OSDN Git Service

Fix problem that caused compiled java code to trigger an internal gdb error.
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / libjava / verify.cc
1 // verify.cc - verify bytecode
2
3 /* Copyright (C) 2001, 2002, 2003, 2004, 2005  Free Software Foundation
4
5    This file is part of libgcj.
6
7 This software is copyrighted work licensed under the terms of the
8 Libgcj License.  Please consult the file "LIBGCJ_LICENSE" for
9 details.  */
10
11 // Written by Tom Tromey <tromey@redhat.com>
12
13 // Define VERIFY_DEBUG to enable debugging output.
14
15 #include <config.h>
16
17 #include <jvm.h>
18 #include <gcj/cni.h>
19 #include <java-insns.h>
20 #include <java-interp.h>
21
22 // On Solaris 10/x86, <signal.h> indirectly includes <ia32/sys/reg.h>, which 
23 // defines PC since g++ predefines __EXTENSIONS__.  Undef here to avoid clash
24 // with PC member of class _Jv_BytecodeVerifier below.
25 #undef PC
26
27 #ifdef INTERPRETER
28
29 #include <java/lang/Class.h>
30 #include <java/lang/VerifyError.h>
31 #include <java/lang/Throwable.h>
32 #include <java/lang/reflect/Modifier.h>
33 #include <java/lang/StringBuffer.h>
34
35 #ifdef VERIFY_DEBUG
36 #include <stdio.h>
37 #endif /* VERIFY_DEBUG */
38
39
40 // This is used to mark states which are not scheduled for
41 // verification.
42 #define INVALID_STATE ((state *) -1)
43
44 static void debug_print (const char *fmt, ...)
45   __attribute__ ((format (printf, 1, 2)));
46
47 static inline void
48 debug_print (MAYBE_UNUSED const char *fmt, ...)
49 {
50 #ifdef VERIFY_DEBUG
51   va_list ap;
52   va_start (ap, fmt);
53   vfprintf (stderr, fmt, ap);
54   va_end (ap);
55 #endif /* VERIFY_DEBUG */
56 }
57
58 // This started as a fairly ordinary verifier, and for the most part
59 // it remains so.  It works in the obvious way, by modeling the effect
60 // of each opcode as it is encountered.  For most opcodes, this is a
61 // straightforward operation.
62 //
63 // This verifier does not do type merging.  It used to, but this
64 // results in difficulty verifying some relatively simple code
65 // involving interfaces, and it pushed some verification work into the
66 // interpreter.
67 //
68 // Instead of merging reference types, when we reach a point where two
69 // flows of control merge, we simply keep the union of reference types
70 // from each branch.  Then, when we need to verify a fact about a
71 // reference on the stack (e.g., that it is compatible with the
72 // argument type of a method), we check to ensure that all possible
73 // types satisfy the requirement.
74 //
75 // Another area this verifier differs from the norm is in its handling
76 // of subroutines.  The JVM specification has some confusing things to
77 // say about subroutines.  For instance, it makes claims about not
78 // allowing subroutines to merge and it rejects recursive subroutines.
79 // For the most part these are red herrings; we used to try to follow
80 // these things but they lead to problems.  For example, the notion of
81 // "being in a subroutine" is not well-defined: is an exception
82 // handler in a subroutine?  If you never execute the `ret' but
83 // instead `goto 1' do you remain in the subroutine?
84 //
85 // For clarity on what is really required for type safety, read
86 // "Simple Verification Technique for Complex Java Bytecode
87 // Subroutines" by Alessandro Coglio.  Among other things this paper
88 // shows that recursive subroutines are not harmful to type safety.
89 // We implement something similar to what he proposes.  Note that this
90 // means that this verifier will accept code that is rejected by some
91 // other verifiers.
92 //
93 // For those not wanting to read the paper, the basic observation is
94 // that we can maintain split states in subroutines.  We maintain one
95 // state for each calling `jsr'.  In other words, we re-verify a
96 // subroutine once for each caller, using the exact types held by the
97 // callers (as opposed to the old approach of merging types and
98 // keeping a bitmap registering what did or did not change).  This
99 // approach lets us continue to verify correctly even when a
100 // subroutine is exited via `goto' or `athrow' and not `ret'.
101 //
102 // In some other areas the JVM specification is (mildly) incorrect,
103 // so we diverge.  For instance, you cannot
104 // violate type safety by allocating an object with `new' and then
105 // failing to initialize it, no matter how one branches or where one
106 // stores the uninitialized reference.  See "Improving the official
107 // specification of Java bytecode verification" by Alessandro Coglio.
108 //
109 // Note that there's no real point in enforcing that padding bytes or
110 // the mystery byte of invokeinterface must be 0, but we do that
111 // regardless.
112 //
113 // The verifier is currently neither completely lazy nor eager when it
114 // comes to loading classes.  It tries to represent types by name when
115 // possible, and then loads them when it needs to verify a fact about
116 // the type.  Checking types by name is valid because we only use
117 // names which come from the current class' constant pool.  Since all
118 // such names are looked up using the same class loader, there is no
119 // danger that we might be fooled into comparing different types with
120 // the same name.
121 //
122 // In the future we plan to allow for a completely lazy mode of
123 // operation, where the verifier will construct a list of type
124 // assertions to be checked later.
125 //
126 // Some test cases for the verifier live in the "verify" module of the
127 // Mauve test suite.  However, some of these are presently
128 // (2004-01-20) believed to be incorrect.  (More precisely the notion
129 // of "correct" is not well-defined, and this verifier differs from
130 // others while remaining type-safe.)  Some other tests live in the
131 // libgcj test suite.
132 class _Jv_BytecodeVerifier
133 {
134 private:
135
136   static const int FLAG_INSN_START = 1;
137   static const int FLAG_BRANCH_TARGET = 2;
138
139   struct state;
140   struct type;
141   struct linked_utf8;
142   struct ref_intersection;
143
144   template<typename T>
145   struct linked
146   {
147     T *val;
148     linked<T> *next;
149   };
150
151   // The current PC.
152   int PC;
153   // The PC corresponding to the start of the current instruction.
154   int start_PC;
155
156   // The current state of the stack, locals, etc.
157   state *current_state;
158
159   // At each branch target we keep a linked list of all the states we
160   // can process at that point.  We'll only have multiple states at a
161   // given PC if they both have different return-address types in the
162   // same stack or local slot.  This array is indexed by PC and holds
163   // the list of all such states.
164   linked<state> **states;
165
166   // We keep a linked list of all the states which we must reverify.
167   // This is the head of the list.
168   state *next_verify_state;
169
170   // We keep some flags for each instruction.  The values are the
171   // FLAG_* constants defined above.  This is an array indexed by PC.
172   char *flags;
173
174   // The bytecode itself.
175   unsigned char *bytecode;
176   // The exceptions.
177   _Jv_InterpException *exception;
178
179   // Defining class.
180   jclass current_class;
181   // This method.
182   _Jv_InterpMethod *current_method;
183
184   // A linked list of utf8 objects we allocate.
185   linked<_Jv_Utf8Const> *utf8_list;
186
187   // A linked list of all ref_intersection objects we allocate.
188   ref_intersection *isect_list;
189
190   // Create a new Utf-8 constant and return it.  We do this to avoid
191   // having our Utf-8 constants prematurely collected.
192   _Jv_Utf8Const *make_utf8_const (char *s, int len)
193   {
194     linked<_Jv_Utf8Const> *lu = (linked<_Jv_Utf8Const> *)
195       _Jv_Malloc (sizeof (linked<_Jv_Utf8Const>)
196                   + _Jv_Utf8Const::space_needed(s, len));
197     _Jv_Utf8Const *r = (_Jv_Utf8Const *) (lu + 1);
198     r->init(s, len);
199     lu->val = r;
200     lu->next = utf8_list;
201     utf8_list = lu;
202
203     return r;
204   }
205
206   __attribute__ ((__noreturn__)) void verify_fail (char *s, jint pc = -1)
207   {
208     using namespace java::lang;
209     StringBuffer *buf = new StringBuffer ();
210
211     buf->append (JvNewStringLatin1 ("verification failed"));
212     if (pc == -1)
213       pc = start_PC;
214     if (pc != -1)
215       {
216         buf->append (JvNewStringLatin1 (" at PC "));
217         buf->append (pc);
218       }
219
220     _Jv_InterpMethod *method = current_method;
221     buf->append (JvNewStringLatin1 (" in "));
222     buf->append (current_class->getName());
223     buf->append ((jchar) ':');
224     buf->append (method->get_method()->name->toString());
225     buf->append ((jchar) '(');
226     buf->append (method->get_method()->signature->toString());
227     buf->append ((jchar) ')');
228
229     buf->append (JvNewStringLatin1 (": "));
230     buf->append (JvNewStringLatin1 (s));
231     throw new java::lang::VerifyError (buf->toString ());
232   }
233
234   // This enum holds a list of tags for all the different types we
235   // need to handle.  Reference types are treated specially by the
236   // type class.
237   enum type_val
238   {
239     void_type,
240
241     // The values for primitive types are chosen to correspond to values
242     // specified to newarray.
243     boolean_type = 4,
244     char_type = 5,
245     float_type = 6,
246     double_type = 7,
247     byte_type = 8,
248     short_type = 9,
249     int_type = 10,
250     long_type = 11,
251
252     // Used when overwriting second word of a double or long in the
253     // local variables.  Also used after merging local variable states
254     // to indicate an unusable value.
255     unsuitable_type,
256     return_address_type,
257     // This is the second word of a two-word value, i.e., a double or
258     // a long.
259     continuation_type,
260
261     // Everything after `reference_type' must be a reference type.
262     reference_type,
263     null_type,
264     uninitialized_reference_type
265   };
266
267   // This represents a merged class type.  Some verifiers (including
268   // earlier versions of this one) will compute the intersection of
269   // two class types when merging states.  However, this loses
270   // critical information about interfaces implemented by the various
271   // classes.  So instead we keep track of all the actual classes that
272   // have been merged.
273   struct ref_intersection
274   {
275     // Whether or not this type has been resolved.
276     bool is_resolved;
277
278     // Actual type data.
279     union
280     {
281       // For a resolved reference type, this is a pointer to the class.
282       jclass klass;
283       // For other reference types, this it the name of the class.
284       _Jv_Utf8Const *name;
285     } data;
286
287     // Link to the next reference in the intersection.
288     ref_intersection *ref_next;
289
290     // This is used to keep track of all the allocated
291     // ref_intersection objects, so we can free them.
292     // FIXME: we should allocate these in chunks.
293     ref_intersection *alloc_next;
294
295     ref_intersection (jclass klass, _Jv_BytecodeVerifier *verifier)
296       : ref_next (NULL)
297     {
298       is_resolved = true;
299       data.klass = klass;
300       alloc_next = verifier->isect_list;
301       verifier->isect_list = this;
302     }
303
304     ref_intersection (_Jv_Utf8Const *name, _Jv_BytecodeVerifier *verifier)
305       : ref_next (NULL)
306     {
307       is_resolved = false;
308       data.name = name;
309       alloc_next = verifier->isect_list;
310       verifier->isect_list = this;
311     }
312
313     ref_intersection (ref_intersection *dup, ref_intersection *tail,
314                       _Jv_BytecodeVerifier *verifier)
315       : ref_next (tail)
316     {
317       is_resolved = dup->is_resolved;
318       data = dup->data;
319       alloc_next = verifier->isect_list;
320       verifier->isect_list = this;
321     }
322
323     bool equals (ref_intersection *other, _Jv_BytecodeVerifier *verifier)
324     {
325       if (! is_resolved && ! other->is_resolved
326           && _Jv_equalUtf8Consts (data.name, other->data.name))
327         return true;
328       if (! is_resolved)
329         resolve (verifier);
330       if (! other->is_resolved)
331         other->resolve (verifier);
332       return data.klass == other->data.klass;
333     }
334
335     // Merge THIS type into OTHER, returning the result.  This will
336     // return OTHER if all the classes in THIS already appear in
337     // OTHER.
338     ref_intersection *merge (ref_intersection *other,
339                              _Jv_BytecodeVerifier *verifier)
340     {
341       ref_intersection *tail = other;
342       for (ref_intersection *self = this; self != NULL; self = self->ref_next)
343         {
344           bool add = true;
345           for (ref_intersection *iter = other; iter != NULL;
346                iter = iter->ref_next)
347             {
348               if (iter->equals (self, verifier))
349                 {
350                   add = false;
351                   break;
352                 }
353             }
354
355           if (add)
356             tail = new ref_intersection (self, tail, verifier);
357         }
358       return tail;
359     }
360
361     void resolve (_Jv_BytecodeVerifier *verifier)
362     {
363       if (is_resolved)
364         return;
365
366       using namespace java::lang;
367       java::lang::ClassLoader *loader
368         = verifier->current_class->getClassLoaderInternal();
369       // We might see either kind of name.  Sigh.
370       if (data.name->first() == 'L' && data.name->limit()[-1] == ';')
371         data.klass = _Jv_FindClassFromSignature (data.name->chars(), loader);
372       else
373         data.klass = Class::forName (_Jv_NewStringUtf8Const (data.name),
374                                      false, loader);
375       is_resolved = true;
376     }
377
378     // See if an object of type OTHER can be assigned to an object of
379     // type *THIS.  This might resolve classes in one chain or the
380     // other.
381     bool compatible (ref_intersection *other,
382                      _Jv_BytecodeVerifier *verifier)
383     {
384       ref_intersection *self = this;
385
386       for (; self != NULL; self = self->ref_next)
387         {
388           ref_intersection *other_iter = other;
389
390           for (; other_iter != NULL; other_iter = other_iter->ref_next)
391             {
392               // Avoid resolving if possible.
393               if (! self->is_resolved
394                   && ! other_iter->is_resolved
395                   && _Jv_equalUtf8Consts (self->data.name,
396                                           other_iter->data.name))
397                 continue;
398
399               if (! self->is_resolved)
400                 self->resolve(verifier);
401               if (! other_iter->is_resolved)
402                 other_iter->resolve(verifier);
403
404               if (! is_assignable_from_slow (self->data.klass,
405                                              other_iter->data.klass))
406                 return false;
407             }
408         }
409
410       return true;
411     }
412
413     bool isarray ()
414     {
415       // assert (ref_next == NULL);
416       if (is_resolved)
417         return data.klass->isArray ();
418       else
419         return data.name->first() == '[';
420     }
421
422     bool isinterface (_Jv_BytecodeVerifier *verifier)
423     {
424       // assert (ref_next == NULL);
425       if (! is_resolved)
426         resolve (verifier);
427       return data.klass->isInterface ();
428     }
429
430     bool isabstract (_Jv_BytecodeVerifier *verifier)
431     {
432       // assert (ref_next == NULL);
433       if (! is_resolved)
434         resolve (verifier);
435       using namespace java::lang::reflect;
436       return Modifier::isAbstract (data.klass->getModifiers ());
437     }
438
439     jclass getclass (_Jv_BytecodeVerifier *verifier)
440     {
441       if (! is_resolved)
442         resolve (verifier);
443       return data.klass;
444     }
445
446     int count_dimensions ()
447     {
448       int ndims = 0;
449       if (is_resolved)
450         {
451           jclass k = data.klass;
452           while (k->isArray ())
453             {
454               k = k->getComponentType ();
455               ++ndims;
456             }
457         }
458       else
459         {
460           char *p = data.name->chars();
461           while (*p++ == '[')
462             ++ndims;
463         }
464       return ndims;
465     }
466
467     void *operator new (size_t bytes)
468     {
469       return _Jv_Malloc (bytes);
470     }
471
472     void operator delete (void *mem)
473     {
474       _Jv_Free (mem);
475     }
476   };
477
478   // Return the type_val corresponding to a primitive signature
479   // character.  For instance `I' returns `int.class'.
480   type_val get_type_val_for_signature (jchar sig)
481   {
482     type_val rt;
483     switch (sig)
484       {
485       case 'Z':
486         rt = boolean_type;
487         break;
488       case 'B':
489         rt = byte_type;
490         break;
491       case 'C':
492         rt = char_type;
493         break;
494       case 'S':
495         rt = short_type;
496         break;
497       case 'I':
498         rt = int_type;
499         break;
500       case 'J':
501         rt = long_type;
502         break;
503       case 'F':
504         rt = float_type;
505         break;
506       case 'D':
507         rt = double_type;
508         break;
509       case 'V':
510         rt = void_type;
511         break;
512       default:
513         verify_fail ("invalid signature");
514       }
515     return rt;
516   }
517
518   // Return the type_val corresponding to a primitive class.
519   type_val get_type_val_for_signature (jclass k)
520   {
521     return get_type_val_for_signature ((jchar) k->method_count);
522   }
523
524   // This is like _Jv_IsAssignableFrom, but it works even if SOURCE or
525   // TARGET haven't been prepared.
526   static bool is_assignable_from_slow (jclass target, jclass source)
527   {
528     // First, strip arrays.
529     while (target->isArray ())
530       {
531         // If target is array, source must be as well.
532         if (! source->isArray ())
533           return false;
534         target = target->getComponentType ();
535         source = source->getComponentType ();
536       }
537
538     // Quick success.
539     if (target == &java::lang::Object::class$)
540       return true;
541
542     do
543       {
544         if (source == target)
545           return true;
546
547         if (target->isPrimitive () || source->isPrimitive ())
548           return false;
549
550         if (target->isInterface ())
551           {
552             for (int i = 0; i < source->interface_count; ++i)
553               {
554                 // We use a recursive call because we also need to
555                 // check superinterfaces.
556                 if (is_assignable_from_slow (target, source->getInterface (i)))
557                   return true;
558               }
559           }
560         source = source->getSuperclass ();
561       }
562     while (source != NULL);
563
564     return false;
565   }
566
567   // The `type' class is used to represent a single type in the
568   // verifier.
569   struct type
570   {
571     // The type key.
572     type_val key;
573
574     // For reference types, the representation of the type.
575     ref_intersection *klass;
576
577     // This is used in two situations.
578     //
579     // First, when constructing a new object, it is the PC of the
580     // `new' instruction which created the object.  We use the special
581     // value UNINIT to mean that this is uninitialized.  The special
582     // value SELF is used for the case where the current method is
583     // itself the <init> method.  the special value EITHER is used
584     // when we may optionally allow either an uninitialized or
585     // initialized reference to match.
586     //
587     // Second, when the key is return_address_type, this holds the PC
588     // of the instruction following the `jsr'.
589     int pc;
590
591     static const int UNINIT = -2;
592     static const int SELF = -1;
593     static const int EITHER = -3;
594
595     // Basic constructor.
596     type ()
597     {
598       key = unsuitable_type;
599       klass = NULL;
600       pc = UNINIT;
601     }
602
603     // Make a new instance given the type tag.  We assume a generic
604     // `reference_type' means Object.
605     type (type_val k)
606     {
607       key = k;
608       // For reference_type, if KLASS==NULL then that means we are
609       // looking for a generic object of any kind, including an
610       // uninitialized reference.
611       klass = NULL;
612       pc = UNINIT;
613     }
614
615     // Make a new instance given a class.
616     type (jclass k, _Jv_BytecodeVerifier *verifier)
617     {
618       key = reference_type;
619       klass = new ref_intersection (k, verifier);
620       pc = UNINIT;
621     }
622
623     // Make a new instance given the name of a class.
624     type (_Jv_Utf8Const *n, _Jv_BytecodeVerifier *verifier)
625     {
626       key = reference_type;
627       klass = new ref_intersection (n, verifier);
628       pc = UNINIT;
629     }
630
631     // Copy constructor.
632     type (const type &t)
633     {
634       key = t.key;
635       klass = t.klass;
636       pc = t.pc;
637     }
638
639     // These operators are required because libgcj can't link in
640     // -lstdc++.
641     void *operator new[] (size_t bytes)
642     {
643       return _Jv_Malloc (bytes);
644     }
645
646     void operator delete[] (void *mem)
647     {
648       _Jv_Free (mem);
649     }
650
651     type& operator= (type_val k)
652     {
653       key = k;
654       klass = NULL;
655       pc = UNINIT;
656       return *this;
657     }
658
659     type& operator= (const type& t)
660     {
661       key = t.key;
662       klass = t.klass;
663       pc = t.pc;
664       return *this;
665     }
666
667     // Promote a numeric type.
668     type &promote ()
669     {
670       if (key == boolean_type || key == char_type
671           || key == byte_type || key == short_type)
672         key = int_type;
673       return *this;
674     }
675
676     // Mark this type as the uninitialized result of `new'.
677     void set_uninitialized (int npc, _Jv_BytecodeVerifier *verifier)
678     {
679       if (key == reference_type)
680         key = uninitialized_reference_type;
681       else
682         verifier->verify_fail ("internal error in type::uninitialized");
683       pc = npc;
684     }
685
686     // Mark this type as now initialized.
687     void set_initialized (int npc)
688     {
689       if (npc != UNINIT && pc == npc && key == uninitialized_reference_type)
690         {
691           key = reference_type;
692           pc = UNINIT;
693         }
694     }
695
696     // Mark this type as a particular return address.
697     void set_return_address (int npc)
698     {
699       pc = npc;
700     }
701
702     // Return true if this type and type OTHER are considered
703     // mergeable for the purposes of state merging.  This is related
704     // to subroutine handling.  For this purpose two types are
705     // considered unmergeable if they are both return-addresses but
706     // have different PCs.
707     bool state_mergeable_p (const type &other) const
708     {
709       return (key != return_address_type
710               || other.key != return_address_type
711               || pc == other.pc);
712     }
713
714     // Return true if an object of type K can be assigned to a variable
715     // of type *THIS.  Handle various special cases too.  Might modify
716     // *THIS or K.  Note however that this does not perform numeric
717     // promotion.
718     bool compatible (type &k, _Jv_BytecodeVerifier *verifier)
719     {
720       // Any type is compatible with the unsuitable type.
721       if (key == unsuitable_type)
722         return true;
723
724       if (key < reference_type || k.key < reference_type)
725         return key == k.key;
726
727       // The `null' type is convertible to any initialized reference
728       // type.
729       if (key == null_type)
730         return k.key != uninitialized_reference_type;
731       if (k.key == null_type)
732         return key != uninitialized_reference_type;
733
734       // A special case for a generic reference.
735       if (klass == NULL)
736         return true;
737       if (k.klass == NULL)
738         verifier->verify_fail ("programmer error in type::compatible");
739
740       // Handle the special 'EITHER' case, which is only used in a
741       // special case of 'putfield'.  Note that we only need to handle
742       // this on the LHS of a check.
743       if (! isinitialized () && pc == EITHER)
744         {
745           // If the RHS is uninitialized, it must be an uninitialized
746           // 'this'.
747           if (! k.isinitialized () && k.pc != SELF)
748             return false;
749         }
750       else if (isinitialized () != k.isinitialized ())
751         {
752           // An initialized type and an uninitialized type are not
753           // otherwise compatible.
754           return false;
755         }
756       else
757         {
758           // Two uninitialized objects are compatible if either:
759           // * The PCs are identical, or
760           // * One PC is UNINIT.
761           if (! isinitialized ())
762             {
763               if (pc != k.pc && pc != UNINIT && k.pc != UNINIT)
764                 return false;
765             }
766         }
767
768       return klass->compatible(k.klass, verifier);
769     }
770
771     bool equals (const type &other, _Jv_BytecodeVerifier *vfy)
772     {
773       // Only works for reference types.
774       if ((key != reference_type
775            && key != uninitialized_reference_type)
776           || (other.key != reference_type
777               && other.key != uninitialized_reference_type))
778         return false;
779       // Only for single-valued types.
780       if (klass->ref_next || other.klass->ref_next)
781         return false;
782       return klass->equals (other.klass, vfy);
783     }
784
785     bool isvoid () const
786     {
787       return key == void_type;
788     }
789
790     bool iswide () const
791     {
792       return key == long_type || key == double_type;
793     }
794
795     // Return number of stack or local variable slots taken by this
796     // type.
797     int depth () const
798     {
799       return iswide () ? 2 : 1;
800     }
801
802     bool isarray () const
803     {
804       // We treat null_type as not an array.  This is ok based on the
805       // current uses of this method.
806       if (key == reference_type)
807         return klass->isarray ();
808       return false;
809     }
810
811     bool isnull () const
812     {
813       return key == null_type;
814     }
815
816     bool isinterface (_Jv_BytecodeVerifier *verifier)
817     {
818       if (key != reference_type)
819         return false;
820       return klass->isinterface (verifier);
821     }
822
823     bool isabstract (_Jv_BytecodeVerifier *verifier)
824     {
825       if (key != reference_type)
826         return false;
827       return klass->isabstract (verifier);
828     }
829
830     // Return the element type of an array.
831     type element_type (_Jv_BytecodeVerifier *verifier)
832     {
833       if (key != reference_type)
834         verifier->verify_fail ("programmer error in type::element_type()", -1);
835
836       jclass k = klass->getclass (verifier)->getComponentType ();
837       if (k->isPrimitive ())
838         return type (verifier->get_type_val_for_signature (k));
839       return type (k, verifier);
840     }
841
842     // Return the array type corresponding to an initialized
843     // reference.  We could expand this to work for other kinds of
844     // types, but currently we don't need to.
845     type to_array (_Jv_BytecodeVerifier *verifier)
846     {
847       if (key != reference_type)
848         verifier->verify_fail ("internal error in type::to_array()");
849
850       jclass k = klass->getclass (verifier);
851       return type (_Jv_GetArrayClass (k, k->getClassLoaderInternal()),
852                    verifier);
853     }
854
855     bool isreference () const
856     {
857       return key >= reference_type;
858     }
859
860     int get_pc () const
861     {
862       return pc;
863     }
864
865     bool isinitialized () const
866     {
867       return key == reference_type || key == null_type;
868     }
869
870     bool isresolved () const
871     {
872       return (key == reference_type
873               || key == null_type
874               || key == uninitialized_reference_type);
875     }
876
877     void verify_dimensions (int ndims, _Jv_BytecodeVerifier *verifier)
878     {
879       // The way this is written, we don't need to check isarray().
880       if (key != reference_type)
881         verifier->verify_fail ("internal error in verify_dimensions:"
882                                " not a reference type");
883
884       if (klass->count_dimensions () < ndims)
885         verifier->verify_fail ("array type has fewer dimensions"
886                                " than required");
887     }
888
889     // Merge OLD_TYPE into this.  On error throw exception.  Return
890     // true if the merge caused a type change.
891     bool merge (type& old_type, bool local_semantics,
892                 _Jv_BytecodeVerifier *verifier)
893     {
894       bool changed = false;
895       bool refo = old_type.isreference ();
896       bool refn = isreference ();
897       if (refo && refn)
898         {
899           if (old_type.key == null_type)
900             ;
901           else if (key == null_type)
902             {
903               *this = old_type;
904               changed = true;
905             }
906           else if (isinitialized () != old_type.isinitialized ())
907             verifier->verify_fail ("merging initialized and uninitialized types");
908           else
909             {
910               if (! isinitialized ())
911                 {
912                   if (pc == UNINIT)
913                     pc = old_type.pc;
914                   else if (old_type.pc == UNINIT)
915                     ;
916                   else if (pc != old_type.pc)
917                     verifier->verify_fail ("merging different uninitialized types");
918                 }
919
920               ref_intersection *merged = old_type.klass->merge (klass,
921                                                                 verifier);
922               if (merged != klass)
923                 {
924                   klass = merged;
925                   changed = true;
926                 }
927             }
928         }
929       else if (refo || refn || key != old_type.key)
930         {
931           if (local_semantics)
932             {
933               // If we already have an `unsuitable' type, then we
934               // don't need to change again.
935               if (key != unsuitable_type)
936                 {
937                   key = unsuitable_type;
938                   changed = true;
939                 }
940             }
941           else
942             verifier->verify_fail ("unmergeable type");
943         }
944       return changed;
945     }
946
947 #ifdef VERIFY_DEBUG
948     void print (void) const
949     {
950       char c = '?';
951       switch (key)
952         {
953         case boolean_type: c = 'Z'; break;
954         case byte_type: c = 'B'; break;
955         case char_type: c = 'C'; break;
956         case short_type: c = 'S'; break;
957         case int_type: c = 'I'; break;
958         case long_type: c = 'J'; break;
959         case float_type: c = 'F'; break;
960         case double_type: c = 'D'; break;
961         case void_type: c = 'V'; break;
962         case unsuitable_type: c = '-'; break;
963         case return_address_type: c = 'r'; break;
964         case continuation_type: c = '+'; break;
965         case reference_type: c = 'L'; break;
966         case null_type: c = '@'; break;
967         case uninitialized_reference_type: c = 'U'; break;
968         }
969       debug_print ("%c", c);
970     }
971 #endif /* VERIFY_DEBUG */
972   };
973
974   // This class holds all the state information we need for a given
975   // location.
976   struct state
977   {
978     // The current top of the stack, in terms of slots.
979     int stacktop;
980     // The current depth of the stack.  This will be larger than
981     // STACKTOP when wide types are on the stack.
982     int stackdepth;
983     // The stack.
984     type *stack;
985     // The local variables.
986     type *locals;
987     // We keep track of the type of `this' specially.  This is used to
988     // ensure that an instance initializer invokes another initializer
989     // on `this' before returning.  We must keep track of this
990     // specially because otherwise we might be confused by code which
991     // assigns to locals[0] (overwriting `this') and then returns
992     // without really initializing.
993     type this_type;
994
995     // The PC for this state.  This is only valid on states which are
996     // permanently attached to a given PC.  For an object like
997     // `current_state', which is used transiently, this has no
998     // meaning.
999     int pc;
1000     // We keep a linked list of all states requiring reverification.
1001     // If this is the special value INVALID_STATE then this state is
1002     // not on the list.  NULL marks the end of the linked list.
1003     state *next;
1004
1005     // NO_NEXT is the PC value meaning that a new state must be
1006     // acquired from the verification list.
1007     static const int NO_NEXT = -1;
1008
1009     state ()
1010       : this_type ()
1011     {
1012       stack = NULL;
1013       locals = NULL;
1014       next = INVALID_STATE;
1015     }
1016
1017     state (int max_stack, int max_locals)
1018       : this_type ()
1019     {
1020       stacktop = 0;
1021       stackdepth = 0;
1022       stack = new type[max_stack];
1023       for (int i = 0; i < max_stack; ++i)
1024         stack[i] = unsuitable_type;
1025       locals = new type[max_locals];
1026       for (int i = 0; i < max_locals; ++i)
1027         locals[i] = unsuitable_type;
1028       pc = NO_NEXT;
1029       next = INVALID_STATE;
1030     }
1031
1032     state (const state *orig, int max_stack, int max_locals)
1033     {
1034       stack = new type[max_stack];
1035       locals = new type[max_locals];
1036       copy (orig, max_stack, max_locals);
1037       pc = NO_NEXT;
1038       next = INVALID_STATE;
1039     }
1040
1041     ~state ()
1042     {
1043       if (stack)
1044         delete[] stack;
1045       if (locals)
1046         delete[] locals;
1047     }
1048
1049     void *operator new[] (size_t bytes)
1050     {
1051       return _Jv_Malloc (bytes);
1052     }
1053
1054     void operator delete[] (void *mem)
1055     {
1056       _Jv_Free (mem);
1057     }
1058
1059     void *operator new (size_t bytes)
1060     {
1061       return _Jv_Malloc (bytes);
1062     }
1063
1064     void operator delete (void *mem)
1065     {
1066       _Jv_Free (mem);
1067     }
1068
1069     void copy (const state *copy, int max_stack, int max_locals)
1070     {
1071       stacktop = copy->stacktop;
1072       stackdepth = copy->stackdepth;
1073       for (int i = 0; i < max_stack; ++i)
1074         stack[i] = copy->stack[i];
1075       for (int i = 0; i < max_locals; ++i)
1076         locals[i] = copy->locals[i];
1077
1078       this_type = copy->this_type;
1079       // Don't modify `next' or `pc'.
1080     }
1081
1082     // Modify this state to reflect entry to an exception handler.
1083     void set_exception (type t, int max_stack)
1084     {
1085       stackdepth = 1;
1086       stacktop = 1;
1087       stack[0] = t;
1088       for (int i = stacktop; i < max_stack; ++i)
1089         stack[i] = unsuitable_type;
1090     }
1091
1092     inline int get_pc () const
1093     {
1094       return pc;
1095     }
1096
1097     void set_pc (int npc)
1098     {
1099       pc = npc;
1100     }
1101
1102     // Merge STATE_OLD into this state.  Destructively modifies this
1103     // state.  Returns true if the new state was in fact changed.
1104     // Will throw an exception if the states are not mergeable.
1105     bool merge (state *state_old, int max_locals,
1106                 _Jv_BytecodeVerifier *verifier)
1107     {
1108       bool changed = false;
1109
1110       // Special handling for `this'.  If one or the other is
1111       // uninitialized, then the merge is uninitialized.
1112       if (this_type.isinitialized ())
1113         this_type = state_old->this_type;
1114
1115       // Merge stacks.
1116       if (state_old->stacktop != stacktop)  // FIXME stackdepth instead?
1117         verifier->verify_fail ("stack sizes differ");
1118       for (int i = 0; i < state_old->stacktop; ++i)
1119         {
1120           if (stack[i].merge (state_old->stack[i], false, verifier))
1121             changed = true;
1122         }
1123
1124       // Merge local variables.
1125       for (int i = 0; i < max_locals; ++i)
1126         {
1127           if (locals[i].merge (state_old->locals[i], true, verifier))
1128             changed = true;
1129         }
1130
1131       return changed;
1132     }
1133
1134     // Ensure that `this' has been initialized.
1135     void check_this_initialized (_Jv_BytecodeVerifier *verifier)
1136     {
1137       if (this_type.isreference () && ! this_type.isinitialized ())
1138         verifier->verify_fail ("`this' is uninitialized");
1139     }
1140
1141     // Set type of `this'.
1142     void set_this_type (const type &k)
1143     {
1144       this_type = k;
1145     }
1146
1147     // Mark each `new'd object we know of that was allocated at PC as
1148     // initialized.
1149     void set_initialized (int pc, int max_locals)
1150     {
1151       for (int i = 0; i < stacktop; ++i)
1152         stack[i].set_initialized (pc);
1153       for (int i = 0; i < max_locals; ++i)
1154         locals[i].set_initialized (pc);
1155       this_type.set_initialized (pc);
1156     }
1157
1158     // This tests to see whether two states can be considered "merge
1159     // compatible".  If both states have a return-address in the same
1160     // slot, and the return addresses are different, then they are not
1161     // compatible and we must not try to merge them.
1162     bool state_mergeable_p (state *other, int max_locals,
1163                             _Jv_BytecodeVerifier *verifier)
1164     {
1165       // This is tricky: if the stack sizes differ, then not only are
1166       // these not mergeable, but in fact we should give an error, as
1167       // we've found two execution paths that reach a branch target
1168       // with different stack depths.  FIXME stackdepth instead?
1169       if (stacktop != other->stacktop)
1170         verifier->verify_fail ("stack sizes differ");
1171
1172       for (int i = 0; i < stacktop; ++i)
1173         if (! stack[i].state_mergeable_p (other->stack[i]))
1174           return false;
1175       for (int i = 0; i < max_locals; ++i)
1176         if (! locals[i].state_mergeable_p (other->locals[i]))
1177           return false;
1178       return true;
1179     }
1180
1181     void reverify (_Jv_BytecodeVerifier *verifier)
1182     {
1183       if (next == INVALID_STATE)
1184         {
1185           next = verifier->next_verify_state;
1186           verifier->next_verify_state = this;
1187         }
1188     }
1189
1190 #ifdef VERIFY_DEBUG
1191     void print (const char *leader, int pc,
1192                 int max_stack, int max_locals) const
1193     {
1194       debug_print ("%s [%4d]:   [stack] ", leader, pc);
1195       int i;
1196       for (i = 0; i < stacktop; ++i)
1197         stack[i].print ();
1198       for (; i < max_stack; ++i)
1199         debug_print (".");
1200       debug_print ("    [local] ");
1201       for (i = 0; i < max_locals; ++i)
1202         locals[i].print ();
1203       debug_print (" | %p\n", this);
1204     }
1205 #else
1206     inline void print (const char *, int, int, int) const
1207     {
1208     }
1209 #endif /* VERIFY_DEBUG */
1210   };
1211
1212   type pop_raw ()
1213   {
1214     if (current_state->stacktop <= 0)
1215       verify_fail ("stack empty");
1216     type r = current_state->stack[--current_state->stacktop];
1217     current_state->stackdepth -= r.depth ();
1218     if (current_state->stackdepth < 0)
1219       verify_fail ("stack empty", start_PC);
1220     return r;
1221   }
1222
1223   type pop32 ()
1224   {
1225     type r = pop_raw ();
1226     if (r.iswide ())
1227       verify_fail ("narrow pop of wide type");
1228     return r;
1229   }
1230
1231   type pop_type (type match)
1232   {
1233     match.promote ();
1234     type t = pop_raw ();
1235     if (! match.compatible (t, this))
1236       verify_fail ("incompatible type on stack");
1237     return t;
1238   }
1239
1240   // Pop a reference which is guaranteed to be initialized.  MATCH
1241   // doesn't have to be a reference type; in this case this acts like
1242   // pop_type.
1243   type pop_init_ref (type match)
1244   {
1245     type t = pop_raw ();
1246     if (t.isreference () && ! t.isinitialized ())
1247       verify_fail ("initialized reference required");
1248     else if (! match.compatible (t, this))
1249       verify_fail ("incompatible type on stack");
1250     return t;
1251   }
1252
1253   // Pop a reference type or a return address.
1254   type pop_ref_or_return ()
1255   {
1256     type t = pop_raw ();
1257     if (! t.isreference () && t.key != return_address_type)
1258       verify_fail ("expected reference or return address on stack");
1259     return t;
1260   }
1261
1262   void push_type (type t)
1263   {
1264     // If T is a numeric type like short, promote it to int.
1265     t.promote ();
1266
1267     int depth = t.depth ();
1268     if (current_state->stackdepth + depth > current_method->max_stack)
1269       verify_fail ("stack overflow");
1270     current_state->stack[current_state->stacktop++] = t;
1271     current_state->stackdepth += depth;
1272   }
1273
1274   void set_variable (int index, type t)
1275   {
1276     // If T is a numeric type like short, promote it to int.
1277     t.promote ();
1278
1279     int depth = t.depth ();
1280     if (index > current_method->max_locals - depth)
1281       verify_fail ("invalid local variable");
1282     current_state->locals[index] = t;
1283
1284     if (depth == 2)
1285       current_state->locals[index + 1] = continuation_type;
1286     if (index > 0 && current_state->locals[index - 1].iswide ())
1287       current_state->locals[index - 1] = unsuitable_type;
1288   }
1289
1290   type get_variable (int index, type t)
1291   {
1292     int depth = t.depth ();
1293     if (index > current_method->max_locals - depth)
1294       verify_fail ("invalid local variable");
1295     if (! t.compatible (current_state->locals[index], this))
1296       verify_fail ("incompatible type in local variable");
1297     if (depth == 2)
1298       {
1299         type t (continuation_type);
1300         if (! current_state->locals[index + 1].compatible (t, this))
1301           verify_fail ("invalid local variable");
1302       }
1303     return current_state->locals[index];
1304   }
1305
1306   // Make sure ARRAY is an array type and that its elements are
1307   // compatible with type ELEMENT.  Returns the actual element type.
1308   type require_array_type (type array, type element)
1309   {
1310     // An odd case.  Here we just pretend that everything went ok.  If
1311     // the requested element type is some kind of reference, return
1312     // the null type instead.
1313     if (array.isnull ())
1314       return element.isreference () ? type (null_type) : element;
1315
1316     if (! array.isarray ())
1317       verify_fail ("array required");
1318
1319     type t = array.element_type (this);
1320     if (! element.compatible (t, this))
1321       {
1322         // Special case for byte arrays, which must also be boolean
1323         // arrays.
1324         bool ok = true;
1325         if (element.key == byte_type)
1326           {
1327             type e2 (boolean_type);
1328             ok = e2.compatible (t, this);
1329           }
1330         if (! ok)
1331           verify_fail ("incompatible array element type");
1332       }
1333
1334     // Return T and not ELEMENT, because T might be specialized.
1335     return t;
1336   }
1337
1338   jint get_byte ()
1339   {
1340     if (PC >= current_method->code_length)
1341       verify_fail ("premature end of bytecode");
1342     return (jint) bytecode[PC++] & 0xff;
1343   }
1344
1345   jint get_ushort ()
1346   {
1347     jint b1 = get_byte ();
1348     jint b2 = get_byte ();
1349     return (jint) ((b1 << 8) | b2) & 0xffff;
1350   }
1351
1352   jint get_short ()
1353   {
1354     jint b1 = get_byte ();
1355     jint b2 = get_byte ();
1356     jshort s = (b1 << 8) | b2;
1357     return (jint) s;
1358   }
1359
1360   jint get_int ()
1361   {
1362     jint b1 = get_byte ();
1363     jint b2 = get_byte ();
1364     jint b3 = get_byte ();
1365     jint b4 = get_byte ();
1366     return (b1 << 24) | (b2 << 16) | (b3 << 8) | b4;
1367   }
1368
1369   int compute_jump (int offset)
1370   {
1371     int npc = start_PC + offset;
1372     if (npc < 0 || npc >= current_method->code_length)
1373       verify_fail ("branch out of range", start_PC);
1374     return npc;
1375   }
1376
1377   // Add a new state to the state list at NPC.
1378   state *add_new_state (int npc, state *old_state)
1379   {
1380     state *new_state = new state (old_state, current_method->max_stack,
1381                                   current_method->max_locals);
1382     debug_print ("== New state in add_new_state\n");
1383     new_state->print ("New", npc, current_method->max_stack,
1384                       current_method->max_locals);
1385     linked<state> *nlink
1386       = (linked<state> *) _Jv_Malloc (sizeof (linked<state>));
1387     nlink->val = new_state;
1388     nlink->next = states[npc];
1389     states[npc] = nlink;
1390     new_state->set_pc (npc);
1391     return new_state;
1392   }
1393
1394   // Merge the indicated state into the state at the branch target and
1395   // schedule a new PC if there is a change.  NPC is the PC of the
1396   // branch target, and FROM_STATE is the state at the source of the
1397   // branch.  This method returns true if the destination state
1398   // changed and requires reverification, false otherwise.
1399   void merge_into (int npc, state *from_state)
1400   {
1401     // Iterate over all target states and merge our state into each,
1402     // if applicable.  FIXME one improvement we could make here is
1403     // "state destruction".  Merging a new state into an existing one
1404     // might cause a return_address_type to be merged to
1405     // unsuitable_type.  In this case the resulting state may now be
1406     // mergeable with other states currently held in parallel at this
1407     // location.  So in this situation we could pairwise compare and
1408     // reduce the number of parallel states.
1409     bool applicable = false;
1410     for (linked<state> *iter = states[npc]; iter != NULL; iter = iter->next)
1411       {
1412         state *new_state = iter->val;
1413         if (new_state->state_mergeable_p (from_state,
1414                                           current_method->max_locals, this))
1415           {
1416             applicable = true;
1417
1418             debug_print ("== Merge states in merge_into\n");
1419             from_state->print ("Frm", start_PC, current_method->max_stack,
1420                                current_method->max_locals);
1421             new_state->print (" To", npc, current_method->max_stack,
1422                               current_method->max_locals);
1423             bool changed = new_state->merge (from_state,
1424                                              current_method->max_locals,
1425                                              this);
1426             new_state->print ("New", npc, current_method->max_stack,
1427                               current_method->max_locals);
1428
1429             if (changed)
1430               new_state->reverify (this);
1431           }
1432       }
1433
1434     if (! applicable)
1435       {
1436         // Either we don't yet have a state at NPC, or we have a
1437         // return-address type that is in conflict with all existing
1438         // state.  So, we need to create a new entry.
1439         state *new_state = add_new_state (npc, from_state);
1440         // A new state added in this way must always be reverified.
1441         new_state->reverify (this);
1442       }
1443   }
1444
1445   void push_jump (int offset)
1446   {
1447     int npc = compute_jump (offset);
1448     // According to the JVM Spec, we need to check for uninitialized
1449     // objects here.  However, this does not actually affect type
1450     // safety, and the Eclipse java compiler generates code that
1451     // violates this constraint.
1452     merge_into (npc, current_state);
1453   }
1454
1455   void push_exception_jump (type t, int pc)
1456   {
1457     // According to the JVM Spec, we need to check for uninitialized
1458     // objects here.  However, this does not actually affect type
1459     // safety, and the Eclipse java compiler generates code that
1460     // violates this constraint.
1461     state s (current_state, current_method->max_stack,
1462              current_method->max_locals);
1463     if (current_method->max_stack < 1)
1464       verify_fail ("stack overflow at exception handler");
1465     s.set_exception (t, current_method->max_stack);
1466     merge_into (pc, &s);
1467   }
1468
1469   state *pop_jump ()
1470   {
1471     state *new_state = next_verify_state;
1472     if (new_state == INVALID_STATE)
1473       verify_fail ("programmer error in pop_jump");
1474     if (new_state != NULL)
1475       {
1476         next_verify_state = new_state->next;
1477         new_state->next = INVALID_STATE;
1478       }
1479     return new_state;
1480   }
1481
1482   void invalidate_pc ()
1483   {
1484     PC = state::NO_NEXT;
1485   }
1486
1487   void note_branch_target (int pc)
1488   {
1489     // Don't check `pc <= PC', because we've advanced PC after
1490     // fetching the target and we haven't yet checked the next
1491     // instruction.
1492     if (pc < PC && ! (flags[pc] & FLAG_INSN_START))
1493       verify_fail ("branch not to instruction start", start_PC);
1494     flags[pc] |= FLAG_BRANCH_TARGET;
1495   }
1496
1497   void skip_padding ()
1498   {
1499     while ((PC % 4) > 0)
1500       if (get_byte () != 0)
1501         verify_fail ("found nonzero padding byte");
1502   }
1503
1504   // Do the work for a `ret' instruction.  INDEX is the index into the
1505   // local variables.
1506   void handle_ret_insn (int index)
1507   {
1508     type ret_addr = get_variable (index, return_address_type);
1509     // It would be nice if we could do this.  However, the JVM Spec
1510     // doesn't say that this is what happens.  It is implied that
1511     // reusing a return address is invalid, but there's no actual
1512     // prohibition against it.
1513     // set_variable (index, unsuitable_type);
1514
1515     int npc = ret_addr.get_pc ();
1516     // We might be returning to a `jsr' that is at the end of the
1517     // bytecode.  This is ok if we never return from the called
1518     // subroutine, but if we see this here it is an error.
1519     if (npc >= current_method->code_length)
1520       verify_fail ("fell off end");
1521
1522     // According to the JVM Spec, we need to check for uninitialized
1523     // objects here.  However, this does not actually affect type
1524     // safety, and the Eclipse java compiler generates code that
1525     // violates this constraint.
1526     merge_into (npc, current_state);
1527     invalidate_pc ();
1528   }
1529
1530   void handle_jsr_insn (int offset)
1531   {
1532     int npc = compute_jump (offset);
1533
1534     // According to the JVM Spec, we need to check for uninitialized
1535     // objects here.  However, this does not actually affect type
1536     // safety, and the Eclipse java compiler generates code that
1537     // violates this constraint.
1538
1539     // Modify our state as appropriate for entry into a subroutine.
1540     type ret_addr (return_address_type);
1541     ret_addr.set_return_address (PC);
1542     push_type (ret_addr);
1543     merge_into (npc, current_state);
1544     invalidate_pc ();
1545   }
1546
1547   jclass construct_primitive_array_type (type_val prim)
1548   {
1549     jclass k = NULL;
1550     switch (prim)
1551       {
1552       case boolean_type:
1553         k = JvPrimClass (boolean);
1554         break;
1555       case char_type:
1556         k = JvPrimClass (char);
1557         break;
1558       case float_type:
1559         k = JvPrimClass (float);
1560         break;
1561       case double_type:
1562         k = JvPrimClass (double);
1563         break;
1564       case byte_type:
1565         k = JvPrimClass (byte);
1566         break;
1567       case short_type:
1568         k = JvPrimClass (short);
1569         break;
1570       case int_type:
1571         k = JvPrimClass (int);
1572         break;
1573       case long_type:
1574         k = JvPrimClass (long);
1575         break;
1576
1577       // These aren't used here but we call them out to avoid
1578       // warnings.
1579       case void_type:
1580       case unsuitable_type:
1581       case return_address_type:
1582       case continuation_type:
1583       case reference_type:
1584       case null_type:
1585       case uninitialized_reference_type:
1586       default:
1587         verify_fail ("unknown type in construct_primitive_array_type");
1588       }
1589     k = _Jv_GetArrayClass (k, NULL);
1590     return k;
1591   }
1592
1593   // This pass computes the location of branch targets and also
1594   // instruction starts.
1595   void branch_prepass ()
1596   {
1597     flags = (char *) _Jv_Malloc (current_method->code_length);
1598
1599     for (int i = 0; i < current_method->code_length; ++i)
1600       flags[i] = 0;
1601
1602     PC = 0;
1603     while (PC < current_method->code_length)
1604       {
1605         // Set `start_PC' early so that error checking can have the
1606         // correct value.
1607         start_PC = PC;
1608         flags[PC] |= FLAG_INSN_START;
1609
1610         java_opcode opcode = (java_opcode) bytecode[PC++];
1611         switch (opcode)
1612           {
1613           case op_nop:
1614           case op_aconst_null:
1615           case op_iconst_m1:
1616           case op_iconst_0:
1617           case op_iconst_1:
1618           case op_iconst_2:
1619           case op_iconst_3:
1620           case op_iconst_4:
1621           case op_iconst_5:
1622           case op_lconst_0:
1623           case op_lconst_1:
1624           case op_fconst_0:
1625           case op_fconst_1:
1626           case op_fconst_2:
1627           case op_dconst_0:
1628           case op_dconst_1:
1629           case op_iload_0:
1630           case op_iload_1:
1631           case op_iload_2:
1632           case op_iload_3:
1633           case op_lload_0:
1634           case op_lload_1:
1635           case op_lload_2:
1636           case op_lload_3:
1637           case op_fload_0:
1638           case op_fload_1:
1639           case op_fload_2:
1640           case op_fload_3:
1641           case op_dload_0:
1642           case op_dload_1:
1643           case op_dload_2:
1644           case op_dload_3:
1645           case op_aload_0:
1646           case op_aload_1:
1647           case op_aload_2:
1648           case op_aload_3:
1649           case op_iaload:
1650           case op_laload:
1651           case op_faload:
1652           case op_daload:
1653           case op_aaload:
1654           case op_baload:
1655           case op_caload:
1656           case op_saload:
1657           case op_istore_0:
1658           case op_istore_1:
1659           case op_istore_2:
1660           case op_istore_3:
1661           case op_lstore_0:
1662           case op_lstore_1:
1663           case op_lstore_2:
1664           case op_lstore_3:
1665           case op_fstore_0:
1666           case op_fstore_1:
1667           case op_fstore_2:
1668           case op_fstore_3:
1669           case op_dstore_0:
1670           case op_dstore_1:
1671           case op_dstore_2:
1672           case op_dstore_3:
1673           case op_astore_0:
1674           case op_astore_1:
1675           case op_astore_2:
1676           case op_astore_3:
1677           case op_iastore:
1678           case op_lastore:
1679           case op_fastore:
1680           case op_dastore:
1681           case op_aastore:
1682           case op_bastore:
1683           case op_castore:
1684           case op_sastore:
1685           case op_pop:
1686           case op_pop2:
1687           case op_dup:
1688           case op_dup_x1:
1689           case op_dup_x2:
1690           case op_dup2:
1691           case op_dup2_x1:
1692           case op_dup2_x2:
1693           case op_swap:
1694           case op_iadd:
1695           case op_isub:
1696           case op_imul:
1697           case op_idiv:
1698           case op_irem:
1699           case op_ishl:
1700           case op_ishr:
1701           case op_iushr:
1702           case op_iand:
1703           case op_ior:
1704           case op_ixor:
1705           case op_ladd:
1706           case op_lsub:
1707           case op_lmul:
1708           case op_ldiv:
1709           case op_lrem:
1710           case op_lshl:
1711           case op_lshr:
1712           case op_lushr:
1713           case op_land:
1714           case op_lor:
1715           case op_lxor:
1716           case op_fadd:
1717           case op_fsub:
1718           case op_fmul:
1719           case op_fdiv:
1720           case op_frem:
1721           case op_dadd:
1722           case op_dsub:
1723           case op_dmul:
1724           case op_ddiv:
1725           case op_drem:
1726           case op_ineg:
1727           case op_i2b:
1728           case op_i2c:
1729           case op_i2s:
1730           case op_lneg:
1731           case op_fneg:
1732           case op_dneg:
1733           case op_i2l:
1734           case op_i2f:
1735           case op_i2d:
1736           case op_l2i:
1737           case op_l2f:
1738           case op_l2d:
1739           case op_f2i:
1740           case op_f2l:
1741           case op_f2d:
1742           case op_d2i:
1743           case op_d2l:
1744           case op_d2f:
1745           case op_lcmp:
1746           case op_fcmpl:
1747           case op_fcmpg:
1748           case op_dcmpl:
1749           case op_dcmpg:
1750           case op_monitorenter:
1751           case op_monitorexit:
1752           case op_ireturn:
1753           case op_lreturn:
1754           case op_freturn:
1755           case op_dreturn:
1756           case op_areturn:
1757           case op_return:
1758           case op_athrow:
1759           case op_arraylength:
1760             break;
1761
1762           case op_bipush:
1763           case op_ldc:
1764           case op_iload:
1765           case op_lload:
1766           case op_fload:
1767           case op_dload:
1768           case op_aload:
1769           case op_istore:
1770           case op_lstore:
1771           case op_fstore:
1772           case op_dstore:
1773           case op_astore:
1774           case op_ret:
1775           case op_newarray:
1776             get_byte ();
1777             break;
1778
1779           case op_iinc:
1780           case op_sipush:
1781           case op_ldc_w:
1782           case op_ldc2_w:
1783           case op_getstatic:
1784           case op_getfield:
1785           case op_putfield:
1786           case op_putstatic:
1787           case op_new:
1788           case op_anewarray:
1789           case op_instanceof:
1790           case op_checkcast:
1791           case op_invokespecial:
1792           case op_invokestatic:
1793           case op_invokevirtual:
1794             get_short ();
1795             break;
1796
1797           case op_multianewarray:
1798             get_short ();
1799             get_byte ();
1800             break;
1801
1802           case op_jsr:
1803           case op_ifeq:
1804           case op_ifne:
1805           case op_iflt:
1806           case op_ifge:
1807           case op_ifgt:
1808           case op_ifle:
1809           case op_if_icmpeq:
1810           case op_if_icmpne:
1811           case op_if_icmplt:
1812           case op_if_icmpge:
1813           case op_if_icmpgt:
1814           case op_if_icmple:
1815           case op_if_acmpeq:
1816           case op_if_acmpne:
1817           case op_ifnull:
1818           case op_ifnonnull:
1819           case op_goto:
1820             note_branch_target (compute_jump (get_short ()));
1821             break;
1822
1823           case op_tableswitch:
1824             {
1825               skip_padding ();
1826               note_branch_target (compute_jump (get_int ()));
1827               jint low = get_int ();
1828               jint hi = get_int ();
1829               if (low > hi)
1830                 verify_fail ("invalid tableswitch", start_PC);
1831               for (int i = low; i <= hi; ++i)
1832                 note_branch_target (compute_jump (get_int ()));
1833             }
1834             break;
1835
1836           case op_lookupswitch:
1837             {
1838               skip_padding ();
1839               note_branch_target (compute_jump (get_int ()));
1840               int npairs = get_int ();
1841               if (npairs < 0)
1842                 verify_fail ("too few pairs in lookupswitch", start_PC);
1843               while (npairs-- > 0)
1844                 {
1845                   get_int ();
1846                   note_branch_target (compute_jump (get_int ()));
1847                 }
1848             }
1849             break;
1850
1851           case op_invokeinterface:
1852             get_short ();
1853             get_byte ();
1854             get_byte ();
1855             break;
1856
1857           case op_wide:
1858             {
1859               opcode = (java_opcode) get_byte ();
1860               get_short ();
1861               if (opcode == op_iinc)
1862                 get_short ();
1863             }
1864             break;
1865
1866           case op_jsr_w:
1867           case op_goto_w:
1868             note_branch_target (compute_jump (get_int ()));
1869             break;
1870
1871           // These are unused here, but we call them out explicitly
1872           // so that -Wswitch-enum doesn't complain.
1873           case op_putfield_1:
1874           case op_putfield_2:
1875           case op_putfield_4:
1876           case op_putfield_8:
1877           case op_putfield_a:
1878           case op_putstatic_1:
1879           case op_putstatic_2:
1880           case op_putstatic_4:
1881           case op_putstatic_8:
1882           case op_putstatic_a:
1883           case op_getfield_1:
1884           case op_getfield_2s:
1885           case op_getfield_2u:
1886           case op_getfield_4:
1887           case op_getfield_8:
1888           case op_getfield_a:
1889           case op_getstatic_1:
1890           case op_getstatic_2s:
1891           case op_getstatic_2u:
1892           case op_getstatic_4:
1893           case op_getstatic_8:
1894           case op_getstatic_a:
1895           default:
1896             verify_fail ("unrecognized instruction in branch_prepass",
1897                          start_PC);
1898           }
1899
1900         // See if any previous branch tried to branch to the middle of
1901         // this instruction.
1902         for (int pc = start_PC + 1; pc < PC; ++pc)
1903           {
1904             if ((flags[pc] & FLAG_BRANCH_TARGET))
1905               verify_fail ("branch to middle of instruction", pc);
1906           }
1907       }
1908
1909     // Verify exception handlers.
1910     for (int i = 0; i < current_method->exc_count; ++i)
1911       {
1912         if (! (flags[exception[i].handler_pc.i] & FLAG_INSN_START))
1913           verify_fail ("exception handler not at instruction start",
1914                        exception[i].handler_pc.i);
1915         if (! (flags[exception[i].start_pc.i] & FLAG_INSN_START))
1916           verify_fail ("exception start not at instruction start",
1917                        exception[i].start_pc.i);
1918         if (exception[i].end_pc.i != current_method->code_length
1919             && ! (flags[exception[i].end_pc.i] & FLAG_INSN_START))
1920           verify_fail ("exception end not at instruction start",
1921                        exception[i].end_pc.i);
1922
1923         flags[exception[i].handler_pc.i] |= FLAG_BRANCH_TARGET;
1924       }
1925   }
1926
1927   void check_pool_index (int index)
1928   {
1929     if (index < 0 || index >= current_class->constants.size)
1930       verify_fail ("constant pool index out of range", start_PC);
1931   }
1932
1933   type check_class_constant (int index)
1934   {
1935     check_pool_index (index);
1936     _Jv_Constants *pool = &current_class->constants;
1937     if (pool->tags[index] == JV_CONSTANT_ResolvedClass)
1938       return type (pool->data[index].clazz, this);
1939     else if (pool->tags[index] == JV_CONSTANT_Class)
1940       return type (pool->data[index].utf8, this);
1941     verify_fail ("expected class constant", start_PC);
1942   }
1943
1944   type check_constant (int index)
1945   {
1946     check_pool_index (index);
1947     _Jv_Constants *pool = &current_class->constants;
1948     if (pool->tags[index] == JV_CONSTANT_ResolvedString
1949         || pool->tags[index] == JV_CONSTANT_String)
1950       return type (&java::lang::String::class$, this);
1951     else if (pool->tags[index] == JV_CONSTANT_Integer)
1952       return type (int_type);
1953     else if (pool->tags[index] == JV_CONSTANT_Float)
1954       return type (float_type);
1955     verify_fail ("String, int, or float constant expected", start_PC);
1956   }
1957
1958   type check_wide_constant (int index)
1959   {
1960     check_pool_index (index);
1961     _Jv_Constants *pool = &current_class->constants;
1962     if (pool->tags[index] == JV_CONSTANT_Long)
1963       return type (long_type);
1964     else if (pool->tags[index] == JV_CONSTANT_Double)
1965       return type (double_type);
1966     verify_fail ("long or double constant expected", start_PC);
1967   }
1968
1969   // Helper for both field and method.  These are laid out the same in
1970   // the constant pool.
1971   type handle_field_or_method (int index, int expected,
1972                                _Jv_Utf8Const **name,
1973                                _Jv_Utf8Const **fmtype)
1974   {
1975     check_pool_index (index);
1976     _Jv_Constants *pool = &current_class->constants;
1977     if (pool->tags[index] != expected)
1978       verify_fail ("didn't see expected constant", start_PC);
1979     // Once we know we have a Fieldref or Methodref we assume that it
1980     // is correctly laid out in the constant pool.  I think the code
1981     // in defineclass.cc guarantees this.
1982     _Jv_ushort class_index, name_and_type_index;
1983     _Jv_loadIndexes (&pool->data[index],
1984                      class_index,
1985                      name_and_type_index);
1986     _Jv_ushort name_index, desc_index;
1987     _Jv_loadIndexes (&pool->data[name_and_type_index],
1988                      name_index, desc_index);
1989
1990     *name = pool->data[name_index].utf8;
1991     *fmtype = pool->data[desc_index].utf8;
1992
1993     return check_class_constant (class_index);
1994   }
1995
1996   // Return field's type, compute class' type if requested.
1997   // If PUTFIELD is true, use the special 'putfield' semantics.
1998   type check_field_constant (int index, type *class_type = NULL,
1999                              bool putfield = false)
2000   {
2001     _Jv_Utf8Const *name, *field_type;
2002     type ct = handle_field_or_method (index,
2003                                       JV_CONSTANT_Fieldref,
2004                                       &name, &field_type);
2005     if (class_type)
2006       *class_type = ct;
2007     type result;
2008     if (field_type->first() == '[' || field_type->first() == 'L')
2009       result = type (field_type, this);
2010     else
2011       result = get_type_val_for_signature (field_type->first());
2012
2013     // We have an obscure special case here: we can use `putfield' on
2014     // a field declared in this class, even if `this' has not yet been
2015     // initialized.
2016     if (putfield
2017         && ! current_state->this_type.isinitialized ()
2018         && current_state->this_type.pc == type::SELF
2019         && current_state->this_type.equals (ct, this)
2020         // We don't look at the signature, figuring that if it is
2021         // wrong we will fail during linking.  FIXME?
2022         && _Jv_Linker::has_field_p (current_class, name))
2023       // Note that we don't actually know whether we're going to match
2024       // against 'this' or some other object of the same type.  So,
2025       // here we set things up so that it doesn't matter.  This relies
2026       // on knowing what our caller is up to.
2027       class_type->set_uninitialized (type::EITHER, this);
2028
2029     return result;
2030   }
2031
2032   type check_method_constant (int index, bool is_interface,
2033                               _Jv_Utf8Const **method_name,
2034                               _Jv_Utf8Const **method_signature)
2035   {
2036     return handle_field_or_method (index,
2037                                    (is_interface
2038                                     ? JV_CONSTANT_InterfaceMethodref
2039                                     : JV_CONSTANT_Methodref),
2040                                    method_name, method_signature);
2041   }
2042
2043   type get_one_type (char *&p)
2044   {
2045     char *start = p;
2046
2047     int arraycount = 0;
2048     while (*p == '[')
2049       {
2050         ++arraycount;
2051         ++p;
2052       }
2053
2054     char v = *p++;
2055
2056     if (v == 'L')
2057       {
2058         while (*p != ';')
2059           ++p;
2060         ++p;
2061         _Jv_Utf8Const *name = make_utf8_const (start, p - start);
2062         return type (name, this);
2063       }
2064
2065     // Casting to jchar here is ok since we are looking at an ASCII
2066     // character.
2067     type_val rt = get_type_val_for_signature (jchar (v));
2068
2069     if (arraycount == 0)
2070       {
2071         // Callers of this function eventually push their arguments on
2072         // the stack.  So, promote them here.
2073         return type (rt).promote ();
2074       }
2075
2076     jclass k = construct_primitive_array_type (rt);
2077     while (--arraycount > 0)
2078       k = _Jv_GetArrayClass (k, NULL);
2079     return type (k, this);
2080   }
2081
2082   void compute_argument_types (_Jv_Utf8Const *signature,
2083                                type *types)
2084   {
2085     char *p = signature->chars();
2086
2087     // Skip `('.
2088     ++p;
2089
2090     int i = 0;
2091     while (*p != ')')
2092       types[i++] = get_one_type (p);
2093   }
2094
2095   type compute_return_type (_Jv_Utf8Const *signature)
2096   {
2097     char *p = signature->chars();
2098     while (*p != ')')
2099       ++p;
2100     ++p;
2101     return get_one_type (p);
2102   }
2103
2104   void check_return_type (type onstack)
2105   {
2106     type rt = compute_return_type (current_method->self->signature);
2107     if (! rt.compatible (onstack, this))
2108       verify_fail ("incompatible return type");
2109   }
2110
2111   // Initialize the stack for the new method.  Returns true if this
2112   // method is an instance initializer.
2113   bool initialize_stack ()
2114   {
2115     int var = 0;
2116     bool is_init = _Jv_equalUtf8Consts (current_method->self->name,
2117                                         gcj::init_name);
2118     bool is_clinit = _Jv_equalUtf8Consts (current_method->self->name,
2119                                           gcj::clinit_name);
2120
2121     using namespace java::lang::reflect;
2122     if (! Modifier::isStatic (current_method->self->accflags))
2123       {
2124         type kurr (current_class, this);
2125         if (is_init)
2126           {
2127             kurr.set_uninitialized (type::SELF, this);
2128             is_init = true;
2129           }
2130         else if (is_clinit)
2131           verify_fail ("<clinit> method must be static");
2132         set_variable (0, kurr);
2133         current_state->set_this_type (kurr);
2134         ++var;
2135       }
2136     else
2137       {
2138         if (is_init)
2139           verify_fail ("<init> method must be non-static");
2140       }
2141
2142     // We have to handle wide arguments specially here.
2143     int arg_count = _Jv_count_arguments (current_method->self->signature);
2144     type arg_types[arg_count];
2145     compute_argument_types (current_method->self->signature, arg_types);
2146     for (int i = 0; i < arg_count; ++i)
2147       {
2148         set_variable (var, arg_types[i]);
2149         ++var;
2150         if (arg_types[i].iswide ())
2151           ++var;
2152       }
2153
2154     return is_init;
2155   }
2156
2157   void verify_instructions_0 ()
2158   {
2159     current_state = new state (current_method->max_stack,
2160                                current_method->max_locals);
2161
2162     PC = 0;
2163     start_PC = 0;
2164
2165     // True if we are verifying an instance initializer.
2166     bool this_is_init = initialize_stack ();
2167
2168     states = (linked<state> **) _Jv_Malloc (sizeof (linked<state> *)
2169                                             * current_method->code_length);
2170     for (int i = 0; i < current_method->code_length; ++i)
2171       states[i] = NULL;
2172
2173     next_verify_state = NULL;
2174
2175     while (true)
2176       {
2177         // If the PC was invalidated, get a new one from the work list.
2178         if (PC == state::NO_NEXT)
2179           {
2180             state *new_state = pop_jump ();
2181             // If it is null, we're done.
2182             if (new_state == NULL)
2183               break;
2184
2185             PC = new_state->get_pc ();
2186             debug_print ("== State pop from pending list\n");
2187             // Set up the current state.
2188             current_state->copy (new_state, current_method->max_stack,
2189                                  current_method->max_locals);
2190           }
2191         else
2192           {
2193             // We only have to do this checking in the situation where
2194             // control flow falls through from the previous
2195             // instruction.  Otherwise merging is done at the time we
2196             // push the branch.
2197             if (states[PC] != NULL)
2198               {
2199                 // We've already visited this instruction.  So merge
2200                 // the states together.  It is simplest, but not most
2201                 // efficient, to just always invalidate the PC here.
2202                 merge_into (PC, current_state);
2203                 invalidate_pc ();
2204                 continue;
2205               }
2206           }
2207
2208         // Control can't fall off the end of the bytecode.  We need to
2209         // check this in both cases, not just the fall-through case,
2210         // because we don't check to see whether a `jsr' appears at
2211         // the end of the bytecode until we process a `ret'.
2212         if (PC >= current_method->code_length)
2213           verify_fail ("fell off end");
2214
2215         // We only have to keep saved state at branch targets.  If
2216         // we're at a branch target and the state here hasn't been set
2217         // yet, we set it now.  You might notice that `ret' targets
2218         // won't necessarily have FLAG_BRANCH_TARGET set.  This
2219         // doesn't matter, since those states will be filled in by
2220         // merge_into.
2221         if (states[PC] == NULL && (flags[PC] & FLAG_BRANCH_TARGET))
2222           add_new_state (PC, current_state);
2223
2224         // Set this before handling exceptions so that debug output is
2225         // sane.
2226         start_PC = PC;
2227
2228         // Update states for all active exception handlers.  Ordinarily
2229         // there are not many exception handlers.  So we simply run
2230         // through them all.
2231         for (int i = 0; i < current_method->exc_count; ++i)
2232           {
2233             if (PC >= exception[i].start_pc.i && PC < exception[i].end_pc.i)
2234               {
2235                 type handler (&java::lang::Throwable::class$, this);
2236                 if (exception[i].handler_type.i != 0)
2237                   handler = check_class_constant (exception[i].handler_type.i);
2238                 push_exception_jump (handler, exception[i].handler_pc.i);
2239               }
2240           }
2241
2242         current_state->print ("   ", PC, current_method->max_stack,
2243                               current_method->max_locals);
2244         java_opcode opcode = (java_opcode) bytecode[PC++];
2245         switch (opcode)
2246           {
2247           case op_nop:
2248             break;
2249
2250           case op_aconst_null:
2251             push_type (null_type);
2252             break;
2253
2254           case op_iconst_m1:
2255           case op_iconst_0:
2256           case op_iconst_1:
2257           case op_iconst_2:
2258           case op_iconst_3:
2259           case op_iconst_4:
2260           case op_iconst_5:
2261             push_type (int_type);
2262             break;
2263
2264           case op_lconst_0:
2265           case op_lconst_1:
2266             push_type (long_type);
2267             break;
2268
2269           case op_fconst_0:
2270           case op_fconst_1:
2271           case op_fconst_2:
2272             push_type (float_type);
2273             break;
2274
2275           case op_dconst_0:
2276           case op_dconst_1:
2277             push_type (double_type);
2278             break;
2279
2280           case op_bipush:
2281             get_byte ();
2282             push_type (int_type);
2283             break;
2284
2285           case op_sipush:
2286             get_short ();
2287             push_type (int_type);
2288             break;
2289
2290           case op_ldc:
2291             push_type (check_constant (get_byte ()));
2292             break;
2293           case op_ldc_w:
2294             push_type (check_constant (get_ushort ()));
2295             break;
2296           case op_ldc2_w:
2297             push_type (check_wide_constant (get_ushort ()));
2298             break;
2299
2300           case op_iload:
2301             push_type (get_variable (get_byte (), int_type));
2302             break;
2303           case op_lload:
2304             push_type (get_variable (get_byte (), long_type));
2305             break;
2306           case op_fload:
2307             push_type (get_variable (get_byte (), float_type));
2308             break;
2309           case op_dload:
2310             push_type (get_variable (get_byte (), double_type));
2311             break;
2312           case op_aload:
2313             push_type (get_variable (get_byte (), reference_type));
2314             break;
2315
2316           case op_iload_0:
2317           case op_iload_1:
2318           case op_iload_2:
2319           case op_iload_3:
2320             push_type (get_variable (opcode - op_iload_0, int_type));
2321             break;
2322           case op_lload_0:
2323           case op_lload_1:
2324           case op_lload_2:
2325           case op_lload_3:
2326             push_type (get_variable (opcode - op_lload_0, long_type));
2327             break;
2328           case op_fload_0:
2329           case op_fload_1:
2330           case op_fload_2:
2331           case op_fload_3:
2332             push_type (get_variable (opcode - op_fload_0, float_type));
2333             break;
2334           case op_dload_0:
2335           case op_dload_1:
2336           case op_dload_2:
2337           case op_dload_3:
2338             push_type (get_variable (opcode - op_dload_0, double_type));
2339             break;
2340           case op_aload_0:
2341           case op_aload_1:
2342           case op_aload_2:
2343           case op_aload_3:
2344             push_type (get_variable (opcode - op_aload_0, reference_type));
2345             break;
2346           case op_iaload:
2347             pop_type (int_type);
2348             push_type (require_array_type (pop_init_ref (reference_type),
2349                                            int_type));
2350             break;
2351           case op_laload:
2352             pop_type (int_type);
2353             push_type (require_array_type (pop_init_ref (reference_type),
2354                                            long_type));
2355             break;
2356           case op_faload:
2357             pop_type (int_type);
2358             push_type (require_array_type (pop_init_ref (reference_type),
2359                                            float_type));
2360             break;
2361           case op_daload:
2362             pop_type (int_type);
2363             push_type (require_array_type (pop_init_ref (reference_type),
2364                                            double_type));
2365             break;
2366           case op_aaload:
2367             pop_type (int_type);
2368             push_type (require_array_type (pop_init_ref (reference_type),
2369                                            reference_type));
2370             break;
2371           case op_baload:
2372             pop_type (int_type);
2373             require_array_type (pop_init_ref (reference_type), byte_type);
2374             push_type (int_type);
2375             break;
2376           case op_caload:
2377             pop_type (int_type);
2378             require_array_type (pop_init_ref (reference_type), char_type);
2379             push_type (int_type);
2380             break;
2381           case op_saload:
2382             pop_type (int_type);
2383             require_array_type (pop_init_ref (reference_type), short_type);
2384             push_type (int_type);
2385             break;
2386           case op_istore:
2387             set_variable (get_byte (), pop_type (int_type));
2388             break;
2389           case op_lstore:
2390             set_variable (get_byte (), pop_type (long_type));
2391             break;
2392           case op_fstore:
2393             set_variable (get_byte (), pop_type (float_type));
2394             break;
2395           case op_dstore:
2396             set_variable (get_byte (), pop_type (double_type));
2397             break;
2398           case op_astore:
2399             set_variable (get_byte (), pop_ref_or_return ());
2400             break;
2401           case op_istore_0:
2402           case op_istore_1:
2403           case op_istore_2:
2404           case op_istore_3:
2405             set_variable (opcode - op_istore_0, pop_type (int_type));
2406             break;
2407           case op_lstore_0:
2408           case op_lstore_1:
2409           case op_lstore_2:
2410           case op_lstore_3:
2411             set_variable (opcode - op_lstore_0, pop_type (long_type));
2412             break;
2413           case op_fstore_0:
2414           case op_fstore_1:
2415           case op_fstore_2:
2416           case op_fstore_3:
2417             set_variable (opcode - op_fstore_0, pop_type (float_type));
2418             break;
2419           case op_dstore_0:
2420           case op_dstore_1:
2421           case op_dstore_2:
2422           case op_dstore_3:
2423             set_variable (opcode - op_dstore_0, pop_type (double_type));
2424             break;
2425           case op_astore_0:
2426           case op_astore_1:
2427           case op_astore_2:
2428           case op_astore_3:
2429             set_variable (opcode - op_astore_0, pop_ref_or_return ());
2430             break;
2431           case op_iastore:
2432             pop_type (int_type);
2433             pop_type (int_type);
2434             require_array_type (pop_init_ref (reference_type), int_type);
2435             break;
2436           case op_lastore:
2437             pop_type (long_type);
2438             pop_type (int_type);
2439             require_array_type (pop_init_ref (reference_type), long_type);
2440             break;
2441           case op_fastore:
2442             pop_type (float_type);
2443             pop_type (int_type);
2444             require_array_type (pop_init_ref (reference_type), float_type);
2445             break;
2446           case op_dastore:
2447             pop_type (double_type);
2448             pop_type (int_type);
2449             require_array_type (pop_init_ref (reference_type), double_type);
2450             break;
2451           case op_aastore:
2452             pop_type (reference_type);
2453             pop_type (int_type);
2454             require_array_type (pop_init_ref (reference_type), reference_type);
2455             break;
2456           case op_bastore:
2457             pop_type (int_type);
2458             pop_type (int_type);
2459             require_array_type (pop_init_ref (reference_type), byte_type);
2460             break;
2461           case op_castore:
2462             pop_type (int_type);
2463             pop_type (int_type);
2464             require_array_type (pop_init_ref (reference_type), char_type);
2465             break;
2466           case op_sastore:
2467             pop_type (int_type);
2468             pop_type (int_type);
2469             require_array_type (pop_init_ref (reference_type), short_type);
2470             break;
2471           case op_pop:
2472             pop32 ();
2473             break;
2474           case op_pop2:
2475             {
2476               type t = pop_raw ();
2477               if (! t.iswide ())
2478                 pop32 ();
2479             }
2480             break;
2481           case op_dup:
2482             {
2483               type t = pop32 ();
2484               push_type (t);
2485               push_type (t);
2486             }
2487             break;
2488           case op_dup_x1:
2489             {
2490               type t1 = pop32 ();
2491               type t2 = pop32 ();
2492               push_type (t1);
2493               push_type (t2);
2494               push_type (t1);
2495             }
2496             break;
2497           case op_dup_x2:
2498             {
2499               type t1 = pop32 ();
2500               type t2 = pop_raw ();
2501               if (! t2.iswide ())
2502                 {
2503                   type t3 = pop32 ();
2504                   push_type (t1);
2505                   push_type (t3);
2506                 }
2507               else
2508                 push_type (t1);
2509               push_type (t2);
2510               push_type (t1);
2511             }
2512             break;
2513           case op_dup2:
2514             {
2515               type t = pop_raw ();
2516               if (! t.iswide ())
2517                 {
2518                   type t2 = pop32 ();
2519                   push_type (t2);
2520                   push_type (t);
2521                   push_type (t2);
2522                 }
2523               else
2524                 push_type (t);
2525               push_type (t);
2526             }
2527             break;
2528           case op_dup2_x1:
2529             {
2530               type t1 = pop_raw ();
2531               type t2 = pop32 ();
2532               if (! t1.iswide ())
2533                 {
2534                   type t3 = pop32 ();
2535                   push_type (t2);
2536                   push_type (t1);
2537                   push_type (t3);
2538                 }
2539               else
2540                 push_type (t1);
2541               push_type (t2);
2542               push_type (t1);
2543             }
2544             break;
2545           case op_dup2_x2:
2546             {
2547               type t1 = pop_raw ();
2548               if (t1.iswide ())
2549                 {
2550                   type t2 = pop_raw ();
2551                   if (t2.iswide ())
2552                     {
2553                       push_type (t1);
2554                       push_type (t2);
2555                     }
2556                   else
2557                     {
2558                       type t3 = pop32 ();
2559                       push_type (t1);
2560                       push_type (t3);
2561                       push_type (t2);
2562                     }
2563                   push_type (t1);
2564                 }
2565               else
2566                 {
2567                   type t2 = pop32 ();
2568                   type t3 = pop_raw ();
2569                   if (t3.iswide ())
2570                     {
2571                       push_type (t2);
2572                       push_type (t1);
2573                     }
2574                   else
2575                     {
2576                       type t4 = pop32 ();
2577                       push_type (t2);
2578                       push_type (t1);
2579                       push_type (t4);
2580                     }
2581                   push_type (t3);
2582                   push_type (t2);
2583                   push_type (t1);
2584                 }
2585             }
2586             break;
2587           case op_swap:
2588             {
2589               type t1 = pop32 ();
2590               type t2 = pop32 ();
2591               push_type (t1);
2592               push_type (t2);
2593             }
2594             break;
2595           case op_iadd:
2596           case op_isub:
2597           case op_imul:
2598           case op_idiv:
2599           case op_irem:
2600           case op_ishl:
2601           case op_ishr:
2602           case op_iushr:
2603           case op_iand:
2604           case op_ior:
2605           case op_ixor:
2606             pop_type (int_type);
2607             push_type (pop_type (int_type));
2608             break;
2609           case op_ladd:
2610           case op_lsub:
2611           case op_lmul:
2612           case op_ldiv:
2613           case op_lrem:
2614           case op_land:
2615           case op_lor:
2616           case op_lxor:
2617             pop_type (long_type);
2618             push_type (pop_type (long_type));
2619             break;
2620           case op_lshl:
2621           case op_lshr:
2622           case op_lushr:
2623             pop_type (int_type);
2624             push_type (pop_type (long_type));
2625             break;
2626           case op_fadd:
2627           case op_fsub:
2628           case op_fmul:
2629           case op_fdiv:
2630           case op_frem:
2631             pop_type (float_type);
2632             push_type (pop_type (float_type));
2633             break;
2634           case op_dadd:
2635           case op_dsub:
2636           case op_dmul:
2637           case op_ddiv:
2638           case op_drem:
2639             pop_type (double_type);
2640             push_type (pop_type (double_type));
2641             break;
2642           case op_ineg:
2643           case op_i2b:
2644           case op_i2c:
2645           case op_i2s:
2646             push_type (pop_type (int_type));
2647             break;
2648           case op_lneg:
2649             push_type (pop_type (long_type));
2650             break;
2651           case op_fneg:
2652             push_type (pop_type (float_type));
2653             break;
2654           case op_dneg:
2655             push_type (pop_type (double_type));
2656             break;
2657           case op_iinc:
2658             get_variable (get_byte (), int_type);
2659             get_byte ();
2660             break;
2661           case op_i2l:
2662             pop_type (int_type);
2663             push_type (long_type);
2664             break;
2665           case op_i2f:
2666             pop_type (int_type);
2667             push_type (float_type);
2668             break;
2669           case op_i2d:
2670             pop_type (int_type);
2671             push_type (double_type);
2672             break;
2673           case op_l2i:
2674             pop_type (long_type);
2675             push_type (int_type);
2676             break;
2677           case op_l2f:
2678             pop_type (long_type);
2679             push_type (float_type);
2680             break;
2681           case op_l2d:
2682             pop_type (long_type);
2683             push_type (double_type);
2684             break;
2685           case op_f2i:
2686             pop_type (float_type);
2687             push_type (int_type);
2688             break;
2689           case op_f2l:
2690             pop_type (float_type);
2691             push_type (long_type);
2692             break;
2693           case op_f2d:
2694             pop_type (float_type);
2695             push_type (double_type);
2696             break;
2697           case op_d2i:
2698             pop_type (double_type);
2699             push_type (int_type);
2700             break;
2701           case op_d2l:
2702             pop_type (double_type);
2703             push_type (long_type);
2704             break;
2705           case op_d2f:
2706             pop_type (double_type);
2707             push_type (float_type);
2708             break;
2709           case op_lcmp:
2710             pop_type (long_type);
2711             pop_type (long_type);
2712             push_type (int_type);
2713             break;
2714           case op_fcmpl:
2715           case op_fcmpg:
2716             pop_type (float_type);
2717             pop_type (float_type);
2718             push_type (int_type);
2719             break;
2720           case op_dcmpl:
2721           case op_dcmpg:
2722             pop_type (double_type);
2723             pop_type (double_type);
2724             push_type (int_type);
2725             break;
2726           case op_ifeq:
2727           case op_ifne:
2728           case op_iflt:
2729           case op_ifge:
2730           case op_ifgt:
2731           case op_ifle:
2732             pop_type (int_type);
2733             push_jump (get_short ());
2734             break;
2735           case op_if_icmpeq:
2736           case op_if_icmpne:
2737           case op_if_icmplt:
2738           case op_if_icmpge:
2739           case op_if_icmpgt:
2740           case op_if_icmple:
2741             pop_type (int_type);
2742             pop_type (int_type);
2743             push_jump (get_short ());
2744             break;
2745           case op_if_acmpeq:
2746           case op_if_acmpne:
2747             pop_type (reference_type);
2748             pop_type (reference_type);
2749             push_jump (get_short ());
2750             break;
2751           case op_goto:
2752             push_jump (get_short ());
2753             invalidate_pc ();
2754             break;
2755           case op_jsr:
2756             handle_jsr_insn (get_short ());
2757             break;
2758           case op_ret:
2759             handle_ret_insn (get_byte ());
2760             break;
2761           case op_tableswitch:
2762             {
2763               pop_type (int_type);
2764               skip_padding ();
2765               push_jump (get_int ());
2766               jint low = get_int ();
2767               jint high = get_int ();
2768               // Already checked LOW -vs- HIGH.
2769               for (int i = low; i <= high; ++i)
2770                 push_jump (get_int ());
2771               invalidate_pc ();
2772             }
2773             break;
2774
2775           case op_lookupswitch:
2776             {
2777               pop_type (int_type);
2778               skip_padding ();
2779               push_jump (get_int ());
2780               jint npairs = get_int ();
2781               // Already checked NPAIRS >= 0.
2782               jint lastkey = 0;
2783               for (int i = 0; i < npairs; ++i)
2784                 {
2785                   jint key = get_int ();
2786                   if (i > 0 && key <= lastkey)
2787                     verify_fail ("lookupswitch pairs unsorted", start_PC);
2788                   lastkey = key;
2789                   push_jump (get_int ());
2790                 }
2791               invalidate_pc ();
2792             }
2793             break;
2794           case op_ireturn:
2795             check_return_type (pop_type (int_type));
2796             invalidate_pc ();
2797             break;
2798           case op_lreturn:
2799             check_return_type (pop_type (long_type));
2800             invalidate_pc ();
2801             break;
2802           case op_freturn:
2803             check_return_type (pop_type (float_type));
2804             invalidate_pc ();
2805             break;
2806           case op_dreturn:
2807             check_return_type (pop_type (double_type));
2808             invalidate_pc ();
2809             break;
2810           case op_areturn:
2811             check_return_type (pop_init_ref (reference_type));
2812             invalidate_pc ();
2813             break;
2814           case op_return:
2815             // We only need to check this when the return type is
2816             // void, because all instance initializers return void.
2817             if (this_is_init)
2818               current_state->check_this_initialized (this);
2819             check_return_type (void_type);
2820             invalidate_pc ();
2821             break;
2822           case op_getstatic:
2823             push_type (check_field_constant (get_ushort ()));
2824             break;
2825           case op_putstatic:
2826             pop_type (check_field_constant (get_ushort ()));
2827             break;
2828           case op_getfield:
2829             {
2830               type klass;
2831               type field = check_field_constant (get_ushort (), &klass);
2832               pop_type (klass);
2833               push_type (field);
2834             }
2835             break;
2836           case op_putfield:
2837             {
2838               type klass;
2839               type field = check_field_constant (get_ushort (), &klass, true);
2840               pop_type (field);
2841               pop_type (klass);
2842             }
2843             break;
2844
2845           case op_invokevirtual:
2846           case op_invokespecial:
2847           case op_invokestatic:
2848           case op_invokeinterface:
2849             {
2850               _Jv_Utf8Const *method_name, *method_signature;
2851               type class_type
2852                 = check_method_constant (get_ushort (),
2853                                          opcode == op_invokeinterface,
2854                                          &method_name,
2855                                          &method_signature);
2856               // NARGS is only used when we're processing
2857               // invokeinterface.  It is simplest for us to compute it
2858               // here and then verify it later.
2859               int nargs = 0;
2860               if (opcode == op_invokeinterface)
2861                 {
2862                   nargs = get_byte ();
2863                   if (get_byte () != 0)
2864                     verify_fail ("invokeinterface dummy byte is wrong");
2865                 }
2866
2867               bool is_init = false;
2868               if (_Jv_equalUtf8Consts (method_name, gcj::init_name))
2869                 {
2870                   is_init = true;
2871                   if (opcode != op_invokespecial)
2872                     verify_fail ("can't invoke <init>");
2873                 }
2874               else if (method_name->first() == '<')
2875                 verify_fail ("can't invoke method starting with `<'");
2876
2877               // Pop arguments and check types.
2878               int arg_count = _Jv_count_arguments (method_signature);
2879               type arg_types[arg_count];
2880               compute_argument_types (method_signature, arg_types);
2881               for (int i = arg_count - 1; i >= 0; --i)
2882                 {
2883                   // This is only used for verifying the byte for
2884                   // invokeinterface.
2885                   nargs -= arg_types[i].depth ();
2886                   pop_init_ref (arg_types[i]);
2887                 }
2888
2889               if (opcode == op_invokeinterface
2890                   && nargs != 1)
2891                 verify_fail ("wrong argument count for invokeinterface");
2892
2893               if (opcode != op_invokestatic)
2894                 {
2895                   type t = class_type;
2896                   if (is_init)
2897                     {
2898                       // In this case the PC doesn't matter.
2899                       t.set_uninitialized (type::UNINIT, this);
2900                       // FIXME: check to make sure that the <init>
2901                       // call is to the right class.
2902                       // It must either be super or an exact class
2903                       // match.
2904                     }
2905                   type raw = pop_raw ();
2906                   if (! t.compatible (raw, this))
2907                     verify_fail ("incompatible type on stack");
2908
2909                   if (is_init)
2910                     current_state->set_initialized (raw.get_pc (),
2911                                                     current_method->max_locals);
2912                 }
2913
2914               type rt = compute_return_type (method_signature);
2915               if (! rt.isvoid ())
2916                 push_type (rt);
2917             }
2918             break;
2919
2920           case op_new:
2921             {
2922               type t = check_class_constant (get_ushort ());
2923               if (t.isarray () || t.isinterface (this) || t.isabstract (this))
2924                 verify_fail ("type is array, interface, or abstract");
2925               t.set_uninitialized (start_PC, this);
2926               push_type (t);
2927             }
2928             break;
2929
2930           case op_newarray:
2931             {
2932               int atype = get_byte ();
2933               // We intentionally have chosen constants to make this
2934               // valid.
2935               if (atype < boolean_type || atype > long_type)
2936                 verify_fail ("type not primitive", start_PC);
2937               pop_type (int_type);
2938               type t (construct_primitive_array_type (type_val (atype)), this);
2939               push_type (t);
2940             }
2941             break;
2942           case op_anewarray:
2943             pop_type (int_type);
2944             push_type (check_class_constant (get_ushort ()).to_array (this));
2945             break;
2946           case op_arraylength:
2947             {
2948               type t = pop_init_ref (reference_type);
2949               if (! t.isarray () && ! t.isnull ())
2950                 verify_fail ("array type expected");
2951               push_type (int_type);
2952             }
2953             break;
2954           case op_athrow:
2955             pop_type (type (&java::lang::Throwable::class$, this));
2956             invalidate_pc ();
2957             break;
2958           case op_checkcast:
2959             pop_init_ref (reference_type);
2960             push_type (check_class_constant (get_ushort ()));
2961             break;
2962           case op_instanceof:
2963             pop_init_ref (reference_type);
2964             check_class_constant (get_ushort ());
2965             push_type (int_type);
2966             break;
2967           case op_monitorenter:
2968             pop_init_ref (reference_type);
2969             break;
2970           case op_monitorexit:
2971             pop_init_ref (reference_type);
2972             break;
2973           case op_wide:
2974             {
2975               switch (get_byte ())
2976                 {
2977                 case op_iload:
2978                   push_type (get_variable (get_ushort (), int_type));
2979                   break;
2980                 case op_lload:
2981                   push_type (get_variable (get_ushort (), long_type));
2982                   break;
2983                 case op_fload:
2984                   push_type (get_variable (get_ushort (), float_type));
2985                   break;
2986                 case op_dload:
2987                   push_type (get_variable (get_ushort (), double_type));
2988                   break;
2989                 case op_aload:
2990                   push_type (get_variable (get_ushort (), reference_type));
2991                   break;
2992                 case op_istore:
2993                   set_variable (get_ushort (), pop_type (int_type));
2994                   break;
2995                 case op_lstore:
2996                   set_variable (get_ushort (), pop_type (long_type));
2997                   break;
2998                 case op_fstore:
2999                   set_variable (get_ushort (), pop_type (float_type));
3000                   break;
3001                 case op_dstore:
3002                   set_variable (get_ushort (), pop_type (double_type));
3003                   break;
3004                 case op_astore:
3005                   set_variable (get_ushort (), pop_init_ref (reference_type));
3006                   break;
3007                 case op_ret:
3008                   handle_ret_insn (get_short ());
3009                   break;
3010                 case op_iinc:
3011                   get_variable (get_ushort (), int_type);
3012                   get_short ();
3013                   break;
3014                 default:
3015                   verify_fail ("unrecognized wide instruction", start_PC);
3016                 }
3017             }
3018             break;
3019           case op_multianewarray:
3020             {
3021               type atype = check_class_constant (get_ushort ());
3022               int dim = get_byte ();
3023               if (dim < 1)
3024                 verify_fail ("too few dimensions to multianewarray", start_PC);
3025               atype.verify_dimensions (dim, this);
3026               for (int i = 0; i < dim; ++i)
3027                 pop_type (int_type);
3028               push_type (atype);
3029             }
3030             break;
3031           case op_ifnull:
3032           case op_ifnonnull:
3033             pop_type (reference_type);
3034             push_jump (get_short ());
3035             break;
3036           case op_goto_w:
3037             push_jump (get_int ());
3038             invalidate_pc ();
3039             break;
3040           case op_jsr_w:
3041             handle_jsr_insn (get_int ());
3042             break;
3043
3044           // These are unused here, but we call them out explicitly
3045           // so that -Wswitch-enum doesn't complain.
3046           case op_putfield_1:
3047           case op_putfield_2:
3048           case op_putfield_4:
3049           case op_putfield_8:
3050           case op_putfield_a:
3051           case op_putstatic_1:
3052           case op_putstatic_2:
3053           case op_putstatic_4:
3054           case op_putstatic_8:
3055           case op_putstatic_a:
3056           case op_getfield_1:
3057           case op_getfield_2s:
3058           case op_getfield_2u:
3059           case op_getfield_4:
3060           case op_getfield_8:
3061           case op_getfield_a:
3062           case op_getstatic_1:
3063           case op_getstatic_2s:
3064           case op_getstatic_2u:
3065           case op_getstatic_4:
3066           case op_getstatic_8:
3067           case op_getstatic_a:
3068           default:
3069             // Unrecognized opcode.
3070             verify_fail ("unrecognized instruction in verify_instructions_0",
3071                          start_PC);
3072           }
3073       }
3074   }
3075
3076 public:
3077
3078   void verify_instructions ()
3079   {
3080     branch_prepass ();
3081     verify_instructions_0 ();
3082   }
3083
3084   _Jv_BytecodeVerifier (_Jv_InterpMethod *m)
3085   {
3086     // We just print the text as utf-8.  This is just for debugging
3087     // anyway.
3088     debug_print ("--------------------------------\n");
3089     debug_print ("-- Verifying method `%s'\n", m->self->name->chars());
3090
3091     current_method = m;
3092     bytecode = m->bytecode ();
3093     exception = m->exceptions ();
3094     current_class = m->defining_class;
3095
3096     states = NULL;
3097     flags = NULL;
3098     utf8_list = NULL;
3099     isect_list = NULL;
3100   }
3101
3102   ~_Jv_BytecodeVerifier ()
3103   {
3104     if (flags)
3105       _Jv_Free (flags);
3106
3107     while (utf8_list != NULL)
3108       {
3109         linked<_Jv_Utf8Const> *n = utf8_list->next;
3110         _Jv_Free (utf8_list);
3111         utf8_list = n;
3112       }
3113
3114     while (isect_list != NULL)
3115       {
3116         ref_intersection *next = isect_list->alloc_next;
3117         delete isect_list;
3118         isect_list = next;
3119       }
3120
3121     if (states)
3122       {
3123         for (int i = 0; i < current_method->code_length; ++i)
3124           {
3125             linked<state> *iter = states[i];
3126             while (iter != NULL)
3127               {
3128                 linked<state> *next = iter->next;
3129                 delete iter->val;
3130                 _Jv_Free (iter);
3131                 iter = next;
3132               }
3133           }
3134         _Jv_Free (states);
3135       }
3136   }
3137 };
3138
3139 void
3140 _Jv_VerifyMethod (_Jv_InterpMethod *meth)
3141 {
3142   _Jv_BytecodeVerifier v (meth);
3143   v.verify_instructions ();
3144 }
3145
3146 #endif  /* INTERPRETER */