, ...)
 433 {
 434   va_list args;
 435   jint sizes[dimensions];
 436   va_start (args, dimensions);
 437   for (int i = 0; i < dimensions; ++i)
 438     {
 439       jint size = va_arg (args, jint);
 440       sizes[i] = size;
 441     }
 442   va_end (args);
 443
 444   return _Jv_NewMultiArray (array_type, dimensions, sizes);
 445 }
 446
 447 \f
 448
 449 class _Jv_PrimClass : public java::lang::Class
 450 {
 451 public:
 452   // FIXME: calling convention is weird.  If we use the natural types
 453   // then the compiler will complain because they aren't Java types.
 454   _Jv_PrimClass (jobject cname, jbyte sig, jint len)
 455     {
 456       using namespace java::lang::reflect;
 457
 458       // We must initialize every field of the class.  We do this in
 459       // the same order they are declared in Class.h.
 460       next = NULL;
 461       name = _Jv_makeUtf8Const ((char *) cname, -1);
 462       accflags = Modifier::PUBLIC | Modifier::FINAL;
 463       superclass = NULL;
 464       constants.size = 0;
 465       constants.tags = NULL;
 466       constants.data = NULL;
 467       methods = NULL;
 468       method_count = sig;
 469       vtable_method_count = 0;
 470       fields = NULL;
 471       size_in_bytes = len;
 472       field_count = 0;
 473       static_field_count = 0;
 474       vtable = JV_PRIMITIVE_VTABLE;
 475       interfaces = NULL;
 476       loader = NULL;
 477       interface_count = 0;
 478       state = 0;                // FIXME.
 479       thread = NULL;
 480     }
 481 };
 482
 483 #define DECLARE_PRIM_TYPE(NAME, SIG, LEN) \
 484   _Jv_PrimClass _Jv_##NAME##Class((jobject) #NAME, (jbyte) SIG, (jint) LEN)
 485
 486 DECLARE_PRIM_TYPE(byte, 'B', 1);
 487 DECLARE_PRIM_TYPE(short, 'S', 2);
 488 DECLARE_PRIM_TYPE(int, 'I', 4);
 489 DECLARE_PRIM_TYPE(long, 'J', 8);
 490 DECLARE_PRIM_TYPE(boolean, 'Z', 1);
 491 DECLARE_PRIM_TYPE(char, 'C', 2);
 492 DECLARE_PRIM_TYPE(float, 'F', 4);
 493 DECLARE_PRIM_TYPE(double, 'D', 8);
 494 DECLARE_PRIM_TYPE(void, 'V', 0);
 495
 496 jclass
 497 _Jv_FindClassFromSignature (char *sig, java::lang::ClassLoader *loader)
 498 {
 499   switch (*sig)
 500     {
 501     case 'B':
 502       return JvPrimClass (byte);
 503     case 'S':
 504       return JvPrimClass (short);
 505     case 'I':
 506       return JvPrimClass (int);
 507     case 'J':
 508       return JvPrimClass (long);
 509     case 'Z':
 510       return JvPrimClass (boolean);
 511     case 'C':
 512       return JvPrimClass (char);
 513     case 'F':
 514       return JvPrimClass (float);
 515     case 'D':
 516       return JvPrimClass (double);
 517     case 'V':
 518       return JvPrimClass (void);
 519     case 'L':
 520       {
 521         int i;
 522         for (i = 1; sig[i] && sig[i] != ';'; ++i)
 523           ;
 524         _Jv_Utf8Const *name = _Jv_makeUtf8Const (&sig[1], i - 1);
 525         return _Jv_FindClass (name, loader);
 526       }
 527     case '[':
 528       return _Jv_FindArrayClass (_Jv_FindClassFromSignature (&sig[1], loader));
 529     }
 530   JvFail ("couldn't understand class signature");
 531   return NULL;                  // Placate compiler.
 532 }
 533
 534 \f
 535
 536 JArray<jstring> *
 537 JvConvertArgv (int argc, const char **argv)
 538 {
 539   if (argc < 0)
 540     argc = 0;
 541   jobjectArray ar = JvNewObjectArray(argc, &StringClass, NULL);
 542   jobject* ptr = elements(ar);
 543   for (int i = 0;  i < argc;  i++)
 544     {
 545       const char *arg = argv[i];
 546       // FIXME - should probably use JvNewStringUTF.
 547       *ptr++ = JvNewStringLatin1(arg, strlen(arg));
 548     }
 549   return (JArray<jstring>*) ar;
 550 }
 551
 552 // FIXME: These variables are static so that they will be
 553 // automatically scanned by the Boehm collector.  This is needed
 554 // because with qthreads the collector won't scan the initial stack --
 555 // it will only scan the qthreads stacks.
 556
 557 // Command line arguments.
 558 static jobject arg_vec;
 559
 560 // The primary threadgroup.
 561 static java::lang::ThreadGroup *main_group;
 562
 563 // The primary thread.
 564 static java::lang::Thread *main_thread;
 565
 566 void
 567 JvRunMain (jclass klass, int argc, const char **argv)
 568 {
 569   INIT_SEGV;
 570   INIT_FPE;
 571
 572   no_memory = new java::lang::OutOfMemoryError;
 573
 574   arg_vec = JvConvertArgv (argc - 1, argv + 1);
 575   main_group = new java::lang::ThreadGroup (23);
 576   main_thread = new java::lang::FirstThread (main_group, klass, arg_vec);
 577
 578   main_thread->start();
 579   _Jv_ThreadWait ();
 580
 581   java::lang::Runtime::getRuntime ()->exit (0);
 582 }
 583
 584 \f
 585
 586 void *
 587 _Jv_Malloc (jsize size)
 588 {
 589   if (size == 0)
 590     size = 1;
 591   void *ptr = malloc ((size_t) size);
 592   if (ptr == NULL)
 593     JvThrow (no_memory);
 594   return ptr;
 595 }
 596
 597 void
 598 _Jv_Free (void* ptr)
 599 {
 600   return free (ptr);
 601 }