OSDN Git Service

f95b12878882c7599b67137022fd3abdd516cfc5
[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 Free Software Foundation
4
5    This file is part of libgcj.
6
7 This software is copyrighted work licensed under the terms of the
8 Libgcj License.  Please consult the file "LIBGCJ_LICENSE" for
9 details.  */
10
11 /* Author: Kresten Krab Thorup <krab@gnu.org>  */
12
13 #include <config.h>
14 #include <platform.h>
15
16 #include <stdio.h>
17
18 #ifdef USE_LIBFFI
19 #include <ffi.h>
20 #endif
21
22 #include <java-interp.h>
23
24 // Set GC_DEBUG before including gc.h!
25 #ifdef LIBGCJ_GC_DEBUG
26 # define GC_DEBUG
27 #endif
28 #include <gc.h>
29
30 #include <jvm.h>
31 #include <gcj/cni.h>
32 #include <string.h>
33 #include <limits.h>
34 #include <java-cpool.h>
35 #include <execution.h>
36 #include <java/lang/Class.h>
37 #include <java/lang/String.h>
38 #include <java/lang/StringBuffer.h>
39 #include <java/lang/Thread.h>
40 #include <java/lang/InternalError.h>
41 #include <java/lang/VirtualMachineError.h>
42 #include <java/lang/VerifyError.h>
43 #include <java/lang/NoSuchFieldError.h>
44 #include <java/lang/NoSuchMethodError.h>
45 #include <java/lang/ClassFormatError.h>
46 #include <java/lang/IllegalAccessError.h>
47 #include <java/lang/InternalError.h>
48 #include <java/lang/AbstractMethodError.h>
49 #include <java/lang/NoClassDefFoundError.h>
50 #include <java/lang/IncompatibleClassChangeError.h>
51 #include <java/lang/VerifyError.h>
52 #include <java/lang/VMClassLoader.h>
53 #include <java/lang/reflect/Modifier.h>
54 #include <java/security/CodeSource.h>
55
56 using namespace gcj;
57
58 typedef unsigned int uaddr __attribute__ ((mode (pointer)));
59
60 template<typename T>
61 struct aligner
62 {
63   char c;
64   T field;
65 };
66
67 #define ALIGNOF(TYPE) (offsetof (aligner<TYPE>, field))
68
69 // This returns the alignment of a type as it would appear in a
70 // structure.  This can be different from the alignment of the type
71 // itself.  For instance on x86 double is 8-aligned but struct{double}
72 // is 4-aligned.
73 int
74 _Jv_Linker::get_alignment_from_class (jclass klass)
75 {
76   if (klass == JvPrimClass (byte))
77     return ALIGNOF (jbyte);
78   else if (klass == JvPrimClass (short))
79     return ALIGNOF (jshort);
80   else if (klass == JvPrimClass (int)) 
81     return ALIGNOF (jint);
82   else if (klass == JvPrimClass (long))
83     return ALIGNOF (jlong);
84   else if (klass == JvPrimClass (boolean))
85     return ALIGNOF (jboolean);
86   else if (klass == JvPrimClass (char))
87     return ALIGNOF (jchar);
88   else if (klass == JvPrimClass (float))
89     return ALIGNOF (jfloat);
90   else if (klass == JvPrimClass (double))
91     return ALIGNOF (jdouble);
92   else
93     return ALIGNOF (jobject);
94 }
95
96 void
97 _Jv_Linker::resolve_field (_Jv_Field *field, java::lang::ClassLoader *loader)
98 {
99   if (! field->isResolved ())
100     {
101       _Jv_Utf8Const *sig = (_Jv_Utf8Const *) field->type;
102       jclass type = _Jv_FindClassFromSignature (sig->chars(), loader);
103       if (type == NULL)
104         throw new java::lang::NoClassDefFoundError(field->name->toString());
105       field->type = type;
106       field->flags &= ~_Jv_FIELD_UNRESOLVED_FLAG;
107     }
108 }
109
110 // A helper for find_field that knows how to recursively search
111 // superclasses and interfaces.
112 _Jv_Field *
113 _Jv_Linker::find_field_helper (jclass search, _Jv_Utf8Const *name,
114                                _Jv_Utf8Const *type_name, jclass type,
115                                jclass *declarer)
116 {
117   while (search)
118     {
119       // From 5.4.3.2.  First search class itself.
120       for (int i = 0; i < search->field_count; ++i)
121         {
122           _Jv_Field *field = &search->fields[i];
123           if (! _Jv_equalUtf8Consts (field->name, name))
124             continue;
125
126           // Checks for the odd situation where we were able to retrieve the
127           // field's class from signature but the resolution of the field itself
128           // failed which means a different class was resolved.
129           if (type != NULL)
130             {
131               try
132                 {
133                   resolve_field (field, search->loader);
134                 }
135               catch (java::lang::Throwable *exc)
136                 {
137                   java::lang::LinkageError *le = new java::lang::LinkageError
138                     (JvNewStringLatin1 
139                       ("field type mismatch with different loaders"));
140
141                   le->initCause(exc);
142
143                   throw le;
144                 }
145             }
146
147           // Note that we compare type names and not types.  This is
148           // bizarre, but we do it because we want to find a field
149           // (and terminate the search) if it has the correct
150           // descriptor -- but then later reject it if the class
151           // loader check results in different classes.  We can't just
152           // pass in the descriptor and check that way, because when
153           // the field is already resolved there is no easy way to
154           // find its descriptor again.
155           if ((field->isResolved ()
156                ? _Jv_equalUtf8Classnames (type_name, field->type->name)
157                : _Jv_equalUtf8Classnames (type_name,
158                                           (_Jv_Utf8Const *) field->type)))
159             {
160               *declarer = search;
161               return field;
162             }
163         }
164
165       // Next search direct interfaces.
166       for (int i = 0; i < search->interface_count; ++i)
167         {
168           _Jv_Field *result = find_field_helper (search->interfaces[i], name,
169                                                  type_name, type, declarer);
170           if (result)
171             return result;
172         }
173
174       // Now search superclass.
175       search = search->superclass;
176     }
177
178   return NULL;
179 }
180
181 bool
182 _Jv_Linker::has_field_p (jclass search, _Jv_Utf8Const *field_name)
183 {
184   for (int i = 0; i < search->field_count; ++i)
185     {
186       _Jv_Field *field = &search->fields[i];
187       if (_Jv_equalUtf8Consts (field->name, field_name))
188         return true;
189     }
190   return false;
191 }
192
193 // Find a field.
194 // KLASS is the class that is requesting the field.
195 // OWNER is the class in which the field should be found.
196 // FIELD_TYPE_NAME is the type descriptor for the field.
197 // Fill FOUND_CLASS with the address of the class in which the field
198 // is actually declared.
199 // This function does the class loader type checks, and
200 // also access checks.  Returns the field, or throws an
201 // exception on error.
202 _Jv_Field *
203 _Jv_Linker::find_field (jclass klass, jclass owner,
204                         jclass *found_class,
205                         _Jv_Utf8Const *field_name,
206                         _Jv_Utf8Const *field_type_name)
207 {
208   // FIXME: this allocates a _Jv_Utf8Const each time.  We should make
209   // it cheaper.
210   // Note: This call will resolve the primitive type names ("Z", "B", ...) to
211   // their Java counterparts ("boolean", "byte", ...) if accessed via
212   // field_type->name later.  Using these variants of the type name is in turn
213   // important for the find_field_helper function.  However if the class
214   // resolution failed then we can only use the already given type name.
215   jclass field_type 
216     = _Jv_FindClassFromSignatureNoException (field_type_name->chars(),
217                                              klass->loader);
218
219   _Jv_Field *the_field
220     = find_field_helper (owner, field_name,
221                          (field_type
222                            ? field_type->name :
223                              field_type_name ),
224                            field_type, found_class);
225
226   if (the_field == 0)
227     {
228       java::lang::StringBuffer *sb = new java::lang::StringBuffer();
229       sb->append(JvNewStringLatin1("field "));
230       sb->append(owner->getName());
231       sb->append(JvNewStringLatin1("."));
232       sb->append(_Jv_NewStringUTF(field_name->chars()));
233       sb->append(JvNewStringLatin1(" was not found."));
234       throw new java::lang::NoSuchFieldError (sb->toString());
235     }
236
237   // Accept it when the field's class could not be resolved.
238   if (field_type == NULL)
239     // Silently ignore that we were not able to retrieve the type to make it
240     // possible to run code which does not access this field.
241     return the_field;
242
243   if (_Jv_CheckAccess (klass, *found_class, the_field->flags))
244     {
245       // Note that the field returned by find_field_helper is always
246       // resolved.  There's no point checking class loaders here,
247       // since we already did the work to look up all the types.
248       // FIXME: being lazy here would be nice.
249       if (the_field->type != field_type)
250         throw new java::lang::LinkageError
251           (JvNewStringLatin1 
252            ("field type mismatch with different loaders"));
253     }
254   else
255     {
256       java::lang::StringBuffer *sb
257         = new java::lang::StringBuffer ();
258       sb->append(klass->getName());
259       sb->append(JvNewStringLatin1(": "));
260       sb->append((*found_class)->getName());
261       sb->append(JvNewStringLatin1("."));
262       sb->append(_Jv_NewStringUtf8Const (field_name));
263       throw new java::lang::IllegalAccessError(sb->toString());
264     }
265
266   return the_field;
267 }
268
269 _Jv_word
270 _Jv_Linker::resolve_pool_entry (jclass klass, int index, bool lazy)
271 {
272   using namespace java::lang::reflect;
273
274   if (GC_base (klass) && klass->constants.data
275       && ! GC_base (klass->constants.data))
276     {
277       jsize count = klass->constants.size;
278       if (count)
279         {
280           _Jv_word* constants
281             = (_Jv_word*) _Jv_AllocRawObj (count * sizeof (_Jv_word));
282           memcpy ((void*)constants,
283                   (void*)klass->constants.data,
284                   count * sizeof (_Jv_word));
285           klass->constants.data = constants;
286         }
287     }
288
289   _Jv_Constants *pool = &klass->constants;
290
291   if ((pool->tags[index] & JV_CONSTANT_ResolvedFlag) != 0)
292     return pool->data[index];
293
294   switch (pool->tags[index])
295     {
296     case JV_CONSTANT_Class:
297       {
298         _Jv_Utf8Const *name = pool->data[index].utf8;
299
300         jclass found;
301         if (name->first() == '[')
302           found = _Jv_FindClassFromSignatureNoException (name->chars(),
303                                                          klass->loader);
304         else
305           found = _Jv_FindClassNoException (name, klass->loader);
306
307         // If the class could not be loaded a phantom class is created. Any
308         // function that deals with such a class but cannot do something useful
309         // with it should just throw a NoClassDefFoundError with the class'
310         // name.
311         if (! found)
312           if (lazy)
313             {
314               found = _Jv_NewClass(name, NULL, NULL);
315               found->state = JV_STATE_PHANTOM;
316               pool->tags[index] |= JV_CONSTANT_ResolvedFlag;
317               pool->data[index].clazz = found;
318               break;
319             }
320           else
321             throw new java::lang::NoClassDefFoundError (name->toString());
322
323         // Check accessibility, but first strip array types as
324         // _Jv_ClassNameSamePackage can't handle arrays.
325         jclass check;
326         for (check = found;
327              check && check->isArray();
328              check = check->getComponentType())
329           ;
330         if ((found->accflags & Modifier::PUBLIC) == Modifier::PUBLIC
331             || (_Jv_ClassNameSamePackage (check->name,
332                                           klass->name)))
333           {
334             pool->data[index].clazz = found;
335             pool->tags[index] |= JV_CONSTANT_ResolvedFlag;
336           }
337         else
338           {
339             java::lang::StringBuffer *sb = new java::lang::StringBuffer ();
340             sb->append(klass->getName());
341             sb->append(JvNewStringLatin1(" can't access class "));
342             sb->append(found->getName());
343             throw new java::lang::IllegalAccessError(sb->toString());
344           }
345       }
346       break;
347
348     case JV_CONSTANT_String:
349       {
350         jstring str;
351         str = _Jv_NewStringUtf8Const (pool->data[index].utf8);
352         pool->data[index].o = str;
353         pool->tags[index] |= JV_CONSTANT_ResolvedFlag;
354       }
355       break;
356
357     case JV_CONSTANT_Fieldref:
358       {
359         _Jv_ushort class_index, name_and_type_index;
360         _Jv_loadIndexes (&pool->data[index],
361                          class_index,
362                          name_and_type_index);
363         jclass owner = (resolve_pool_entry (klass, class_index, true)).clazz;
364
365         // If a phantom class was resolved our field reference is
366         // unusable because of the missing class.
367         if (owner->state == JV_STATE_PHANTOM)
368           throw new java::lang::NoClassDefFoundError(owner->getName());
369
370         if (owner != klass)
371           _Jv_InitClass (owner);
372
373         _Jv_ushort name_index, type_index;
374         _Jv_loadIndexes (&pool->data[name_and_type_index],
375                          name_index,
376                          type_index);
377
378         _Jv_Utf8Const *field_name = pool->data[name_index].utf8;
379         _Jv_Utf8Const *field_type_name = pool->data[type_index].utf8;
380
381         jclass found_class = 0;
382         _Jv_Field *the_field = find_field (klass, owner, 
383                                            &found_class,
384                                            field_name,
385                                            field_type_name);
386         if (owner != found_class)
387           _Jv_InitClass (found_class);
388         pool->data[index].field = the_field;
389         pool->tags[index] |= JV_CONSTANT_ResolvedFlag;
390       }
391       break;
392
393     case JV_CONSTANT_Methodref:
394     case JV_CONSTANT_InterfaceMethodref:
395       {
396         _Jv_ushort class_index, name_and_type_index;
397         _Jv_loadIndexes (&pool->data[index],
398                          class_index,
399                          name_and_type_index);
400         jclass owner = (resolve_pool_entry (klass, class_index)).clazz;
401
402         if (owner != klass)
403           _Jv_InitClass (owner);
404
405         _Jv_ushort name_index, type_index;
406         _Jv_loadIndexes (&pool->data[name_and_type_index],
407                          name_index,
408                          type_index);
409
410         _Jv_Utf8Const *method_name = pool->data[name_index].utf8;
411         _Jv_Utf8Const *method_signature = pool->data[type_index].utf8;
412
413         _Jv_Method *the_method = 0;
414         jclass found_class = 0;
415
416         // We're going to cache a pointer to the _Jv_Method object
417         // when we find it.  So, to ensure this doesn't get moved from
418         // beneath us, we first put all the needed Miranda methods
419         // into the target class.
420         wait_for_state (klass, JV_STATE_LOADED);
421
422         // First search the class itself.
423         the_method = search_method_in_class (owner, klass,
424                                              method_name, method_signature);
425
426         if (the_method != 0)
427           {
428             found_class = owner;
429             goto end_of_method_search;
430           }
431
432         // If we are resolving an interface method, search the
433         // interface's superinterfaces (A superinterface is not an
434         // interface's superclass - a superinterface is implemented by
435         // the interface).
436         if (pool->tags[index] == JV_CONSTANT_InterfaceMethodref)
437           {
438             _Jv_ifaces ifaces;
439             ifaces.count = 0;
440             ifaces.len = 4;
441             ifaces.list = (jclass *) _Jv_Malloc (ifaces.len
442                                                  * sizeof (jclass *));
443
444             get_interfaces (owner, &ifaces);
445
446             for (int i = 0; i < ifaces.count; i++)
447               {
448                 jclass cls = ifaces.list[i];
449                 the_method = search_method_in_class (cls, klass, method_name, 
450                                                      method_signature);
451                 if (the_method != 0)
452                   {
453                     found_class = cls;
454                     break;
455                   }
456               }
457
458             _Jv_Free (ifaces.list);
459
460             if (the_method != 0)
461               goto end_of_method_search;
462           }
463
464         // Finally, search superclasses. 
465         for (jclass cls = owner->getSuperclass (); cls != 0; 
466              cls = cls->getSuperclass ())
467           {
468             the_method = search_method_in_class (cls, klass, method_name,
469                                                  method_signature);
470             if (the_method != 0)
471               {
472                 found_class = cls;
473                 break;
474               }
475           }
476
477       end_of_method_search:
478     
479         // FIXME: if (cls->loader != klass->loader), then we
480         // must actually check that the types of arguments
481         // correspond.  That is, for each argument type, and
482         // the return type, doing _Jv_FindClassFromSignature
483         // with either loader should produce the same result,
484         // i.e., exactly the same jclass object. JVMS 5.4.3.3    
485     
486         if (the_method == 0)
487           {
488             java::lang::StringBuffer *sb = new java::lang::StringBuffer();
489             sb->append(JvNewStringLatin1("method "));
490             sb->append(owner->getName());
491             sb->append(JvNewStringLatin1("."));
492             sb->append(_Jv_NewStringUTF(method_name->chars()));
493             sb->append(JvNewStringLatin1(" with signature "));
494             sb->append(_Jv_NewStringUTF(method_signature->chars()));
495             sb->append(JvNewStringLatin1(" was not found."));
496             throw new java::lang::NoSuchMethodError (sb->toString());
497           }
498       
499         pool->data[index].rmethod
500           = klass->engine->resolve_method(the_method,
501                                           found_class,
502                                           ((the_method->accflags
503                                             & Modifier::STATIC) != 0));
504         pool->tags[index] |= JV_CONSTANT_ResolvedFlag;
505       }
506       break;
507     }
508   return pool->data[index];
509 }
510
511 // This function is used to lazily locate superclasses and
512 // superinterfaces.  This must be called with the class lock held.
513 void
514 _Jv_Linker::resolve_class_ref (jclass klass, jclass *classref)
515 {
516   jclass ret = *classref;
517
518   // If superclass looks like a constant pool entry, resolve it now.
519   if (ret && (uaddr) ret < (uaddr) klass->constants.size)
520     {
521       if (klass->state < JV_STATE_LINKED)
522         {
523           _Jv_Utf8Const *name = klass->constants.data[(uaddr) *classref].utf8;
524           ret = _Jv_FindClass (name, klass->loader);
525           if (! ret)
526             {
527               throw new java::lang::NoClassDefFoundError (name->toString());
528             }
529         }
530       else
531         ret = klass->constants.data[(uaddr) classref].clazz;
532       *classref = ret;
533     }
534 }
535
536 // Find a method declared in the cls that is referenced from klass and
537 // perform access checks.
538 _Jv_Method *
539 _Jv_Linker::search_method_in_class (jclass cls, jclass klass, 
540                                     _Jv_Utf8Const *method_name, 
541                                     _Jv_Utf8Const *method_signature)
542 {
543   using namespace java::lang::reflect;
544
545   for (int i = 0;  i < cls->method_count;  i++)
546     {
547       _Jv_Method *method = &cls->methods[i];
548       if (   (!_Jv_equalUtf8Consts (method->name,
549                                     method_name))
550           || (!_Jv_equalUtf8Consts (method->signature,
551                                     method_signature)))
552         continue;
553
554       if (_Jv_CheckAccess (klass, cls, method->accflags))
555         return method;
556       else
557         {
558           java::lang::StringBuffer *sb = new java::lang::StringBuffer();
559           sb->append(klass->getName());
560           sb->append(JvNewStringLatin1(": "));
561           sb->append(cls->getName());
562           sb->append(JvNewStringLatin1("."));
563           sb->append(_Jv_NewStringUTF(method_name->chars()));
564           sb->append(_Jv_NewStringUTF(method_signature->chars()));
565           throw new java::lang::IllegalAccessError (sb->toString());
566         }
567     }
568   return 0;
569 }
570
571
572 #define INITIAL_IOFFSETS_LEN 4
573 #define INITIAL_IFACES_LEN 4
574
575 static _Jv_IDispatchTable null_idt = {SHRT_MAX, 0, {}};
576
577 // Generate tables for constant-time assignment testing and interface
578 // method lookup. This implements the technique described by Per Bothner
579 // <per@bothner.com> on the java-discuss mailing list on 1999-09-02:
580 // http://gcc.gnu.org/ml/java/1999-q3/msg00377.html
581 void
582 _Jv_Linker::prepare_constant_time_tables (jclass klass)
583 {  
584   if (klass->isPrimitive () || klass->isInterface ())
585     return;
586
587   // Short-circuit in case we've been called already.
588   if ((klass->idt != NULL) || klass->depth != 0)
589     return;
590
591   // Calculate the class depth and ancestor table. The depth of a class 
592   // is how many "extends" it is removed from Object. Thus the depth of 
593   // java.lang.Object is 0, but the depth of java.io.FilterOutputStream 
594   // is 2. Depth is defined for all regular and array classes, but not 
595   // interfaces or primitive types.
596    
597   jclass klass0 = klass;
598   jboolean has_interfaces = 0;
599   while (klass0 != &java::lang::Object::class$)
600     {
601       has_interfaces += klass0->interface_count;
602       klass0 = klass0->superclass;
603       klass->depth++;
604     }
605
606   // We do class member testing in constant time by using a small table 
607   // of all the ancestor classes within each class. The first element is 
608   // a pointer to the current class, and the rest are pointers to the 
609   // classes ancestors, ordered from the current class down by decreasing 
610   // depth. We do not include java.lang.Object in the table of ancestors, 
611   // since it is redundant.  Note that the classes pointed to by
612   // 'ancestors' will always be reachable by other paths.
613
614   klass->ancestors = (jclass *) _Jv_AllocBytes (klass->depth
615                                                 * sizeof (jclass));
616   klass0 = klass;
617   for (int index = 0; index < klass->depth; index++)
618     {
619       klass->ancestors[index] = klass0;
620       klass0 = klass0->superclass;
621     }
622
623   if ((klass->accflags & java::lang::reflect::Modifier::ABSTRACT) != 0)
624     return;
625
626   // Optimization: If class implements no interfaces, use a common
627   // predefined interface table.
628   if (!has_interfaces)
629     {
630       klass->idt = &null_idt;
631       return;
632     }
633
634   _Jv_ifaces ifaces;
635   ifaces.count = 0;
636   ifaces.len = INITIAL_IFACES_LEN;
637   ifaces.list = (jclass *) _Jv_Malloc (ifaces.len * sizeof (jclass *));
638
639   int itable_size = get_interfaces (klass, &ifaces);
640
641   if (ifaces.count > 0)
642     {
643       // The classes pointed to by the itable will always be reachable
644       // via other paths.
645       int idt_bytes = sizeof (_Jv_IDispatchTable) + (itable_size 
646                                                      * sizeof (void *));
647       klass->idt = (_Jv_IDispatchTable *) _Jv_AllocBytes (idt_bytes);
648       klass->idt->itable_length = itable_size;
649
650       jshort *itable_offsets = 
651         (jshort *) _Jv_Malloc (ifaces.count * sizeof (jshort));
652
653       generate_itable (klass, &ifaces, itable_offsets);
654
655       jshort cls_iindex = find_iindex (ifaces.list, itable_offsets,
656                                        ifaces.count);
657
658       for (int i = 0; i < ifaces.count; i++)
659         {
660           ifaces.list[i]->ioffsets[cls_iindex] = itable_offsets[i];
661         }
662
663       klass->idt->iindex = cls_iindex;      
664
665       _Jv_Free (ifaces.list);
666       _Jv_Free (itable_offsets);
667     }
668   else 
669     {
670       klass->idt->iindex = SHRT_MAX;
671     }
672 }
673
674 // Return index of item in list, or -1 if item is not present.
675 inline jshort
676 _Jv_Linker::indexof (void *item, void **list, jshort list_len)
677 {
678   for (int i=0; i < list_len; i++)
679     {
680       if (list[i] == item)
681         return i;
682     }
683   return -1;
684 }
685
686 // Find all unique interfaces directly or indirectly implemented by klass.
687 // Returns the size of the interface dispatch table (itable) for klass, which 
688 // is the number of unique interfaces plus the total number of methods that 
689 // those interfaces declare. May extend ifaces if required.
690 jshort
691 _Jv_Linker::get_interfaces (jclass klass, _Jv_ifaces *ifaces)
692 {
693   jshort result = 0;
694   
695   for (int i = 0; i < klass->interface_count; i++)
696     {
697       jclass iface = klass->interfaces[i];
698
699       /* Make sure interface is linked.  */
700       wait_for_state(iface, JV_STATE_LINKED);
701
702       if (indexof (iface, (void **) ifaces->list, ifaces->count) == -1)
703         {
704           if (ifaces->count + 1 >= ifaces->len)
705             {
706               /* Resize ifaces list */
707               ifaces->len = ifaces->len * 2;
708               ifaces->list
709                 = (jclass *) _Jv_Realloc (ifaces->list,
710                                           ifaces->len * sizeof(jclass));
711             }
712           ifaces->list[ifaces->count] = iface;
713           ifaces->count++;
714
715           result += get_interfaces (klass->interfaces[i], ifaces);
716         }
717     }
718
719   if (klass->isInterface())
720     {
721       // We want to add 1 plus the number of interface methods here.
722       // But, we take special care to skip <clinit>.
723       ++result;
724       for (int i = 0; i < klass->method_count; ++i)
725         {
726           if (klass->methods[i].name->first() != '<')
727             ++result;
728         }
729     }
730   else if (klass->superclass)
731     result += get_interfaces (klass->superclass, ifaces);
732   return result;
733 }
734
735 // Fill out itable in klass, resolving method declarations in each ifaces.
736 // itable_offsets is filled out with the position of each iface in itable,
737 // such that itable[itable_offsets[n]] == ifaces.list[n].
738 void
739 _Jv_Linker::generate_itable (jclass klass, _Jv_ifaces *ifaces,
740                                jshort *itable_offsets)
741 {
742   void **itable = klass->idt->itable;
743   jshort itable_pos = 0;
744
745   for (int i = 0; i < ifaces->count; i++)
746     { 
747       jclass iface = ifaces->list[i];
748       itable_offsets[i] = itable_pos;
749       itable_pos = append_partial_itable (klass, iface, itable, itable_pos);
750
751       /* Create ioffsets table for iface */
752       if (iface->ioffsets == NULL)
753         {
754           // The first element of ioffsets is its length (itself included).
755           jshort *ioffsets = (jshort *) _Jv_AllocBytes (INITIAL_IOFFSETS_LEN
756                                                         * sizeof (jshort));
757           ioffsets[0] = INITIAL_IOFFSETS_LEN;
758           for (int i = 1; i < INITIAL_IOFFSETS_LEN; i++)
759             ioffsets[i] = -1;
760
761           iface->ioffsets = ioffsets;
762         }
763     }
764 }
765
766 // Format method name for use in error messages.
767 jstring
768 _Jv_GetMethodString (jclass klass, _Jv_Method *meth,
769                      jclass derived)
770 {
771   using namespace java::lang;
772   StringBuffer *buf = new StringBuffer (klass->name->toString());
773   buf->append (jchar ('.'));
774   buf->append (meth->name->toString());
775   buf->append ((jchar) ' ');
776   buf->append (meth->signature->toString());
777   if (derived)
778     {
779       buf->append(JvNewStringLatin1(" in "));
780       buf->append(derived->name->toString());
781     }
782   return buf->toString();
783 }
784
785 void
786 _Jv_ThrowNoSuchMethodError ()
787 {
788   throw new java::lang::NoSuchMethodError;
789 }
790
791 #if defined USE_LIBFFI && FFI_CLOSURES
792 // A function whose invocation is prepared using libffi. It gets called
793 // whenever a static method of a missing class is invoked. The data argument
794 // holds a reference to a String denoting the missing class.
795 // The prepared function call is stored in a class' atable.
796 void
797 _Jv_ThrowNoClassDefFoundErrorTrampoline(ffi_cif *,
798                                         void *,
799                                         void **,
800                                         void *data)
801 {
802   throw new java::lang::NoClassDefFoundError(
803     _Jv_NewStringUtf8Const((_Jv_Utf8Const *) data));
804 }
805 #else
806 // A variant of the NoClassDefFoundError throwing method that can
807 // be used without libffi.
808 void
809 _Jv_ThrowNoClassDefFoundError()
810 {
811   throw new java::lang::NoClassDefFoundError();
812 }
813 #endif
814
815 // Throw a NoSuchFieldError.  Called by compiler-generated code when
816 // an otable entry is zero.  OTABLE_INDEX is the index in the caller's
817 // otable that refers to the missing field.  This index may be used to
818 // print diagnostic information about the field.
819 void
820 _Jv_ThrowNoSuchFieldError (int /* otable_index */)
821 {
822   throw new java::lang::NoSuchFieldError;
823 }
824
825 // This is put in empty vtable slots.
826 void
827 _Jv_ThrowAbstractMethodError ()
828 {
829   throw new java::lang::AbstractMethodError();
830 }
831
832 // Each superinterface of a class (i.e. each interface that the class
833 // directly or indirectly implements) has a corresponding "Partial
834 // Interface Dispatch Table" whose size is (number of methods + 1) words.
835 // The first word is a pointer to the interface (i.e. the java.lang.Class
836 // instance for that interface).  The remaining words are pointers to the
837 // actual methods that implement the methods declared in the interface,
838 // in order of declaration.
839 //
840 // Append partial interface dispatch table for "iface" to "itable", at
841 // position itable_pos.
842 // Returns the offset at which the next partial ITable should be appended.
843 jshort
844 _Jv_Linker::append_partial_itable (jclass klass, jclass iface,
845                                    void **itable, jshort pos)
846 {
847   using namespace java::lang::reflect;
848
849   itable[pos++] = (void *) iface;
850   _Jv_Method *meth;
851   
852   for (int j=0; j < iface->method_count; j++)
853     {
854       // Skip '<clinit>' here.
855       if (iface->methods[j].name->first() == '<')
856         continue;
857
858       meth = NULL;
859       for (jclass cl = klass; cl; cl = cl->getSuperclass())
860         {
861           meth = _Jv_GetMethodLocal (cl, iface->methods[j].name,
862                                      iface->methods[j].signature);
863                  
864           if (meth)
865             break;
866         }
867
868       if (meth)
869         {
870           if ((meth->accflags & Modifier::STATIC) != 0)
871             throw new java::lang::IncompatibleClassChangeError
872               (_Jv_GetMethodString (klass, meth));
873           if ((meth->accflags & Modifier::PUBLIC) == 0)
874             throw new java::lang::IllegalAccessError
875               (_Jv_GetMethodString (klass, meth));
876
877           if ((meth->accflags & Modifier::ABSTRACT) != 0)
878             itable[pos] = (void *) &_Jv_ThrowAbstractMethodError;
879           else
880             itable[pos] = meth->ncode;
881         }
882       else
883         {
884           // The method doesn't exist in klass. Binary compatibility rules
885           // permit this, so we delay the error until runtime using a pointer
886           // to a method which throws an exception.
887           itable[pos] = (void *) _Jv_ThrowNoSuchMethodError;
888         }
889       pos++;
890     }
891     
892   return pos;
893 }
894
895 static _Jv_Mutex_t iindex_mutex;
896 static bool iindex_mutex_initialized = false;
897
898 // We need to find the correct offset in the Class Interface Dispatch 
899 // Table for a given interface. Once we have that, invoking an interface 
900 // method just requires combining the Method's index in the interface 
901 // (known at compile time) to get the correct method.  Doing a type test 
902 // (cast or instanceof) is the same problem: Once we have a possible Partial 
903 // Interface Dispatch Table, we just compare the first element to see if it 
904 // matches the desired interface. So how can we find the correct offset?  
905 // Our solution is to keep a vector of candiate offsets in each interface 
906 // (ioffsets), and in each class we have an index (idt->iindex) used to
907 // select the correct offset from ioffsets.
908 //
909 // Calculate and return iindex for a new class. 
910 // ifaces is a vector of num interfaces that the class implements.
911 // offsets[j] is the offset in the interface dispatch table for the
912 // interface corresponding to ifaces[j].
913 // May extend the interface ioffsets if required.
914 jshort
915 _Jv_Linker::find_iindex (jclass *ifaces, jshort *offsets, jshort num)
916 {
917   int i;
918   int j;
919   
920   // Acquire a global lock to prevent itable corruption in case of multiple 
921   // classes that implement an intersecting set of interfaces being linked
922   // simultaneously. We can assume that the mutex will be initialized
923   // single-threaded.
924   if (! iindex_mutex_initialized)
925     {
926       _Jv_MutexInit (&iindex_mutex);
927       iindex_mutex_initialized = true;
928     }
929   
930   _Jv_MutexLock (&iindex_mutex);
931   
932   for (i=1;; i++)  /* each potential position in ioffsets */
933     {
934       for (j=0;; j++)  /* each iface */
935         {
936           if (j >= num)
937             goto found;
938           if (i >= ifaces[j]->ioffsets[0])
939             continue;
940           int ioffset = ifaces[j]->ioffsets[i];
941           /* We can potentially share this position with another class. */
942           if (ioffset >= 0 && ioffset != offsets[j])
943             break; /* Nope. Try next i. */        
944         }
945     }
946   found:
947   for (j = 0; j < num; j++)
948     {
949       int len = ifaces[j]->ioffsets[0];
950       if (i >= len) 
951         {
952           // Resize ioffsets.
953           int newlen = 2 * len;
954           if (i >= newlen)
955             newlen = i + 3;
956
957           jshort *old_ioffsets = ifaces[j]->ioffsets;
958           jshort *new_ioffsets = (jshort *) _Jv_AllocBytes (newlen
959                                                             * sizeof(jshort));
960           memcpy (&new_ioffsets[1], &old_ioffsets[1],
961                   (len - 1) * sizeof (jshort));
962           new_ioffsets[0] = newlen;
963
964           while (len < newlen)
965             new_ioffsets[len++] = -1;
966           
967           ifaces[j]->ioffsets = new_ioffsets;
968         }
969       ifaces[j]->ioffsets[i] = offsets[j];
970     }
971
972   _Jv_MutexUnlock (&iindex_mutex);
973
974   return i;
975 }
976
977 #if defined USE_LIBFFI && FFI_CLOSURES
978 // We use a structure of this type to store the closure that
979 // represents a missing method.
980 struct method_closure
981 {
982   // This field must come first, since the address of this field will
983   // be the same as the address of the overall structure.  This is due
984   // to disabling interior pointers in the GC.
985   ffi_closure closure;
986   ffi_cif cif;
987   ffi_type *arg_types[1];
988 };
989
990 void *
991 _Jv_Linker::create_error_method (_Jv_Utf8Const *class_name)
992 {
993   method_closure *closure
994     = (method_closure *) _Jv_AllocBytes(sizeof (method_closure));
995
996   closure->arg_types[0] = &ffi_type_void;
997
998   // Initializes the cif and the closure.  If that worked the closure
999   // is returned and can be used as a function pointer in a class'
1000   // atable.
1001   if (   ffi_prep_cif (&closure->cif,
1002                        FFI_DEFAULT_ABI,
1003                        1,
1004                        &ffi_type_void,
1005                        closure->arg_types) == FFI_OK
1006       && ffi_prep_closure (&closure->closure,
1007                            &closure->cif,
1008                            _Jv_ThrowNoClassDefFoundErrorTrampoline,
1009                            class_name) == FFI_OK)
1010     return &closure->closure;
1011   else
1012     {
1013       java::lang::StringBuffer *buffer = new java::lang::StringBuffer();
1014       buffer->append(JvNewStringLatin1("Error setting up FFI closure"
1015                                        " for static method of"
1016                                        " missing class: "));
1017       buffer->append (_Jv_NewStringUtf8Const(class_name));
1018       throw new java::lang::InternalError(buffer->toString());
1019     }
1020 }
1021 #else
1022 void *
1023 _Jv_Linker::create_error_method (_Jv_Utf8Const *)
1024 {
1025   // Codepath for platforms which do not support (or want) libffi.
1026   // You have to accept that it is impossible to provide the name
1027   // of the missing class then.
1028   return (void *) _Jv_ThrowNoClassDefFoundError;
1029 }
1030 #endif // USE_LIBFFI && FFI_CLOSURES
1031
1032 // Functions for indirect dispatch (symbolic virtual binding) support.
1033
1034 // There are three tables, atable otable and itable.  atable is an
1035 // array of addresses, and otable is an array of offsets, and these
1036 // are used for static and virtual members respectively.  itable is an
1037 // array of pairs {address, index} where each address is a pointer to
1038 // an interface.
1039
1040 // {a,o,i}table_syms is an array of _Jv_MethodSymbols.  Each such
1041 // symbol is a tuple of {classname, member name, signature}.
1042
1043 // Set this to true to enable debugging of indirect dispatch tables/linking.
1044 static bool debug_link = false;
1045
1046 // link_symbol_table() scans these two arrays and fills in the
1047 // corresponding atable and otable with the addresses of static
1048 // members and the offsets of virtual members.
1049
1050 // The offset (in bytes) for each resolved method or field is placed
1051 // at the corresponding position in the virtual method offset table
1052 // (klass->otable). 
1053
1054 // The same otable and atable may be shared by many classes.
1055
1056 // This must be called while holding the class lock.
1057
1058 void
1059 _Jv_Linker::link_symbol_table (jclass klass)
1060 {
1061   int index = 0;
1062   _Jv_MethodSymbol sym;
1063   if (klass->otable == NULL
1064       || klass->otable->state != 0)
1065     goto atable;
1066    
1067   klass->otable->state = 1;
1068
1069   if (debug_link)
1070     fprintf (stderr, "Fixing up otable in %s:\n", klass->name->chars());
1071   for (index = 0;
1072        (sym = klass->otable_syms[index]).class_name != NULL;
1073        ++index)
1074     {
1075       jclass target_class = _Jv_FindClass (sym.class_name, klass->loader);
1076       _Jv_Method *meth = NULL;            
1077
1078       _Jv_Utf8Const *signature = sym.signature;
1079
1080       if (target_class == NULL)
1081         throw new java::lang::NoClassDefFoundError 
1082           (_Jv_NewStringUTF (sym.class_name->chars()));
1083
1084       // We're looking for a field or a method, and we can tell
1085       // which is needed by looking at the signature.
1086       if (signature->first() == '(' && signature->len() >= 2)
1087         {
1088           // Looks like someone is trying to invoke an interface method
1089           if (target_class->isInterface())
1090             {
1091               using namespace java::lang;
1092               StringBuffer *sb = new StringBuffer();
1093               sb->append(JvNewStringLatin1("found interface "));
1094               sb->append(target_class->getName());
1095               sb->append(JvNewStringLatin1(" when searching for a class"));
1096               throw new VerifyError(sb->toString());
1097             }
1098
1099           // If the target class does not have a vtable_method_count yet, 
1100           // then we can't tell the offsets for its methods, so we must lay 
1101           // it out now.
1102           wait_for_state(target_class, JV_STATE_PREPARED);
1103
1104           meth = _Jv_LookupDeclaredMethod(target_class, sym.name, 
1105                                           sym.signature);
1106
1107           // Every class has a throwNoSuchMethodErrorIndex method that
1108           // it inherits from java.lang.Object.  Find its vtable
1109           // offset.
1110           static int throwNoSuchMethodErrorIndex;
1111           if (throwNoSuchMethodErrorIndex == 0)
1112             {
1113               Utf8Const* name 
1114                 = _Jv_makeUtf8Const ("throwNoSuchMethodError", 
1115                                      strlen ("throwNoSuchMethodError"));
1116               _Jv_Method* meth
1117                 = _Jv_LookupDeclaredMethod (&java::lang::Object::class$, 
1118                                             name, gcj::void_signature);
1119               throwNoSuchMethodErrorIndex 
1120                 = _Jv_VTable::idx_to_offset (meth->index);
1121             }
1122           
1123           // If we don't find a nonstatic method, insert the
1124           // vtable index of Object.throwNoSuchMethodError().
1125           // This defers the missing method error until an attempt
1126           // is made to execute it.       
1127           {
1128             int offset;
1129             
1130             if (meth != NULL)
1131               offset = _Jv_VTable::idx_to_offset (meth->index);
1132             else
1133               offset = throwNoSuchMethodErrorIndex;                 
1134             
1135             if (offset == -1)
1136               JvFail ("Bad method index");
1137             JvAssert (meth->index < target_class->vtable_method_count);
1138             
1139             klass->otable->offsets[index] = offset;
1140           }
1141
1142           if (debug_link)
1143             fprintf (stderr, "  offsets[%d] = %d (class %s@%p : %s(%s))\n",
1144                      (int)index,
1145                      (int)klass->otable->offsets[index],
1146                      (const char*)target_class->name->chars(),
1147                      target_class,
1148                      (const char*)sym.name->chars(),
1149                      (const char*)signature->chars());
1150           continue;
1151         }
1152
1153       // Try fields.
1154       {
1155         wait_for_state(target_class, JV_STATE_PREPARED);
1156         jclass found_class;
1157         _Jv_Field *the_field = NULL;
1158         try
1159           {
1160             the_field = find_field (klass, target_class, &found_class,
1161                                     sym.name, sym.signature);
1162             if ((the_field->flags & java::lang::reflect::Modifier::STATIC))
1163               throw new java::lang::IncompatibleClassChangeError;
1164             else
1165               klass->otable->offsets[index] = the_field->u.boffset;
1166           }
1167         catch (java::lang::NoSuchFieldError *err)
1168           {
1169             klass->otable->offsets[index] = 0;
1170           }
1171       }
1172     }
1173
1174  atable:
1175   if (klass->atable == NULL || klass->atable->state != 0)
1176     goto itable;
1177
1178   klass->atable->state = 1;
1179
1180   for (index = 0;
1181        (sym = klass->atable_syms[index]).class_name != NULL;
1182        ++index)
1183     {
1184       jclass target_class =
1185         _Jv_FindClassNoException (sym.class_name, klass->loader);
1186
1187       _Jv_Method *meth = NULL;            
1188       _Jv_Utf8Const *signature = sym.signature;
1189
1190       // ??? Setting this pointer to null will at least get us a
1191       // NullPointerException
1192       klass->atable->addresses[index] = NULL;
1193
1194       // If the target class is missing we prepare a function call
1195       // that throws a NoClassDefFoundError and store the address of
1196       // that newly prepare method in the atable. The user can run
1197       // code in classes where the missing class is part of the
1198       // execution environment as long as it is never referenced.
1199       if (target_class == NULL)
1200         klass->atable->addresses[index] = create_error_method(sym.class_name);
1201       // We're looking for a static field or a static method, and we
1202       // can tell which is needed by looking at the signature.
1203       else if (signature->first() == '(' && signature->len() >= 2)
1204         {
1205           // If the target class does not have a vtable_method_count yet, 
1206           // then we can't tell the offsets for its methods, so we must lay 
1207           // it out now.
1208           wait_for_state (target_class, JV_STATE_PREPARED);
1209
1210           // Interface methods cannot have bodies.
1211           if (target_class->isInterface())
1212             {
1213               using namespace java::lang;
1214               StringBuffer *sb = new StringBuffer();
1215               sb->append(JvNewStringLatin1("class "));
1216               sb->append(target_class->getName());
1217               sb->append(JvNewStringLatin1(" is an interface: "
1218                                            "class expected"));
1219               throw new VerifyError(sb->toString());
1220             }
1221
1222           meth = _Jv_LookupDeclaredMethod(target_class, sym.name, 
1223                                           sym.signature);
1224
1225           if (meth != NULL)
1226             {
1227               if (meth->ncode) // Maybe abstract?
1228                 {
1229                   klass->atable->addresses[index] = meth->ncode;
1230                   if (debug_link)
1231                     fprintf (stderr, "  addresses[%d] = %p (class %s@%p : %s(%s))\n",
1232                              index,
1233                              &klass->atable->addresses[index],
1234                              (const char*)target_class->name->chars(),
1235                              klass,
1236                              (const char*)sym.name->chars(),
1237                              (const char*)signature->chars());
1238                 }
1239             }
1240           else
1241             klass->atable->addresses[index]
1242               = create_error_method(sym.class_name);
1243
1244           continue;
1245         }
1246
1247       // Try fields only if the target class exists.
1248       if (target_class != NULL)
1249       {
1250         wait_for_state(target_class, JV_STATE_PREPARED);
1251         jclass found_class;
1252         _Jv_Field *the_field = find_field (klass, target_class, &found_class,
1253                                            sym.name, sym.signature);
1254         if ((the_field->flags & java::lang::reflect::Modifier::STATIC))
1255           klass->atable->addresses[index] = the_field->u.addr;
1256         else
1257           throw new java::lang::IncompatibleClassChangeError;
1258       }
1259     }
1260
1261  itable:
1262   if (klass->itable == NULL
1263       || klass->itable->state != 0)
1264     return;
1265
1266   klass->itable->state = 1;
1267
1268   for (index = 0;
1269        (sym = klass->itable_syms[index]).class_name != NULL; 
1270        ++index)
1271     {
1272       jclass target_class = _Jv_FindClass (sym.class_name, klass->loader);
1273       _Jv_Utf8Const *signature = sym.signature;
1274
1275       jclass cls;
1276       int i;
1277
1278       wait_for_state(target_class, JV_STATE_LOADED);
1279       bool found = _Jv_getInterfaceMethod (target_class, cls, i,
1280                                            sym.name, sym.signature);
1281
1282       if (found)
1283         {
1284           klass->itable->addresses[index * 2] = cls;
1285           klass->itable->addresses[index * 2 + 1] = (void *)(unsigned long) i;
1286           if (debug_link)
1287             {
1288               fprintf (stderr, "  interfaces[%d] = %p (interface %s@%p : %s(%s))\n",
1289                        index,
1290                        klass->itable->addresses[index * 2],
1291                        (const char*)cls->name->chars(),
1292                        cls,
1293                        (const char*)sym.name->chars(),
1294                        (const char*)signature->chars());
1295               fprintf (stderr, "            [%d] = offset %d\n",
1296                        index + 1,
1297                        (int)(unsigned long)klass->itable->addresses[index * 2 + 1]);
1298             }
1299
1300         }
1301       else
1302         throw new java::lang::IncompatibleClassChangeError;
1303     }
1304
1305 }
1306
1307 // For each catch_record in the list of caught classes, fill in the
1308 // address field.
1309 void 
1310 _Jv_Linker::link_exception_table (jclass self)
1311 {
1312   struct _Jv_CatchClass *catch_record = self->catch_classes;
1313   if (!catch_record || catch_record->classname)
1314     return;  
1315   catch_record++;
1316   while (catch_record->classname)
1317     {
1318       try
1319         {
1320           jclass target_class
1321             = _Jv_FindClass (catch_record->classname,  
1322                              self->getClassLoaderInternal ());
1323           *catch_record->address = target_class;
1324         }
1325       catch (::java::lang::Throwable *t)
1326         {
1327           // FIXME: We need to do something better here.
1328           *catch_record->address = 0;
1329         }
1330       catch_record++;
1331     }
1332   self->catch_classes->classname = (_Jv_Utf8Const *)-1;
1333 }
1334   
1335 // Set itable method indexes for members of interface IFACE.
1336 void
1337 _Jv_Linker::layout_interface_methods (jclass iface)
1338 {
1339   if (! iface->isInterface())
1340     return;
1341
1342   // itable indexes start at 1. 
1343   // FIXME: Static initalizers currently get a NULL placeholder entry in the
1344   // itable so they are also assigned an index here.
1345   for (int i = 0; i < iface->method_count; i++)
1346     iface->methods[i].index = i + 1;
1347 }
1348
1349 // Prepare virtual method declarations in KLASS, and any superclasses
1350 // as required, by determining their vtable index, setting
1351 // method->index, and finally setting the class's vtable_method_count.
1352 // Must be called with the lock for KLASS held.
1353 void
1354 _Jv_Linker::layout_vtable_methods (jclass klass)
1355 {
1356   if (klass->vtable != NULL || klass->isInterface() 
1357       || klass->vtable_method_count != -1)
1358     return;
1359
1360   jclass superclass = klass->getSuperclass();
1361
1362   if (superclass != NULL && superclass->vtable_method_count == -1)
1363     {
1364       JvSynchronize sync (superclass);
1365       layout_vtable_methods (superclass);
1366     }
1367
1368   int index = (superclass == NULL ? 0 : superclass->vtable_method_count);
1369
1370   for (int i = 0; i < klass->method_count; ++i)
1371     {
1372       _Jv_Method *meth = &klass->methods[i];
1373       _Jv_Method *super_meth = NULL;
1374
1375       if (! _Jv_isVirtualMethod (meth))
1376         continue;
1377
1378       if (superclass != NULL)
1379         {
1380           jclass declarer;
1381           super_meth = _Jv_LookupDeclaredMethod (superclass, meth->name,
1382                                                  meth->signature, &declarer);
1383           // See if this method actually overrides the other method
1384           // we've found.
1385           if (super_meth)
1386             {
1387               if (! _Jv_isVirtualMethod (super_meth)
1388                   || ! _Jv_CheckAccess (klass, declarer,
1389                                         super_meth->accflags))
1390                 super_meth = NULL;
1391               else if ((super_meth->accflags
1392                         & java::lang::reflect::Modifier::FINAL) != 0)
1393                 {
1394                   using namespace java::lang;
1395                   StringBuffer *sb = new StringBuffer();
1396                   sb->append(JvNewStringLatin1("method "));
1397                   sb->append(_Jv_GetMethodString(klass, meth));
1398                   sb->append(JvNewStringLatin1(" overrides final method "));
1399                   sb->append(_Jv_GetMethodString(declarer, super_meth));
1400                   throw new VerifyError(sb->toString());
1401                 }
1402             }
1403         }
1404
1405       if (super_meth)
1406         meth->index = super_meth->index;
1407       else
1408         meth->index = index++;
1409     }
1410
1411   klass->vtable_method_count = index;
1412 }
1413
1414 // Set entries in VTABLE for virtual methods declared in KLASS.
1415 void
1416 _Jv_Linker::set_vtable_entries (jclass klass, _Jv_VTable *vtable)
1417 {
1418   for (int i = klass->method_count - 1; i >= 0; i--)
1419     {
1420       using namespace java::lang::reflect;
1421
1422       _Jv_Method *meth = &klass->methods[i];
1423       if (meth->index == (_Jv_ushort) -1)
1424         continue;
1425       if ((meth->accflags & Modifier::ABSTRACT))
1426         // FIXME: it might be nice to have a libffi trampoline here,
1427         // so we could pass in the method name and other information.
1428         vtable->set_method(meth->index,
1429                            (void *) &_Jv_ThrowAbstractMethodError);
1430       else
1431         vtable->set_method(meth->index, meth->ncode);
1432     }
1433 }
1434
1435 // Allocate and lay out the virtual method table for KLASS.  This will
1436 // also cause vtables to be generated for any non-abstract
1437 // superclasses, and virtual method layout to occur for any abstract
1438 // superclasses.  Must be called with monitor lock for KLASS held.
1439 void
1440 _Jv_Linker::make_vtable (jclass klass)
1441 {
1442   using namespace java::lang::reflect;  
1443
1444   // If the vtable exists, or for interface classes, do nothing.  All
1445   // other classes, including abstract classes, need a vtable.
1446   if (klass->vtable != NULL || klass->isInterface())
1447     return;
1448
1449   // Ensure all the `ncode' entries are set.
1450   klass->engine->create_ncode(klass);
1451
1452   // Class must be laid out before we can create a vtable. 
1453   if (klass->vtable_method_count == -1)
1454     layout_vtable_methods (klass);
1455
1456   // Allocate the new vtable.
1457   _Jv_VTable *vtable = _Jv_VTable::new_vtable (klass->vtable_method_count);
1458   klass->vtable = vtable;
1459
1460   // Copy the vtable of the closest superclass.
1461   jclass superclass = klass->superclass;
1462   {
1463     JvSynchronize sync (superclass);
1464     make_vtable (superclass);
1465   }
1466   for (int i = 0; i < superclass->vtable_method_count; ++i)
1467     vtable->set_method (i, superclass->vtable->get_method (i));
1468
1469   // Set the class pointer and GC descriptor.
1470   vtable->clas = klass;
1471   vtable->gc_descr = _Jv_BuildGCDescr (klass);
1472
1473   // For each virtual declared in klass, set new vtable entry or
1474   // override an old one.
1475   set_vtable_entries (klass, vtable);
1476
1477   // Note that we don't check for abstract methods here.  We used to,
1478   // but there is a JVMS clarification that indicates that a check
1479   // here would be too eager.  And, a simple test case confirms this.
1480 }
1481
1482 // Lay out the class, allocating space for static fields and computing
1483 // offsets of instance fields.  The class lock must be held by the
1484 // caller.
1485 void
1486 _Jv_Linker::ensure_fields_laid_out (jclass klass)
1487 {  
1488   if (klass->size_in_bytes != -1)
1489     return;
1490
1491   // Compute the alignment for this type by searching through the
1492   // superclasses and finding the maximum required alignment.  We
1493   // could consider caching this in the Class.
1494   int max_align = __alignof__ (java::lang::Object);
1495   jclass super = klass->getSuperclass();
1496   while (super != NULL)
1497     {
1498       // Ensure that our super has its super installed before
1499       // recursing.
1500       wait_for_state(super, JV_STATE_LOADING);
1501       ensure_fields_laid_out(super);
1502       int num = JvNumInstanceFields (super);
1503       _Jv_Field *field = JvGetFirstInstanceField (super);
1504       while (num > 0)
1505         {
1506           int field_align = get_alignment_from_class (field->type);
1507           if (field_align > max_align)
1508             max_align = field_align;
1509           ++field;
1510           --num;
1511         }
1512       super = super->getSuperclass();
1513     }
1514
1515   int instance_size;
1516   // This is the size of the 'static' non-reference fields.
1517   int non_reference_size = 0;
1518   // This is the size of the 'static' reference fields.  We count
1519   // these separately to make it simpler for the GC to scan them.
1520   int reference_size = 0;
1521
1522   // Although java.lang.Object is never interpreted, an interface can
1523   // have a null superclass.  Note that we have to lay out an
1524   // interface because it might have static fields.
1525   if (klass->superclass)
1526     instance_size = klass->superclass->size();
1527   else
1528     instance_size = java::lang::Object::class$.size();
1529
1530   klass->engine->allocate_field_initializers (klass); 
1531
1532   for (int i = 0; i < klass->field_count; i++)
1533     {
1534       int field_size;
1535       int field_align;
1536
1537       _Jv_Field *field = &klass->fields[i];
1538
1539       if (! field->isRef ())
1540         {
1541           // It is safe to resolve the field here, since it's a
1542           // primitive class, which does not cause loading to happen.
1543           resolve_field (field, klass->loader);
1544           field_size = field->type->size ();
1545           field_align = get_alignment_from_class (field->type);
1546         }
1547       else 
1548         {
1549           field_size = sizeof (jobject);
1550           field_align = __alignof__ (jobject);
1551         }
1552
1553       field->bsize = field_size;
1554
1555       if ((field->flags & java::lang::reflect::Modifier::STATIC))
1556         {
1557           if (field->u.addr == NULL)
1558             {
1559               // This computes an offset into a region we'll allocate
1560               // shortly, and then adds this offset to the start
1561               // address.
1562               if (field->isRef())
1563                 {
1564                   reference_size = ROUND (reference_size, field_align);
1565                   field->u.boffset = reference_size;
1566                   reference_size += field_size;
1567                 }
1568               else
1569                 {
1570                   non_reference_size = ROUND (non_reference_size, field_align);
1571                   field->u.boffset = non_reference_size;
1572                   non_reference_size += field_size;
1573                 }
1574             }
1575         }
1576       else
1577         {
1578           instance_size      = ROUND (instance_size, field_align);
1579           field->u.boffset   = instance_size;
1580           instance_size     += field_size;
1581           if (field_align > max_align)
1582             max_align = field_align;
1583         }
1584     }
1585
1586   if (reference_size != 0 || non_reference_size != 0)
1587     klass->engine->allocate_static_fields (klass, reference_size,
1588                                            non_reference_size);
1589
1590   // Set the instance size for the class.  Note that first we round it
1591   // to the alignment required for this object; this keeps us in sync
1592   // with our current ABI.
1593   instance_size = ROUND (instance_size, max_align);
1594   klass->size_in_bytes = instance_size;
1595 }
1596
1597 // This takes the class to state JV_STATE_LINKED.  The class lock must
1598 // be held when calling this.
1599 void
1600 _Jv_Linker::ensure_class_linked (jclass klass)
1601 {
1602   if (klass->state >= JV_STATE_LINKED)
1603     return;
1604
1605   int state = klass->state;
1606   try
1607     {
1608       // Short-circuit, so that mutually dependent classes are ok.
1609       klass->state = JV_STATE_LINKED;
1610
1611       _Jv_Constants *pool = &klass->constants;
1612
1613       // Compiled classes require that their class constants be
1614       // resolved here.  However, interpreted classes need their
1615       // constants to be resolved lazily.  If we resolve an
1616       // interpreted class' constants eagerly, we can end up with
1617       // spurious IllegalAccessErrors when the constant pool contains
1618       // a reference to a class we can't access.  This can validly
1619       // occur in an obscure case involving the InnerClasses
1620       // attribute.
1621       if (! _Jv_IsInterpretedClass (klass))
1622         {
1623           // Resolve class constants first, since other constant pool
1624           // entries may rely on these.
1625           for (int index = 1; index < pool->size; ++index)
1626             {
1627               if (pool->tags[index] == JV_CONSTANT_Class)
1628                 // Lazily resolve the entries.
1629                 resolve_pool_entry (klass, index, true);
1630             }
1631         }
1632
1633       // Resolve the remaining constant pool entries.
1634       for (int index = 1; index < pool->size; ++index)
1635         {
1636           if (pool->tags[index] == JV_CONSTANT_String)
1637             {
1638               jstring str;
1639
1640               str = _Jv_NewStringUtf8Const (pool->data[index].utf8);
1641               pool->data[index].o = str;
1642               pool->tags[index] |= JV_CONSTANT_ResolvedFlag;
1643             }
1644         }
1645
1646       if (klass->engine->need_resolve_string_fields())
1647         {
1648           jfieldID f = JvGetFirstStaticField (klass);
1649           for (int n = JvNumStaticFields (klass); n > 0; --n)
1650             {
1651               int mod = f->getModifiers ();
1652               // If we have a static String field with a non-null initial
1653               // value, we know it points to a Utf8Const.
1654
1655               // Finds out whether we have to initialize a String without the
1656               // need to resolve the field.
1657               if ((f->isResolved()
1658                    ? (f->type == &java::lang::String::class$)
1659                    : _Jv_equalUtf8Classnames((_Jv_Utf8Const *) f->type,
1660                                              java::lang::String::class$.name))
1661                   && (mod & java::lang::reflect::Modifier::STATIC) != 0)
1662                 {
1663                   jstring *strp = (jstring *) f->u.addr;
1664                   if (*strp)
1665                     *strp = _Jv_NewStringUtf8Const ((_Jv_Utf8Const *) *strp);
1666                 }
1667               f = f->getNextField ();
1668             }
1669         }
1670
1671       klass->notifyAll ();
1672
1673       _Jv_PushClass (klass);
1674     }
1675   catch (java::lang::Throwable *t)
1676     {
1677       klass->state = state;
1678       throw t;
1679     }
1680 }
1681
1682 // This ensures that symbolic superclass and superinterface references
1683 // are resolved for the indicated class.  This must be called with the
1684 // class lock held.
1685 void
1686 _Jv_Linker::ensure_supers_installed (jclass klass)
1687 {
1688   resolve_class_ref (klass, &klass->superclass);
1689   // An interface won't have a superclass.
1690   if (klass->superclass)
1691     wait_for_state (klass->superclass, JV_STATE_LOADING);
1692
1693   for (int i = 0; i < klass->interface_count; ++i)
1694     {
1695       resolve_class_ref (klass, &klass->interfaces[i]);
1696       wait_for_state (klass->interfaces[i], JV_STATE_LOADING);
1697     }
1698 }
1699
1700 // This adds missing `Miranda methods' to a class.
1701 void
1702 _Jv_Linker::add_miranda_methods (jclass base, jclass iface_class)
1703 {
1704   // Note that at this point, all our supers, and the supers of all
1705   // our superclasses and superinterfaces, will have been installed.
1706
1707   for (int i = 0; i < iface_class->interface_count; ++i)
1708     {
1709       jclass interface = iface_class->interfaces[i];
1710
1711       for (int j = 0; j < interface->method_count; ++j)
1712         {
1713           _Jv_Method *meth = &interface->methods[j];
1714           // Don't bother with <clinit>.
1715           if (meth->name->first() == '<')
1716             continue;
1717           _Jv_Method *new_meth = _Jv_LookupDeclaredMethod (base, meth->name,
1718                                                            meth->signature);
1719           if (! new_meth)
1720             {
1721               // We assume that such methods are very unlikely, so we
1722               // just reallocate the method array each time one is
1723               // found.  This greatly simplifies the searching --
1724               // otherwise we have to make sure that each such method
1725               // found is really unique among all superinterfaces.
1726               int new_count = base->method_count + 1;
1727               _Jv_Method *new_m
1728                 = (_Jv_Method *) _Jv_AllocRawObj (sizeof (_Jv_Method)
1729                                                   * new_count);
1730               memcpy (new_m, base->methods,
1731                       sizeof (_Jv_Method) * base->method_count);
1732
1733               // Add new method.
1734               new_m[base->method_count] = *meth;
1735               new_m[base->method_count].index = (_Jv_ushort) -1;
1736               new_m[base->method_count].accflags
1737                 |= java::lang::reflect::Modifier::INVISIBLE;
1738
1739               base->methods = new_m;
1740               base->method_count = new_count;
1741             }
1742         }
1743
1744       wait_for_state (interface, JV_STATE_LOADED);
1745       add_miranda_methods (base, interface);
1746     }
1747 }
1748
1749 // This ensures that the class' method table is "complete".  This must
1750 // be called with the class lock held.
1751 void
1752 _Jv_Linker::ensure_method_table_complete (jclass klass)
1753 {
1754   if (klass->vtable != NULL)
1755     return;
1756
1757   // We need our superclass to have its own Miranda methods installed.
1758   if (! klass->isInterface())
1759     wait_for_state (klass->getSuperclass (), JV_STATE_LOADED);
1760
1761   // A class might have so-called "Miranda methods".  This is a method
1762   // that is declared in an interface and not re-declared in an
1763   // abstract class.  Some compilers don't emit declarations for such
1764   // methods in the class; this will give us problems since we expect
1765   // a declaration for any method requiring a vtable entry.  We handle
1766   // this here by searching for such methods and constructing new
1767   // internal declarations for them.  Note that we do this
1768   // unconditionally, and not just for abstract classes, to correctly
1769   // account for cases where a class is modified to be concrete and
1770   // still incorrectly inherits an abstract method.
1771   int pre_count = klass->method_count;
1772   add_miranda_methods (klass, klass);
1773
1774   // Let the execution engine know that we've added methods.
1775   if (klass->method_count != pre_count)
1776     klass->engine->post_miranda_hook(klass);
1777 }
1778
1779 // Verify a class.  Must be called with class lock held.
1780 void
1781 _Jv_Linker::verify_class (jclass klass)
1782 {
1783   klass->engine->verify(klass);
1784 }
1785
1786 // Check the assertions contained in the type assertion table for KLASS.
1787 // This is the equivilent of bytecode verification for native, BC-ABI code.
1788 void
1789 _Jv_Linker::verify_type_assertions (jclass klass)
1790 {
1791   if (debug_link)
1792     fprintf (stderr, "Evaluating type assertions for %s:\n",
1793              klass->name->chars());
1794
1795   if (klass->assertion_table == NULL)
1796     return;
1797
1798   for (int i = 0;; i++)
1799     {
1800       int assertion_code = klass->assertion_table[i].assertion_code;
1801       _Jv_Utf8Const *op1 = klass->assertion_table[i].op1;
1802       _Jv_Utf8Const *op2 = klass->assertion_table[i].op2;
1803       
1804       if (assertion_code == JV_ASSERT_END_OF_TABLE)
1805         return;
1806       else if (assertion_code == JV_ASSERT_TYPES_COMPATIBLE)
1807         {
1808           if (debug_link)
1809             {
1810               fprintf (stderr, "  code=%i, operand A=%s B=%s\n",
1811                        assertion_code, op1->chars(), op2->chars());
1812             }
1813         
1814           // The operands are class signatures. op1 is the source, 
1815           // op2 is the target.
1816           jclass cl1 = _Jv_FindClassFromSignature (op1->chars(), 
1817             klass->getClassLoaderInternal());
1818           jclass cl2 = _Jv_FindClassFromSignature (op2->chars(),
1819             klass->getClassLoaderInternal());
1820             
1821           // If the class doesn't exist, ignore the assertion. An exception
1822           // will be thrown later if an attempt is made to actually 
1823           // instantiate the class.
1824           if (cl1 == NULL || cl2 == NULL)
1825             continue;
1826
1827           if (! _Jv_IsAssignableFromSlow (cl1, cl2))
1828             {
1829               jstring s = JvNewStringUTF ("Incompatible types: In class ");
1830               s = s->concat (klass->getName());
1831               s = s->concat (JvNewStringUTF (": "));
1832               s = s->concat (cl1->getName());
1833               s = s->concat (JvNewStringUTF (" is not assignable to "));
1834               s = s->concat (cl2->getName());
1835               throw new java::lang::VerifyError (s);
1836             }
1837         }
1838       else if (assertion_code == JV_ASSERT_IS_INSTANTIABLE)
1839         {
1840           // TODO: Implement this.
1841         }
1842       // Unknown assertion codes are ignored, for forwards-compatibility.
1843     }
1844 }
1845    
1846 void
1847 _Jv_Linker::print_class_loaded (jclass klass)
1848 {
1849   char *codesource = NULL;
1850   if (klass->protectionDomain != NULL)
1851     {
1852       java::security::CodeSource *cs
1853         = klass->protectionDomain->getCodeSource();
1854       if (cs != NULL)
1855         {
1856           jstring css = cs->toString();
1857           int len = JvGetStringUTFLength(css);
1858           codesource = (char *) _Jv_AllocBytes(len + 1);
1859           JvGetStringUTFRegion(css, 0, css->length(), codesource);
1860           codesource[len] = '\0';
1861         }
1862     }
1863   if (codesource == NULL)
1864     codesource = (char *) "<no code source>";
1865
1866   const char *abi;
1867   if (_Jv_IsInterpretedClass (klass))
1868     abi = "bytecode";
1869   else if (_Jv_IsBinaryCompatibilityABI (klass))
1870     abi = "BC-compiled";
1871   else
1872     abi = "pre-compiled";
1873
1874   fprintf (stderr, "[Loaded (%s) %s from %s]\n", abi, klass->name->chars(),
1875            codesource);
1876 }
1877
1878 // FIXME: mention invariants and stuff.
1879 void
1880 _Jv_Linker::wait_for_state (jclass klass, int state)
1881 {
1882   if (klass->state >= state)
1883     return;
1884
1885   JvSynchronize sync (klass);
1886
1887   // This is similar to the strategy for class initialization.  If we
1888   // already hold the lock, just leave.
1889   java::lang::Thread *self = java::lang::Thread::currentThread();
1890   while (klass->state <= state
1891          && klass->thread 
1892          && klass->thread != self)
1893     klass->wait ();
1894
1895   java::lang::Thread *save = klass->thread;
1896   klass->thread = self;
1897
1898   // Allocate memory for static fields and constants.
1899   if (GC_base (klass) && klass->fields && ! GC_base (klass->fields))
1900     {
1901       jsize count = klass->field_count;
1902       if (count)
1903         {
1904           _Jv_Field* fields 
1905             = (_Jv_Field*) _Jv_AllocRawObj (count * sizeof (_Jv_Field));
1906           memcpy ((void*)fields,
1907                   (void*)klass->fields,
1908                   count * sizeof (_Jv_Field));
1909           klass->fields = fields;
1910         }
1911     }
1912       
1913   // Print some debugging info if requested.  Interpreted classes are
1914   // handled in defineclass, so we only need to handle the two
1915   // pre-compiled cases here.
1916   if (gcj::verbose_class_flag
1917       && (klass->state == JV_STATE_COMPILED
1918           || klass->state == JV_STATE_PRELOADING)
1919       && ! _Jv_IsInterpretedClass (klass))
1920     print_class_loaded (klass);
1921
1922   try
1923     {
1924       if (state >= JV_STATE_LOADING && klass->state < JV_STATE_LOADING)
1925         {
1926           ensure_supers_installed (klass);
1927           klass->set_state(JV_STATE_LOADING);
1928         }
1929
1930       if (state >= JV_STATE_LOADED && klass->state < JV_STATE_LOADED)
1931         {
1932           ensure_method_table_complete (klass);
1933           klass->set_state(JV_STATE_LOADED);
1934         }
1935
1936       if (state >= JV_STATE_PREPARED && klass->state < JV_STATE_PREPARED)
1937         {
1938           ensure_fields_laid_out (klass);
1939           make_vtable (klass);
1940           layout_interface_methods (klass);
1941           prepare_constant_time_tables (klass);
1942           klass->set_state(JV_STATE_PREPARED);
1943         }
1944
1945       if (state >= JV_STATE_LINKED && klass->state < JV_STATE_LINKED)
1946         {
1947           if (gcj::verifyClasses)
1948             verify_class (klass);
1949
1950           ensure_class_linked (klass);
1951           link_exception_table (klass);
1952           link_symbol_table (klass);
1953           klass->set_state(JV_STATE_LINKED);
1954         }
1955     }
1956   catch (java::lang::Throwable *exc)
1957     {
1958       klass->thread = save;
1959       klass->set_state(JV_STATE_ERROR);
1960       throw exc;
1961     }
1962
1963   klass->thread = save;
1964
1965   if (klass->state == JV_STATE_ERROR)
1966     throw new java::lang::LinkageError;
1967 }