OSDN Git Service

PR c++/33887
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / libjava / link.cc
1 // link.cc - Code for linking and resolving classes and pool entries.
2
3 /* Copyright (C) 1999, 2000, 2001, 2002, 2003, 2004, 2005, 2006, 2007, 2008
4    Free Software Foundation
5
6    This file is part of libgcj.
7
8 This software is copyrighted work licensed under the terms of the
9 Libgcj License.  Please consult the file "LIBGCJ_LICENSE" for
10 details.  */
11
12 /* Author: Kresten Krab Thorup <krab@gnu.org>  */
13
14 #include <config.h>
15 #include <platform.h>
16
17 #include <stdio.h>
18
19 #ifdef USE_LIBFFI
20 #include <ffi.h>
21 #endif
22
23 #include <java-interp.h>
24
25 // Set GC_DEBUG before including gc.h!
26 #ifdef LIBGCJ_GC_DEBUG
27 # define GC_DEBUG
28 #endif
29 #include <gc.h>
30
31 #include <jvm.h>
32 #include <gcj/cni.h>
33 #include <string.h>
34 #include <limits.h>
35 #include <java-cpool.h>
36 #include <execution.h>
37 #ifdef INTERPRETER
38 #include <jvmti.h>
39 #include "jvmti-int.h"
40 #endif
41 #include <java/lang/Class.h>
42 #include <java/lang/String.h>
43 #include <java/lang/StringBuffer.h>
44 #include <java/lang/Thread.h>
45 #include <java/lang/InternalError.h>
46 #include <java/lang/VirtualMachineError.h>
47 #include <java/lang/VerifyError.h>
48 #include <java/lang/NoSuchFieldError.h>
49 #include <java/lang/NoSuchMethodError.h>
50 #include <java/lang/ClassFormatError.h>
51 #include <java/lang/IllegalAccessError.h>
52 #include <java/lang/InternalError.h>
53 #include <java/lang/AbstractMethodError.h>
54 #include <java/lang/NoClassDefFoundError.h>
55 #include <java/lang/IncompatibleClassChangeError.h>
56 #include <java/lang/VerifyError.h>
57 #include <java/lang/VMClassLoader.h>
58 #include <java/lang/reflect/Modifier.h>
59 #include <java/security/CodeSource.h>
60
61 using namespace gcj;
62
63 template<typename T>
64 struct aligner
65 {
66   char c;
67   T field;
68 };
69
70 #define ALIGNOF(TYPE) (offsetof (aligner<TYPE>, field))
71
72 // This returns the alignment of a type as it would appear in a
73 // structure.  This can be different from the alignment of the type
74 // itself.  For instance on x86 double is 8-aligned but struct{double}
75 // is 4-aligned.
76 int
77 _Jv_Linker::get_alignment_from_class (jclass klass)
78 {
79   if (klass == JvPrimClass (byte))
80     return ALIGNOF (jbyte);
81   else if (klass == JvPrimClass (short))
82     return ALIGNOF (jshort);
83   else if (klass == JvPrimClass (int)) 
84     return ALIGNOF (jint);
85   else if (klass == JvPrimClass (long))
86     return ALIGNOF (jlong);
87   else if (klass == JvPrimClass (boolean))
88     return ALIGNOF (jboolean);
89   else if (klass == JvPrimClass (char))
90     return ALIGNOF (jchar);
91   else if (klass == JvPrimClass (float))
92     return ALIGNOF (jfloat);
93   else if (klass == JvPrimClass (double))
94     return ALIGNOF (jdouble);
95   else
96     return ALIGNOF (jobject);
97 }
98
99 void
100 _Jv_Linker::resolve_field (_Jv_Field *field, java::lang::ClassLoader *loader)
101 {
102   if (! field->isResolved ())
103     {
104       _Jv_Utf8Const *sig = (_Jv_Utf8Const *) field->type;
105       jclass type = _Jv_FindClassFromSignature (sig->chars(), loader);
106       if (type == NULL)
107         throw new java::lang::NoClassDefFoundError(field->name->toString());
108       field->type = type;
109       field->flags &= ~_Jv_FIELD_UNRESOLVED_FLAG;
110     }
111 }
112
113 // A helper for find_field that knows how to recursively search
114 // superclasses and interfaces.
115 _Jv_Field *
116 _Jv_Linker::find_field_helper (jclass search, _Jv_Utf8Const *name,
117                                _Jv_Utf8Const *type_name, jclass type,
118                                jclass *declarer)
119 {
120   while (search)
121     {
122       // From 5.4.3.2.  First search class itself.
123       for (int i = 0; i < search->field_count; ++i)
124         {
125           _Jv_Field *field = &search->fields[i];
126           if (! _Jv_equalUtf8Consts (field->name, name))
127             continue;
128
129           // Checks for the odd situation where we were able to retrieve the
130           // field's class from signature but the resolution of the field itself
131           // failed which means a different class was resolved.
132           if (type != NULL)
133             {
134               try
135                 {
136                   resolve_field (field, search->loader);
137                 }
138               catch (java::lang::Throwable *exc)
139                 {
140                   java::lang::LinkageError *le = new java::lang::LinkageError
141                     (JvNewStringLatin1 
142                       ("field type mismatch with different loaders"));
143
144                   le->initCause(exc);
145
146                   throw le;
147                 }
148             }
149
150           // Note that we compare type names and not types.  This is
151           // bizarre, but we do it because we want to find a field
152           // (and terminate the search) if it has the correct
153           // descriptor -- but then later reject it if the class
154           // loader check results in different classes.  We can't just
155           // pass in the descriptor and check that way, because when
156           // the field is already resolved there is no easy way to
157           // find its descriptor again.
158           if ((field->isResolved ()
159                ? _Jv_equalUtf8Classnames (type_name, field->type->name)
160                : _Jv_equalUtf8Classnames (type_name,
161                                           (_Jv_Utf8Const *) field->type)))
162             {
163               *declarer = search;
164               return field;
165             }
166         }
167
168       // Next search direct interfaces.
169       for (int i = 0; i < search->interface_count; ++i)
170         {
171           _Jv_Field *result = find_field_helper (search->interfaces[i], name,
172                                                  type_name, type, declarer);
173           if (result)
174             return result;
175         }
176
177       // Now search superclass.
178       search = search->superclass;
179     }
180
181   return NULL;
182 }
183
184 bool
185 _Jv_Linker::has_field_p (jclass search, _Jv_Utf8Const *field_name)
186 {
187   for (int i = 0; i < search->field_count; ++i)
188     {
189       _Jv_Field *field = &search->fields[i];
190       if (_Jv_equalUtf8Consts (field->name, field_name))
191         return true;
192     }
193   return false;
194 }
195
196 // Find a field.
197 // KLASS is the class that is requesting the field.
198 // OWNER is the class in which the field should be found.
199 // FIELD_TYPE_NAME is the type descriptor for the field.
200 // Fill FOUND_CLASS with the address of the class in which the field
201 // is actually declared.
202 // This function does the class loader type checks, and
203 // also access checks.  Returns the field, or throws an
204 // exception on error.
205 _Jv_Field *
206 _Jv_Linker::find_field (jclass klass, jclass owner,
207                         jclass *found_class,
208                         _Jv_Utf8Const *field_name,
209                         _Jv_Utf8Const *field_type_name)
210 {
211   // FIXME: this allocates a _Jv_Utf8Const each time.  We should make
212   // it cheaper.
213   // Note: This call will resolve the primitive type names ("Z", "B", ...) to
214   // their Java counterparts ("boolean", "byte", ...) if accessed via
215   // field_type->name later.  Using these variants of the type name is in turn
216   // important for the find_field_helper function.  However if the class
217   // resolution failed then we can only use the already given type name.
218   jclass field_type 
219     = _Jv_FindClassFromSignatureNoException (field_type_name->chars(),
220                                              klass->loader);
221
222   _Jv_Field *the_field
223     = find_field_helper (owner, field_name,
224                          (field_type
225                            ? field_type->name :
226                              field_type_name ),
227                            field_type, found_class);
228
229   if (the_field == 0)
230     {
231       java::lang::StringBuffer *sb = new java::lang::StringBuffer();
232       sb->append(JvNewStringLatin1("field "));
233       sb->append(owner->getName());
234       sb->append(JvNewStringLatin1("."));
235       sb->append(_Jv_NewStringUTF(field_name->chars()));
236       sb->append(JvNewStringLatin1(" was not found."));
237       throw new java::lang::NoSuchFieldError (sb->toString());
238     }
239
240   // Accept it when the field's class could not be resolved.
241   if (field_type == NULL)
242     // Silently ignore that we were not able to retrieve the type to make it
243     // possible to run code which does not access this field.
244     return the_field;
245
246   if (_Jv_CheckAccess (klass, *found_class, the_field->flags))
247     {
248       // Note that the field returned by find_field_helper is always
249       // resolved.  There's no point checking class loaders here,
250       // since we already did the work to look up all the types.
251       // FIXME: being lazy here would be nice.
252       if (the_field->type != field_type)
253         throw new java::lang::LinkageError
254           (JvNewStringLatin1 
255            ("field type mismatch with different loaders"));
256     }
257   else
258     {
259       java::lang::StringBuffer *sb
260         = new java::lang::StringBuffer ();
261       sb->append(klass->getName());
262       sb->append(JvNewStringLatin1(": "));
263       sb->append((*found_class)->getName());
264       sb->append(JvNewStringLatin1("."));
265       sb->append(_Jv_NewStringUtf8Const (field_name));
266       throw new java::lang::IllegalAccessError(sb->toString());
267     }
268
269   return the_field;
270 }
271
272 _Jv_Method *
273 _Jv_Linker::resolve_method_entry (jclass klass, jclass &found_class,
274                                   int class_index, int name_and_type_index,
275                                   bool init, bool is_iface)
276 {
277   _Jv_Constants *pool = &klass->constants;
278   jclass owner = resolve_pool_entry (klass, class_index).clazz;
279
280   if (init && owner != klass)
281     _Jv_InitClass (owner);
282
283   _Jv_ushort name_index, type_index;
284   _Jv_loadIndexes (&pool->data[name_and_type_index],
285                    name_index,
286                    type_index);
287
288   _Jv_Utf8Const *method_name = pool->data[name_index].utf8;
289   _Jv_Utf8Const *method_signature = pool->data[type_index].utf8;
290
291   _Jv_Method *the_method = 0;
292   found_class = 0;
293
294   // We're going to cache a pointer to the _Jv_Method object
295   // when we find it.  So, to ensure this doesn't get moved from
296   // beneath us, we first put all the needed Miranda methods
297   // into the target class.
298   wait_for_state (klass, JV_STATE_LOADED);
299
300   // First search the class itself.
301   the_method = search_method_in_class (owner, klass,
302                                        method_name, method_signature);
303
304   if (the_method != 0)
305     {
306       found_class = owner;
307       goto end_of_method_search;
308     }
309
310   // If we are resolving an interface method, search the
311   // interface's superinterfaces (A superinterface is not an
312   // interface's superclass - a superinterface is implemented by
313   // the interface).
314   if (is_iface)
315     {
316       _Jv_ifaces ifaces;
317       ifaces.count = 0;
318       ifaces.len = 4;
319       ifaces.list = (jclass *) _Jv_Malloc (ifaces.len
320                                            * sizeof (jclass *));
321
322       get_interfaces (owner, &ifaces);
323
324       for (int i = 0; i < ifaces.count; i++)
325         {
326           jclass cls = ifaces.list[i];
327           the_method = search_method_in_class (cls, klass, method_name, 
328                                                method_signature);
329           if (the_method != 0)
330             {
331               found_class = cls;
332               break;
333             }
334         }
335
336       _Jv_Free (ifaces.list);
337
338       if (the_method != 0)
339         goto end_of_method_search;
340     }
341
342   // Finally, search superclasses. 
343   the_method = (search_method_in_superclasses 
344                 (owner->getSuperclass (), klass, method_name, 
345                  method_signature, &found_class));
346   
347
348  end_of_method_search:
349   if (the_method == 0)
350     {
351       java::lang::StringBuffer *sb = new java::lang::StringBuffer();
352       sb->append(JvNewStringLatin1("method "));
353       sb->append(owner->getName());
354       sb->append(JvNewStringLatin1("."));
355       sb->append(_Jv_NewStringUTF(method_name->chars()));
356       sb->append(JvNewStringLatin1(" with signature "));
357       sb->append(_Jv_NewStringUTF(method_signature->chars()));
358       sb->append(JvNewStringLatin1(" was not found."));
359       throw new java::lang::NoSuchMethodError (sb->toString());
360     }
361
362   // if (found_class->loader != klass->loader), then we
363   // must actually check that the types of arguments
364   // correspond.  That is, for each argument type, and
365   // the return type, doing _Jv_FindClassFromSignature
366   // with either loader should produce the same result,
367   // i.e., exactly the same jclass object. JVMS 5.4.3.3
368   if (found_class->loader != klass->loader)
369     {
370       JArray<jclass> *found_args, *klass_args;
371       jclass found_return, klass_return;
372
373       _Jv_GetTypesFromSignature (the_method,
374                                  found_class,
375                                  &found_args,
376                                  &found_return);
377       _Jv_GetTypesFromSignature (the_method,
378                                  klass,
379                                  &klass_args,
380                                  &klass_return);
381
382       jclass *found_arg = elements (found_args);
383       jclass *klass_arg = elements (klass_args);
384
385       for (int i = 0; i < found_args->length; i++)
386         {
387           if (*(found_arg++) != *(klass_arg++))
388             throw new java::lang::LinkageError (JvNewStringLatin1 
389               ("argument type mismatch with different loaders"));
390         }
391       if (found_return != klass_return)
392         throw new java::lang::LinkageError (JvNewStringLatin1
393           ("return type mismatch with different loaders"));
394     }
395   
396   return the_method;
397 }
398
399 _Jv_word
400 _Jv_Linker::resolve_pool_entry (jclass klass, int index, bool lazy)
401 {
402   using namespace java::lang::reflect;
403
404   if (GC_base (klass) && klass->constants.data
405       && ! GC_base (klass->constants.data))
406     {
407       jsize count = klass->constants.size;
408       if (count)
409         {
410           _Jv_word* constants
411             = (_Jv_word*) _Jv_AllocRawObj (count * sizeof (_Jv_word));
412           memcpy ((void*)constants,
413                   (void*)klass->constants.data,
414                   count * sizeof (_Jv_word));
415           klass->constants.data = constants;
416         }
417     }
418
419   _Jv_Constants *pool = &klass->constants;
420
421   if ((pool->tags[index] & JV_CONSTANT_ResolvedFlag) != 0)
422     return pool->data[index];
423
424   switch (pool->tags[index] & ~JV_CONSTANT_LazyFlag)
425     {
426     case JV_CONSTANT_Class:
427       {
428         _Jv_Utf8Const *name = pool->data[index].utf8;
429
430         jclass found;
431         if (name->first() == '[')
432           found = _Jv_FindClassFromSignatureNoException (name->chars(),
433                                                          klass->loader);
434         else
435           found = _Jv_FindClassNoException (name, klass->loader);
436
437         // If the class could not be loaded a phantom class is created. Any
438         // function that deals with such a class but cannot do something useful
439         // with it should just throw a NoClassDefFoundError with the class'
440         // name.
441         if (! found)
442           {
443             if (lazy)
444               {
445                 found = _Jv_NewClass(name, NULL, NULL);
446                 found->state = JV_STATE_PHANTOM;
447                 pool->tags[index] |= JV_CONSTANT_ResolvedFlag;
448                 pool->data[index].clazz = found;
449                 break;
450               }
451             else
452               throw new java::lang::NoClassDefFoundError (name->toString());
453           }
454
455         // Check accessibility, but first strip array types as
456         // _Jv_ClassNameSamePackage can't handle arrays.
457         jclass check;
458         for (check = found;
459              check && check->isArray();
460              check = check->getComponentType())
461           ;
462         if ((found->accflags & Modifier::PUBLIC) == Modifier::PUBLIC
463             || (_Jv_ClassNameSamePackage (check->name,
464                                           klass->name)))
465           {
466             pool->data[index].clazz = found;
467             pool->tags[index] |= JV_CONSTANT_ResolvedFlag;
468           }
469         else
470           {
471             java::lang::StringBuffer *sb = new java::lang::StringBuffer ();
472             sb->append(klass->getName());
473             sb->append(JvNewStringLatin1(" can't access class "));
474             sb->append(found->getName());
475             throw new java::lang::IllegalAccessError(sb->toString());
476           }
477       }
478       break;
479
480     case JV_CONSTANT_String:
481       {
482         jstring str;
483         str = _Jv_NewStringUtf8Const (pool->data[index].utf8);
484         pool->data[index].o = str;
485         pool->tags[index] |= JV_CONSTANT_ResolvedFlag;
486       }
487       break;
488
489     case JV_CONSTANT_Fieldref:
490       {
491         _Jv_ushort class_index, name_and_type_index;
492         _Jv_loadIndexes (&pool->data[index],
493                          class_index,
494                          name_and_type_index);
495         jclass owner = (resolve_pool_entry (klass, class_index, true)).clazz;
496
497         // If a phantom class was resolved our field reference is
498         // unusable because of the missing class.
499         if (owner->state == JV_STATE_PHANTOM)
500           throw new java::lang::NoClassDefFoundError(owner->getName());
501
502         // We don't initialize 'owner', but we do make sure that its
503         // fields exist.
504         wait_for_state (owner, JV_STATE_PREPARED);
505
506         _Jv_ushort name_index, type_index;
507         _Jv_loadIndexes (&pool->data[name_and_type_index],
508                          name_index,
509                          type_index);
510
511         _Jv_Utf8Const *field_name = pool->data[name_index].utf8;
512         _Jv_Utf8Const *field_type_name = pool->data[type_index].utf8;
513
514         jclass found_class = 0;
515         _Jv_Field *the_field = find_field (klass, owner, 
516                                            &found_class,
517                                            field_name,
518                                            field_type_name);
519         // Initialize the field's declaring class, not its qualifying
520         // class.
521         _Jv_InitClass (found_class);
522         pool->data[index].field = the_field;
523         pool->tags[index] |= JV_CONSTANT_ResolvedFlag;
524       }
525       break;
526
527     case JV_CONSTANT_Methodref:
528     case JV_CONSTANT_InterfaceMethodref:
529       {
530         _Jv_ushort class_index, name_and_type_index;
531         _Jv_loadIndexes (&pool->data[index],
532                          class_index,
533                          name_and_type_index);
534
535         _Jv_Method *the_method;
536         jclass found_class;
537         the_method = resolve_method_entry (klass, found_class,
538                                            class_index, name_and_type_index,
539                                            true,
540                                            pool->tags[index] == JV_CONSTANT_InterfaceMethodref);
541       
542         pool->data[index].rmethod
543           = klass->engine->resolve_method(the_method,
544                                           found_class,
545                                           ((the_method->accflags
546                                             & Modifier::STATIC) != 0));
547         pool->tags[index] |= JV_CONSTANT_ResolvedFlag;
548       }
549       break;
550     }
551   return pool->data[index];
552 }
553
554 // This function is used to lazily locate superclasses and
555 // superinterfaces.  This must be called with the class lock held.
556 void
557 _Jv_Linker::resolve_class_ref (jclass klass, jclass *classref)
558 {
559   jclass ret = *classref;
560
561   // If superclass looks like a constant pool entry, resolve it now.
562   if (ret && (uaddr) ret < (uaddr) klass->constants.size)
563     {
564       if (klass->state < JV_STATE_LINKED)
565         {
566           _Jv_Utf8Const *name = klass->constants.data[(uaddr) *classref].utf8;
567           ret = _Jv_FindClass (name, klass->loader);
568           if (! ret)
569             {
570               throw new java::lang::NoClassDefFoundError (name->toString());
571             }
572         }
573       else
574         ret = klass->constants.data[(uaddr) classref].clazz;
575       *classref = ret;
576     }
577 }
578
579 // Find a method declared in the cls that is referenced from klass and
580 // perform access checks if CHECK_PERMS is true.
581 _Jv_Method *
582 _Jv_Linker::search_method_in_class (jclass cls, jclass klass, 
583                                     _Jv_Utf8Const *method_name, 
584                                     _Jv_Utf8Const *method_signature,
585                                     bool check_perms)
586 {
587   using namespace java::lang::reflect;
588
589   for (int i = 0;  i < cls->method_count;  i++)
590     {
591       _Jv_Method *method = &cls->methods[i];
592       if (   (!_Jv_equalUtf8Consts (method->name,
593                                     method_name))
594           || (!_Jv_equalUtf8Consts (method->signature,
595                                     method_signature)))
596         continue;
597
598       if (!check_perms || _Jv_CheckAccess (klass, cls, method->accflags))
599         return method;
600       else
601         {
602           java::lang::StringBuffer *sb = new java::lang::StringBuffer();
603           sb->append(klass->getName());
604           sb->append(JvNewStringLatin1(": "));
605           sb->append(cls->getName());
606           sb->append(JvNewStringLatin1("."));
607           sb->append(_Jv_NewStringUTF(method_name->chars()));
608           sb->append(_Jv_NewStringUTF(method_signature->chars()));
609           throw new java::lang::IllegalAccessError (sb->toString());
610         }
611     }
612   return 0;
613 }
614
615 // Like search_method_in_class, but work our way up the superclass
616 // chain.
617 _Jv_Method *
618 _Jv_Linker::search_method_in_superclasses (jclass cls, jclass klass, 
619                                            _Jv_Utf8Const *method_name, 
620                                            _Jv_Utf8Const *method_signature,
621                                            jclass *found_class, bool check_perms)
622 {
623   _Jv_Method *the_method = NULL;
624
625   for ( ; cls != 0; cls = cls->getSuperclass ())
626     {
627       the_method = search_method_in_class (cls, klass, method_name,
628                                            method_signature, check_perms);
629       if (the_method != 0)
630         {
631           if (found_class)
632             *found_class = cls;
633           break;
634         }
635     }
636   
637   return the_method;
638 }
639
640 #define INITIAL_IOFFSETS_LEN 4
641 #define INITIAL_IFACES_LEN 4
642
643 static _Jv_IDispatchTable null_idt = {SHRT_MAX, 0, {}};
644
645 // Generate tables for constant-time assignment testing and interface
646 // method lookup. This implements the technique described by Per Bothner
647 // <per@bothner.com> on the java-discuss mailing list on 1999-09-02:
648 // http://gcc.gnu.org/ml/java/1999-q3/msg00377.html
649 void
650 _Jv_Linker::prepare_constant_time_tables (jclass klass)
651 {  
652   if (klass->isPrimitive () || klass->isInterface ())
653     return;
654
655   // Short-circuit in case we've been called already.
656   if ((klass->idt != NULL) || klass->depth != 0)
657     return;
658
659   // Calculate the class depth and ancestor table. The depth of a class 
660   // is how many "extends" it is removed from Object. Thus the depth of 
661   // java.lang.Object is 0, but the depth of java.io.FilterOutputStream 
662   // is 2. Depth is defined for all regular and array classes, but not 
663   // interfaces or primitive types.
664    
665   jclass klass0 = klass;
666   jboolean has_interfaces = false;
667   while (klass0 != &java::lang::Object::class$)
668     {
669       if (klass0->interface_count)
670         has_interfaces = true;
671       klass0 = klass0->superclass;
672       klass->depth++;
673     }
674
675   // We do class member testing in constant time by using a small table 
676   // of all the ancestor classes within each class. The first element is 
677   // a pointer to the current class, and the rest are pointers to the 
678   // classes ancestors, ordered from the current class down by decreasing 
679   // depth. We do not include java.lang.Object in the table of ancestors, 
680   // since it is redundant.  Note that the classes pointed to by
681   // 'ancestors' will always be reachable by other paths.
682
683   klass->ancestors = (jclass *) _Jv_AllocBytes (klass->depth
684                                                 * sizeof (jclass));
685   klass0 = klass;
686   for (int index = 0; index < klass->depth; index++)
687     {
688       klass->ancestors[index] = klass0;
689       klass0 = klass0->superclass;
690     }
691
692   if ((klass->accflags & java::lang::reflect::Modifier::ABSTRACT) != 0)
693     return;
694
695   // Optimization: If class implements no interfaces, use a common
696   // predefined interface table.
697   if (!has_interfaces)
698     {
699       klass->idt = &null_idt;
700       return;
701     }
702
703   _Jv_ifaces ifaces;
704   ifaces.count = 0;
705   ifaces.len = INITIAL_IFACES_LEN;
706   ifaces.list = (jclass *) _Jv_Malloc (ifaces.len * sizeof (jclass *));
707
708   int itable_size = get_interfaces (klass, &ifaces);
709
710   if (ifaces.count > 0)
711     {
712       // The classes pointed to by the itable will always be reachable
713       // via other paths.
714       int idt_bytes = sizeof (_Jv_IDispatchTable) + (itable_size 
715                                                      * sizeof (void *));
716       klass->idt = (_Jv_IDispatchTable *) _Jv_AllocBytes (idt_bytes);
717       klass->idt->itable_length = itable_size;
718
719       jshort *itable_offsets = 
720         (jshort *) _Jv_Malloc (ifaces.count * sizeof (jshort));
721
722       generate_itable (klass, &ifaces, itable_offsets);
723
724       jshort cls_iindex = find_iindex (ifaces.list, itable_offsets,
725                                        ifaces.count);
726
727       for (int i = 0; i < ifaces.count; i++)
728         {
729           ifaces.list[i]->ioffsets[cls_iindex] = itable_offsets[i];
730         }
731
732       klass->idt->iindex = cls_iindex;      
733
734       _Jv_Free (ifaces.list);
735       _Jv_Free (itable_offsets);
736     }
737   else 
738     {
739       klass->idt->iindex = SHRT_MAX;
740     }
741 }
742
743 // Return index of item in list, or -1 if item is not present.
744 inline jshort
745 _Jv_Linker::indexof (void *item, void **list, jshort list_len)
746 {
747   for (int i=0; i < list_len; i++)
748     {
749       if (list[i] == item)
750         return i;
751     }
752   return -1;
753 }
754
755 // Find all unique interfaces directly or indirectly implemented by klass.
756 // Returns the size of the interface dispatch table (itable) for klass, which 
757 // is the number of unique interfaces plus the total number of methods that 
758 // those interfaces declare. May extend ifaces if required.
759 jshort
760 _Jv_Linker::get_interfaces (jclass klass, _Jv_ifaces *ifaces)
761 {
762   jshort result = 0;
763   
764   for (int i = 0; i < klass->interface_count; i++)
765     {
766       jclass iface = klass->interfaces[i];
767
768       /* Make sure interface is linked.  */
769       wait_for_state(iface, JV_STATE_LINKED);
770
771       if (indexof (iface, (void **) ifaces->list, ifaces->count) == -1)
772         {
773           if (ifaces->count + 1 >= ifaces->len)
774             {
775               /* Resize ifaces list */
776               ifaces->len = ifaces->len * 2;
777               ifaces->list
778                 = (jclass *) _Jv_Realloc (ifaces->list,
779                                           ifaces->len * sizeof(jclass));
780             }
781           ifaces->list[ifaces->count] = iface;
782           ifaces->count++;
783
784           result += get_interfaces (klass->interfaces[i], ifaces);
785         }
786     }
787
788   if (klass->isInterface())
789     {
790       // We want to add 1 plus the number of interface methods here.
791       // But, we take special care to skip <clinit>.
792       ++result;
793       for (int i = 0; i < klass->method_count; ++i)
794         {
795           if (klass->methods[i].name->first() != '<')
796             ++result;
797         }
798     }
799   else if (klass->superclass)
800     result += get_interfaces (klass->superclass, ifaces);
801   return result;
802 }
803
804 // Fill out itable in klass, resolving method declarations in each ifaces.
805 // itable_offsets is filled out with the position of each iface in itable,
806 // such that itable[itable_offsets[n]] == ifaces.list[n].
807 void
808 _Jv_Linker::generate_itable (jclass klass, _Jv_ifaces *ifaces,
809                                jshort *itable_offsets)
810 {
811   void **itable = klass->idt->itable;
812   jshort itable_pos = 0;
813
814   for (int i = 0; i < ifaces->count; i++)
815     { 
816       jclass iface = ifaces->list[i];
817       itable_offsets[i] = itable_pos;
818       itable_pos = append_partial_itable (klass, iface, itable, itable_pos);
819
820       /* Create ioffsets table for iface */
821       if (iface->ioffsets == NULL)
822         {
823           // The first element of ioffsets is its length (itself included).
824           jshort *ioffsets = (jshort *) _Jv_AllocBytes (INITIAL_IOFFSETS_LEN
825                                                         * sizeof (jshort));
826           ioffsets[0] = INITIAL_IOFFSETS_LEN;
827           for (int i = 1; i < INITIAL_IOFFSETS_LEN; i++)
828             ioffsets[i] = -1;
829
830           iface->ioffsets = ioffsets;
831         }
832     }
833 }
834
835 // Format method name for use in error messages.
836 jstring
837 _Jv_GetMethodString (jclass klass, _Jv_Method *meth,
838                      jclass derived)
839 {
840   using namespace java::lang;
841   StringBuffer *buf = new StringBuffer (klass->name->toString());
842   buf->append (jchar ('.'));
843   buf->append (meth->name->toString());
844   buf->append ((jchar) ' ');
845   buf->append (meth->signature->toString());
846   if (derived)
847     {
848       buf->append(JvNewStringLatin1(" in "));
849       buf->append(derived->name->toString());
850     }
851   return buf->toString();
852 }
853
854 void
855 _Jv_ThrowNoSuchMethodError ()
856 {
857   throw new java::lang::NoSuchMethodError;
858 }
859
860 #if defined USE_LIBFFI && FFI_CLOSURES && defined(INTERPRETER)
861 // A function whose invocation is prepared using libffi. It gets called
862 // whenever a static method of a missing class is invoked. The data argument
863 // holds a reference to a String denoting the missing class.
864 // The prepared function call is stored in a class' atable.
865 void
866 _Jv_ThrowNoClassDefFoundErrorTrampoline(ffi_cif *,
867                                         void *,
868                                         void **,
869                                         void *data)
870 {
871   throw new java::lang::NoClassDefFoundError(
872     _Jv_NewStringUtf8Const((_Jv_Utf8Const *) data));
873 }
874 #else
875 // A variant of the NoClassDefFoundError throwing method that can
876 // be used without libffi.
877 void
878 _Jv_ThrowNoClassDefFoundError()
879 {
880   throw new java::lang::NoClassDefFoundError();
881 }
882 #endif
883
884 // Throw a NoSuchFieldError.  Called by compiler-generated code when
885 // an otable entry is zero.  OTABLE_INDEX is the index in the caller's
886 // otable that refers to the missing field.  This index may be used to
887 // print diagnostic information about the field.
888 void
889 _Jv_ThrowNoSuchFieldError (int /* otable_index */)
890 {
891   throw new java::lang::NoSuchFieldError;
892 }
893
894 // This is put in empty vtable slots.
895 void
896 _Jv_ThrowAbstractMethodError ()
897 {
898   throw new java::lang::AbstractMethodError();
899 }
900
901 // Each superinterface of a class (i.e. each interface that the class
902 // directly or indirectly implements) has a corresponding "Partial
903 // Interface Dispatch Table" whose size is (number of methods + 1) words.
904 // The first word is a pointer to the interface (i.e. the java.lang.Class
905 // instance for that interface).  The remaining words are pointers to the
906 // actual methods that implement the methods declared in the interface,
907 // in order of declaration.
908 //
909 // Append partial interface dispatch table for "iface" to "itable", at
910 // position itable_pos.
911 // Returns the offset at which the next partial ITable should be appended.
912 jshort
913 _Jv_Linker::append_partial_itable (jclass klass, jclass iface,
914                                    void **itable, jshort pos)
915 {
916   using namespace java::lang::reflect;
917
918   itable[pos++] = (void *) iface;
919   _Jv_Method *meth;
920   
921   for (int j=0; j < iface->method_count; j++)
922     {
923       // Skip '<clinit>' here.
924       if (iface->methods[j].name->first() == '<')
925         continue;
926
927       meth = NULL;
928       for (jclass cl = klass; cl; cl = cl->getSuperclass())
929         {
930           meth = _Jv_GetMethodLocal (cl, iface->methods[j].name,
931                                      iface->methods[j].signature);
932                  
933           if (meth)
934             break;
935         }
936
937       if (meth)
938         {
939           if ((meth->accflags & Modifier::STATIC) != 0)
940             throw new java::lang::IncompatibleClassChangeError
941               (_Jv_GetMethodString (klass, meth));
942           if ((meth->accflags & Modifier::PUBLIC) == 0)
943             throw new java::lang::IllegalAccessError
944               (_Jv_GetMethodString (klass, meth));
945
946           if ((meth->accflags & Modifier::ABSTRACT) != 0)
947             itable[pos] = (void *) &_Jv_ThrowAbstractMethodError;
948           else
949             itable[pos] = meth->ncode;
950         }
951       else
952         {
953           // The method doesn't exist in klass. Binary compatibility rules
954           // permit this, so we delay the error until runtime using a pointer
955           // to a method which throws an exception.
956           itable[pos] = (void *) _Jv_ThrowNoSuchMethodError;
957         }
958       pos++;
959     }
960     
961   return pos;
962 }
963
964 static _Jv_Mutex_t iindex_mutex;
965 static bool iindex_mutex_initialized = false;
966
967 // We need to find the correct offset in the Class Interface Dispatch 
968 // Table for a given interface. Once we have that, invoking an interface 
969 // method just requires combining the Method's index in the interface 
970 // (known at compile time) to get the correct method.  Doing a type test 
971 // (cast or instanceof) is the same problem: Once we have a possible Partial 
972 // Interface Dispatch Table, we just compare the first element to see if it 
973 // matches the desired interface. So how can we find the correct offset?  
974 // Our solution is to keep a vector of candiate offsets in each interface 
975 // (ioffsets), and in each class we have an index (idt->iindex) used to
976 // select the correct offset from ioffsets.
977 //
978 // Calculate and return iindex for a new class. 
979 // ifaces is a vector of num interfaces that the class implements.
980 // offsets[j] is the offset in the interface dispatch table for the
981 // interface corresponding to ifaces[j].
982 // May extend the interface ioffsets if required.
983 jshort
984 _Jv_Linker::find_iindex (jclass *ifaces, jshort *offsets, jshort num)
985 {
986   int i;
987   int j;
988   
989   // Acquire a global lock to prevent itable corruption in case of multiple 
990   // classes that implement an intersecting set of interfaces being linked
991   // simultaneously. We can assume that the mutex will be initialized
992   // single-threaded.
993   if (! iindex_mutex_initialized)
994     {
995       _Jv_MutexInit (&iindex_mutex);
996       iindex_mutex_initialized = true;
997     }
998   
999   _Jv_MutexLock (&iindex_mutex);
1000   
1001   for (i=1;; i++)  /* each potential position in ioffsets */
1002     {
1003       for (j=0;; j++)  /* each iface */
1004         {
1005           if (j >= num)
1006             goto found;
1007           if (i >= ifaces[j]->ioffsets[0])
1008             continue;
1009           int ioffset = ifaces[j]->ioffsets[i];
1010           /* We can potentially share this position with another class. */
1011           if (ioffset >= 0 && ioffset != offsets[j])
1012             break; /* Nope. Try next i. */        
1013         }
1014     }
1015   found:
1016   for (j = 0; j < num; j++)
1017     {
1018       int len = ifaces[j]->ioffsets[0];
1019       if (i >= len) 
1020         {
1021           // Resize ioffsets.
1022           int newlen = 2 * len;
1023           if (i >= newlen)
1024             newlen = i + 3;
1025
1026           jshort *old_ioffsets = ifaces[j]->ioffsets;
1027           jshort *new_ioffsets = (jshort *) _Jv_AllocBytes (newlen
1028                                                             * sizeof(jshort));
1029           memcpy (&new_ioffsets[1], &old_ioffsets[1],
1030                   (len - 1) * sizeof (jshort));
1031           new_ioffsets[0] = newlen;
1032
1033           while (len < newlen)
1034             new_ioffsets[len++] = -1;
1035           
1036           ifaces[j]->ioffsets = new_ioffsets;
1037         }
1038       ifaces[j]->ioffsets[i] = offsets[j];
1039     }
1040
1041   _Jv_MutexUnlock (&iindex_mutex);
1042
1043   return i;
1044 }
1045
1046 #if defined USE_LIBFFI && FFI_CLOSURES && defined(INTERPRETER)
1047 // We use a structure of this type to store the closure that
1048 // represents a missing method.
1049 struct method_closure
1050 {
1051   // This field must come first, since the address of this field will
1052   // be the same as the address of the overall structure.  This is due
1053   // to disabling interior pointers in the GC.
1054   ffi_closure closure;
1055   _Jv_ClosureList list;
1056   ffi_cif cif;
1057   ffi_type *arg_types[1];
1058 };
1059
1060 void *
1061 _Jv_Linker::create_error_method (_Jv_Utf8Const *class_name, jclass klass)
1062 {
1063   void *code;
1064   method_closure *closure
1065     = (method_closure *)ffi_closure_alloc (sizeof (method_closure), &code);
1066
1067   closure->arg_types[0] = &ffi_type_void;
1068
1069   // Initializes the cif and the closure.  If that worked the closure
1070   // is returned and can be used as a function pointer in a class'
1071   // atable.
1072   if (   ffi_prep_cif (&closure->cif,
1073                        FFI_DEFAULT_ABI,
1074                        1,
1075                        &ffi_type_void,
1076                        closure->arg_types) == FFI_OK
1077       && ffi_prep_closure_loc (&closure->closure,
1078                                &closure->cif,
1079                                _Jv_ThrowNoClassDefFoundErrorTrampoline,
1080                                class_name,
1081                                code) == FFI_OK)
1082     {
1083       closure->list.registerClosure (klass, closure);
1084       return code;
1085     }
1086   else
1087     {
1088       ffi_closure_free (closure);
1089       java::lang::StringBuffer *buffer = new java::lang::StringBuffer();
1090       buffer->append(JvNewStringLatin1("Error setting up FFI closure"
1091                                        " for static method of"
1092                                        " missing class: "));
1093       buffer->append (_Jv_NewStringUtf8Const(class_name));
1094       throw new java::lang::InternalError(buffer->toString());
1095     }
1096 }
1097 #else
1098 void *
1099 _Jv_Linker::create_error_method (_Jv_Utf8Const *, jclass)
1100 {
1101   // Codepath for platforms which do not support (or want) libffi.
1102   // You have to accept that it is impossible to provide the name
1103   // of the missing class then.
1104   return (void *) _Jv_ThrowNoClassDefFoundError;
1105 }
1106 #endif // USE_LIBFFI && FFI_CLOSURES
1107
1108 // Functions for indirect dispatch (symbolic virtual binding) support.
1109
1110 // There are three tables, atable otable and itable.  atable is an
1111 // array of addresses, and otable is an array of offsets, and these
1112 // are used for static and virtual members respectively.  itable is an
1113 // array of pairs {address, index} where each address is a pointer to
1114 // an interface.
1115
1116 // {a,o,i}table_syms is an array of _Jv_MethodSymbols.  Each such
1117 // symbol is a tuple of {classname, member name, signature}.
1118
1119 // Set this to true to enable debugging of indirect dispatch tables/linking.
1120 static bool debug_link = false;
1121
1122 // link_symbol_table() scans these two arrays and fills in the
1123 // corresponding atable and otable with the addresses of static
1124 // members and the offsets of virtual members.
1125
1126 // The offset (in bytes) for each resolved method or field is placed
1127 // at the corresponding position in the virtual method offset table
1128 // (klass->otable). 
1129
1130 // This must be called while holding the class lock.
1131
1132 void
1133 _Jv_Linker::link_symbol_table (jclass klass)
1134 {
1135   int index = 0;
1136   _Jv_MethodSymbol sym;
1137   if (klass->otable == NULL
1138       || klass->otable->state != 0)
1139     goto atable;
1140    
1141   klass->otable->state = 1;
1142
1143   if (debug_link)
1144     fprintf (stderr, "Fixing up otable in %s:\n", klass->name->chars());
1145   for (index = 0;
1146        (sym = klass->otable_syms[index]).class_name != NULL;
1147        ++index)
1148     {
1149       jclass target_class = _Jv_FindClass (sym.class_name, klass->loader);
1150       _Jv_Method *meth = NULL;            
1151
1152       _Jv_Utf8Const *signature = sym.signature;
1153       uaddr special;
1154       maybe_adjust_signature (signature, special);
1155
1156       if (target_class == NULL)
1157         throw new java::lang::NoClassDefFoundError 
1158           (_Jv_NewStringUTF (sym.class_name->chars()));
1159
1160       // We're looking for a field or a method, and we can tell
1161       // which is needed by looking at the signature.
1162       if (signature->first() == '(' && signature->len() >= 2)
1163         {
1164           // Looks like someone is trying to invoke an interface method
1165           if (target_class->isInterface())
1166             {
1167               using namespace java::lang;
1168               StringBuffer *sb = new StringBuffer();
1169               sb->append(JvNewStringLatin1("found interface "));
1170               sb->append(target_class->getName());
1171               sb->append(JvNewStringLatin1(" when searching for a class"));
1172               throw new VerifyError(sb->toString());
1173             }
1174
1175           // If the target class does not have a vtable_method_count yet, 
1176           // then we can't tell the offsets for its methods, so we must lay 
1177           // it out now.
1178           wait_for_state(target_class, JV_STATE_PREPARED);
1179
1180           try
1181             {
1182               meth = (search_method_in_superclasses 
1183                       (target_class, klass, sym.name, signature, 
1184                        NULL, special == 0));
1185             }
1186           catch (::java::lang::IllegalAccessError *e)
1187             {
1188             }
1189
1190           // Every class has a throwNoSuchMethodErrorIndex method that
1191           // it inherits from java.lang.Object.  Find its vtable
1192           // offset.
1193           static int throwNoSuchMethodErrorIndex;
1194           if (throwNoSuchMethodErrorIndex == 0)
1195             {
1196               Utf8Const* name 
1197                 = _Jv_makeUtf8Const ("throwNoSuchMethodError", 
1198                                      strlen ("throwNoSuchMethodError"));
1199               _Jv_Method* meth
1200                 = _Jv_LookupDeclaredMethod (&java::lang::Object::class$, 
1201                                             name, gcj::void_signature);
1202               throwNoSuchMethodErrorIndex 
1203                 = _Jv_VTable::idx_to_offset (meth->index);
1204             }
1205           
1206           // If we don't find a nonstatic method, insert the
1207           // vtable index of Object.throwNoSuchMethodError().
1208           // This defers the missing method error until an attempt
1209           // is made to execute it.       
1210           {
1211             int offset;
1212             
1213             if (meth != NULL)
1214               offset = _Jv_VTable::idx_to_offset (meth->index);
1215             else
1216               offset = throwNoSuchMethodErrorIndex;                 
1217             
1218             if (offset == -1)
1219               JvFail ("Bad method index");
1220             JvAssert (meth->index < target_class->vtable_method_count);
1221             
1222             klass->otable->offsets[index] = offset;
1223           }
1224
1225           if (debug_link)
1226             fprintf (stderr, "  offsets[%d] = %d (class %s@%p : %s(%s))\n",
1227                      (int)index,
1228                      (int)klass->otable->offsets[index],
1229                      (const char*)target_class->name->chars(),
1230                      target_class,
1231                      (const char*)sym.name->chars(),
1232                      (const char*)signature->chars());
1233           continue;
1234         }
1235
1236       // Try fields.
1237       {
1238         wait_for_state(target_class, JV_STATE_PREPARED);
1239         jclass found_class;
1240         _Jv_Field *the_field = NULL;
1241         try
1242           {
1243             the_field = find_field (klass, target_class, &found_class,
1244                                     sym.name, signature);
1245             if ((the_field->flags & java::lang::reflect::Modifier::STATIC))
1246               throw new java::lang::IncompatibleClassChangeError;
1247             else
1248               klass->otable->offsets[index] = the_field->u.boffset;
1249           }
1250         catch (java::lang::NoSuchFieldError *err)
1251           {
1252             klass->otable->offsets[index] = 0;
1253           }
1254       }
1255     }
1256
1257  atable:
1258   if (klass->atable == NULL || klass->atable->state != 0)
1259     goto itable;
1260
1261   klass->atable->state = 1;
1262
1263   for (index = 0;
1264        (sym = klass->atable_syms[index]).class_name != NULL;
1265        ++index)
1266     {
1267       jclass target_class =
1268         _Jv_FindClassNoException (sym.class_name, klass->loader);
1269
1270       _Jv_Method *meth = NULL;            
1271
1272       _Jv_Utf8Const *signature = sym.signature;
1273       uaddr special;
1274       maybe_adjust_signature (signature, special);
1275
1276       // ??? Setting this pointer to null will at least get us a
1277       // NullPointerException
1278       klass->atable->addresses[index] = NULL;
1279
1280       bool use_error_method = false;
1281
1282       // If the target class is missing we prepare a function call
1283       // that throws a NoClassDefFoundError and store the address of
1284       // that newly prepared method in the atable. The user can run
1285       // code in classes where the missing class is part of the
1286       // execution environment as long as it is never referenced.
1287       if (target_class == NULL)
1288         use_error_method = true;
1289       // We're looking for a static field or a static method, and we
1290       // can tell which is needed by looking at the signature.
1291       else if (signature->first() == '(' && signature->len() >= 2)
1292         {
1293           // If the target class does not have a vtable_method_count yet, 
1294           // then we can't tell the offsets for its methods, so we must lay 
1295           // it out now.
1296           wait_for_state (target_class, JV_STATE_PREPARED);
1297
1298           // Interface methods cannot have bodies.
1299           if (target_class->isInterface())
1300             {
1301               using namespace java::lang;
1302               StringBuffer *sb = new StringBuffer();
1303               sb->append(JvNewStringLatin1("class "));
1304               sb->append(target_class->getName());
1305               sb->append(JvNewStringLatin1(" is an interface: "
1306                                            "class expected"));
1307               throw new VerifyError(sb->toString());
1308             }
1309
1310           try
1311             {
1312               meth = (search_method_in_superclasses 
1313                       (target_class, klass, sym.name, signature, 
1314                        NULL, special == 0));
1315             }
1316           catch (::java::lang::IllegalAccessError *e)
1317             {
1318             }
1319
1320           if (meth != NULL)
1321             {
1322               if (meth->ncode) // Maybe abstract?
1323                 {
1324                   klass->atable->addresses[index] = meth->ncode;
1325                   if (debug_link)
1326                     fprintf (stderr, "  addresses[%d] = %p (class %s@%p : %s(%s))\n",
1327                              index,
1328                              &klass->atable->addresses[index],
1329                              (const char*)target_class->name->chars(),
1330                              klass,
1331                              (const char*)sym.name->chars(),
1332                              (const char*)signature->chars());
1333                 }
1334             }
1335           else
1336             use_error_method = true;
1337
1338           if (use_error_method)
1339             klass->atable->addresses[index]
1340               = create_error_method(sym.class_name, klass);
1341
1342           continue;
1343         }
1344
1345
1346       // Try fields only if the target class exists.
1347       if (target_class != NULL)
1348       {
1349         wait_for_state(target_class, JV_STATE_PREPARED);
1350         jclass found_class;
1351         _Jv_Field *the_field = find_field (klass, target_class, &found_class,
1352                                            sym.name, signature);
1353         if ((the_field->flags & java::lang::reflect::Modifier::STATIC))
1354           klass->atable->addresses[index] = the_field->u.addr;
1355         else
1356           throw new java::lang::IncompatibleClassChangeError;
1357       }
1358     }
1359
1360  itable:
1361   if (klass->itable == NULL
1362       || klass->itable->state != 0)
1363     return;
1364
1365   klass->itable->state = 1;
1366
1367   for (index = 0;
1368        (sym = klass->itable_syms[index]).class_name != NULL; 
1369        ++index)
1370     {
1371       jclass target_class = _Jv_FindClass (sym.class_name, klass->loader);
1372
1373       _Jv_Utf8Const *signature = sym.signature;
1374       uaddr special;
1375       maybe_adjust_signature (signature, special);
1376
1377       jclass cls;
1378       int i;
1379
1380       wait_for_state(target_class, JV_STATE_LOADED);
1381       bool found = _Jv_getInterfaceMethod (target_class, cls, i,
1382                                            sym.name, signature);
1383
1384       if (found)
1385         {
1386           klass->itable->addresses[index * 2] = cls;
1387           klass->itable->addresses[index * 2 + 1] = (void *)(unsigned long) i;
1388           if (debug_link)
1389             {
1390               fprintf (stderr, "  interfaces[%d] = %p (interface %s@%p : %s(%s))\n",
1391                        index,
1392                        klass->itable->addresses[index * 2],
1393                        (const char*)cls->name->chars(),
1394                        cls,
1395                        (const char*)sym.name->chars(),
1396                        (const char*)signature->chars());
1397               fprintf (stderr, "            [%d] = offset %d\n",
1398                        index + 1,
1399                        (int)(unsigned long)klass->itable->addresses[index * 2 + 1]);
1400             }
1401
1402         }
1403       else
1404         throw new java::lang::IncompatibleClassChangeError;
1405     }
1406
1407 }
1408
1409 // For each catch_record in the list of caught classes, fill in the
1410 // address field.
1411 void 
1412 _Jv_Linker::link_exception_table (jclass self)
1413 {
1414   struct _Jv_CatchClass *catch_record = self->catch_classes;
1415   if (!catch_record || catch_record->classname)
1416     return;  
1417   catch_record++;
1418   while (catch_record->classname)
1419     {
1420       try
1421         {
1422           jclass target_class
1423             = _Jv_FindClass (catch_record->classname,  
1424                              self->getClassLoaderInternal ());
1425           *catch_record->address = target_class;
1426         }
1427       catch (::java::lang::Throwable *t)
1428         {
1429           // FIXME: We need to do something better here.
1430           *catch_record->address = 0;
1431         }
1432       catch_record++;
1433     }
1434   self->catch_classes->classname = (_Jv_Utf8Const *)-1;
1435 }
1436   
1437 // Set itable method indexes for members of interface IFACE.
1438 void
1439 _Jv_Linker::layout_interface_methods (jclass iface)
1440 {
1441   if (! iface->isInterface())
1442     return;
1443
1444   // itable indexes start at 1. 
1445   // FIXME: Static initalizers currently get a NULL placeholder entry in the
1446   // itable so they are also assigned an index here.
1447   for (int i = 0; i < iface->method_count; i++)
1448     iface->methods[i].index = i + 1;
1449 }
1450
1451 // Prepare virtual method declarations in KLASS, and any superclasses
1452 // as required, by determining their vtable index, setting
1453 // method->index, and finally setting the class's vtable_method_count.
1454 // Must be called with the lock for KLASS held.
1455 void
1456 _Jv_Linker::layout_vtable_methods (jclass klass)
1457 {
1458   if (klass->vtable != NULL || klass->isInterface() 
1459       || klass->vtable_method_count != -1)
1460     return;
1461
1462   jclass superclass = klass->getSuperclass();
1463
1464   if (superclass != NULL && superclass->vtable_method_count == -1)
1465     {
1466       JvSynchronize sync (superclass);
1467       layout_vtable_methods (superclass);
1468     }
1469
1470   int index = (superclass == NULL ? 0 : superclass->vtable_method_count);
1471
1472   for (int i = 0; i < klass->method_count; ++i)
1473     {
1474       _Jv_Method *meth = &klass->methods[i];
1475       _Jv_Method *super_meth = NULL;
1476
1477       if (! _Jv_isVirtualMethod (meth))
1478         continue;
1479
1480       if (superclass != NULL)
1481         {
1482           jclass declarer;
1483           super_meth = _Jv_LookupDeclaredMethod (superclass, meth->name,
1484                                                  meth->signature, &declarer);
1485           // See if this method actually overrides the other method
1486           // we've found.
1487           if (super_meth)
1488             {
1489               if (! _Jv_isVirtualMethod (super_meth)
1490                   || ! _Jv_CheckAccess (klass, declarer,
1491                                         super_meth->accflags))
1492                 super_meth = NULL;
1493               else if ((super_meth->accflags
1494                         & java::lang::reflect::Modifier::FINAL) != 0)
1495                 {
1496                   using namespace java::lang;
1497                   StringBuffer *sb = new StringBuffer();
1498                   sb->append(JvNewStringLatin1("method "));
1499                   sb->append(_Jv_GetMethodString(klass, meth));
1500                   sb->append(JvNewStringLatin1(" overrides final method "));
1501                   sb->append(_Jv_GetMethodString(declarer, super_meth));
1502                   throw new VerifyError(sb->toString());
1503                 }
1504             }
1505         }
1506
1507       if (super_meth)
1508         meth->index = super_meth->index;
1509       else
1510         meth->index = index++;
1511     }
1512
1513   klass->vtable_method_count = index;
1514 }
1515
1516 // Set entries in VTABLE for virtual methods declared in KLASS.
1517 void
1518 _Jv_Linker::set_vtable_entries (jclass klass, _Jv_VTable *vtable)
1519 {
1520   for (int i = klass->method_count - 1; i >= 0; i--)
1521     {
1522       using namespace java::lang::reflect;
1523
1524       _Jv_Method *meth = &klass->methods[i];
1525       if (meth->index == (_Jv_ushort) -1)
1526         continue;
1527       if ((meth->accflags & Modifier::ABSTRACT))
1528         // FIXME: it might be nice to have a libffi trampoline here,
1529         // so we could pass in the method name and other information.
1530         vtable->set_method(meth->index,
1531                            (void *) &_Jv_ThrowAbstractMethodError);
1532       else
1533         vtable->set_method(meth->index, meth->ncode);
1534     }
1535 }
1536
1537 // Allocate and lay out the virtual method table for KLASS.  This will
1538 // also cause vtables to be generated for any non-abstract
1539 // superclasses, and virtual method layout to occur for any abstract
1540 // superclasses.  Must be called with monitor lock for KLASS held.
1541 void
1542 _Jv_Linker::make_vtable (jclass klass)
1543 {
1544   using namespace java::lang::reflect;  
1545
1546   // If the vtable exists, or for interface classes, do nothing.  All
1547   // other classes, including abstract classes, need a vtable.
1548   if (klass->vtable != NULL || klass->isInterface())
1549     return;
1550
1551   // Ensure all the `ncode' entries are set.
1552   klass->engine->create_ncode(klass);
1553
1554   // Class must be laid out before we can create a vtable. 
1555   if (klass->vtable_method_count == -1)
1556     layout_vtable_methods (klass);
1557
1558   // Allocate the new vtable.
1559   _Jv_VTable *vtable = _Jv_VTable::new_vtable (klass->vtable_method_count);
1560   klass->vtable = vtable;
1561
1562   // Copy the vtable of the closest superclass.
1563   jclass superclass = klass->superclass;
1564   {
1565     JvSynchronize sync (superclass);
1566     make_vtable (superclass);
1567   }
1568   for (int i = 0; i < superclass->vtable_method_count; ++i)
1569     vtable->set_method (i, superclass->vtable->get_method (i));
1570
1571   // Set the class pointer and GC descriptor.
1572   vtable->clas = klass;
1573   vtable->gc_descr = _Jv_BuildGCDescr (klass);
1574
1575   // For each virtual declared in klass, set new vtable entry or
1576   // override an old one.
1577   set_vtable_entries (klass, vtable);
1578
1579   // Note that we don't check for abstract methods here.  We used to,
1580   // but there is a JVMS clarification that indicates that a check
1581   // here would be too eager.  And, a simple test case confirms this.
1582 }
1583
1584 // Lay out the class, allocating space for static fields and computing
1585 // offsets of instance fields.  The class lock must be held by the
1586 // caller.
1587 void
1588 _Jv_Linker::ensure_fields_laid_out (jclass klass)
1589 {  
1590   if (klass->size_in_bytes != -1)
1591     return;
1592
1593   // Compute the alignment for this type by searching through the
1594   // superclasses and finding the maximum required alignment.  We
1595   // could consider caching this in the Class.
1596   int max_align = __alignof__ (java::lang::Object);
1597   jclass super = klass->getSuperclass();
1598   while (super != NULL)
1599     {
1600       // Ensure that our super has its super installed before
1601       // recursing.
1602       wait_for_state(super, JV_STATE_LOADING);
1603       ensure_fields_laid_out(super);
1604       int num = JvNumInstanceFields (super);
1605       _Jv_Field *field = JvGetFirstInstanceField (super);
1606       while (num > 0)
1607         {
1608           int field_align = get_alignment_from_class (field->type);
1609           if (field_align > max_align)
1610             max_align = field_align;
1611           ++field;
1612           --num;
1613         }
1614       super = super->getSuperclass();
1615     }
1616
1617   int instance_size;
1618   // This is the size of the 'static' non-reference fields.
1619   int non_reference_size = 0;
1620   // This is the size of the 'static' reference fields.  We count
1621   // these separately to make it simpler for the GC to scan them.
1622   int reference_size = 0;
1623
1624   // Although java.lang.Object is never interpreted, an interface can
1625   // have a null superclass.  Note that we have to lay out an
1626   // interface because it might have static fields.
1627   if (klass->superclass)
1628     instance_size = klass->superclass->size();
1629   else
1630     instance_size = java::lang::Object::class$.size();
1631
1632   klass->engine->allocate_field_initializers (klass); 
1633
1634   for (int i = 0; i < klass->field_count; i++)
1635     {
1636       int field_size;
1637       int field_align;
1638
1639       _Jv_Field *field = &klass->fields[i];
1640
1641       if (! field->isRef ())
1642         {
1643           // It is safe to resolve the field here, since it's a
1644           // primitive class, which does not cause loading to happen.
1645           resolve_field (field, klass->loader);
1646           field_size = field->type->size ();
1647           field_align = get_alignment_from_class (field->type);
1648         }
1649       else 
1650         {
1651           field_size = sizeof (jobject);
1652           field_align = __alignof__ (jobject);
1653         }
1654
1655       field->bsize = field_size;
1656
1657       if ((field->flags & java::lang::reflect::Modifier::STATIC))
1658         {
1659           if (field->u.addr == NULL)
1660             {
1661               // This computes an offset into a region we'll allocate
1662               // shortly, and then adds this offset to the start
1663               // address.
1664               if (field->isRef())
1665                 {
1666                   reference_size = ROUND (reference_size, field_align);
1667                   field->u.boffset = reference_size;
1668                   reference_size += field_size;
1669                 }
1670               else
1671                 {
1672                   non_reference_size = ROUND (non_reference_size, field_align);
1673                   field->u.boffset = non_reference_size;
1674                   non_reference_size += field_size;
1675                 }
1676             }
1677         }
1678       else
1679         {
1680           instance_size      = ROUND (instance_size, field_align);
1681           field->u.boffset   = instance_size;
1682           instance_size     += field_size;
1683           if (field_align > max_align)
1684             max_align = field_align;
1685         }
1686     }
1687
1688   if (reference_size != 0 || non_reference_size != 0)
1689     klass->engine->allocate_static_fields (klass, reference_size,
1690                                            non_reference_size);
1691
1692   // Set the instance size for the class.  Note that first we round it
1693   // to the alignment required for this object; this keeps us in sync
1694   // with our current ABI.
1695   instance_size = ROUND (instance_size, max_align);
1696   klass->size_in_bytes = instance_size;
1697 }
1698
1699 // This takes the class to state JV_STATE_LINKED.  The class lock must
1700 // be held when calling this.
1701 void
1702 _Jv_Linker::ensure_class_linked (jclass klass)
1703 {
1704   if (klass->state >= JV_STATE_LINKED)
1705     return;
1706
1707   int state = klass->state;
1708   try
1709     {
1710       // Short-circuit, so that mutually dependent classes are ok.
1711       klass->state = JV_STATE_LINKED;
1712
1713       _Jv_Constants *pool = &klass->constants;
1714
1715       // Compiled classes require that their class constants be
1716       // resolved here.  However, interpreted classes need their
1717       // constants to be resolved lazily.  If we resolve an
1718       // interpreted class' constants eagerly, we can end up with
1719       // spurious IllegalAccessErrors when the constant pool contains
1720       // a reference to a class we can't access.  This can validly
1721       // occur in an obscure case involving the InnerClasses
1722       // attribute.
1723       if (! _Jv_IsInterpretedClass (klass))
1724         {
1725           // Resolve class constants first, since other constant pool
1726           // entries may rely on these.
1727           for (int index = 1; index < pool->size; ++index)
1728             {
1729               if (pool->tags[index] == JV_CONSTANT_Class)
1730                 // Lazily resolve the entries.
1731                 resolve_pool_entry (klass, index, true);
1732             }
1733         }
1734
1735       // Resolve the remaining constant pool entries.
1736       for (int index = 1; index < pool->size; ++index)
1737         {
1738           if (pool->tags[index] == JV_CONSTANT_String)
1739             {
1740               jstring str;
1741
1742               str = _Jv_NewStringUtf8Const (pool->data[index].utf8);
1743               pool->data[index].o = str;
1744               pool->tags[index] |= JV_CONSTANT_ResolvedFlag;
1745             }
1746         }
1747
1748       if (klass->engine->need_resolve_string_fields())
1749         {
1750           jfieldID f = JvGetFirstStaticField (klass);
1751           for (int n = JvNumStaticFields (klass); n > 0; --n)
1752             {
1753               int mod = f->getModifiers ();
1754               // If we have a static String field with a non-null initial
1755               // value, we know it points to a Utf8Const.
1756
1757               // Finds out whether we have to initialize a String without the
1758               // need to resolve the field.
1759               if ((f->isResolved()
1760                    ? (f->type == &java::lang::String::class$)
1761                    : _Jv_equalUtf8Classnames((_Jv_Utf8Const *) f->type,
1762                                              java::lang::String::class$.name))
1763                   && (mod & java::lang::reflect::Modifier::STATIC) != 0)
1764                 {
1765                   jstring *strp = (jstring *) f->u.addr;
1766                   if (*strp)
1767                     *strp = _Jv_NewStringUtf8Const ((_Jv_Utf8Const *) *strp);
1768                 }
1769               f = f->getNextField ();
1770             }
1771         }
1772
1773       klass->notifyAll ();
1774
1775       _Jv_PushClass (klass);
1776     }
1777   catch (java::lang::Throwable *t)
1778     {
1779       klass->state = state;
1780       throw t;
1781     }
1782 }
1783
1784 // This ensures that symbolic superclass and superinterface references
1785 // are resolved for the indicated class.  This must be called with the
1786 // class lock held.
1787 void
1788 _Jv_Linker::ensure_supers_installed (jclass klass)
1789 {
1790   resolve_class_ref (klass, &klass->superclass);
1791   // An interface won't have a superclass.
1792   if (klass->superclass)
1793     wait_for_state (klass->superclass, JV_STATE_LOADING);
1794
1795   for (int i = 0; i < klass->interface_count; ++i)
1796     {
1797       resolve_class_ref (klass, &klass->interfaces[i]);
1798       wait_for_state (klass->interfaces[i], JV_STATE_LOADING);
1799     }
1800 }
1801
1802 // This adds missing `Miranda methods' to a class.
1803 void
1804 _Jv_Linker::add_miranda_methods (jclass base, jclass iface_class)
1805 {
1806   // Note that at this point, all our supers, and the supers of all
1807   // our superclasses and superinterfaces, will have been installed.
1808
1809   for (int i = 0; i < iface_class->interface_count; ++i)
1810     {
1811       jclass interface = iface_class->interfaces[i];
1812
1813       for (int j = 0; j < interface->method_count; ++j)
1814         {
1815           _Jv_Method *meth = &interface->methods[j];
1816           // Don't bother with <clinit>.
1817           if (meth->name->first() == '<')
1818             continue;
1819           _Jv_Method *new_meth = _Jv_LookupDeclaredMethod (base, meth->name,
1820                                                            meth->signature);
1821           if (! new_meth)
1822             {
1823               // We assume that such methods are very unlikely, so we
1824               // just reallocate the method array each time one is
1825               // found.  This greatly simplifies the searching --
1826               // otherwise we have to make sure that each such method
1827               // found is really unique among all superinterfaces.
1828               int new_count = base->method_count + 1;
1829               _Jv_Method *new_m
1830                 = (_Jv_Method *) _Jv_AllocRawObj (sizeof (_Jv_Method)
1831                                                   * new_count);
1832               memcpy (new_m, base->methods,
1833                       sizeof (_Jv_Method) * base->method_count);
1834
1835               // Add new method.
1836               new_m[base->method_count] = *meth;
1837               new_m[base->method_count].index = (_Jv_ushort) -1;
1838               new_m[base->method_count].accflags
1839                 |= java::lang::reflect::Modifier::INVISIBLE;
1840
1841               base->methods = new_m;
1842               base->method_count = new_count;
1843             }
1844         }
1845
1846       wait_for_state (interface, JV_STATE_LOADED);
1847       add_miranda_methods (base, interface);
1848     }
1849 }
1850
1851 // This ensures that the class' method table is "complete".  This must
1852 // be called with the class lock held.
1853 void
1854 _Jv_Linker::ensure_method_table_complete (jclass klass)
1855 {
1856   if (klass->vtable != NULL)
1857     return;
1858
1859   // We need our superclass to have its own Miranda methods installed.
1860   if (! klass->isInterface())
1861     wait_for_state (klass->getSuperclass (), JV_STATE_LOADED);
1862
1863   // A class might have so-called "Miranda methods".  This is a method
1864   // that is declared in an interface and not re-declared in an
1865   // abstract class.  Some compilers don't emit declarations for such
1866   // methods in the class; this will give us problems since we expect
1867   // a declaration for any method requiring a vtable entry.  We handle
1868   // this here by searching for such methods and constructing new
1869   // internal declarations for them.  Note that we do this
1870   // unconditionally, and not just for abstract classes, to correctly
1871   // account for cases where a class is modified to be concrete and
1872   // still incorrectly inherits an abstract method.
1873   int pre_count = klass->method_count;
1874   add_miranda_methods (klass, klass);
1875
1876   // Let the execution engine know that we've added methods.
1877   if (klass->method_count != pre_count)
1878     klass->engine->post_miranda_hook(klass);
1879 }
1880
1881 // Verify a class.  Must be called with class lock held.
1882 void
1883 _Jv_Linker::verify_class (jclass klass)
1884 {
1885   klass->engine->verify(klass);
1886 }
1887
1888 // Check the assertions contained in the type assertion table for KLASS.
1889 // This is the equivilent of bytecode verification for native, BC-ABI code.
1890 void
1891 _Jv_Linker::verify_type_assertions (jclass klass)
1892 {
1893   if (debug_link)
1894     fprintf (stderr, "Evaluating type assertions for %s:\n",
1895              klass->name->chars());
1896
1897   if (klass->assertion_table == NULL)
1898     return;
1899
1900   for (int i = 0;; i++)
1901     {
1902       int assertion_code = klass->assertion_table[i].assertion_code;
1903       _Jv_Utf8Const *op1 = klass->assertion_table[i].op1;
1904       _Jv_Utf8Const *op2 = klass->assertion_table[i].op2;
1905       
1906       if (assertion_code == JV_ASSERT_END_OF_TABLE)
1907         return;
1908       else if (assertion_code == JV_ASSERT_TYPES_COMPATIBLE)
1909         {
1910           if (debug_link)
1911             {
1912               fprintf (stderr, "  code=%i, operand A=%s B=%s\n",
1913                        assertion_code, op1->chars(), op2->chars());
1914             }
1915         
1916           // The operands are class signatures. op1 is the source, 
1917           // op2 is the target.
1918           jclass cl1 = _Jv_FindClassFromSignature (op1->chars(), 
1919             klass->getClassLoaderInternal());
1920           jclass cl2 = _Jv_FindClassFromSignature (op2->chars(),
1921             klass->getClassLoaderInternal());
1922             
1923           // If the class doesn't exist, ignore the assertion. An exception
1924           // will be thrown later if an attempt is made to actually 
1925           // instantiate the class.
1926           if (cl1 == NULL || cl2 == NULL)
1927             continue;
1928
1929           if (! _Jv_IsAssignableFromSlow (cl1, cl2))
1930             {
1931               jstring s = JvNewStringUTF ("Incompatible types: In class ");
1932               s = s->concat (klass->getName());
1933               s = s->concat (JvNewStringUTF (": "));
1934               s = s->concat (cl1->getName());
1935               s = s->concat (JvNewStringUTF (" is not assignable to "));
1936               s = s->concat (cl2->getName());
1937               throw new java::lang::VerifyError (s);
1938             }
1939         }
1940       else if (assertion_code == JV_ASSERT_IS_INSTANTIABLE)
1941         {
1942           // TODO: Implement this.
1943         }
1944       // Unknown assertion codes are ignored, for forwards-compatibility.
1945     }
1946 }
1947    
1948 void
1949 _Jv_Linker::print_class_loaded (jclass klass)
1950 {
1951   char *codesource = NULL;
1952   if (klass->protectionDomain != NULL)
1953     {
1954       java::security::CodeSource *cs
1955         = klass->protectionDomain->getCodeSource();
1956       if (cs != NULL)
1957         {
1958           jstring css = cs->toString();
1959           int len = JvGetStringUTFLength(css);
1960           codesource = (char *) _Jv_AllocBytes(len + 1);
1961           JvGetStringUTFRegion(css, 0, css->length(), codesource);
1962           codesource[len] = '\0';
1963         }
1964     }
1965   if (codesource == NULL)
1966     codesource = (char *) "<no code source>";
1967
1968   const char *abi;
1969   if (_Jv_IsInterpretedClass (klass))
1970     abi = "bytecode";
1971   else if (_Jv_IsBinaryCompatibilityABI (klass))
1972     abi = "BC-compiled";
1973   else
1974     abi = "pre-compiled";
1975
1976   fprintf (stderr, "[Loaded (%s) %s from %s]\n", abi, klass->name->chars(),
1977            codesource);
1978 }
1979
1980 // FIXME: mention invariants and stuff.
1981 void
1982 _Jv_Linker::wait_for_state (jclass klass, int state)
1983 {
1984   if (klass->state >= state)
1985     return;
1986
1987   java::lang::Thread *self = java::lang::Thread::currentThread();
1988
1989   {
1990     JvSynchronize sync (klass);
1991
1992     // This is similar to the strategy for class initialization.  If we
1993     // already hold the lock, just leave.
1994     while (klass->state <= state
1995            && klass->thread 
1996            && klass->thread != self)
1997       klass->wait ();
1998
1999     java::lang::Thread *save = klass->thread;
2000     klass->thread = self;
2001
2002     // Allocate memory for static fields and constants.
2003     if (GC_base (klass) && klass->fields && ! GC_base (klass->fields))
2004       {
2005         jsize count = klass->field_count;
2006         if (count)
2007           {
2008             _Jv_Field* fields 
2009               = (_Jv_Field*) _Jv_AllocRawObj (count * sizeof (_Jv_Field));
2010             memcpy ((void*)fields,
2011                     (void*)klass->fields,
2012                     count * sizeof (_Jv_Field));
2013             klass->fields = fields;
2014           }
2015       }
2016       
2017   // Print some debugging info if requested.  Interpreted classes are
2018   // handled in defineclass, so we only need to handle the two
2019   // pre-compiled cases here.
2020   if ((klass->state == JV_STATE_COMPILED
2021           || klass->state == JV_STATE_PRELOADING)
2022       && ! _Jv_IsInterpretedClass (klass))
2023     {
2024       if (gcj::verbose_class_flag)
2025         print_class_loaded (klass);
2026       ++gcj::loadedClasses;
2027     }
2028
2029     try
2030       {
2031         if (state >= JV_STATE_LOADING && klass->state < JV_STATE_LOADING)
2032           {
2033             ensure_supers_installed (klass);
2034             klass->set_state(JV_STATE_LOADING);
2035           }
2036
2037         if (state >= JV_STATE_LOADED && klass->state < JV_STATE_LOADED)
2038           {
2039             ensure_method_table_complete (klass);
2040             klass->set_state(JV_STATE_LOADED);
2041           }
2042
2043         if (state >= JV_STATE_PREPARED && klass->state < JV_STATE_PREPARED)
2044           {
2045             ensure_fields_laid_out (klass);
2046             make_vtable (klass);
2047             layout_interface_methods (klass);
2048             prepare_constant_time_tables (klass);
2049             klass->set_state(JV_STATE_PREPARED);
2050           }
2051
2052         if (state >= JV_STATE_LINKED && klass->state < JV_STATE_LINKED)
2053           {
2054             if (gcj::verifyClasses)
2055               verify_class (klass);
2056
2057             ensure_class_linked (klass);
2058             link_exception_table (klass);
2059             link_symbol_table (klass);
2060             klass->set_state(JV_STATE_LINKED);
2061           }
2062       }
2063     catch (java::lang::Throwable *exc)
2064       {
2065         klass->thread = save;
2066         klass->set_state(JV_STATE_ERROR);
2067         throw exc;
2068       }
2069
2070     klass->thread = save;
2071
2072     if (klass->state == JV_STATE_ERROR)
2073       throw new java::lang::LinkageError;
2074   }
2075
2076 #ifdef INTERPRETER
2077   if (__builtin_expect (klass->state == JV_STATE_LINKED, false)
2078       && state >= JV_STATE_LINKED
2079       && JVMTI_REQUESTED_EVENT (ClassPrepare))
2080     {
2081       JNIEnv *jni_env = _Jv_GetCurrentJNIEnv ();
2082       _Jv_JVMTI_PostEvent (JVMTI_EVENT_CLASS_PREPARE, self, jni_env,
2083                            klass);
2084     }
2085 #endif
2086 }