libjava/link.cc

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