OSDN Git Service

Revert "Prune uses library classes even without profile DO NOT MERGE"
[android-x86/art.git] / runtime / class_linker.cc
1 /*
2  * Copyright (C) 2011 The Android Open Source Project
3  *
4  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
5  * you may not use this file except in compliance with the License.
6  * You may obtain a copy of the License at
7  *
8  *      http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
9  *
10  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
11  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
12  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
13  * See the License for the specific language governing permissions and
14  * limitations under the License.
15  */
16
17 #include "class_linker.h"
18
19 #include <algorithm>
20 #include <deque>
21 #include <iostream>
22 #include <memory>
23 #include <queue>
24 #include <string>
25 #include <tuple>
26 #include <unistd.h>
27 #include <unordered_map>
28 #include <utility>
29 #include <vector>
30
31 #include "art_field-inl.h"
32 #include "art_method-inl.h"
33 #include "base/arena_allocator.h"
34 #include "base/casts.h"
35 #include "base/logging.h"
36 #include "base/scoped_arena_containers.h"
37 #include "base/scoped_flock.h"
38 #include "base/stl_util.h"
39 #include "base/systrace.h"
40 #include "base/time_utils.h"
41 #include "base/unix_file/fd_file.h"
42 #include "base/value_object.h"
43 #include "class_linker-inl.h"
44 #include "class_table-inl.h"
45 #include "compiler_callbacks.h"
46 #include "debugger.h"
47 #include "dex_file-inl.h"
48 #include "entrypoints/entrypoint_utils.h"
49 #include "entrypoints/runtime_asm_entrypoints.h"
50 #include "experimental_flags.h"
51 #include "gc_root-inl.h"
52 #include "gc/accounting/card_table-inl.h"
53 #include "gc/accounting/heap_bitmap-inl.h"
54 #include "gc/heap.h"
55 #include "gc/scoped_gc_critical_section.h"
56 #include "gc/space/image_space.h"
57 #include "handle_scope-inl.h"
58 #include "image-inl.h"
59 #include "intern_table.h"
60 #include "interpreter/interpreter.h"
61 #include "jit/jit.h"
62 #include "jit/jit_code_cache.h"
63 #include "jit/offline_profiling_info.h"
64 #include "leb128.h"
65 #include "linear_alloc.h"
66 #include "mirror/class.h"
67 #include "mirror/class-inl.h"
68 #include "mirror/class_loader.h"
69 #include "mirror/dex_cache-inl.h"
70 #include "mirror/field.h"
71 #include "mirror/iftable-inl.h"
72 #include "mirror/method.h"
73 #include "mirror/object-inl.h"
74 #include "mirror/object_array-inl.h"
75 #include "mirror/proxy.h"
76 #include "mirror/reference-inl.h"
77 #include "mirror/stack_trace_element.h"
78 #include "mirror/string-inl.h"
79 #include "native/dalvik_system_DexFile.h"
80 #include "oat.h"
81 #include "oat_file.h"
82 #include "oat_file-inl.h"
83 #include "oat_file_assistant.h"
84 #include "oat_file_manager.h"
85 #include "object_lock.h"
86 #include "os.h"
87 #include "runtime.h"
88 #include "ScopedLocalRef.h"
89 #include "scoped_thread_state_change.h"
90 #include "thread-inl.h"
91 #include "trace.h"
92 #include "utils.h"
93 #include "utils/dex_cache_arrays_layout-inl.h"
94 #include "verifier/method_verifier.h"
95 #include "well_known_classes.h"
96
97 namespace art {
98
99 static constexpr bool kSanityCheckObjects = kIsDebugBuild;
100 static constexpr bool kVerifyArtMethodDeclaringClasses = kIsDebugBuild;
101
102 static void ThrowNoClassDefFoundError(const char* fmt, ...)
103     __attribute__((__format__(__printf__, 1, 2)))
104     SHARED_REQUIRES(Locks::mutator_lock_);
105 static void ThrowNoClassDefFoundError(const char* fmt, ...) {
106   va_list args;
107   va_start(args, fmt);
108   Thread* self = Thread::Current();
109   self->ThrowNewExceptionV("Ljava/lang/NoClassDefFoundError;", fmt, args);
110   va_end(args);
111 }
112
113 static bool HasInitWithString(Thread* self, ClassLinker* class_linker, const char* descriptor)
114     SHARED_REQUIRES(Locks::mutator_lock_) {
115   ArtMethod* method = self->GetCurrentMethod(nullptr);
116   StackHandleScope<1> hs(self);
117   Handle<mirror::ClassLoader> class_loader(hs.NewHandle(method != nullptr ?
118       method->GetDeclaringClass()->GetClassLoader() : nullptr));
119   mirror::Class* exception_class = class_linker->FindClass(self, descriptor, class_loader);
120
121   if (exception_class == nullptr) {
122     // No exc class ~ no <init>-with-string.
123     CHECK(self->IsExceptionPending());
124     self->ClearException();
125     return false;
126   }
127
128   ArtMethod* exception_init_method = exception_class->FindDeclaredDirectMethod(
129       "<init>", "(Ljava/lang/String;)V", class_linker->GetImagePointerSize());
130   return exception_init_method != nullptr;
131 }
132
133 // Helper for ThrowEarlierClassFailure. Throws the stored error.
134 static void HandleEarlierVerifyError(Thread* self, ClassLinker* class_linker, mirror::Class* c)
135     SHARED_REQUIRES(Locks::mutator_lock_) {
136   mirror::Object* obj = c->GetVerifyError();
137   DCHECK(obj != nullptr);
138   self->AssertNoPendingException();
139   if (obj->IsClass()) {
140     // Previous error has been stored as class. Create a new exception of that type.
141
142     // It's possible the exception doesn't have a <init>(String).
143     std::string temp;
144     const char* descriptor = obj->AsClass()->GetDescriptor(&temp);
145
146     if (HasInitWithString(self, class_linker, descriptor)) {
147       self->ThrowNewException(descriptor, PrettyDescriptor(c).c_str());
148     } else {
149       self->ThrowNewException(descriptor, nullptr);
150     }
151   } else {
152     // Previous error has been stored as an instance. Just rethrow.
153     mirror::Class* throwable_class =
154         self->DecodeJObject(WellKnownClasses::java_lang_Throwable)->AsClass();
155     mirror::Class* error_class = obj->GetClass();
156     CHECK(throwable_class->IsAssignableFrom(error_class));
157     self->SetException(obj->AsThrowable());
158   }
159   self->AssertPendingException();
160 }
161
162 void ClassLinker::ThrowEarlierClassFailure(mirror::Class* c, bool wrap_in_no_class_def) {
163   // The class failed to initialize on a previous attempt, so we want to throw
164   // a NoClassDefFoundError (v2 2.17.5).  The exception to this rule is if we
165   // failed in verification, in which case v2 5.4.1 says we need to re-throw
166   // the previous error.
167   Runtime* const runtime = Runtime::Current();
168   if (!runtime->IsAotCompiler()) {  // Give info if this occurs at runtime.
169     std::string extra;
170     if (c->GetVerifyError() != nullptr) {
171       mirror::Object* verify_error = c->GetVerifyError();
172       if (verify_error->IsClass()) {
173         extra = PrettyDescriptor(verify_error->AsClass());
174       } else {
175         extra = verify_error->AsThrowable()->Dump();
176       }
177     }
178     LOG(INFO) << "Rejecting re-init on previously-failed class " << PrettyClass(c) << ": " << extra;
179   }
180
181   CHECK(c->IsErroneous()) << PrettyClass(c) << " " << c->GetStatus();
182   Thread* self = Thread::Current();
183   if (runtime->IsAotCompiler()) {
184     // At compile time, accurate errors and NCDFE are disabled to speed compilation.
185     mirror::Throwable* pre_allocated = runtime->GetPreAllocatedNoClassDefFoundError();
186     self->SetException(pre_allocated);
187   } else {
188     if (c->GetVerifyError() != nullptr) {
189       // Rethrow stored error.
190       HandleEarlierVerifyError(self, this, c);
191     }
192     if (c->GetVerifyError() == nullptr || wrap_in_no_class_def) {
193       // If there isn't a recorded earlier error, or this is a repeat throw from initialization,
194       // the top-level exception must be a NoClassDefFoundError. The potentially already pending
195       // exception will be a cause.
196       self->ThrowNewWrappedException("Ljava/lang/NoClassDefFoundError;",
197                                      PrettyDescriptor(c).c_str());
198     }
199   }
200 }
201
202 static void VlogClassInitializationFailure(Handle<mirror::Class> klass)
203     SHARED_REQUIRES(Locks::mutator_lock_) {
204   if (VLOG_IS_ON(class_linker)) {
205     std::string temp;
206     LOG(INFO) << "Failed to initialize class " << klass->GetDescriptor(&temp) << " from "
207               << klass->GetLocation() << "\n" << Thread::Current()->GetException()->Dump();
208   }
209 }
210
211 static void WrapExceptionInInitializer(Handle<mirror::Class> klass)
212     SHARED_REQUIRES(Locks::mutator_lock_) {
213   Thread* self = Thread::Current();
214   JNIEnv* env = self->GetJniEnv();
215
216   ScopedLocalRef<jthrowable> cause(env, env->ExceptionOccurred());
217   CHECK(cause.get() != nullptr);
218
219   env->ExceptionClear();
220   bool is_error = env->IsInstanceOf(cause.get(), WellKnownClasses::java_lang_Error);
221   env->Throw(cause.get());
222
223   // We only wrap non-Error exceptions; an Error can just be used as-is.
224   if (!is_error) {
225     self->ThrowNewWrappedException("Ljava/lang/ExceptionInInitializerError;", nullptr);
226   }
227   VlogClassInitializationFailure(klass);
228 }
229
230 // Gap between two fields in object layout.
231 struct FieldGap {
232   uint32_t start_offset;  // The offset from the start of the object.
233   uint32_t size;  // The gap size of 1, 2, or 4 bytes.
234 };
235 struct FieldGapsComparator {
236   explicit FieldGapsComparator() {
237   }
238   bool operator() (const FieldGap& lhs, const FieldGap& rhs)
239       NO_THREAD_SAFETY_ANALYSIS {
240     // Sort by gap size, largest first. Secondary sort by starting offset.
241     // Note that the priority queue returns the largest element, so operator()
242     // should return true if lhs is less than rhs.
243     return lhs.size < rhs.size || (lhs.size == rhs.size && lhs.start_offset > rhs.start_offset);
244   }
245 };
246 typedef std::priority_queue<FieldGap, std::vector<FieldGap>, FieldGapsComparator> FieldGaps;
247
248 // Adds largest aligned gaps to queue of gaps.
249 static void AddFieldGap(uint32_t gap_start, uint32_t gap_end, FieldGaps* gaps) {
250   DCHECK(gaps != nullptr);
251
252   uint32_t current_offset = gap_start;
253   while (current_offset != gap_end) {
254     size_t remaining = gap_end - current_offset;
255     if (remaining >= sizeof(uint32_t) && IsAligned<4>(current_offset)) {
256       gaps->push(FieldGap {current_offset, sizeof(uint32_t)});
257       current_offset += sizeof(uint32_t);
258     } else if (remaining >= sizeof(uint16_t) && IsAligned<2>(current_offset)) {
259       gaps->push(FieldGap {current_offset, sizeof(uint16_t)});
260       current_offset += sizeof(uint16_t);
261     } else {
262       gaps->push(FieldGap {current_offset, sizeof(uint8_t)});
263       current_offset += sizeof(uint8_t);
264     }
265     DCHECK_LE(current_offset, gap_end) << "Overran gap";
266   }
267 }
268 // Shuffle fields forward, making use of gaps whenever possible.
269 template<int n>
270 static void ShuffleForward(size_t* current_field_idx,
271                            MemberOffset* field_offset,
272                            std::deque<ArtField*>* grouped_and_sorted_fields,
273                            FieldGaps* gaps)
274     SHARED_REQUIRES(Locks::mutator_lock_) {
275   DCHECK(current_field_idx != nullptr);
276   DCHECK(grouped_and_sorted_fields != nullptr);
277   DCHECK(gaps != nullptr);
278   DCHECK(field_offset != nullptr);
279
280   DCHECK(IsPowerOfTwo(n));
281   while (!grouped_and_sorted_fields->empty()) {
282     ArtField* field = grouped_and_sorted_fields->front();
283     Primitive::Type type = field->GetTypeAsPrimitiveType();
284     if (Primitive::ComponentSize(type) < n) {
285       break;
286     }
287     if (!IsAligned<n>(field_offset->Uint32Value())) {
288       MemberOffset old_offset = *field_offset;
289       *field_offset = MemberOffset(RoundUp(field_offset->Uint32Value(), n));
290       AddFieldGap(old_offset.Uint32Value(), field_offset->Uint32Value(), gaps);
291     }
292     CHECK(type != Primitive::kPrimNot) << PrettyField(field);  // should be primitive types
293     grouped_and_sorted_fields->pop_front();
294     if (!gaps->empty() && gaps->top().size >= n) {
295       FieldGap gap = gaps->top();
296       gaps->pop();
297       DCHECK_ALIGNED(gap.start_offset, n);
298       field->SetOffset(MemberOffset(gap.start_offset));
299       if (gap.size > n) {
300         AddFieldGap(gap.start_offset + n, gap.start_offset + gap.size, gaps);
301       }
302     } else {
303       DCHECK_ALIGNED(field_offset->Uint32Value(), n);
304       field->SetOffset(*field_offset);
305       *field_offset = MemberOffset(field_offset->Uint32Value() + n);
306     }
307     ++(*current_field_idx);
308   }
309 }
310
311 ClassLinker::ClassLinker(InternTable* intern_table)
312     // dex_lock_ is recursive as it may be used in stack dumping.
313     : dex_lock_("ClassLinker dex lock", kDefaultMutexLevel),
314       dex_cache_boot_image_class_lookup_required_(false),
315       failed_dex_cache_class_lookups_(0),
316       class_roots_(nullptr),
317       array_iftable_(nullptr),
318       find_array_class_cache_next_victim_(0),
319       init_done_(false),
320       log_new_class_table_roots_(false),
321       intern_table_(intern_table),
322       quick_resolution_trampoline_(nullptr),
323       quick_imt_conflict_trampoline_(nullptr),
324       quick_generic_jni_trampoline_(nullptr),
325       quick_to_interpreter_bridge_trampoline_(nullptr),
326       image_pointer_size_(sizeof(void*)) {
327   CHECK(intern_table_ != nullptr);
328   static_assert(kFindArrayCacheSize == arraysize(find_array_class_cache_),
329                 "Array cache size wrong.");
330   std::fill_n(find_array_class_cache_, kFindArrayCacheSize, GcRoot<mirror::Class>(nullptr));
331 }
332
333 void ClassLinker::CheckSystemClass(Thread* self, Handle<mirror::Class> c1, const char* descriptor) {
334   mirror::Class* c2 = FindSystemClass(self, descriptor);
335   if (c2 == nullptr) {
336     LOG(FATAL) << "Could not find class " << descriptor;
337     UNREACHABLE();
338   }
339   if (c1.Get() != c2) {
340     std::ostringstream os1, os2;
341     c1->DumpClass(os1, mirror::Class::kDumpClassFullDetail);
342     c2->DumpClass(os2, mirror::Class::kDumpClassFullDetail);
343     LOG(FATAL) << "InitWithoutImage: Class mismatch for " << descriptor
344                << ". This is most likely the result of a broken build. Make sure that "
345                << "libcore and art projects match.\n\n"
346                << os1.str() << "\n\n" << os2.str();
347     UNREACHABLE();
348   }
349 }
350
351 bool ClassLinker::InitWithoutImage(std::vector<std::unique_ptr<const DexFile>> boot_class_path,
352                                    std::string* error_msg) {
353   VLOG(startup) << "ClassLinker::Init";
354
355   Thread* const self = Thread::Current();
356   Runtime* const runtime = Runtime::Current();
357   gc::Heap* const heap = runtime->GetHeap();
358
359   CHECK(!heap->HasBootImageSpace()) << "Runtime has image. We should use it.";
360   CHECK(!init_done_);
361
362   // Use the pointer size from the runtime since we are probably creating the image.
363   image_pointer_size_ = InstructionSetPointerSize(runtime->GetInstructionSet());
364   if (!ValidPointerSize(image_pointer_size_)) {
365     *error_msg = StringPrintf("Invalid image pointer size: %zu", image_pointer_size_);
366     return false;
367   }
368
369   // java_lang_Class comes first, it's needed for AllocClass
370   // The GC can't handle an object with a null class since we can't get the size of this object.
371   heap->IncrementDisableMovingGC(self);
372   StackHandleScope<64> hs(self);  // 64 is picked arbitrarily.
373   auto class_class_size = mirror::Class::ClassClassSize(image_pointer_size_);
374   Handle<mirror::Class> java_lang_Class(hs.NewHandle(down_cast<mirror::Class*>(
375       heap->AllocNonMovableObject<true>(self, nullptr, class_class_size, VoidFunctor()))));
376   CHECK(java_lang_Class.Get() != nullptr);
377   mirror::Class::SetClassClass(java_lang_Class.Get());
378   java_lang_Class->SetClass(java_lang_Class.Get());
379   if (kUseBakerOrBrooksReadBarrier) {
380     java_lang_Class->AssertReadBarrierPointer();
381   }
382   java_lang_Class->SetClassSize(class_class_size);
383   java_lang_Class->SetPrimitiveType(Primitive::kPrimNot);
384   heap->DecrementDisableMovingGC(self);
385   // AllocClass(mirror::Class*) can now be used
386
387   // Class[] is used for reflection support.
388   auto class_array_class_size = mirror::ObjectArray<mirror::Class>::ClassSize(image_pointer_size_);
389   Handle<mirror::Class> class_array_class(hs.NewHandle(
390       AllocClass(self, java_lang_Class.Get(), class_array_class_size)));
391   class_array_class->SetComponentType(java_lang_Class.Get());
392
393   // java_lang_Object comes next so that object_array_class can be created.
394   Handle<mirror::Class> java_lang_Object(hs.NewHandle(
395       AllocClass(self, java_lang_Class.Get(), mirror::Object::ClassSize(image_pointer_size_))));
396   CHECK(java_lang_Object.Get() != nullptr);
397   // backfill Object as the super class of Class.
398   java_lang_Class->SetSuperClass(java_lang_Object.Get());
399   mirror::Class::SetStatus(java_lang_Object, mirror::Class::kStatusLoaded, self);
400
401   java_lang_Object->SetObjectSize(sizeof(mirror::Object));
402   // Allocate in non-movable so that it's possible to check if a JNI weak global ref has been
403   // cleared without triggering the read barrier and unintentionally mark the sentinel alive.
404   runtime->SetSentinel(heap->AllocNonMovableObject<true>(self,
405                                                          java_lang_Object.Get(),
406                                                          java_lang_Object->GetObjectSize(),
407                                                          VoidFunctor()));
408
409   // Object[] next to hold class roots.
410   Handle<mirror::Class> object_array_class(hs.NewHandle(
411       AllocClass(self, java_lang_Class.Get(),
412                  mirror::ObjectArray<mirror::Object>::ClassSize(image_pointer_size_))));
413   object_array_class->SetComponentType(java_lang_Object.Get());
414
415   // Setup the char (primitive) class to be used for char[].
416   Handle<mirror::Class> char_class(hs.NewHandle(
417       AllocClass(self, java_lang_Class.Get(),
418                  mirror::Class::PrimitiveClassSize(image_pointer_size_))));
419   // The primitive char class won't be initialized by
420   // InitializePrimitiveClass until line 459, but strings (and
421   // internal char arrays) will be allocated before that and the
422   // component size, which is computed from the primitive type, needs
423   // to be set here.
424   char_class->SetPrimitiveType(Primitive::kPrimChar);
425
426   // Setup the char[] class to be used for String.
427   Handle<mirror::Class> char_array_class(hs.NewHandle(
428       AllocClass(self, java_lang_Class.Get(), mirror::Array::ClassSize(image_pointer_size_))));
429   char_array_class->SetComponentType(char_class.Get());
430   mirror::CharArray::SetArrayClass(char_array_class.Get());
431
432   // Setup String.
433   Handle<mirror::Class> java_lang_String(hs.NewHandle(
434       AllocClass(self, java_lang_Class.Get(), mirror::String::ClassSize(image_pointer_size_))));
435   java_lang_String->SetStringClass();
436   mirror::String::SetClass(java_lang_String.Get());
437   mirror::Class::SetStatus(java_lang_String, mirror::Class::kStatusResolved, self);
438
439   // Setup java.lang.ref.Reference.
440   Handle<mirror::Class> java_lang_ref_Reference(hs.NewHandle(
441       AllocClass(self, java_lang_Class.Get(), mirror::Reference::ClassSize(image_pointer_size_))));
442   mirror::Reference::SetClass(java_lang_ref_Reference.Get());
443   java_lang_ref_Reference->SetObjectSize(mirror::Reference::InstanceSize());
444   mirror::Class::SetStatus(java_lang_ref_Reference, mirror::Class::kStatusResolved, self);
445
446   // Create storage for root classes, save away our work so far (requires descriptors).
447   class_roots_ = GcRoot<mirror::ObjectArray<mirror::Class>>(
448       mirror::ObjectArray<mirror::Class>::Alloc(self, object_array_class.Get(),
449                                                 kClassRootsMax));
450   CHECK(!class_roots_.IsNull());
451   SetClassRoot(kJavaLangClass, java_lang_Class.Get());
452   SetClassRoot(kJavaLangObject, java_lang_Object.Get());
453   SetClassRoot(kClassArrayClass, class_array_class.Get());
454   SetClassRoot(kObjectArrayClass, object_array_class.Get());
455   SetClassRoot(kCharArrayClass, char_array_class.Get());
456   SetClassRoot(kJavaLangString, java_lang_String.Get());
457   SetClassRoot(kJavaLangRefReference, java_lang_ref_Reference.Get());
458
459   // Setup the primitive type classes.
460   SetClassRoot(kPrimitiveBoolean, CreatePrimitiveClass(self, Primitive::kPrimBoolean));
461   SetClassRoot(kPrimitiveByte, CreatePrimitiveClass(self, Primitive::kPrimByte));
462   SetClassRoot(kPrimitiveShort, CreatePrimitiveClass(self, Primitive::kPrimShort));
463   SetClassRoot(kPrimitiveInt, CreatePrimitiveClass(self, Primitive::kPrimInt));
464   SetClassRoot(kPrimitiveLong, CreatePrimitiveClass(self, Primitive::kPrimLong));
465   SetClassRoot(kPrimitiveFloat, CreatePrimitiveClass(self, Primitive::kPrimFloat));
466   SetClassRoot(kPrimitiveDouble, CreatePrimitiveClass(self, Primitive::kPrimDouble));
467   SetClassRoot(kPrimitiveVoid, CreatePrimitiveClass(self, Primitive::kPrimVoid));
468
469   // Create array interface entries to populate once we can load system classes.
470   array_iftable_ = GcRoot<mirror::IfTable>(AllocIfTable(self, 2));
471
472   // Create int array type for AllocDexCache (done in AppendToBootClassPath).
473   Handle<mirror::Class> int_array_class(hs.NewHandle(
474       AllocClass(self, java_lang_Class.Get(), mirror::Array::ClassSize(image_pointer_size_))));
475   int_array_class->SetComponentType(GetClassRoot(kPrimitiveInt));
476   mirror::IntArray::SetArrayClass(int_array_class.Get());
477   SetClassRoot(kIntArrayClass, int_array_class.Get());
478
479   // Create long array type for AllocDexCache (done in AppendToBootClassPath).
480   Handle<mirror::Class> long_array_class(hs.NewHandle(
481       AllocClass(self, java_lang_Class.Get(), mirror::Array::ClassSize(image_pointer_size_))));
482   long_array_class->SetComponentType(GetClassRoot(kPrimitiveLong));
483   mirror::LongArray::SetArrayClass(long_array_class.Get());
484   SetClassRoot(kLongArrayClass, long_array_class.Get());
485
486   // now that these are registered, we can use AllocClass() and AllocObjectArray
487
488   // Set up DexCache. This cannot be done later since AppendToBootClassPath calls AllocDexCache.
489   Handle<mirror::Class> java_lang_DexCache(hs.NewHandle(
490       AllocClass(self, java_lang_Class.Get(), mirror::DexCache::ClassSize(image_pointer_size_))));
491   SetClassRoot(kJavaLangDexCache, java_lang_DexCache.Get());
492   java_lang_DexCache->SetDexCacheClass();
493   java_lang_DexCache->SetObjectSize(mirror::DexCache::InstanceSize());
494   mirror::Class::SetStatus(java_lang_DexCache, mirror::Class::kStatusResolved, self);
495
496   // Set up array classes for string, field, method
497   Handle<mirror::Class> object_array_string(hs.NewHandle(
498       AllocClass(self, java_lang_Class.Get(),
499                  mirror::ObjectArray<mirror::String>::ClassSize(image_pointer_size_))));
500   object_array_string->SetComponentType(java_lang_String.Get());
501   SetClassRoot(kJavaLangStringArrayClass, object_array_string.Get());
502
503   LinearAlloc* linear_alloc = runtime->GetLinearAlloc();
504   // Create runtime resolution and imt conflict methods.
505   runtime->SetResolutionMethod(runtime->CreateResolutionMethod());
506   runtime->SetImtConflictMethod(runtime->CreateImtConflictMethod(linear_alloc));
507   runtime->SetImtUnimplementedMethod(runtime->CreateImtConflictMethod(linear_alloc));
508
509   // Setup boot_class_path_ and register class_path now that we can use AllocObjectArray to create
510   // DexCache instances. Needs to be after String, Field, Method arrays since AllocDexCache uses
511   // these roots.
512   if (boot_class_path.empty()) {
513     *error_msg = "Boot classpath is empty.";
514     return false;
515   }
516   for (auto& dex_file : boot_class_path) {
517     if (dex_file.get() == nullptr) {
518       *error_msg = "Null dex file.";
519       return false;
520     }
521     AppendToBootClassPath(self, *dex_file);
522     boot_dex_files_.push_back(std::move(dex_file));
523   }
524
525   // now we can use FindSystemClass
526
527   // run char class through InitializePrimitiveClass to finish init
528   InitializePrimitiveClass(char_class.Get(), Primitive::kPrimChar);
529   SetClassRoot(kPrimitiveChar, char_class.Get());  // needs descriptor
530
531   // Set up GenericJNI entrypoint. That is mainly a hack for common_compiler_test.h so that
532   // we do not need friend classes or a publicly exposed setter.
533   quick_generic_jni_trampoline_ = GetQuickGenericJniStub();
534   if (!runtime->IsAotCompiler()) {
535     // We need to set up the generic trampolines since we don't have an image.
536     quick_resolution_trampoline_ = GetQuickResolutionStub();
537     quick_imt_conflict_trampoline_ = GetQuickImtConflictStub();
538     quick_to_interpreter_bridge_trampoline_ = GetQuickToInterpreterBridge();
539   }
540
541   // Object, String and DexCache need to be rerun through FindSystemClass to finish init
542   mirror::Class::SetStatus(java_lang_Object, mirror::Class::kStatusNotReady, self);
543   CheckSystemClass(self, java_lang_Object, "Ljava/lang/Object;");
544   CHECK_EQ(java_lang_Object->GetObjectSize(), mirror::Object::InstanceSize());
545   mirror::Class::SetStatus(java_lang_String, mirror::Class::kStatusNotReady, self);
546   CheckSystemClass(self, java_lang_String, "Ljava/lang/String;");
547   mirror::Class::SetStatus(java_lang_DexCache, mirror::Class::kStatusNotReady, self);
548   CheckSystemClass(self, java_lang_DexCache, "Ljava/lang/DexCache;");
549   CHECK_EQ(java_lang_DexCache->GetObjectSize(), mirror::DexCache::InstanceSize());
550
551   // Setup the primitive array type classes - can't be done until Object has a vtable.
552   SetClassRoot(kBooleanArrayClass, FindSystemClass(self, "[Z"));
553   mirror::BooleanArray::SetArrayClass(GetClassRoot(kBooleanArrayClass));
554
555   SetClassRoot(kByteArrayClass, FindSystemClass(self, "[B"));
556   mirror::ByteArray::SetArrayClass(GetClassRoot(kByteArrayClass));
557
558   CheckSystemClass(self, char_array_class, "[C");
559
560   SetClassRoot(kShortArrayClass, FindSystemClass(self, "[S"));
561   mirror::ShortArray::SetArrayClass(GetClassRoot(kShortArrayClass));
562
563   CheckSystemClass(self, int_array_class, "[I");
564   CheckSystemClass(self, long_array_class, "[J");
565
566   SetClassRoot(kFloatArrayClass, FindSystemClass(self, "[F"));
567   mirror::FloatArray::SetArrayClass(GetClassRoot(kFloatArrayClass));
568
569   SetClassRoot(kDoubleArrayClass, FindSystemClass(self, "[D"));
570   mirror::DoubleArray::SetArrayClass(GetClassRoot(kDoubleArrayClass));
571
572   // Run Class through FindSystemClass. This initializes the dex_cache_ fields and register it
573   // in class_table_.
574   CheckSystemClass(self, java_lang_Class, "Ljava/lang/Class;");
575
576   CheckSystemClass(self, class_array_class, "[Ljava/lang/Class;");
577   CheckSystemClass(self, object_array_class, "[Ljava/lang/Object;");
578
579   // Setup the single, global copy of "iftable".
580   auto java_lang_Cloneable = hs.NewHandle(FindSystemClass(self, "Ljava/lang/Cloneable;"));
581   CHECK(java_lang_Cloneable.Get() != nullptr);
582   auto java_io_Serializable = hs.NewHandle(FindSystemClass(self, "Ljava/io/Serializable;"));
583   CHECK(java_io_Serializable.Get() != nullptr);
584   // We assume that Cloneable/Serializable don't have superinterfaces -- normally we'd have to
585   // crawl up and explicitly list all of the supers as well.
586   array_iftable_.Read()->SetInterface(0, java_lang_Cloneable.Get());
587   array_iftable_.Read()->SetInterface(1, java_io_Serializable.Get());
588
589   // Sanity check Class[] and Object[]'s interfaces. GetDirectInterface may cause thread
590   // suspension.
591   CHECK_EQ(java_lang_Cloneable.Get(),
592            mirror::Class::GetDirectInterface(self, class_array_class, 0));
593   CHECK_EQ(java_io_Serializable.Get(),
594            mirror::Class::GetDirectInterface(self, class_array_class, 1));
595   CHECK_EQ(java_lang_Cloneable.Get(),
596            mirror::Class::GetDirectInterface(self, object_array_class, 0));
597   CHECK_EQ(java_io_Serializable.Get(),
598            mirror::Class::GetDirectInterface(self, object_array_class, 1));
599
600   CHECK_EQ(object_array_string.Get(),
601            FindSystemClass(self, GetClassRootDescriptor(kJavaLangStringArrayClass)));
602
603   // End of special init trickery, all subsequent classes may be loaded via FindSystemClass.
604
605   // Create java.lang.reflect.Proxy root.
606   SetClassRoot(kJavaLangReflectProxy, FindSystemClass(self, "Ljava/lang/reflect/Proxy;"));
607
608   // Create java.lang.reflect.Field.class root.
609   auto* class_root = FindSystemClass(self, "Ljava/lang/reflect/Field;");
610   CHECK(class_root != nullptr);
611   SetClassRoot(kJavaLangReflectField, class_root);
612   mirror::Field::SetClass(class_root);
613
614   // Create java.lang.reflect.Field array root.
615   class_root = FindSystemClass(self, "[Ljava/lang/reflect/Field;");
616   CHECK(class_root != nullptr);
617   SetClassRoot(kJavaLangReflectFieldArrayClass, class_root);
618   mirror::Field::SetArrayClass(class_root);
619
620   // Create java.lang.reflect.Constructor.class root and array root.
621   class_root = FindSystemClass(self, "Ljava/lang/reflect/Constructor;");
622   CHECK(class_root != nullptr);
623   SetClassRoot(kJavaLangReflectConstructor, class_root);
624   mirror::Constructor::SetClass(class_root);
625   class_root = FindSystemClass(self, "[Ljava/lang/reflect/Constructor;");
626   CHECK(class_root != nullptr);
627   SetClassRoot(kJavaLangReflectConstructorArrayClass, class_root);
628   mirror::Constructor::SetArrayClass(class_root);
629
630   // Create java.lang.reflect.Method.class root and array root.
631   class_root = FindSystemClass(self, "Ljava/lang/reflect/Method;");
632   CHECK(class_root != nullptr);
633   SetClassRoot(kJavaLangReflectMethod, class_root);
634   mirror::Method::SetClass(class_root);
635   class_root = FindSystemClass(self, "[Ljava/lang/reflect/Method;");
636   CHECK(class_root != nullptr);
637   SetClassRoot(kJavaLangReflectMethodArrayClass, class_root);
638   mirror::Method::SetArrayClass(class_root);
639
640   // java.lang.ref classes need to be specially flagged, but otherwise are normal classes
641   // finish initializing Reference class
642   mirror::Class::SetStatus(java_lang_ref_Reference, mirror::Class::kStatusNotReady, self);
643   CheckSystemClass(self, java_lang_ref_Reference, "Ljava/lang/ref/Reference;");
644   CHECK_EQ(java_lang_ref_Reference->GetObjectSize(), mirror::Reference::InstanceSize());
645   CHECK_EQ(java_lang_ref_Reference->GetClassSize(),
646            mirror::Reference::ClassSize(image_pointer_size_));
647   class_root = FindSystemClass(self, "Ljava/lang/ref/FinalizerReference;");
648   CHECK_EQ(class_root->GetClassFlags(), mirror::kClassFlagNormal);
649   class_root->SetClassFlags(class_root->GetClassFlags() | mirror::kClassFlagFinalizerReference);
650   class_root = FindSystemClass(self, "Ljava/lang/ref/PhantomReference;");
651   CHECK_EQ(class_root->GetClassFlags(), mirror::kClassFlagNormal);
652   class_root->SetClassFlags(class_root->GetClassFlags() | mirror::kClassFlagPhantomReference);
653   class_root = FindSystemClass(self, "Ljava/lang/ref/SoftReference;");
654   CHECK_EQ(class_root->GetClassFlags(), mirror::kClassFlagNormal);
655   class_root->SetClassFlags(class_root->GetClassFlags() | mirror::kClassFlagSoftReference);
656   class_root = FindSystemClass(self, "Ljava/lang/ref/WeakReference;");
657   CHECK_EQ(class_root->GetClassFlags(), mirror::kClassFlagNormal);
658   class_root->SetClassFlags(class_root->GetClassFlags() | mirror::kClassFlagWeakReference);
659
660   // Setup the ClassLoader, verifying the object_size_.
661   class_root = FindSystemClass(self, "Ljava/lang/ClassLoader;");
662   class_root->SetClassLoaderClass();
663   CHECK_EQ(class_root->GetObjectSize(), mirror::ClassLoader::InstanceSize());
664   SetClassRoot(kJavaLangClassLoader, class_root);
665
666   // Set up java.lang.Throwable, java.lang.ClassNotFoundException, and
667   // java.lang.StackTraceElement as a convenience.
668   SetClassRoot(kJavaLangThrowable, FindSystemClass(self, "Ljava/lang/Throwable;"));
669   mirror::Throwable::SetClass(GetClassRoot(kJavaLangThrowable));
670   SetClassRoot(kJavaLangClassNotFoundException,
671                FindSystemClass(self, "Ljava/lang/ClassNotFoundException;"));
672   SetClassRoot(kJavaLangStackTraceElement, FindSystemClass(self, "Ljava/lang/StackTraceElement;"));
673   SetClassRoot(kJavaLangStackTraceElementArrayClass,
674                FindSystemClass(self, "[Ljava/lang/StackTraceElement;"));
675   mirror::StackTraceElement::SetClass(GetClassRoot(kJavaLangStackTraceElement));
676
677   // Ensure void type is resolved in the core's dex cache so java.lang.Void is correctly
678   // initialized.
679   {
680     const DexFile& dex_file = java_lang_Object->GetDexFile();
681     const DexFile::TypeId* void_type_id = dex_file.FindTypeId("V");
682     CHECK(void_type_id != nullptr);
683     uint16_t void_type_idx = dex_file.GetIndexForTypeId(*void_type_id);
684     // Now we resolve void type so the dex cache contains it. We use java.lang.Object class
685     // as referrer so the used dex cache is core's one.
686     mirror::Class* resolved_type = ResolveType(dex_file, void_type_idx, java_lang_Object.Get());
687     CHECK_EQ(resolved_type, GetClassRoot(kPrimitiveVoid));
688     self->AssertNoPendingException();
689   }
690
691   // Create conflict tables that depend on the class linker.
692   runtime->FixupConflictTables();
693
694   FinishInit(self);
695
696   VLOG(startup) << "ClassLinker::InitFromCompiler exiting";
697
698   return true;
699 }
700
701 void ClassLinker::FinishInit(Thread* self) {
702   VLOG(startup) << "ClassLinker::FinishInit entering";
703
704   // Let the heap know some key offsets into java.lang.ref instances
705   // Note: we hard code the field indexes here rather than using FindInstanceField
706   // as the types of the field can't be resolved prior to the runtime being
707   // fully initialized
708   mirror::Class* java_lang_ref_Reference = GetClassRoot(kJavaLangRefReference);
709   mirror::Class* java_lang_ref_FinalizerReference =
710       FindSystemClass(self, "Ljava/lang/ref/FinalizerReference;");
711
712   ArtField* pendingNext = java_lang_ref_Reference->GetInstanceField(0);
713   CHECK_STREQ(pendingNext->GetName(), "pendingNext");
714   CHECK_STREQ(pendingNext->GetTypeDescriptor(), "Ljava/lang/ref/Reference;");
715
716   ArtField* queue = java_lang_ref_Reference->GetInstanceField(1);
717   CHECK_STREQ(queue->GetName(), "queue");
718   CHECK_STREQ(queue->GetTypeDescriptor(), "Ljava/lang/ref/ReferenceQueue;");
719
720   ArtField* queueNext = java_lang_ref_Reference->GetInstanceField(2);
721   CHECK_STREQ(queueNext->GetName(), "queueNext");
722   CHECK_STREQ(queueNext->GetTypeDescriptor(), "Ljava/lang/ref/Reference;");
723
724   ArtField* referent = java_lang_ref_Reference->GetInstanceField(3);
725   CHECK_STREQ(referent->GetName(), "referent");
726   CHECK_STREQ(referent->GetTypeDescriptor(), "Ljava/lang/Object;");
727
728   ArtField* zombie = java_lang_ref_FinalizerReference->GetInstanceField(2);
729   CHECK_STREQ(zombie->GetName(), "zombie");
730   CHECK_STREQ(zombie->GetTypeDescriptor(), "Ljava/lang/Object;");
731
732   // ensure all class_roots_ are initialized
733   for (size_t i = 0; i < kClassRootsMax; i++) {
734     ClassRoot class_root = static_cast<ClassRoot>(i);
735     mirror::Class* klass = GetClassRoot(class_root);
736     CHECK(klass != nullptr);
737     DCHECK(klass->IsArrayClass() || klass->IsPrimitive() || klass->GetDexCache() != nullptr);
738     // note SetClassRoot does additional validation.
739     // if possible add new checks there to catch errors early
740   }
741
742   CHECK(!array_iftable_.IsNull());
743
744   // disable the slow paths in FindClass and CreatePrimitiveClass now
745   // that Object, Class, and Object[] are setup
746   init_done_ = true;
747
748   VLOG(startup) << "ClassLinker::FinishInit exiting";
749 }
750
751 void ClassLinker::RunRootClinits() {
752   Thread* self = Thread::Current();
753   for (size_t i = 0; i < ClassLinker::kClassRootsMax; ++i) {
754     mirror::Class* c = GetClassRoot(ClassRoot(i));
755     if (!c->IsArrayClass() && !c->IsPrimitive()) {
756       StackHandleScope<1> hs(self);
757       Handle<mirror::Class> h_class(hs.NewHandle(GetClassRoot(ClassRoot(i))));
758       EnsureInitialized(self, h_class, true, true);
759       self->AssertNoPendingException();
760     }
761   }
762 }
763
764 static void SanityCheckArtMethod(ArtMethod* m,
765                                  mirror::Class* expected_class,
766                                  const std::vector<gc::space::ImageSpace*>& spaces)
767     SHARED_REQUIRES(Locks::mutator_lock_) {
768   if (m->IsRuntimeMethod()) {
769     mirror::Class* declaring_class = m->GetDeclaringClassUnchecked();
770     CHECK(declaring_class == nullptr) << declaring_class << " " << PrettyMethod(m);
771   } else if (m->IsCopied()) {
772     CHECK(m->GetDeclaringClass() != nullptr) << PrettyMethod(m);
773   } else if (expected_class != nullptr) {
774     CHECK_EQ(m->GetDeclaringClassUnchecked(), expected_class) << PrettyMethod(m);
775   }
776   if (!spaces.empty()) {
777     bool contains = false;
778     for (gc::space::ImageSpace* space : spaces) {
779       auto& header = space->GetImageHeader();
780       size_t offset = reinterpret_cast<uint8_t*>(m) - space->Begin();
781
782       const ImageSection& methods = header.GetMethodsSection();
783       contains = contains || methods.Contains(offset);
784
785       const ImageSection& runtime_methods = header.GetRuntimeMethodsSection();
786       contains = contains || runtime_methods.Contains(offset);
787     }
788     CHECK(contains) << m << " not found";
789   }
790 }
791
792 static void SanityCheckArtMethodPointerArray(mirror::PointerArray* arr,
793                                              mirror::Class* expected_class,
794                                              size_t pointer_size,
795                                              const std::vector<gc::space::ImageSpace*>& spaces)
796     SHARED_REQUIRES(Locks::mutator_lock_) {
797   CHECK(arr != nullptr);
798   for (int32_t j = 0; j < arr->GetLength(); ++j) {
799     auto* method = arr->GetElementPtrSize<ArtMethod*>(j, pointer_size);
800     // expected_class == null means we are a dex cache.
801     if (expected_class != nullptr) {
802       CHECK(method != nullptr);
803     }
804     if (method != nullptr) {
805       SanityCheckArtMethod(method, expected_class, spaces);
806     }
807   }
808 }
809
810 static void SanityCheckArtMethodPointerArray(ArtMethod** arr,
811                                              size_t size,
812                                              size_t pointer_size,
813                                              const std::vector<gc::space::ImageSpace*>& spaces)
814     SHARED_REQUIRES(Locks::mutator_lock_) {
815   CHECK_EQ(arr != nullptr, size != 0u);
816   if (arr != nullptr) {
817     bool contains = false;
818     for (auto space : spaces) {
819       auto offset = reinterpret_cast<uint8_t*>(arr) - space->Begin();
820       if (space->GetImageHeader().GetImageSection(
821           ImageHeader::kSectionDexCacheArrays).Contains(offset)) {
822         contains = true;
823         break;
824       }
825     }
826     CHECK(contains);
827   }
828   for (size_t j = 0; j < size; ++j) {
829     ArtMethod* method = mirror::DexCache::GetElementPtrSize(arr, j, pointer_size);
830     // expected_class == null means we are a dex cache.
831     if (method != nullptr) {
832       SanityCheckArtMethod(method, nullptr, spaces);
833     }
834   }
835 }
836
837 static void SanityCheckObjectsCallback(mirror::Object* obj, void* arg ATTRIBUTE_UNUSED)
838     SHARED_REQUIRES(Locks::mutator_lock_) {
839   DCHECK(obj != nullptr);
840   CHECK(obj->GetClass() != nullptr) << "Null class in object " << obj;
841   CHECK(obj->GetClass()->GetClass() != nullptr) << "Null class class " << obj;
842   if (obj->IsClass()) {
843     auto klass = obj->AsClass();
844     for (ArtField& field : klass->GetIFields()) {
845       CHECK_EQ(field.GetDeclaringClass(), klass);
846     }
847     for (ArtField& field : klass->GetSFields()) {
848       CHECK_EQ(field.GetDeclaringClass(), klass);
849     }
850     auto* runtime = Runtime::Current();
851     auto image_spaces = runtime->GetHeap()->GetBootImageSpaces();
852     auto pointer_size = runtime->GetClassLinker()->GetImagePointerSize();
853     for (auto& m : klass->GetMethods(pointer_size)) {
854       SanityCheckArtMethod(&m, klass, image_spaces);
855     }
856     auto* vtable = klass->GetVTable();
857     if (vtable != nullptr) {
858       SanityCheckArtMethodPointerArray(vtable, nullptr, pointer_size, image_spaces);
859     }
860     if (klass->ShouldHaveImt()) {
861       ImTable* imt = klass->GetImt(pointer_size);
862       for (size_t i = 0; i < ImTable::kSize; ++i) {
863         SanityCheckArtMethod(imt->Get(i, pointer_size), nullptr, image_spaces);
864       }
865     }
866     if (klass->ShouldHaveEmbeddedVTable()) {
867       for (int32_t i = 0; i < klass->GetEmbeddedVTableLength(); ++i) {
868         SanityCheckArtMethod(klass->GetEmbeddedVTableEntry(i, pointer_size), nullptr, image_spaces);
869       }
870     }
871     auto* iftable = klass->GetIfTable();
872     if (iftable != nullptr) {
873       for (int32_t i = 0; i < klass->GetIfTableCount(); ++i) {
874         if (iftable->GetMethodArrayCount(i) > 0) {
875           SanityCheckArtMethodPointerArray(
876               iftable->GetMethodArray(i), nullptr, pointer_size, image_spaces);
877         }
878       }
879     }
880   }
881 }
882
883 // Set image methods' entry point to interpreter.
884 class SetInterpreterEntrypointArtMethodVisitor : public ArtMethodVisitor {
885  public:
886   explicit SetInterpreterEntrypointArtMethodVisitor(size_t image_pointer_size)
887     : image_pointer_size_(image_pointer_size) {}
888
889   void Visit(ArtMethod* method) OVERRIDE SHARED_REQUIRES(Locks::mutator_lock_) {
890     if (kIsDebugBuild && !method->IsRuntimeMethod()) {
891       CHECK(method->GetDeclaringClass() != nullptr);
892     }
893     if (!method->IsNative() && !method->IsRuntimeMethod() && !method->IsResolutionMethod()) {
894       method->SetEntryPointFromQuickCompiledCodePtrSize(GetQuickToInterpreterBridge(),
895                                                         image_pointer_size_);
896     }
897   }
898
899  private:
900   const size_t image_pointer_size_;
901
902   DISALLOW_COPY_AND_ASSIGN(SetInterpreterEntrypointArtMethodVisitor);
903 };
904
905 struct TrampolineCheckData {
906   const void* quick_resolution_trampoline;
907   const void* quick_imt_conflict_trampoline;
908   const void* quick_generic_jni_trampoline;
909   const void* quick_to_interpreter_bridge_trampoline;
910   size_t pointer_size;
911   ArtMethod* m;
912   bool error;
913 };
914
915 static void CheckTrampolines(mirror::Object* obj, void* arg) NO_THREAD_SAFETY_ANALYSIS {
916   if (obj->IsClass()) {
917     mirror::Class* klass = obj->AsClass();
918     TrampolineCheckData* d = reinterpret_cast<TrampolineCheckData*>(arg);
919     for (ArtMethod& m : klass->GetMethods(d->pointer_size)) {
920       const void* entrypoint = m.GetEntryPointFromQuickCompiledCodePtrSize(d->pointer_size);
921       if (entrypoint == d->quick_resolution_trampoline ||
922           entrypoint == d->quick_imt_conflict_trampoline ||
923           entrypoint == d->quick_generic_jni_trampoline ||
924           entrypoint == d->quick_to_interpreter_bridge_trampoline) {
925         d->m = &m;
926         d->error = true;
927         return;
928       }
929     }
930   }
931 }
932
933 bool ClassLinker::InitFromBootImage(std::string* error_msg) {
934   VLOG(startup) << __FUNCTION__ << " entering";
935   CHECK(!init_done_);
936
937   Runtime* const runtime = Runtime::Current();
938   Thread* const self = Thread::Current();
939   gc::Heap* const heap = runtime->GetHeap();
940   std::vector<gc::space::ImageSpace*> spaces = heap->GetBootImageSpaces();
941   CHECK(!spaces.empty());
942   image_pointer_size_ = spaces[0]->GetImageHeader().GetPointerSize();
943   if (!ValidPointerSize(image_pointer_size_)) {
944     *error_msg = StringPrintf("Invalid image pointer size: %zu", image_pointer_size_);
945     return false;
946   }
947   if (!runtime->IsAotCompiler()) {
948     // Only the Aot compiler supports having an image with a different pointer size than the
949     // runtime. This happens on the host for compiling 32 bit tests since we use a 64 bit libart
950     // compiler. We may also use 32 bit dex2oat on a system with 64 bit apps.
951     if (image_pointer_size_ != sizeof(void*)) {
952       *error_msg = StringPrintf("Runtime must use current image pointer size: %zu vs %zu",
953                                 image_pointer_size_,
954                                 sizeof(void*));
955       return false;
956     }
957   }
958   dex_cache_boot_image_class_lookup_required_ = true;
959   std::vector<const OatFile*> oat_files =
960       runtime->GetOatFileManager().RegisterImageOatFiles(spaces);
961   DCHECK(!oat_files.empty());
962   const OatHeader& default_oat_header = oat_files[0]->GetOatHeader();
963   CHECK_EQ(default_oat_header.GetImageFileLocationOatChecksum(), 0U);
964   CHECK_EQ(default_oat_header.GetImageFileLocationOatDataBegin(), 0U);
965   const char* image_file_location = oat_files[0]->GetOatHeader().
966       GetStoreValueByKey(OatHeader::kImageLocationKey);
967   CHECK(image_file_location == nullptr || *image_file_location == 0);
968   quick_resolution_trampoline_ = default_oat_header.GetQuickResolutionTrampoline();
969   quick_imt_conflict_trampoline_ = default_oat_header.GetQuickImtConflictTrampoline();
970   quick_generic_jni_trampoline_ = default_oat_header.GetQuickGenericJniTrampoline();
971   quick_to_interpreter_bridge_trampoline_ = default_oat_header.GetQuickToInterpreterBridge();
972   if (kIsDebugBuild) {
973     // Check that the other images use the same trampoline.
974     for (size_t i = 1; i < oat_files.size(); ++i) {
975       const OatHeader& ith_oat_header = oat_files[i]->GetOatHeader();
976       const void* ith_quick_resolution_trampoline =
977           ith_oat_header.GetQuickResolutionTrampoline();
978       const void* ith_quick_imt_conflict_trampoline =
979           ith_oat_header.GetQuickImtConflictTrampoline();
980       const void* ith_quick_generic_jni_trampoline =
981           ith_oat_header.GetQuickGenericJniTrampoline();
982       const void* ith_quick_to_interpreter_bridge_trampoline =
983           ith_oat_header.GetQuickToInterpreterBridge();
984       if (ith_quick_resolution_trampoline != quick_resolution_trampoline_ ||
985           ith_quick_imt_conflict_trampoline != quick_imt_conflict_trampoline_ ||
986           ith_quick_generic_jni_trampoline != quick_generic_jni_trampoline_ ||
987           ith_quick_to_interpreter_bridge_trampoline != quick_to_interpreter_bridge_trampoline_) {
988         // Make sure that all methods in this image do not contain those trampolines as
989         // entrypoints. Otherwise the class-linker won't be able to work with a single set.
990         TrampolineCheckData data;
991         data.error = false;
992         data.pointer_size = GetImagePointerSize();
993         data.quick_resolution_trampoline = ith_quick_resolution_trampoline;
994         data.quick_imt_conflict_trampoline = ith_quick_imt_conflict_trampoline;
995         data.quick_generic_jni_trampoline = ith_quick_generic_jni_trampoline;
996         data.quick_to_interpreter_bridge_trampoline = ith_quick_to_interpreter_bridge_trampoline;
997         ReaderMutexLock mu(self, *Locks::heap_bitmap_lock_);
998         spaces[i]->GetLiveBitmap()->Walk(CheckTrampolines, &data);
999         if (data.error) {
1000           ArtMethod* m = data.m;
1001           LOG(ERROR) << "Found a broken ArtMethod: " << PrettyMethod(m);
1002           *error_msg = "Found an ArtMethod with a bad entrypoint";
1003           return false;
1004         }
1005       }
1006     }
1007   }
1008
1009   class_roots_ = GcRoot<mirror::ObjectArray<mirror::Class>>(
1010       down_cast<mirror::ObjectArray<mirror::Class>*>(
1011           spaces[0]->GetImageHeader().GetImageRoot(ImageHeader::kClassRoots)));
1012   mirror::Class::SetClassClass(class_roots_.Read()->Get(kJavaLangClass));
1013
1014   // Special case of setting up the String class early so that we can test arbitrary objects
1015   // as being Strings or not
1016   mirror::String::SetClass(GetClassRoot(kJavaLangString));
1017
1018   mirror::Class* java_lang_Object = GetClassRoot(kJavaLangObject);
1019   java_lang_Object->SetObjectSize(sizeof(mirror::Object));
1020   // Allocate in non-movable so that it's possible to check if a JNI weak global ref has been
1021   // cleared without triggering the read barrier and unintentionally mark the sentinel alive.
1022   runtime->SetSentinel(heap->AllocNonMovableObject<true>(
1023       self, java_lang_Object, java_lang_Object->GetObjectSize(), VoidFunctor()));
1024
1025   // reinit array_iftable_ from any array class instance, they should be ==
1026   array_iftable_ = GcRoot<mirror::IfTable>(GetClassRoot(kObjectArrayClass)->GetIfTable());
1027   DCHECK_EQ(array_iftable_.Read(), GetClassRoot(kBooleanArrayClass)->GetIfTable());
1028   // String class root was set above
1029   mirror::Field::SetClass(GetClassRoot(kJavaLangReflectField));
1030   mirror::Field::SetArrayClass(GetClassRoot(kJavaLangReflectFieldArrayClass));
1031   mirror::Constructor::SetClass(GetClassRoot(kJavaLangReflectConstructor));
1032   mirror::Constructor::SetArrayClass(GetClassRoot(kJavaLangReflectConstructorArrayClass));
1033   mirror::Method::SetClass(GetClassRoot(kJavaLangReflectMethod));
1034   mirror::Method::SetArrayClass(GetClassRoot(kJavaLangReflectMethodArrayClass));
1035   mirror::Reference::SetClass(GetClassRoot(kJavaLangRefReference));
1036   mirror::BooleanArray::SetArrayClass(GetClassRoot(kBooleanArrayClass));
1037   mirror::ByteArray::SetArrayClass(GetClassRoot(kByteArrayClass));
1038   mirror::CharArray::SetArrayClass(GetClassRoot(kCharArrayClass));
1039   mirror::DoubleArray::SetArrayClass(GetClassRoot(kDoubleArrayClass));
1040   mirror::FloatArray::SetArrayClass(GetClassRoot(kFloatArrayClass));
1041   mirror::IntArray::SetArrayClass(GetClassRoot(kIntArrayClass));
1042   mirror::LongArray::SetArrayClass(GetClassRoot(kLongArrayClass));
1043   mirror::ShortArray::SetArrayClass(GetClassRoot(kShortArrayClass));
1044   mirror::Throwable::SetClass(GetClassRoot(kJavaLangThrowable));
1045   mirror::StackTraceElement::SetClass(GetClassRoot(kJavaLangStackTraceElement));
1046
1047   for (gc::space::ImageSpace* image_space : spaces) {
1048     // Boot class loader, use a null handle.
1049     std::vector<std::unique_ptr<const DexFile>> dex_files;
1050     if (!AddImageSpace(image_space,
1051                        ScopedNullHandle<mirror::ClassLoader>(),
1052                        /*dex_elements*/nullptr,
1053                        /*dex_location*/nullptr,
1054                        /*out*/&dex_files,
1055                        error_msg)) {
1056       return false;
1057     }
1058     // Append opened dex files at the end.
1059     boot_dex_files_.insert(boot_dex_files_.end(),
1060                            std::make_move_iterator(dex_files.begin()),
1061                            std::make_move_iterator(dex_files.end()));
1062   }
1063   FinishInit(self);
1064
1065   VLOG(startup) << __FUNCTION__ << " exiting";
1066   return true;
1067 }
1068
1069 bool ClassLinker::IsBootClassLoader(ScopedObjectAccessAlreadyRunnable& soa,
1070                                     mirror::ClassLoader* class_loader) {
1071   return class_loader == nullptr ||
1072       class_loader->GetClass() ==
1073           soa.Decode<mirror::Class*>(WellKnownClasses::java_lang_BootClassLoader);
1074 }
1075
1076 static mirror::String* GetDexPathListElementName(ScopedObjectAccessUnchecked& soa,
1077                                                  mirror::Object* element)
1078     SHARED_REQUIRES(Locks::mutator_lock_) {
1079   ArtField* const dex_file_field =
1080       soa.DecodeField(WellKnownClasses::dalvik_system_DexPathList__Element_dexFile);
1081   ArtField* const dex_file_name_field =
1082       soa.DecodeField(WellKnownClasses::dalvik_system_DexFile_fileName);
1083   DCHECK(dex_file_field != nullptr);
1084   DCHECK(dex_file_name_field != nullptr);
1085   DCHECK(element != nullptr);
1086   CHECK_EQ(dex_file_field->GetDeclaringClass(), element->GetClass()) << PrettyTypeOf(element);
1087   mirror::Object* dex_file = dex_file_field->GetObject(element);
1088   if (dex_file == nullptr) {
1089     return nullptr;
1090   }
1091   mirror::Object* const name_object = dex_file_name_field->GetObject(dex_file);
1092   if (name_object != nullptr) {
1093     return name_object->AsString();
1094   }
1095   return nullptr;
1096 }
1097
1098 static bool FlattenPathClassLoader(mirror::ClassLoader* class_loader,
1099                                    std::list<mirror::String*>* out_dex_file_names,
1100                                    std::string* error_msg)
1101     SHARED_REQUIRES(Locks::mutator_lock_) {
1102   DCHECK(out_dex_file_names != nullptr);
1103   DCHECK(error_msg != nullptr);
1104   ScopedObjectAccessUnchecked soa(Thread::Current());
1105   ArtField* const dex_path_list_field =
1106       soa.DecodeField(WellKnownClasses::dalvik_system_PathClassLoader_pathList);
1107   ArtField* const dex_elements_field =
1108       soa.DecodeField(WellKnownClasses::dalvik_system_DexPathList_dexElements);
1109   CHECK(dex_path_list_field != nullptr);
1110   CHECK(dex_elements_field != nullptr);
1111   while (!ClassLinker::IsBootClassLoader(soa, class_loader)) {
1112     if (class_loader->GetClass() !=
1113         soa.Decode<mirror::Class*>(WellKnownClasses::dalvik_system_PathClassLoader)) {
1114       *error_msg = StringPrintf("Unknown class loader type %s", PrettyTypeOf(class_loader).c_str());
1115       // Unsupported class loader.
1116       return false;
1117     }
1118     mirror::Object* dex_path_list = dex_path_list_field->GetObject(class_loader);
1119     if (dex_path_list != nullptr) {
1120       // DexPathList has an array dexElements of Elements[] which each contain a dex file.
1121       mirror::Object* dex_elements_obj = dex_elements_field->GetObject(dex_path_list);
1122       // Loop through each dalvik.system.DexPathList$Element's dalvik.system.DexFile and look
1123       // at the mCookie which is a DexFile vector.
1124       if (dex_elements_obj != nullptr) {
1125         mirror::ObjectArray<mirror::Object>* dex_elements =
1126             dex_elements_obj->AsObjectArray<mirror::Object>();
1127         // Reverse order since we insert the parent at the front.
1128         for (int32_t i = dex_elements->GetLength() - 1; i >= 0; --i) {
1129           mirror::Object* const element = dex_elements->GetWithoutChecks(i);
1130           if (element == nullptr) {
1131             *error_msg = StringPrintf("Null dex element at index %d", i);
1132             return false;
1133           }
1134           mirror::String* const name = GetDexPathListElementName(soa, element);
1135           if (name == nullptr) {
1136             *error_msg = StringPrintf("Null name for dex element at index %d", i);
1137             return false;
1138           }
1139           out_dex_file_names->push_front(name);
1140         }
1141       }
1142     }
1143     class_loader = class_loader->GetParent();
1144   }
1145   return true;
1146 }
1147
1148 class FixupArtMethodArrayVisitor : public ArtMethodVisitor {
1149  public:
1150   explicit FixupArtMethodArrayVisitor(const ImageHeader& header) : header_(header) {}
1151
1152   virtual void Visit(ArtMethod* method) SHARED_REQUIRES(Locks::mutator_lock_) {
1153     GcRoot<mirror::Class>* resolved_types = method->GetDexCacheResolvedTypes(sizeof(void*));
1154     const bool is_copied = method->IsCopied();
1155     if (resolved_types != nullptr) {
1156       bool in_image_space = false;
1157       if (kIsDebugBuild || is_copied) {
1158         in_image_space = header_.GetImageSection(ImageHeader::kSectionDexCacheArrays).Contains(
1159             reinterpret_cast<const uint8_t*>(resolved_types) - header_.GetImageBegin());
1160       }
1161       // Must be in image space for non-miranda method.
1162       DCHECK(is_copied || in_image_space)
1163           << resolved_types << " is not in image starting at "
1164           << reinterpret_cast<void*>(header_.GetImageBegin());
1165       if (!is_copied || in_image_space) {
1166         // Go through the array so that we don't need to do a slow map lookup.
1167         method->SetDexCacheResolvedTypes(*reinterpret_cast<GcRoot<mirror::Class>**>(resolved_types),
1168                                          sizeof(void*));
1169       }
1170     }
1171     ArtMethod** resolved_methods = method->GetDexCacheResolvedMethods(sizeof(void*));
1172     if (resolved_methods != nullptr) {
1173       bool in_image_space = false;
1174       if (kIsDebugBuild || is_copied) {
1175         in_image_space = header_.GetImageSection(ImageHeader::kSectionDexCacheArrays).Contains(
1176               reinterpret_cast<const uint8_t*>(resolved_methods) - header_.GetImageBegin());
1177       }
1178       // Must be in image space for non-miranda method.
1179       DCHECK(is_copied || in_image_space)
1180           << resolved_methods << " is not in image starting at "
1181           << reinterpret_cast<void*>(header_.GetImageBegin());
1182       if (!is_copied || in_image_space) {
1183         // Go through the array so that we don't need to do a slow map lookup.
1184         method->SetDexCacheResolvedMethods(*reinterpret_cast<ArtMethod***>(resolved_methods),
1185                                            sizeof(void*));
1186       }
1187     }
1188   }
1189
1190  private:
1191   const ImageHeader& header_;
1192 };
1193
1194 class VerifyClassInTableArtMethodVisitor : public ArtMethodVisitor {
1195  public:
1196   explicit VerifyClassInTableArtMethodVisitor(ClassTable* table) : table_(table) {}
1197
1198   virtual void Visit(ArtMethod* method)
1199       SHARED_REQUIRES(Locks::mutator_lock_, Locks::classlinker_classes_lock_) {
1200     mirror::Class* klass = method->GetDeclaringClass();
1201     if (klass != nullptr && !Runtime::Current()->GetHeap()->ObjectIsInBootImageSpace(klass)) {
1202       CHECK_EQ(table_->LookupByDescriptor(klass), klass) << PrettyClass(klass);
1203     }
1204   }
1205
1206  private:
1207   ClassTable* const table_;
1208 };
1209
1210 class VerifyDeclaringClassVisitor : public ArtMethodVisitor {
1211  public:
1212   VerifyDeclaringClassVisitor() SHARED_REQUIRES(Locks::mutator_lock_, Locks::heap_bitmap_lock_)
1213       : live_bitmap_(Runtime::Current()->GetHeap()->GetLiveBitmap()) {}
1214
1215   virtual void Visit(ArtMethod* method)
1216       SHARED_REQUIRES(Locks::mutator_lock_, Locks::heap_bitmap_lock_) {
1217     mirror::Class* klass = method->GetDeclaringClassUnchecked();
1218     if (klass != nullptr) {
1219       CHECK(live_bitmap_->Test(klass)) << "Image method has unmarked declaring class";
1220     }
1221   }
1222
1223  private:
1224   gc::accounting::HeapBitmap* const live_bitmap_;
1225 };
1226
1227 bool ClassLinker::UpdateAppImageClassLoadersAndDexCaches(
1228     gc::space::ImageSpace* space,
1229     Handle<mirror::ClassLoader> class_loader,
1230     Handle<mirror::ObjectArray<mirror::DexCache>> dex_caches,
1231     ClassTable::ClassSet* new_class_set,
1232     bool* out_forward_dex_cache_array,
1233     std::string* out_error_msg) {
1234   DCHECK(out_forward_dex_cache_array != nullptr);
1235   DCHECK(out_error_msg != nullptr);
1236   Thread* const self = Thread::Current();
1237   gc::Heap* const heap = Runtime::Current()->GetHeap();
1238   const ImageHeader& header = space->GetImageHeader();
1239   {
1240     // Add image classes into the class table for the class loader, and fixup the dex caches and
1241     // class loader fields.
1242     WriterMutexLock mu(self, *Locks::classlinker_classes_lock_);
1243     ClassTable* table = InsertClassTableForClassLoader(class_loader.Get());
1244     // Dex cache array fixup is all or nothing, we must reject app images that have mixed since we
1245     // rely on clobering the dex cache arrays in the image to forward to bss.
1246     size_t num_dex_caches_with_bss_arrays = 0;
1247     const size_t num_dex_caches = dex_caches->GetLength();
1248     for (size_t i = 0; i < num_dex_caches; i++) {
1249       mirror::DexCache* const dex_cache = dex_caches->Get(i);
1250       const DexFile* const dex_file = dex_cache->GetDexFile();
1251       const OatFile::OatDexFile* oat_dex_file = dex_file->GetOatDexFile();
1252       if (oat_dex_file != nullptr && oat_dex_file->GetDexCacheArrays() != nullptr) {
1253         ++num_dex_caches_with_bss_arrays;
1254       }
1255     }
1256     *out_forward_dex_cache_array = num_dex_caches_with_bss_arrays != 0;
1257     if (*out_forward_dex_cache_array) {
1258       if (num_dex_caches_with_bss_arrays != num_dex_caches) {
1259         // Reject application image since we cannot forward only some of the dex cache arrays.
1260         // TODO: We could get around this by having a dedicated forwarding slot. It should be an
1261         // uncommon case.
1262         *out_error_msg = StringPrintf("Dex caches in bss does not match total: %zu vs %zu",
1263                                       num_dex_caches_with_bss_arrays,
1264                                       num_dex_caches);
1265         return false;
1266       }
1267     }
1268     // Only add the classes to the class loader after the points where we can return false.
1269     for (size_t i = 0; i < num_dex_caches; i++) {
1270       mirror::DexCache* const dex_cache = dex_caches->Get(i);
1271       const DexFile* const dex_file = dex_cache->GetDexFile();
1272       const OatFile::OatDexFile* oat_dex_file = dex_file->GetOatDexFile();
1273       if (oat_dex_file != nullptr && oat_dex_file->GetDexCacheArrays() != nullptr) {
1274       // If the oat file expects the dex cache arrays to be in the BSS, then allocate there and
1275         // copy over the arrays.
1276         DCHECK(dex_file != nullptr);
1277         const size_t num_strings = dex_file->NumStringIds();
1278         const size_t num_types = dex_file->NumTypeIds();
1279         const size_t num_methods = dex_file->NumMethodIds();
1280         const size_t num_fields = dex_file->NumFieldIds();
1281         CHECK_EQ(num_strings, dex_cache->NumStrings());
1282         CHECK_EQ(num_types, dex_cache->NumResolvedTypes());
1283         CHECK_EQ(num_methods, dex_cache->NumResolvedMethods());
1284         CHECK_EQ(num_fields, dex_cache->NumResolvedFields());
1285         DexCacheArraysLayout layout(image_pointer_size_, dex_file);
1286         uint8_t* const raw_arrays = oat_dex_file->GetDexCacheArrays();
1287         // The space is not yet visible to the GC, we can avoid the read barriers and use
1288         // std::copy_n.
1289         if (num_strings != 0u) {
1290           GcRoot<mirror::String>* const image_resolved_strings = dex_cache->GetStrings();
1291           GcRoot<mirror::String>* const strings =
1292               reinterpret_cast<GcRoot<mirror::String>*>(raw_arrays + layout.StringsOffset());
1293           for (size_t j = 0; kIsDebugBuild && j < num_strings; ++j) {
1294             DCHECK(strings[j].IsNull());
1295           }
1296           std::copy_n(image_resolved_strings, num_strings, strings);
1297           dex_cache->SetStrings(strings);
1298         }
1299         if (num_types != 0u) {
1300           GcRoot<mirror::Class>* const image_resolved_types = dex_cache->GetResolvedTypes();
1301           GcRoot<mirror::Class>* const types =
1302               reinterpret_cast<GcRoot<mirror::Class>*>(raw_arrays + layout.TypesOffset());
1303           for (size_t j = 0; kIsDebugBuild && j < num_types; ++j) {
1304             DCHECK(types[j].IsNull());
1305           }
1306           std::copy_n(image_resolved_types, num_types, types);
1307           // Store a pointer to the new location for fast ArtMethod patching without requiring map.
1308           // This leaves random garbage at the start of the dex cache array, but nobody should ever
1309           // read from it again.
1310           *reinterpret_cast<GcRoot<mirror::Class>**>(image_resolved_types) = types;
1311           dex_cache->SetResolvedTypes(types);
1312         }
1313         if (num_methods != 0u) {
1314           ArtMethod** const methods = reinterpret_cast<ArtMethod**>(
1315               raw_arrays + layout.MethodsOffset());
1316           ArtMethod** const image_resolved_methods = dex_cache->GetResolvedMethods();
1317           for (size_t j = 0; kIsDebugBuild && j < num_methods; ++j) {
1318             DCHECK(methods[j] == nullptr);
1319           }
1320           std::copy_n(image_resolved_methods, num_methods, methods);
1321           // Store a pointer to the new location for fast ArtMethod patching without requiring map.
1322           *reinterpret_cast<ArtMethod***>(image_resolved_methods) = methods;
1323           dex_cache->SetResolvedMethods(methods);
1324         }
1325         if (num_fields != 0u) {
1326           ArtField** const fields =
1327               reinterpret_cast<ArtField**>(raw_arrays + layout.FieldsOffset());
1328           for (size_t j = 0; kIsDebugBuild && j < num_fields; ++j) {
1329             DCHECK(fields[j] == nullptr);
1330           }
1331           std::copy_n(dex_cache->GetResolvedFields(), num_fields, fields);
1332           dex_cache->SetResolvedFields(fields);
1333         }
1334       }
1335       {
1336         WriterMutexLock mu2(self, dex_lock_);
1337         // Make sure to do this after we update the arrays since we store the resolved types array
1338         // in DexCacheData in RegisterDexFileLocked. We need the array pointer to be the one in the
1339         // BSS.
1340         mirror::DexCache* existing_dex_cache = FindDexCacheLocked(self,
1341                                                                   *dex_file,
1342                                                                   /*allow_failure*/true);
1343         CHECK(existing_dex_cache == nullptr);
1344         StackHandleScope<1> hs3(self);
1345         RegisterDexFileLocked(*dex_file, hs3.NewHandle(dex_cache));
1346       }
1347       GcRoot<mirror::Class>* const types = dex_cache->GetResolvedTypes();
1348       const size_t num_types = dex_cache->NumResolvedTypes();
1349       if (new_class_set == nullptr) {
1350         for (int32_t j = 0; j < static_cast<int32_t>(num_types); j++) {
1351           // The image space is not yet added to the heap, avoid read barriers.
1352           mirror::Class* klass = types[j].Read();
1353           // There may also be boot image classes,
1354           if (space->HasAddress(klass)) {
1355             DCHECK_NE(klass->GetStatus(), mirror::Class::kStatusError);
1356             // Update the class loader from the one in the image class loader to the one that loaded
1357             // the app image.
1358             klass->SetClassLoader(class_loader.Get());
1359             // The resolved type could be from another dex cache, go through the dex cache just in
1360             // case. May be null for array classes.
1361             if (klass->GetDexCacheStrings() != nullptr) {
1362               DCHECK(!klass->IsArrayClass());
1363               klass->SetDexCacheStrings(klass->GetDexCache()->GetStrings());
1364             }
1365             // If there are multiple dex caches, there may be the same class multiple times
1366             // in different dex caches. Check for this since inserting will add duplicates
1367             // otherwise.
1368             if (num_dex_caches > 1) {
1369               mirror::Class* existing = table->LookupByDescriptor(klass);
1370               if (existing != nullptr) {
1371                 DCHECK_EQ(existing, klass) << PrettyClass(klass);
1372               } else {
1373                 table->Insert(klass);
1374               }
1375             } else {
1376               table->Insert(klass);
1377             }
1378             // Double checked VLOG to avoid overhead.
1379             if (VLOG_IS_ON(image)) {
1380               VLOG(image) << PrettyClass(klass) << " " << klass->GetStatus();
1381               if (!klass->IsArrayClass()) {
1382                 VLOG(image) << "From " << klass->GetDexCache()->GetDexFile()->GetBaseLocation();
1383               }
1384               VLOG(image) << "Direct methods";
1385               for (ArtMethod& m : klass->GetDirectMethods(sizeof(void*))) {
1386                 VLOG(image) << PrettyMethod(&m);
1387               }
1388               VLOG(image) << "Virtual methods";
1389               for (ArtMethod& m : klass->GetVirtualMethods(sizeof(void*))) {
1390                 VLOG(image) << PrettyMethod(&m);
1391               }
1392             }
1393           } else {
1394             DCHECK(klass == nullptr || heap->ObjectIsInBootImageSpace(klass))
1395                 << klass << " " << PrettyClass(klass);
1396           }
1397         }
1398       }
1399       if (kIsDebugBuild) {
1400         for (int32_t j = 0; j < static_cast<int32_t>(num_types); j++) {
1401           // The image space is not yet added to the heap, avoid read barriers.
1402           mirror::Class* klass = types[j].Read();
1403           if (space->HasAddress(klass)) {
1404             DCHECK_NE(klass->GetStatus(), mirror::Class::kStatusError);
1405             if (kIsDebugBuild) {
1406               if (new_class_set != nullptr) {
1407                 auto it = new_class_set->Find(GcRoot<mirror::Class>(klass));
1408                 DCHECK(it != new_class_set->end());
1409                 DCHECK_EQ(it->Read(), klass);
1410                 mirror::Class* super_class = klass->GetSuperClass();
1411                 if (super_class != nullptr && !heap->ObjectIsInBootImageSpace(super_class)) {
1412                   auto it2 = new_class_set->Find(GcRoot<mirror::Class>(super_class));
1413                   DCHECK(it2 != new_class_set->end());
1414                   DCHECK_EQ(it2->Read(), super_class);
1415                 }
1416               } else {
1417                 DCHECK_EQ(table->LookupByDescriptor(klass), klass);
1418                 mirror::Class* super_class = klass->GetSuperClass();
1419                 if (super_class != nullptr && !heap->ObjectIsInBootImageSpace(super_class)) {
1420                   CHECK_EQ(table->LookupByDescriptor(super_class), super_class);
1421                 }
1422               }
1423             }
1424             if (kIsDebugBuild) {
1425               for (ArtMethod& m : klass->GetDirectMethods(sizeof(void*))) {
1426                 const void* code = m.GetEntryPointFromQuickCompiledCode();
1427                 const void* oat_code = m.IsInvokable() ? GetQuickOatCodeFor(&m) : code;
1428                 if (!IsQuickResolutionStub(code) &&
1429                     !IsQuickGenericJniStub(code) &&
1430                     !IsQuickToInterpreterBridge(code) &&
1431                     !m.IsNative()) {
1432                   DCHECK_EQ(code, oat_code) << PrettyMethod(&m);
1433                 }
1434               }
1435               for (ArtMethod& m : klass->GetVirtualMethods(sizeof(void*))) {
1436                 const void* code = m.GetEntryPointFromQuickCompiledCode();
1437                 const void* oat_code = m.IsInvokable() ? GetQuickOatCodeFor(&m) : code;
1438                 if (!IsQuickResolutionStub(code) &&
1439                     !IsQuickGenericJniStub(code) &&
1440                     !IsQuickToInterpreterBridge(code) &&
1441                     !m.IsNative()) {
1442                   DCHECK_EQ(code, oat_code) << PrettyMethod(&m);
1443                 }
1444               }
1445             }
1446           }
1447         }
1448       }
1449     }
1450   }
1451   if (*out_forward_dex_cache_array) {
1452     ScopedTrace timing("Fixup ArtMethod dex cache arrays");
1453     FixupArtMethodArrayVisitor visitor(header);
1454     header.VisitPackedArtMethods(&visitor, space->Begin(), sizeof(void*));
1455     Runtime::Current()->GetHeap()->WriteBarrierEveryFieldOf(class_loader.Get());
1456   }
1457   if (kVerifyArtMethodDeclaringClasses) {
1458     ScopedTrace timing("Verify declaring classes");
1459     ReaderMutexLock rmu(self, *Locks::heap_bitmap_lock_);
1460     VerifyDeclaringClassVisitor visitor;
1461     header.VisitPackedArtMethods(&visitor, space->Begin(), sizeof(void*));
1462   }
1463   return true;
1464 }
1465
1466 // Update the class loader and resolved string dex cache array of classes. Should only be used on
1467 // classes in the image space.
1468 class UpdateClassLoaderAndResolvedStringsVisitor {
1469  public:
1470   UpdateClassLoaderAndResolvedStringsVisitor(gc::space::ImageSpace* space,
1471                                              mirror::ClassLoader* class_loader,
1472                                              bool forward_strings)
1473       : space_(space),
1474         class_loader_(class_loader),
1475         forward_strings_(forward_strings) {}
1476
1477   bool operator()(mirror::Class* klass) const SHARED_REQUIRES(Locks::mutator_lock_) {
1478     if (forward_strings_) {
1479       GcRoot<mirror::String>* strings = klass->GetDexCacheStrings();
1480       if (strings != nullptr) {
1481         DCHECK(
1482             space_->GetImageHeader().GetImageSection(ImageHeader::kSectionDexCacheArrays).Contains(
1483                 reinterpret_cast<uint8_t*>(strings) - space_->Begin()))
1484             << "String dex cache array for " << PrettyClass(klass) << " is not in app image";
1485         // Dex caches have already been updated, so take the strings pointer from there.
1486         GcRoot<mirror::String>* new_strings = klass->GetDexCache()->GetStrings();
1487         DCHECK_NE(strings, new_strings);
1488         klass->SetDexCacheStrings(new_strings);
1489       }
1490     }
1491     // Finally, update class loader.
1492     klass->SetClassLoader(class_loader_);
1493     return true;
1494   }
1495
1496   gc::space::ImageSpace* const space_;
1497   mirror::ClassLoader* const class_loader_;
1498   const bool forward_strings_;
1499 };
1500
1501 static std::unique_ptr<const DexFile> OpenOatDexFile(const OatFile* oat_file,
1502                                                      const char* location,
1503                                                      std::string* error_msg)
1504     SHARED_REQUIRES(Locks::mutator_lock_) {
1505   DCHECK(error_msg != nullptr);
1506   std::unique_ptr<const DexFile> dex_file;
1507   const OatFile::OatDexFile* oat_dex_file = oat_file->GetOatDexFile(location, nullptr);
1508   if (oat_dex_file == nullptr) {
1509     *error_msg = StringPrintf("Failed finding oat dex file for %s %s",
1510                               oat_file->GetLocation().c_str(),
1511                               location);
1512     return std::unique_ptr<const DexFile>();
1513   }
1514   std::string inner_error_msg;
1515   dex_file = oat_dex_file->OpenDexFile(&inner_error_msg);
1516   if (dex_file == nullptr) {
1517     *error_msg = StringPrintf("Failed to open dex file %s from within oat file %s error '%s'",
1518                               location,
1519                               oat_file->GetLocation().c_str(),
1520                               inner_error_msg.c_str());
1521     return std::unique_ptr<const DexFile>();
1522   }
1523
1524   if (dex_file->GetLocationChecksum() != oat_dex_file->GetDexFileLocationChecksum()) {
1525     *error_msg = StringPrintf("Checksums do not match for %s: %x vs %x",
1526                               location,
1527                               dex_file->GetLocationChecksum(),
1528                               oat_dex_file->GetDexFileLocationChecksum());
1529     return std::unique_ptr<const DexFile>();
1530   }
1531   return dex_file;
1532 }
1533
1534 bool ClassLinker::OpenImageDexFiles(gc::space::ImageSpace* space,
1535                                     std::vector<std::unique_ptr<const DexFile>>* out_dex_files,
1536                                     std::string* error_msg) {
1537   ScopedAssertNoThreadSuspension nts(Thread::Current(), __FUNCTION__);
1538   const ImageHeader& header = space->GetImageHeader();
1539   mirror::Object* dex_caches_object = header.GetImageRoot(ImageHeader::kDexCaches);
1540   DCHECK(dex_caches_object != nullptr);
1541   mirror::ObjectArray<mirror::DexCache>* dex_caches =
1542       dex_caches_object->AsObjectArray<mirror::DexCache>();
1543   const OatFile* oat_file = space->GetOatFile();
1544   for (int32_t i = 0; i < dex_caches->GetLength(); i++) {
1545     mirror::DexCache* dex_cache = dex_caches->Get(i);
1546     std::string dex_file_location(dex_cache->GetLocation()->ToModifiedUtf8());
1547     std::unique_ptr<const DexFile> dex_file = OpenOatDexFile(oat_file,
1548                                                              dex_file_location.c_str(),
1549                                                              error_msg);
1550     if (dex_file == nullptr) {
1551       return false;
1552     }
1553     dex_cache->SetDexFile(dex_file.get());
1554     out_dex_files->push_back(std::move(dex_file));
1555   }
1556   return true;
1557 }
1558
1559 bool ClassLinker::AddImageSpace(
1560     gc::space::ImageSpace* space,
1561     Handle<mirror::ClassLoader> class_loader,
1562     jobjectArray dex_elements,
1563     const char* dex_location,
1564     std::vector<std::unique_ptr<const DexFile>>* out_dex_files,
1565     std::string* error_msg) {
1566   DCHECK(out_dex_files != nullptr);
1567   DCHECK(error_msg != nullptr);
1568   const uint64_t start_time = NanoTime();
1569   const bool app_image = class_loader.Get() != nullptr;
1570   const ImageHeader& header = space->GetImageHeader();
1571   mirror::Object* dex_caches_object = header.GetImageRoot(ImageHeader::kDexCaches);
1572   DCHECK(dex_caches_object != nullptr);
1573   Runtime* const runtime = Runtime::Current();
1574   gc::Heap* const heap = runtime->GetHeap();
1575   Thread* const self = Thread::Current();
1576   StackHandleScope<2> hs(self);
1577   Handle<mirror::ObjectArray<mirror::DexCache>> dex_caches(
1578       hs.NewHandle(dex_caches_object->AsObjectArray<mirror::DexCache>()));
1579   Handle<mirror::ObjectArray<mirror::Class>> class_roots(hs.NewHandle(
1580       header.GetImageRoot(ImageHeader::kClassRoots)->AsObjectArray<mirror::Class>()));
1581   const OatFile* oat_file = space->GetOatFile();
1582   std::unordered_set<mirror::ClassLoader*> image_class_loaders;
1583   // Check that the image is what we are expecting.
1584   if (image_pointer_size_ != space->GetImageHeader().GetPointerSize()) {
1585     *error_msg = StringPrintf("Application image pointer size does not match runtime: %zu vs %zu",
1586                               static_cast<size_t>(space->GetImageHeader().GetPointerSize()),
1587                               image_pointer_size_);
1588     return false;
1589   }
1590   DCHECK(class_roots.Get() != nullptr);
1591   if (class_roots->GetLength() != static_cast<int32_t>(kClassRootsMax)) {
1592     *error_msg = StringPrintf("Expected %d class roots but got %d",
1593                               class_roots->GetLength(),
1594                               static_cast<int32_t>(kClassRootsMax));
1595     return false;
1596   }
1597   // Check against existing class roots to make sure they match the ones in the boot image.
1598   for (size_t i = 0; i < kClassRootsMax; i++) {
1599     if (class_roots->Get(i) != GetClassRoot(static_cast<ClassRoot>(i))) {
1600       *error_msg = "App image class roots must have pointer equality with runtime ones.";
1601       return false;
1602     }
1603   }
1604   if (oat_file->GetOatHeader().GetDexFileCount() !=
1605       static_cast<uint32_t>(dex_caches->GetLength())) {
1606     *error_msg = "Dex cache count and dex file count mismatch while trying to initialize from "
1607                  "image";
1608     return false;
1609   }
1610
1611   StackHandleScope<1> hs2(self);
1612   MutableHandle<mirror::DexCache> h_dex_cache(hs2.NewHandle<mirror::DexCache>(nullptr));
1613   for (int32_t i = 0; i < dex_caches->GetLength(); i++) {
1614     h_dex_cache.Assign(dex_caches->Get(i));
1615     std::string dex_file_location(h_dex_cache->GetLocation()->ToModifiedUtf8());
1616     // TODO: Only store qualified paths.
1617     // If non qualified, qualify it.
1618     if (dex_file_location.find('/') == std::string::npos) {
1619       std::string dex_location_path = dex_location;
1620       const size_t pos = dex_location_path.find_last_of('/');
1621       CHECK_NE(pos, std::string::npos);
1622       dex_location_path = dex_location_path.substr(0, pos + 1);  // Keep trailing '/'
1623       dex_file_location = dex_location_path + dex_file_location;
1624     }
1625     std::unique_ptr<const DexFile> dex_file = OpenOatDexFile(oat_file,
1626                                                              dex_file_location.c_str(),
1627                                                              error_msg);
1628     if (dex_file == nullptr) {
1629       return false;
1630     }
1631
1632     if (app_image) {
1633       // The current dex file field is bogus, overwrite it so that we can get the dex file in the
1634       // loop below.
1635       h_dex_cache->SetDexFile(dex_file.get());
1636       // Check that each class loader resolved the same way.
1637       // TODO: Store image class loaders as image roots.
1638       GcRoot<mirror::Class>* const types = h_dex_cache->GetResolvedTypes();
1639       for (int32_t j = 0, num_types = h_dex_cache->NumResolvedTypes(); j < num_types; j++) {
1640         mirror::Class* klass = types[j].Read();
1641         if (klass != nullptr) {
1642           DCHECK_NE(klass->GetStatus(), mirror::Class::kStatusError);
1643           mirror::ClassLoader* image_class_loader = klass->GetClassLoader();
1644           image_class_loaders.insert(image_class_loader);
1645         }
1646       }
1647     } else {
1648       if (kSanityCheckObjects) {
1649         SanityCheckArtMethodPointerArray(h_dex_cache->GetResolvedMethods(),
1650                                          h_dex_cache->NumResolvedMethods(),
1651                                          image_pointer_size_,
1652                                          heap->GetBootImageSpaces());
1653       }
1654       // Register dex files, keep track of existing ones that are conflicts.
1655       AppendToBootClassPath(*dex_file.get(), h_dex_cache);
1656     }
1657     out_dex_files->push_back(std::move(dex_file));
1658   }
1659
1660   if (app_image) {
1661     ScopedObjectAccessUnchecked soa(Thread::Current());
1662     // Check that the class loader resolves the same way as the ones in the image.
1663     // Image class loader [A][B][C][image dex files]
1664     // Class loader = [???][dex_elements][image dex files]
1665     // Need to ensure that [???][dex_elements] == [A][B][C].
1666     // For each class loader, PathClassLoader, the laoder checks the parent first. Also the logic
1667     // for PathClassLoader does this by looping through the array of dex files. To ensure they
1668     // resolve the same way, simply flatten the hierarchy in the way the resolution order would be,
1669     // and check that the dex file names are the same.
1670     for (mirror::ClassLoader* image_class_loader : image_class_loaders) {
1671       if (IsBootClassLoader(soa, image_class_loader)) {
1672         // The dex cache can reference types from the boot class loader.
1673         continue;
1674       }
1675       std::list<mirror::String*> image_dex_file_names;
1676       std::string temp_error_msg;
1677       if (!FlattenPathClassLoader(image_class_loader, &image_dex_file_names, &temp_error_msg)) {
1678         *error_msg = StringPrintf("Failed to flatten image class loader hierarchy '%s'",
1679                                   temp_error_msg.c_str());
1680         return false;
1681       }
1682       std::list<mirror::String*> loader_dex_file_names;
1683       if (!FlattenPathClassLoader(class_loader.Get(), &loader_dex_file_names, &temp_error_msg)) {
1684         *error_msg = StringPrintf("Failed to flatten class loader hierarchy '%s'",
1685                                   temp_error_msg.c_str());
1686         return false;
1687       }
1688       // Add the temporary dex path list elements at the end.
1689       auto* elements = soa.Decode<mirror::ObjectArray<mirror::Object>*>(dex_elements);
1690       for (size_t i = 0, num_elems = elements->GetLength(); i < num_elems; ++i) {
1691         mirror::Object* element = elements->GetWithoutChecks(i);
1692         if (element != nullptr) {
1693           // If we are somewhere in the middle of the array, there may be nulls at the end.
1694           loader_dex_file_names.push_back(GetDexPathListElementName(soa, element));
1695         }
1696       }
1697       // Ignore the number of image dex files since we are adding those to the class loader anyways.
1698       CHECK_GE(static_cast<size_t>(image_dex_file_names.size()),
1699                static_cast<size_t>(dex_caches->GetLength()));
1700       size_t image_count = image_dex_file_names.size() - dex_caches->GetLength();
1701       // Check that the dex file names match.
1702       bool equal = image_count == loader_dex_file_names.size();
1703       if (equal) {
1704         auto it1 = image_dex_file_names.begin();
1705         auto it2 = loader_dex_file_names.begin();
1706         for (size_t i = 0; equal && i < image_count; ++i, ++it1, ++it2) {
1707           equal = equal && (*it1)->Equals(*it2);
1708         }
1709       }
1710       if (!equal) {
1711         VLOG(image) << "Image dex files " << image_dex_file_names.size();
1712         for (mirror::String* name : image_dex_file_names) {
1713           VLOG(image) << name->ToModifiedUtf8();
1714         }
1715         VLOG(image) << "Loader dex files " << loader_dex_file_names.size();
1716         for (mirror::String* name : loader_dex_file_names) {
1717           VLOG(image) << name->ToModifiedUtf8();
1718         }
1719         *error_msg = "Rejecting application image due to class loader mismatch";
1720         // Ignore class loader mismatch for now since these would just use possibly incorrect
1721         // oat code anyways. The structural class check should be done in the parent.
1722       }
1723     }
1724   }
1725
1726   if (kSanityCheckObjects) {
1727     for (int32_t i = 0; i < dex_caches->GetLength(); i++) {
1728       auto* dex_cache = dex_caches->Get(i);
1729       for (size_t j = 0; j < dex_cache->NumResolvedFields(); ++j) {
1730         auto* field = dex_cache->GetResolvedField(j, image_pointer_size_);
1731         if (field != nullptr) {
1732           CHECK(field->GetDeclaringClass()->GetClass() != nullptr);
1733         }
1734       }
1735     }
1736     if (!app_image) {
1737       heap->VisitObjects(SanityCheckObjectsCallback, nullptr);
1738     }
1739   }
1740
1741   // Set entry point to interpreter if in InterpretOnly mode.
1742   if (!runtime->IsAotCompiler() && runtime->GetInstrumentation()->InterpretOnly()) {
1743     SetInterpreterEntrypointArtMethodVisitor visitor(image_pointer_size_);
1744     header.VisitPackedArtMethods(&visitor, space->Begin(), image_pointer_size_);
1745   }
1746
1747   ClassTable* class_table = nullptr;
1748   {
1749     WriterMutexLock mu(self, *Locks::classlinker_classes_lock_);
1750     class_table = InsertClassTableForClassLoader(class_loader.Get());
1751   }
1752   // If we have a class table section, read it and use it for verification in
1753   // UpdateAppImageClassLoadersAndDexCaches.
1754   ClassTable::ClassSet temp_set;
1755   const ImageSection& class_table_section = header.GetImageSection(ImageHeader::kSectionClassTable);
1756   const bool added_class_table = class_table_section.Size() > 0u;
1757   if (added_class_table) {
1758     const uint64_t start_time2 = NanoTime();
1759     size_t read_count = 0;
1760     temp_set = ClassTable::ClassSet(space->Begin() + class_table_section.Offset(),
1761                                     /*make copy*/false,
1762                                     &read_count);
1763     if (!app_image) {
1764       dex_cache_boot_image_class_lookup_required_ = false;
1765     }
1766     VLOG(image) << "Adding class table classes took " << PrettyDuration(NanoTime() - start_time2);
1767   }
1768   if (app_image) {
1769     bool forward_dex_cache_arrays = false;
1770     if (!UpdateAppImageClassLoadersAndDexCaches(space,
1771                                                 class_loader,
1772                                                 dex_caches,
1773                                                 added_class_table ? &temp_set : nullptr,
1774                                                 /*out*/&forward_dex_cache_arrays,
1775                                                 /*out*/error_msg)) {
1776       return false;
1777     }
1778     // Update class loader and resolved strings. If added_class_table is false, the resolved
1779     // strings were forwarded UpdateAppImageClassLoadersAndDexCaches.
1780     UpdateClassLoaderAndResolvedStringsVisitor visitor(space,
1781                                                        class_loader.Get(),
1782                                                        forward_dex_cache_arrays);
1783     if (added_class_table) {
1784       for (GcRoot<mirror::Class>& root : temp_set) {
1785         visitor(root.Read());
1786       }
1787     }
1788     // forward_dex_cache_arrays is true iff we copied all of the dex cache arrays into the .bss.
1789     // In this case, madvise away the dex cache arrays section of the image to reduce RAM usage and
1790     // mark as PROT_NONE to catch any invalid accesses.
1791     if (forward_dex_cache_arrays) {
1792       const ImageSection& dex_cache_section = header.GetImageSection(
1793           ImageHeader::kSectionDexCacheArrays);
1794       uint8_t* section_begin = AlignUp(space->Begin() + dex_cache_section.Offset(), kPageSize);
1795       uint8_t* section_end = AlignDown(space->Begin() + dex_cache_section.End(), kPageSize);
1796       if (section_begin < section_end) {
1797         madvise(section_begin, section_end - section_begin, MADV_DONTNEED);
1798         mprotect(section_begin, section_end - section_begin, PROT_NONE);
1799         VLOG(image) << "Released and protected dex cache array image section from "
1800                     << reinterpret_cast<const void*>(section_begin) << "-"
1801                     << reinterpret_cast<const void*>(section_end);
1802       }
1803     }
1804   }
1805   if (added_class_table) {
1806     WriterMutexLock mu(self, *Locks::classlinker_classes_lock_);
1807     class_table->AddClassSet(std::move(temp_set));
1808   }
1809   if (kIsDebugBuild && app_image) {
1810     // This verification needs to happen after the classes have been added to the class loader.
1811     // Since it ensures classes are in the class table.
1812     VerifyClassInTableArtMethodVisitor visitor2(class_table);
1813     header.VisitPackedArtMethods(&visitor2, space->Begin(), sizeof(void*));
1814   }
1815   VLOG(class_linker) << "Adding image space took " << PrettyDuration(NanoTime() - start_time);
1816   return true;
1817 }
1818
1819 bool ClassLinker::ClassInClassTable(mirror::Class* klass) {
1820   ClassTable* const class_table = ClassTableForClassLoader(klass->GetClassLoader());
1821   return class_table != nullptr && class_table->Contains(klass);
1822 }
1823
1824 void ClassLinker::VisitClassRoots(RootVisitor* visitor, VisitRootFlags flags) {
1825   // Acquire tracing_enabled before locking class linker lock to prevent lock order violation. Since
1826   // enabling tracing requires the mutator lock, there are no race conditions here.
1827   const bool tracing_enabled = Trace::IsTracingEnabled();
1828   Thread* const self = Thread::Current();
1829   WriterMutexLock mu(self, *Locks::classlinker_classes_lock_);
1830   BufferedRootVisitor<kDefaultBufferedRootCount> buffered_visitor(
1831       visitor, RootInfo(kRootStickyClass));
1832   if ((flags & kVisitRootFlagAllRoots) != 0) {
1833     // Argument for how root visiting deals with ArtField and ArtMethod roots.
1834     // There is 3 GC cases to handle:
1835     // Non moving concurrent:
1836     // This case is easy to handle since the reference members of ArtMethod and ArtFields are held
1837     // live by the class and class roots.
1838     //
1839     // Moving non-concurrent:
1840     // This case needs to call visit VisitNativeRoots in case the classes or dex cache arrays move.
1841     // To prevent missing roots, this case needs to ensure that there is no
1842     // suspend points between the point which we allocate ArtMethod arrays and place them in a
1843     // class which is in the class table.
1844     //
1845     // Moving concurrent:
1846     // Need to make sure to not copy ArtMethods without doing read barriers since the roots are
1847     // marked concurrently and we don't hold the classlinker_classes_lock_ when we do the copy.
1848     boot_class_table_.VisitRoots(buffered_visitor);
1849
1850     // If tracing is enabled, then mark all the class loaders to prevent unloading.
1851     if (tracing_enabled) {
1852       for (const ClassLoaderData& data : class_loaders_) {
1853         GcRoot<mirror::Object> root(GcRoot<mirror::Object>(self->DecodeJObject(data.weak_root)));
1854         root.VisitRoot(visitor, RootInfo(kRootVMInternal));
1855       }
1856     }
1857   } else if ((flags & kVisitRootFlagNewRoots) != 0) {
1858     for (auto& root : new_class_roots_) {
1859       mirror::Class* old_ref = root.Read<kWithoutReadBarrier>();
1860       root.VisitRoot(visitor, RootInfo(kRootStickyClass));
1861       mirror::Class* new_ref = root.Read<kWithoutReadBarrier>();
1862       // Concurrent moving GC marked new roots through the to-space invariant.
1863       CHECK_EQ(new_ref, old_ref);
1864     }
1865   }
1866   buffered_visitor.Flush();  // Flush before clearing new_class_roots_.
1867   if ((flags & kVisitRootFlagClearRootLog) != 0) {
1868     new_class_roots_.clear();
1869   }
1870   if ((flags & kVisitRootFlagStartLoggingNewRoots) != 0) {
1871     log_new_class_table_roots_ = true;
1872   } else if ((flags & kVisitRootFlagStopLoggingNewRoots) != 0) {
1873     log_new_class_table_roots_ = false;
1874   }
1875   // We deliberately ignore the class roots in the image since we
1876   // handle image roots by using the MS/CMS rescanning of dirty cards.
1877 }
1878
1879 // Keep in sync with InitCallback. Anything we visit, we need to
1880 // reinit references to when reinitializing a ClassLinker from a
1881 // mapped image.
1882 void ClassLinker::VisitRoots(RootVisitor* visitor, VisitRootFlags flags) {
1883   class_roots_.VisitRootIfNonNull(visitor, RootInfo(kRootVMInternal));
1884   VisitClassRoots(visitor, flags);
1885   array_iftable_.VisitRootIfNonNull(visitor, RootInfo(kRootVMInternal));
1886   // Instead of visiting the find_array_class_cache_ drop it so that it doesn't prevent class
1887   // unloading if we are marking roots.
1888   DropFindArrayClassCache();
1889 }
1890
1891 class VisitClassLoaderClassesVisitor : public ClassLoaderVisitor {
1892  public:
1893   explicit VisitClassLoaderClassesVisitor(ClassVisitor* visitor)
1894       : visitor_(visitor),
1895         done_(false) {}
1896
1897   void Visit(mirror::ClassLoader* class_loader)
1898       SHARED_REQUIRES(Locks::classlinker_classes_lock_, Locks::mutator_lock_) OVERRIDE {
1899     ClassTable* const class_table = class_loader->GetClassTable();
1900     if (!done_ && class_table != nullptr && !class_table->Visit(*visitor_)) {
1901       // If the visitor ClassTable returns false it means that we don't need to continue.
1902       done_ = true;
1903     }
1904   }
1905
1906  private:
1907   ClassVisitor* const visitor_;
1908   // If done is true then we don't need to do any more visiting.
1909   bool done_;
1910 };
1911
1912 void ClassLinker::VisitClassesInternal(ClassVisitor* visitor) {
1913   if (boot_class_table_.Visit(*visitor)) {
1914     VisitClassLoaderClassesVisitor loader_visitor(visitor);
1915     VisitClassLoaders(&loader_visitor);
1916   }
1917 }
1918
1919 void ClassLinker::VisitClasses(ClassVisitor* visitor) {
1920   if (dex_cache_boot_image_class_lookup_required_) {
1921     AddBootImageClassesToClassTable();
1922   }
1923   Thread* const self = Thread::Current();
1924   ReaderMutexLock mu(self, *Locks::classlinker_classes_lock_);
1925   // Not safe to have thread suspension when we are holding a lock.
1926   if (self != nullptr) {
1927     ScopedAssertNoThreadSuspension nts(self, __FUNCTION__);
1928     VisitClassesInternal(visitor);
1929   } else {
1930     VisitClassesInternal(visitor);
1931   }
1932 }
1933
1934 class GetClassesInToVector : public ClassVisitor {
1935  public:
1936   bool operator()(mirror::Class* klass) OVERRIDE {
1937     classes_.push_back(klass);
1938     return true;
1939   }
1940   std::vector<mirror::Class*> classes_;
1941 };
1942
1943 class GetClassInToObjectArray : public ClassVisitor {
1944  public:
1945   explicit GetClassInToObjectArray(mirror::ObjectArray<mirror::Class>* arr)
1946       : arr_(arr), index_(0) {}
1947
1948   bool operator()(mirror::Class* klass) OVERRIDE SHARED_REQUIRES(Locks::mutator_lock_) {
1949     ++index_;
1950     if (index_ <= arr_->GetLength()) {
1951       arr_->Set(index_ - 1, klass);
1952       return true;
1953     }
1954     return false;
1955   }
1956
1957   bool Succeeded() const SHARED_REQUIRES(Locks::mutator_lock_) {
1958     return index_ <= arr_->GetLength();
1959   }
1960
1961  private:
1962   mirror::ObjectArray<mirror::Class>* const arr_;
1963   int32_t index_;
1964 };
1965
1966 void ClassLinker::VisitClassesWithoutClassesLock(ClassVisitor* visitor) {
1967   // TODO: it may be possible to avoid secondary storage if we iterate over dex caches. The problem
1968   // is avoiding duplicates.
1969   Thread* const self = Thread::Current();
1970   if (!kMovingClasses) {
1971     ScopedAssertNoThreadSuspension nts(self, __FUNCTION__);
1972     GetClassesInToVector accumulator;
1973     VisitClasses(&accumulator);
1974     for (mirror::Class* klass : accumulator.classes_) {
1975       if (!visitor->operator()(klass)) {
1976         return;
1977       }
1978     }
1979   } else {
1980     StackHandleScope<1> hs(self);
1981     auto classes = hs.NewHandle<mirror::ObjectArray<mirror::Class>>(nullptr);
1982     // We size the array assuming classes won't be added to the class table during the visit.
1983     // If this assumption fails we iterate again.
1984     while (true) {
1985       size_t class_table_size;
1986       {
1987         ReaderMutexLock mu(self, *Locks::classlinker_classes_lock_);
1988         // Add 100 in case new classes get loaded when we are filling in the object array.
1989         class_table_size = NumZygoteClasses() + NumNonZygoteClasses() + 100;
1990       }
1991       mirror::Class* class_type = mirror::Class::GetJavaLangClass();
1992       mirror::Class* array_of_class = FindArrayClass(self, &class_type);
1993       classes.Assign(
1994           mirror::ObjectArray<mirror::Class>::Alloc(self, array_of_class, class_table_size));
1995       CHECK(classes.Get() != nullptr);  // OOME.
1996       GetClassInToObjectArray accumulator(classes.Get());
1997       VisitClasses(&accumulator);
1998       if (accumulator.Succeeded()) {
1999         break;
2000       }
2001     }
2002     for (int32_t i = 0; i < classes->GetLength(); ++i) {
2003       // If the class table shrank during creation of the clases array we expect null elements. If
2004       // the class table grew then the loop repeats. If classes are created after the loop has
2005       // finished then we don't visit.
2006       mirror::Class* klass = classes->Get(i);
2007       if (klass != nullptr && !visitor->operator()(klass)) {
2008         return;
2009       }
2010     }
2011   }
2012 }
2013
2014 ClassLinker::~ClassLinker() {
2015   mirror::Class::ResetClass();
2016   mirror::Constructor::ResetClass();
2017   mirror::Field::ResetClass();
2018   mirror::Method::ResetClass();
2019   mirror::Reference::ResetClass();
2020   mirror::StackTraceElement::ResetClass();
2021   mirror::String::ResetClass();
2022   mirror::Throwable::ResetClass();
2023   mirror::BooleanArray::ResetArrayClass();
2024   mirror::ByteArray::ResetArrayClass();
2025   mirror::CharArray::ResetArrayClass();
2026   mirror::Constructor::ResetArrayClass();
2027   mirror::DoubleArray::ResetArrayClass();
2028   mirror::Field::ResetArrayClass();
2029   mirror::FloatArray::ResetArrayClass();
2030   mirror::Method::ResetArrayClass();
2031   mirror::IntArray::ResetArrayClass();
2032   mirror::LongArray::ResetArrayClass();
2033   mirror::ShortArray::ResetArrayClass();
2034   Thread* const self = Thread::Current();
2035   for (const ClassLoaderData& data : class_loaders_) {
2036     DeleteClassLoader(self, data);
2037   }
2038   class_loaders_.clear();
2039 }
2040
2041 void ClassLinker::DeleteClassLoader(Thread* self, const ClassLoaderData& data) {
2042   Runtime* const runtime = Runtime::Current();
2043   JavaVMExt* const vm = runtime->GetJavaVM();
2044   vm->DeleteWeakGlobalRef(self, data.weak_root);
2045   // Notify the JIT that we need to remove the methods and/or profiling info.
2046   if (runtime->GetJit() != nullptr) {
2047     jit::JitCodeCache* code_cache = runtime->GetJit()->GetCodeCache();
2048     if (code_cache != nullptr) {
2049       code_cache->RemoveMethodsIn(self, *data.allocator);
2050     }
2051   }
2052   delete data.allocator;
2053   delete data.class_table;
2054 }
2055
2056 mirror::PointerArray* ClassLinker::AllocPointerArray(Thread* self, size_t length) {
2057   return down_cast<mirror::PointerArray*>(image_pointer_size_ == 8u ?
2058       static_cast<mirror::Array*>(mirror::LongArray::Alloc(self, length)) :
2059       static_cast<mirror::Array*>(mirror::IntArray::Alloc(self, length)));
2060 }
2061
2062 mirror::DexCache* ClassLinker::AllocDexCache(Thread* self,
2063                                              const DexFile& dex_file,
2064                                              LinearAlloc* linear_alloc) {
2065   StackHandleScope<6> hs(self);
2066   auto dex_cache(hs.NewHandle(down_cast<mirror::DexCache*>(
2067       GetClassRoot(kJavaLangDexCache)->AllocObject(self))));
2068   if (dex_cache.Get() == nullptr) {
2069     self->AssertPendingOOMException();
2070     return nullptr;
2071   }
2072   auto location(hs.NewHandle(intern_table_->InternStrong(dex_file.GetLocation().c_str())));
2073   if (location.Get() == nullptr) {
2074     self->AssertPendingOOMException();
2075     return nullptr;
2076   }
2077   DexCacheArraysLayout layout(image_pointer_size_, &dex_file);
2078   uint8_t* raw_arrays = nullptr;
2079   if (dex_file.GetOatDexFile() != nullptr &&
2080       dex_file.GetOatDexFile()->GetDexCacheArrays() != nullptr) {
2081     raw_arrays = dex_file.GetOatDexFile()->GetDexCacheArrays();
2082   } else if (dex_file.NumStringIds() != 0u || dex_file.NumTypeIds() != 0u ||
2083       dex_file.NumMethodIds() != 0u || dex_file.NumFieldIds() != 0u) {
2084     // NOTE: We "leak" the raw_arrays because we never destroy the dex cache.
2085     DCHECK(image_pointer_size_ == 4u || image_pointer_size_ == 8u);
2086     // Zero-initialized.
2087     raw_arrays = reinterpret_cast<uint8_t*>(linear_alloc->Alloc(self, layout.Size()));
2088   }
2089   GcRoot<mirror::String>* strings = (dex_file.NumStringIds() == 0u) ? nullptr :
2090       reinterpret_cast<GcRoot<mirror::String>*>(raw_arrays + layout.StringsOffset());
2091   GcRoot<mirror::Class>* types = (dex_file.NumTypeIds() == 0u) ? nullptr :
2092       reinterpret_cast<GcRoot<mirror::Class>*>(raw_arrays + layout.TypesOffset());
2093   ArtMethod** methods = (dex_file.NumMethodIds() == 0u) ? nullptr :
2094       reinterpret_cast<ArtMethod**>(raw_arrays + layout.MethodsOffset());
2095   ArtField** fields = (dex_file.NumFieldIds() == 0u) ? nullptr :
2096       reinterpret_cast<ArtField**>(raw_arrays + layout.FieldsOffset());
2097   if (kIsDebugBuild) {
2098     // Sanity check to make sure all the dex cache arrays are empty. b/28992179
2099     for (size_t i = 0; i < dex_file.NumStringIds(); ++i) {
2100       CHECK(strings[i].Read<kWithoutReadBarrier>() == nullptr);
2101     }
2102     for (size_t i = 0; i < dex_file.NumTypeIds(); ++i) {
2103       CHECK(types[i].Read<kWithoutReadBarrier>() == nullptr);
2104     }
2105     for (size_t i = 0; i < dex_file.NumMethodIds(); ++i) {
2106       CHECK(mirror::DexCache::GetElementPtrSize(methods, i, image_pointer_size_) == nullptr);
2107     }
2108     for (size_t i = 0; i < dex_file.NumFieldIds(); ++i) {
2109       CHECK(mirror::DexCache::GetElementPtrSize(fields, i, image_pointer_size_) == nullptr);
2110     }
2111   }
2112   dex_cache->Init(&dex_file,
2113                   location.Get(),
2114                   strings,
2115                   dex_file.NumStringIds(),
2116                   types,
2117                   dex_file.NumTypeIds(),
2118                   methods,
2119                   dex_file.NumMethodIds(),
2120                   fields,
2121                   dex_file.NumFieldIds(),
2122                   image_pointer_size_);
2123   return dex_cache.Get();
2124 }
2125
2126 mirror::Class* ClassLinker::AllocClass(Thread* self, mirror::Class* java_lang_Class,
2127                                        uint32_t class_size) {
2128   DCHECK_GE(class_size, sizeof(mirror::Class));
2129   gc::Heap* heap = Runtime::Current()->GetHeap();
2130   mirror::Class::InitializeClassVisitor visitor(class_size);
2131   mirror::Object* k = kMovingClasses ?
2132       heap->AllocObject<true>(self, java_lang_Class, class_size, visitor) :
2133       heap->AllocNonMovableObject<true>(self, java_lang_Class, class_size, visitor);
2134   if (UNLIKELY(k == nullptr)) {
2135     self->AssertPendingOOMException();
2136     return nullptr;
2137   }
2138   return k->AsClass();
2139 }
2140
2141 mirror::Class* ClassLinker::AllocClass(Thread* self, uint32_t class_size) {
2142   return AllocClass(self, GetClassRoot(kJavaLangClass), class_size);
2143 }
2144
2145 mirror::ObjectArray<mirror::StackTraceElement>* ClassLinker::AllocStackTraceElementArray(
2146     Thread* self,
2147     size_t length) {
2148   return mirror::ObjectArray<mirror::StackTraceElement>::Alloc(
2149       self, GetClassRoot(kJavaLangStackTraceElementArrayClass), length);
2150 }
2151
2152 mirror::Class* ClassLinker::EnsureResolved(Thread* self,
2153                                            const char* descriptor,
2154                                            mirror::Class* klass) {
2155   DCHECK(klass != nullptr);
2156
2157   // For temporary classes we must wait for them to be retired.
2158   if (init_done_ && klass->IsTemp()) {
2159     CHECK(!klass->IsResolved());
2160     if (klass->IsErroneous()) {
2161       ThrowEarlierClassFailure(klass);
2162       return nullptr;
2163     }
2164     StackHandleScope<1> hs(self);
2165     Handle<mirror::Class> h_class(hs.NewHandle(klass));
2166     ObjectLock<mirror::Class> lock(self, h_class);
2167     // Loop and wait for the resolving thread to retire this class.
2168     while (!h_class->IsRetired() && !h_class->IsErroneous()) {
2169       lock.WaitIgnoringInterrupts();
2170     }
2171     if (h_class->IsErroneous()) {
2172       ThrowEarlierClassFailure(h_class.Get());
2173       return nullptr;
2174     }
2175     CHECK(h_class->IsRetired());
2176     // Get the updated class from class table.
2177     klass = LookupClass(self, descriptor, ComputeModifiedUtf8Hash(descriptor),
2178                         h_class.Get()->GetClassLoader());
2179   }
2180
2181   // Wait for the class if it has not already been linked.
2182   size_t index = 0;
2183   // Maximum number of yield iterations until we start sleeping.
2184   static const size_t kNumYieldIterations = 1000;
2185   // How long each sleep is in us.
2186   static const size_t kSleepDurationUS = 1000;  // 1 ms.
2187   while (!klass->IsResolved() && !klass->IsErroneous()) {
2188     StackHandleScope<1> hs(self);
2189     HandleWrapper<mirror::Class> h_class(hs.NewHandleWrapper(&klass));
2190     {
2191       ObjectTryLock<mirror::Class> lock(self, h_class);
2192       // Can not use a monitor wait here since it may block when returning and deadlock if another
2193       // thread has locked klass.
2194       if (lock.Acquired()) {
2195         // Check for circular dependencies between classes, the lock is required for SetStatus.
2196         if (!h_class->IsResolved() && h_class->GetClinitThreadId() == self->GetTid()) {
2197           ThrowClassCircularityError(h_class.Get());
2198           mirror::Class::SetStatus(h_class, mirror::Class::kStatusError, self);
2199           return nullptr;
2200         }
2201       }
2202     }
2203     {
2204       // Handle wrapper deals with klass moving.
2205       ScopedThreadSuspension sts(self, kSuspended);
2206       if (index < kNumYieldIterations) {
2207         sched_yield();
2208       } else {
2209         usleep(kSleepDurationUS);
2210       }
2211     }
2212     ++index;
2213   }
2214
2215   if (klass->IsErroneous()) {
2216     ThrowEarlierClassFailure(klass);
2217     return nullptr;
2218   }
2219   // Return the loaded class.  No exceptions should be pending.
2220   CHECK(klass->IsResolved()) << PrettyClass(klass);
2221   self->AssertNoPendingException();
2222   return klass;
2223 }
2224
2225 typedef std::pair<const DexFile*, const DexFile::ClassDef*> ClassPathEntry;
2226
2227 // Search a collection of DexFiles for a descriptor
2228 ClassPathEntry FindInClassPath(const char* descriptor,
2229                                size_t hash, const std::vector<const DexFile*>& class_path) {
2230   for (const DexFile* dex_file : class_path) {
2231     const DexFile::ClassDef* dex_class_def = dex_file->FindClassDef(descriptor, hash);
2232     if (dex_class_def != nullptr) {
2233       return ClassPathEntry(dex_file, dex_class_def);
2234     }
2235   }
2236   return ClassPathEntry(nullptr, nullptr);
2237 }
2238
2239 bool ClassLinker::FindClassInPathClassLoader(ScopedObjectAccessAlreadyRunnable& soa,
2240                                              Thread* self,
2241                                              const char* descriptor,
2242                                              size_t hash,
2243                                              Handle<mirror::ClassLoader> class_loader,
2244                                              mirror::Class** result) {
2245   // Termination case: boot class-loader.
2246   if (IsBootClassLoader(soa, class_loader.Get())) {
2247     // The boot class loader, search the boot class path.
2248     ClassPathEntry pair = FindInClassPath(descriptor, hash, boot_class_path_);
2249     if (pair.second != nullptr) {
2250       mirror::Class* klass = LookupClass(self, descriptor, hash, nullptr);
2251       if (klass != nullptr) {
2252         *result = EnsureResolved(self, descriptor, klass);
2253       } else {
2254         *result = DefineClass(self,
2255                               descriptor,
2256                               hash,
2257                               ScopedNullHandle<mirror::ClassLoader>(),
2258                               *pair.first,
2259                               *pair.second);
2260       }
2261       if (*result == nullptr) {
2262         CHECK(self->IsExceptionPending()) << descriptor;
2263         self->ClearException();
2264       }
2265     } else {
2266       *result = nullptr;
2267     }
2268     return true;
2269   }
2270
2271   // Unsupported class-loader?
2272   if (class_loader->GetClass() !=
2273       soa.Decode<mirror::Class*>(WellKnownClasses::dalvik_system_PathClassLoader)) {
2274     *result = nullptr;
2275     return false;
2276   }
2277
2278   // Handles as RegisterDexFile may allocate dex caches (and cause thread suspension).
2279   StackHandleScope<4> hs(self);
2280   Handle<mirror::ClassLoader> h_parent(hs.NewHandle(class_loader->GetParent()));
2281   bool recursive_result = FindClassInPathClassLoader(soa, self, descriptor, hash, h_parent, result);
2282
2283   if (!recursive_result) {
2284     // Something wrong up the chain.
2285     return false;
2286   }
2287
2288   if (*result != nullptr) {
2289     // Found the class up the chain.
2290     return true;
2291   }
2292
2293   // Handle this step.
2294   // Handle as if this is the child PathClassLoader.
2295   // The class loader is a PathClassLoader which inherits from BaseDexClassLoader.
2296   // We need to get the DexPathList and loop through it.
2297   ArtField* const cookie_field = soa.DecodeField(WellKnownClasses::dalvik_system_DexFile_cookie);
2298   ArtField* const dex_file_field =
2299       soa.DecodeField(WellKnownClasses::dalvik_system_DexPathList__Element_dexFile);
2300   mirror::Object* dex_path_list =
2301       soa.DecodeField(WellKnownClasses::dalvik_system_PathClassLoader_pathList)->
2302       GetObject(class_loader.Get());
2303   if (dex_path_list != nullptr && dex_file_field != nullptr && cookie_field != nullptr) {
2304     // DexPathList has an array dexElements of Elements[] which each contain a dex file.
2305     mirror::Object* dex_elements_obj =
2306         soa.DecodeField(WellKnownClasses::dalvik_system_DexPathList_dexElements)->
2307         GetObject(dex_path_list);
2308     // Loop through each dalvik.system.DexPathList$Element's dalvik.system.DexFile and look
2309     // at the mCookie which is a DexFile vector.
2310     if (dex_elements_obj != nullptr) {
2311       Handle<mirror::ObjectArray<mirror::Object>> dex_elements =
2312           hs.NewHandle(dex_elements_obj->AsObjectArray<mirror::Object>());
2313       for (int32_t i = 0; i < dex_elements->GetLength(); ++i) {
2314         mirror::Object* element = dex_elements->GetWithoutChecks(i);
2315         if (element == nullptr) {
2316           // Should never happen, fall back to java code to throw a NPE.
2317           break;
2318         }
2319         mirror::Object* dex_file = dex_file_field->GetObject(element);
2320         if (dex_file != nullptr) {
2321           mirror::LongArray* long_array = cookie_field->GetObject(dex_file)->AsLongArray();
2322           if (long_array == nullptr) {
2323             // This should never happen so log a warning.
2324             LOG(WARNING) << "Null DexFile::mCookie for " << descriptor;
2325             break;
2326           }
2327           int32_t long_array_size = long_array->GetLength();
2328           // First element is the oat file.
2329           for (int32_t j = kDexFileIndexStart; j < long_array_size; ++j) {
2330             const DexFile* cp_dex_file = reinterpret_cast<const DexFile*>(static_cast<uintptr_t>(
2331                 long_array->GetWithoutChecks(j)));
2332             const DexFile::ClassDef* dex_class_def = cp_dex_file->FindClassDef(descriptor, hash);
2333             if (dex_class_def != nullptr) {
2334               mirror::Class* klass = DefineClass(self,
2335                                                  descriptor,
2336                                                  hash,
2337                                                  class_loader,
2338                                                  *cp_dex_file,
2339                                                  *dex_class_def);
2340               if (klass == nullptr) {
2341                 CHECK(self->IsExceptionPending()) << descriptor;
2342                 self->ClearException();
2343                 // TODO: Is it really right to break here, and not check the other dex files?
2344                 return true;
2345               }
2346               *result = klass;
2347               return true;
2348             }
2349           }
2350         }
2351       }
2352     }
2353     self->AssertNoPendingException();
2354   }
2355
2356   // Result is still null from the parent call, no need to set it again...
2357   return true;
2358 }
2359
2360 mirror::Class* ClassLinker::FindClass(Thread* self,
2361                                       const char* descriptor,
2362                                       Handle<mirror::ClassLoader> class_loader) {
2363   DCHECK_NE(*descriptor, '\0') << "descriptor is empty string";
2364   DCHECK(self != nullptr);
2365   self->AssertNoPendingException();
2366   if (descriptor[1] == '\0') {
2367     // only the descriptors of primitive types should be 1 character long, also avoid class lookup
2368     // for primitive classes that aren't backed by dex files.
2369     return FindPrimitiveClass(descriptor[0]);
2370   }
2371   const size_t hash = ComputeModifiedUtf8Hash(descriptor);
2372   // Find the class in the loaded classes table.
2373   mirror::Class* klass = LookupClass(self, descriptor, hash, class_loader.Get());
2374   if (klass != nullptr) {
2375     return EnsureResolved(self, descriptor, klass);
2376   }
2377   // Class is not yet loaded.
2378   if (descriptor[0] == '[') {
2379     return CreateArrayClass(self, descriptor, hash, class_loader);
2380   } else if (class_loader.Get() == nullptr) {
2381     // The boot class loader, search the boot class path.
2382     ClassPathEntry pair = FindInClassPath(descriptor, hash, boot_class_path_);
2383     if (pair.second != nullptr) {
2384       return DefineClass(self,
2385                          descriptor,
2386                          hash,
2387                          ScopedNullHandle<mirror::ClassLoader>(),
2388                          *pair.first,
2389                          *pair.second);
2390     } else {
2391       // The boot class loader is searched ahead of the application class loader, failures are
2392       // expected and will be wrapped in a ClassNotFoundException. Use the pre-allocated error to
2393       // trigger the chaining with a proper stack trace.
2394       mirror::Throwable* pre_allocated = Runtime::Current()->GetPreAllocatedNoClassDefFoundError();
2395       self->SetException(pre_allocated);
2396       return nullptr;
2397     }
2398   } else {
2399     ScopedObjectAccessUnchecked soa(self);
2400     mirror::Class* cp_klass;
2401     if (FindClassInPathClassLoader(soa, self, descriptor, hash, class_loader, &cp_klass)) {
2402       // The chain was understood. So the value in cp_klass is either the class we were looking
2403       // for, or not found.
2404       if (cp_klass != nullptr) {
2405         return cp_klass;
2406       }
2407       // TODO: We handle the boot classpath loader in FindClassInPathClassLoader. Try to unify this
2408       //       and the branch above. TODO: throw the right exception here.
2409
2410       // We'll let the Java-side rediscover all this and throw the exception with the right stack
2411       // trace.
2412     }
2413
2414     if (Runtime::Current()->IsAotCompiler()) {
2415       // Oops, compile-time, can't run actual class-loader code.
2416       mirror::Throwable* pre_allocated = Runtime::Current()->GetPreAllocatedNoClassDefFoundError();
2417       self->SetException(pre_allocated);
2418       return nullptr;
2419     }
2420
2421     ScopedLocalRef<jobject> class_loader_object(soa.Env(),
2422                                                 soa.AddLocalReference<jobject>(class_loader.Get()));
2423     std::string class_name_string(DescriptorToDot(descriptor));
2424     ScopedLocalRef<jobject> result(soa.Env(), nullptr);
2425     {
2426       ScopedThreadStateChange tsc(self, kNative);
2427       ScopedLocalRef<jobject> class_name_object(soa.Env(),
2428                                                 soa.Env()->NewStringUTF(class_name_string.c_str()));
2429       if (class_name_object.get() == nullptr) {
2430         DCHECK(self->IsExceptionPending());  // OOME.
2431         return nullptr;
2432       }
2433       CHECK(class_loader_object.get() != nullptr);
2434       result.reset(soa.Env()->CallObjectMethod(class_loader_object.get(),
2435                                                WellKnownClasses::java_lang_ClassLoader_loadClass,
2436                                                class_name_object.get()));
2437     }
2438     if (self->IsExceptionPending()) {
2439       // If the ClassLoader threw, pass that exception up.
2440       return nullptr;
2441     } else if (result.get() == nullptr) {
2442       // broken loader - throw NPE to be compatible with Dalvik
2443       ThrowNullPointerException(StringPrintf("ClassLoader.loadClass returned null for %s",
2444                                              class_name_string.c_str()).c_str());
2445       return nullptr;
2446     } else {
2447       // success, return mirror::Class*
2448       return soa.Decode<mirror::Class*>(result.get());
2449     }
2450   }
2451   UNREACHABLE();
2452 }
2453
2454 mirror::Class* ClassLinker::DefineClass(Thread* self,
2455                                         const char* descriptor,
2456                                         size_t hash,
2457                                         Handle<mirror::ClassLoader> class_loader,
2458                                         const DexFile& dex_file,
2459                                         const DexFile::ClassDef& dex_class_def) {
2460   StackHandleScope<3> hs(self);
2461   auto klass = hs.NewHandle<mirror::Class>(nullptr);
2462
2463   // Load the class from the dex file.
2464   if (UNLIKELY(!init_done_)) {
2465     // finish up init of hand crafted class_roots_
2466     if (strcmp(descriptor, "Ljava/lang/Object;") == 0) {
2467       klass.Assign(GetClassRoot(kJavaLangObject));
2468     } else if (strcmp(descriptor, "Ljava/lang/Class;") == 0) {
2469       klass.Assign(GetClassRoot(kJavaLangClass));
2470     } else if (strcmp(descriptor, "Ljava/lang/String;") == 0) {
2471       klass.Assign(GetClassRoot(kJavaLangString));
2472     } else if (strcmp(descriptor, "Ljava/lang/ref/Reference;") == 0) {
2473       klass.Assign(GetClassRoot(kJavaLangRefReference));
2474     } else if (strcmp(descriptor, "Ljava/lang/DexCache;") == 0) {
2475       klass.Assign(GetClassRoot(kJavaLangDexCache));
2476     }
2477   }
2478
2479   if (klass.Get() == nullptr) {
2480     // Allocate a class with the status of not ready.
2481     // Interface object should get the right size here. Regular class will
2482     // figure out the right size later and be replaced with one of the right
2483     // size when the class becomes resolved.
2484     klass.Assign(AllocClass(self, SizeOfClassWithoutEmbeddedTables(dex_file, dex_class_def)));
2485   }
2486   if (UNLIKELY(klass.Get() == nullptr)) {
2487     self->AssertPendingOOMException();
2488     return nullptr;
2489   }
2490   mirror::DexCache* dex_cache = RegisterDexFile(dex_file, class_loader.Get());
2491   if (dex_cache == nullptr) {
2492     self->AssertPendingOOMException();
2493     return nullptr;
2494   }
2495   klass->SetDexCache(dex_cache);
2496   SetupClass(dex_file, dex_class_def, klass, class_loader.Get());
2497
2498   // Mark the string class by setting its access flag.
2499   if (UNLIKELY(!init_done_)) {
2500     if (strcmp(descriptor, "Ljava/lang/String;") == 0) {
2501       klass->SetStringClass();
2502     }
2503   }
2504
2505   ObjectLock<mirror::Class> lock(self, klass);
2506   klass->SetClinitThreadId(self->GetTid());
2507
2508   // Add the newly loaded class to the loaded classes table.
2509   mirror::Class* existing = InsertClass(descriptor, klass.Get(), hash);
2510   if (existing != nullptr) {
2511     // We failed to insert because we raced with another thread. Calling EnsureResolved may cause
2512     // this thread to block.
2513     return EnsureResolved(self, descriptor, existing);
2514   }
2515
2516   // Load the fields and other things after we are inserted in the table. This is so that we don't
2517   // end up allocating unfree-able linear alloc resources and then lose the race condition. The
2518   // other reason is that the field roots are only visited from the class table. So we need to be
2519   // inserted before we allocate / fill in these fields.
2520   LoadClass(self, dex_file, dex_class_def, klass);
2521   if (self->IsExceptionPending()) {
2522     VLOG(class_linker) << self->GetException()->Dump();
2523     // An exception occured during load, set status to erroneous while holding klass' lock in case
2524     // notification is necessary.
2525     if (!klass->IsErroneous()) {
2526       mirror::Class::SetStatus(klass, mirror::Class::kStatusError, self);
2527     }
2528     return nullptr;
2529   }
2530
2531   // Finish loading (if necessary) by finding parents
2532   CHECK(!klass->IsLoaded());
2533   if (!LoadSuperAndInterfaces(klass, dex_file)) {
2534     // Loading failed.
2535     if (!klass->IsErroneous()) {
2536       mirror::Class::SetStatus(klass, mirror::Class::kStatusError, self);
2537     }
2538     return nullptr;
2539   }
2540   CHECK(klass->IsLoaded());
2541   // Link the class (if necessary)
2542   CHECK(!klass->IsResolved());
2543   // TODO: Use fast jobjects?
2544   auto interfaces = hs.NewHandle<mirror::ObjectArray<mirror::Class>>(nullptr);
2545
2546   MutableHandle<mirror::Class> h_new_class = hs.NewHandle<mirror::Class>(nullptr);
2547   if (!LinkClass(self, descriptor, klass, interfaces, &h_new_class)) {
2548     // Linking failed.
2549     if (!klass->IsErroneous()) {
2550       mirror::Class::SetStatus(klass, mirror::Class::kStatusError, self);
2551     }
2552     return nullptr;
2553   }
2554   self->AssertNoPendingException();
2555   CHECK(h_new_class.Get() != nullptr) << descriptor;
2556   CHECK(h_new_class->IsResolved()) << descriptor;
2557
2558   // Instrumentation may have updated entrypoints for all methods of all
2559   // classes. However it could not update methods of this class while we
2560   // were loading it. Now the class is resolved, we can update entrypoints
2561   // as required by instrumentation.
2562   if (Runtime::Current()->GetInstrumentation()->AreExitStubsInstalled()) {
2563     // We must be in the kRunnable state to prevent instrumentation from
2564     // suspending all threads to update entrypoints while we are doing it
2565     // for this class.
2566     DCHECK_EQ(self->GetState(), kRunnable);
2567     Runtime::Current()->GetInstrumentation()->InstallStubsForClass(h_new_class.Get());
2568   }
2569
2570   /*
2571    * We send CLASS_PREPARE events to the debugger from here.  The
2572    * definition of "preparation" is creating the static fields for a
2573    * class and initializing them to the standard default values, but not
2574    * executing any code (that comes later, during "initialization").
2575    *
2576    * We did the static preparation in LinkClass.
2577    *
2578    * The class has been prepared and resolved but possibly not yet verified
2579    * at this point.
2580    */
2581   Dbg::PostClassPrepare(h_new_class.Get());
2582
2583   // Notify native debugger of the new class and its layout.
2584   jit::Jit::NewTypeLoadedIfUsingJit(h_new_class.Get());
2585
2586   return h_new_class.Get();
2587 }
2588
2589 uint32_t ClassLinker::SizeOfClassWithoutEmbeddedTables(const DexFile& dex_file,
2590                                                        const DexFile::ClassDef& dex_class_def) {
2591   const uint8_t* class_data = dex_file.GetClassData(dex_class_def);
2592   size_t num_ref = 0;
2593   size_t num_8 = 0;
2594   size_t num_16 = 0;
2595   size_t num_32 = 0;
2596   size_t num_64 = 0;
2597   if (class_data != nullptr) {
2598     // We allow duplicate definitions of the same field in a class_data_item
2599     // but ignore the repeated indexes here, b/21868015.
2600     uint32_t last_field_idx = DexFile::kDexNoIndex;
2601     for (ClassDataItemIterator it(dex_file, class_data); it.HasNextStaticField(); it.Next()) {
2602       uint32_t field_idx = it.GetMemberIndex();
2603       // Ordering enforced by DexFileVerifier.
2604       DCHECK(last_field_idx == DexFile::kDexNoIndex || last_field_idx <= field_idx);
2605       if (UNLIKELY(field_idx == last_field_idx)) {
2606         continue;
2607       }
2608       last_field_idx = field_idx;
2609       const DexFile::FieldId& field_id = dex_file.GetFieldId(field_idx);
2610       const char* descriptor = dex_file.GetFieldTypeDescriptor(field_id);
2611       char c = descriptor[0];
2612       switch (c) {
2613         case 'L':
2614         case '[':
2615           num_ref++;
2616           break;
2617         case 'J':
2618         case 'D':
2619           num_64++;
2620           break;
2621         case 'I':
2622         case 'F':
2623           num_32++;
2624           break;
2625         case 'S':
2626         case 'C':
2627           num_16++;
2628           break;
2629         case 'B':
2630         case 'Z':
2631           num_8++;
2632           break;
2633         default:
2634           LOG(FATAL) << "Unknown descriptor: " << c;
2635           UNREACHABLE();
2636       }
2637     }
2638   }
2639   return mirror::Class::ComputeClassSize(false,
2640                                          0,
2641                                          num_8,
2642                                          num_16,
2643                                          num_32,
2644                                          num_64,
2645                                          num_ref,
2646                                          image_pointer_size_);
2647 }
2648
2649 OatFile::OatClass ClassLinker::FindOatClass(const DexFile& dex_file,
2650                                             uint16_t class_def_idx,
2651                                             bool* found) {
2652   DCHECK_NE(class_def_idx, DexFile::kDexNoIndex16);
2653   const OatFile::OatDexFile* oat_dex_file = dex_file.GetOatDexFile();
2654   if (oat_dex_file == nullptr) {
2655     *found = false;
2656     return OatFile::OatClass::Invalid();
2657   }
2658   *found = true;
2659   return oat_dex_file->GetOatClass(class_def_idx);
2660 }
2661
2662 static uint32_t GetOatMethodIndexFromMethodIndex(const DexFile& dex_file,
2663                                                  uint16_t class_def_idx,
2664                                                  uint32_t method_idx) {
2665   const DexFile::ClassDef& class_def = dex_file.GetClassDef(class_def_idx);
2666   const uint8_t* class_data = dex_file.GetClassData(class_def);
2667   CHECK(class_data != nullptr);
2668   ClassDataItemIterator it(dex_file, class_data);
2669   // Skip fields
2670   while (it.HasNextStaticField()) {
2671     it.Next();
2672   }
2673   while (it.HasNextInstanceField()) {
2674     it.Next();
2675   }
2676   // Process methods
2677   size_t class_def_method_index = 0;
2678   while (it.HasNextDirectMethod()) {
2679     if (it.GetMemberIndex() == method_idx) {
2680       return class_def_method_index;
2681     }
2682     class_def_method_index++;
2683     it.Next();
2684   }
2685   while (it.HasNextVirtualMethod()) {
2686     if (it.GetMemberIndex() == method_idx) {
2687       return class_def_method_index;
2688     }
2689     class_def_method_index++;
2690     it.Next();
2691   }
2692   DCHECK(!it.HasNext());
2693   LOG(FATAL) << "Failed to find method index " << method_idx << " in " << dex_file.GetLocation();
2694   UNREACHABLE();
2695 }
2696
2697 const OatFile::OatMethod ClassLinker::FindOatMethodFor(ArtMethod* method, bool* found) {
2698   // Although we overwrite the trampoline of non-static methods, we may get here via the resolution
2699   // method for direct methods (or virtual methods made direct).
2700   mirror::Class* declaring_class = method->GetDeclaringClass();
2701   size_t oat_method_index;
2702   if (method->IsStatic() || method->IsDirect()) {
2703     // Simple case where the oat method index was stashed at load time.
2704     oat_method_index = method->GetMethodIndex();
2705   } else {
2706     // We're invoking a virtual method directly (thanks to sharpening), compute the oat_method_index
2707     // by search for its position in the declared virtual methods.
2708     oat_method_index = declaring_class->NumDirectMethods();
2709     bool found_virtual = false;
2710     for (ArtMethod& art_method : declaring_class->GetVirtualMethods(image_pointer_size_)) {
2711       // Check method index instead of identity in case of duplicate method definitions.
2712       if (method->GetDexMethodIndex() == art_method.GetDexMethodIndex()) {
2713         found_virtual = true;
2714         break;
2715       }
2716       oat_method_index++;
2717     }
2718     CHECK(found_virtual) << "Didn't find oat method index for virtual method: "
2719                          << PrettyMethod(method);
2720   }
2721   DCHECK_EQ(oat_method_index,
2722             GetOatMethodIndexFromMethodIndex(*declaring_class->GetDexCache()->GetDexFile(),
2723                                              method->GetDeclaringClass()->GetDexClassDefIndex(),
2724                                              method->GetDexMethodIndex()));
2725   OatFile::OatClass oat_class = FindOatClass(*declaring_class->GetDexCache()->GetDexFile(),
2726                                              declaring_class->GetDexClassDefIndex(),
2727                                              found);
2728   if (!(*found)) {
2729     return OatFile::OatMethod::Invalid();
2730   }
2731   return oat_class.GetOatMethod(oat_method_index);
2732 }
2733
2734 // Special case to get oat code without overwriting a trampoline.
2735 const void* ClassLinker::GetQuickOatCodeFor(ArtMethod* method) {
2736   CHECK(method->IsInvokable()) << PrettyMethod(method);
2737   if (method->IsProxyMethod()) {
2738     return GetQuickProxyInvokeHandler();
2739   }
2740   bool found;
2741   OatFile::OatMethod oat_method = FindOatMethodFor(method, &found);
2742   if (found) {
2743     auto* code = oat_method.GetQuickCode();
2744     if (code != nullptr) {
2745       return code;
2746     }
2747   }
2748   if (method->IsNative()) {
2749     // No code and native? Use generic trampoline.
2750     return GetQuickGenericJniStub();
2751   }
2752   return GetQuickToInterpreterBridge();
2753 }
2754
2755 const void* ClassLinker::GetOatMethodQuickCodeFor(ArtMethod* method) {
2756   if (method->IsNative() || !method->IsInvokable() || method->IsProxyMethod()) {
2757     return nullptr;
2758   }
2759   bool found;
2760   OatFile::OatMethod oat_method = FindOatMethodFor(method, &found);
2761   if (found) {
2762     return oat_method.GetQuickCode();
2763   }
2764   return nullptr;
2765 }
2766
2767 bool ClassLinker::ShouldUseInterpreterEntrypoint(ArtMethod* method, const void* quick_code) {
2768   if (UNLIKELY(method->IsNative() || method->IsProxyMethod())) {
2769     return false;
2770   }
2771
2772   if (quick_code == nullptr) {
2773     return true;
2774   }
2775
2776   Runtime* runtime = Runtime::Current();
2777   instrumentation::Instrumentation* instr = runtime->GetInstrumentation();
2778   if (instr->InterpretOnly()) {
2779     return true;
2780   }
2781
2782   if (runtime->GetClassLinker()->IsQuickToInterpreterBridge(quick_code)) {
2783     // Doing this check avoids doing compiled/interpreter transitions.
2784     return true;
2785   }
2786
2787   if (Dbg::IsForcedInterpreterNeededForCalling(Thread::Current(), method)) {
2788     // Force the use of interpreter when it is required by the debugger.
2789     return true;
2790   }
2791
2792   if (runtime->IsNativeDebuggable()) {
2793     DCHECK(runtime->UseJitCompilation() && runtime->GetJit()->JitAtFirstUse());
2794     // If we are doing native debugging, ignore application's AOT code,
2795     // since we want to JIT it with extra stackmaps for native debugging.
2796     // On the other hand, keep all AOT code from the boot image, since the
2797     // blocking JIT would results in non-negligible performance impact.
2798     return !runtime->GetHeap()->IsInBootImageOatFile(quick_code);
2799   }
2800
2801   if (Dbg::IsDebuggerActive()) {
2802     // Boot image classes may be AOT-compiled as non-debuggable.
2803     // This is not suitable for the Java debugger, so ignore the AOT code.
2804     return runtime->GetHeap()->IsInBootImageOatFile(quick_code);
2805   }
2806
2807   return false;
2808 }
2809
2810 void ClassLinker::FixupStaticTrampolines(mirror::Class* klass) {
2811   DCHECK(klass->IsInitialized()) << PrettyDescriptor(klass);
2812   if (klass->NumDirectMethods() == 0) {
2813     return;  // No direct methods => no static methods.
2814   }
2815   Runtime* runtime = Runtime::Current();
2816   if (!runtime->IsStarted()) {
2817     if (runtime->IsAotCompiler() || runtime->GetHeap()->HasBootImageSpace()) {
2818       return;  // OAT file unavailable.
2819     }
2820   }
2821
2822   const DexFile& dex_file = klass->GetDexFile();
2823   const DexFile::ClassDef* dex_class_def = klass->GetClassDef();
2824   CHECK(dex_class_def != nullptr);
2825   const uint8_t* class_data = dex_file.GetClassData(*dex_class_def);
2826   // There should always be class data if there were direct methods.
2827   CHECK(class_data != nullptr) << PrettyDescriptor(klass);
2828   ClassDataItemIterator it(dex_file, class_data);
2829   // Skip fields
2830   while (it.HasNextStaticField()) {
2831     it.Next();
2832   }
2833   while (it.HasNextInstanceField()) {
2834     it.Next();
2835   }
2836   bool has_oat_class;
2837   OatFile::OatClass oat_class = FindOatClass(dex_file,
2838                                              klass->GetDexClassDefIndex(),
2839                                              &has_oat_class);
2840   // Link the code of methods skipped by LinkCode.
2841   for (size_t method_index = 0; it.HasNextDirectMethod(); ++method_index, it.Next()) {
2842     ArtMethod* method = klass->GetDirectMethod(method_index, image_pointer_size_);
2843     if (!method->IsStatic()) {
2844       // Only update static methods.
2845       continue;
2846     }
2847     const void* quick_code = nullptr;
2848     if (has_oat_class) {
2849       OatFile::OatMethod oat_method = oat_class.GetOatMethod(method_index);
2850       quick_code = oat_method.GetQuickCode();
2851     }
2852     // Check whether the method is native, in which case it's generic JNI.
2853     if (quick_code == nullptr && method->IsNative()) {
2854       quick_code = GetQuickGenericJniStub();
2855     } else if (ShouldUseInterpreterEntrypoint(method, quick_code)) {
2856       // Use interpreter entry point.
2857       quick_code = GetQuickToInterpreterBridge();
2858     }
2859     runtime->GetInstrumentation()->UpdateMethodsCode(method, quick_code);
2860   }
2861   // Ignore virtual methods on the iterator.
2862 }
2863
2864 void ClassLinker::EnsureThrowsInvocationError(ArtMethod* method) {
2865   DCHECK(method != nullptr);
2866   DCHECK(!method->IsInvokable());
2867   method->SetEntryPointFromQuickCompiledCodePtrSize(quick_to_interpreter_bridge_trampoline_,
2868                                                     image_pointer_size_);
2869 }
2870
2871 void ClassLinker::LinkCode(ArtMethod* method, const OatFile::OatClass* oat_class,
2872                            uint32_t class_def_method_index) {
2873   Runtime* const runtime = Runtime::Current();
2874   if (runtime->IsAotCompiler()) {
2875     // The following code only applies to a non-compiler runtime.
2876     return;
2877   }
2878   // Method shouldn't have already been linked.
2879   DCHECK(method->GetEntryPointFromQuickCompiledCode() == nullptr);
2880   if (oat_class != nullptr) {
2881     // Every kind of method should at least get an invoke stub from the oat_method.
2882     // non-abstract methods also get their code pointers.
2883     const OatFile::OatMethod oat_method = oat_class->GetOatMethod(class_def_method_index);
2884     oat_method.LinkMethod(method);
2885   }
2886
2887   // Install entry point from interpreter.
2888   const void* quick_code = method->GetEntryPointFromQuickCompiledCode();
2889   bool enter_interpreter = ShouldUseInterpreterEntrypoint(method, quick_code);
2890
2891   if (!method->IsInvokable()) {
2892     EnsureThrowsInvocationError(method);
2893     return;
2894   }
2895
2896   if (method->IsStatic() && !method->IsConstructor()) {
2897     // For static methods excluding the class initializer, install the trampoline.
2898     // It will be replaced by the proper entry point by ClassLinker::FixupStaticTrampolines
2899     // after initializing class (see ClassLinker::InitializeClass method).
2900     method->SetEntryPointFromQuickCompiledCode(GetQuickResolutionStub());
2901   } else if (quick_code == nullptr && method->IsNative()) {
2902     method->SetEntryPointFromQuickCompiledCode(GetQuickGenericJniStub());
2903   } else if (enter_interpreter) {
2904     // Set entry point from compiled code if there's no code or in interpreter only mode.
2905     method->SetEntryPointFromQuickCompiledCode(GetQuickToInterpreterBridge());
2906   }
2907
2908   if (method->IsNative()) {
2909     // Unregistering restores the dlsym lookup stub.
2910     method->UnregisterNative();
2911
2912     if (enter_interpreter || quick_code == nullptr) {
2913       // We have a native method here without code. Then it should have either the generic JNI
2914       // trampoline as entrypoint (non-static), or the resolution trampoline (static).
2915       // TODO: this doesn't handle all the cases where trampolines may be installed.
2916       const void* entry_point = method->GetEntryPointFromQuickCompiledCode();
2917       DCHECK(IsQuickGenericJniStub(entry_point) || IsQuickResolutionStub(entry_point));
2918     }
2919   }
2920 }
2921
2922 void ClassLinker::SetupClass(const DexFile& dex_file,
2923                              const DexFile::ClassDef& dex_class_def,
2924                              Handle<mirror::Class> klass,
2925                              mirror::ClassLoader* class_loader) {
2926   CHECK(klass.Get() != nullptr);
2927   CHECK(klass->GetDexCache() != nullptr);
2928   CHECK_EQ(mirror::Class::kStatusNotReady, klass->GetStatus());
2929   const char* descriptor = dex_file.GetClassDescriptor(dex_class_def);
2930   CHECK(descriptor != nullptr);
2931
2932   klass->SetClass(GetClassRoot(kJavaLangClass));
2933   uint32_t access_flags = dex_class_def.GetJavaAccessFlags();
2934   CHECK_EQ(access_flags & ~kAccJavaFlagsMask, 0U);
2935   klass->SetAccessFlags(access_flags);
2936   klass->SetClassLoader(class_loader);
2937   DCHECK_EQ(klass->GetPrimitiveType(), Primitive::kPrimNot);
2938   mirror::Class::SetStatus(klass, mirror::Class::kStatusIdx, nullptr);
2939
2940   klass->SetDexClassDefIndex(dex_file.GetIndexForClassDef(dex_class_def));
2941   klass->SetDexTypeIndex(dex_class_def.class_idx_);
2942   CHECK(klass->GetDexCacheStrings() != nullptr);
2943 }
2944
2945 void ClassLinker::LoadClass(Thread* self,
2946                             const DexFile& dex_file,
2947                             const DexFile::ClassDef& dex_class_def,
2948                             Handle<mirror::Class> klass) {
2949   const uint8_t* class_data = dex_file.GetClassData(dex_class_def);
2950   if (class_data == nullptr) {
2951     return;  // no fields or methods - for example a marker interface
2952   }
2953   bool has_oat_class = false;
2954   if (Runtime::Current()->IsStarted() && !Runtime::Current()->IsAotCompiler()) {
2955     OatFile::OatClass oat_class = FindOatClass(dex_file, klass->GetDexClassDefIndex(),
2956                                                &has_oat_class);
2957     if (has_oat_class) {
2958       LoadClassMembers(self, dex_file, class_data, klass, &oat_class);
2959     }
2960   }
2961   if (!has_oat_class) {
2962     LoadClassMembers(self, dex_file, class_data, klass, nullptr);
2963   }
2964 }
2965
2966 LengthPrefixedArray<ArtField>* ClassLinker::AllocArtFieldArray(Thread* self,
2967                                                                LinearAlloc* allocator,
2968                                                                size_t length) {
2969   if (length == 0) {
2970     return nullptr;
2971   }
2972   // If the ArtField alignment changes, review all uses of LengthPrefixedArray<ArtField>.
2973   static_assert(alignof(ArtField) == 4, "ArtField alignment is expected to be 4.");
2974   size_t storage_size = LengthPrefixedArray<ArtField>::ComputeSize(length);
2975   void* array_storage = allocator->Alloc(self, storage_size);
2976   auto* ret = new(array_storage) LengthPrefixedArray<ArtField>(length);
2977   CHECK(ret != nullptr);
2978   std::uninitialized_fill_n(&ret->At(0), length, ArtField());
2979   return ret;
2980 }
2981
2982 LengthPrefixedArray<ArtMethod>* ClassLinker::AllocArtMethodArray(Thread* self,
2983                                                                  LinearAlloc* allocator,
2984                                                                  size_t length) {
2985   if (length == 0) {
2986     return nullptr;
2987   }
2988   const size_t method_alignment = ArtMethod::Alignment(image_pointer_size_);
2989   const size_t method_size = ArtMethod::Size(image_pointer_size_);
2990   const size_t storage_size =
2991       LengthPrefixedArray<ArtMethod>::ComputeSize(length, method_size, method_alignment);
2992   void* array_storage = allocator->Alloc(self, storage_size);
2993   auto* ret = new (array_storage) LengthPrefixedArray<ArtMethod>(length);
2994   CHECK(ret != nullptr);
2995   for (size_t i = 0; i < length; ++i) {
2996     new(reinterpret_cast<void*>(&ret->At(i, method_size, method_alignment))) ArtMethod;
2997   }
2998   return ret;
2999 }
3000
3001 LinearAlloc* ClassLinker::GetAllocatorForClassLoader(mirror::ClassLoader* class_loader) {
3002   if (class_loader == nullptr) {
3003     return Runtime::Current()->GetLinearAlloc();
3004   }
3005   LinearAlloc* allocator = class_loader->GetAllocator();
3006   DCHECK(allocator != nullptr);
3007   return allocator;
3008 }
3009
3010 LinearAlloc* ClassLinker::GetOrCreateAllocatorForClassLoader(mirror::ClassLoader* class_loader) {
3011   if (class_loader == nullptr) {
3012     return Runtime::Current()->GetLinearAlloc();
3013   }
3014   WriterMutexLock mu(Thread::Current(), *Locks::classlinker_classes_lock_);
3015   LinearAlloc* allocator = class_loader->GetAllocator();
3016   if (allocator == nullptr) {
3017     RegisterClassLoader(class_loader);
3018     allocator = class_loader->GetAllocator();
3019     CHECK(allocator != nullptr);
3020   }
3021   return allocator;
3022 }
3023
3024 void ClassLinker::LoadClassMembers(Thread* self,
3025                                    const DexFile& dex_file,
3026                                    const uint8_t* class_data,
3027                                    Handle<mirror::Class> klass,
3028                                    const OatFile::OatClass* oat_class) {
3029   {
3030     // Note: We cannot have thread suspension until the field and method arrays are setup or else
3031     // Class::VisitFieldRoots may miss some fields or methods.
3032     ScopedAssertNoThreadSuspension nts(self, __FUNCTION__);
3033     // Load static fields.
3034     // We allow duplicate definitions of the same field in a class_data_item
3035     // but ignore the repeated indexes here, b/21868015.
3036     LinearAlloc* const allocator = GetAllocatorForClassLoader(klass->GetClassLoader());
3037     ClassDataItemIterator it(dex_file, class_data);
3038     LengthPrefixedArray<ArtField>* sfields = AllocArtFieldArray(self,
3039                                                                 allocator,
3040                                                                 it.NumStaticFields());
3041     size_t num_sfields = 0;
3042     uint32_t last_field_idx = 0u;
3043     for (; it.HasNextStaticField(); it.Next()) {
3044       uint32_t field_idx = it.GetMemberIndex();
3045       DCHECK_GE(field_idx, last_field_idx);  // Ordering enforced by DexFileVerifier.
3046       if (num_sfields == 0 || LIKELY(field_idx > last_field_idx)) {
3047         DCHECK_LT(num_sfields, it.NumStaticFields());
3048         LoadField(it, klass, &sfields->At(num_sfields));
3049         ++num_sfields;
3050         last_field_idx = field_idx;
3051       }
3052     }
3053     // Load instance fields.
3054     LengthPrefixedArray<ArtField>* ifields = AllocArtFieldArray(self,
3055                                                                 allocator,
3056                                                                 it.NumInstanceFields());
3057     size_t num_ifields = 0u;
3058     last_field_idx = 0u;
3059     for (; it.HasNextInstanceField(); it.Next()) {
3060       uint32_t field_idx = it.GetMemberIndex();
3061       DCHECK_GE(field_idx, last_field_idx);  // Ordering enforced by DexFileVerifier.
3062       if (num_ifields == 0 || LIKELY(field_idx > last_field_idx)) {
3063         DCHECK_LT(num_ifields, it.NumInstanceFields());
3064         LoadField(it, klass, &ifields->At(num_ifields));
3065         ++num_ifields;
3066         last_field_idx = field_idx;
3067       }
3068     }
3069     if (UNLIKELY(num_sfields != it.NumStaticFields()) ||
3070         UNLIKELY(num_ifields != it.NumInstanceFields())) {
3071       LOG(WARNING) << "Duplicate fields in class " << PrettyDescriptor(klass.Get())
3072           << " (unique static fields: " << num_sfields << "/" << it.NumStaticFields()
3073           << ", unique instance fields: " << num_ifields << "/" << it.NumInstanceFields() << ")";
3074       // NOTE: Not shrinking the over-allocated sfields/ifields, just setting size.
3075       if (sfields != nullptr) {
3076         sfields->SetSize(num_sfields);
3077       }
3078       if (ifields != nullptr) {
3079         ifields->SetSize(num_ifields);
3080       }
3081     }
3082     // Set the field arrays.
3083     klass->SetSFieldsPtr(sfields);
3084     DCHECK_EQ(klass->NumStaticFields(), num_sfields);
3085     klass->SetIFieldsPtr(ifields);
3086     DCHECK_EQ(klass->NumInstanceFields(), num_ifields);
3087     // Load methods.
3088     klass->SetMethodsPtr(
3089         AllocArtMethodArray(self, allocator, it.NumDirectMethods() + it.NumVirtualMethods()),
3090         it.NumDirectMethods(),
3091         it.NumVirtualMethods());
3092     size_t class_def_method_index = 0;
3093     uint32_t last_dex_method_index = DexFile::kDexNoIndex;
3094     size_t last_class_def_method_index = 0;
3095     // TODO These should really use the iterators.
3096     for (size_t i = 0; it.HasNextDirectMethod(); i++, it.Next()) {
3097       ArtMethod* method = klass->GetDirectMethodUnchecked(i, image_pointer_size_);
3098       LoadMethod(self, dex_file, it, klass, method);
3099       LinkCode(method, oat_class, class_def_method_index);
3100       uint32_t it_method_index = it.GetMemberIndex();
3101       if (last_dex_method_index == it_method_index) {
3102         // duplicate case
3103         method->SetMethodIndex(last_class_def_method_index);
3104       } else {
3105         method->SetMethodIndex(class_def_method_index);
3106         last_dex_method_index = it_method_index;
3107         last_class_def_method_index = class_def_method_index;
3108       }
3109       class_def_method_index++;
3110     }
3111     for (size_t i = 0; it.HasNextVirtualMethod(); i++, it.Next()) {
3112       ArtMethod* method = klass->GetVirtualMethodUnchecked(i, image_pointer_size_);
3113       LoadMethod(self, dex_file, it, klass, method);
3114       DCHECK_EQ(class_def_method_index, it.NumDirectMethods() + i);
3115       LinkCode(method, oat_class, class_def_method_index);
3116       class_def_method_index++;
3117     }
3118     DCHECK(!it.HasNext());
3119   }
3120   // Ensure that the card is marked so that remembered sets pick up native roots.
3121   Runtime::Current()->GetHeap()->WriteBarrierEveryFieldOf(klass.Get());
3122   self->AllowThreadSuspension();
3123 }
3124
3125 void ClassLinker::LoadField(const ClassDataItemIterator& it,
3126                             Handle<mirror::Class> klass,
3127                             ArtField* dst) {
3128   const uint32_t field_idx = it.GetMemberIndex();
3129   dst->SetDexFieldIndex(field_idx);
3130   dst->SetDeclaringClass(klass.Get());
3131   dst->SetAccessFlags(it.GetFieldAccessFlags());
3132 }
3133
3134 void ClassLinker::LoadMethod(Thread* self,
3135                              const DexFile& dex_file,
3136                              const ClassDataItemIterator& it,
3137                              Handle<mirror::Class> klass,
3138                              ArtMethod* dst) {
3139   uint32_t dex_method_idx = it.GetMemberIndex();
3140   const DexFile::MethodId& method_id = dex_file.GetMethodId(dex_method_idx);
3141   const char* method_name = dex_file.StringDataByIdx(method_id.name_idx_);
3142
3143   ScopedAssertNoThreadSuspension ants(self, "LoadMethod");
3144   dst->SetDexMethodIndex(dex_method_idx);
3145   dst->SetDeclaringClass(klass.Get());
3146   dst->SetCodeItemOffset(it.GetMethodCodeItemOffset());
3147
3148   dst->SetDexCacheResolvedMethods(klass->GetDexCache()->GetResolvedMethods(), image_pointer_size_);
3149   dst->SetDexCacheResolvedTypes(klass->GetDexCache()->GetResolvedTypes(), image_pointer_size_);
3150
3151   uint32_t access_flags = it.GetMethodAccessFlags();
3152
3153   if (UNLIKELY(strcmp("finalize", method_name) == 0)) {
3154     // Set finalizable flag on declaring class.
3155     if (strcmp("V", dex_file.GetShorty(method_id.proto_idx_)) == 0) {
3156       // Void return type.
3157       if (klass->GetClassLoader() != nullptr) {  // All non-boot finalizer methods are flagged.
3158         klass->SetFinalizable();
3159       } else {
3160         std::string temp;
3161         const char* klass_descriptor = klass->GetDescriptor(&temp);
3162         // The Enum class declares a "final" finalize() method to prevent subclasses from
3163         // introducing a finalizer. We don't want to set the finalizable flag for Enum or its
3164         // subclasses, so we exclude it here.
3165         // We also want to avoid setting the flag on Object, where we know that finalize() is
3166         // empty.
3167         if (strcmp(klass_descriptor, "Ljava/lang/Object;") != 0 &&
3168             strcmp(klass_descriptor, "Ljava/lang/Enum;") != 0) {
3169           klass->SetFinalizable();
3170         }
3171       }
3172     }
3173   } else if (method_name[0] == '<') {
3174     // Fix broken access flags for initializers. Bug 11157540.
3175     bool is_init = (strcmp("<init>", method_name) == 0);
3176     bool is_clinit = !is_init && (strcmp("<clinit>", method_name) == 0);
3177     if (UNLIKELY(!is_init && !is_clinit)) {
3178       LOG(WARNING) << "Unexpected '<' at start of method name " << method_name;
3179     } else {
3180       if (UNLIKELY((access_flags & kAccConstructor) == 0)) {
3181         LOG(WARNING) << method_name << " didn't have expected constructor access flag in class "
3182             << PrettyDescriptor(klass.Get()) << " in dex file " << dex_file.GetLocation();
3183         access_flags |= kAccConstructor;
3184       }
3185     }
3186   }
3187   dst->SetAccessFlags(access_flags);
3188 }
3189
3190 void ClassLinker::AppendToBootClassPath(Thread* self, const DexFile& dex_file) {
3191   StackHandleScope<1> hs(self);
3192   Handle<mirror::DexCache> dex_cache(hs.NewHandle(AllocDexCache(
3193       self,
3194       dex_file,
3195       Runtime::Current()->GetLinearAlloc())));
3196   CHECK(dex_cache.Get() != nullptr) << "Failed to allocate dex cache for "
3197                                     << dex_file.GetLocation();
3198   AppendToBootClassPath(dex_file, dex_cache);
3199 }
3200
3201 void ClassLinker::AppendToBootClassPath(const DexFile& dex_file,
3202                                         Handle<mirror::DexCache> dex_cache) {
3203   CHECK(dex_cache.Get() != nullptr) << dex_file.GetLocation();
3204   boot_class_path_.push_back(&dex_file);
3205   RegisterDexFile(dex_file, dex_cache);
3206 }
3207
3208 void ClassLinker::RegisterDexFileLocked(const DexFile& dex_file,
3209                                         Handle<mirror::DexCache> dex_cache) {
3210   Thread* const self = Thread::Current();
3211   dex_lock_.AssertExclusiveHeld(self);
3212   CHECK(dex_cache.Get() != nullptr) << dex_file.GetLocation();
3213   // For app images, the dex cache location may be a suffix of the dex file location since the
3214   // dex file location is an absolute path.
3215   const std::string dex_cache_location = dex_cache->GetLocation()->ToModifiedUtf8();
3216   const size_t dex_cache_length = dex_cache_location.length();
3217   CHECK_GT(dex_cache_length, 0u) << dex_file.GetLocation();
3218   std::string dex_file_location = dex_file.GetLocation();
3219   CHECK_GE(dex_file_location.length(), dex_cache_length)
3220       << dex_cache_location << " " << dex_file.GetLocation();
3221   // Take suffix.
3222   const std::string dex_file_suffix = dex_file_location.substr(
3223       dex_file_location.length() - dex_cache_length,
3224       dex_cache_length);
3225   // Example dex_cache location is SettingsProvider.apk and
3226   // dex file location is /system/priv-app/SettingsProvider/SettingsProvider.apk
3227   CHECK_EQ(dex_cache_location, dex_file_suffix);
3228   // Clean up pass to remove null dex caches.
3229   // Null dex caches can occur due to class unloading and we are lazily removing null entries.
3230   JavaVMExt* const vm = self->GetJniEnv()->vm;
3231   for (auto it = dex_caches_.begin(); it != dex_caches_.end(); ) {
3232     DexCacheData data = *it;
3233     if (self->IsJWeakCleared(data.weak_root)) {
3234       vm->DeleteWeakGlobalRef(self, data.weak_root);
3235       it = dex_caches_.erase(it);
3236     } else {
3237       ++it;
3238     }
3239   }
3240   jweak dex_cache_jweak = vm->AddWeakGlobalRef(self, dex_cache.Get());
3241   dex_cache->SetDexFile(&dex_file);
3242   DexCacheData data;
3243   data.weak_root = dex_cache_jweak;
3244   data.dex_file = dex_cache->GetDexFile();
3245   data.resolved_types = dex_cache->GetResolvedTypes();
3246   dex_caches_.push_back(data);
3247 }
3248
3249 mirror::DexCache* ClassLinker::RegisterDexFile(const DexFile& dex_file,
3250                                                mirror::ClassLoader* class_loader) {
3251   Thread* self = Thread::Current();
3252   {
3253     ReaderMutexLock mu(self, dex_lock_);
3254     mirror::DexCache* dex_cache = FindDexCacheLocked(self, dex_file, true);
3255     if (dex_cache != nullptr) {
3256       return dex_cache;
3257     }
3258   }
3259   LinearAlloc* const linear_alloc = GetOrCreateAllocatorForClassLoader(class_loader);
3260   DCHECK(linear_alloc != nullptr);
3261   ClassTable* table;
3262   {
3263     WriterMutexLock mu(self, *Locks::classlinker_classes_lock_);
3264     table = InsertClassTableForClassLoader(class_loader);
3265   }
3266   // Don't alloc while holding the lock, since allocation may need to
3267   // suspend all threads and another thread may need the dex_lock_ to
3268   // get to a suspend point.
3269   StackHandleScope<1> hs(self);
3270   Handle<mirror::DexCache> h_dex_cache(hs.NewHandle(AllocDexCache(self, dex_file, linear_alloc)));
3271   {
3272     WriterMutexLock mu(self, dex_lock_);
3273     mirror::DexCache* dex_cache = FindDexCacheLocked(self, dex_file, true);
3274     if (dex_cache != nullptr) {
3275       return dex_cache;
3276     }
3277     if (h_dex_cache.Get() == nullptr) {
3278       self->AssertPendingOOMException();
3279       return nullptr;
3280     }
3281     RegisterDexFileLocked(dex_file, h_dex_cache);
3282   }
3283   table->InsertStrongRoot(h_dex_cache.Get());
3284   return h_dex_cache.Get();
3285 }
3286
3287 void ClassLinker::RegisterDexFile(const DexFile& dex_file,
3288                                   Handle<mirror::DexCache> dex_cache) {
3289   WriterMutexLock mu(Thread::Current(), dex_lock_);
3290   RegisterDexFileLocked(dex_file, dex_cache);
3291 }
3292
3293 mirror::DexCache* ClassLinker::FindDexCache(Thread* self,
3294                                             const DexFile& dex_file,
3295                                             bool allow_failure) {
3296   ReaderMutexLock mu(self, dex_lock_);
3297   return FindDexCacheLocked(self, dex_file, allow_failure);
3298 }
3299
3300 mirror::DexCache* ClassLinker::FindDexCacheLocked(Thread* self,
3301                                                   const DexFile& dex_file,
3302                                                   bool allow_failure) {
3303   // Search assuming unique-ness of dex file.
3304   for (const DexCacheData& data : dex_caches_) {
3305     // Avoid decoding (and read barriers) other unrelated dex caches.
3306     if (data.dex_file == &dex_file) {
3307       mirror::DexCache* dex_cache =
3308           down_cast<mirror::DexCache*>(self->DecodeJObject(data.weak_root));
3309       if (dex_cache != nullptr) {
3310         return dex_cache;
3311       } else {
3312         break;
3313       }
3314     }
3315   }
3316   if (allow_failure) {
3317     return nullptr;
3318   }
3319   std::string location(dex_file.GetLocation());
3320   // Failure, dump diagnostic and abort.
3321   for (const DexCacheData& data : dex_caches_) {
3322     mirror::DexCache* dex_cache = down_cast<mirror::DexCache*>(self->DecodeJObject(data.weak_root));
3323     if (dex_cache != nullptr) {
3324       LOG(ERROR) << "Registered dex file " << dex_cache->GetDexFile()->GetLocation();
3325     }
3326   }
3327   LOG(FATAL) << "Failed to find DexCache for DexFile " << location;
3328   UNREACHABLE();
3329 }
3330
3331 void ClassLinker::FixupDexCaches(ArtMethod* resolution_method) {
3332   Thread* const self = Thread::Current();
3333   ReaderMutexLock mu(self, dex_lock_);
3334   for (const DexCacheData& data : dex_caches_) {
3335     if (!self->IsJWeakCleared(data.weak_root)) {
3336       mirror::DexCache* dex_cache = down_cast<mirror::DexCache*>(
3337           self->DecodeJObject(data.weak_root));
3338       if (dex_cache != nullptr) {
3339         dex_cache->Fixup(resolution_method, image_pointer_size_);
3340       }
3341     }
3342   }
3343 }
3344
3345 mirror::Class* ClassLinker::CreatePrimitiveClass(Thread* self, Primitive::Type type) {
3346   mirror::Class* klass = AllocClass(self, mirror::Class::PrimitiveClassSize(image_pointer_size_));
3347   if (UNLIKELY(klass == nullptr)) {
3348     self->AssertPendingOOMException();
3349     return nullptr;
3350   }
3351   return InitializePrimitiveClass(klass, type);
3352 }
3353
3354 mirror::Class* ClassLinker::InitializePrimitiveClass(mirror::Class* primitive_class,
3355                                                      Primitive::Type type) {
3356   CHECK(primitive_class != nullptr);
3357   // Must hold lock on object when initializing.
3358   Thread* self = Thread::Current();
3359   StackHandleScope<1> hs(self);
3360   Handle<mirror::Class> h_class(hs.NewHandle(primitive_class));
3361   ObjectLock<mirror::Class> lock(self, h_class);
3362   h_class->SetAccessFlags(kAccPublic | kAccFinal | kAccAbstract);
3363   h_class->SetPrimitiveType(type);
3364   mirror::Class::SetStatus(h_class, mirror::Class::kStatusInitialized, self);
3365   const char* descriptor = Primitive::Descriptor(type);
3366   mirror::Class* existing = InsertClass(descriptor, h_class.Get(),
3367                                         ComputeModifiedUtf8Hash(descriptor));
3368   CHECK(existing == nullptr) << "InitPrimitiveClass(" << type << ") failed";
3369   return h_class.Get();
3370 }
3371
3372 // Create an array class (i.e. the class object for the array, not the
3373 // array itself).  "descriptor" looks like "[C" or "[[[[B" or
3374 // "[Ljava/lang/String;".
3375 //
3376 // If "descriptor" refers to an array of primitives, look up the
3377 // primitive type's internally-generated class object.
3378 //
3379 // "class_loader" is the class loader of the class that's referring to
3380 // us.  It's used to ensure that we're looking for the element type in
3381 // the right context.  It does NOT become the class loader for the
3382 // array class; that always comes from the base element class.
3383 //
3384 // Returns null with an exception raised on failure.
3385 mirror::Class* ClassLinker::CreateArrayClass(Thread* self, const char* descriptor, size_t hash,
3386                                              Handle<mirror::ClassLoader> class_loader) {
3387   // Identify the underlying component type
3388   CHECK_EQ('[', descriptor[0]);
3389   StackHandleScope<2> hs(self);
3390   MutableHandle<mirror::Class> component_type(hs.NewHandle(FindClass(self, descriptor + 1,
3391                                                                      class_loader)));
3392   if (component_type.Get() == nullptr) {
3393     DCHECK(self->IsExceptionPending());
3394     // We need to accept erroneous classes as component types.
3395     const size_t component_hash = ComputeModifiedUtf8Hash(descriptor + 1);
3396     component_type.Assign(LookupClass(self, descriptor + 1, component_hash, class_loader.Get()));
3397     if (component_type.Get() == nullptr) {
3398       DCHECK(self->IsExceptionPending());
3399       return nullptr;
3400     } else {
3401       self->ClearException();
3402     }
3403   }
3404   if (UNLIKELY(component_type->IsPrimitiveVoid())) {
3405     ThrowNoClassDefFoundError("Attempt to create array of void primitive type");
3406     return nullptr;
3407   }
3408   // See if the component type is already loaded.  Array classes are
3409   // always associated with the class loader of their underlying
3410   // element type -- an array of Strings goes with the loader for
3411   // java/lang/String -- so we need to look for it there.  (The
3412   // caller should have checked for the existence of the class
3413   // before calling here, but they did so with *their* class loader,
3414   // not the component type's loader.)
3415   //
3416   // If we find it, the caller adds "loader" to the class' initiating
3417   // loader list, which should prevent us from going through this again.
3418   //
3419   // This call is unnecessary if "loader" and "component_type->GetClassLoader()"
3420   // are the same, because our caller (FindClass) just did the
3421   // lookup.  (Even if we get this wrong we still have correct behavior,
3422   // because we effectively do this lookup again when we add the new
3423   // class to the hash table --- necessary because of possible races with
3424   // other threads.)
3425   if (class_loader.Get() != component_type->GetClassLoader()) {
3426     mirror::Class* new_class = LookupClass(self, descriptor, hash, component_type->GetClassLoader());
3427     if (new_class != nullptr) {
3428       return new_class;
3429     }
3430   }
3431
3432   // Fill out the fields in the Class.
3433   //
3434   // It is possible to execute some methods against arrays, because
3435   // all arrays are subclasses of java_lang_Object_, so we need to set
3436   // up a vtable.  We can just point at the one in java_lang_Object_.
3437   //
3438   // Array classes are simple enough that we don't need to do a full
3439   // link step.
3440   auto new_class = hs.NewHandle<mirror::Class>(nullptr);
3441   if (UNLIKELY(!init_done_)) {
3442     // Classes that were hand created, ie not by FindSystemClass
3443     if (strcmp(descriptor, "[Ljava/lang/Class;") == 0) {
3444       new_class.Assign(GetClassRoot(kClassArrayClass));
3445     } else if (strcmp(descriptor, "[Ljava/lang/Object;") == 0) {
3446       new_class.Assign(GetClassRoot(kObjectArrayClass));
3447     } else if (strcmp(descriptor, GetClassRootDescriptor(kJavaLangStringArrayClass)) == 0) {
3448       new_class.Assign(GetClassRoot(kJavaLangStringArrayClass));
3449     } else if (strcmp(descriptor, "[C") == 0) {
3450       new_class.Assign(GetClassRoot(kCharArrayClass));
3451     } else if (strcmp(descriptor, "[I") == 0) {
3452       new_class.Assign(GetClassRoot(kIntArrayClass));
3453     } else if (strcmp(descriptor, "[J") == 0) {
3454       new_class.Assign(GetClassRoot(kLongArrayClass));
3455     }
3456   }
3457   if (new_class.Get() == nullptr) {
3458     new_class.Assign(AllocClass(self, mirror::Array::ClassSize(image_pointer_size_)));
3459     if (new_class.Get() == nullptr) {
3460       self->AssertPendingOOMException();
3461       return nullptr;
3462     }
3463     new_class->SetComponentType(component_type.Get());
3464   }
3465   ObjectLock<mirror::Class> lock(self, new_class);  // Must hold lock on object when initializing.
3466   DCHECK(new_class->GetComponentType() != nullptr);
3467   mirror::Class* java_lang_Object = GetClassRoot(kJavaLangObject);
3468   new_class->SetSuperClass(java_lang_Object);
3469   new_class->SetVTable(java_lang_Object->GetVTable());
3470   new_class->SetPrimitiveType(Primitive::kPrimNot);
3471   new_class->SetClassLoader(component_type->GetClassLoader());
3472   if (component_type->IsPrimitive()) {
3473     new_class->SetClassFlags(mirror::kClassFlagNoReferenceFields);
3474   } else {
3475     new_class->SetClassFlags(mirror::kClassFlagObjectArray);
3476   }
3477   mirror::Class::SetStatus(new_class, mirror::Class::kStatusLoaded, self);
3478   new_class->PopulateEmbeddedVTable(image_pointer_size_);
3479   ImTable* object_imt = java_lang_Object->GetImt(image_pointer_size_);
3480   new_class->SetImt(object_imt, image_pointer_size_);
3481   mirror::Class::SetStatus(new_class, mirror::Class::kStatusInitialized, self);
3482   // don't need to set new_class->SetObjectSize(..)
3483   // because Object::SizeOf delegates to Array::SizeOf
3484
3485   // All arrays have java/lang/Cloneable and java/io/Serializable as
3486   // interfaces.  We need to set that up here, so that stuff like
3487   // "instanceof" works right.
3488   //
3489   // Note: The GC could run during the call to FindSystemClass,
3490   // so we need to make sure the class object is GC-valid while we're in
3491   // there.  Do this by clearing the interface list so the GC will just
3492   // think that the entries are null.
3493
3494
3495   // Use the single, global copies of "interfaces" and "iftable"
3496   // (remember not to free them for arrays).
3497   {
3498     mirror::IfTable* array_iftable = array_iftable_.Read();
3499     CHECK(array_iftable != nullptr);
3500     new_class->SetIfTable(array_iftable);
3501   }
3502
3503   // Inherit access flags from the component type.
3504   int access_flags = new_class->GetComponentType()->GetAccessFlags();
3505   // Lose any implementation detail flags; in particular, arrays aren't finalizable.
3506   access_flags &= kAccJavaFlagsMask;
3507   // Arrays can't be used as a superclass or interface, so we want to add "abstract final"
3508   // and remove "interface".
3509   access_flags |= kAccAbstract | kAccFinal;
3510   access_flags &= ~kAccInterface;
3511
3512   new_class->SetAccessFlags(access_flags);
3513
3514   mirror::Class* existing = InsertClass(descriptor, new_class.Get(), hash);
3515   if (existing == nullptr) {
3516     jit::Jit::NewTypeLoadedIfUsingJit(new_class.Get());
3517     return new_class.Get();
3518   }
3519   // Another thread must have loaded the class after we
3520   // started but before we finished.  Abandon what we've
3521   // done.
3522   //
3523   // (Yes, this happens.)
3524
3525   return existing;
3526 }
3527
3528 mirror::Class* ClassLinker::FindPrimitiveClass(char type) {
3529   switch (type) {
3530     case 'B':
3531       return GetClassRoot(kPrimitiveByte);
3532     case 'C':
3533       return GetClassRoot(kPrimitiveChar);
3534     case 'D':
3535       return GetClassRoot(kPrimitiveDouble);
3536     case 'F':
3537       return GetClassRoot(kPrimitiveFloat);
3538     case 'I':
3539       return GetClassRoot(kPrimitiveInt);
3540     case 'J':
3541       return GetClassRoot(kPrimitiveLong);
3542     case 'S':
3543       return GetClassRoot(kPrimitiveShort);
3544     case 'Z':
3545       return GetClassRoot(kPrimitiveBoolean);
3546     case 'V':
3547       return GetClassRoot(kPrimitiveVoid);
3548     default:
3549       break;
3550   }
3551   std::string printable_type(PrintableChar(type));
3552   ThrowNoClassDefFoundError("Not a primitive type: %s", printable_type.c_str());
3553   return nullptr;
3554 }
3555
3556 mirror::Class* ClassLinker::InsertClass(const char* descriptor, mirror::Class* klass, size_t hash) {
3557   if (VLOG_IS_ON(class_linker)) {
3558     mirror::DexCache* dex_cache = klass->GetDexCache();
3559     std::string source;
3560     if (dex_cache != nullptr) {
3561       source += " from ";
3562       source += dex_cache->GetLocation()->ToModifiedUtf8();
3563     }
3564     LOG(INFO) << "Loaded class " << descriptor << source;
3565   }
3566   {
3567     WriterMutexLock mu(Thread::Current(), *Locks::classlinker_classes_lock_);
3568     mirror::ClassLoader* const class_loader = klass->GetClassLoader();
3569     ClassTable* const class_table = InsertClassTableForClassLoader(class_loader);
3570     mirror::Class* existing = class_table->Lookup(descriptor, hash);
3571     if (existing != nullptr) {
3572       return existing;
3573     }
3574     if (kIsDebugBuild &&
3575         !klass->IsTemp() &&
3576         class_loader == nullptr &&
3577         dex_cache_boot_image_class_lookup_required_) {
3578       // Check a class loaded with the system class loader matches one in the image if the class
3579       // is in the image.
3580       existing = LookupClassFromBootImage(descriptor);
3581       if (existing != nullptr) {
3582         CHECK_EQ(klass, existing);
3583       }
3584     }
3585     VerifyObject(klass);
3586     class_table->InsertWithHash(klass, hash);
3587     if (class_loader != nullptr) {
3588       // This is necessary because we need to have the card dirtied for remembered sets.
3589       Runtime::Current()->GetHeap()->WriteBarrierEveryFieldOf(class_loader);
3590     }
3591     if (log_new_class_table_roots_) {
3592       new_class_roots_.push_back(GcRoot<mirror::Class>(klass));
3593     }
3594   }
3595   if (kIsDebugBuild) {
3596     // Test that copied methods correctly can find their holder.
3597     for (ArtMethod& method : klass->GetCopiedMethods(image_pointer_size_)) {
3598       CHECK_EQ(GetHoldingClassOfCopiedMethod(&method), klass);
3599     }
3600   }
3601   return nullptr;
3602 }
3603
3604 // TODO This should really be in mirror::Class.
3605 void ClassLinker::UpdateClassMethods(mirror::Class* klass,
3606                                      LengthPrefixedArray<ArtMethod>* new_methods) {
3607   klass->SetMethodsPtrUnchecked(new_methods,
3608                                 klass->NumDirectMethods(),
3609                                 klass->NumDeclaredVirtualMethods());
3610   // Need to mark the card so that the remembered sets and mod union tables get updated.
3611   Runtime::Current()->GetHeap()->WriteBarrierEveryFieldOf(klass);
3612 }
3613
3614 bool ClassLinker::RemoveClass(const char* descriptor, mirror::ClassLoader* class_loader) {
3615   WriterMutexLock mu(Thread::Current(), *Locks::classlinker_classes_lock_);
3616   ClassTable* const class_table = ClassTableForClassLoader(class_loader);
3617   return class_table != nullptr && class_table->Remove(descriptor);
3618 }
3619
3620 mirror::Class* ClassLinker::LookupClass(Thread* self,
3621                                         const char* descriptor,
3622                                         size_t hash,
3623                                         mirror::ClassLoader* class_loader) {
3624   {
3625     ReaderMutexLock mu(self, *Locks::classlinker_classes_lock_);
3626     ClassTable* const class_table = ClassTableForClassLoader(class_loader);
3627     if (class_table != nullptr) {
3628       mirror::Class* result = class_table->Lookup(descriptor, hash);
3629       if (result != nullptr) {
3630         return result;
3631       }
3632     }
3633   }
3634   if (class_loader != nullptr || !dex_cache_boot_image_class_lookup_required_) {
3635     return nullptr;
3636   }
3637   // Lookup failed but need to search dex_caches_.
3638   mirror::Class* result = LookupClassFromBootImage(descriptor);
3639   if (result != nullptr) {
3640     result = InsertClass(descriptor, result, hash);
3641   } else {
3642     // Searching the image dex files/caches failed, we don't want to get into this situation
3643     // often as map searches are faster, so after kMaxFailedDexCacheLookups move all image
3644     // classes into the class table.
3645     constexpr uint32_t kMaxFailedDexCacheLookups = 1000;
3646     if (++failed_dex_cache_class_lookups_ > kMaxFailedDexCacheLookups) {
3647       AddBootImageClassesToClassTable();
3648     }
3649   }
3650   return result;
3651 }
3652
3653 static std::vector<mirror::ObjectArray<mirror::DexCache>*> GetImageDexCaches(
3654     std::vector<gc::space::ImageSpace*> image_spaces) SHARED_REQUIRES(Locks::mutator_lock_) {
3655   CHECK(!image_spaces.empty());
3656   std::vector<mirror::ObjectArray<mirror::DexCache>*> dex_caches_vector;
3657   for (gc::space::ImageSpace* image_space : image_spaces) {
3658     mirror::Object* root = image_space->GetImageHeader().GetImageRoot(ImageHeader::kDexCaches);
3659     DCHECK(root != nullptr);
3660     dex_caches_vector.push_back(root->AsObjectArray<mirror::DexCache>());
3661   }
3662   return dex_caches_vector;
3663 }
3664
3665 void ClassLinker::AddBootImageClassesToClassTable() {
3666   if (dex_cache_boot_image_class_lookup_required_) {
3667     AddImageClassesToClassTable(Runtime::Current()->GetHeap()->GetBootImageSpaces(),
3668                                 /*class_loader*/nullptr);
3669     dex_cache_boot_image_class_lookup_required_ = false;
3670   }
3671 }
3672
3673 void ClassLinker::AddImageClassesToClassTable(std::vector<gc::space::ImageSpace*> image_spaces,
3674                                               mirror::ClassLoader* class_loader) {
3675   Thread* self = Thread::Current();
3676   WriterMutexLock mu(self, *Locks::classlinker_classes_lock_);
3677   ScopedAssertNoThreadSuspension ants(self, "Moving image classes to class table");
3678
3679   ClassTable* const class_table = InsertClassTableForClassLoader(class_loader);
3680
3681   std::string temp;
3682   std::vector<mirror::ObjectArray<mirror::DexCache>*> dex_caches_vector =
3683       GetImageDexCaches(image_spaces);
3684   for (mirror::ObjectArray<mirror::DexCache>* dex_caches : dex_caches_vector) {
3685     for (int32_t i = 0; i < dex_caches->GetLength(); i++) {
3686       mirror::DexCache* dex_cache = dex_caches->Get(i);
3687       GcRoot<mirror::Class>* types = dex_cache->GetResolvedTypes();
3688       for (int32_t j = 0, num_types = dex_cache->NumResolvedTypes(); j < num_types; j++) {
3689         mirror::Class* klass = types[j].Read();
3690         if (klass != nullptr) {
3691           DCHECK_EQ(klass->GetClassLoader(), class_loader);
3692           const char* descriptor = klass->GetDescriptor(&temp);
3693           size_t hash = ComputeModifiedUtf8Hash(descriptor);
3694           mirror::Class* existing = class_table->Lookup(descriptor, hash);
3695           if (existing != nullptr) {
3696             CHECK_EQ(existing, klass) << PrettyClassAndClassLoader(existing) << " != "
3697                 << PrettyClassAndClassLoader(klass);
3698           } else {
3699             class_table->Insert(klass);
3700             if (log_new_class_table_roots_) {
3701               new_class_roots_.push_back(GcRoot<mirror::Class>(klass));
3702             }
3703           }
3704         }
3705       }
3706     }
3707   }
3708 }
3709
3710 class MoveClassTableToPreZygoteVisitor : public ClassLoaderVisitor {
3711  public:
3712   explicit MoveClassTableToPreZygoteVisitor() {}
3713
3714   void Visit(mirror::ClassLoader* class_loader)
3715       REQUIRES(Locks::classlinker_classes_lock_)
3716       SHARED_REQUIRES(Locks::mutator_lock_) OVERRIDE {
3717     ClassTable* const class_table = class_loader->GetClassTable();
3718     if (class_table != nullptr) {
3719       class_table->FreezeSnapshot();
3720     }
3721   }
3722 };
3723
3724 void ClassLinker::MoveClassTableToPreZygote() {
3725   WriterMutexLock mu(Thread::Current(), *Locks::classlinker_classes_lock_);
3726   boot_class_table_.FreezeSnapshot();
3727   MoveClassTableToPreZygoteVisitor visitor;
3728   VisitClassLoaders(&visitor);
3729 }
3730
3731 mirror::Class* ClassLinker::LookupClassFromBootImage(const char* descriptor) {
3732   ScopedAssertNoThreadSuspension ants(Thread::Current(), "Image class lookup");
3733   std::vector<mirror::ObjectArray<mirror::DexCache>*> dex_caches_vector =
3734       GetImageDexCaches(Runtime::Current()->GetHeap()->GetBootImageSpaces());
3735   for (mirror::ObjectArray<mirror::DexCache>* dex_caches : dex_caches_vector) {
3736     for (int32_t i = 0; i < dex_caches->GetLength(); ++i) {
3737       mirror::DexCache* dex_cache = dex_caches->Get(i);
3738       const DexFile* dex_file = dex_cache->GetDexFile();
3739       // Try binary searching the type index by descriptor.
3740       const DexFile::TypeId* type_id = dex_file->FindTypeId(descriptor);
3741       if (type_id != nullptr) {
3742         uint16_t type_idx = dex_file->GetIndexForTypeId(*type_id);
3743         mirror::Class* klass = dex_cache->GetResolvedType(type_idx);
3744         if (klass != nullptr) {
3745           return klass;
3746         }
3747       }
3748     }
3749   }
3750   return nullptr;
3751 }
3752
3753 // Look up classes by hash and descriptor and put all matching ones in the result array.
3754 class LookupClassesVisitor : public ClassLoaderVisitor {
3755  public:
3756   LookupClassesVisitor(const char* descriptor, size_t hash, std::vector<mirror::Class*>* result)
3757      : descriptor_(descriptor),
3758        hash_(hash),
3759        result_(result) {}
3760
3761   void Visit(mirror::ClassLoader* class_loader)
3762       SHARED_REQUIRES(Locks::classlinker_classes_lock_, Locks::mutator_lock_) OVERRIDE {
3763     ClassTable* const class_table = class_loader->GetClassTable();
3764     mirror::Class* klass = class_table->Lookup(descriptor_, hash_);
3765     if (klass != nullptr) {
3766       result_->push_back(klass);
3767     }
3768   }
3769
3770  private:
3771   const char* const descriptor_;
3772   const size_t hash_;
3773   std::vector<mirror::Class*>* const result_;
3774 };
3775
3776 void ClassLinker::LookupClasses(const char* descriptor, std::vector<mirror::Class*>& result) {
3777   result.clear();
3778   if (dex_cache_boot_image_class_lookup_required_) {
3779     AddBootImageClassesToClassTable();
3780   }
3781   Thread* const self = Thread::Current();
3782   ReaderMutexLock mu(self, *Locks::classlinker_classes_lock_);
3783   const size_t hash = ComputeModifiedUtf8Hash(descriptor);
3784   mirror::Class* klass = boot_class_table_.Lookup(descriptor, hash);
3785   if (klass != nullptr) {
3786     result.push_back(klass);
3787   }
3788   LookupClassesVisitor visitor(descriptor, hash, &result);
3789   VisitClassLoaders(&visitor);
3790 }
3791
3792 bool ClassLinker::AttemptSupertypeVerification(Thread* self,
3793                                                Handle<mirror::Class> klass,
3794                                                Handle<mirror::Class> supertype) {
3795   DCHECK(self != nullptr);
3796   DCHECK(klass.Get() != nullptr);
3797   DCHECK(supertype.Get() != nullptr);
3798
3799   if (!supertype->IsVerified() && !supertype->IsErroneous()) {
3800     VerifyClass(self, supertype);
3801   }
3802   if (supertype->IsCompileTimeVerified()) {
3803     // Either we are verified or we soft failed and need to retry at runtime.
3804     return true;
3805   }
3806   // If we got this far then we have a hard failure.
3807   std::string error_msg =
3808       StringPrintf("Rejecting class %s that attempts to sub-type erroneous class %s",
3809                    PrettyDescriptor(klass.Get()).c_str(),
3810                    PrettyDescriptor(supertype.Get()).c_str());
3811   LOG(WARNING) << error_msg  << " in " << klass->GetDexCache()->GetLocation()->ToModifiedUtf8();
3812   StackHandleScope<1> hs(self);
3813   Handle<mirror::Throwable> cause(hs.NewHandle(self->GetException()));
3814   if (cause.Get() != nullptr) {
3815     // Set during VerifyClass call (if at all).
3816     self->ClearException();
3817   }
3818   // Change into a verify error.
3819   ThrowVerifyError(klass.Get(), "%s", error_msg.c_str());
3820   if (cause.Get() != nullptr) {
3821     self->GetException()->SetCause(cause.Get());
3822   }
3823   ClassReference ref(klass->GetDexCache()->GetDexFile(), klass->GetDexClassDefIndex());
3824   if (Runtime::Current()->IsAotCompiler()) {
3825     Runtime::Current()->GetCompilerCallbacks()->ClassRejected(ref);
3826   }
3827   // Need to grab the lock to change status.
3828   ObjectLock<mirror::Class> super_lock(self, klass);
3829   mirror::Class::SetStatus(klass, mirror::Class::kStatusError, self);
3830   return false;
3831 }
3832
3833 void ClassLinker::VerifyClass(Thread* self, Handle<mirror::Class> klass, LogSeverity log_level) {
3834   {
3835     // TODO: assert that the monitor on the Class is held
3836     ObjectLock<mirror::Class> lock(self, klass);
3837
3838     // Is somebody verifying this now?
3839     mirror::Class::Status old_status = klass->GetStatus();
3840     while (old_status == mirror::Class::kStatusVerifying ||
3841         old_status == mirror::Class::kStatusVerifyingAtRuntime) {
3842       lock.WaitIgnoringInterrupts();
3843       CHECK(klass->IsErroneous() || (klass->GetStatus() > old_status))
3844           << "Class '" << PrettyClass(klass.Get()) << "' performed an illegal verification state "
3845           << "transition from " << old_status << " to " << klass->GetStatus();
3846       old_status = klass->GetStatus();
3847     }
3848
3849     // The class might already be erroneous, for example at compile time if we attempted to verify
3850     // this class as a parent to another.
3851     if (klass->IsErroneous()) {
3852       ThrowEarlierClassFailure(klass.Get());
3853       return;
3854     }
3855
3856     // Don't attempt to re-verify if already sufficiently verified.
3857     if (klass->IsVerified()) {
3858       EnsureSkipAccessChecksMethods(klass);
3859       return;
3860     }
3861     if (klass->IsCompileTimeVerified() && Runtime::Current()->IsAotCompiler()) {
3862       return;
3863     }
3864
3865     if (klass->GetStatus() == mirror::Class::kStatusResolved) {
3866       mirror::Class::SetStatus(klass, mirror::Class::kStatusVerifying, self);
3867     } else {
3868       CHECK_EQ(klass->GetStatus(), mirror::Class::kStatusRetryVerificationAtRuntime)
3869             << PrettyClass(klass.Get());
3870       CHECK(!Runtime::Current()->IsAotCompiler());
3871       mirror::Class::SetStatus(klass, mirror::Class::kStatusVerifyingAtRuntime, self);
3872     }
3873
3874     // Skip verification if disabled.
3875     if (!Runtime::Current()->IsVerificationEnabled()) {
3876       mirror::Class::SetStatus(klass, mirror::Class::kStatusVerified, self);
3877       EnsureSkipAccessChecksMethods(klass);
3878       return;
3879     }
3880   }
3881
3882   // Verify super class.
3883   StackHandleScope<2> hs(self);
3884   MutableHandle<mirror::Class> supertype(hs.NewHandle(klass->GetSuperClass()));
3885   // If we have a superclass and we get a hard verification failure we can return immediately.
3886   if (supertype.Get() != nullptr && !AttemptSupertypeVerification(self, klass, supertype)) {
3887     CHECK(self->IsExceptionPending()) << "Verification error should be pending.";
3888     return;
3889   }
3890
3891   // Verify all default super-interfaces.
3892   //
3893   // (1) Don't bother if the superclass has already had a soft verification failure.
3894   //
3895   // (2) Interfaces shouldn't bother to do this recursive verification because they cannot cause
3896   //     recursive initialization by themselves. This is because when an interface is initialized
3897   //     directly it must not initialize its superinterfaces. We are allowed to verify regardless
3898   //     but choose not to for an optimization. If the interfaces is being verified due to a class
3899   //     initialization (which would need all the default interfaces to be verified) the class code
3900   //     will trigger the recursive verification anyway.
3901   if ((supertype.Get() == nullptr || supertype->IsVerified())  // See (1)
3902       && !klass->IsInterface()) {                              // See (2)
3903     int32_t iftable_count = klass->GetIfTableCount();
3904     MutableHandle<mirror::Class> iface(hs.NewHandle<mirror::Class>(nullptr));
3905     // Loop through all interfaces this class has defined. It doesn't matter the order.
3906     for (int32_t i = 0; i < iftable_count; i++) {
3907       iface.Assign(klass->GetIfTable()->GetInterface(i));
3908       DCHECK(iface.Get() != nullptr);
3909       // We only care if we have default interfaces and can skip if we are already verified...
3910       if (LIKELY(!iface->HasDefaultMethods() || iface->IsVerified())) {
3911         continue;
3912       } else if (UNLIKELY(!AttemptSupertypeVerification(self, klass, iface))) {
3913         // We had a hard failure while verifying this interface. Just return immediately.
3914         CHECK(self->IsExceptionPending()) << "Verification error should be pending.";
3915         return;
3916       } else if (UNLIKELY(!iface->IsVerified())) {
3917         // We softly failed to verify the iface. Stop checking and clean up.
3918         // Put the iface into the supertype handle so we know what caused us to fail.
3919         supertype.Assign(iface.Get());
3920         break;
3921       }
3922     }
3923   }
3924
3925   // At this point if verification failed, then supertype is the "first" supertype that failed
3926   // verification (without a specific order). If verification succeeded, then supertype is either
3927   // null or the original superclass of klass and is verified.
3928   DCHECK(supertype.Get() == nullptr ||
3929          supertype.Get() == klass->GetSuperClass() ||
3930          !supertype->IsVerified());
3931
3932   // Try to use verification information from the oat file, otherwise do runtime verification.
3933   const DexFile& dex_file = *klass->GetDexCache()->GetDexFile();
3934   mirror::Class::Status oat_file_class_status(mirror::Class::kStatusNotReady);
3935   bool preverified = VerifyClassUsingOatFile(dex_file, klass.Get(), oat_file_class_status);
3936   // If the oat file says the class had an error, re-run the verifier. That way we will get a
3937   // precise error message. To ensure a rerun, test:
3938   //     oat_file_class_status == mirror::Class::kStatusError => !preverified
3939   DCHECK(!(oat_file_class_status == mirror::Class::kStatusError) || !preverified);
3940
3941   verifier::MethodVerifier::FailureKind verifier_failure = verifier::MethodVerifier::kNoFailure;
3942   std::string error_msg;
3943   if (!preverified) {
3944     Runtime* runtime = Runtime::Current();
3945     verifier_failure = verifier::MethodVerifier::VerifyClass(self,
3946                                                              klass.Get(),
3947                                                              runtime->GetCompilerCallbacks(),
3948                                                              runtime->IsAotCompiler(),
3949                                                              log_level,
3950                                                              &error_msg);
3951   }
3952
3953   // Verification is done, grab the lock again.
3954   ObjectLock<mirror::Class> lock(self, klass);
3955
3956   if (preverified || verifier_failure != verifier::MethodVerifier::kHardFailure) {
3957     if (!preverified && verifier_failure != verifier::MethodVerifier::kNoFailure) {
3958       VLOG(class_linker) << "Soft verification failure in class " << PrettyDescriptor(klass.Get())
3959           << " in " << klass->GetDexCache()->GetLocation()->ToModifiedUtf8()
3960           << " because: " << error_msg;
3961     }
3962     self->AssertNoPendingException();
3963     // Make sure all classes referenced by catch blocks are resolved.
3964     ResolveClassExceptionHandlerTypes(klass);
3965     if (verifier_failure == verifier::MethodVerifier::kNoFailure) {
3966       // Even though there were no verifier failures we need to respect whether the super-class and
3967       // super-default-interfaces were verified or requiring runtime reverification.
3968       if (supertype.Get() == nullptr || supertype->IsVerified()) {
3969         mirror::Class::SetStatus(klass, mirror::Class::kStatusVerified, self);
3970       } else {
3971         CHECK_EQ(supertype->GetStatus(), mirror::Class::kStatusRetryVerificationAtRuntime);
3972         mirror::Class::SetStatus(klass, mirror::Class::kStatusRetryVerificationAtRuntime, self);
3973         // Pretend a soft failure occurred so that we don't consider the class verified below.
3974         verifier_failure = verifier::MethodVerifier::kSoftFailure;
3975       }
3976     } else {
3977       CHECK_EQ(verifier_failure, verifier::MethodVerifier::kSoftFailure);
3978       // Soft failures at compile time should be retried at runtime. Soft
3979       // failures at runtime will be handled by slow paths in the generated
3980       // code. Set status accordingly.
3981       if (Runtime::Current()->IsAotCompiler()) {
3982         mirror::Class::SetStatus(klass, mirror::Class::kStatusRetryVerificationAtRuntime, self);
3983       } else {
3984         mirror::Class::SetStatus(klass, mirror::Class::kStatusVerified, self);
3985         // As this is a fake verified status, make sure the methods are _not_ marked
3986         // kAccSkipAccessChecks later.
3987         klass->SetVerificationAttempted();
3988       }
3989     }
3990   } else {
3991     VLOG(verifier) << "Verification failed on class " << PrettyDescriptor(klass.Get())
3992                   << " in " << klass->GetDexCache()->GetLocation()->ToModifiedUtf8()
3993                   << " because: " << error_msg;
3994     self->AssertNoPendingException();
3995     ThrowVerifyError(klass.Get(), "%s", error_msg.c_str());
3996     mirror::Class::SetStatus(klass, mirror::Class::kStatusError, self);
3997   }
3998   if (preverified || verifier_failure == verifier::MethodVerifier::kNoFailure) {
3999     // Class is verified so we don't need to do any access check on its methods.
4000     // Let the interpreter know it by setting the kAccSkipAccessChecks flag onto each
4001     // method.
4002     // Note: we're going here during compilation and at runtime. When we set the
4003     // kAccSkipAccessChecks flag when compiling image classes, the flag is recorded
4004     // in the image and is set when loading the image.
4005
4006     if (UNLIKELY(Runtime::Current()->IsVerificationSoftFail())) {
4007       // Never skip access checks if the verification soft fail is forced.
4008       // Mark the class as having a verification attempt to avoid re-running the verifier.
4009       klass->SetVerificationAttempted();
4010     } else {
4011       EnsureSkipAccessChecksMethods(klass);
4012     }
4013   }
4014 }
4015
4016 void ClassLinker::EnsureSkipAccessChecksMethods(Handle<mirror::Class> klass) {
4017   if (!klass->WasVerificationAttempted()) {
4018     klass->SetSkipAccessChecksFlagOnAllMethods(image_pointer_size_);
4019     klass->SetVerificationAttempted();
4020   }
4021 }
4022
4023 bool ClassLinker::VerifyClassUsingOatFile(const DexFile& dex_file,
4024                                           mirror::Class* klass,
4025                                           mirror::Class::Status& oat_file_class_status) {
4026   // If we're compiling, we can only verify the class using the oat file if
4027   // we are not compiling the image or if the class we're verifying is not part of
4028   // the app.  In other words, we will only check for preverification of bootclasspath
4029   // classes.
4030   if (Runtime::Current()->IsAotCompiler()) {
4031     // Are we compiling the bootclasspath?
4032     if (Runtime::Current()->GetCompilerCallbacks()->IsBootImage()) {
4033       return false;
4034     }
4035     // We are compiling an app (not the image).
4036
4037     // Is this an app class? (I.e. not a bootclasspath class)
4038     if (klass->GetClassLoader() != nullptr) {
4039       return false;
4040     }
4041   }
4042
4043   const OatFile::OatDexFile* oat_dex_file = dex_file.GetOatDexFile();
4044   // In case we run without an image there won't be a backing oat file.
4045   if (oat_dex_file == nullptr) {
4046     return false;
4047   }
4048
4049   // We may be running with a preopted oat file but without image. In this case,
4050   // we don't skip verification of skip_access_checks classes to ensure we initialize
4051   // dex caches with all types resolved during verification.
4052   // We need to trust image classes, as these might be coming out of a pre-opted, quickened boot
4053   // image (that we just failed loading), and the verifier can't be run on quickened opcodes when
4054   // the runtime isn't started. On the other hand, app classes can be re-verified even if they are
4055   // already pre-opted, as then the runtime is started.
4056   if (!Runtime::Current()->IsAotCompiler() &&
4057       !Runtime::Current()->GetHeap()->HasBootImageSpace() &&
4058       klass->GetClassLoader() != nullptr) {
4059     return false;
4060   }
4061
4062   uint16_t class_def_index = klass->GetDexClassDefIndex();
4063   oat_file_class_status = oat_dex_file->GetOatClass(class_def_index).GetStatus();
4064   if (oat_file_class_status == mirror::Class::kStatusVerified ||
4065       oat_file_class_status == mirror::Class::kStatusInitialized) {
4066     return true;
4067   }
4068   // If we only verified a subset of the classes at compile time, we can end up with classes that
4069   // were resolved by the verifier.
4070   if (oat_file_class_status == mirror::Class::kStatusResolved) {
4071     return false;
4072   }
4073   if (oat_file_class_status == mirror::Class::kStatusRetryVerificationAtRuntime) {
4074     // Compile time verification failed with a soft error. Compile time verification can fail
4075     // because we have incomplete type information. Consider the following:
4076     // class ... {
4077     //   Foo x;
4078     //   .... () {
4079     //     if (...) {
4080     //       v1 gets assigned a type of resolved class Foo
4081     //     } else {
4082     //       v1 gets assigned a type of unresolved class Bar
4083     //     }
4084     //     iput x = v1
4085     // } }
4086     // when we merge v1 following the if-the-else it results in Conflict
4087     // (see verifier::RegType::Merge) as we can't know the type of Bar and we could possibly be
4088     // allowing an unsafe assignment to the field x in the iput (javac may have compiled this as
4089     // it knew Bar was a sub-class of Foo, but for us this may have been moved into a separate apk
4090     // at compile time).
4091     return false;
4092   }
4093   if (oat_file_class_status == mirror::Class::kStatusError) {
4094     // Compile time verification failed with a hard error. This is caused by invalid instructions
4095     // in the class. These errors are unrecoverable.
4096     return false;
4097   }
4098   if (oat_file_class_status == mirror::Class::kStatusNotReady) {
4099     // Status is uninitialized if we couldn't determine the status at compile time, for example,
4100     // not loading the class.
4101     // TODO: when the verifier doesn't rely on Class-es failing to resolve/load the type hierarchy
4102     // isn't a problem and this case shouldn't occur
4103     return false;
4104   }
4105   std::string temp;
4106   LOG(FATAL) << "Unexpected class status: " << oat_file_class_status
4107              << " " << dex_file.GetLocation() << " " << PrettyClass(klass) << " "
4108              << klass->GetDescriptor(&temp);
4109   UNREACHABLE();
4110 }
4111
4112 void ClassLinker::ResolveClassExceptionHandlerTypes(Handle<mirror::Class> klass) {
4113   for (ArtMethod& method : klass->GetMethods(image_pointer_size_)) {
4114     ResolveMethodExceptionHandlerTypes(&method);
4115   }
4116 }
4117
4118 void ClassLinker::ResolveMethodExceptionHandlerTypes(ArtMethod* method) {
4119   // similar to DexVerifier::ScanTryCatchBlocks and dex2oat's ResolveExceptionsForMethod.
4120   const DexFile::CodeItem* code_item =
4121       method->GetDexFile()->GetCodeItem(method->GetCodeItemOffset());
4122   if (code_item == nullptr) {
4123     return;  // native or abstract method
4124   }
4125   if (code_item->tries_size_ == 0) {
4126     return;  // nothing to process
4127   }
4128   const uint8_t* handlers_ptr = DexFile::GetCatchHandlerData(*code_item, 0);
4129   uint32_t handlers_size = DecodeUnsignedLeb128(&handlers_ptr);
4130   for (uint32_t idx = 0; idx < handlers_size; idx++) {
4131     CatchHandlerIterator iterator(handlers_ptr);
4132     for (; iterator.HasNext(); iterator.Next()) {
4133       // Ensure exception types are resolved so that they don't need resolution to be delivered,
4134       // unresolved exception types will be ignored by exception delivery
4135       if (iterator.GetHandlerTypeIndex() != DexFile::kDexNoIndex16) {
4136         mirror::Class* exception_type = ResolveType(iterator.GetHandlerTypeIndex(), method);
4137         if (exception_type == nullptr) {
4138           DCHECK(Thread::Current()->IsExceptionPending());
4139           Thread::Current()->ClearException();
4140         }
4141       }
4142     }
4143     handlers_ptr = iterator.EndDataPointer();
4144   }
4145 }
4146
4147 mirror::Class* ClassLinker::CreateProxyClass(ScopedObjectAccessAlreadyRunnable& soa,
4148                                              jstring name,
4149                                              jobjectArray interfaces,
4150                                              jobject loader,
4151                                              jobjectArray methods,
4152                                              jobjectArray throws) {
4153   Thread* self = soa.Self();
4154   StackHandleScope<10> hs(self);
4155   MutableHandle<mirror::Class> klass(hs.NewHandle(
4156       AllocClass(self, GetClassRoot(kJavaLangClass), sizeof(mirror::Class))));
4157   if (klass.Get() == nullptr) {
4158     CHECK(self->IsExceptionPending());  // OOME.
4159     return nullptr;
4160   }
4161   DCHECK(klass->GetClass() != nullptr);
4162   klass->SetObjectSize(sizeof(mirror::Proxy));
4163   // Set the class access flags incl. VerificationAttempted, so we do not try to set the flag on
4164   // the methods.
4165   klass->SetAccessFlags(kAccClassIsProxy | kAccPublic | kAccFinal | kAccVerificationAttempted);
4166   klass->SetClassLoader(soa.Decode<mirror::ClassLoader*>(loader));
4167   DCHECK_EQ(klass->GetPrimitiveType(), Primitive::kPrimNot);
4168   klass->SetName(soa.Decode<mirror::String*>(name));
4169   klass->SetDexCache(GetClassRoot(kJavaLangReflectProxy)->GetDexCache());
4170   mirror::Class::SetStatus(klass, mirror::Class::kStatusIdx, self);
4171   std::string descriptor(GetDescriptorForProxy(klass.Get()));
4172   const size_t hash = ComputeModifiedUtf8Hash(descriptor.c_str());
4173
4174   // Needs to be before we insert the class so that the allocator field is set.
4175   LinearAlloc* const allocator = GetOrCreateAllocatorForClassLoader(klass->GetClassLoader());
4176
4177   // Insert the class before loading the fields as the field roots
4178   // (ArtField::declaring_class_) are only visited from the class
4179   // table. There can't be any suspend points between inserting the
4180   // class and setting the field arrays below.
4181   mirror::Class* existing = InsertClass(descriptor.c_str(), klass.Get(), hash);
4182   CHECK(existing == nullptr);
4183
4184   // Instance fields are inherited, but we add a couple of static fields...
4185   const size_t num_fields = 2;
4186   LengthPrefixedArray<ArtField>* sfields = AllocArtFieldArray(self, allocator, num_fields);
4187   klass->SetSFieldsPtr(sfields);
4188
4189   // 1. Create a static field 'interfaces' that holds the _declared_ interfaces implemented by
4190   // our proxy, so Class.getInterfaces doesn't return the flattened set.
4191   ArtField& interfaces_sfield = sfields->At(0);
4192   interfaces_sfield.SetDexFieldIndex(0);
4193   interfaces_sfield.SetDeclaringClass(klass.Get());
4194   interfaces_sfield.SetAccessFlags(kAccStatic | kAccPublic | kAccFinal);
4195
4196   // 2. Create a static field 'throws' that holds exceptions thrown by our methods.
4197   ArtField& throws_sfield = sfields->At(1);
4198   throws_sfield.SetDexFieldIndex(1);
4199   throws_sfield.SetDeclaringClass(klass.Get());
4200   throws_sfield.SetAccessFlags(kAccStatic | kAccPublic | kAccFinal);
4201
4202   // Proxies have 1 direct method, the constructor
4203   const size_t num_direct_methods = 1;
4204
4205   // They have as many virtual methods as the array
4206   auto h_methods = hs.NewHandle(soa.Decode<mirror::ObjectArray<mirror::Method>*>(methods));
4207   DCHECK_EQ(h_methods->GetClass(), mirror::Method::ArrayClass())
4208       << PrettyClass(h_methods->GetClass());
4209   const size_t num_virtual_methods = h_methods->GetLength();
4210
4211   // Create the methods array.
4212   LengthPrefixedArray<ArtMethod>* proxy_class_methods = AllocArtMethodArray(
4213         self, allocator, num_direct_methods + num_virtual_methods);
4214   // Currently AllocArtMethodArray cannot return null, but the OOM logic is left there in case we
4215   // want to throw OOM in the future.
4216   if (UNLIKELY(proxy_class_methods == nullptr)) {
4217     self->AssertPendingOOMException();
4218     return nullptr;
4219   }
4220   klass->SetMethodsPtr(proxy_class_methods, num_direct_methods, num_virtual_methods);
4221
4222   // Create the single direct method.
4223   CreateProxyConstructor(klass, klass->GetDirectMethodUnchecked(0, image_pointer_size_));
4224
4225   // Create virtual method using specified prototypes.
4226   // TODO These should really use the iterators.
4227   for (size_t i = 0; i < num_virtual_methods; ++i) {
4228     auto* virtual_method = klass->GetVirtualMethodUnchecked(i, image_pointer_size_);
4229     auto* prototype = h_methods->Get(i)->GetArtMethod();
4230     CreateProxyMethod(klass, prototype, virtual_method);
4231     DCHECK(virtual_method->GetDeclaringClass() != nullptr);
4232     DCHECK(prototype->GetDeclaringClass() != nullptr);
4233   }
4234
4235   // The super class is java.lang.reflect.Proxy
4236   klass->SetSuperClass(GetClassRoot(kJavaLangReflectProxy));
4237   // Now effectively in the loaded state.
4238   mirror::Class::SetStatus(klass, mirror::Class::kStatusLoaded, self);
4239   self->AssertNoPendingException();
4240
4241   MutableHandle<mirror::Class> new_class = hs.NewHandle<mirror::Class>(nullptr);
4242   {
4243     // Must hold lock on object when resolved.
4244     ObjectLock<mirror::Class> resolution_lock(self, klass);
4245     // Link the fields and virtual methods, creating vtable and iftables.
4246     // The new class will replace the old one in the class table.
4247     Handle<mirror::ObjectArray<mirror::Class>> h_interfaces(
4248         hs.NewHandle(soa.Decode<mirror::ObjectArray<mirror::Class>*>(interfaces)));
4249     if (!LinkClass(self, descriptor.c_str(), klass, h_interfaces, &new_class)) {
4250       mirror::Class::SetStatus(klass, mirror::Class::kStatusError, self);
4251       return nullptr;
4252     }
4253   }
4254   CHECK(klass->IsRetired());
4255   CHECK_NE(klass.Get(), new_class.Get());
4256   klass.Assign(new_class.Get());
4257
4258   CHECK_EQ(interfaces_sfield.GetDeclaringClass(), klass.Get());
4259   interfaces_sfield.SetObject<false>(klass.Get(),
4260                                      soa.Decode<mirror::ObjectArray<mirror::Class>*>(interfaces));
4261   CHECK_EQ(throws_sfield.GetDeclaringClass(), klass.Get());
4262   throws_sfield.SetObject<false>(
4263       klass.Get(), soa.Decode<mirror::ObjectArray<mirror::ObjectArray<mirror::Class> >*>(throws));
4264
4265   {
4266     // Lock on klass is released. Lock new class object.
4267     ObjectLock<mirror::Class> initialization_lock(self, klass);
4268     mirror::Class::SetStatus(klass, mirror::Class::kStatusInitialized, self);
4269   }
4270
4271   // sanity checks
4272   if (kIsDebugBuild) {
4273     CHECK(klass->GetIFieldsPtr() == nullptr);
4274     CheckProxyConstructor(klass->GetDirectMethod(0, image_pointer_size_));
4275
4276     for (size_t i = 0; i < num_virtual_methods; ++i) {
4277       auto* virtual_method = klass->GetVirtualMethodUnchecked(i, image_pointer_size_);
4278       auto* prototype = h_methods->Get(i++)->GetArtMethod();
4279       CheckProxyMethod(virtual_method, prototype);
4280     }
4281
4282     StackHandleScope<1> hs2(self);
4283     Handle<mirror::String> decoded_name = hs2.NewHandle(soa.Decode<mirror::String*>(name));
4284     std::string interfaces_field_name(StringPrintf("java.lang.Class[] %s.interfaces",
4285                                                    decoded_name->ToModifiedUtf8().c_str()));
4286     CHECK_EQ(PrettyField(klass->GetStaticField(0)), interfaces_field_name);
4287
4288     std::string throws_field_name(StringPrintf("java.lang.Class[][] %s.throws",
4289                                                decoded_name->ToModifiedUtf8().c_str()));
4290     CHECK_EQ(PrettyField(klass->GetStaticField(1)), throws_field_name);
4291
4292     CHECK_EQ(klass.Get()->GetInterfaces(),
4293              soa.Decode<mirror::ObjectArray<mirror::Class>*>(interfaces));
4294     CHECK_EQ(klass.Get()->GetThrows(),
4295              soa.Decode<mirror::ObjectArray<mirror::ObjectArray<mirror::Class>>*>(throws));
4296   }
4297   return klass.Get();
4298 }
4299
4300 std::string ClassLinker::GetDescriptorForProxy(mirror::Class* proxy_class) {
4301   DCHECK(proxy_class->IsProxyClass());
4302   mirror::String* name = proxy_class->GetName();
4303   DCHECK(name != nullptr);
4304   return DotToDescriptor(name->ToModifiedUtf8().c_str());
4305 }
4306
4307 ArtMethod* ClassLinker::FindMethodForProxy(mirror::Class* proxy_class, ArtMethod* proxy_method) {
4308   DCHECK(proxy_class->IsProxyClass());
4309   DCHECK(proxy_method->IsProxyMethod());
4310   {
4311     Thread* const self = Thread::Current();
4312     ReaderMutexLock mu(self, dex_lock_);
4313     // Locate the dex cache of the original interface/Object
4314     for (const DexCacheData& data : dex_caches_) {
4315       if (!self->IsJWeakCleared(data.weak_root) &&
4316           proxy_method->HasSameDexCacheResolvedTypes(data.resolved_types,
4317                                                      image_pointer_size_)) {
4318         mirror::DexCache* dex_cache = down_cast<mirror::DexCache*>(
4319             self->DecodeJObject(data.weak_root));
4320         if (dex_cache != nullptr) {
4321           ArtMethod* resolved_method = dex_cache->GetResolvedMethod(
4322               proxy_method->GetDexMethodIndex(), image_pointer_size_);
4323           CHECK(resolved_method != nullptr);
4324           return resolved_method;
4325         }
4326       }
4327     }
4328   }
4329   LOG(FATAL) << "Didn't find dex cache for " << PrettyClass(proxy_class) << " "
4330       << PrettyMethod(proxy_method);
4331   UNREACHABLE();
4332 }
4333
4334 void ClassLinker::CreateProxyConstructor(Handle<mirror::Class> klass, ArtMethod* out) {
4335   // Create constructor for Proxy that must initialize the method.
4336   CHECK_EQ(GetClassRoot(kJavaLangReflectProxy)->NumDirectMethods(), 18u);
4337   ArtMethod* proxy_constructor = GetClassRoot(kJavaLangReflectProxy)->GetDirectMethodUnchecked(
4338       2, image_pointer_size_);
4339   DCHECK_EQ(std::string(proxy_constructor->GetName()), "<init>");
4340   // Ensure constructor is in dex cache so that we can use the dex cache to look up the overridden
4341   // constructor method.
4342   GetClassRoot(kJavaLangReflectProxy)->GetDexCache()->SetResolvedMethod(
4343       proxy_constructor->GetDexMethodIndex(), proxy_constructor, image_pointer_size_);
4344   // Clone the existing constructor of Proxy (our constructor would just invoke it so steal its
4345   // code_ too)
4346   DCHECK(out != nullptr);
4347   out->CopyFrom(proxy_constructor, image_pointer_size_);
4348   // Make this constructor public and fix the class to be our Proxy version
4349   out->SetAccessFlags((out->GetAccessFlags() & ~kAccProtected) | kAccPublic);
4350   out->SetDeclaringClass(klass.Get());
4351 }
4352
4353 void ClassLinker::CheckProxyConstructor(ArtMethod* constructor) const {
4354   CHECK(constructor->IsConstructor());
4355   auto* np = constructor->GetInterfaceMethodIfProxy(image_pointer_size_);
4356   CHECK_STREQ(np->GetName(), "<init>");
4357   CHECK_STREQ(np->GetSignature().ToString().c_str(), "(Ljava/lang/reflect/InvocationHandler;)V");
4358   DCHECK(constructor->IsPublic());
4359 }
4360
4361 void ClassLinker::CreateProxyMethod(Handle<mirror::Class> klass, ArtMethod* prototype,
4362                                     ArtMethod* out) {
4363   // Ensure prototype is in dex cache so that we can use the dex cache to look up the overridden
4364   // prototype method
4365   auto* dex_cache = prototype->GetDeclaringClass()->GetDexCache();
4366   // Avoid dirtying the dex cache unless we need to.
4367   if (dex_cache->GetResolvedMethod(prototype->GetDexMethodIndex(), image_pointer_size_) !=
4368       prototype) {
4369     dex_cache->SetResolvedMethod(
4370         prototype->GetDexMethodIndex(), prototype, image_pointer_size_);
4371   }
4372   // We steal everything from the prototype (such as DexCache, invoke stub, etc.) then specialize
4373   // as necessary
4374   DCHECK(out != nullptr);
4375   out->CopyFrom(prototype, image_pointer_size_);
4376
4377   // Set class to be the concrete proxy class.
4378   out->SetDeclaringClass(klass.Get());
4379   // Clear the abstract, default and conflict flags to ensure that defaults aren't picked in
4380   // preference to the invocation handler.
4381   const uint32_t kRemoveFlags = kAccAbstract | kAccDefault | kAccDefaultConflict;
4382   // Make the method final.
4383   const uint32_t kAddFlags = kAccFinal;
4384   out->SetAccessFlags((out->GetAccessFlags() & ~kRemoveFlags) | kAddFlags);
4385
4386   // Clear the dex_code_item_offset_. It needs to be 0 since proxy methods have no CodeItems but the
4387   // method they copy might (if it's a default method).
4388   out->SetCodeItemOffset(0);
4389
4390   // At runtime the method looks like a reference and argument saving method, clone the code
4391   // related parameters from this method.
4392   out->SetEntryPointFromQuickCompiledCode(GetQuickProxyInvokeHandler());
4393 }
4394
4395 void ClassLinker::CheckProxyMethod(ArtMethod* method, ArtMethod* prototype) const {
4396   // Basic sanity
4397   CHECK(!prototype->IsFinal());
4398   CHECK(method->IsFinal());
4399   CHECK(method->IsInvokable());
4400
4401   // The proxy method doesn't have its own dex cache or dex file and so it steals those of its
4402   // interface prototype. The exception to this are Constructors and the Class of the Proxy itself.
4403   CHECK(prototype->HasSameDexCacheResolvedMethods(method, image_pointer_size_));
4404   CHECK(prototype->HasSameDexCacheResolvedTypes(method, image_pointer_size_));
4405   auto* np = method->GetInterfaceMethodIfProxy(image_pointer_size_);
4406   CHECK_EQ(prototype->GetDeclaringClass()->GetDexCache(), np->GetDexCache());
4407   CHECK_EQ(prototype->GetDexMethodIndex(), method->GetDexMethodIndex());
4408
4409   CHECK_STREQ(np->GetName(), prototype->GetName());
4410   CHECK_STREQ(np->GetShorty(), prototype->GetShorty());
4411   // More complex sanity - via dex cache
4412   CHECK_EQ(np->GetReturnType(true /* resolve */, image_pointer_size_),
4413            prototype->GetReturnType(true /* resolve */, image_pointer_size_));
4414 }
4415
4416 bool ClassLinker::CanWeInitializeClass(mirror::Class* klass, bool can_init_statics,
4417                                        bool can_init_parents) {
4418   if (can_init_statics && can_init_parents) {
4419     return true;
4420   }
4421   if (!can_init_statics) {
4422     // Check if there's a class initializer.
4423     ArtMethod* clinit = klass->FindClassInitializer(image_pointer_size_);
4424     if (clinit != nullptr) {
4425       return false;
4426     }
4427     // Check if there are encoded static values needing initialization.
4428     if (klass->NumStaticFields() != 0) {
4429       const DexFile::ClassDef* dex_class_def = klass->GetClassDef();
4430       DCHECK(dex_class_def != nullptr);
4431       if (dex_class_def->static_values_off_ != 0) {
4432         return false;
4433       }
4434     }
4435     // If we are a class we need to initialize all interfaces with default methods when we are
4436     // initialized. Check all of them.
4437     if (!klass->IsInterface()) {
4438       size_t num_interfaces = klass->GetIfTableCount();
4439       for (size_t i = 0; i < num_interfaces; i++) {
4440         mirror::Class* iface = klass->GetIfTable()->GetInterface(i);
4441         if (iface->HasDefaultMethods() &&
4442             !CanWeInitializeClass(iface, can_init_statics, can_init_parents)) {
4443           return false;
4444         }
4445       }
4446     }
4447   }
4448   if (klass->IsInterface() || !klass->HasSuperClass()) {
4449     return true;
4450   }
4451   mirror::Class* super_class = klass->GetSuperClass();
4452   if (!can_init_parents && !super_class->IsInitialized()) {
4453     return false;
4454   }
4455   return CanWeInitializeClass(super_class, can_init_statics, can_init_parents);
4456 }
4457
4458 bool ClassLinker::InitializeClass(Thread* self, Handle<mirror::Class> klass,
4459                                   bool can_init_statics, bool can_init_parents) {
4460   // see JLS 3rd edition, 12.4.2 "Detailed Initialization Procedure" for the locking protocol
4461
4462   // Are we already initialized and therefore done?
4463   // Note: we differ from the JLS here as we don't do this under the lock, this is benign as
4464   // an initialized class will never change its state.
4465   if (klass->IsInitialized()) {
4466     return true;
4467   }
4468
4469   // Fast fail if initialization requires a full runtime. Not part of the JLS.
4470   if (!CanWeInitializeClass(klass.Get(), can_init_statics, can_init_parents)) {
4471     return false;
4472   }
4473
4474   self->AllowThreadSuspension();
4475   uint64_t t0;
4476   {
4477     ObjectLock<mirror::Class> lock(self, klass);
4478
4479     // Re-check under the lock in case another thread initialized ahead of us.
4480     if (klass->IsInitialized()) {
4481       return true;
4482     }
4483
4484     // Was the class already found to be erroneous? Done under the lock to match the JLS.
4485     if (klass->IsErroneous()) {
4486       ThrowEarlierClassFailure(klass.Get(), true);
4487       VlogClassInitializationFailure(klass);
4488       return false;
4489     }
4490
4491     CHECK(klass->IsResolved()) << PrettyClass(klass.Get()) << ": state=" << klass->GetStatus();
4492
4493     if (!klass->IsVerified()) {
4494       VerifyClass(self, klass);
4495       if (!klass->IsVerified()) {
4496         // We failed to verify, expect either the klass to be erroneous or verification failed at
4497         // compile time.
4498         if (klass->IsErroneous()) {
4499           // The class is erroneous. This may be a verifier error, or another thread attempted
4500           // verification and/or initialization and failed. We can distinguish those cases by
4501           // whether an exception is already pending.
4502           if (self->IsExceptionPending()) {
4503             // Check that it's a VerifyError.
4504             DCHECK_EQ("java.lang.Class<java.lang.VerifyError>",
4505                       PrettyClass(self->GetException()->GetClass()));
4506           } else {
4507             // Check that another thread attempted initialization.
4508             DCHECK_NE(0, klass->GetClinitThreadId());
4509             DCHECK_NE(self->GetTid(), klass->GetClinitThreadId());
4510             // Need to rethrow the previous failure now.
4511             ThrowEarlierClassFailure(klass.Get(), true);
4512           }
4513           VlogClassInitializationFailure(klass);
4514         } else {
4515           CHECK(Runtime::Current()->IsAotCompiler());
4516           CHECK_EQ(klass->GetStatus(), mirror::Class::kStatusRetryVerificationAtRuntime);
4517         }
4518         return false;
4519       } else {
4520         self->AssertNoPendingException();
4521       }
4522
4523       // A separate thread could have moved us all the way to initialized. A "simple" example
4524       // involves a subclass of the current class being initialized at the same time (which
4525       // will implicitly initialize the superclass, if scheduled that way). b/28254258
4526       DCHECK_NE(mirror::Class::kStatusError, klass->GetStatus());
4527       if (klass->IsInitialized()) {
4528         return true;
4529       }
4530     }
4531
4532     // If the class is kStatusInitializing, either this thread is
4533     // initializing higher up the stack or another thread has beat us
4534     // to initializing and we need to wait. Either way, this
4535     // invocation of InitializeClass will not be responsible for
4536     // running <clinit> and will return.
4537     if (klass->GetStatus() == mirror::Class::kStatusInitializing) {
4538       // Could have got an exception during verification.
4539       if (self->IsExceptionPending()) {
4540         VlogClassInitializationFailure(klass);
4541         return false;
4542       }
4543       // We caught somebody else in the act; was it us?
4544       if (klass->GetClinitThreadId() == self->GetTid()) {
4545         // Yes. That's fine. Return so we can continue initializing.
4546         return true;
4547       }
4548       // No. That's fine. Wait for another thread to finish initializing.
4549       return WaitForInitializeClass(klass, self, lock);
4550     }
4551
4552     if (!ValidateSuperClassDescriptors(klass)) {
4553       mirror::Class::SetStatus(klass, mirror::Class::kStatusError, self);
4554       return false;
4555     }
4556     self->AllowThreadSuspension();
4557
4558     CHECK_EQ(klass->GetStatus(), mirror::Class::kStatusVerified) << PrettyClass(klass.Get())
4559         << " self.tid=" << self->GetTid() << " clinit.tid=" << klass->GetClinitThreadId();
4560
4561     // From here out other threads may observe that we're initializing and so changes of state
4562     // require the a notification.
4563     klass->SetClinitThreadId(self->GetTid());
4564     mirror::Class::SetStatus(klass, mirror::Class::kStatusInitializing, self);
4565
4566     t0 = NanoTime();
4567   }
4568
4569   // Initialize super classes, must be done while initializing for the JLS.
4570   if (!klass->IsInterface() && klass->HasSuperClass()) {
4571     mirror::Class* super_class = klass->GetSuperClass();
4572     if (!super_class->IsInitialized()) {
4573       CHECK(!super_class->IsInterface());
4574       CHECK(can_init_parents);
4575       StackHandleScope<1> hs(self);
4576       Handle<mirror::Class> handle_scope_super(hs.NewHandle(super_class));
4577       bool super_initialized = InitializeClass(self, handle_scope_super, can_init_statics, true);
4578       if (!super_initialized) {
4579         // The super class was verified ahead of entering initializing, we should only be here if
4580         // the super class became erroneous due to initialization.
4581         CHECK(handle_scope_super->IsErroneous() && self->IsExceptionPending())
4582             << "Super class initialization failed for "
4583             << PrettyDescriptor(handle_scope_super.Get())
4584             << " that has unexpected status " << handle_scope_super->GetStatus()
4585             << "\nPending exception:\n"
4586             << (self->GetException() != nullptr ? self->GetException()->Dump() : "");
4587         ObjectLock<mirror::Class> lock(self, klass);
4588         // Initialization failed because the super-class is erroneous.
4589         mirror::Class::SetStatus(klass, mirror::Class::kStatusError, self);
4590         return false;
4591       }
4592     }
4593   }
4594
4595   if (!klass->IsInterface()) {
4596     // Initialize interfaces with default methods for the JLS.
4597     size_t num_direct_interfaces = klass->NumDirectInterfaces();
4598     // Only setup the (expensive) handle scope if we actually need to.
4599     if (UNLIKELY(num_direct_interfaces > 0)) {
4600       StackHandleScope<1> hs_iface(self);
4601       MutableHandle<mirror::Class> handle_scope_iface(hs_iface.NewHandle<mirror::Class>(nullptr));
4602       for (size_t i = 0; i < num_direct_interfaces; i++) {
4603         handle_scope_iface.Assign(mirror::Class::GetDirectInterface(self, klass, i));
4604         CHECK(handle_scope_iface.Get() != nullptr);
4605         CHECK(handle_scope_iface->IsInterface());
4606         if (handle_scope_iface->HasBeenRecursivelyInitialized()) {
4607           // We have already done this for this interface. Skip it.
4608           continue;
4609         }
4610         // We cannot just call initialize class directly because we need to ensure that ALL
4611         // interfaces with default methods are initialized. Non-default interface initialization
4612         // will not affect other non-default super-interfaces.
4613         bool iface_initialized = InitializeDefaultInterfaceRecursive(self,
4614                                                                      handle_scope_iface,
4615                                                                      can_init_statics,
4616                                                                      can_init_parents);
4617         if (!iface_initialized) {
4618           ObjectLock<mirror::Class> lock(self, klass);
4619           // Initialization failed because one of our interfaces with default methods is erroneous.
4620           mirror::Class::SetStatus(klass, mirror::Class::kStatusError, self);
4621           return false;
4622         }
4623       }
4624     }
4625   }
4626
4627   const size_t num_static_fields = klass->NumStaticFields();
4628   if (num_static_fields > 0) {
4629     const DexFile::ClassDef* dex_class_def = klass->GetClassDef();
4630     CHECK(dex_class_def != nullptr);
4631     const DexFile& dex_file = klass->GetDexFile();
4632     StackHandleScope<3> hs(self);
4633     Handle<mirror::ClassLoader> class_loader(hs.NewHandle(klass->GetClassLoader()));
4634     Handle<mirror::DexCache> dex_cache(hs.NewHandle(klass->GetDexCache()));
4635
4636     // Eagerly fill in static fields so that the we don't have to do as many expensive
4637     // Class::FindStaticField in ResolveField.
4638     for (size_t i = 0; i < num_static_fields; ++i) {
4639       ArtField* field = klass->GetStaticField(i);
4640       const uint32_t field_idx = field->GetDexFieldIndex();
4641       ArtField* resolved_field = dex_cache->GetResolvedField(field_idx, image_pointer_size_);
4642       if (resolved_field == nullptr) {
4643         dex_cache->SetResolvedField(field_idx, field, image_pointer_size_);
4644       } else {
4645         DCHECK_EQ(field, resolved_field);
4646       }
4647     }
4648
4649     EncodedStaticFieldValueIterator value_it(dex_file, &dex_cache, &class_loader,
4650                                              this, *dex_class_def);
4651     const uint8_t* class_data = dex_file.GetClassData(*dex_class_def);
4652     ClassDataItemIterator field_it(dex_file, class_data);
4653     if (value_it.HasNext()) {
4654       DCHECK(field_it.HasNextStaticField());
4655       CHECK(can_init_statics);
4656       for ( ; value_it.HasNext(); value_it.Next(), field_it.Next()) {
4657         ArtField* field = ResolveField(
4658             dex_file, field_it.GetMemberIndex(), dex_cache, class_loader, true);
4659         if (Runtime::Current()->IsActiveTransaction()) {
4660           value_it.ReadValueToField<true>(field);
4661         } else {
4662           value_it.ReadValueToField<false>(field);
4663         }
4664         if (self->IsExceptionPending()) {
4665           break;
4666         }
4667         DCHECK(!value_it.HasNext() || field_it.HasNextStaticField());
4668       }
4669     }
4670   }
4671
4672
4673   if (!self->IsExceptionPending()) {
4674     ArtMethod* clinit = klass->FindClassInitializer(image_pointer_size_);
4675     if (clinit != nullptr) {
4676       CHECK(can_init_statics);
4677       JValue result;
4678       clinit->Invoke(self, nullptr, 0, &result, "V");
4679     }
4680   }
4681   self->AllowThreadSuspension();
4682   uint64_t t1 = NanoTime();
4683
4684   bool success = true;
4685   {
4686     ObjectLock<mirror::Class> lock(self, klass);
4687
4688     if (self->IsExceptionPending()) {
4689       WrapExceptionInInitializer(klass);
4690       mirror::Class::SetStatus(klass, mirror::Class::kStatusError, self);
4691       success = false;
4692     } else if (Runtime::Current()->IsTransactionAborted()) {
4693       // The exception thrown when the transaction aborted has been caught and cleared
4694       // so we need to throw it again now.
4695       VLOG(compiler) << "Return from class initializer of " << PrettyDescriptor(klass.Get())
4696                      << " without exception while transaction was aborted: re-throw it now.";
4697       Runtime::Current()->ThrowTransactionAbortError(self);
4698       mirror::Class::SetStatus(klass, mirror::Class::kStatusError, self);
4699       success = false;
4700     } else {
4701       RuntimeStats* global_stats = Runtime::Current()->GetStats();
4702       RuntimeStats* thread_stats = self->GetStats();
4703       ++global_stats->class_init_count;
4704       ++thread_stats->class_init_count;
4705       global_stats->class_init_time_ns += (t1 - t0);
4706       thread_stats->class_init_time_ns += (t1 - t0);
4707       // Set the class as initialized except if failed to initialize static fields.
4708       mirror::Class::SetStatus(klass, mirror::Class::kStatusInitialized, self);
4709       if (VLOG_IS_ON(class_linker)) {
4710         std::string temp;
4711         LOG(INFO) << "Initialized class " << klass->GetDescriptor(&temp) << " from " <<
4712             klass->GetLocation();
4713       }
4714       // Opportunistically set static method trampolines to their destination.
4715       FixupStaticTrampolines(klass.Get());
4716     }
4717   }
4718   return success;
4719 }
4720
4721 // We recursively run down the tree of interfaces. We need to do this in the order they are declared
4722 // and perform the initialization only on those interfaces that contain default methods.
4723 bool ClassLinker::InitializeDefaultInterfaceRecursive(Thread* self,
4724                                                       Handle<mirror::Class> iface,
4725                                                       bool can_init_statics,
4726                                                       bool can_init_parents) {
4727   CHECK(iface->IsInterface());
4728   size_t num_direct_ifaces = iface->NumDirectInterfaces();
4729   // Only create the (expensive) handle scope if we need it.
4730   if (UNLIKELY(num_direct_ifaces > 0)) {
4731     StackHandleScope<1> hs(self);
4732     MutableHandle<mirror::Class> handle_super_iface(hs.NewHandle<mirror::Class>(nullptr));
4733     // First we initialize all of iface's super-interfaces recursively.
4734     for (size_t i = 0; i < num_direct_ifaces; i++) {
4735       mirror::Class* super_iface = mirror::Class::GetDirectInterface(self, iface, i);
4736       if (!super_iface->HasBeenRecursivelyInitialized()) {
4737         // Recursive step
4738         handle_super_iface.Assign(super_iface);
4739         if (!InitializeDefaultInterfaceRecursive(self,
4740                                                  handle_super_iface,
4741                                                  can_init_statics,
4742                                                  can_init_parents)) {
4743           return false;
4744         }
4745       }
4746     }
4747   }
4748
4749   bool result = true;
4750   // Then we initialize 'iface' if it has default methods. We do not need to (and in fact must not)
4751   // initialize if we don't have default methods.
4752   if (iface->HasDefaultMethods()) {
4753     result = EnsureInitialized(self, iface, can_init_statics, can_init_parents);
4754   }
4755
4756   // Mark that this interface has undergone recursive default interface initialization so we know we
4757   // can skip it on any later class initializations. We do this even if we are not a default
4758   // interface since we can still avoid the traversal. This is purely a performance optimization.
4759   if (result) {
4760     // TODO This should be done in a better way
4761     ObjectLock<mirror::Class> lock(self, iface);
4762     iface->SetRecursivelyInitialized();
4763   }
4764   return result;
4765 }
4766
4767 bool ClassLinker::WaitForInitializeClass(Handle<mirror::Class> klass,
4768                                          Thread* self,
4769                                          ObjectLock<mirror::Class>& lock)
4770     SHARED_REQUIRES(Locks::mutator_lock_) {
4771   while (true) {
4772     self->AssertNoPendingException();
4773     CHECK(!klass->IsInitialized());
4774     lock.WaitIgnoringInterrupts();
4775
4776     // When we wake up, repeat the test for init-in-progress.  If
4777     // there's an exception pending (only possible if
4778     // we were not using WaitIgnoringInterrupts), bail out.
4779     if (self->IsExceptionPending()) {
4780       WrapExceptionInInitializer(klass);
4781       mirror::Class::SetStatus(klass, mirror::Class::kStatusError, self);
4782       return false;
4783     }
4784     // Spurious wakeup? Go back to waiting.
4785     if (klass->GetStatus() == mirror::Class::kStatusInitializing) {
4786       continue;
4787     }
4788     if (klass->GetStatus() == mirror::Class::kStatusVerified &&
4789         Runtime::Current()->IsAotCompiler()) {
4790       // Compile time initialization failed.
4791       return false;
4792     }
4793     if (klass->IsErroneous()) {
4794       // The caller wants an exception, but it was thrown in a
4795       // different thread.  Synthesize one here.
4796       ThrowNoClassDefFoundError("<clinit> failed for class %s; see exception in other thread",
4797                                 PrettyDescriptor(klass.Get()).c_str());
4798       VlogClassInitializationFailure(klass);
4799       return false;
4800     }
4801     if (klass->IsInitialized()) {
4802       return true;
4803     }
4804     LOG(FATAL) << "Unexpected class status. " << PrettyClass(klass.Get()) << " is "
4805         << klass->GetStatus();
4806   }
4807   UNREACHABLE();
4808 }
4809
4810 static void ThrowSignatureCheckResolveReturnTypeException(Handle<mirror::Class> klass,
4811                                                           Handle<mirror::Class> super_klass,
4812                                                           ArtMethod* method,
4813                                                           ArtMethod* m)
4814     SHARED_REQUIRES(Locks::mutator_lock_) {
4815   DCHECK(Thread::Current()->IsExceptionPending());
4816   DCHECK(!m->IsProxyMethod());
4817   const DexFile* dex_file = m->GetDexFile();
4818   const DexFile::MethodId& method_id = dex_file->GetMethodId(m->GetDexMethodIndex());
4819   const DexFile::ProtoId& proto_id = dex_file->GetMethodPrototype(method_id);
4820   uint16_t return_type_idx = proto_id.return_type_idx_;
4821   std::string return_type = PrettyType(return_type_idx, *dex_file);
4822   std::string class_loader = PrettyTypeOf(m->GetDeclaringClass()->GetClassLoader());
4823   ThrowWrappedLinkageError(klass.Get(),
4824                            "While checking class %s method %s signature against %s %s: "
4825                            "Failed to resolve return type %s with %s",
4826                            PrettyDescriptor(klass.Get()).c_str(),
4827                            PrettyMethod(method).c_str(),
4828                            super_klass->IsInterface() ? "interface" : "superclass",
4829                            PrettyDescriptor(super_klass.Get()).c_str(),
4830                            return_type.c_str(), class_loader.c_str());
4831 }
4832
4833 static void ThrowSignatureCheckResolveArgException(Handle<mirror::Class> klass,
4834                                                    Handle<mirror::Class> super_klass,
4835                                                    ArtMethod* method,
4836                                                    ArtMethod* m,
4837                                                    uint32_t index,
4838                                                    uint32_t arg_type_idx)
4839     SHARED_REQUIRES(Locks::mutator_lock_) {
4840   DCHECK(Thread::Current()->IsExceptionPending());
4841   DCHECK(!m->IsProxyMethod());
4842   const DexFile* dex_file = m->GetDexFile();
4843   std::string arg_type = PrettyType(arg_type_idx, *dex_file);
4844   std::string class_loader = PrettyTypeOf(m->GetDeclaringClass()->GetClassLoader());
4845   ThrowWrappedLinkageError(klass.Get(),
4846                            "While checking class %s method %s signature against %s %s: "
4847                            "Failed to resolve arg %u type %s with %s",
4848                            PrettyDescriptor(klass.Get()).c_str(),
4849                            PrettyMethod(method).c_str(),
4850                            super_klass->IsInterface() ? "interface" : "superclass",
4851                            PrettyDescriptor(super_klass.Get()).c_str(),
4852                            index, arg_type.c_str(), class_loader.c_str());
4853 }
4854
4855 static void ThrowSignatureMismatch(Handle<mirror::Class> klass,
4856                                    Handle<mirror::Class> super_klass,
4857                                    ArtMethod* method,
4858                                    const std::string& error_msg)
4859     SHARED_REQUIRES(Locks::mutator_lock_) {
4860   ThrowLinkageError(klass.Get(),
4861                     "Class %s method %s resolves differently in %s %s: %s",
4862                     PrettyDescriptor(klass.Get()).c_str(),
4863                     PrettyMethod(method).c_str(),
4864                     super_klass->IsInterface() ? "interface" : "superclass",
4865                     PrettyDescriptor(super_klass.Get()).c_str(),
4866                     error_msg.c_str());
4867 }
4868
4869 static bool HasSameSignatureWithDifferentClassLoaders(Thread* self,
4870                                                       size_t pointer_size,
4871                                                       Handle<mirror::Class> klass,
4872                                                       Handle<mirror::Class> super_klass,
4873                                                       ArtMethod* method1,
4874                                                       ArtMethod* method2)
4875     SHARED_REQUIRES(Locks::mutator_lock_) {
4876   {
4877     StackHandleScope<1> hs(self);
4878     Handle<mirror::Class> return_type(hs.NewHandle(method1->GetReturnType(true /* resolve */,
4879                                                                           pointer_size)));
4880     if (UNLIKELY(return_type.Get() == nullptr)) {
4881       ThrowSignatureCheckResolveReturnTypeException(klass, super_klass, method1, method1);
4882       return false;
4883     }
4884     mirror::Class* other_return_type = method2->GetReturnType(true /* resolve */,
4885                                                               pointer_size);
4886     if (UNLIKELY(other_return_type == nullptr)) {
4887       ThrowSignatureCheckResolveReturnTypeException(klass, super_klass, method1, method2);
4888       return false;
4889     }
4890     if (UNLIKELY(other_return_type != return_type.Get())) {
4891       ThrowSignatureMismatch(klass, super_klass, method1,
4892                              StringPrintf("Return types mismatch: %s(%p) vs %s(%p)",
4893                                           PrettyClassAndClassLoader(return_type.Get()).c_str(),
4894                                           return_type.Get(),
4895                                           PrettyClassAndClassLoader(other_return_type).c_str(),
4896                                           other_return_type));
4897       return false;
4898     }
4899   }
4900   const DexFile::TypeList* types1 = method1->GetParameterTypeList();
4901   const DexFile::TypeList* types2 = method2->GetParameterTypeList();
4902   if (types1 == nullptr) {
4903     if (types2 != nullptr && types2->Size() != 0) {
4904       ThrowSignatureMismatch(klass, super_klass, method1,
4905                              StringPrintf("Type list mismatch with %s",
4906                                           PrettyMethod(method2, true).c_str()));
4907       return false;
4908     }
4909     return true;
4910   } else if (UNLIKELY(types2 == nullptr)) {
4911     if (types1->Size() != 0) {
4912       ThrowSignatureMismatch(klass, super_klass, method1,
4913                              StringPrintf("Type list mismatch with %s",
4914                                           PrettyMethod(method2, true).c_str()));
4915       return false;
4916     }
4917     return true;
4918   }
4919   uint32_t num_types = types1->Size();
4920   if (UNLIKELY(num_types != types2->Size())) {
4921     ThrowSignatureMismatch(klass, super_klass, method1,
4922                            StringPrintf("Type list mismatch with %s",
4923                                         PrettyMethod(method2, true).c_str()));
4924     return false;
4925   }
4926   for (uint32_t i = 0; i < num_types; ++i) {
4927     StackHandleScope<1> hs(self);
4928     uint32_t param_type_idx = types1->GetTypeItem(i).type_idx_;
4929     Handle<mirror::Class> param_type(hs.NewHandle(
4930         method1->GetClassFromTypeIndex(param_type_idx, true /* resolve */, pointer_size)));
4931     if (UNLIKELY(param_type.Get() == nullptr)) {
4932       ThrowSignatureCheckResolveArgException(klass, super_klass, method1,
4933                                              method1, i, param_type_idx);
4934       return false;
4935     }
4936     uint32_t other_param_type_idx = types2->GetTypeItem(i).type_idx_;
4937     mirror::Class* other_param_type =
4938         method2->GetClassFromTypeIndex(other_param_type_idx, true /* resolve */, pointer_size);
4939     if (UNLIKELY(other_param_type == nullptr)) {
4940       ThrowSignatureCheckResolveArgException(klass, super_klass, method1,
4941                                              method2, i, other_param_type_idx);
4942       return false;
4943     }
4944     if (UNLIKELY(param_type.Get() != other_param_type)) {
4945       ThrowSignatureMismatch(klass, super_klass, method1,
4946                              StringPrintf("Parameter %u type mismatch: %s(%p) vs %s(%p)",
4947                                           i,
4948                                           PrettyClassAndClassLoader(param_type.Get()).c_str(),
4949                                           param_type.Get(),
4950                                           PrettyClassAndClassLoader(other_param_type).c_str(),
4951                                           other_param_type));
4952       return false;
4953     }
4954   }
4955   return true;
4956 }
4957
4958
4959 bool ClassLinker::ValidateSuperClassDescriptors(Handle<mirror::Class> klass) {
4960   if (klass->IsInterface()) {
4961     return true;
4962   }
4963   // Begin with the methods local to the superclass.
4964   Thread* self = Thread::Current();
4965   StackHandleScope<1> hs(self);
4966   MutableHandle<mirror::Class> super_klass(hs.NewHandle<mirror::Class>(nullptr));
4967   if (klass->HasSuperClass() &&
4968       klass->GetClassLoader() != klass->GetSuperClass()->GetClassLoader()) {
4969     super_klass.Assign(klass->GetSuperClass());
4970     for (int i = klass->GetSuperClass()->GetVTableLength() - 1; i >= 0; --i) {
4971       auto* m = klass->GetVTableEntry(i, image_pointer_size_);
4972       auto* super_m = klass->GetSuperClass()->GetVTableEntry(i, image_pointer_size_);
4973       if (m != super_m) {
4974         if (UNLIKELY(!HasSameSignatureWithDifferentClassLoaders(self, image_pointer_size_,
4975                                                                 klass, super_klass,
4976                                                                 m, super_m))) {
4977           self->AssertPendingException();
4978           return false;
4979         }
4980       }
4981     }
4982   }
4983   for (int32_t i = 0; i < klass->GetIfTableCount(); ++i) {
4984     super_klass.Assign(klass->GetIfTable()->GetInterface(i));
4985     if (klass->GetClassLoader() != super_klass->GetClassLoader()) {
4986       uint32_t num_methods = super_klass->NumVirtualMethods();
4987       for (uint32_t j = 0; j < num_methods; ++j) {
4988         auto* m = klass->GetIfTable()->GetMethodArray(i)->GetElementPtrSize<ArtMethod*>(
4989             j, image_pointer_size_);
4990         auto* super_m = super_klass->GetVirtualMethod(j, image_pointer_size_);
4991         if (m != super_m) {
4992           if (UNLIKELY(!HasSameSignatureWithDifferentClassLoaders(self, image_pointer_size_,
4993                                                                   klass, super_klass,
4994                                                                   m, super_m))) {
4995             self->AssertPendingException();
4996             return false;
4997           }
4998         }
4999       }
5000     }
5001   }
5002   return true;
5003 }
5004
5005 bool ClassLinker::EnsureInitialized(Thread* self, Handle<mirror::Class> c, bool can_init_fields,
5006                                     bool can_init_parents) {
5007   DCHECK(c.Get() != nullptr);
5008   if (c->IsInitialized()) {
5009     EnsureSkipAccessChecksMethods(c);
5010     return true;
5011   }
5012   const bool success = InitializeClass(self, c, can_init_fields, can_init_parents);
5013   if (!success) {
5014     if (can_init_fields && can_init_parents) {
5015       CHECK(self->IsExceptionPending()) << PrettyClass(c.Get());
5016     }
5017   } else {
5018     self->AssertNoPendingException();
5019   }
5020   return success;
5021 }
5022
5023 void ClassLinker::FixupTemporaryDeclaringClass(mirror::Class* temp_class,
5024                                                mirror::Class* new_class) {
5025   DCHECK_EQ(temp_class->NumInstanceFields(), 0u);
5026   for (ArtField& field : new_class->GetIFields()) {
5027     if (field.GetDeclaringClass() == temp_class) {
5028       field.SetDeclaringClass(new_class);
5029     }
5030   }
5031
5032   DCHECK_EQ(temp_class->NumStaticFields(), 0u);
5033   for (ArtField& field : new_class->GetSFields()) {
5034     if (field.GetDeclaringClass() == temp_class) {
5035       field.SetDeclaringClass(new_class);
5036     }
5037   }
5038
5039   DCHECK_EQ(temp_class->NumDirectMethods(), 0u);
5040   DCHECK_EQ(temp_class->NumVirtualMethods(), 0u);
5041   for (auto& method : new_class->GetMethods(image_pointer_size_)) {
5042     if (method.GetDeclaringClass() == temp_class) {
5043       method.SetDeclaringClass(new_class);
5044     }
5045   }
5046
5047   // Make sure the remembered set and mod-union tables know that we updated some of the native
5048   // roots.
5049   Runtime::Current()->GetHeap()->WriteBarrierEveryFieldOf(new_class);
5050 }
5051
5052 void ClassLinker::RegisterClassLoader(mirror::ClassLoader* class_loader) {
5053   CHECK(class_loader->GetAllocator() == nullptr);
5054   CHECK(class_loader->GetClassTable() == nullptr);
5055   Thread* const self = Thread::Current();
5056   ClassLoaderData data;
5057   data.weak_root = self->GetJniEnv()->vm->AddWeakGlobalRef(self, class_loader);
5058   // Create and set the class table.
5059   data.class_table = new ClassTable;
5060   class_loader->SetClassTable(data.class_table);
5061   // Create and set the linear allocator.
5062   data.allocator = Runtime::Current()->CreateLinearAlloc();
5063   class_loader->SetAllocator(data.allocator);
5064   // Add to the list so that we know to free the data later.
5065   class_loaders_.push_back(data);
5066 }
5067
5068 ClassTable* ClassLinker::InsertClassTableForClassLoader(mirror::ClassLoader* class_loader) {
5069   if (class_loader == nullptr) {
5070     return &boot_class_table_;
5071   }
5072   ClassTable* class_table = class_loader->GetClassTable();
5073   if (class_table == nullptr) {
5074     RegisterClassLoader(class_loader);
5075     class_table = class_loader->GetClassTable();
5076     DCHECK(class_table != nullptr);
5077   }
5078   return class_table;
5079 }
5080
5081 ClassTable* ClassLinker::ClassTableForClassLoader(mirror::ClassLoader* class_loader) {
5082   return class_loader == nullptr ? &boot_class_table_ : class_loader->GetClassTable();
5083 }
5084
5085 static ImTable* FindSuperImt(mirror::Class* klass, size_t pointer_size)
5086     SHARED_REQUIRES(Locks::mutator_lock_) {
5087   while (klass->HasSuperClass()) {
5088     klass = klass->GetSuperClass();
5089     if (klass->ShouldHaveImt()) {
5090       return klass->GetImt(pointer_size);
5091     }
5092   }
5093   return nullptr;
5094 }
5095
5096 bool ClassLinker::LinkClass(Thread* self,
5097                             const char* descriptor,
5098                             Handle<mirror::Class> klass,
5099                             Handle<mirror::ObjectArray<mirror::Class>> interfaces,
5100                             MutableHandle<mirror::Class>* h_new_class_out) {
5101   CHECK_EQ(mirror::Class::kStatusLoaded, klass->GetStatus());
5102
5103   if (!LinkSuperClass(klass)) {
5104     return false;
5105   }
5106   ArtMethod* imt_data[ImTable::kSize];
5107   // If there are any new conflicts compared to super class.
5108   bool new_conflict = false;
5109   std::fill_n(imt_data, arraysize(imt_data), Runtime::Current()->GetImtUnimplementedMethod());
5110   if (!LinkMethods(self, klass, interfaces, &new_conflict, imt_data)) {
5111     return false;
5112   }
5113   if (!LinkInstanceFields(self, klass)) {
5114     return false;
5115   }
5116   size_t class_size;
5117   if (!LinkStaticFields(self, klass, &class_size)) {
5118     return false;
5119   }
5120   CreateReferenceInstanceOffsets(klass);
5121   CHECK_EQ(mirror::Class::kStatusLoaded, klass->GetStatus());
5122
5123   ImTable* imt = nullptr;
5124   if (klass->ShouldHaveImt()) {
5125     // If there are any new conflicts compared to the super class we can not make a copy. There
5126     // can be cases where both will have a conflict method at the same slot without having the same
5127     // set of conflicts. In this case, we can not share the IMT since the conflict table slow path
5128     // will possibly create a table that is incorrect for either of the classes.
5129     // Same IMT with new_conflict does not happen very often.
5130     if (!new_conflict) {
5131       ImTable* super_imt = FindSuperImt(klass.Get(), image_pointer_size_);
5132       if (super_imt != nullptr) {
5133         bool imt_equals = true;
5134         for (size_t i = 0; i < ImTable::kSize && imt_equals; ++i) {
5135           imt_equals = imt_equals && (super_imt->Get(i, image_pointer_size_) == imt_data[i]);
5136         }
5137         if (imt_equals) {
5138           imt = super_imt;
5139         }
5140       }
5141     }
5142     if (imt == nullptr) {
5143       LinearAlloc* allocator = GetAllocatorForClassLoader(klass->GetClassLoader());
5144       imt = reinterpret_cast<ImTable*>(
5145           allocator->Alloc(self, ImTable::SizeInBytes(image_pointer_size_)));
5146       if (imt == nullptr) {
5147         return false;
5148       }
5149       imt->Populate(imt_data, image_pointer_size_);
5150     }
5151   }
5152
5153   if (!klass->IsTemp() || (!init_done_ && klass->GetClassSize() == class_size)) {
5154     // We don't need to retire this class as it has no embedded tables or it was created the
5155     // correct size during class linker initialization.
5156     CHECK_EQ(klass->GetClassSize(), class_size) << PrettyDescriptor(klass.Get());
5157
5158     if (klass->ShouldHaveEmbeddedVTable()) {
5159       klass->PopulateEmbeddedVTable(image_pointer_size_);
5160     }
5161     if (klass->ShouldHaveImt()) {
5162       klass->SetImt(imt, image_pointer_size_);
5163     }
5164     // This will notify waiters on klass that saw the not yet resolved
5165     // class in the class_table_ during EnsureResolved.
5166     mirror::Class::SetStatus(klass, mirror::Class::kStatusResolved, self);
5167     h_new_class_out->Assign(klass.Get());
5168   } else {
5169     CHECK(!klass->IsResolved());
5170     // Retire the temporary class and create the correctly sized resolved class.
5171     StackHandleScope<1> hs(self);
5172     auto h_new_class = hs.NewHandle(klass->CopyOf(self, class_size, imt, image_pointer_size_));
5173     // Set arrays to null since we don't want to have multiple classes with the same ArtField or
5174     // ArtMethod array pointers. If this occurs, it causes bugs in remembered sets since the GC
5175     // may not see any references to the target space and clean the card for a class if another
5176     // class had the same array pointer.
5177     klass->SetMethodsPtrUnchecked(nullptr, 0, 0);
5178     klass->SetSFieldsPtrUnchecked(nullptr);
5179     klass->SetIFieldsPtrUnchecked(nullptr);
5180     if (UNLIKELY(h_new_class.Get() == nullptr)) {
5181       self->AssertPendingOOMException();
5182       mirror::Class::SetStatus(klass, mirror::Class::kStatusError, self);
5183       return false;
5184     }
5185
5186     CHECK_EQ(h_new_class->GetClassSize(), class_size);
5187     ObjectLock<mirror::Class> lock(self, h_new_class);
5188     FixupTemporaryDeclaringClass(klass.Get(), h_new_class.Get());
5189
5190     {
5191       WriterMutexLock mu(self, *Locks::classlinker_classes_lock_);
5192       mirror::ClassLoader* const class_loader = h_new_class.Get()->GetClassLoader();
5193       ClassTable* const table = InsertClassTableForClassLoader(class_loader);
5194       mirror::Class* existing = table->UpdateClass(descriptor, h_new_class.Get(),
5195                                                    ComputeModifiedUtf8Hash(descriptor));
5196       if (class_loader != nullptr) {
5197         // We updated the class in the class table, perform the write barrier so that the GC knows
5198         // about the change.
5199         Runtime::Current()->GetHeap()->WriteBarrierEveryFieldOf(class_loader);
5200       }
5201       CHECK_EQ(existing, klass.Get());
5202       if (kIsDebugBuild && class_loader == nullptr && dex_cache_boot_image_class_lookup_required_) {
5203         // Check a class loaded with the system class loader matches one in the image if the class
5204         // is in the image.
5205         mirror::Class* const image_class = LookupClassFromBootImage(descriptor);
5206         if (image_class != nullptr) {
5207           CHECK_EQ(klass.Get(), existing) << descriptor;
5208         }
5209       }
5210       if (log_new_class_table_roots_) {
5211         new_class_roots_.push_back(GcRoot<mirror::Class>(h_new_class.Get()));
5212       }
5213     }
5214
5215     // This will notify waiters on temp class that saw the not yet resolved class in the
5216     // class_table_ during EnsureResolved.
5217     mirror::Class::SetStatus(klass, mirror::Class::kStatusRetired, self);
5218
5219     CHECK_EQ(h_new_class->GetStatus(), mirror::Class::kStatusResolving);
5220     // This will notify waiters on new_class that saw the not yet resolved
5221     // class in the class_table_ during EnsureResolved.
5222     mirror::Class::SetStatus(h_new_class, mirror::Class::kStatusResolved, self);
5223     // Return the new class.
5224     h_new_class_out->Assign(h_new_class.Get());
5225   }
5226   return true;
5227 }
5228
5229 static void CountMethodsAndFields(ClassDataItemIterator& dex_data,
5230                                   size_t* virtual_methods,
5231                                   size_t* direct_methods,
5232                                   size_t* static_fields,
5233                                   size_t* instance_fields) {
5234   *virtual_methods = *direct_methods = *static_fields = *instance_fields = 0;
5235
5236   while (dex_data.HasNextStaticField()) {
5237     dex_data.Next();
5238     (*static_fields)++;
5239   }
5240   while (dex_data.HasNextInstanceField()) {
5241     dex_data.Next();
5242     (*instance_fields)++;
5243   }
5244   while (dex_data.HasNextDirectMethod()) {
5245     (*direct_methods)++;
5246     dex_data.Next();
5247   }
5248   while (dex_data.HasNextVirtualMethod()) {
5249     (*virtual_methods)++;
5250     dex_data.Next();
5251   }
5252   DCHECK(!dex_data.HasNext());
5253 }
5254
5255 static void DumpClass(std::ostream& os,
5256                       const DexFile& dex_file, const DexFile::ClassDef& dex_class_def,
5257                       const char* suffix) {
5258   ClassDataItemIterator dex_data(dex_file, dex_file.GetClassData(dex_class_def));
5259   os << dex_file.GetClassDescriptor(dex_class_def) << suffix << ":\n";
5260   os << " Static fields:\n";
5261   while (dex_data.HasNextStaticField()) {
5262     const DexFile::FieldId& id = dex_file.GetFieldId(dex_data.GetMemberIndex());
5263     os << "  " << dex_file.GetFieldTypeDescriptor(id) << " " << dex_file.GetFieldName(id) << "\n";
5264     dex_data.Next();
5265   }
5266   os << " Instance fields:\n";
5267   while (dex_data.HasNextInstanceField()) {
5268     const DexFile::FieldId& id = dex_file.GetFieldId(dex_data.GetMemberIndex());
5269     os << "  " << dex_file.GetFieldTypeDescriptor(id) << " " << dex_file.GetFieldName(id) << "\n";
5270     dex_data.Next();
5271   }
5272   os << " Direct methods:\n";
5273   while (dex_data.HasNextDirectMethod()) {
5274     const DexFile::MethodId& id = dex_file.GetMethodId(dex_data.GetMemberIndex());
5275     os << "  " << dex_file.GetMethodName(id) << dex_file.GetMethodSignature(id).ToString() << "\n";
5276     dex_data.Next();
5277   }
5278   os << " Virtual methods:\n";
5279   while (dex_data.HasNextVirtualMethod()) {
5280     const DexFile::MethodId& id = dex_file.GetMethodId(dex_data.GetMemberIndex());
5281     os << "  " << dex_file.GetMethodName(id) << dex_file.GetMethodSignature(id).ToString() << "\n";
5282     dex_data.Next();
5283   }
5284 }
5285
5286 static std::string DumpClasses(const DexFile& dex_file1,
5287                                const DexFile::ClassDef& dex_class_def1,
5288                                const DexFile& dex_file2,
5289                                const DexFile::ClassDef& dex_class_def2) {
5290   std::ostringstream os;
5291   DumpClass(os, dex_file1, dex_class_def1, " (Compile time)");
5292   DumpClass(os, dex_file2, dex_class_def2, " (Runtime)");
5293   return os.str();
5294 }
5295
5296
5297 // Very simple structural check on whether the classes match. Only compares the number of
5298 // methods and fields.
5299 static bool SimpleStructuralCheck(const DexFile& dex_file1,
5300                                   const DexFile::ClassDef& dex_class_def1,
5301                                   const DexFile& dex_file2,
5302                                   const DexFile::ClassDef& dex_class_def2,
5303                                   std::string* error_msg) {
5304   ClassDataItemIterator dex_data1(dex_file1, dex_file1.GetClassData(dex_class_def1));
5305   ClassDataItemIterator dex_data2(dex_file2, dex_file2.GetClassData(dex_class_def2));
5306
5307   // Counters for current dex file.
5308   size_t dex_virtual_methods1, dex_direct_methods1, dex_static_fields1, dex_instance_fields1;
5309   CountMethodsAndFields(dex_data1,
5310                         &dex_virtual_methods1,
5311                         &dex_direct_methods1,
5312                         &dex_static_fields1,
5313                         &dex_instance_fields1);
5314   // Counters for compile-time dex file.
5315   size_t dex_virtual_methods2, dex_direct_methods2, dex_static_fields2, dex_instance_fields2;
5316   CountMethodsAndFields(dex_data2,
5317                         &dex_virtual_methods2,
5318                         &dex_direct_methods2,
5319                         &dex_static_fields2,
5320                         &dex_instance_fields2);
5321
5322   if (dex_virtual_methods1 != dex_virtual_methods2) {
5323     std::string class_dump = DumpClasses(dex_file1, dex_class_def1, dex_file2, dex_class_def2);
5324     *error_msg = StringPrintf("Virtual method count off: %zu vs %zu\n%s",
5325                               dex_virtual_methods1,
5326                               dex_virtual_methods2,
5327                               class_dump.c_str());
5328     return false;
5329   }
5330   if (dex_direct_methods1 != dex_direct_methods2) {
5331     std::string class_dump = DumpClasses(dex_file1, dex_class_def1, dex_file2, dex_class_def2);
5332     *error_msg = StringPrintf("Direct method count off: %zu vs %zu\n%s",
5333                               dex_direct_methods1,
5334                               dex_direct_methods2,
5335                               class_dump.c_str());
5336     return false;
5337   }
5338   if (dex_static_fields1 != dex_static_fields2) {
5339     std::string class_dump = DumpClasses(dex_file1, dex_class_def1, dex_file2, dex_class_def2);
5340     *error_msg = StringPrintf("Static field count off: %zu vs %zu\n%s",
5341                               dex_static_fields1,
5342                               dex_static_fields2,
5343                               class_dump.c_str());
5344     return false;
5345   }
5346   if (dex_instance_fields1 != dex_instance_fields2) {
5347     std::string class_dump = DumpClasses(dex_file1, dex_class_def1, dex_file2, dex_class_def2);
5348     *error_msg = StringPrintf("Instance field count off: %zu vs %zu\n%s",
5349                               dex_instance_fields1,
5350                               dex_instance_fields2,
5351                               class_dump.c_str());
5352     return false;
5353   }
5354
5355   return true;
5356 }
5357
5358 // Checks whether a the super-class changed from what we had at compile-time. This would
5359 // invalidate quickening.
5360 static bool CheckSuperClassChange(Handle<mirror::Class> klass,
5361                                   const DexFile& dex_file,
5362                                   const DexFile::ClassDef& class_def,
5363                                   mirror::Class* super_class)
5364     SHARED_REQUIRES(Locks::mutator_lock_) {
5365   // Check for unexpected changes in the superclass.
5366   // Quick check 1) is the super_class class-loader the boot class loader? This always has
5367   // precedence.
5368   if (super_class->GetClassLoader() != nullptr &&
5369       // Quick check 2) different dex cache? Breaks can only occur for different dex files,
5370       // which is implied by different dex cache.
5371       klass->GetDexCache() != super_class->GetDexCache()) {
5372     // Now comes the expensive part: things can be broken if (a) the klass' dex file has a
5373     // definition for the super-class, and (b) the files are in separate oat files. The oat files
5374     // are referenced from the dex file, so do (b) first. Only relevant if we have oat files.
5375     const OatDexFile* class_oat_dex_file = dex_file.GetOatDexFile();
5376     const OatFile* class_oat_file = nullptr;
5377     if (class_oat_dex_file != nullptr) {
5378       class_oat_file = class_oat_dex_file->GetOatFile();
5379     }
5380
5381     if (class_oat_file != nullptr) {
5382       const OatDexFile* loaded_super_oat_dex_file = super_class->GetDexFile().GetOatDexFile();
5383       const OatFile* loaded_super_oat_file = nullptr;
5384       if (loaded_super_oat_dex_file != nullptr) {
5385         loaded_super_oat_file = loaded_super_oat_dex_file->GetOatFile();
5386       }
5387
5388       if (loaded_super_oat_file != nullptr && class_oat_file != loaded_super_oat_file) {
5389         // Now check (a).
5390         const DexFile::ClassDef* super_class_def = dex_file.FindClassDef(class_def.superclass_idx_);
5391         if (super_class_def != nullptr) {
5392           // Uh-oh, we found something. Do our check.
5393           std::string error_msg;
5394           if (!SimpleStructuralCheck(dex_file, *super_class_def,
5395                                      super_class->GetDexFile(), *super_class->GetClassDef(),
5396                                      &error_msg)) {
5397             // Print a warning to the log. This exception might be caught, e.g., as common in test
5398             // drivers. When the class is later tried to be used, we re-throw a new instance, as we
5399             // only save the type of the exception.
5400             LOG(WARNING) << "Incompatible structural change detected: " <<
5401                 StringPrintf(
5402                     "Structural change of %s is hazardous (%s at compile time, %s at runtime): %s",
5403                     PrettyType(super_class_def->class_idx_, dex_file).c_str(),
5404                     class_oat_file->GetLocation().c_str(),
5405                     loaded_super_oat_file->GetLocation().c_str(),
5406                     error_msg.c_str());
5407             ThrowIncompatibleClassChangeError(klass.Get(),
5408                 "Structural change of %s is hazardous (%s at compile time, %s at runtime): %s",
5409                 PrettyType(super_class_def->class_idx_, dex_file).c_str(),
5410                 class_oat_file->GetLocation().c_str(),
5411                 loaded_super_oat_file->GetLocation().c_str(),
5412                 error_msg.c_str());
5413             return false;
5414           }
5415         }
5416       }
5417     }
5418   }
5419   return true;
5420 }
5421
5422 bool ClassLinker::LoadSuperAndInterfaces(Handle<mirror::Class> klass, const DexFile& dex_file) {
5423   CHECK_EQ(mirror::Class::kStatusIdx, klass->GetStatus());
5424   const DexFile::ClassDef& class_def = dex_file.GetClassDef(klass->GetDexClassDefIndex());
5425   uint16_t super_class_idx = class_def.superclass_idx_;
5426   if (super_class_idx != DexFile::kDexNoIndex16) {
5427     // Check that a class does not inherit from itself directly.
5428     //
5429     // TODO: This is a cheap check to detect the straightforward case
5430     // of a class extending itself (b/28685551), but we should do a
5431     // proper cycle detection on loaded classes, to detect all cases
5432     // of class circularity errors (b/28830038).
5433     if (super_class_idx == class_def.class_idx_) {
5434       ThrowClassCircularityError(klass.Get(),
5435                                  "Class %s extends itself",
5436                                  PrettyDescriptor(klass.Get()).c_str());
5437       return false;
5438     }
5439
5440     mirror::Class* super_class = ResolveType(dex_file, super_class_idx, klass.Get());
5441     if (super_class == nullptr) {
5442       DCHECK(Thread::Current()->IsExceptionPending());
5443       return false;
5444     }
5445     // Verify
5446     if (!klass->CanAccess(super_class)) {
5447       ThrowIllegalAccessError(klass.Get(), "Class %s extended by class %s is inaccessible",
5448                               PrettyDescriptor(super_class).c_str(),
5449                               PrettyDescriptor(klass.Get()).c_str());
5450       return false;
5451     }
5452     CHECK(super_class->IsResolved());
5453     klass->SetSuperClass(super_class);
5454
5455     if (!CheckSuperClassChange(klass, dex_file, class_def, super_class)) {
5456       DCHECK(Thread::Current()->IsExceptionPending());
5457       return false;
5458     }
5459   }
5460   const DexFile::TypeList* interfaces = dex_file.GetInterfacesList(class_def);
5461   if (interfaces != nullptr) {
5462     for (size_t i = 0; i < interfaces->Size(); i++) {
5463       uint16_t idx = interfaces->GetTypeItem(i).type_idx_;
5464       mirror::Class* interface = ResolveType(dex_file, idx, klass.Get());
5465       if (interface == nullptr) {
5466         DCHECK(Thread::Current()->IsExceptionPending());
5467         return false;
5468       }
5469       // Verify
5470       if (!klass->CanAccess(interface)) {
5471         // TODO: the RI seemed to ignore this in my testing.
5472         ThrowIllegalAccessError(klass.Get(),
5473                                 "Interface %s implemented by class %s is inaccessible",
5474                                 PrettyDescriptor(interface).c_str(),
5475                                 PrettyDescriptor(klass.Get()).c_str());
5476         return false;
5477       }
5478     }
5479   }
5480   // Mark the class as loaded.
5481   mirror::Class::SetStatus(klass, mirror::Class::kStatusLoaded, nullptr);
5482   return true;
5483 }
5484
5485 bool ClassLinker::LinkSuperClass(Handle<mirror::Class> klass) {
5486   CHECK(!klass->IsPrimitive());
5487   mirror::Class* super = klass->GetSuperClass();
5488   if (klass.Get() == GetClassRoot(kJavaLangObject)) {
5489     if (super != nullptr) {
5490       ThrowClassFormatError(klass.Get(), "java.lang.Object must not have a superclass");
5491       return false;
5492     }
5493     return true;
5494   }
5495   if (super == nullptr) {
5496     ThrowLinkageError(klass.Get(), "No superclass defined for class %s",
5497                       PrettyDescriptor(klass.Get()).c_str());
5498     return false;
5499   }
5500   // Verify
5501   if (super->IsFinal() || super->IsInterface()) {
5502     ThrowIncompatibleClassChangeError(klass.Get(),
5503                                       "Superclass %s of %s is %s",
5504                                       PrettyDescriptor(super).c_str(),
5505                                       PrettyDescriptor(klass.Get()).c_str(),
5506                                       super->IsFinal() ? "declared final" : "an interface");
5507     return false;
5508   }
5509   if (!klass->CanAccess(super)) {
5510     ThrowIllegalAccessError(klass.Get(), "Superclass %s is inaccessible to class %s",
5511                             PrettyDescriptor(super).c_str(),
5512                             PrettyDescriptor(klass.Get()).c_str());
5513     return false;
5514   }
5515
5516   // Inherit kAccClassIsFinalizable from the superclass in case this
5517   // class doesn't override finalize.
5518   if (super->IsFinalizable()) {
5519     klass->SetFinalizable();
5520   }
5521
5522   // Inherit class loader flag form super class.
5523   if (super->IsClassLoaderClass()) {
5524     klass->SetClassLoaderClass();
5525   }
5526
5527   // Inherit reference flags (if any) from the superclass.
5528   uint32_t reference_flags = (super->GetClassFlags() & mirror::kClassFlagReference);
5529   if (reference_flags != 0) {
5530     CHECK_EQ(klass->GetClassFlags(), 0u);
5531     klass->SetClassFlags(klass->GetClassFlags() | reference_flags);
5532   }
5533   // Disallow custom direct subclasses of java.lang.ref.Reference.
5534   if (init_done_ && super == GetClassRoot(kJavaLangRefReference)) {
5535     ThrowLinkageError(klass.Get(),
5536                       "Class %s attempts to subclass java.lang.ref.Reference, which is not allowed",
5537                       PrettyDescriptor(klass.Get()).c_str());
5538     return false;
5539   }
5540
5541   if (kIsDebugBuild) {
5542     // Ensure super classes are fully resolved prior to resolving fields..
5543     while (super != nullptr) {
5544       CHECK(super->IsResolved());
5545       super = super->GetSuperClass();
5546     }
5547   }
5548   return true;
5549 }
5550
5551 // Populate the class vtable and itable. Compute return type indices.
5552 bool ClassLinker::LinkMethods(Thread* self,
5553                               Handle<mirror::Class> klass,
5554                               Handle<mirror::ObjectArray<mirror::Class>> interfaces,
5555                               bool* out_new_conflict,
5556                               ArtMethod** out_imt) {
5557   self->AllowThreadSuspension();
5558   // A map from vtable indexes to the method they need to be updated to point to. Used because we
5559   // need to have default methods be in the virtuals array of each class but we don't set that up
5560   // until LinkInterfaceMethods.
5561   std::unordered_map<size_t, ClassLinker::MethodTranslation> default_translations;
5562   // Link virtual methods then interface methods.
5563   // We set up the interface lookup table first because we need it to determine if we need to update
5564   // any vtable entries with new default method implementations.
5565   return SetupInterfaceLookupTable(self, klass, interfaces)
5566           && LinkVirtualMethods(self, klass, /*out*/ &default_translations)
5567           && LinkInterfaceMethods(self, klass, default_translations, out_new_conflict, out_imt);
5568 }
5569
5570 // Comparator for name and signature of a method, used in finding overriding methods. Implementation
5571 // avoids the use of handles, if it didn't then rather than compare dex files we could compare dex
5572 // caches in the implementation below.
5573 class MethodNameAndSignatureComparator FINAL : public ValueObject {
5574  public:
5575   explicit MethodNameAndSignatureComparator(ArtMethod* method)
5576       SHARED_REQUIRES(Locks::mutator_lock_) :
5577       dex_file_(method->GetDexFile()), mid_(&dex_file_->GetMethodId(method->GetDexMethodIndex())),
5578       name_(nullptr), name_len_(0) {
5579     DCHECK(!method->IsProxyMethod()) << PrettyMethod(method);
5580   }
5581
5582   const char* GetName() {
5583     if (name_ == nullptr) {
5584       name_ = dex_file_->StringDataAndUtf16LengthByIdx(mid_->name_idx_, &name_len_);
5585     }
5586     return name_;
5587   }
5588
5589   bool HasSameNameAndSignature(ArtMethod* other)
5590       SHARED_REQUIRES(Locks::mutator_lock_) {
5591     DCHECK(!other->IsProxyMethod()) << PrettyMethod(other);
5592     const DexFile* other_dex_file = other->GetDexFile();
5593     const DexFile::MethodId& other_mid = other_dex_file->GetMethodId(other->GetDexMethodIndex());
5594     if (dex_file_ == other_dex_file) {
5595       return mid_->name_idx_ == other_mid.name_idx_ && mid_->proto_idx_ == other_mid.proto_idx_;
5596     }
5597     GetName();  // Only used to make sure its calculated.
5598     uint32_t other_name_len;
5599     const char* other_name = other_dex_file->StringDataAndUtf16LengthByIdx(other_mid.name_idx_,
5600                                                                            &other_name_len);
5601     if (name_len_ != other_name_len || strcmp(name_, other_name) != 0) {
5602       return false;
5603     }
5604     return dex_file_->GetMethodSignature(*mid_) == other_dex_file->GetMethodSignature(other_mid);
5605   }
5606
5607  private:
5608   // Dex file for the method to compare against.
5609   const DexFile* const dex_file_;
5610   // MethodId for the method to compare against.
5611   const DexFile::MethodId* const mid_;
5612   // Lazily computed name from the dex file's strings.
5613   const char* name_;
5614   // Lazily computed name length.
5615   uint32_t name_len_;
5616 };
5617
5618 class LinkVirtualHashTable {
5619  public:
5620   LinkVirtualHashTable(Handle<mirror::Class> klass,
5621                        size_t hash_size,
5622                        uint32_t* hash_table,
5623                        size_t image_pointer_size)
5624      : klass_(klass),
5625        hash_size_(hash_size),
5626        hash_table_(hash_table),
5627        image_pointer_size_(image_pointer_size) {
5628     std::fill(hash_table_, hash_table_ + hash_size_, invalid_index_);
5629   }
5630
5631   void Add(uint32_t virtual_method_index) SHARED_REQUIRES(Locks::mutator_lock_) {
5632     ArtMethod* local_method = klass_->GetVirtualMethodDuringLinking(
5633         virtual_method_index, image_pointer_size_);
5634     const char* name = local_method->GetInterfaceMethodIfProxy(image_pointer_size_)->GetName();
5635     uint32_t hash = ComputeModifiedUtf8Hash(name);
5636     uint32_t index = hash % hash_size_;
5637     // Linear probe until we have an empty slot.
5638     while (hash_table_[index] != invalid_index_) {
5639       if (++index == hash_size_) {
5640         index = 0;
5641       }
5642     }
5643     hash_table_[index] = virtual_method_index;
5644   }
5645
5646   uint32_t FindAndRemove(MethodNameAndSignatureComparator* comparator)
5647       SHARED_REQUIRES(Locks::mutator_lock_) {
5648     const char* name = comparator->GetName();
5649     uint32_t hash = ComputeModifiedUtf8Hash(name);
5650     size_t index = hash % hash_size_;
5651     while (true) {
5652       const uint32_t value = hash_table_[index];
5653       // Since linear probe makes continuous blocks, hitting an invalid index means we are done
5654       // the block and can safely assume not found.
5655       if (value == invalid_index_) {
5656         break;
5657       }
5658       if (value != removed_index_) {  // This signifies not already overriden.
5659         ArtMethod* virtual_method =
5660             klass_->GetVirtualMethodDuringLinking(value, image_pointer_size_);
5661         if (comparator->HasSameNameAndSignature(
5662             virtual_method->GetInterfaceMethodIfProxy(image_pointer_size_))) {
5663           hash_table_[index] = removed_index_;
5664           return value;
5665         }
5666       }
5667       if (++index == hash_size_) {
5668         index = 0;
5669       }
5670     }
5671     return GetNotFoundIndex();
5672   }
5673
5674   static uint32_t GetNotFoundIndex() {
5675     return invalid_index_;
5676   }
5677
5678  private:
5679   static const uint32_t invalid_index_;
5680   static const uint32_t removed_index_;
5681
5682   Handle<mirror::Class> klass_;
5683   const size_t hash_size_;
5684   uint32_t* const hash_table_;
5685   const size_t image_pointer_size_;
5686 };
5687
5688 const uint32_t LinkVirtualHashTable::invalid_index_ = std::numeric_limits<uint32_t>::max();
5689 const uint32_t LinkVirtualHashTable::removed_index_ = std::numeric_limits<uint32_t>::max() - 1;
5690
5691 bool ClassLinker::LinkVirtualMethods(
5692     Thread* self,
5693     Handle<mirror::Class> klass,
5694     /*out*/std::unordered_map<size_t, ClassLinker::MethodTranslation>* default_translations) {
5695   const size_t num_virtual_methods = klass->NumVirtualMethods();
5696   if (klass->IsInterface()) {
5697     // No vtable.
5698     if (!IsUint<16>(num_virtual_methods)) {
5699       ThrowClassFormatError(klass.Get(), "Too many methods on interface: %zu", num_virtual_methods);
5700       return false;
5701     }
5702     bool has_defaults = false;
5703     // Assign each method an IMT index and set the default flag.
5704     for (size_t i = 0; i < num_virtual_methods; ++i) {
5705       ArtMethod* m = klass->GetVirtualMethodDuringLinking(i, image_pointer_size_);
5706       m->SetMethodIndex(i);
5707       if (!m->IsAbstract()) {
5708         m->SetAccessFlags(m->GetAccessFlags() | kAccDefault);
5709         has_defaults = true;
5710       }
5711     }
5712     // Mark that we have default methods so that we won't need to scan the virtual_methods_ array
5713     // during initialization. This is a performance optimization. We could simply traverse the
5714     // virtual_methods_ array again during initialization.
5715     if (has_defaults) {
5716       klass->SetHasDefaultMethods();
5717     }
5718     return true;
5719   } else if (klass->HasSuperClass()) {
5720     const size_t super_vtable_length = klass->GetSuperClass()->GetVTableLength();
5721     const size_t max_count = num_virtual_methods + super_vtable_length;
5722     StackHandleScope<2> hs(self);
5723     Handle<mirror::Class> super_class(hs.NewHandle(klass->GetSuperClass()));
5724     MutableHandle<mirror::PointerArray> vtable;
5725     if (super_class->ShouldHaveEmbeddedVTable()) {
5726       vtable = hs.NewHandle(AllocPointerArray(self, max_count));
5727       if (UNLIKELY(vtable.Get() == nullptr)) {
5728         self->AssertPendingOOMException();
5729         return false;
5730       }
5731       for (size_t i = 0; i < super_vtable_length; i++) {
5732         vtable->SetElementPtrSize(
5733             i, super_class->GetEmbeddedVTableEntry(i, image_pointer_size_), image_pointer_size_);
5734       }
5735       // We might need to change vtable if we have new virtual methods or new interfaces (since that
5736       // might give us new default methods). If no new interfaces then we can skip the rest since
5737       // the class cannot override any of the super-class's methods. This is required for
5738       // correctness since without it we might not update overridden default method vtable entries
5739       // correctly.
5740       if (num_virtual_methods == 0 && super_class->GetIfTableCount() == klass->GetIfTableCount()) {
5741         klass->SetVTable(vtable.Get());
5742         return true;
5743       }
5744     } else {
5745       DCHECK(super_class->IsAbstract() && !super_class->IsArrayClass());
5746       auto* super_vtable = super_class->GetVTable();
5747       CHECK(super_vtable != nullptr) << PrettyClass(super_class.Get());
5748       // We might need to change vtable if we have new virtual methods or new interfaces (since that
5749       // might give us new default methods). See comment above.
5750       if (num_virtual_methods == 0 && super_class->GetIfTableCount() == klass->GetIfTableCount()) {
5751         klass->SetVTable(super_vtable);
5752         return true;
5753       }
5754       vtable = hs.NewHandle(down_cast<mirror::PointerArray*>(
5755           super_vtable->CopyOf(self, max_count)));
5756       if (UNLIKELY(vtable.Get() == nullptr)) {
5757         self->AssertPendingOOMException();
5758         return false;
5759       }
5760     }
5761     // How the algorithm works:
5762     // 1. Populate hash table by adding num_virtual_methods from klass. The values in the hash
5763     // table are: invalid_index for unused slots, index super_vtable_length + i for a virtual
5764     // method which has not been matched to a vtable method, and j if the virtual method at the
5765     // index overrode the super virtual method at index j.
5766     // 2. Loop through super virtual methods, if they overwrite, update hash table to j
5767     // (j < super_vtable_length) to avoid redundant checks. (TODO maybe use this info for reducing
5768     // the need for the initial vtable which we later shrink back down).
5769     // 3. Add non overridden methods to the end of the vtable.
5770     static constexpr size_t kMaxStackHash = 250;
5771     // + 1 so that even if we only have new default methods we will still be able to use this hash
5772     // table (i.e. it will never have 0 size).
5773     const size_t hash_table_size = num_virtual_methods * 3 + 1;
5774     uint32_t* hash_table_ptr;
5775     std::unique_ptr<uint32_t[]> hash_heap_storage;
5776     if (hash_table_size <= kMaxStackHash) {
5777       hash_table_ptr = reinterpret_cast<uint32_t*>(
5778           alloca(hash_table_size * sizeof(*hash_table_ptr)));
5779     } else {
5780       hash_heap_storage.reset(new uint32_t[hash_table_size]);
5781       hash_table_ptr = hash_heap_storage.get();
5782     }
5783     LinkVirtualHashTable hash_table(klass, hash_table_size, hash_table_ptr, image_pointer_size_);
5784     // Add virtual methods to the hash table.
5785     for (size_t i = 0; i < num_virtual_methods; ++i) {
5786       DCHECK(klass->GetVirtualMethodDuringLinking(
5787           i, image_pointer_size_)->GetDeclaringClass() != nullptr);
5788       hash_table.Add(i);
5789     }
5790     // Loop through each super vtable method and see if they are overridden by a method we added to
5791     // the hash table.
5792     for (size_t j = 0; j < super_vtable_length; ++j) {
5793       // Search the hash table to see if we are overridden by any method.
5794       ArtMethod* super_method = vtable->GetElementPtrSize<ArtMethod*>(j, image_pointer_size_);
5795       MethodNameAndSignatureComparator super_method_name_comparator(
5796           super_method->GetInterfaceMethodIfProxy(image_pointer_size_));
5797       uint32_t hash_index = hash_table.FindAndRemove(&super_method_name_comparator);
5798       if (hash_index != hash_table.GetNotFoundIndex()) {
5799         ArtMethod* virtual_method = klass->GetVirtualMethodDuringLinking(
5800             hash_index, image_pointer_size_);
5801         if (klass->CanAccessMember(super_method->GetDeclaringClass(),
5802                                    super_method->GetAccessFlags())) {
5803           if (super_method->IsFinal()) {
5804             ThrowLinkageError(klass.Get(), "Method %s overrides final method in class %s",
5805                               PrettyMethod(virtual_method).c_str(),
5806                               super_method->GetDeclaringClassDescriptor());
5807             return false;
5808           }
5809           vtable->SetElementPtrSize(j, virtual_method, image_pointer_size_);
5810           virtual_method->SetMethodIndex(j);
5811         } else {
5812           LOG(WARNING) << "Before Android 4.1, method " << PrettyMethod(virtual_method)
5813                        << " would have incorrectly overridden the package-private method in "
5814                        << PrettyDescriptor(super_method->GetDeclaringClassDescriptor());
5815         }
5816       } else if (super_method->IsOverridableByDefaultMethod()) {
5817         // We didn't directly override this method but we might through default methods...
5818         // Check for default method update.
5819         ArtMethod* default_method = nullptr;
5820         switch (FindDefaultMethodImplementation(self,
5821                                                 super_method,
5822                                                 klass,
5823                                                 /*out*/&default_method)) {
5824           case DefaultMethodSearchResult::kDefaultConflict: {
5825             // A conflict was found looking for default methods. Note this (assuming it wasn't
5826             // pre-existing) in the translations map.
5827             if (UNLIKELY(!super_method->IsDefaultConflicting())) {
5828               // Don't generate another conflict method to reduce memory use as an optimization.
5829               default_translations->insert(
5830                   {j, ClassLinker::MethodTranslation::CreateConflictingMethod()});
5831             }
5832             break;
5833           }
5834           case DefaultMethodSearchResult::kAbstractFound: {
5835             // No conflict but method is abstract.
5836             // We note that this vtable entry must be made abstract.
5837             if (UNLIKELY(!super_method->IsAbstract())) {
5838               default_translations->insert(
5839                   {j, ClassLinker::MethodTranslation::CreateAbstractMethod()});
5840             }
5841             break;
5842           }
5843           case DefaultMethodSearchResult::kDefaultFound: {
5844             if (UNLIKELY(super_method->IsDefaultConflicting() ||
5845                         default_method->GetDeclaringClass() != super_method->GetDeclaringClass())) {
5846               // Found a default method implementation that is new.
5847               // TODO Refactor this add default methods to virtuals here and not in
5848               //      LinkInterfaceMethods maybe.
5849               //      The problem is default methods might override previously present
5850               //      default-method or miranda-method vtable entries from the superclass.
5851               //      Unfortunately we need these to be entries in this class's virtuals. We do not
5852               //      give these entries there until LinkInterfaceMethods so we pass this map around
5853               //      to let it know which vtable entries need to be updated.
5854               // Make a note that vtable entry j must be updated, store what it needs to be updated
5855               // to. We will allocate a virtual method slot in LinkInterfaceMethods and fix it up
5856               // then.
5857               default_translations->insert(
5858                   {j, ClassLinker::MethodTranslation::CreateTranslatedMethod(default_method)});
5859               VLOG(class_linker) << "Method " << PrettyMethod(super_method)
5860                                  << " overridden by default " << PrettyMethod(default_method)
5861                                  << " in " << PrettyClass(klass.Get());
5862             }
5863             break;
5864           }
5865         }
5866       }
5867     }
5868     size_t actual_count = super_vtable_length;
5869     // Add the non-overridden methods at the end.
5870     for (size_t i = 0; i < num_virtual_methods; ++i) {
5871       ArtMethod* local_method = klass->GetVirtualMethodDuringLinking(i, image_pointer_size_);
5872       size_t method_idx = local_method->GetMethodIndexDuringLinking();
5873       if (method_idx < super_vtable_length &&
5874           local_method == vtable->GetElementPtrSize<ArtMethod*>(method_idx, image_pointer_size_)) {
5875         continue;
5876       }
5877       vtable->SetElementPtrSize(actual_count, local_method, image_pointer_size_);
5878       local_method->SetMethodIndex(actual_count);
5879       ++actual_count;
5880     }
5881     if (!IsUint<16>(actual_count)) {
5882       ThrowClassFormatError(klass.Get(), "Too many methods defined on class: %zd", actual_count);
5883       return false;
5884     }
5885     // Shrink vtable if possible
5886     CHECK_LE(actual_count, max_count);
5887     if (actual_count < max_count) {
5888       vtable.Assign(down_cast<mirror::PointerArray*>(vtable->CopyOf(self, actual_count)));
5889       if (UNLIKELY(vtable.Get() == nullptr)) {
5890         self->AssertPendingOOMException();
5891         return false;
5892       }
5893     }
5894     klass->SetVTable(vtable.Get());
5895   } else {
5896     CHECK_EQ(klass.Get(), GetClassRoot(kJavaLangObject));
5897     if (!IsUint<16>(num_virtual_methods)) {
5898       ThrowClassFormatError(klass.Get(), "Too many methods: %d",
5899                             static_cast<int>(num_virtual_methods));
5900       return false;
5901     }
5902     auto* vtable = AllocPointerArray(self, num_virtual_methods);
5903     if (UNLIKELY(vtable == nullptr)) {
5904       self->AssertPendingOOMException();
5905       return false;
5906     }
5907     for (size_t i = 0; i < num_virtual_methods; ++i) {
5908       ArtMethod* virtual_method = klass->GetVirtualMethodDuringLinking(i, image_pointer_size_);
5909       vtable->SetElementPtrSize(i, virtual_method, image_pointer_size_);
5910       virtual_method->SetMethodIndex(i & 0xFFFF);
5911     }
5912     klass->SetVTable(vtable);
5913   }
5914   return true;
5915 }
5916
5917 // Determine if the given iface has any subinterface in the given list that declares the method
5918 // specified by 'target'.
5919 //
5920 // Arguments
5921 // - self:    The thread we are running on
5922 // - target:  A comparator that will match any method that overrides the method we are checking for
5923 // - iftable: The iftable we are searching for an overriding method on.
5924 // - ifstart: The index of the interface we are checking to see if anything overrides
5925 // - iface:   The interface we are checking to see if anything overrides.
5926 // - image_pointer_size:
5927 //            The image pointer size.
5928 //
5929 // Returns
5930 // - True:  There is some method that matches the target comparator defined in an interface that
5931 //          is a subtype of iface.
5932 // - False: There is no method that matches the target comparator in any interface that is a subtype
5933 //          of iface.
5934 static bool ContainsOverridingMethodOf(Thread* self,
5935                                        MethodNameAndSignatureComparator& target,
5936                                        Handle<mirror::IfTable> iftable,
5937                                        size_t ifstart,
5938                                        Handle<mirror::Class> iface,
5939                                        size_t image_pointer_size)
5940     SHARED_REQUIRES(Locks::mutator_lock_) {
5941   DCHECK(self != nullptr);
5942   DCHECK(iface.Get() != nullptr);
5943   DCHECK(iftable.Get() != nullptr);
5944   DCHECK_GE(ifstart, 0u);
5945   DCHECK_LT(ifstart, iftable->Count());
5946   DCHECK_EQ(iface.Get(), iftable->GetInterface(ifstart));
5947   DCHECK(iface->IsInterface());
5948
5949   size_t iftable_count = iftable->Count();
5950   StackHandleScope<1> hs(self);
5951   MutableHandle<mirror::Class> current_iface(hs.NewHandle<mirror::Class>(nullptr));
5952   for (size_t k = ifstart + 1; k < iftable_count; k++) {
5953     // Skip ifstart since our current interface obviously cannot override itself.
5954     current_iface.Assign(iftable->GetInterface(k));
5955     // Iterate through every method on this interface. The order does not matter.
5956     for (ArtMethod& current_method : current_iface->GetDeclaredVirtualMethods(image_pointer_size)) {
5957       if (UNLIKELY(target.HasSameNameAndSignature(
5958                       current_method.GetInterfaceMethodIfProxy(image_pointer_size)))) {
5959         // Check if the i'th interface is a subtype of this one.
5960         if (iface->IsAssignableFrom(current_iface.Get())) {
5961           return true;
5962         }
5963         break;
5964       }
5965     }
5966   }
5967   return false;
5968 }
5969
5970 // Find the default method implementation for 'interface_method' in 'klass'. Stores it into
5971 // out_default_method and returns kDefaultFound on success. If no default method was found return
5972 // kAbstractFound and store nullptr into out_default_method. If an error occurs (such as a
5973 // default_method conflict) it will return kDefaultConflict.
5974 ClassLinker::DefaultMethodSearchResult ClassLinker::FindDefaultMethodImplementation(
5975     Thread* self,
5976     ArtMethod* target_method,
5977     Handle<mirror::Class> klass,
5978     /*out*/ArtMethod** out_default_method) const {
5979   DCHECK(self != nullptr);
5980   DCHECK(target_method != nullptr);
5981   DCHECK(out_default_method != nullptr);
5982
5983   *out_default_method = nullptr;
5984
5985   // We organize the interface table so that, for interface I any subinterfaces J follow it in the
5986   // table. This lets us walk the table backwards when searching for default methods.  The first one
5987   // we encounter is the best candidate since it is the most specific. Once we have found it we keep
5988   // track of it and then continue checking all other interfaces, since we need to throw an error if
5989   // we encounter conflicting default method implementations (one is not a subtype of the other).
5990   //
5991   // The order of unrelated interfaces does not matter and is not defined.
5992   size_t iftable_count = klass->GetIfTableCount();
5993   if (iftable_count == 0) {
5994     // No interfaces. We have already reset out to null so just return kAbstractFound.
5995     return DefaultMethodSearchResult::kAbstractFound;
5996   }
5997
5998   StackHandleScope<3> hs(self);
5999   MutableHandle<mirror::Class> chosen_iface(hs.NewHandle<mirror::Class>(nullptr));
6000   MutableHandle<mirror::IfTable> iftable(hs.NewHandle(klass->GetIfTable()));
6001   MutableHandle<mirror::Class> iface(hs.NewHandle<mirror::Class>(nullptr));
6002   MethodNameAndSignatureComparator target_name_comparator(
6003       target_method->GetInterfaceMethodIfProxy(image_pointer_size_));
6004   // Iterates over the klass's iftable in reverse
6005   for (size_t k = iftable_count; k != 0; ) {
6006     --k;
6007
6008     DCHECK_LT(k, iftable->Count());
6009
6010     iface.Assign(iftable->GetInterface(k));
6011     // Iterate through every declared method on this interface. The order does not matter.
6012     for (auto& method_iter : iface->GetDeclaredVirtualMethods(image_pointer_size_)) {
6013       ArtMethod* current_method = &method_iter;
6014       // Skip abstract methods and methods with different names.
6015       if (current_method->IsAbstract() ||
6016           !target_name_comparator.HasSameNameAndSignature(
6017               current_method->GetInterfaceMethodIfProxy(image_pointer_size_))) {
6018         continue;
6019       } else if (!current_method->IsPublic()) {
6020         // The verifier should have caught the non-public method for dex version 37. Just warn and
6021         // skip it since this is from before default-methods so we don't really need to care that it
6022         // has code.
6023         LOG(WARNING) << "Interface method " << PrettyMethod(current_method) << " is not public! "
6024                      << "This will be a fatal error in subsequent versions of android. "
6025                      << "Continuing anyway.";
6026       }
6027       if (UNLIKELY(chosen_iface.Get() != nullptr)) {
6028         // We have multiple default impls of the same method. This is a potential default conflict.
6029         // We need to check if this possibly conflicting method is either a superclass of the chosen
6030         // default implementation or is overridden by a non-default interface method. In either case
6031         // there is no conflict.
6032         if (!iface->IsAssignableFrom(chosen_iface.Get()) &&
6033             !ContainsOverridingMethodOf(self,
6034                                         target_name_comparator,
6035                                         iftable,
6036                                         k,
6037                                         iface,
6038                                         image_pointer_size_)) {
6039           VLOG(class_linker) << "Conflicting default method implementations found: "
6040                              << PrettyMethod(current_method) << " and "
6041                              << PrettyMethod(*out_default_method) << " in class "
6042                              << PrettyClass(klass.Get()) << " conflict.";
6043           *out_default_method = nullptr;
6044           return DefaultMethodSearchResult::kDefaultConflict;
6045         } else {
6046           break;  // Continue checking at the next interface.
6047         }
6048       } else {
6049         // chosen_iface == null
6050         if (!ContainsOverridingMethodOf(self,
6051                                         target_name_comparator,
6052                                         iftable,
6053                                         k,
6054                                         iface,
6055                                         image_pointer_size_)) {
6056           // Don't set this as the chosen interface if something else is overriding it (because that
6057           // other interface would be potentially chosen instead if it was default). If the other
6058           // interface was abstract then we wouldn't select this interface as chosen anyway since
6059           // the abstract method masks it.
6060           *out_default_method = current_method;
6061           chosen_iface.Assign(iface.Get());
6062           // We should now finish traversing the graph to find if we have default methods that
6063           // conflict.
6064         } else {
6065           VLOG(class_linker) << "A default method '" << PrettyMethod(current_method) << "' was "
6066                             << "skipped because it was overridden by an abstract method in a "
6067                             << "subinterface on class '" << PrettyClass(klass.Get()) << "'";
6068         }
6069       }
6070       break;
6071     }
6072   }
6073   if (*out_default_method != nullptr) {
6074     VLOG(class_linker) << "Default method '" << PrettyMethod(*out_default_method) << "' selected "
6075                        << "as the implementation for '" << PrettyMethod(target_method) << "' "
6076                        << "in '" << PrettyClass(klass.Get()) << "'";
6077     return DefaultMethodSearchResult::kDefaultFound;
6078   } else {
6079     return DefaultMethodSearchResult::kAbstractFound;
6080   }
6081 }
6082
6083 ArtMethod* ClassLinker::AddMethodToConflictTable(mirror::Class* klass,
6084                                                  ArtMethod* conflict_method,
6085                                                  ArtMethod* interface_method,
6086                                                  ArtMethod* method,
6087                                                  bool force_new_conflict_method) {
6088   ImtConflictTable* current_table = conflict_method->GetImtConflictTable(sizeof(void*));
6089   Runtime* const runtime = Runtime::Current();
6090   LinearAlloc* linear_alloc = GetAllocatorForClassLoader(klass->GetClassLoader());
6091   bool new_entry = conflict_method == runtime->GetImtConflictMethod() || force_new_conflict_method;
6092
6093   // Create a new entry if the existing one is the shared conflict method.
6094   ArtMethod* new_conflict_method = new_entry
6095       ? runtime->CreateImtConflictMethod(linear_alloc)
6096       : conflict_method;
6097
6098   // Allocate a new table. Note that we will leak this table at the next conflict,
6099   // but that's a tradeoff compared to making the table fixed size.
6100   void* data = linear_alloc->Alloc(
6101       Thread::Current(), ImtConflictTable::ComputeSizeWithOneMoreEntry(current_table,
6102                                                                        image_pointer_size_));
6103   if (data == nullptr) {
6104     LOG(ERROR) << "Failed to allocate conflict table";
6105     return conflict_method;
6106   }
6107   ImtConflictTable* new_table = new (data) ImtConflictTable(current_table,
6108                                                             interface_method,
6109                                                             method,
6110                                                             image_pointer_size_);
6111
6112   // Do a fence to ensure threads see the data in the table before it is assigned
6113   // to the conflict method.
6114   // Note that there is a race in the presence of multiple threads and we may leak
6115   // memory from the LinearAlloc, but that's a tradeoff compared to using
6116   // atomic operations.
6117   QuasiAtomic::ThreadFenceRelease();
6118   new_conflict_method->SetImtConflictTable(new_table, image_pointer_size_);
6119   return new_conflict_method;
6120 }
6121
6122 void ClassLinker::SetIMTRef(ArtMethod* unimplemented_method,
6123                             ArtMethod* imt_conflict_method,
6124                             ArtMethod* current_method,
6125                             /*out*/bool* new_conflict,
6126                             /*out*/ArtMethod** imt_ref) {
6127   // Place method in imt if entry is empty, place conflict otherwise.
6128   if (*imt_ref == unimplemented_method) {
6129     *imt_ref = current_method;
6130   } else if (!(*imt_ref)->IsRuntimeMethod()) {
6131     // If we are not a conflict and we have the same signature and name as the imt
6132     // entry, it must be that we overwrote a superclass vtable entry.
6133     // Note that we have checked IsRuntimeMethod, as there may be multiple different
6134     // conflict methods.
6135     MethodNameAndSignatureComparator imt_comparator(
6136         (*imt_ref)->GetInterfaceMethodIfProxy(image_pointer_size_));
6137     if (imt_comparator.HasSameNameAndSignature(
6138           current_method->GetInterfaceMethodIfProxy(image_pointer_size_))) {
6139       *imt_ref = current_method;
6140     } else {
6141       *imt_ref = imt_conflict_method;
6142       *new_conflict = true;
6143     }
6144   } else {
6145     // Place the default conflict method. Note that there may be an existing conflict
6146     // method in the IMT, but it could be one tailored to the super class, with a
6147     // specific ImtConflictTable.
6148     *imt_ref = imt_conflict_method;
6149     *new_conflict = true;
6150   }
6151 }
6152
6153 void ClassLinker::FillIMTAndConflictTables(mirror::Class* klass) {
6154   DCHECK(klass->ShouldHaveImt()) << PrettyClass(klass);
6155   DCHECK(!klass->IsTemp()) << PrettyClass(klass);
6156   ArtMethod* imt_data[ImTable::kSize];
6157   Runtime* const runtime = Runtime::Current();
6158   ArtMethod* const unimplemented_method = runtime->GetImtUnimplementedMethod();
6159   ArtMethod* const conflict_method = runtime->GetImtConflictMethod();
6160   std::fill_n(imt_data, arraysize(imt_data), unimplemented_method);
6161   if (klass->GetIfTable() != nullptr) {
6162     bool new_conflict = false;
6163     FillIMTFromIfTable(klass->GetIfTable(),
6164                        unimplemented_method,
6165                        conflict_method,
6166                        klass,
6167                        /*create_conflict_tables*/true,
6168                        /*ignore_copied_methods*/false,
6169                        &new_conflict,
6170                        &imt_data[0]);
6171   }
6172   if (!klass->ShouldHaveImt()) {
6173     return;
6174   }
6175   // Compare the IMT with the super class including the conflict methods. If they are equivalent,
6176   // we can just use the same pointer.
6177   ImTable* imt = nullptr;
6178   mirror::Class* super_class = klass->GetSuperClass();
6179   if (super_class != nullptr && super_class->ShouldHaveImt()) {
6180     ImTable* super_imt = super_class->GetImt(image_pointer_size_);
6181     bool same = true;
6182     for (size_t i = 0; same && i < ImTable::kSize; ++i) {
6183       ArtMethod* method = imt_data[i];
6184       ArtMethod* super_method = super_imt->Get(i, image_pointer_size_);
6185       if (method != super_method) {
6186         bool is_conflict_table = method->IsRuntimeMethod() &&
6187                                  method != unimplemented_method &&
6188                                  method != conflict_method;
6189         // Verify conflict contents.
6190         bool super_conflict_table = super_method->IsRuntimeMethod() &&
6191                                     super_method != unimplemented_method &&
6192                                     super_method != conflict_method;
6193         if (!is_conflict_table || !super_conflict_table) {
6194           same = false;
6195         } else {
6196           ImtConflictTable* table1 = method->GetImtConflictTable(image_pointer_size_);
6197           ImtConflictTable* table2 = super_method->GetImtConflictTable(image_pointer_size_);
6198           same = same && table1->Equals(table2, image_pointer_size_);
6199         }
6200       }
6201     }
6202     if (same) {
6203       imt = super_imt;
6204     }
6205   }
6206   if (imt == nullptr) {
6207     imt = klass->GetImt(image_pointer_size_);
6208     DCHECK(imt != nullptr);
6209     imt->Populate(imt_data, image_pointer_size_);
6210   } else {
6211     klass->SetImt(imt, image_pointer_size_);
6212   }
6213 }
6214
6215 static inline uint32_t GetIMTIndex(ArtMethod* interface_method)
6216     SHARED_REQUIRES(Locks::mutator_lock_) {
6217   return interface_method->GetDexMethodIndex() % ImTable::kSize;
6218 }
6219
6220 ImtConflictTable* ClassLinker::CreateImtConflictTable(size_t count,
6221                                                       LinearAlloc* linear_alloc,
6222                                                       size_t image_pointer_size) {
6223   void* data = linear_alloc->Alloc(Thread::Current(),
6224                                    ImtConflictTable::ComputeSize(count,
6225                                                                  image_pointer_size));
6226   return (data != nullptr) ? new (data) ImtConflictTable(count, image_pointer_size) : nullptr;
6227 }
6228
6229 ImtConflictTable* ClassLinker::CreateImtConflictTable(size_t count, LinearAlloc* linear_alloc) {
6230   return CreateImtConflictTable(count, linear_alloc, image_pointer_size_);
6231 }
6232
6233 void ClassLinker::FillIMTFromIfTable(mirror::IfTable* if_table,
6234                                      ArtMethod* unimplemented_method,
6235                                      ArtMethod* imt_conflict_method,
6236                                      mirror::Class* klass,
6237                                      bool create_conflict_tables,
6238                                      bool ignore_copied_methods,
6239                                      /*out*/bool* new_conflict,
6240                                      /*out*/ArtMethod** imt) {
6241   uint32_t conflict_counts[ImTable::kSize] = {};
6242   for (size_t i = 0, length = if_table->Count(); i < length; ++i) {
6243     mirror::Class* interface = if_table->GetInterface(i);
6244     const size_t num_virtuals = interface->NumVirtualMethods();
6245     const size_t method_array_count = if_table->GetMethodArrayCount(i);
6246     // Virtual methods can be larger than the if table methods if there are default methods.
6247     DCHECK_GE(num_virtuals, method_array_count);
6248     if (kIsDebugBuild) {
6249       if (klass->IsInterface()) {
6250         DCHECK_EQ(method_array_count, 0u);
6251       } else {
6252         DCHECK_EQ(interface->NumDeclaredVirtualMethods(), method_array_count);
6253       }
6254     }
6255     if (method_array_count == 0) {
6256       continue;
6257     }
6258     auto* method_array = if_table->GetMethodArray(i);
6259     for (size_t j = 0; j < method_array_count; ++j) {
6260       ArtMethod* implementation_method =
6261           method_array->GetElementPtrSize<ArtMethod*>(j, image_pointer_size_);
6262       if (ignore_copied_methods && implementation_method->IsCopied()) {
6263         continue;
6264       }
6265       DCHECK(implementation_method != nullptr);
6266       // Miranda methods cannot be used to implement an interface method, but they are safe to put
6267       // in the IMT since their entrypoint is the interface trampoline. If we put any copied methods
6268       // or interface methods in the IMT here they will not create extra conflicts since we compare
6269       // names and signatures in SetIMTRef.
6270       ArtMethod* interface_method = interface->GetVirtualMethod(j, image_pointer_size_);
6271       const uint32_t imt_index = GetIMTIndex(interface_method);
6272
6273       // There is only any conflicts if all of the interface methods for an IMT slot don't have
6274       // the same implementation method, keep track of this to avoid creating a conflict table in
6275       // this case.
6276
6277       // Conflict table size for each IMT slot.
6278       ++conflict_counts[imt_index];
6279
6280       SetIMTRef(unimplemented_method,
6281                 imt_conflict_method,
6282                 implementation_method,
6283                 /*out*/new_conflict,
6284                 /*out*/&imt[imt_index]);
6285     }
6286   }
6287
6288   if (create_conflict_tables) {
6289     // Create the conflict tables.
6290     LinearAlloc* linear_alloc = GetAllocatorForClassLoader(klass->GetClassLoader());
6291     for (size_t i = 0; i < ImTable::kSize; ++i) {
6292       size_t conflicts = conflict_counts[i];
6293       if (imt[i] == imt_conflict_method) {
6294         ImtConflictTable* new_table = CreateImtConflictTable(conflicts, linear_alloc);
6295         if (new_table != nullptr) {
6296           ArtMethod* new_conflict_method =
6297               Runtime::Current()->CreateImtConflictMethod(linear_alloc);
6298           new_conflict_method->SetImtConflictTable(new_table, image_pointer_size_);
6299           imt[i] = new_conflict_method;
6300         } else {
6301           LOG(ERROR) << "Failed to allocate conflict table";
6302           imt[i] = imt_conflict_method;
6303         }
6304       } else {
6305         DCHECK_NE(imt[i], imt_conflict_method);
6306       }
6307     }
6308
6309     for (size_t i = 0, length = if_table->Count(); i < length; ++i) {
6310       mirror::Class* interface = if_table->GetInterface(i);
6311       const size_t method_array_count = if_table->GetMethodArrayCount(i);
6312       // Virtual methods can be larger than the if table methods if there are default methods.
6313       if (method_array_count == 0) {
6314         continue;
6315       }
6316       auto* method_array = if_table->GetMethodArray(i);
6317       for (size_t j = 0; j < method_array_count; ++j) {
6318         ArtMethod* implementation_method =
6319             method_array->GetElementPtrSize<ArtMethod*>(j, image_pointer_size_);
6320         if (ignore_copied_methods && implementation_method->IsCopied()) {
6321           continue;
6322         }
6323         DCHECK(implementation_method != nullptr);
6324         ArtMethod* interface_method = interface->GetVirtualMethod(j, image_pointer_size_);
6325         const uint32_t imt_index = GetIMTIndex(interface_method);
6326         if (!imt[imt_index]->IsRuntimeMethod() ||
6327             imt[imt_index] == unimplemented_method ||
6328             imt[imt_index] == imt_conflict_method) {
6329           continue;
6330         }
6331         ImtConflictTable* table = imt[imt_index]->GetImtConflictTable(image_pointer_size_);
6332         const size_t num_entries = table->NumEntries(image_pointer_size_);
6333         table->SetInterfaceMethod(num_entries, image_pointer_size_, interface_method);
6334         table->SetImplementationMethod(num_entries, image_pointer_size_, implementation_method);
6335       }
6336     }
6337   }
6338 }
6339
6340 // Simple helper function that checks that no subtypes of 'val' are contained within the 'classes'
6341 // set.
6342 static bool NotSubinterfaceOfAny(const std::unordered_set<mirror::Class*>& classes,
6343                                  mirror::Class* val)
6344     REQUIRES(Roles::uninterruptible_)
6345     SHARED_REQUIRES(Locks::mutator_lock_) {
6346   DCHECK(val != nullptr);
6347   for (auto c : classes) {
6348     if (val->IsAssignableFrom(&*c)) {
6349       return false;
6350     }
6351   }
6352   return true;
6353 }
6354
6355 // Fills in and flattens the interface inheritance hierarchy.
6356 //
6357 // By the end of this function all interfaces in the transitive closure of to_process are added to
6358 // the iftable and every interface precedes all of its sub-interfaces in this list.
6359 //
6360 // all I, J: Interface | I <: J implies J precedes I
6361 //
6362 // (note A <: B means that A is a subtype of B)
6363 //
6364 // This returns the total number of items in the iftable. The iftable might be resized down after
6365 // this call.
6366 //
6367 // We order this backwards so that we do not need to reorder superclass interfaces when new
6368 // interfaces are added in subclass's interface tables.
6369 //
6370 // Upon entry into this function iftable is a copy of the superclass's iftable with the first
6371 // super_ifcount entries filled in with the transitive closure of the interfaces of the superclass.
6372 // The other entries are uninitialized.  We will fill in the remaining entries in this function. The
6373 // iftable must be large enough to hold all interfaces without changing its size.
6374 static size_t FillIfTable(mirror::IfTable* iftable,
6375                           size_t super_ifcount,
6376                           std::vector<mirror::Class*> to_process)
6377     REQUIRES(Roles::uninterruptible_)
6378     SHARED_REQUIRES(Locks::mutator_lock_) {
6379   // This is the set of all class's already in the iftable. Used to make checking if a class has
6380   // already been added quicker.
6381   std::unordered_set<mirror::Class*> classes_in_iftable;
6382   // The first super_ifcount elements are from the superclass. We note that they are already added.
6383   for (size_t i = 0; i < super_ifcount; i++) {
6384     mirror::Class* iface = iftable->GetInterface(i);
6385     DCHECK(NotSubinterfaceOfAny(classes_in_iftable, iface)) << "Bad ordering.";
6386     classes_in_iftable.insert(iface);
6387   }
6388   size_t filled_ifcount = super_ifcount;
6389   for (mirror::Class* interface : to_process) {
6390     // Let us call the first filled_ifcount elements of iftable the current-iface-list.
6391     // At this point in the loop current-iface-list has the invariant that:
6392     //    for every pair of interfaces I,J within it:
6393     //      if index_of(I) < index_of(J) then I is not a subtype of J
6394
6395     // If we have already seen this element then all of its super-interfaces must already be in the
6396     // current-iface-list so we can skip adding it.
6397     if (!ContainsElement(classes_in_iftable, interface)) {
6398       // We haven't seen this interface so add all of its super-interfaces onto the
6399       // current-iface-list, skipping those already on it.
6400       int32_t ifcount = interface->GetIfTableCount();
6401       for (int32_t j = 0; j < ifcount; j++) {
6402         mirror::Class* super_interface = interface->GetIfTable()->GetInterface(j);
6403         if (!ContainsElement(classes_in_iftable, super_interface)) {
6404           DCHECK(NotSubinterfaceOfAny(classes_in_iftable, super_interface)) << "Bad ordering.";
6405           classes_in_iftable.insert(super_interface);
6406           iftable->SetInterface(filled_ifcount, super_interface);
6407           filled_ifcount++;
6408         }
6409       }
6410       DCHECK(NotSubinterfaceOfAny(classes_in_iftable, interface)) << "Bad ordering";
6411       // Place this interface onto the current-iface-list after all of its super-interfaces.
6412       classes_in_iftable.insert(interface);
6413       iftable->SetInterface(filled_ifcount, interface);
6414       filled_ifcount++;
6415     } else if (kIsDebugBuild) {
6416       // Check all super-interfaces are already in the list.
6417       int32_t ifcount = interface->GetIfTableCount();
6418       for (int32_t j = 0; j < ifcount; j++) {
6419         mirror::Class* super_interface = interface->GetIfTable()->GetInterface(j);
6420         DCHECK(ContainsElement(classes_in_iftable, super_interface))
6421             << "Iftable does not contain " << PrettyClass(super_interface)
6422             << ", a superinterface of " << PrettyClass(interface);
6423       }
6424     }
6425   }
6426   if (kIsDebugBuild) {
6427     // Check that the iftable is ordered correctly.
6428     for (size_t i = 0; i < filled_ifcount; i++) {
6429       mirror::Class* if_a = iftable->GetInterface(i);
6430       for (size_t j = i + 1; j < filled_ifcount; j++) {
6431         mirror::Class* if_b = iftable->GetInterface(j);
6432         // !(if_a <: if_b)
6433         CHECK(!if_b->IsAssignableFrom(if_a))
6434             << "Bad interface order: " << PrettyClass(if_a) << " (index " << i << ") extends "
6435             << PrettyClass(if_b) << " (index " << j << ") and so should be after it in the "
6436             << "interface list.";
6437       }
6438     }
6439   }
6440   return filled_ifcount;
6441 }
6442
6443 bool ClassLinker::SetupInterfaceLookupTable(Thread* self, Handle<mirror::Class> klass,
6444                                             Handle<mirror::ObjectArray<mirror::Class>> interfaces) {
6445   StackHandleScope<1> hs(self);
6446   const size_t super_ifcount =
6447       klass->HasSuperClass() ? klass->GetSuperClass()->GetIfTableCount() : 0U;
6448   const bool have_interfaces = interfaces.Get() != nullptr;
6449   const size_t num_interfaces =
6450       have_interfaces ? interfaces->GetLength() : klass->NumDirectInterfaces();
6451   if (num_interfaces == 0) {
6452     if (super_ifcount == 0) {
6453       // Class implements no interfaces.
6454       DCHECK_EQ(klass->GetIfTableCount(), 0);
6455       DCHECK(klass->GetIfTable() == nullptr);
6456       return true;
6457     }
6458     // Class implements same interfaces as parent, are any of these not marker interfaces?
6459     bool has_non_marker_interface = false;
6460     mirror::IfTable* super_iftable = klass->GetSuperClass()->GetIfTable();
6461     for (size_t i = 0; i < super_ifcount; ++i) {
6462       if (super_iftable->GetMethodArrayCount(i) > 0) {
6463         has_non_marker_interface = true;
6464         break;
6465       }
6466     }
6467     // Class just inherits marker interfaces from parent so recycle parent's iftable.
6468     if (!has_non_marker_interface) {
6469       klass->SetIfTable(super_iftable);
6470       return true;
6471     }
6472   }
6473   size_t ifcount = super_ifcount + num_interfaces;
6474   // Check that every class being implemented is an interface.
6475   for (size_t i = 0; i < num_interfaces; i++) {
6476     mirror::Class* interface = have_interfaces
6477         ? interfaces->GetWithoutChecks(i)
6478         : mirror::Class::GetDirectInterface(self, klass, i);
6479     DCHECK(interface != nullptr);
6480     if (UNLIKELY(!interface->IsInterface())) {
6481       std::string temp;
6482       ThrowIncompatibleClassChangeError(klass.Get(),
6483                                         "Class %s implements non-interface class %s",
6484                                         PrettyDescriptor(klass.Get()).c_str(),
6485                                         PrettyDescriptor(interface->GetDescriptor(&temp)).c_str());
6486       return false;
6487     }
6488     ifcount += interface->GetIfTableCount();
6489   }
6490   // Create the interface function table.
6491   MutableHandle<mirror::IfTable> iftable(hs.NewHandle(AllocIfTable(self, ifcount)));
6492   if (UNLIKELY(iftable.Get() == nullptr)) {
6493     self->AssertPendingOOMException();
6494     return false;
6495   }
6496   // Fill in table with superclass's iftable.
6497   if (super_ifcount != 0) {
6498     mirror::IfTable* super_iftable = klass->GetSuperClass()->GetIfTable();
6499     for (size_t i = 0; i < super_ifcount; i++) {
6500       mirror::Class* super_interface = super_iftable->GetInterface(i);
6501       iftable->SetInterface(i, super_interface);
6502     }
6503   }
6504
6505   // Note that AllowThreadSuspension is to thread suspension as pthread_testcancel is to pthread
6506   // cancellation. That is it will suspend if one has a pending suspend request but otherwise
6507   // doesn't really do anything.
6508   self->AllowThreadSuspension();
6509
6510   size_t new_ifcount;
6511   {
6512     ScopedAssertNoThreadSuspension nts(self, "Copying mirror::Class*'s for FillIfTable");
6513     std::vector<mirror::Class*> to_add;
6514     for (size_t i = 0; i < num_interfaces; i++) {
6515       mirror::Class* interface = have_interfaces ? interfaces->Get(i) :
6516           mirror::Class::GetDirectInterface(self, klass, i);
6517       to_add.push_back(interface);
6518     }
6519
6520     new_ifcount = FillIfTable(iftable.Get(), super_ifcount, std::move(to_add));
6521   }
6522
6523   self->AllowThreadSuspension();
6524
6525   // Shrink iftable in case duplicates were found
6526   if (new_ifcount < ifcount) {
6527     DCHECK_NE(num_interfaces, 0U);
6528     iftable.Assign(down_cast<mirror::IfTable*>(
6529         iftable->CopyOf(self, new_ifcount * mirror::IfTable::kMax)));
6530     if (UNLIKELY(iftable.Get() == nullptr)) {
6531       self->AssertPendingOOMException();
6532       return false;
6533     }
6534     ifcount = new_ifcount;
6535   } else {
6536     DCHECK_EQ(new_ifcount, ifcount);
6537   }
6538   klass->SetIfTable(iftable.Get());
6539   return true;
6540 }
6541
6542 // Finds the method with a name/signature that matches cmp in the given lists of methods. The list
6543 // of methods must be unique.
6544 static ArtMethod* FindSameNameAndSignature(MethodNameAndSignatureComparator& cmp ATTRIBUTE_UNUSED) {
6545   return nullptr;
6546 }
6547
6548 template <typename ... Types>
6549 static ArtMethod* FindSameNameAndSignature(MethodNameAndSignatureComparator& cmp,
6550                                            const ScopedArenaVector<ArtMethod*>& list,
6551                                            const Types& ... rest)
6552     SHARED_REQUIRES(Locks::mutator_lock_) {
6553   for (ArtMethod* method : list) {
6554     if (cmp.HasSameNameAndSignature(method)) {
6555       return method;
6556     }
6557   }
6558   return FindSameNameAndSignature(cmp, rest...);
6559 }
6560
6561 // Check that all vtable entries are present in this class's virtuals or are the same as a
6562 // superclasses vtable entry.
6563 static void CheckClassOwnsVTableEntries(Thread* self,
6564                                         Handle<mirror::Class> klass,
6565                                         size_t pointer_size)
6566     SHARED_REQUIRES(Locks::mutator_lock_) {
6567   StackHandleScope<2> hs(self);
6568   Handle<mirror::PointerArray> check_vtable(hs.NewHandle(klass->GetVTableDuringLinking()));
6569   mirror::Class* super_temp = (klass->HasSuperClass()) ? klass->GetSuperClass() : nullptr;
6570   Handle<mirror::Class> superclass(hs.NewHandle(super_temp));
6571   int32_t super_vtable_length = (superclass.Get() != nullptr) ? superclass->GetVTableLength() : 0;
6572   for (int32_t i = 0; i < check_vtable->GetLength(); ++i) {
6573     ArtMethod* m = check_vtable->GetElementPtrSize<ArtMethod*>(i, pointer_size);
6574     CHECK(m != nullptr);
6575
6576     CHECK_EQ(m->GetMethodIndexDuringLinking(), i)
6577         << PrettyMethod(m) << " has an unexpected method index for its spot in the vtable for class"
6578         << PrettyClass(klass.Get());
6579     ArraySlice<ArtMethod> virtuals = klass->GetVirtualMethodsSliceUnchecked(pointer_size);
6580     auto is_same_method = [m] (const ArtMethod& meth) {
6581       return &meth == m;
6582     };
6583     CHECK((super_vtable_length > i && superclass->GetVTableEntry(i, pointer_size) == m) ||
6584           std::find_if(virtuals.begin(), virtuals.end(), is_same_method) != virtuals.end())
6585         << PrettyMethod(m) << " does not seem to be owned by current class "
6586         << PrettyClass(klass.Get()) << " or any of its superclasses!";
6587   }
6588 }
6589
6590 // Check to make sure the vtable does not have duplicates. Duplicates could cause problems when a
6591 // method is overridden in a subclass.
6592 static void CheckVTableHasNoDuplicates(Thread* self,
6593                                        Handle<mirror::Class> klass,
6594                                        size_t pointer_size)
6595     SHARED_REQUIRES(Locks::mutator_lock_) {
6596   StackHandleScope<1> hs(self);
6597   Handle<mirror::PointerArray> vtable(hs.NewHandle(klass->GetVTableDuringLinking()));
6598   int32_t num_entries = vtable->GetLength();
6599   for (int32_t i = 0; i < num_entries; i++) {
6600     ArtMethod* vtable_entry = vtable->GetElementPtrSize<ArtMethod*>(i, pointer_size);
6601     // Don't bother if we cannot 'see' the vtable entry (i.e. it is a package-private member maybe).
6602     if (!klass->CanAccessMember(vtable_entry->GetDeclaringClass(),
6603                                 vtable_entry->GetAccessFlags())) {
6604       continue;
6605     }
6606     MethodNameAndSignatureComparator name_comparator(
6607         vtable_entry->GetInterfaceMethodIfProxy(pointer_size));
6608     for (int32_t j = i+1; j < num_entries; j++) {
6609       ArtMethod* other_entry = vtable->GetElementPtrSize<ArtMethod*>(j, pointer_size);
6610       CHECK(vtable_entry != other_entry &&
6611             !name_comparator.HasSameNameAndSignature(
6612                 other_entry->GetInterfaceMethodIfProxy(pointer_size)))
6613           << "vtable entries " << i << " and " << j << " are identical for "
6614           << PrettyClass(klass.Get()) << " in method " << PrettyMethod(vtable_entry) << " and "
6615           << PrettyMethod(other_entry);
6616     }
6617   }
6618 }
6619
6620 static void SanityCheckVTable(Thread* self, Handle<mirror::Class> klass, size_t pointer_size)
6621     SHARED_REQUIRES(Locks::mutator_lock_) {
6622   CheckClassOwnsVTableEntries(self, klass, pointer_size);
6623   CheckVTableHasNoDuplicates(self, klass, pointer_size);
6624 }
6625
6626 void ClassLinker::FillImtFromSuperClass(Handle<mirror::Class> klass,
6627                                         ArtMethod* unimplemented_method,
6628                                         ArtMethod* imt_conflict_method,
6629                                         bool* new_conflict,
6630                                         ArtMethod** imt) {
6631   DCHECK(klass->HasSuperClass());
6632   mirror::Class* super_class = klass->GetSuperClass();
6633   if (super_class->ShouldHaveImt()) {
6634     ImTable* super_imt = super_class->GetImt(image_pointer_size_);
6635     for (size_t i = 0; i < ImTable::kSize; ++i) {
6636       imt[i] = super_imt->Get(i, image_pointer_size_);
6637     }
6638   } else {
6639     // No imt in the super class, need to reconstruct from the iftable.
6640     mirror::IfTable* if_table = super_class->GetIfTable();
6641     if (if_table != nullptr) {
6642       // Ignore copied methods since we will handle these in LinkInterfaceMethods.
6643       FillIMTFromIfTable(if_table,
6644                          unimplemented_method,
6645                          imt_conflict_method,
6646                          klass.Get(),
6647                          /*create_conflict_table*/false,
6648                          /*ignore_copied_methods*/true,
6649                          /*out*/new_conflict,
6650                          /*out*/imt);
6651     }
6652   }
6653 }
6654
6655 // TODO This method needs to be split up into several smaller methods.
6656 bool ClassLinker::LinkInterfaceMethods(
6657     Thread* self,
6658     Handle<mirror::Class> klass,
6659     const std::unordered_map<size_t, ClassLinker::MethodTranslation>& default_translations,
6660     bool* out_new_conflict,
6661     ArtMethod** out_imt) {
6662   StackHandleScope<3> hs(self);
6663   Runtime* const runtime = Runtime::Current();
6664
6665   const bool is_interface = klass->IsInterface();
6666   const bool has_superclass = klass->HasSuperClass();
6667   const bool fill_tables = !is_interface;
6668   const size_t super_ifcount = has_superclass ? klass->GetSuperClass()->GetIfTableCount() : 0U;
6669   const size_t method_alignment = ArtMethod::Alignment(image_pointer_size_);
6670   const size_t method_size = ArtMethod::Size(image_pointer_size_);
6671   const size_t ifcount = klass->GetIfTableCount();
6672
6673   MutableHandle<mirror::IfTable> iftable(hs.NewHandle(klass->GetIfTable()));
6674
6675   // These are allocated on the heap to begin, we then transfer to linear alloc when we re-create
6676   // the virtual methods array.
6677   // Need to use low 4GB arenas for compiler or else the pointers wont fit in 32 bit method array
6678   // during cross compilation.
6679   // Use the linear alloc pool since this one is in the low 4gb for the compiler.
6680   ArenaStack stack(runtime->GetLinearAlloc()->GetArenaPool());
6681   ScopedArenaAllocator allocator(&stack);
6682
6683   ScopedArenaVector<ArtMethod*> default_conflict_methods(allocator.Adapter());
6684   ScopedArenaVector<ArtMethod*> overriding_default_conflict_methods(allocator.Adapter());
6685   ScopedArenaVector<ArtMethod*> miranda_methods(allocator.Adapter());
6686   ScopedArenaVector<ArtMethod*> default_methods(allocator.Adapter());
6687   ScopedArenaVector<ArtMethod*> overriding_default_methods(allocator.Adapter());
6688
6689   MutableHandle<mirror::PointerArray> vtable(hs.NewHandle(klass->GetVTableDuringLinking()));
6690   ArtMethod* const unimplemented_method = runtime->GetImtUnimplementedMethod();
6691   ArtMethod* const imt_conflict_method = runtime->GetImtConflictMethod();
6692   // Copy the IMT from the super class if possible.
6693   const bool extend_super_iftable = has_superclass;
6694   if (has_superclass && fill_tables) {
6695     FillImtFromSuperClass(klass,
6696                           unimplemented_method,
6697                           imt_conflict_method,
6698                           out_new_conflict,
6699                           out_imt);
6700   }
6701   // Allocate method arrays before since we don't want miss visiting miranda method roots due to
6702   // thread suspension.
6703   if (fill_tables) {
6704     for (size_t i = 0; i < ifcount; ++i) {
6705       size_t num_methods = iftable->GetInterface(i)->NumDeclaredVirtualMethods();
6706       if (num_methods > 0) {
6707         const bool is_super = i < super_ifcount;
6708         // This is an interface implemented by a super-class. Therefore we can just copy the method
6709         // array from the superclass.
6710         const bool super_interface = is_super && extend_super_iftable;
6711         mirror::PointerArray* method_array;
6712         if (super_interface) {
6713           mirror::IfTable* if_table = klass->GetSuperClass()->GetIfTable();
6714           DCHECK(if_table != nullptr);
6715           DCHECK(if_table->GetMethodArray(i) != nullptr);
6716           // If we are working on a super interface, try extending the existing method array.
6717           method_array = down_cast<mirror::PointerArray*>(if_table->GetMethodArray(i)->Clone(self));
6718         } else {
6719           method_array = AllocPointerArray(self, num_methods);
6720         }
6721         if (UNLIKELY(method_array == nullptr)) {
6722           self->AssertPendingOOMException();
6723           return false;
6724         }
6725         iftable->SetMethodArray(i, method_array);
6726       }
6727     }
6728   }
6729
6730   auto* old_cause = self->StartAssertNoThreadSuspension(
6731       "Copying ArtMethods for LinkInterfaceMethods");
6732   // Going in reverse to ensure that we will hit abstract methods that override defaults before the
6733   // defaults. This means we don't need to do any trickery when creating the Miranda methods, since
6734   // they will already be null. This has the additional benefit that the declarer of a miranda
6735   // method will actually declare an abstract method.
6736   for (size_t i = ifcount; i != 0; ) {
6737     --i;
6738
6739     DCHECK_GE(i, 0u);
6740     DCHECK_LT(i, ifcount);
6741
6742     size_t num_methods = iftable->GetInterface(i)->NumDeclaredVirtualMethods();
6743     if (num_methods > 0) {
6744       StackHandleScope<2> hs2(self);
6745       const bool is_super = i < super_ifcount;
6746       const bool super_interface = is_super && extend_super_iftable;
6747       // We don't actually create or fill these tables for interfaces, we just copy some methods for
6748       // conflict methods. Just set this as nullptr in those cases.
6749       Handle<mirror::PointerArray> method_array(fill_tables
6750                                                 ? hs2.NewHandle(iftable->GetMethodArray(i))
6751                                                 : hs2.NewHandle<mirror::PointerArray>(nullptr));
6752
6753       ArraySlice<ArtMethod> input_virtual_methods;
6754       ScopedNullHandle<mirror::PointerArray> null_handle;
6755       Handle<mirror::PointerArray> input_vtable_array(null_handle);
6756       int32_t input_array_length = 0;
6757
6758       // TODO Cleanup Needed: In the presence of default methods this optimization is rather dirty
6759       //      and confusing. Default methods should always look through all the superclasses
6760       //      because they are the last choice of an implementation. We get around this by looking
6761       //      at the super-classes iftable methods (copied into method_array previously) when we are
6762       //      looking for the implementation of a super-interface method but that is rather dirty.
6763       bool using_virtuals;
6764       if (super_interface || is_interface) {
6765         // If we are overwriting a super class interface, try to only virtual methods instead of the
6766         // whole vtable.
6767         using_virtuals = true;
6768         input_virtual_methods = klass->GetDeclaredMethodsSlice(image_pointer_size_);
6769         input_array_length = input_virtual_methods.size();
6770       } else {
6771         // For a new interface, however, we need the whole vtable in case a new
6772         // interface method is implemented in the whole superclass.
6773         using_virtuals = false;
6774         DCHECK(vtable.Get() != nullptr);
6775         input_vtable_array = vtable;
6776         input_array_length = input_vtable_array->GetLength();
6777       }
6778
6779       // For each method in interface
6780       for (size_t j = 0; j < num_methods; ++j) {
6781         auto* interface_method = iftable->GetInterface(i)->GetVirtualMethod(j, image_pointer_size_);
6782         MethodNameAndSignatureComparator interface_name_comparator(
6783             interface_method->GetInterfaceMethodIfProxy(image_pointer_size_));
6784         uint32_t imt_index = GetIMTIndex(interface_method);
6785         ArtMethod** imt_ptr = &out_imt[imt_index];
6786         // For each method listed in the interface's method list, find the
6787         // matching method in our class's method list.  We want to favor the
6788         // subclass over the superclass, which just requires walking
6789         // back from the end of the vtable.  (This only matters if the
6790         // superclass defines a private method and this class redefines
6791         // it -- otherwise it would use the same vtable slot.  In .dex files
6792         // those don't end up in the virtual method table, so it shouldn't
6793         // matter which direction we go.  We walk it backward anyway.)
6794         //
6795         // To find defaults we need to do the same but also go over interfaces.
6796         bool found_impl = false;
6797         ArtMethod* vtable_impl = nullptr;
6798         for (int32_t k = input_array_length - 1; k >= 0; --k) {
6799           ArtMethod* vtable_method = using_virtuals ?
6800               &input_virtual_methods[k] :
6801               input_vtable_array->GetElementPtrSize<ArtMethod*>(k, image_pointer_size_);
6802           ArtMethod* vtable_method_for_name_comparison =
6803               vtable_method->GetInterfaceMethodIfProxy(image_pointer_size_);
6804           if (interface_name_comparator.HasSameNameAndSignature(
6805               vtable_method_for_name_comparison)) {
6806             if (!vtable_method->IsAbstract() && !vtable_method->IsPublic()) {
6807               // Must do EndAssertNoThreadSuspension before throw since the throw can cause
6808               // allocations.
6809               self->EndAssertNoThreadSuspension(old_cause);
6810               ThrowIllegalAccessError(klass.Get(),
6811                   "Method '%s' implementing interface method '%s' is not public",
6812                   PrettyMethod(vtable_method).c_str(), PrettyMethod(interface_method).c_str());
6813               return false;
6814             } else if (UNLIKELY(vtable_method->IsOverridableByDefaultMethod())) {
6815               // We might have a newer, better, default method for this, so we just skip it. If we
6816               // are still using this we will select it again when scanning for default methods. To
6817               // obviate the need to copy the method again we will make a note that we already found
6818               // a default here.
6819               // TODO This should be much cleaner.
6820               vtable_impl = vtable_method;
6821               break;
6822             } else {
6823               found_impl = true;
6824               if (LIKELY(fill_tables)) {
6825                 method_array->SetElementPtrSize(j, vtable_method, image_pointer_size_);
6826                 // Place method in imt if entry is empty, place conflict otherwise.
6827                 SetIMTRef(unimplemented_method,
6828                           imt_conflict_method,
6829                           vtable_method,
6830                           /*out*/out_new_conflict,
6831                           /*out*/imt_ptr);
6832               }
6833               break;
6834             }
6835           }
6836         }
6837         // Continue on to the next method if we are done.
6838         if (LIKELY(found_impl)) {
6839           continue;
6840         } else if (LIKELY(super_interface)) {
6841           // Don't look for a default implementation when the super-method is implemented directly
6842           // by the class.
6843           //
6844           // See if we can use the superclasses method and skip searching everything else.
6845           // Note: !found_impl && super_interface
6846           CHECK(extend_super_iftable);
6847           // If this is a super_interface method it is possible we shouldn't override it because a
6848           // superclass could have implemented it directly.  We get the method the superclass used
6849           // to implement this to know if we can override it with a default method. Doing this is
6850           // safe since we know that the super_iftable is filled in so we can simply pull it from
6851           // there. We don't bother if this is not a super-classes interface since in that case we
6852           // have scanned the entire vtable anyway and would have found it.
6853           // TODO This is rather dirty but it is faster than searching through the entire vtable
6854           //      every time.
6855           ArtMethod* supers_method =
6856               method_array->GetElementPtrSize<ArtMethod*>(j, image_pointer_size_);
6857           DCHECK(supers_method != nullptr);
6858           DCHECK(interface_name_comparator.HasSameNameAndSignature(supers_method));
6859           if (LIKELY(!supers_method->IsOverridableByDefaultMethod())) {
6860             // The method is not overridable by a default method (i.e. it is directly implemented
6861             // in some class). Therefore move onto the next interface method.
6862             continue;
6863           } else {
6864             // If the super-classes method is override-able by a default method we need to keep
6865             // track of it since though it is override-able it is not guaranteed to be 'overridden'.
6866             // If it turns out not to be overridden and we did not keep track of it we might add it
6867             // to the vtable twice, causing corruption in this class and possibly any subclasses.
6868             DCHECK(vtable_impl == nullptr || vtable_impl == supers_method)
6869                 << "vtable_impl was " << PrettyMethod(vtable_impl) << " and not 'nullptr' or "
6870                 << PrettyMethod(supers_method) << " as expected. IFTable appears to be corrupt!";
6871             vtable_impl = supers_method;
6872           }
6873         }
6874         // If we haven't found it yet we should search through the interfaces for default methods.
6875         ArtMethod* current_method = nullptr;
6876         switch (FindDefaultMethodImplementation(self,
6877                                                 interface_method,
6878                                                 klass,
6879                                                 /*out*/&current_method)) {
6880           case DefaultMethodSearchResult::kDefaultConflict: {
6881             // Default method conflict.
6882             DCHECK(current_method == nullptr);
6883             ArtMethod* default_conflict_method = nullptr;
6884             if (vtable_impl != nullptr && vtable_impl->IsDefaultConflicting()) {
6885               // We can reuse the method from the superclass, don't bother adding it to virtuals.
6886               default_conflict_method = vtable_impl;
6887             } else {
6888               // See if we already have a conflict method for this method.
6889               ArtMethod* preexisting_conflict = FindSameNameAndSignature(
6890                   interface_name_comparator,
6891                   default_conflict_methods,
6892                   overriding_default_conflict_methods);
6893               if (LIKELY(preexisting_conflict != nullptr)) {
6894                 // We already have another conflict we can reuse.
6895                 default_conflict_method = preexisting_conflict;
6896               } else {
6897                 // Note that we do this even if we are an interface since we need to create this and
6898                 // cannot reuse another classes.
6899                 // Create a new conflict method for this to use.
6900                 default_conflict_method =
6901                     reinterpret_cast<ArtMethod*>(allocator.Alloc(method_size));
6902                 new(default_conflict_method) ArtMethod(interface_method, image_pointer_size_);
6903                 if (vtable_impl == nullptr) {
6904                   // Save the conflict method. We need to add it to the vtable.
6905                   default_conflict_methods.push_back(default_conflict_method);
6906                 } else {
6907                   // Save the conflict method but it is already in the vtable.
6908                   overriding_default_conflict_methods.push_back(default_conflict_method);
6909                 }
6910               }
6911             }
6912             current_method = default_conflict_method;
6913             break;
6914           }  // case kDefaultConflict
6915           case DefaultMethodSearchResult::kDefaultFound: {
6916             DCHECK(current_method != nullptr);
6917             // Found a default method.
6918             if (vtable_impl != nullptr &&
6919                 current_method->GetDeclaringClass() == vtable_impl->GetDeclaringClass()) {
6920               // We found a default method but it was the same one we already have from our
6921               // superclass. Don't bother adding it to our vtable again.
6922               current_method = vtable_impl;
6923             } else if (LIKELY(fill_tables)) {
6924               // Interfaces don't need to copy default methods since they don't have vtables.
6925               // Only record this default method if it is new to save space.
6926               // TODO It might be worthwhile to copy default methods on interfaces anyway since it
6927               //      would make lookup for interface super much faster. (We would only need to scan
6928               //      the iftable to find if there is a NSME or AME.)
6929               ArtMethod* old = FindSameNameAndSignature(interface_name_comparator,
6930                                                         default_methods,
6931                                                         overriding_default_methods);
6932               if (old == nullptr) {
6933                 // We found a default method implementation and there were no conflicts.
6934                 if (vtable_impl == nullptr) {
6935                   // Save the default method. We need to add it to the vtable.
6936                   default_methods.push_back(current_method);
6937                 } else {
6938                   // Save the default method but it is already in the vtable.
6939                   overriding_default_methods.push_back(current_method);
6940                 }
6941               } else {
6942                 CHECK(old == current_method) << "Multiple default implementations selected!";
6943               }
6944             }
6945             break;
6946           }  // case kDefaultFound
6947           case DefaultMethodSearchResult::kAbstractFound: {
6948             DCHECK(current_method == nullptr);
6949             // Abstract method masks all defaults.
6950             if (vtable_impl != nullptr &&
6951                 vtable_impl->IsAbstract() &&
6952                 !vtable_impl->IsDefaultConflicting()) {
6953               // We need to make this an abstract method but the version in the vtable already is so
6954               // don't do anything.
6955               current_method = vtable_impl;
6956             }
6957             break;
6958           }  // case kAbstractFound
6959         }
6960         if (LIKELY(fill_tables)) {
6961           if (current_method == nullptr && !super_interface) {
6962             // We could not find an implementation for this method and since it is a brand new
6963             // interface we searched the entire vtable (and all default methods) for an
6964             // implementation but couldn't find one. We therefore need to make a miranda method.
6965             //
6966             // Find out if there is already a miranda method we can use.
6967             ArtMethod* miranda_method = FindSameNameAndSignature(interface_name_comparator,
6968                                                                  miranda_methods);
6969             if (miranda_method == nullptr) {
6970               DCHECK(interface_method->IsAbstract()) << PrettyMethod(interface_method);
6971               miranda_method = reinterpret_cast<ArtMethod*>(allocator.Alloc(method_size));
6972               CHECK(miranda_method != nullptr);
6973               // Point the interface table at a phantom slot.
6974               new(miranda_method) ArtMethod(interface_method, image_pointer_size_);
6975               miranda_methods.push_back(miranda_method);
6976             }
6977             current_method = miranda_method;
6978           }
6979
6980           if (current_method != nullptr) {
6981             // We found a default method implementation. Record it in the iftable and IMT.
6982             method_array->SetElementPtrSize(j, current_method, image_pointer_size_);
6983             SetIMTRef(unimplemented_method,
6984                       imt_conflict_method,
6985                       current_method,
6986                       /*out*/out_new_conflict,
6987                       /*out*/imt_ptr);
6988           }
6989         }
6990       }  // For each method in interface end.
6991     }  // if (num_methods > 0)
6992   }  // For each interface.
6993   const bool has_new_virtuals = !(miranda_methods.empty() &&
6994                                   default_methods.empty() &&
6995                                   overriding_default_methods.empty() &&
6996                                   overriding_default_conflict_methods.empty() &&
6997                                   default_conflict_methods.empty());
6998   // TODO don't extend virtuals of interface unless necessary (when is it?).
6999   if (has_new_virtuals) {
7000     DCHECK(!is_interface || (default_methods.empty() && miranda_methods.empty()))
7001         << "Interfaces should only have default-conflict methods appended to them.";
7002     VLOG(class_linker) << PrettyClass(klass.Get()) << ": miranda_methods=" << miranda_methods.size()
7003                        << " default_methods=" << default_methods.size()
7004                        << " overriding_default_methods=" << overriding_default_methods.size()
7005                        << " default_conflict_methods=" << default_conflict_methods.size()
7006                        << " overriding_default_conflict_methods="
7007                        << overriding_default_conflict_methods.size();
7008     const size_t old_method_count = klass->NumMethods();
7009     const size_t new_method_count = old_method_count +
7010                                     miranda_methods.size() +
7011                                     default_methods.size() +
7012                                     overriding_default_conflict_methods.size() +
7013                                     overriding_default_methods.size() +
7014                                     default_conflict_methods.size();
7015     // Attempt to realloc to save RAM if possible.
7016     LengthPrefixedArray<ArtMethod>* old_methods = klass->GetMethodsPtr();
7017     // The Realloced virtual methods aren't visible from the class roots, so there is no issue
7018     // where GCs could attempt to mark stale pointers due to memcpy. And since we overwrite the
7019     // realloced memory with out->CopyFrom, we are guaranteed to have objects in the to space since
7020     // CopyFrom has internal read barriers.
7021     //
7022     // TODO We should maybe move some of this into mirror::Class or at least into another method.
7023     const size_t old_size = LengthPrefixedArray<ArtMethod>::ComputeSize(old_method_count,
7024                                                                         method_size,
7025                                                                         method_alignment);
7026     const size_t new_size = LengthPrefixedArray<ArtMethod>::ComputeSize(new_method_count,
7027                                                                         method_size,
7028                                                                         method_alignment);
7029     const size_t old_methods_ptr_size = (old_methods != nullptr) ? old_size : 0;
7030     auto* methods = reinterpret_cast<LengthPrefixedArray<ArtMethod>*>(
7031         runtime->GetLinearAlloc()->Realloc(self, old_methods, old_methods_ptr_size, new_size));
7032     if (UNLIKELY(methods == nullptr)) {
7033       self->AssertPendingOOMException();
7034       self->EndAssertNoThreadSuspension(old_cause);
7035       return false;
7036     }
7037     ScopedArenaUnorderedMap<ArtMethod*, ArtMethod*> move_table(allocator.Adapter());
7038     if (methods != old_methods) {
7039       // Maps from heap allocated miranda method to linear alloc miranda method.
7040       StrideIterator<ArtMethod> out = methods->begin(method_size, method_alignment);
7041       // Copy over the old methods.
7042       for (auto& m : klass->GetMethods(image_pointer_size_)) {
7043         move_table.emplace(&m, &*out);
7044         // The CopyFrom is only necessary to not miss read barriers since Realloc won't do read
7045         // barriers when it copies.
7046         out->CopyFrom(&m, image_pointer_size_);
7047         ++out;
7048       }
7049     }
7050     StrideIterator<ArtMethod> out(methods->begin(method_size, method_alignment) + old_method_count);
7051     // Copy over miranda methods before copying vtable since CopyOf may cause thread suspension and
7052     // we want the roots of the miranda methods to get visited.
7053     for (ArtMethod* mir_method : miranda_methods) {
7054       ArtMethod& new_method = *out;
7055       new_method.CopyFrom(mir_method, image_pointer_size_);
7056       new_method.SetAccessFlags(new_method.GetAccessFlags() | kAccMiranda | kAccCopied);
7057       DCHECK_NE(new_method.GetAccessFlags() & kAccAbstract, 0u)
7058           << "Miranda method should be abstract!";
7059       move_table.emplace(mir_method, &new_method);
7060       ++out;
7061     }
7062     // We need to copy the default methods into our own method table since the runtime requires that
7063     // every method on a class's vtable be in that respective class's virtual method table.
7064     // NOTE This means that two classes might have the same implementation of a method from the same
7065     // interface but will have different ArtMethod*s for them. This also means we cannot compare a
7066     // default method found on a class with one found on the declaring interface directly and must
7067     // look at the declaring class to determine if they are the same.
7068     for (const ScopedArenaVector<ArtMethod*>& methods_vec : {default_methods,
7069                                                              overriding_default_methods}) {
7070       for (ArtMethod* def_method : methods_vec) {
7071         ArtMethod& new_method = *out;
7072         new_method.CopyFrom(def_method, image_pointer_size_);
7073         // Clear the kAccSkipAccessChecks flag if it is present. Since this class hasn't been
7074         // verified yet it shouldn't have methods that are skipping access checks.
7075         // TODO This is rather arbitrary. We should maybe support classes where only some of its
7076         // methods are skip_access_checks.
7077         constexpr uint32_t kSetFlags = kAccDefault | kAccCopied;
7078         constexpr uint32_t kMaskFlags = ~kAccSkipAccessChecks;
7079         new_method.SetAccessFlags((new_method.GetAccessFlags() | kSetFlags) & kMaskFlags);
7080         move_table.emplace(def_method, &new_method);
7081         ++out;
7082       }
7083     }
7084     for (const ScopedArenaVector<ArtMethod*>& methods_vec : {default_conflict_methods,
7085                                                              overriding_default_conflict_methods}) {
7086       for (ArtMethod* conf_method : methods_vec) {
7087         ArtMethod& new_method = *out;
7088         new_method.CopyFrom(conf_method, image_pointer_size_);
7089         // This is a type of default method (there are default method impls, just a conflict) so
7090         // mark this as a default, non-abstract method, since thats what it is. Also clear the
7091         // kAccSkipAccessChecks bit since this class hasn't been verified yet it shouldn't have
7092         // methods that are skipping access checks.
7093         constexpr uint32_t kSetFlags = kAccDefault | kAccDefaultConflict | kAccCopied;
7094         constexpr uint32_t kMaskFlags = ~(kAccAbstract | kAccSkipAccessChecks);
7095         new_method.SetAccessFlags((new_method.GetAccessFlags() | kSetFlags) & kMaskFlags);
7096         DCHECK(new_method.IsDefaultConflicting());
7097         // The actual method might or might not be marked abstract since we just copied it from a
7098         // (possibly default) interface method. We need to set it entry point to be the bridge so
7099         // that the compiler will not invoke the implementation of whatever method we copied from.
7100         EnsureThrowsInvocationError(&new_method);
7101         move_table.emplace(conf_method, &new_method);
7102         ++out;
7103       }
7104     }
7105     methods->SetSize(new_method_count);
7106     UpdateClassMethods(klass.Get(), methods);
7107     // Done copying methods, they are all roots in the class now, so we can end the no thread
7108     // suspension assert.
7109     self->EndAssertNoThreadSuspension(old_cause);
7110
7111     if (fill_tables) {
7112       // Update the vtable to the new method structures. We can skip this for interfaces since they
7113       // do not have vtables.
7114       const size_t old_vtable_count = vtable->GetLength();
7115       const size_t new_vtable_count = old_vtable_count +
7116                                       miranda_methods.size() +
7117                                       default_methods.size() +
7118                                       default_conflict_methods.size();
7119
7120       vtable.Assign(down_cast<mirror::PointerArray*>(vtable->CopyOf(self, new_vtable_count)));
7121       if (UNLIKELY(vtable.Get() == nullptr)) {
7122         self->AssertPendingOOMException();
7123         return false;
7124       }
7125       size_t vtable_pos = old_vtable_count;
7126       // Update all the newly copied method's indexes so they denote their placement in the vtable.
7127       for (const ScopedArenaVector<ArtMethod*>& methods_vec : {default_methods,
7128                                                                default_conflict_methods,
7129                                                                miranda_methods}) {
7130         // These are the functions that are not already in the vtable!
7131         for (ArtMethod* new_method : methods_vec) {
7132           auto translated_method_it = move_table.find(new_method);
7133           CHECK(translated_method_it != move_table.end())
7134               << "We must have a translation for methods added to the classes methods_ array! We "
7135               << "could not find the ArtMethod added for " << PrettyMethod(new_method);
7136           ArtMethod* new_vtable_method = translated_method_it->second;
7137           // Leave the declaring class alone the method's dex_code_item_offset_ and dex_method_index_
7138           // fields are references into the dex file the method was defined in. Since the ArtMethod
7139           // does not store that information it uses declaring_class_->dex_cache_.
7140           new_vtable_method->SetMethodIndex(0xFFFF & vtable_pos);
7141           vtable->SetElementPtrSize(vtable_pos, new_vtable_method, image_pointer_size_);
7142           ++vtable_pos;
7143         }
7144       }
7145       CHECK_EQ(vtable_pos, new_vtable_count);
7146       // Update old vtable methods. We use the default_translations map to figure out what each
7147       // vtable entry should be updated to, if they need to be at all.
7148       for (size_t i = 0; i < old_vtable_count; ++i) {
7149         ArtMethod* translated_method = vtable->GetElementPtrSize<ArtMethod*>(
7150               i, image_pointer_size_);
7151         // Try and find what we need to change this method to.
7152         auto translation_it = default_translations.find(i);
7153         bool found_translation = false;
7154         if (translation_it != default_translations.end()) {
7155           if (translation_it->second.IsInConflict()) {
7156             // Find which conflict method we are to use for this method.
7157             MethodNameAndSignatureComparator old_method_comparator(
7158                 translated_method->GetInterfaceMethodIfProxy(image_pointer_size_));
7159             // We only need to look through overriding_default_conflict_methods since this is an
7160             // overridden method we are fixing up here.
7161             ArtMethod* new_conflict_method = FindSameNameAndSignature(
7162                 old_method_comparator, overriding_default_conflict_methods);
7163             CHECK(new_conflict_method != nullptr) << "Expected a conflict method!";
7164             translated_method = new_conflict_method;
7165           } else if (translation_it->second.IsAbstract()) {
7166             // Find which miranda method we are to use for this method.
7167             MethodNameAndSignatureComparator old_method_comparator(
7168                 translated_method->GetInterfaceMethodIfProxy(image_pointer_size_));
7169             ArtMethod* miranda_method = FindSameNameAndSignature(old_method_comparator,
7170                                                                  miranda_methods);
7171             DCHECK(miranda_method != nullptr);
7172             translated_method = miranda_method;
7173           } else {
7174             // Normal default method (changed from an older default or abstract interface method).
7175             DCHECK(translation_it->second.IsTranslation());
7176             translated_method = translation_it->second.GetTranslation();
7177           }
7178           found_translation = true;
7179         }
7180         DCHECK(translated_method != nullptr);
7181         auto it = move_table.find(translated_method);
7182         if (it != move_table.end()) {
7183           auto* new_method = it->second;
7184           DCHECK(new_method != nullptr);
7185           // Make sure the new_methods index is set.
7186           if (new_method->GetMethodIndexDuringLinking() != i) {
7187             DCHECK_LE(reinterpret_cast<uintptr_t>(&*methods->begin(method_size, method_alignment)),
7188                       reinterpret_cast<uintptr_t>(new_method));
7189             DCHECK_LT(reinterpret_cast<uintptr_t>(new_method),
7190                       reinterpret_cast<uintptr_t>(&*methods->end(method_size, method_alignment)));
7191             new_method->SetMethodIndex(0xFFFF & i);
7192           }
7193           vtable->SetElementPtrSize(i, new_method, image_pointer_size_);
7194         } else {
7195           // If it was not going to be updated we wouldn't have put it into the default_translations
7196           // map.
7197           CHECK(!found_translation) << "We were asked to update this vtable entry. Must not fail.";
7198         }
7199       }
7200       klass->SetVTable(vtable.Get());
7201
7202       // Go fix up all the stale iftable pointers.
7203       for (size_t i = 0; i < ifcount; ++i) {
7204         for (size_t j = 0, count = iftable->GetMethodArrayCount(i); j < count; ++j) {
7205           auto* method_array = iftable->GetMethodArray(i);
7206           auto* m = method_array->GetElementPtrSize<ArtMethod*>(j, image_pointer_size_);
7207           DCHECK(m != nullptr) << PrettyClass(klass.Get());
7208           auto it = move_table.find(m);
7209           if (it != move_table.end()) {
7210             auto* new_m = it->second;
7211             DCHECK(new_m != nullptr) << PrettyClass(klass.Get());
7212             method_array->SetElementPtrSize(j, new_m, image_pointer_size_);
7213           }
7214         }
7215       }
7216
7217       // Fix up IMT next
7218       for (size_t i = 0; i < ImTable::kSize; ++i) {
7219         auto it = move_table.find(out_imt[i]);
7220         if (it != move_table.end()) {
7221           out_imt[i] = it->second;
7222         }
7223       }
7224     }
7225
7226     // Check that there are no stale methods are in the dex cache array.
7227     if (kIsDebugBuild) {
7228       auto* resolved_methods = klass->GetDexCache()->GetResolvedMethods();
7229       for (size_t i = 0, count = klass->GetDexCache()->NumResolvedMethods(); i < count; ++i) {
7230         auto* m = mirror::DexCache::GetElementPtrSize(resolved_methods, i, image_pointer_size_);
7231         CHECK(move_table.find(m) == move_table.end() ||
7232               // The original versions of copied methods will still be present so allow those too.
7233               // Note that if the first check passes this might fail to GetDeclaringClass().
7234               std::find_if(m->GetDeclaringClass()->GetMethods(image_pointer_size_).begin(),
7235                            m->GetDeclaringClass()->GetMethods(image_pointer_size_).end(),
7236                            [m] (ArtMethod& meth) {
7237                              return &meth == m;
7238                            }) != m->GetDeclaringClass()->GetMethods(image_pointer_size_).end())
7239             << "Obsolete methods " << PrettyMethod(m) << " is in dex cache!";
7240       }
7241     }
7242     // Put some random garbage in old methods to help find stale pointers.
7243     if (methods != old_methods && old_methods != nullptr && kIsDebugBuild) {
7244       // Need to make sure the GC is not running since it could be scanning the methods we are
7245       // about to overwrite.
7246       ScopedThreadStateChange tsc(self, kSuspended);
7247       gc::ScopedGCCriticalSection gcs(self,
7248                                       gc::kGcCauseClassLinker,
7249                                       gc::kCollectorTypeClassLinker);
7250       memset(old_methods, 0xFEu, old_size);
7251     }
7252   } else {
7253     self->EndAssertNoThreadSuspension(old_cause);
7254   }
7255   if (kIsDebugBuild && !is_interface) {
7256     SanityCheckVTable(self, klass, image_pointer_size_);
7257   }
7258   return true;
7259 }
7260
7261 bool ClassLinker::LinkInstanceFields(Thread* self, Handle<mirror::Class> klass) {
7262   CHECK(klass.Get() != nullptr);
7263   return LinkFields(self, klass, false, nullptr);
7264 }
7265
7266 bool ClassLinker::LinkStaticFields(Thread* self, Handle<mirror::Class> klass, size_t* class_size) {
7267   CHECK(klass.Get() != nullptr);
7268   return LinkFields(self, klass, true, class_size);
7269 }
7270
7271 struct LinkFieldsComparator {
7272   explicit LinkFieldsComparator() SHARED_REQUIRES(Locks::mutator_lock_) {
7273   }
7274   // No thread safety analysis as will be called from STL. Checked lock held in constructor.
7275   bool operator()(ArtField* field1, ArtField* field2)
7276       NO_THREAD_SAFETY_ANALYSIS {
7277     // First come reference fields, then 64-bit, then 32-bit, and then 16-bit, then finally 8-bit.
7278     Primitive::Type type1 = field1->GetTypeAsPrimitiveType();
7279     Primitive::Type type2 = field2->GetTypeAsPrimitiveType();
7280     if (type1 != type2) {
7281       if (type1 == Primitive::kPrimNot) {
7282         // Reference always goes first.
7283         return true;
7284       }
7285       if (type2 == Primitive::kPrimNot) {
7286         // Reference always goes first.
7287         return false;
7288       }
7289       size_t size1 = Primitive::ComponentSize(type1);
7290       size_t size2 = Primitive::ComponentSize(type2);
7291       if (size1 != size2) {
7292         // Larger primitive types go first.
7293         return size1 > size2;
7294       }
7295       // Primitive types differ but sizes match. Arbitrarily order by primitive type.
7296       return type1 < type2;
7297     }
7298     // Same basic group? Then sort by dex field index. This is guaranteed to be sorted
7299     // by name and for equal names by type id index.
7300     // NOTE: This works also for proxies. Their static fields are assigned appropriate indexes.
7301     return field1->GetDexFieldIndex() < field2->GetDexFieldIndex();
7302   }
7303 };
7304
7305 bool ClassLinker::LinkFields(Thread* self,
7306                              Handle<mirror::Class> klass,
7307                              bool is_static,
7308                              size_t* class_size) {
7309   self->AllowThreadSuspension();
7310   const size_t num_fields = is_static ? klass->NumStaticFields() : klass->NumInstanceFields();
7311   LengthPrefixedArray<ArtField>* const fields = is_static ? klass->GetSFieldsPtr() :
7312       klass->GetIFieldsPtr();
7313
7314   // Initialize field_offset
7315   MemberOffset field_offset(0);
7316   if (is_static) {
7317     field_offset = klass->GetFirstReferenceStaticFieldOffsetDuringLinking(image_pointer_size_);
7318   } else {
7319     mirror::Class* super_class = klass->GetSuperClass();
7320     if (super_class != nullptr) {
7321       CHECK(super_class->IsResolved())
7322           << PrettyClass(klass.Get()) << " " << PrettyClass(super_class);
7323       field_offset = MemberOffset(super_class->GetObjectSize());
7324     }
7325   }
7326
7327   CHECK_EQ(num_fields == 0, fields == nullptr) << PrettyClass(klass.Get());
7328
7329   // we want a relatively stable order so that adding new fields
7330   // minimizes disruption of C++ version such as Class and Method.
7331   //
7332   // The overall sort order order is:
7333   // 1) All object reference fields, sorted alphabetically.
7334   // 2) All java long (64-bit) integer fields, sorted alphabetically.
7335   // 3) All java double (64-bit) floating point fields, sorted alphabetically.
7336   // 4) All java int (32-bit) integer fields, sorted alphabetically.
7337   // 5) All java float (32-bit) floating point fields, sorted alphabetically.
7338   // 6) All java char (16-bit) integer fields, sorted alphabetically.
7339   // 7) All java short (16-bit) integer fields, sorted alphabetically.
7340   // 8) All java boolean (8-bit) integer fields, sorted alphabetically.
7341   // 9) All java byte (8-bit) integer fields, sorted alphabetically.
7342   //
7343   // Once the fields are sorted in this order we will attempt to fill any gaps that might be present
7344   // in the memory layout of the structure. See ShuffleForward for how this is done.
7345   std::deque<ArtField*> grouped_and_sorted_fields;
7346   const char* old_no_suspend_cause = self->StartAssertNoThreadSuspension(
7347       "Naked ArtField references in deque");
7348   for (size_t i = 0; i < num_fields; i++) {
7349     grouped_and_sorted_fields.push_back(&fields->At(i));
7350   }
7351   std::sort(grouped_and_sorted_fields.begin(), grouped_and_sorted_fields.end(),
7352             LinkFieldsComparator());
7353
7354   // References should be at the front.
7355   size_t current_field = 0;
7356   size_t num_reference_fields = 0;
7357   FieldGaps gaps;
7358
7359   for (; current_field < num_fields; current_field++) {
7360     ArtField* field = grouped_and_sorted_fields.front();
7361     Primitive::Type type = field->GetTypeAsPrimitiveType();
7362     bool isPrimitive = type != Primitive::kPrimNot;
7363     if (isPrimitive) {
7364       break;  // past last reference, move on to the next phase
7365     }
7366     if (UNLIKELY(!IsAligned<sizeof(mirror::HeapReference<mirror::Object>)>(
7367         field_offset.Uint32Value()))) {
7368       MemberOffset old_offset = field_offset;
7369       field_offset = MemberOffset(RoundUp(field_offset.Uint32Value(), 4));
7370       AddFieldGap(old_offset.Uint32Value(), field_offset.Uint32Value(), &gaps);
7371     }
7372     DCHECK_ALIGNED(field_offset.Uint32Value(), sizeof(mirror::HeapReference<mirror::Object>));
7373     grouped_and_sorted_fields.pop_front();
7374     num_reference_fields++;
7375     field->SetOffset(field_offset);
7376     field_offset = MemberOffset(field_offset.Uint32Value() +
7377                                 sizeof(mirror::HeapReference<mirror::Object>));
7378   }
7379   // Gaps are stored as a max heap which means that we must shuffle from largest to smallest
7380   // otherwise we could end up with suboptimal gap fills.
7381   ShuffleForward<8>(&current_field, &field_offset, &grouped_and_sorted_fields, &gaps);
7382   ShuffleForward<4>(&current_field, &field_offset, &grouped_and_sorted_fields, &gaps);
7383   ShuffleForward<2>(&current_field, &field_offset, &grouped_and_sorted_fields, &gaps);
7384   ShuffleForward<1>(&current_field, &field_offset, &grouped_and_sorted_fields, &gaps);
7385   CHECK(grouped_and_sorted_fields.empty()) << "Missed " << grouped_and_sorted_fields.size() <<
7386       " fields.";
7387   self->EndAssertNoThreadSuspension(old_no_suspend_cause);
7388
7389   // We lie to the GC about the java.lang.ref.Reference.referent field, so it doesn't scan it.
7390   if (!is_static && klass->DescriptorEquals("Ljava/lang/ref/Reference;")) {
7391     // We know there are no non-reference fields in the Reference classes, and we know
7392     // that 'referent' is alphabetically last, so this is easy...
7393     CHECK_EQ(num_reference_fields, num_fields) << PrettyClass(klass.Get());
7394     CHECK_STREQ(fields->At(num_fields - 1).GetName(), "referent")
7395         << PrettyClass(klass.Get());
7396     --num_reference_fields;
7397   }
7398
7399   size_t size = field_offset.Uint32Value();
7400   // Update klass
7401   if (is_static) {
7402     klass->SetNumReferenceStaticFields(num_reference_fields);
7403     *class_size = size;
7404   } else {
7405     klass->SetNumReferenceInstanceFields(num_reference_fields);
7406     mirror::Class* super_class = klass->GetSuperClass();
7407     if (num_reference_fields == 0 || super_class == nullptr) {
7408       // object has one reference field, klass, but we ignore it since we always visit the class.
7409       // super_class is null iff the class is java.lang.Object.
7410       if (super_class == nullptr ||
7411           (super_class->GetClassFlags() & mirror::kClassFlagNoReferenceFields) != 0) {
7412         klass->SetClassFlags(klass->GetClassFlags() | mirror::kClassFlagNoReferenceFields);
7413       }
7414     }
7415     if (kIsDebugBuild) {
7416       DCHECK_EQ(super_class == nullptr, klass->DescriptorEquals("Ljava/lang/Object;"));
7417       size_t total_reference_instance_fields = 0;
7418       mirror::Class* cur_super = klass.Get();
7419       while (cur_super != nullptr) {
7420         total_reference_instance_fields += cur_super->NumReferenceInstanceFieldsDuringLinking();
7421         cur_super = cur_super->GetSuperClass();
7422       }
7423       if (super_class == nullptr) {
7424         CHECK_EQ(total_reference_instance_fields, 1u) << PrettyDescriptor(klass.Get());
7425       } else {
7426         // Check that there is at least num_reference_fields other than Object.class.
7427         CHECK_GE(total_reference_instance_fields, 1u + num_reference_fields)
7428             << PrettyClass(klass.Get());
7429       }
7430     }
7431     if (!klass->IsVariableSize()) {
7432       std::string temp;
7433       DCHECK_GE(size, sizeof(mirror::Object)) << klass->GetDescriptor(&temp);
7434       size_t previous_size = klass->GetObjectSize();
7435       if (previous_size != 0) {
7436         // Make sure that we didn't originally have an incorrect size.
7437         CHECK_EQ(previous_size, size) << klass->GetDescriptor(&temp);
7438       }
7439       klass->SetObjectSize(size);
7440     }
7441   }
7442
7443   if (kIsDebugBuild) {
7444     // Make sure that the fields array is ordered by name but all reference
7445     // offsets are at the beginning as far as alignment allows.
7446     MemberOffset start_ref_offset = is_static
7447         ? klass->GetFirstReferenceStaticFieldOffsetDuringLinking(image_pointer_size_)
7448         : klass->GetFirstReferenceInstanceFieldOffset();
7449     MemberOffset end_ref_offset(start_ref_offset.Uint32Value() +
7450                                 num_reference_fields *
7451                                     sizeof(mirror::HeapReference<mirror::Object>));
7452     MemberOffset current_ref_offset = start_ref_offset;
7453     for (size_t i = 0; i < num_fields; i++) {
7454       ArtField* field = &fields->At(i);
7455       VLOG(class_linker) << "LinkFields: " << (is_static ? "static" : "instance")
7456           << " class=" << PrettyClass(klass.Get()) << " field=" << PrettyField(field) << " offset="
7457           << field->GetOffsetDuringLinking();
7458       if (i != 0) {
7459         ArtField* const prev_field = &fields->At(i - 1);
7460         // NOTE: The field names can be the same. This is not possible in the Java language
7461         // but it's valid Java/dex bytecode and for example proguard can generate such bytecode.
7462         DCHECK_LE(strcmp(prev_field->GetName(), field->GetName()), 0);
7463       }
7464       Primitive::Type type = field->GetTypeAsPrimitiveType();
7465       bool is_primitive = type != Primitive::kPrimNot;
7466       if (klass->DescriptorEquals("Ljava/lang/ref/Reference;") &&
7467           strcmp("referent", field->GetName()) == 0) {
7468         is_primitive = true;  // We lied above, so we have to expect a lie here.
7469       }
7470       MemberOffset offset = field->GetOffsetDuringLinking();
7471       if (is_primitive) {
7472         if (offset.Uint32Value() < end_ref_offset.Uint32Value()) {
7473           // Shuffled before references.
7474           size_t type_size = Primitive::ComponentSize(type);
7475           CHECK_LT(type_size, sizeof(mirror::HeapReference<mirror::Object>));
7476           CHECK_LT(offset.Uint32Value(), start_ref_offset.Uint32Value());
7477           CHECK_LE(offset.Uint32Value() + type_size, start_ref_offset.Uint32Value());
7478           CHECK(!IsAligned<sizeof(mirror::HeapReference<mirror::Object>)>(offset.Uint32Value()));
7479         }
7480       } else {
7481         CHECK_EQ(current_ref_offset.Uint32Value(), offset.Uint32Value());
7482         current_ref_offset = MemberOffset(current_ref_offset.Uint32Value() +
7483                                           sizeof(mirror::HeapReference<mirror::Object>));
7484       }
7485     }
7486     CHECK_EQ(current_ref_offset.Uint32Value(), end_ref_offset.Uint32Value());
7487   }
7488   return true;
7489 }
7490
7491 //  Set the bitmap of reference instance field offsets.
7492 void ClassLinker::CreateReferenceInstanceOffsets(Handle<mirror::Class> klass) {
7493   uint32_t reference_offsets = 0;
7494   mirror::Class* super_class = klass->GetSuperClass();
7495   // Leave the reference offsets as 0 for mirror::Object (the class field is handled specially).
7496   if (super_class != nullptr) {
7497     reference_offsets = super_class->GetReferenceInstanceOffsets();
7498     // Compute reference offsets unless our superclass overflowed.
7499     if (reference_offsets != mirror::Class::kClassWalkSuper) {
7500       size_t num_reference_fields = klass->NumReferenceInstanceFieldsDuringLinking();
7501       if (num_reference_fields != 0u) {
7502         // All of the fields that contain object references are guaranteed be grouped in memory
7503         // starting at an appropriately aligned address after super class object data.
7504         uint32_t start_offset = RoundUp(super_class->GetObjectSize(),
7505                                         sizeof(mirror::HeapReference<mirror::Object>));
7506         uint32_t start_bit = (start_offset - mirror::kObjectHeaderSize) /
7507             sizeof(mirror::HeapReference<mirror::Object>);
7508         if (start_bit + num_reference_fields > 32) {
7509           reference_offsets = mirror::Class::kClassWalkSuper;
7510         } else {
7511           reference_offsets |= (0xffffffffu << start_bit) &
7512                                (0xffffffffu >> (32 - (start_bit + num_reference_fields)));
7513         }
7514       }
7515     }
7516   }
7517   klass->SetReferenceInstanceOffsets(reference_offsets);
7518 }
7519
7520 mirror::String* ClassLinker::ResolveString(const DexFile& dex_file,
7521                                            uint32_t string_idx,
7522                                            Handle<mirror::DexCache> dex_cache) {
7523   DCHECK(dex_cache.Get() != nullptr);
7524   mirror::String* resolved = dex_cache->GetResolvedString(string_idx);
7525   if (resolved != nullptr) {
7526     return resolved;
7527   }
7528   uint32_t utf16_length;
7529   const char* utf8_data = dex_file.StringDataAndUtf16LengthByIdx(string_idx, &utf16_length);
7530   mirror::String* string = intern_table_->InternStrong(utf16_length, utf8_data);
7531   dex_cache->SetResolvedString(string_idx, string);
7532   return string;
7533 }
7534
7535 mirror::String* ClassLinker::LookupString(const DexFile& dex_file,
7536                                           uint32_t string_idx,
7537                                           Handle<mirror::DexCache> dex_cache) {
7538   DCHECK(dex_cache.Get() != nullptr);
7539   mirror::String* resolved = dex_cache->GetResolvedString(string_idx);
7540   if (resolved != nullptr) {
7541     return resolved;
7542   }
7543   uint32_t utf16_length;
7544   const char* utf8_data = dex_file.StringDataAndUtf16LengthByIdx(string_idx, &utf16_length);
7545   mirror::String* string = intern_table_->LookupStrong(Thread::Current(), utf16_length, utf8_data);
7546   if (string != nullptr) {
7547     dex_cache->SetResolvedString(string_idx, string);
7548   }
7549   return string;
7550 }
7551
7552 mirror::Class* ClassLinker::ResolveType(const DexFile& dex_file,
7553                                         uint16_t type_idx,
7554                                         mirror::Class* referrer) {
7555   StackHandleScope<2> hs(Thread::Current());
7556   Handle<mirror::DexCache> dex_cache(hs.NewHandle(referrer->GetDexCache()));
7557   Handle<mirror::ClassLoader> class_loader(hs.NewHandle(referrer->GetClassLoader()));
7558   return ResolveType(dex_file, type_idx, dex_cache, class_loader);
7559 }
7560
7561 mirror::Class* ClassLinker::ResolveType(const DexFile& dex_file,
7562                                         uint16_t type_idx,
7563                                         Handle<mirror::DexCache> dex_cache,
7564                                         Handle<mirror::ClassLoader> class_loader) {
7565   DCHECK(dex_cache.Get() != nullptr);
7566   mirror::Class* resolved = dex_cache->GetResolvedType(type_idx);
7567   if (resolved == nullptr) {
7568     Thread* self = Thread::Current();
7569     const char* descriptor = dex_file.StringByTypeIdx(type_idx);
7570     resolved = FindClass(self, descriptor, class_loader);
7571     if (resolved != nullptr) {
7572       // TODO: we used to throw here if resolved's class loader was not the
7573       //       boot class loader. This was to permit different classes with the
7574       //       same name to be loaded simultaneously by different loaders
7575       dex_cache->SetResolvedType(type_idx, resolved);
7576     } else {
7577       CHECK(self->IsExceptionPending())
7578           << "Expected pending exception for failed resolution of: " << descriptor;
7579       // Convert a ClassNotFoundException to a NoClassDefFoundError.
7580       StackHandleScope<1> hs(self);
7581       Handle<mirror::Throwable> cause(hs.NewHandle(self->GetException()));
7582       if (cause->InstanceOf(GetClassRoot(kJavaLangClassNotFoundException))) {
7583         DCHECK(resolved == nullptr);  // No Handle needed to preserve resolved.
7584         self->ClearException();
7585         ThrowNoClassDefFoundError("Failed resolution of: %s", descriptor);
7586         self->GetException()->SetCause(cause.Get());
7587       }
7588     }
7589   }
7590   DCHECK((resolved == nullptr) || resolved->IsResolved() || resolved->IsErroneous())
7591       << PrettyDescriptor(resolved) << " " << resolved->GetStatus();
7592   return resolved;
7593 }
7594
7595 template <ClassLinker::ResolveMode kResolveMode>
7596 ArtMethod* ClassLinker::ResolveMethod(const DexFile& dex_file,
7597                                       uint32_t method_idx,
7598                                       Handle<mirror::DexCache> dex_cache,
7599                                       Handle<mirror::ClassLoader> class_loader,
7600                                       ArtMethod* referrer,
7601                                       InvokeType type) {
7602   DCHECK(dex_cache.Get() != nullptr);
7603   // Check for hit in the dex cache.
7604   ArtMethod* resolved = dex_cache->GetResolvedMethod(method_idx, image_pointer_size_);
7605   if (resolved != nullptr && !resolved->IsRuntimeMethod()) {
7606     DCHECK(resolved->GetDeclaringClassUnchecked() != nullptr) << resolved->GetDexMethodIndex();
7607     if (kResolveMode == ClassLinker::kForceICCECheck) {
7608       if (resolved->CheckIncompatibleClassChange(type)) {
7609         ThrowIncompatibleClassChangeError(type, resolved->GetInvokeType(), resolved, referrer);
7610         return nullptr;
7611       }
7612     }
7613     return resolved;
7614   }
7615   // Fail, get the declaring class.
7616   const DexFile::MethodId& method_id = dex_file.GetMethodId(method_idx);
7617   mirror::Class* klass = ResolveType(dex_file, method_id.class_idx_, dex_cache, class_loader);
7618   if (klass == nullptr) {
7619     DCHECK(Thread::Current()->IsExceptionPending());
7620     return nullptr;
7621   }
7622   // Scan using method_idx, this saves string compares but will only hit for matching dex
7623   // caches/files.
7624   switch (type) {
7625     case kDirect:  // Fall-through.
7626     case kStatic:
7627       resolved = klass->FindDirectMethod(dex_cache.Get(), method_idx, image_pointer_size_);
7628       DCHECK(resolved == nullptr || resolved->GetDeclaringClassUnchecked() != nullptr);
7629       break;
7630     case kInterface:
7631       // We have to check whether the method id really belongs to an interface (dex static bytecode
7632       // constraint A15). Otherwise you must not invoke-interface on it.
7633       //
7634       // This is not symmetric to A12-A14 (direct, static, virtual), as using FindInterfaceMethod
7635       // assumes that the given type is an interface, and will check the interface table if the
7636       // method isn't declared in the class. So it may find an interface method (usually by name
7637       // in the handling below, but we do the constraint check early). In that case,
7638       // CheckIncompatibleClassChange will succeed (as it is called on an interface method)
7639       // unexpectedly.
7640       // Example:
7641       //    interface I {
7642       //      foo()
7643       //    }
7644       //    class A implements I {
7645       //      ...
7646       //    }
7647       //    class B extends A {
7648       //      ...
7649       //    }
7650       //    invoke-interface B.foo
7651       //      -> FindInterfaceMethod finds I.foo (interface method), not A.foo (miranda method)
7652       if (UNLIKELY(!klass->IsInterface())) {
7653         ThrowIncompatibleClassChangeError(klass,
7654                                           "Found class %s, but interface was expected",
7655                                           PrettyDescriptor(klass).c_str());
7656         return nullptr;
7657       } else {
7658         resolved = klass->FindInterfaceMethod(dex_cache.Get(), method_idx, image_pointer_size_);
7659         DCHECK(resolved == nullptr || resolved->GetDeclaringClass()->IsInterface());
7660       }
7661       break;
7662     case kSuper:
7663       if (klass->IsInterface()) {
7664         resolved = klass->FindInterfaceMethod(dex_cache.Get(), method_idx, image_pointer_size_);
7665       } else {
7666         resolved = klass->FindVirtualMethod(dex_cache.Get(), method_idx, image_pointer_size_);
7667       }
7668       break;
7669     case kVirtual:
7670       resolved = klass->FindVirtualMethod(dex_cache.Get(), method_idx, image_pointer_size_);
7671       break;
7672     default:
7673       LOG(FATAL) << "Unreachable - invocation type: " << type;
7674       UNREACHABLE();
7675   }
7676   if (resolved == nullptr) {
7677     // Search by name, which works across dex files.
7678     const char* name = dex_file.StringDataByIdx(method_id.name_idx_);
7679     const Signature signature = dex_file.GetMethodSignature(method_id);
7680     switch (type) {
7681       case kDirect:  // Fall-through.
7682       case kStatic:
7683         resolved = klass->FindDirectMethod(name, signature, image_pointer_size_);
7684         DCHECK(resolved == nullptr || resolved->GetDeclaringClassUnchecked() != nullptr);
7685         break;
7686       case kInterface:
7687         resolved = klass->FindInterfaceMethod(name, signature, image_pointer_size_);
7688         DCHECK(resolved == nullptr || resolved->GetDeclaringClass()->IsInterface());
7689         break;
7690       case kSuper:
7691         if (klass->IsInterface()) {
7692           resolved = klass->FindInterfaceMethod(name, signature, image_pointer_size_);
7693         } else {
7694           resolved = klass->FindVirtualMethod(name, signature, image_pointer_size_);
7695         }
7696         break;
7697       case kVirtual:
7698         resolved = klass->FindVirtualMethod(name, signature, image_pointer_size_);
7699         break;
7700     }
7701   }
7702   // If we found a method, check for incompatible class changes.
7703   if (LIKELY(resolved != nullptr && !resolved->CheckIncompatibleClassChange(type))) {
7704     // Be a good citizen and update the dex cache to speed subsequent calls.
7705     dex_cache->SetResolvedMethod(method_idx, resolved, image_pointer_size_);
7706     return resolved;
7707   } else {
7708     // If we had a method, it's an incompatible-class-change error.
7709     if (resolved != nullptr) {
7710       ThrowIncompatibleClassChangeError(type, resolved->GetInvokeType(), resolved, referrer);
7711     } else {
7712       // We failed to find the method which means either an access error, an incompatible class
7713       // change, or no such method. First try to find the method among direct and virtual methods.
7714       const char* name = dex_file.StringDataByIdx(method_id.name_idx_);
7715       const Signature signature = dex_file.GetMethodSignature(method_id);
7716       switch (type) {
7717         case kDirect:
7718         case kStatic:
7719           resolved = klass->FindVirtualMethod(name, signature, image_pointer_size_);
7720           // Note: kDirect and kStatic are also mutually exclusive, but in that case we would
7721           //       have had a resolved method before, which triggers the "true" branch above.
7722           break;
7723         case kInterface:
7724         case kVirtual:
7725         case kSuper:
7726           resolved = klass->FindDirectMethod(name, signature, image_pointer_size_);
7727           break;
7728       }
7729
7730       // If we found something, check that it can be accessed by the referrer.
7731       bool exception_generated = false;
7732       if (resolved != nullptr && referrer != nullptr) {
7733         mirror::Class* methods_class = resolved->GetDeclaringClass();
7734         mirror::Class* referring_class = referrer->GetDeclaringClass();
7735         if (!referring_class->CanAccess(methods_class)) {
7736           ThrowIllegalAccessErrorClassForMethodDispatch(referring_class,
7737                                                         methods_class,
7738                                                         resolved,
7739                                                         type);
7740           exception_generated = true;
7741         } else if (!referring_class->CanAccessMember(methods_class, resolved->GetAccessFlags())) {
7742           ThrowIllegalAccessErrorMethod(referring_class, resolved);
7743           exception_generated = true;
7744         }
7745       }
7746       if (!exception_generated) {
7747         // Otherwise, throw an IncompatibleClassChangeError if we found something, and check
7748         // interface methods and throw if we find the method there. If we find nothing, throw a
7749         // NoSuchMethodError.
7750         switch (type) {
7751           case kDirect:
7752           case kStatic:
7753             if (resolved != nullptr) {
7754               ThrowIncompatibleClassChangeError(type, kVirtual, resolved, referrer);
7755             } else {
7756               resolved = klass->FindInterfaceMethod(name, signature, image_pointer_size_);
7757               if (resolved != nullptr) {
7758                 ThrowIncompatibleClassChangeError(type, kInterface, resolved, referrer);
7759               } else {
7760                 ThrowNoSuchMethodError(type, klass, name, signature);
7761               }
7762             }
7763             break;
7764           case kInterface:
7765             if (resolved != nullptr) {
7766               ThrowIncompatibleClassChangeError(type, kDirect, resolved, referrer);
7767             } else {
7768               resolved = klass->FindVirtualMethod(name, signature, image_pointer_size_);
7769               if (resolved != nullptr) {
7770                 ThrowIncompatibleClassChangeError(type, kVirtual, resolved, referrer);
7771               } else {
7772                 ThrowNoSuchMethodError(type, klass, name, signature);
7773               }
7774             }
7775             break;
7776           case kSuper:
7777             if (resolved != nullptr) {
7778               ThrowIncompatibleClassChangeError(type, kDirect, resolved, referrer);
7779             } else {
7780               ThrowNoSuchMethodError(type, klass, name, signature);
7781             }
7782             break;
7783           case kVirtual:
7784             if (resolved != nullptr) {
7785               ThrowIncompatibleClassChangeError(type, kDirect, resolved, referrer);
7786             } else {
7787               resolved = klass->FindInterfaceMethod(name, signature, image_pointer_size_);
7788               if (resolved != nullptr) {
7789                 ThrowIncompatibleClassChangeError(type, kInterface, resolved, referrer);
7790               } else {
7791                 ThrowNoSuchMethodError(type, klass, name, signature);
7792               }
7793             }
7794             break;
7795         }
7796       }
7797     }
7798     Thread::Current()->AssertPendingException();
7799     return nullptr;
7800   }
7801 }
7802
7803 ArtMethod* ClassLinker::ResolveMethodWithoutInvokeType(const DexFile& dex_file,
7804                                                        uint32_t method_idx,
7805                                                        Handle<mirror::DexCache> dex_cache,
7806                                                        Handle<mirror::ClassLoader> class_loader) {
7807   ArtMethod* resolved = dex_cache->GetResolvedMethod(method_idx, image_pointer_size_);
7808   if (resolved != nullptr && !resolved->IsRuntimeMethod()) {
7809     DCHECK(resolved->GetDeclaringClassUnchecked() != nullptr) << resolved->GetDexMethodIndex();
7810     return resolved;
7811   }
7812   // Fail, get the declaring class.
7813   const DexFile::MethodId& method_id = dex_file.GetMethodId(method_idx);
7814   mirror::Class* klass = ResolveType(dex_file, method_id.class_idx_, dex_cache, class_loader);
7815   if (klass == nullptr) {
7816     Thread::Current()->AssertPendingException();
7817     return nullptr;
7818   }
7819   if (klass->IsInterface()) {
7820     LOG(FATAL) << "ResolveAmbiguousMethod: unexpected method in interface: " << PrettyClass(klass);
7821     return nullptr;
7822   }
7823
7824   // Search both direct and virtual methods
7825   resolved = klass->FindDirectMethod(dex_cache.Get(), method_idx, image_pointer_size_);
7826   if (resolved == nullptr) {
7827     resolved = klass->FindVirtualMethod(dex_cache.Get(), method_idx, image_pointer_size_);
7828   }
7829
7830   return resolved;
7831 }
7832
7833 ArtField* ClassLinker::ResolveField(const DexFile& dex_file,
7834                                     uint32_t field_idx,
7835                                     Handle<mirror::DexCache> dex_cache,
7836                                     Handle<mirror::ClassLoader> class_loader,
7837                                     bool is_static) {
7838   DCHECK(dex_cache.Get() != nullptr);
7839   ArtField* resolved = dex_cache->GetResolvedField(field_idx, image_pointer_size_);
7840   if (resolved != nullptr) {
7841     return resolved;
7842   }
7843   const DexFile::FieldId& field_id = dex_file.GetFieldId(field_idx);
7844   Thread* const self = Thread::Current();
7845   StackHandleScope<1> hs(self);
7846   Handle<mirror::Class> klass(
7847       hs.NewHandle(ResolveType(dex_file, field_id.class_idx_, dex_cache, class_loader)));
7848   if (klass.Get() == nullptr) {
7849     DCHECK(Thread::Current()->IsExceptionPending());
7850     return nullptr;
7851   }
7852
7853   if (is_static) {
7854     resolved = mirror::Class::FindStaticField(self, klass, dex_cache.Get(), field_idx);
7855   } else {
7856     resolved = klass->FindInstanceField(dex_cache.Get(), field_idx);
7857   }
7858
7859   if (resolved == nullptr) {
7860     const char* name = dex_file.GetFieldName(field_id);
7861     const char* type = dex_file.GetFieldTypeDescriptor(field_id);
7862     if (is_static) {
7863       resolved = mirror::Class::FindStaticField(self, klass, name, type);
7864     } else {
7865       resolved = klass->FindInstanceField(name, type);
7866     }
7867     if (resolved == nullptr) {
7868       ThrowNoSuchFieldError(is_static ? "static " : "instance ", klass.Get(), type, name);
7869       return nullptr;
7870     }
7871   }
7872   dex_cache->SetResolvedField(field_idx, resolved, image_pointer_size_);
7873   return resolved;
7874 }
7875
7876 ArtField* ClassLinker::ResolveFieldJLS(const DexFile& dex_file,
7877                                        uint32_t field_idx,
7878                                        Handle<mirror::DexCache> dex_cache,
7879                                        Handle<mirror::ClassLoader> class_loader) {
7880   DCHECK(dex_cache.Get() != nullptr);
7881   ArtField* resolved = dex_cache->GetResolvedField(field_idx, image_pointer_size_);
7882   if (resolved != nullptr) {
7883     return resolved;
7884   }
7885   const DexFile::FieldId& field_id = dex_file.GetFieldId(field_idx);
7886   Thread* self = Thread::Current();
7887   StackHandleScope<1> hs(self);
7888   Handle<mirror::Class> klass(
7889       hs.NewHandle(ResolveType(dex_file, field_id.class_idx_, dex_cache, class_loader)));
7890   if (klass.Get() == nullptr) {
7891     DCHECK(Thread::Current()->IsExceptionPending());
7892     return nullptr;
7893   }
7894
7895   StringPiece name(dex_file.StringDataByIdx(field_id.name_idx_));
7896   StringPiece type(dex_file.StringDataByIdx(
7897       dex_file.GetTypeId(field_id.type_idx_).descriptor_idx_));
7898   resolved = mirror::Class::FindField(self, klass, name, type);
7899   if (resolved != nullptr) {
7900     dex_cache->SetResolvedField(field_idx, resolved, image_pointer_size_);
7901   } else {
7902     ThrowNoSuchFieldError("", klass.Get(), type, name);
7903   }
7904   return resolved;
7905 }
7906
7907 const char* ClassLinker::MethodShorty(uint32_t method_idx,
7908                                       ArtMethod* referrer,
7909                                       uint32_t* length) {
7910   mirror::Class* declaring_class = referrer->GetDeclaringClass();
7911   mirror::DexCache* dex_cache = declaring_class->GetDexCache();
7912   const DexFile& dex_file = *dex_cache->GetDexFile();
7913   const DexFile::MethodId& method_id = dex_file.GetMethodId(method_idx);
7914   return dex_file.GetMethodShorty(method_id, length);
7915 }
7916
7917 class DumpClassVisitor : public ClassVisitor {
7918  public:
7919   explicit DumpClassVisitor(int flags) : flags_(flags) {}
7920
7921   bool operator()(mirror::Class* klass) OVERRIDE SHARED_REQUIRES(Locks::mutator_lock_) {
7922     klass->DumpClass(LOG(ERROR), flags_);
7923     return true;
7924   }
7925
7926  private:
7927   const int flags_;
7928 };
7929
7930 void ClassLinker::DumpAllClasses(int flags) {
7931   DumpClassVisitor visitor(flags);
7932   VisitClasses(&visitor);
7933 }
7934
7935 static OatFile::OatMethod CreateOatMethod(const void* code) {
7936   CHECK(code != nullptr);
7937   const uint8_t* base = reinterpret_cast<const uint8_t*>(code);  // Base of data points at code.
7938   base -= sizeof(void*);  // Move backward so that code_offset != 0.
7939   const uint32_t code_offset = sizeof(void*);
7940   return OatFile::OatMethod(base, code_offset);
7941 }
7942
7943 bool ClassLinker::IsQuickResolutionStub(const void* entry_point) const {
7944   return (entry_point == GetQuickResolutionStub()) ||
7945       (quick_resolution_trampoline_ == entry_point);
7946 }
7947
7948 bool ClassLinker::IsQuickToInterpreterBridge(const void* entry_point) const {
7949   return (entry_point == GetQuickToInterpreterBridge()) ||
7950       (quick_to_interpreter_bridge_trampoline_ == entry_point);
7951 }
7952
7953 bool ClassLinker::IsQuickGenericJniStub(const void* entry_point) const {
7954   return (entry_point == GetQuickGenericJniStub()) ||
7955       (quick_generic_jni_trampoline_ == entry_point);
7956 }
7957
7958 const void* ClassLinker::GetRuntimeQuickGenericJniStub() const {
7959   return GetQuickGenericJniStub();
7960 }
7961
7962 void ClassLinker::SetEntryPointsToCompiledCode(ArtMethod* method,
7963                                                const void* method_code) const {
7964   OatFile::OatMethod oat_method = CreateOatMethod(method_code);
7965   oat_method.LinkMethod(method);
7966 }
7967
7968 void ClassLinker::SetEntryPointsToInterpreter(ArtMethod* method) const {
7969   if (!method->IsNative()) {
7970     method->SetEntryPointFromQuickCompiledCode(GetQuickToInterpreterBridge());
7971   } else {
7972     const void* quick_method_code = GetQuickGenericJniStub();
7973     OatFile::OatMethod oat_method = CreateOatMethod(quick_method_code);
7974     oat_method.LinkMethod(method);
7975   }
7976 }
7977
7978 void ClassLinker::DumpForSigQuit(std::ostream& os) {
7979   ScopedObjectAccess soa(Thread::Current());
7980   if (dex_cache_boot_image_class_lookup_required_) {
7981     AddBootImageClassesToClassTable();
7982   }
7983   ReaderMutexLock mu(soa.Self(), *Locks::classlinker_classes_lock_);
7984   os << "Zygote loaded classes=" << NumZygoteClasses() << " post zygote classes="
7985      << NumNonZygoteClasses() << "\n";
7986 }
7987
7988 class CountClassesVisitor : public ClassLoaderVisitor {
7989  public:
7990   CountClassesVisitor() : num_zygote_classes(0), num_non_zygote_classes(0) {}
7991
7992   void Visit(mirror::ClassLoader* class_loader)
7993       SHARED_REQUIRES(Locks::classlinker_classes_lock_, Locks::mutator_lock_) OVERRIDE {
7994     ClassTable* const class_table = class_loader->GetClassTable();
7995     if (class_table != nullptr) {
7996       num_zygote_classes += class_table->NumZygoteClasses();
7997       num_non_zygote_classes += class_table->NumNonZygoteClasses();
7998     }
7999   }
8000
8001   size_t num_zygote_classes;
8002   size_t num_non_zygote_classes;
8003 };
8004
8005 size_t ClassLinker::NumZygoteClasses() const {
8006   CountClassesVisitor visitor;
8007   VisitClassLoaders(&visitor);
8008   return visitor.num_zygote_classes + boot_class_table_.NumZygoteClasses();
8009 }
8010
8011 size_t ClassLinker::NumNonZygoteClasses() const {
8012   CountClassesVisitor visitor;
8013   VisitClassLoaders(&visitor);
8014   return visitor.num_non_zygote_classes + boot_class_table_.NumNonZygoteClasses();
8015 }
8016
8017 size_t ClassLinker::NumLoadedClasses() {
8018   if (dex_cache_boot_image_class_lookup_required_) {
8019     AddBootImageClassesToClassTable();
8020   }
8021   ReaderMutexLock mu(Thread::Current(), *Locks::classlinker_classes_lock_);
8022   // Only return non zygote classes since these are the ones which apps which care about.
8023   return NumNonZygoteClasses();
8024 }
8025
8026 pid_t ClassLinker::GetClassesLockOwner() {
8027   return Locks::classlinker_classes_lock_->GetExclusiveOwnerTid();
8028 }
8029
8030 pid_t ClassLinker::GetDexLockOwner() {
8031   return dex_lock_.GetExclusiveOwnerTid();
8032 }
8033
8034 void ClassLinker::SetClassRoot(ClassRoot class_root, mirror::Class* klass) {
8035   DCHECK(!init_done_);
8036
8037   DCHECK(klass != nullptr);
8038   DCHECK(klass->GetClassLoader() == nullptr);
8039
8040   mirror::ObjectArray<mirror::Class>* class_roots = class_roots_.Read();
8041   DCHECK(class_roots != nullptr);
8042   DCHECK(class_roots->Get(class_root) == nullptr);
8043   class_roots->Set<false>(class_root, klass);
8044 }
8045
8046 const char* ClassLinker::GetClassRootDescriptor(ClassRoot class_root) {
8047   static const char* class_roots_descriptors[] = {
8048     "Ljava/lang/Class;",
8049     "Ljava/lang/Object;",
8050     "[Ljava/lang/Class;",
8051     "[Ljava/lang/Object;",
8052     "Ljava/lang/String;",
8053     "Ljava/lang/DexCache;",
8054     "Ljava/lang/ref/Reference;",
8055     "Ljava/lang/reflect/Constructor;",
8056     "Ljava/lang/reflect/Field;",
8057     "Ljava/lang/reflect/Method;",
8058     "Ljava/lang/reflect/Proxy;",
8059     "[Ljava/lang/String;",
8060     "[Ljava/lang/reflect/Constructor;",
8061     "[Ljava/lang/reflect/Field;",
8062     "[Ljava/lang/reflect/Method;",
8063     "Ljava/lang/ClassLoader;",
8064     "Ljava/lang/Throwable;",
8065     "Ljava/lang/ClassNotFoundException;",
8066     "Ljava/lang/StackTraceElement;",
8067     "Z",
8068     "B",
8069     "C",
8070     "D",
8071     "F",
8072     "I",
8073     "J",
8074     "S",
8075     "V",
8076     "[Z",
8077     "[B",
8078     "[C",
8079     "[D",
8080     "[F",
8081     "[I",
8082     "[J",
8083     "[S",
8084     "[Ljava/lang/StackTraceElement;",
8085   };
8086   static_assert(arraysize(class_roots_descriptors) == size_t(kClassRootsMax),
8087                 "Mismatch between class descriptors and class-root enum");
8088
8089   const char* descriptor = class_roots_descriptors[class_root];
8090   CHECK(descriptor != nullptr);
8091   return descriptor;
8092 }
8093
8094 jobject ClassLinker::CreatePathClassLoader(Thread* self,
8095                                            const std::vector<const DexFile*>& dex_files) {
8096   // SOAAlreadyRunnable is protected, and we need something to add a global reference.
8097   // We could move the jobject to the callers, but all call-sites do this...
8098   ScopedObjectAccessUnchecked soa(self);
8099
8100   // For now, create a libcore-level DexFile for each ART DexFile. This "explodes" multidex.
8101   StackHandleScope<10> hs(self);
8102
8103   ArtField* dex_elements_field =
8104       soa.DecodeField(WellKnownClasses::dalvik_system_DexPathList_dexElements);
8105
8106   mirror::Class* dex_elements_class = dex_elements_field->GetType<true>();
8107   DCHECK(dex_elements_class != nullptr);
8108   DCHECK(dex_elements_class->IsArrayClass());
8109   Handle<mirror::ObjectArray<mirror::Object>> h_dex_elements(hs.NewHandle(
8110       mirror::ObjectArray<mirror::Object>::Alloc(self, dex_elements_class, dex_files.size())));
8111   Handle<mirror::Class> h_dex_element_class =
8112       hs.NewHandle(dex_elements_class->GetComponentType());
8113
8114   ArtField* element_file_field =
8115       soa.DecodeField(WellKnownClasses::dalvik_system_DexPathList__Element_dexFile);
8116   DCHECK_EQ(h_dex_element_class.Get(), element_file_field->GetDeclaringClass());
8117
8118   ArtField* cookie_field = soa.DecodeField(WellKnownClasses::dalvik_system_DexFile_cookie);
8119   DCHECK_EQ(cookie_field->GetDeclaringClass(), element_file_field->GetType<false>());
8120
8121   ArtField* file_name_field = soa.DecodeField(WellKnownClasses::dalvik_system_DexFile_fileName);
8122   DCHECK_EQ(file_name_field->GetDeclaringClass(), element_file_field->GetType<false>());
8123
8124   // Fill the elements array.
8125   int32_t index = 0;
8126   for (const DexFile* dex_file : dex_files) {
8127     StackHandleScope<4> hs2(self);
8128
8129     // CreatePathClassLoader is only used by gtests. Index 0 of h_long_array is supposed to be the
8130     // oat file but we can leave it null.
8131     Handle<mirror::LongArray> h_long_array = hs2.NewHandle(mirror::LongArray::Alloc(
8132         self,
8133         kDexFileIndexStart + 1));
8134     DCHECK(h_long_array.Get() != nullptr);
8135     h_long_array->Set(kDexFileIndexStart, reinterpret_cast<intptr_t>(dex_file));
8136
8137     Handle<mirror::Object> h_dex_file = hs2.NewHandle(
8138         cookie_field->GetDeclaringClass()->AllocObject(self));
8139     DCHECK(h_dex_file.Get() != nullptr);
8140     cookie_field->SetObject<false>(h_dex_file.Get(), h_long_array.Get());
8141
8142     Handle<mirror::String> h_file_name = hs2.NewHandle(
8143         mirror::String::AllocFromModifiedUtf8(self, dex_file->GetLocation().c_str()));
8144     DCHECK(h_file_name.Get() != nullptr);
8145     file_name_field->SetObject<false>(h_dex_file.Get(), h_file_name.Get());
8146
8147     Handle<mirror::Object> h_element = hs2.NewHandle(h_dex_element_class->AllocObject(self));
8148     DCHECK(h_element.Get() != nullptr);
8149     element_file_field->SetObject<false>(h_element.Get(), h_dex_file.Get());
8150
8151     h_dex_elements->Set(index, h_element.Get());
8152     index++;
8153   }
8154   DCHECK_EQ(index, h_dex_elements->GetLength());
8155
8156   // Create DexPathList.
8157   Handle<mirror::Object> h_dex_path_list = hs.NewHandle(
8158       dex_elements_field->GetDeclaringClass()->AllocObject(self));
8159   DCHECK(h_dex_path_list.Get() != nullptr);
8160   // Set elements.
8161   dex_elements_field->SetObject<false>(h_dex_path_list.Get(), h_dex_elements.Get());
8162
8163   // Create PathClassLoader.
8164   Handle<mirror::Class> h_path_class_class = hs.NewHandle(
8165       soa.Decode<mirror::Class*>(WellKnownClasses::dalvik_system_PathClassLoader));
8166   Handle<mirror::Object> h_path_class_loader = hs.NewHandle(
8167       h_path_class_class->AllocObject(self));
8168   DCHECK(h_path_class_loader.Get() != nullptr);
8169   // Set DexPathList.
8170   ArtField* path_list_field =
8171       soa.DecodeField(WellKnownClasses::dalvik_system_PathClassLoader_pathList);
8172   DCHECK(path_list_field != nullptr);
8173   path_list_field->SetObject<false>(h_path_class_loader.Get(), h_dex_path_list.Get());
8174
8175   // Make a pretend boot-classpath.
8176   // TODO: Should we scan the image?
8177   ArtField* const parent_field =
8178       mirror::Class::FindField(self, hs.NewHandle(h_path_class_loader->GetClass()), "parent",
8179                                "Ljava/lang/ClassLoader;");
8180   DCHECK(parent_field != nullptr);
8181   mirror::Object* boot_cl =
8182       soa.Decode<mirror::Class*>(WellKnownClasses::java_lang_BootClassLoader)->AllocObject(self);
8183   parent_field->SetObject<false>(h_path_class_loader.Get(), boot_cl);
8184
8185   // Make it a global ref and return.
8186   ScopedLocalRef<jobject> local_ref(
8187       soa.Env(), soa.Env()->AddLocalReference<jobject>(h_path_class_loader.Get()));
8188   return soa.Env()->NewGlobalRef(local_ref.get());
8189 }
8190
8191 ArtMethod* ClassLinker::CreateRuntimeMethod(LinearAlloc* linear_alloc) {
8192   const size_t method_alignment = ArtMethod::Alignment(image_pointer_size_);
8193   const size_t method_size = ArtMethod::Size(image_pointer_size_);
8194   LengthPrefixedArray<ArtMethod>* method_array = AllocArtMethodArray(
8195       Thread::Current(),
8196       linear_alloc,
8197       1);
8198   ArtMethod* method = &method_array->At(0, method_size, method_alignment);
8199   CHECK(method != nullptr);
8200   method->SetDexMethodIndex(DexFile::kDexNoIndex);
8201   CHECK(method->IsRuntimeMethod());
8202   return method;
8203 }
8204
8205 void ClassLinker::DropFindArrayClassCache() {
8206   std::fill_n(find_array_class_cache_, kFindArrayCacheSize, GcRoot<mirror::Class>(nullptr));
8207   find_array_class_cache_next_victim_ = 0;
8208 }
8209
8210 void ClassLinker::ClearClassTableStrongRoots() const {
8211   Thread* const self = Thread::Current();
8212   WriterMutexLock mu(self, *Locks::classlinker_classes_lock_);
8213   for (const ClassLoaderData& data : class_loaders_) {
8214     if (data.class_table != nullptr) {
8215       data.class_table->ClearStrongRoots();
8216     }
8217   }
8218 }
8219
8220 void ClassLinker::VisitClassLoaders(ClassLoaderVisitor* visitor) const {
8221   Thread* const self = Thread::Current();
8222   for (const ClassLoaderData& data : class_loaders_) {
8223     // Need to use DecodeJObject so that we get null for cleared JNI weak globals.
8224     auto* const class_loader = down_cast<mirror::ClassLoader*>(self->DecodeJObject(data.weak_root));
8225     if (class_loader != nullptr) {
8226       visitor->Visit(class_loader);
8227     }
8228   }
8229 }
8230
8231 void ClassLinker::InsertDexFileInToClassLoader(mirror::Object* dex_file,
8232                                                mirror::ClassLoader* class_loader) {
8233   DCHECK(dex_file != nullptr);
8234   Thread* const self = Thread::Current();
8235   WriterMutexLock mu(self, *Locks::classlinker_classes_lock_);
8236   ClassTable* const table = ClassTableForClassLoader(class_loader);
8237   DCHECK(table != nullptr);
8238   if (table->InsertStrongRoot(dex_file) && class_loader != nullptr) {
8239     // It was not already inserted, perform the write barrier to let the GC know the class loader's
8240     // class table was modified.
8241     Runtime::Current()->GetHeap()->WriteBarrierEveryFieldOf(class_loader);
8242   }
8243 }
8244
8245 void ClassLinker::CleanupClassLoaders() {
8246   Thread* const self = Thread::Current();
8247   std::vector<ClassLoaderData> to_delete;
8248   // Do the delete outside the lock to avoid lock violation in jit code cache.
8249   {
8250     WriterMutexLock mu(self, *Locks::classlinker_classes_lock_);
8251     for (auto it = class_loaders_.begin(); it != class_loaders_.end(); ) {
8252       const ClassLoaderData& data = *it;
8253       // Need to use DecodeJObject so that we get null for cleared JNI weak globals.
8254       auto* const class_loader =
8255           down_cast<mirror::ClassLoader*>(self->DecodeJObject(data.weak_root));
8256       if (class_loader != nullptr) {
8257         ++it;
8258       } else {
8259         VLOG(class_linker) << "Freeing class loader";
8260         to_delete.push_back(data);
8261         it = class_loaders_.erase(it);
8262       }
8263     }
8264   }
8265   for (ClassLoaderData& data : to_delete) {
8266     DeleteClassLoader(self, data);
8267   }
8268 }
8269
8270 std::set<DexCacheResolvedClasses> ClassLinker::GetResolvedClasses(bool ignore_boot_classes) {
8271   ScopedTrace trace(__PRETTY_FUNCTION__);
8272   ScopedObjectAccess soa(Thread::Current());
8273   ScopedAssertNoThreadSuspension ants(soa.Self(), __FUNCTION__);
8274   std::set<DexCacheResolvedClasses> ret;
8275   VLOG(class_linker) << "Collecting resolved classes";
8276   const uint64_t start_time = NanoTime();
8277   ReaderMutexLock mu(soa.Self(), *DexLock());
8278   // Loop through all the dex caches and inspect resolved classes.
8279   for (const ClassLinker::DexCacheData& data : GetDexCachesData()) {
8280     if (soa.Self()->IsJWeakCleared(data.weak_root)) {
8281       continue;
8282     }
8283     mirror::DexCache* dex_cache =
8284         down_cast<mirror::DexCache*>(soa.Self()->DecodeJObject(data.weak_root));
8285     if (dex_cache == nullptr) {
8286       continue;
8287     }
8288     const DexFile* dex_file = dex_cache->GetDexFile();
8289     const std::string& location = dex_file->GetLocation();
8290     const size_t num_class_defs = dex_file->NumClassDefs();
8291     // Use the resolved types, this will miss array classes.
8292     const size_t num_types = dex_file->NumTypeIds();
8293     VLOG(class_linker) << "Collecting class profile for dex file " << location
8294                        << " types=" << num_types << " class_defs=" << num_class_defs;
8295     DexCacheResolvedClasses resolved_classes(dex_file->GetLocation(),
8296                                              dex_file->GetBaseLocation(),
8297                                              dex_file->GetLocationChecksum());
8298     size_t num_resolved = 0;
8299     std::unordered_set<uint16_t> class_set;
8300     CHECK_EQ(num_types, dex_cache->NumResolvedTypes());
8301     for (size_t i = 0; i < num_types; ++i) {
8302       mirror::Class* klass = dex_cache->GetResolvedType(i);
8303       // Filter out null class loader since that is the boot class loader.
8304       if (klass == nullptr || (ignore_boot_classes && klass->GetClassLoader() == nullptr)) {
8305         continue;
8306       }
8307       ++num_resolved;
8308       DCHECK(!klass->IsProxyClass());
8309       if (!klass->IsResolved()) {
8310         DCHECK(klass->IsErroneous());
8311         continue;
8312       }
8313       mirror::DexCache* klass_dex_cache = klass->GetDexCache();
8314       if (klass_dex_cache == dex_cache) {
8315         const size_t class_def_idx = klass->GetDexClassDefIndex();
8316         DCHECK(klass->IsResolved());
8317         CHECK_LT(class_def_idx, num_class_defs);
8318         class_set.insert(class_def_idx);
8319       }
8320     }
8321
8322     if (!class_set.empty()) {
8323       auto it = ret.find(resolved_classes);
8324       if (it != ret.end()) {
8325         // Already have the key, union the class def idxs.
8326         it->AddClasses(class_set.begin(), class_set.end());
8327       } else {
8328         resolved_classes.AddClasses(class_set.begin(), class_set.end());
8329         ret.insert(resolved_classes);
8330       }
8331     }
8332
8333     VLOG(class_linker) << "Dex location " << location << " has " << num_resolved << " / "
8334                        << num_class_defs << " resolved classes";
8335   }
8336   VLOG(class_linker) << "Collecting class profile took " << PrettyDuration(NanoTime() - start_time);
8337   return ret;
8338 }
8339
8340 std::unordered_set<std::string> ClassLinker::GetClassDescriptorsForProfileKeys(
8341     const std::set<DexCacheResolvedClasses>& classes) {
8342   ScopedTrace trace(__PRETTY_FUNCTION__);
8343   std::unordered_set<std::string> ret;
8344   Thread* const self = Thread::Current();
8345   std::unordered_map<std::string, const DexFile*> location_to_dex_file;
8346   ScopedObjectAccess soa(self);
8347   ScopedAssertNoThreadSuspension ants(soa.Self(), __FUNCTION__);
8348   ReaderMutexLock mu(self, *DexLock());
8349   for (const ClassLinker::DexCacheData& data : GetDexCachesData()) {
8350     if (!self->IsJWeakCleared(data.weak_root)) {
8351       mirror::DexCache* dex_cache =
8352           down_cast<mirror::DexCache*>(soa.Self()->DecodeJObject(data.weak_root));
8353       if (dex_cache != nullptr) {
8354         const DexFile* dex_file = dex_cache->GetDexFile();
8355         // There could be duplicates if two dex files with the same location are mapped.
8356         location_to_dex_file.emplace(
8357             ProfileCompilationInfo::GetProfileDexFileKey(dex_file->GetLocation()), dex_file);
8358       }
8359     }
8360   }
8361   for (const DexCacheResolvedClasses& info : classes) {
8362     const std::string& profile_key = info.GetDexLocation();
8363     auto found = location_to_dex_file.find(profile_key);
8364     if (found != location_to_dex_file.end()) {
8365       const DexFile* dex_file = found->second;
8366       VLOG(profiler) << "Found opened dex file for " << dex_file->GetLocation() << " with "
8367                      << info.GetClasses().size() << " classes";
8368       DCHECK_EQ(dex_file->GetLocationChecksum(), info.GetLocationChecksum());
8369       for (uint16_t class_def_idx : info.GetClasses()) {
8370         if (class_def_idx >= dex_file->NumClassDefs()) {
8371           LOG(WARNING) << "Class def index " << class_def_idx << " >= " << dex_file->NumClassDefs();
8372           continue;
8373         }
8374         const DexFile::TypeId& type_id = dex_file->GetTypeId(
8375             dex_file->GetClassDef(class_def_idx).class_idx_);
8376         const char* descriptor = dex_file->GetTypeDescriptor(type_id);
8377         ret.insert(descriptor);
8378       }
8379     } else {
8380       VLOG(class_linker) << "Failed to find opened dex file for profile key " << profile_key;
8381     }
8382   }
8383   return ret;
8384 }
8385
8386 class ClassLinker::FindVirtualMethodHolderVisitor : public ClassVisitor {
8387  public:
8388   FindVirtualMethodHolderVisitor(const ArtMethod* method, size_t pointer_size)
8389       : method_(method),
8390         pointer_size_(pointer_size) {}
8391
8392   bool operator()(mirror::Class* klass) SHARED_REQUIRES(Locks::mutator_lock_) OVERRIDE {
8393     if (klass->GetVirtualMethodsSliceUnchecked(pointer_size_).Contains(method_)) {
8394       holder_ = klass;
8395     }
8396     // Return false to stop searching if holder_ is not null.
8397     return holder_ == nullptr;
8398   }
8399
8400   mirror::Class* holder_ = nullptr;
8401   const ArtMethod* const method_;
8402   const size_t pointer_size_;
8403 };
8404
8405 mirror::Class* ClassLinker::GetHoldingClassOfCopiedMethod(ArtMethod* method) {
8406   ScopedTrace trace(__FUNCTION__);  // Since this function is slow, have a trace to notify people.
8407   CHECK(method->IsCopied());
8408   FindVirtualMethodHolderVisitor visitor(method, image_pointer_size_);
8409   VisitClasses(&visitor);
8410   return visitor.holder_;
8411 }
8412
8413 // Instantiate ResolveMethod.
8414 template ArtMethod* ClassLinker::ResolveMethod<ClassLinker::kForceICCECheck>(
8415     const DexFile& dex_file,
8416     uint32_t method_idx,
8417     Handle<mirror::DexCache> dex_cache,
8418     Handle<mirror::ClassLoader> class_loader,
8419     ArtMethod* referrer,
8420     InvokeType type);
8421 template ArtMethod* ClassLinker::ResolveMethod<ClassLinker::kNoICCECheckForCache>(
8422     const DexFile& dex_file,
8423     uint32_t method_idx,
8424     Handle<mirror::DexCache> dex_cache,
8425     Handle<mirror::ClassLoader> class_loader,
8426     ArtMethod* referrer,
8427     InvokeType type);
8428
8429 }  // namespace art