OSDN Git Service

* posix-threads.cc: Include <unistd.h> if HAVE_UNISTD_H is defined.
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / libjava / verify.cc
1 // defineclass.cc - defining a class from .class format.
2
3 /* Copyright (C) 2001, 2002, 2003  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 #ifdef INTERPRETER
23
24 #include <java/lang/Class.h>
25 #include <java/lang/VerifyError.h>
26 #include <java/lang/Throwable.h>
27 #include <java/lang/reflect/Modifier.h>
28 #include <java/lang/StringBuffer.h>
29
30 #ifdef VERIFY_DEBUG
31 #include <stdio.h>
32 #endif /* VERIFY_DEBUG */
33
34
35 static void debug_print (const char *fmt, ...)
36   __attribute__ ((format (printf, 1, 2)));
37
38 static inline void
39 debug_print (const char *fmt, ...)
40 {
41 #ifdef VERIFY_DEBUG
42   va_list ap;
43   va_start (ap, fmt);
44   vfprintf (stderr, fmt, ap);
45   va_end (ap);
46 #endif /* VERIFY_DEBUG */
47 }
48
49 class _Jv_BytecodeVerifier
50 {
51 private:
52
53   static const int FLAG_INSN_START = 1;
54   static const int FLAG_BRANCH_TARGET = 2;
55
56   struct state;
57   struct type;
58   struct subr_info;
59   struct subr_entry_info;
60   struct linked_utf8;
61
62   // The current PC.
63   int PC;
64   // The PC corresponding to the start of the current instruction.
65   int start_PC;
66
67   // The current state of the stack, locals, etc.
68   state *current_state;
69
70   // We store the state at branch targets, for merging.  This holds
71   // such states.
72   state **states;
73
74   // We keep a linked list of all the PCs which we must reverify.
75   // The link is done using the PC values.  This is the head of the
76   // list.
77   int next_verify_pc;
78
79   // We keep some flags for each instruction.  The values are the
80   // FLAG_* constants defined above.
81   char *flags;
82
83   // We need to keep track of which instructions can call a given
84   // subroutine.  FIXME: this is inefficient.  We keep a linked list
85   // of all calling `jsr's at at each jsr target.
86   subr_info **jsr_ptrs;
87
88   // We keep a linked list of entries which map each `ret' instruction
89   // to its unique subroutine entry point.  We expect that there won't
90   // be many `ret' instructions, so a linked list is ok.
91   subr_entry_info *entry_points;
92
93   // The bytecode itself.
94   unsigned char *bytecode;
95   // The exceptions.
96   _Jv_InterpException *exception;
97
98   // Defining class.
99   jclass current_class;
100   // This method.
101   _Jv_InterpMethod *current_method;
102
103   // A linked list of utf8 objects we allocate.  This is really ugly,
104   // but without this our utf8 objects would be collected.
105   linked_utf8 *utf8_list;
106
107   struct linked_utf8
108   {
109     _Jv_Utf8Const *val;
110     linked_utf8 *next;
111   };
112
113   _Jv_Utf8Const *make_utf8_const (char *s, int len)
114   {
115     _Jv_Utf8Const *val = _Jv_makeUtf8Const (s, len);
116     _Jv_Utf8Const *r = (_Jv_Utf8Const *) _Jv_Malloc (sizeof (_Jv_Utf8Const)
117                                                      + val->length
118                                                      + 1);
119     r->length = val->length;
120     r->hash = val->hash;
121     memcpy (r->data, val->data, val->length + 1);
122
123     linked_utf8 *lu = (linked_utf8 *) _Jv_Malloc (sizeof (linked_utf8));
124     lu->val = r;
125     lu->next = utf8_list;
126     utf8_list = lu;
127
128     return r;
129   }
130
131   __attribute__ ((__noreturn__)) void verify_fail (char *s, jint pc = -1)
132   {
133     using namespace java::lang;
134     StringBuffer *buf = new StringBuffer ();
135
136     buf->append (JvNewStringLatin1 ("verification failed"));
137     if (pc == -1)
138       pc = start_PC;
139     if (pc != -1)
140       {
141         buf->append (JvNewStringLatin1 (" at PC "));
142         buf->append (pc);
143       }
144
145     _Jv_InterpMethod *method = current_method;
146     buf->append (JvNewStringLatin1 (" in "));
147     buf->append (current_class->getName());
148     buf->append ((jchar) ':');
149     buf->append (JvNewStringUTF (method->get_method()->name->data));
150     buf->append ((jchar) '(');
151     buf->append (JvNewStringUTF (method->get_method()->signature->data));
152     buf->append ((jchar) ')');
153
154     buf->append (JvNewStringLatin1 (": "));
155     buf->append (JvNewStringLatin1 (s));
156     throw new java::lang::VerifyError (buf->toString ());
157   }
158
159   // This enum holds a list of tags for all the different types we
160   // need to handle.  Reference types are treated specially by the
161   // type class.
162   enum type_val
163   {
164     void_type,
165
166     // The values for primitive types are chosen to correspond to values
167     // specified to newarray.
168     boolean_type = 4,
169     char_type = 5,
170     float_type = 6,
171     double_type = 7,
172     byte_type = 8,
173     short_type = 9,
174     int_type = 10,
175     long_type = 11,
176
177     // Used when overwriting second word of a double or long in the
178     // local variables.  Also used after merging local variable states
179     // to indicate an unusable value.
180     unsuitable_type,
181     return_address_type,
182     continuation_type,
183
184     // There is an obscure special case which requires us to note when
185     // a local variable has not been used by a subroutine.  See
186     // push_jump_merge for more information.
187     unused_by_subroutine_type,
188
189     // Everything after `reference_type' must be a reference type.
190     reference_type,
191     null_type,
192     unresolved_reference_type,
193     uninitialized_reference_type,
194     uninitialized_unresolved_reference_type
195   };
196
197   // Return the type_val corresponding to a primitive signature
198   // character.  For instance `I' returns `int.class'.
199   type_val get_type_val_for_signature (jchar sig)
200   {
201     type_val rt;
202     switch (sig)
203       {
204       case 'Z':
205         rt = boolean_type;
206         break;
207       case 'B':
208         rt = byte_type;
209         break;
210       case 'C':
211         rt = char_type;
212         break;
213       case 'S':
214         rt = short_type;
215         break;
216       case 'I':
217         rt = int_type;
218         break;
219       case 'J':
220         rt = long_type;
221         break;
222       case 'F':
223         rt = float_type;
224         break;
225       case 'D':
226         rt = double_type;
227         break;
228       case 'V':
229         rt = void_type;
230         break;
231       default:
232         verify_fail ("invalid signature");
233       }
234     return rt;
235   }
236
237   // Return the type_val corresponding to a primitive class.
238   type_val get_type_val_for_signature (jclass k)
239   {
240     return get_type_val_for_signature ((jchar) k->method_count);
241   }
242
243   // This is like _Jv_IsAssignableFrom, but it works even if SOURCE or
244   // TARGET haven't been prepared.
245   static bool is_assignable_from_slow (jclass target, jclass source)
246   {
247     // This will terminate when SOURCE==Object.
248     while (true)
249       {
250         if (source == target)
251           return true;
252
253         if (target->isPrimitive () || source->isPrimitive ())
254           return false;
255
256         if (target->isArray ())
257           {
258             if (! source->isArray ())
259               return false;
260             target = target->getComponentType ();
261             source = source->getComponentType ();
262           }
263         else if (target->isInterface ())
264           {
265             for (int i = 0; i < source->interface_count; ++i)
266               {
267                 // We use a recursive call because we also need to
268                 // check superinterfaces.
269                 if (is_assignable_from_slow (target, source->interfaces[i]))
270                     return true;
271               }
272             source = source->getSuperclass ();
273             if (source == NULL)
274               return false;
275           }
276         // We must do this check before we check to see if SOURCE is
277         // an interface.  This way we know that any interface is
278         // assignable to an Object.
279         else if (target == &java::lang::Object::class$)
280           return true;
281         else if (source->isInterface ())
282           {
283             for (int i = 0; i < target->interface_count; ++i)
284               {
285                 // We use a recursive call because we also need to
286                 // check superinterfaces.
287                 if (is_assignable_from_slow (target->interfaces[i], source))
288                   return true;
289               }
290             target = target->getSuperclass ();
291             if (target == NULL)
292               return false;
293           }
294         else if (source == &java::lang::Object::class$)
295           return false;
296         else
297           source = source->getSuperclass ();
298       }
299   }
300
301   // This is used to keep track of which `jsr's correspond to a given
302   // jsr target.
303   struct subr_info
304   {
305     // PC of the instruction just after the jsr.
306     int pc;
307     // Link.
308     subr_info *next;
309   };
310
311   // This is used to keep track of which subroutine entry point
312   // corresponds to which `ret' instruction.
313   struct subr_entry_info
314   {
315     // PC of the subroutine entry point.
316     int pc;
317     // PC of the `ret' instruction.
318     int ret_pc;
319     // Link.
320     subr_entry_info *next;
321   };
322
323   // The `type' class is used to represent a single type in the
324   // verifier.
325   struct type
326   {
327     // The type.
328     type_val key;
329     // Some associated data.
330     union
331     {
332       // For a resolved reference type, this is a pointer to the class.
333       jclass klass;
334       // For other reference types, this it the name of the class.
335       _Jv_Utf8Const *name;
336     } data;
337     // This is used when constructing a new object.  It is the PC of the
338     // `new' instruction which created the object.  We use the special
339     // value -2 to mean that this is uninitialized, and the special
340     // value -1 for the case where the current method is itself the
341     // <init> method.
342     int pc;
343
344     static const int UNINIT = -2;
345     static const int SELF = -1;
346
347     // Basic constructor.
348     type ()
349     {
350       key = unsuitable_type;
351       data.klass = NULL;
352       pc = UNINIT;
353     }
354
355     // Make a new instance given the type tag.  We assume a generic
356     // `reference_type' means Object.
357     type (type_val k)
358     {
359       key = k;
360       data.klass = NULL;
361       if (key == reference_type)
362         data.klass = &java::lang::Object::class$;
363       pc = UNINIT;
364     }
365
366     // Make a new instance given a class.
367     type (jclass klass)
368     {
369       key = reference_type;
370       data.klass = klass;
371       pc = UNINIT;
372     }
373
374     // Make a new instance given the name of a class.
375     type (_Jv_Utf8Const *n)
376     {
377       key = unresolved_reference_type;
378       data.name = n;
379       pc = UNINIT;
380     }
381
382     // Copy constructor.
383     type (const type &t)
384     {
385       key = t.key;
386       data = t.data;
387       pc = t.pc;
388     }
389
390     // These operators are required because libgcj can't link in
391     // -lstdc++.
392     void *operator new[] (size_t bytes)
393     {
394       return _Jv_Malloc (bytes);
395     }
396
397     void operator delete[] (void *mem)
398     {
399       _Jv_Free (mem);
400     }
401
402     type& operator= (type_val k)
403     {
404       key = k;
405       data.klass = NULL;
406       pc = UNINIT;
407       return *this;
408     }
409
410     type& operator= (const type& t)
411     {
412       key = t.key;
413       data = t.data;
414       pc = t.pc;
415       return *this;
416     }
417
418     // Promote a numeric type.
419     type &promote ()
420     {
421       if (key == boolean_type || key == char_type
422           || key == byte_type || key == short_type)
423         key = int_type;
424       return *this;
425     }
426
427     // If *THIS is an unresolved reference type, resolve it.
428     void resolve (_Jv_BytecodeVerifier *verifier)
429     {
430       if (key != unresolved_reference_type
431           && key != uninitialized_unresolved_reference_type)
432         return;
433
434       using namespace java::lang;
435       java::lang::ClassLoader *loader
436         = verifier->current_class->getClassLoaderInternal();
437       // We might see either kind of name.  Sigh.
438       if (data.name->data[0] == 'L'
439           && data.name->data[data.name->length - 1] == ';')
440         data.klass = _Jv_FindClassFromSignature (data.name->data, loader);
441       else
442         data.klass = Class::forName (_Jv_NewStringUtf8Const (data.name),
443                                      false, loader);
444       key = (key == unresolved_reference_type
445              ? reference_type
446              : uninitialized_reference_type);
447     }
448
449     // Mark this type as the uninitialized result of `new'.
450     void set_uninitialized (int npc, _Jv_BytecodeVerifier *verifier)
451     {
452       if (key == reference_type)
453         key = uninitialized_reference_type;
454       else if (key == unresolved_reference_type)
455         key = uninitialized_unresolved_reference_type;
456       else
457         verifier->verify_fail ("internal error in type::uninitialized");
458       pc = npc;
459     }
460
461     // Mark this type as now initialized.
462     void set_initialized (int npc)
463     {
464       if (npc != UNINIT && pc == npc
465           && (key == uninitialized_reference_type
466               || key == uninitialized_unresolved_reference_type))
467         {
468           key = (key == uninitialized_reference_type
469                  ? reference_type
470                  : unresolved_reference_type);
471           pc = UNINIT;
472         }
473     }
474
475
476     // Return true if an object of type K can be assigned to a variable
477     // of type *THIS.  Handle various special cases too.  Might modify
478     // *THIS or K.  Note however that this does not perform numeric
479     // promotion.
480     bool compatible (type &k, _Jv_BytecodeVerifier *verifier)
481     {
482       // Any type is compatible with the unsuitable type.
483       if (key == unsuitable_type)
484         return true;
485
486       if (key < reference_type || k.key < reference_type)
487         return key == k.key;
488
489       // The `null' type is convertible to any initialized reference
490       // type.
491       if (key == null_type || k.key == null_type)
492         return true;
493
494       // Any reference type is convertible to Object.  This is a special
495       // case so we don't need to unnecessarily resolve a class.
496       if (key == reference_type
497           && data.klass == &java::lang::Object::class$)
498         return true;
499
500       // An initialized type and an uninitialized type are not
501       // compatible.
502       if (isinitialized () != k.isinitialized ())
503         return false;
504
505       // Two uninitialized objects are compatible if either:
506       // * The PCs are identical, or
507       // * One PC is UNINIT.
508       if (! isinitialized ())
509         {
510           if (pc != k.pc && pc != UNINIT && k.pc != UNINIT)
511             return false;
512         }
513
514       // Two unresolved types are equal if their names are the same.
515       if (! isresolved ()
516           && ! k.isresolved ()
517           && _Jv_equalUtf8Consts (data.name, k.data.name))
518         return true;
519
520       // We must resolve both types and check assignability.
521       resolve (verifier);
522       k.resolve (verifier);
523       return is_assignable_from_slow (data.klass, k.data.klass);
524     }
525
526     bool isvoid () const
527     {
528       return key == void_type;
529     }
530
531     bool iswide () const
532     {
533       return key == long_type || key == double_type;
534     }
535
536     // Return number of stack or local variable slots taken by this
537     // type.
538     int depth () const
539     {
540       return iswide () ? 2 : 1;
541     }
542
543     bool isarray () const
544     {
545       // We treat null_type as not an array.  This is ok based on the
546       // current uses of this method.
547       if (key == reference_type)
548         return data.klass->isArray ();
549       else if (key == unresolved_reference_type)
550         return data.name->data[0] == '[';
551       return false;
552     }
553
554     bool isnull () const
555     {
556       return key == null_type;
557     }
558
559     bool isinterface (_Jv_BytecodeVerifier *verifier)
560     {
561       resolve (verifier);
562       if (key != reference_type)
563         return false;
564       return data.klass->isInterface ();
565     }
566
567     bool isabstract (_Jv_BytecodeVerifier *verifier)
568     {
569       resolve (verifier);
570       if (key != reference_type)
571         return false;
572       using namespace java::lang::reflect;
573       return Modifier::isAbstract (data.klass->getModifiers ());
574     }
575
576     // Return the element type of an array.
577     type element_type (_Jv_BytecodeVerifier *verifier)
578     {
579       // FIXME: maybe should do string manipulation here.
580       resolve (verifier);
581       if (key != reference_type)
582         verifier->verify_fail ("programmer error in type::element_type()", -1);
583
584       jclass k = data.klass->getComponentType ();
585       if (k->isPrimitive ())
586         return type (verifier->get_type_val_for_signature (k));
587       return type (k);
588     }
589
590     // Return the array type corresponding to an initialized
591     // reference.  We could expand this to work for other kinds of
592     // types, but currently we don't need to.
593     type to_array (_Jv_BytecodeVerifier *verifier)
594     {
595       // Resolving isn't ideal, because it might force us to load
596       // another class, but it's easy.  FIXME?
597       if (key == unresolved_reference_type)
598         resolve (verifier);
599
600       if (key == reference_type)
601         return type (_Jv_GetArrayClass (data.klass,
602                                         data.klass->getClassLoaderInternal()));
603       else
604         verifier->verify_fail ("internal error in type::to_array()");
605     }
606
607     bool isreference () const
608     {
609       return key >= reference_type;
610     }
611
612     int get_pc () const
613     {
614       return pc;
615     }
616
617     bool isinitialized () const
618     {
619       return (key == reference_type
620               || key == null_type
621               || key == unresolved_reference_type);
622     }
623
624     bool isresolved () const
625     {
626       return (key == reference_type
627               || key == null_type
628               || key == uninitialized_reference_type);
629     }
630
631     void verify_dimensions (int ndims, _Jv_BytecodeVerifier *verifier)
632     {
633       // The way this is written, we don't need to check isarray().
634       if (key == reference_type)
635         {
636           jclass k = data.klass;
637           while (k->isArray () && ndims > 0)
638             {
639               k = k->getComponentType ();
640               --ndims;
641             }
642         }
643       else
644         {
645           // We know KEY == unresolved_reference_type.
646           char *p = data.name->data;
647           while (*p++ == '[' && ndims-- > 0)
648             ;
649         }
650
651       if (ndims > 0)
652         verifier->verify_fail ("array type has fewer dimensions than required");
653     }
654
655     // Merge OLD_TYPE into this.  On error throw exception.
656     bool merge (type& old_type, bool local_semantics,
657                 _Jv_BytecodeVerifier *verifier)
658     {
659       bool changed = false;
660       bool refo = old_type.isreference ();
661       bool refn = isreference ();
662       if (refo && refn)
663         {
664           if (old_type.key == null_type)
665             ;
666           else if (key == null_type)
667             {
668               *this = old_type;
669               changed = true;
670             }
671           else if (isinitialized () != old_type.isinitialized ())
672             verifier->verify_fail ("merging initialized and uninitialized types");
673           else
674             {
675               if (! isinitialized ())
676                 {
677                   if (pc == UNINIT)
678                     pc = old_type.pc;
679                   else if (old_type.pc == UNINIT)
680                     ;
681                   else if (pc != old_type.pc)
682                     verifier->verify_fail ("merging different uninitialized types");
683                 }
684
685               if (! isresolved ()
686                   && ! old_type.isresolved ()
687                   && _Jv_equalUtf8Consts (data.name, old_type.data.name))
688                 {
689                   // Types are identical.
690                 }
691               else
692                 {
693                   resolve (verifier);
694                   old_type.resolve (verifier);
695
696                   jclass k = data.klass;
697                   jclass oldk = old_type.data.klass;
698
699                   int arraycount = 0;
700                   while (k->isArray () && oldk->isArray ())
701                     {
702                       ++arraycount;
703                       k = k->getComponentType ();
704                       oldk = oldk->getComponentType ();
705                     }
706
707                   // Ordinarily this terminates when we hit Object...
708                   while (k != NULL)
709                     {
710                       if (is_assignable_from_slow (k, oldk))
711                         break;
712                       k = k->getSuperclass ();
713                       changed = true;
714                     }
715                   // ... but K could have been an interface, in which
716                   // case we'll end up here.  We just convert this
717                   // into Object.
718                   if (k == NULL)
719                     k = &java::lang::Object::class$;
720
721                   if (changed)
722                     {
723                       while (arraycount > 0)
724                         {
725                           java::lang::ClassLoader *loader
726                             = verifier->current_class->getClassLoaderInternal();
727                           k = _Jv_GetArrayClass (k, loader);
728                           --arraycount;
729                         }
730                       data.klass = k;
731                     }
732                 }
733             }
734         }
735       else if (refo || refn || key != old_type.key)
736         {
737           if (local_semantics)
738             {
739               // If we're merging into an "unused" slot, then we
740               // simply accept whatever we're merging from.
741               if (key == unused_by_subroutine_type)
742                 {
743                   *this = old_type;
744                   changed = true;
745                 }
746               else if (old_type.key == unused_by_subroutine_type)
747                 {
748                   // Do nothing.
749                 }
750               // If we already have an `unsuitable' type, then we
751               // don't need to change again.
752               else if (key != unsuitable_type)
753                 {
754                   key = unsuitable_type;
755                   changed = true;
756                 }
757             }
758           else
759             verifier->verify_fail ("unmergeable type");
760         }
761       return changed;
762     }
763
764 #ifdef VERIFY_DEBUG
765     void print (void) const
766     {
767       char c = '?';
768       switch (key)
769         {
770         case boolean_type: c = 'Z'; break;
771         case byte_type: c = 'B'; break;
772         case char_type: c = 'C'; break;
773         case short_type: c = 'S'; break;
774         case int_type: c = 'I'; break;
775         case long_type: c = 'J'; break;
776         case float_type: c = 'F'; break;
777         case double_type: c = 'D'; break;
778         case void_type: c = 'V'; break;
779         case unsuitable_type: c = '-'; break;
780         case return_address_type: c = 'r'; break;
781         case continuation_type: c = '+'; break;
782         case unused_by_subroutine_type: c = '_'; break;
783         case reference_type: c = 'L'; break;
784         case null_type: c = '@'; break;
785         case unresolved_reference_type: c = 'l'; break;
786         case uninitialized_reference_type: c = 'U'; break;
787         case uninitialized_unresolved_reference_type: c = 'u'; break;
788         }
789       debug_print ("%c", c);
790     }
791 #endif /* VERIFY_DEBUG */
792   };
793
794   // This class holds all the state information we need for a given
795   // location.
796   struct state
797   {
798     // The current top of the stack, in terms of slots.
799     int stacktop;
800     // The current depth of the stack.  This will be larger than
801     // STACKTOP when wide types are on the stack.
802     int stackdepth;
803     // The stack.
804     type *stack;
805     // The local variables.
806     type *locals;
807     // This is used in subroutines to keep track of which local
808     // variables have been accessed.
809     bool *local_changed;
810     // If not 0, then we are in a subroutine.  The value is the PC of
811     // the subroutine's entry point.  We can use 0 as an exceptional
812     // value because PC=0 can never be a subroutine.
813     int subroutine;
814     // This is used to keep a linked list of all the states which
815     // require re-verification.  We use the PC to keep track.
816     int next;
817     // We keep track of the type of `this' specially.  This is used to
818     // ensure that an instance initializer invokes another initializer
819     // on `this' before returning.  We must keep track of this
820     // specially because otherwise we might be confused by code which
821     // assigns to locals[0] (overwriting `this') and then returns
822     // without really initializing.
823     type this_type;
824     // This is a list of all subroutines that have been seen at this
825     // point.  Ordinarily this is NULL; it is only allocated and used
826     // in relatively weird situations involving non-ret exit from a
827     // subroutine.  We have to keep track of this in this way to avoid
828     // endless recursion in these cases.
829     subr_info *seen_subrs;
830
831     // INVALID marks a state which is not on the linked list of states
832     // requiring reverification.
833     static const int INVALID = -1;
834     // NO_NEXT marks the state at the end of the reverification list.
835     static const int NO_NEXT = -2;
836
837     // This is used to mark the stack depth at the instruction just
838     // after a `jsr' when we haven't yet processed the corresponding
839     // `ret'.  See handle_jsr_insn for more information.
840     static const int NO_STACK = -1;
841
842     state ()
843       : this_type ()
844     {
845       stack = NULL;
846       locals = NULL;
847       local_changed = NULL;
848       seen_subrs = NULL;
849     }
850
851     state (int max_stack, int max_locals)
852       : this_type ()
853     {
854       stacktop = 0;
855       stackdepth = 0;
856       stack = new type[max_stack];
857       for (int i = 0; i < max_stack; ++i)
858         stack[i] = unsuitable_type;
859       locals = new type[max_locals];
860       local_changed = (bool *) _Jv_Malloc (sizeof (bool) * max_locals);
861       seen_subrs = NULL;
862       for (int i = 0; i < max_locals; ++i)
863         {
864           locals[i] = unsuitable_type;
865           local_changed[i] = false;
866         }
867       next = INVALID;
868       subroutine = 0;
869     }
870
871     state (const state *orig, int max_stack, int max_locals,
872            bool ret_semantics = false)
873     {
874       stack = new type[max_stack];
875       locals = new type[max_locals];
876       local_changed = (bool *) _Jv_Malloc (sizeof (bool) * max_locals);
877       seen_subrs = NULL;
878       copy (orig, max_stack, max_locals, ret_semantics);
879       next = INVALID;
880     }
881
882     ~state ()
883     {
884       if (stack)
885         delete[] stack;
886       if (locals)
887         delete[] locals;
888       if (local_changed)
889         _Jv_Free (local_changed);
890       clean_subrs ();
891     }
892
893     void *operator new[] (size_t bytes)
894     {
895       return _Jv_Malloc (bytes);
896     }
897
898     void operator delete[] (void *mem)
899     {
900       _Jv_Free (mem);
901     }
902
903     void *operator new (size_t bytes)
904     {
905       return _Jv_Malloc (bytes);
906     }
907
908     void operator delete (void *mem)
909     {
910       _Jv_Free (mem);
911     }
912
913     void clean_subrs ()
914     {
915       subr_info *info = seen_subrs;
916       while (info != NULL)
917         {
918           subr_info *next = info->next;
919           _Jv_Free (info);
920           info = next;
921         }
922     }
923
924     void copy (const state *copy, int max_stack, int max_locals,
925                bool ret_semantics = false)
926     {
927       stacktop = copy->stacktop;
928       stackdepth = copy->stackdepth;
929       subroutine = copy->subroutine;
930       for (int i = 0; i < max_stack; ++i)
931         stack[i] = copy->stack[i];
932       for (int i = 0; i < max_locals; ++i)
933         {
934           // See push_jump_merge to understand this case.
935           if (ret_semantics)
936             locals[i] = type (copy->local_changed[i]
937                               ? unsuitable_type
938                               : unused_by_subroutine_type);
939           else
940             locals[i] = copy->locals[i];
941           local_changed[i] = copy->local_changed[i];
942         }
943
944       clean_subrs ();
945       if (copy->seen_subrs)
946         {
947           for (subr_info *info = seen_subrs; info != NULL; info = info->next)
948             add_subr (info->pc);
949         }
950       else
951         seen_subrs = NULL;
952
953       this_type = copy->this_type;
954       // Don't modify `next'.
955     }
956
957     // Modify this state to reflect entry to an exception handler.
958     void set_exception (type t, int max_stack)
959     {
960       stackdepth = 1;
961       stacktop = 1;
962       stack[0] = t;
963       for (int i = stacktop; i < max_stack; ++i)
964         stack[i] = unsuitable_type;
965     }
966
967     // Modify this state to reflect entry into a subroutine.
968     void enter_subroutine (int npc, int max_locals)
969     {
970       subroutine = npc;
971       // Mark all items as unchanged.  Each subroutine needs to keep
972       // track of its `changed' state independently.  In the case of
973       // nested subroutines, this information will be merged back into
974       // parent by the `ret'.
975       for (int i = 0; i < max_locals; ++i)
976         local_changed[i] = false;
977     }
978
979     // Indicate that we've been in this this subroutine.
980     void add_subr (int pc)
981     {
982       subr_info *n = (subr_info *) _Jv_Malloc (sizeof (subr_info));
983       n->pc = pc;
984       n->next = seen_subrs;
985       seen_subrs = n;
986     }
987
988     // Merge STATE_OLD into this state.  Destructively modifies this
989     // state.  Returns true if the new state was in fact changed.
990     // Will throw an exception if the states are not mergeable.
991     bool merge (state *state_old, bool ret_semantics,
992                 int max_locals, _Jv_BytecodeVerifier *verifier)
993     {
994       bool changed = false;
995
996       // Special handling for `this'.  If one or the other is
997       // uninitialized, then the merge is uninitialized.
998       if (this_type.isinitialized ())
999         this_type = state_old->this_type;
1000
1001       // Merge subroutine states.  Here we just keep track of what
1002       // subroutine we think we're in.  We only check for a merge
1003       // (which is invalid) when we see a `ret'.
1004       if (subroutine == state_old->subroutine)
1005         {
1006           // Nothing.
1007         }
1008       else if (subroutine == 0)
1009         {
1010           subroutine = state_old->subroutine;
1011           changed = true;
1012         }
1013       else
1014         {
1015           // If the subroutines differ, and we haven't seen this
1016           // subroutine before, indicate that the state changed.  This
1017           // is needed to detect when subroutines have merged.
1018           bool found = false;
1019           for (subr_info *info = seen_subrs; info != NULL; info = info->next)
1020             {
1021               if (info->pc == state_old->subroutine)
1022                 {
1023                   found = true;
1024                   break;
1025                 }
1026             }
1027           if (! found)
1028             {
1029               add_subr (state_old->subroutine);
1030               changed = true;
1031             }
1032         }
1033
1034       // Merge stacks.  Special handling for NO_STACK case.
1035       if (state_old->stacktop == NO_STACK)
1036         {
1037           // Nothing to do in this case; we don't care about modifying
1038           // the old state.
1039         }
1040       else if (stacktop == NO_STACK)
1041         {
1042           stacktop = state_old->stacktop;
1043           stackdepth = state_old->stackdepth;
1044           for (int i = 0; i < stacktop; ++i)
1045             stack[i] = state_old->stack[i];
1046           changed = true;
1047         }
1048       else if (state_old->stacktop != stacktop)
1049         verifier->verify_fail ("stack sizes differ");
1050       else
1051         {
1052           for (int i = 0; i < state_old->stacktop; ++i)
1053             {
1054               if (stack[i].merge (state_old->stack[i], false, verifier))
1055                 changed = true;
1056             }
1057         }
1058
1059       // Merge local variables.
1060       for (int i = 0; i < max_locals; ++i)
1061         {
1062           // If we're not processing a `ret', then we merge every
1063           // local variable.  If we are processing a `ret', then we
1064           // only merge locals which changed in the subroutine.  When
1065           // processing a `ret', STATE_OLD is the state at the point
1066           // of the `ret', and THIS is the state just after the `jsr'.
1067           if (! ret_semantics || state_old->local_changed[i])
1068             {
1069               if (locals[i].merge (state_old->locals[i], true, verifier))
1070                 {
1071                   // Note that we don't call `note_variable' here.
1072                   // This change doesn't represent a real change to a
1073                   // local, but rather a merge artifact.  If we're in
1074                   // a subroutine which is called with two
1075                   // incompatible types in a slot that is unused by
1076                   // the subroutine, then we don't want to mark that
1077                   // variable as having been modified.
1078                   changed = true;
1079                 }
1080             }
1081
1082           // If we're in a subroutine, we must compute the union of
1083           // all the changed local variables.
1084           if (state_old->local_changed[i])
1085             note_variable (i);
1086         }
1087
1088       return changed;
1089     }
1090
1091     // Throw an exception if there is an uninitialized object on the
1092     // stack or in a local variable.  EXCEPTION_SEMANTICS controls
1093     // whether we're using backwards-branch or exception-handing
1094     // semantics.
1095     void check_no_uninitialized_objects (int max_locals,
1096                                          _Jv_BytecodeVerifier *verifier,
1097                                          bool exception_semantics = false)
1098     {
1099       if (! exception_semantics)
1100         {
1101           for (int i = 0; i < stacktop; ++i)
1102             if (stack[i].isreference () && ! stack[i].isinitialized ())
1103               verifier->verify_fail ("uninitialized object on stack");
1104         }
1105
1106       for (int i = 0; i < max_locals; ++i)
1107         if (locals[i].isreference () && ! locals[i].isinitialized ())
1108           verifier->verify_fail ("uninitialized object in local variable");
1109
1110       check_this_initialized (verifier);
1111     }
1112
1113     // Ensure that `this' has been initialized.
1114     void check_this_initialized (_Jv_BytecodeVerifier *verifier)
1115     {
1116       if (this_type.isreference () && ! this_type.isinitialized ())
1117         verifier->verify_fail ("`this' is uninitialized");
1118     }
1119
1120     // Set type of `this'.
1121     void set_this_type (const type &k)
1122     {
1123       this_type = k;
1124     }
1125
1126     // Note that a local variable was modified.
1127     void note_variable (int index)
1128     {
1129       if (subroutine > 0)
1130         local_changed[index] = true;
1131     }
1132
1133     // Mark each `new'd object we know of that was allocated at PC as
1134     // initialized.
1135     void set_initialized (int pc, int max_locals)
1136     {
1137       for (int i = 0; i < stacktop; ++i)
1138         stack[i].set_initialized (pc);
1139       for (int i = 0; i < max_locals; ++i)
1140         locals[i].set_initialized (pc);
1141       this_type.set_initialized (pc);
1142     }
1143
1144     // Return true if this state is the unmerged result of a `ret'.
1145     bool is_unmerged_ret_state (int max_locals) const
1146     {
1147       if (stacktop == NO_STACK)
1148         return true;
1149       for (int i = 0; i < max_locals; ++i)
1150         {
1151           if (locals[i].key == unused_by_subroutine_type)
1152             return true;
1153         }
1154       return false;
1155     }
1156
1157 #ifdef VERIFY_DEBUG
1158     void print (const char *leader, int pc,
1159                 int max_stack, int max_locals) const
1160     {
1161       debug_print ("%s [%4d]:   [stack] ", leader, pc);
1162       int i;
1163       for (i = 0; i < stacktop; ++i)
1164         stack[i].print ();
1165       for (; i < max_stack; ++i)
1166         debug_print (".");
1167       debug_print ("    [local] ");
1168       for (i = 0; i < max_locals; ++i)
1169         {
1170           locals[i].print ();
1171           debug_print (local_changed[i] ? "+" : " ");
1172         }
1173       if (subroutine == 0)
1174         debug_print ("   | None");
1175       else
1176         debug_print ("   | %4d", subroutine);
1177       debug_print (" | %p\n", this);
1178     }
1179 #else
1180     inline void print (const char *, int, int, int) const
1181     {
1182     }
1183 #endif /* VERIFY_DEBUG */
1184   };
1185
1186   type pop_raw ()
1187   {
1188     if (current_state->stacktop <= 0)
1189       verify_fail ("stack empty");
1190     type r = current_state->stack[--current_state->stacktop];
1191     current_state->stackdepth -= r.depth ();
1192     if (current_state->stackdepth < 0)
1193       verify_fail ("stack empty", start_PC);
1194     return r;
1195   }
1196
1197   type pop32 ()
1198   {
1199     type r = pop_raw ();
1200     if (r.iswide ())
1201       verify_fail ("narrow pop of wide type");
1202     return r;
1203   }
1204
1205   type pop64 ()
1206   {
1207     type r = pop_raw ();
1208     if (! r.iswide ())
1209       verify_fail ("wide pop of narrow type");
1210     return r;
1211   }
1212
1213   type pop_type (type match)
1214   {
1215     match.promote ();
1216     type t = pop_raw ();
1217     if (! match.compatible (t, this))
1218       verify_fail ("incompatible type on stack");
1219     return t;
1220   }
1221
1222   // Pop a reference which is guaranteed to be initialized.  MATCH
1223   // doesn't have to be a reference type; in this case this acts like
1224   // pop_type.
1225   type pop_init_ref (type match)
1226   {
1227     type t = pop_raw ();
1228     if (t.isreference () && ! t.isinitialized ())
1229       verify_fail ("initialized reference required");
1230     else if (! match.compatible (t, this))
1231       verify_fail ("incompatible type on stack");
1232     return t;
1233   }
1234
1235   // Pop a reference type or a return address.
1236   type pop_ref_or_return ()
1237   {
1238     type t = pop_raw ();
1239     if (! t.isreference () && t.key != return_address_type)
1240       verify_fail ("expected reference or return address on stack");
1241     return t;
1242   }
1243
1244   void push_type (type t)
1245   {
1246     // If T is a numeric type like short, promote it to int.
1247     t.promote ();
1248
1249     int depth = t.depth ();
1250     if (current_state->stackdepth + depth > current_method->max_stack)
1251       verify_fail ("stack overflow");
1252     current_state->stack[current_state->stacktop++] = t;
1253     current_state->stackdepth += depth;
1254   }
1255
1256   void set_variable (int index, type t)
1257   {
1258     // If T is a numeric type like short, promote it to int.
1259     t.promote ();
1260
1261     int depth = t.depth ();
1262     if (index > current_method->max_locals - depth)
1263       verify_fail ("invalid local variable");
1264     current_state->locals[index] = t;
1265     current_state->note_variable (index);
1266
1267     if (depth == 2)
1268       {
1269         current_state->locals[index + 1] = continuation_type;
1270         current_state->note_variable (index + 1);
1271       }
1272     if (index > 0 && current_state->locals[index - 1].iswide ())
1273       {
1274         current_state->locals[index - 1] = unsuitable_type;
1275         // There's no need to call note_variable here.
1276       }
1277   }
1278
1279   type get_variable (int index, type t)
1280   {
1281     int depth = t.depth ();
1282     if (index > current_method->max_locals - depth)
1283       verify_fail ("invalid local variable");
1284     if (! t.compatible (current_state->locals[index], this))
1285       verify_fail ("incompatible type in local variable");
1286     if (depth == 2)
1287       {
1288         type t (continuation_type);
1289         if (! current_state->locals[index + 1].compatible (t, this))
1290           verify_fail ("invalid local variable");
1291       }
1292     return current_state->locals[index];
1293   }
1294
1295   // Make sure ARRAY is an array type and that its elements are
1296   // compatible with type ELEMENT.  Returns the actual element type.
1297   type require_array_type (type array, type element)
1298   {
1299     // An odd case.  Here we just pretend that everything went ok.  If
1300     // the requested element type is some kind of reference, return
1301     // the null type instead.
1302     if (array.isnull ())
1303       return element.isreference () ? type (null_type) : element;
1304
1305     if (! array.isarray ())
1306       verify_fail ("array required");
1307
1308     type t = array.element_type (this);
1309     if (! element.compatible (t, this))
1310       {
1311         // Special case for byte arrays, which must also be boolean
1312         // arrays.
1313         bool ok = true;
1314         if (element.key == byte_type)
1315           {
1316             type e2 (boolean_type);
1317             ok = e2.compatible (t, this);
1318           }
1319         if (! ok)
1320           verify_fail ("incompatible array element type");
1321       }
1322
1323     // Return T and not ELEMENT, because T might be specialized.
1324     return t;
1325   }
1326
1327   jint get_byte ()
1328   {
1329     if (PC >= current_method->code_length)
1330       verify_fail ("premature end of bytecode");
1331     return (jint) bytecode[PC++] & 0xff;
1332   }
1333
1334   jint get_ushort ()
1335   {
1336     jint b1 = get_byte ();
1337     jint b2 = get_byte ();
1338     return (jint) ((b1 << 8) | b2) & 0xffff;
1339   }
1340
1341   jint get_short ()
1342   {
1343     jint b1 = get_byte ();
1344     jint b2 = get_byte ();
1345     jshort s = (b1 << 8) | b2;
1346     return (jint) s;
1347   }
1348
1349   jint get_int ()
1350   {
1351     jint b1 = get_byte ();
1352     jint b2 = get_byte ();
1353     jint b3 = get_byte ();
1354     jint b4 = get_byte ();
1355     return (b1 << 24) | (b2 << 16) | (b3 << 8) | b4;
1356   }
1357
1358   int compute_jump (int offset)
1359   {
1360     int npc = start_PC + offset;
1361     if (npc < 0 || npc >= current_method->code_length)
1362       verify_fail ("branch out of range", start_PC);
1363     return npc;
1364   }
1365
1366   // Merge the indicated state into the state at the branch target and
1367   // schedule a new PC if there is a change.  If RET_SEMANTICS is
1368   // true, then we are merging from a `ret' instruction into the
1369   // instruction after a `jsr'.  This is a special case with its own
1370   // modified semantics.
1371   void push_jump_merge (int npc, state *nstate, bool ret_semantics = false)
1372   {
1373     bool changed = true;
1374     if (states[npc] == NULL)
1375       {
1376         // There's a weird situation here.  If are examining the
1377         // branch that results from a `ret', and there is not yet a
1378         // state available at the branch target (the instruction just
1379         // after the `jsr'), then we have to construct a special kind
1380         // of state at that point for future merging.  This special
1381         // state has the type `unused_by_subroutine_type' in each slot
1382         // which was not modified by the subroutine.
1383         states[npc] = new state (nstate, current_method->max_stack,
1384                                  current_method->max_locals, ret_semantics);
1385         debug_print ("== New state in push_jump_merge\n");
1386         states[npc]->print ("New", npc, current_method->max_stack,
1387                             current_method->max_locals);
1388       }
1389     else
1390       {
1391         debug_print ("== Merge states in push_jump_merge\n");
1392         nstate->print ("Frm", start_PC, current_method->max_stack,
1393                        current_method->max_locals);
1394         states[npc]->print (" To", npc, current_method->max_stack,
1395                             current_method->max_locals);
1396         changed = states[npc]->merge (nstate, ret_semantics,
1397                                       current_method->max_locals, this);
1398         states[npc]->print ("New", npc, current_method->max_stack,
1399                             current_method->max_locals);
1400       }
1401
1402     if (changed && states[npc]->next == state::INVALID)
1403       {
1404         // The merge changed the state, and the new PC isn't yet on our
1405         // list of PCs to re-verify.
1406         states[npc]->next = next_verify_pc;
1407         next_verify_pc = npc;
1408       }
1409   }
1410
1411   void push_jump (int offset)
1412   {
1413     int npc = compute_jump (offset);
1414     if (npc < PC)
1415       current_state->check_no_uninitialized_objects (current_method->max_locals, this);
1416     push_jump_merge (npc, current_state);
1417   }
1418
1419   void push_exception_jump (type t, int pc)
1420   {
1421     current_state->check_no_uninitialized_objects (current_method->max_locals,
1422                                                    this, true);
1423     state s (current_state, current_method->max_stack,
1424              current_method->max_locals);
1425     if (current_method->max_stack < 1)
1426       verify_fail ("stack overflow at exception handler");
1427     s.set_exception (t, current_method->max_stack);
1428     push_jump_merge (pc, &s);
1429   }
1430
1431   int pop_jump ()
1432   {
1433     int *prev_loc = &next_verify_pc;
1434     int npc = next_verify_pc;
1435
1436     while (npc != state::NO_NEXT)
1437       {
1438         // If the next available PC is an unmerged `ret' state, then
1439         // we aren't yet ready to handle it.  That's because we would
1440         // need all kind of special cases to do so.  So instead we
1441         // defer this jump until after we've processed it via a
1442         // fall-through.  This has to happen because the instruction
1443         // before this one must be a `jsr'.
1444         if (! states[npc]->is_unmerged_ret_state (current_method->max_locals))
1445           {
1446             *prev_loc = states[npc]->next;
1447             states[npc]->next = state::INVALID;
1448             return npc;
1449           }
1450
1451         prev_loc = &states[npc]->next;
1452         npc = states[npc]->next;
1453       }
1454
1455     // Note that we might have gotten here even when there are
1456     // remaining states to process.  That can happen if we find a
1457     // `jsr' without a `ret'.
1458     return state::NO_NEXT;
1459   }
1460
1461   void invalidate_pc ()
1462   {
1463     PC = state::NO_NEXT;
1464   }
1465
1466   void note_branch_target (int pc, bool is_jsr_target = false)
1467   {
1468     // Don't check `pc <= PC', because we've advanced PC after
1469     // fetching the target and we haven't yet checked the next
1470     // instruction.
1471     if (pc < PC && ! (flags[pc] & FLAG_INSN_START))
1472       verify_fail ("branch not to instruction start", start_PC);
1473     flags[pc] |= FLAG_BRANCH_TARGET;
1474     if (is_jsr_target)
1475       {
1476         // Record the jsr which called this instruction.
1477         subr_info *info = (subr_info *) _Jv_Malloc (sizeof (subr_info));
1478         info->pc = PC;
1479         info->next = jsr_ptrs[pc];
1480         jsr_ptrs[pc] = info;
1481       }
1482   }
1483
1484   void skip_padding ()
1485   {
1486     while ((PC % 4) > 0)
1487       if (get_byte () != 0)
1488         verify_fail ("found nonzero padding byte");
1489   }
1490
1491   // Return the subroutine to which the instruction at PC belongs.
1492   int get_subroutine (int pc)
1493   {
1494     if (states[pc] == NULL)
1495       return 0;
1496     return states[pc]->subroutine;
1497   }
1498
1499   // Do the work for a `ret' instruction.  INDEX is the index into the
1500   // local variables.
1501   void handle_ret_insn (int index)
1502   {
1503     get_variable (index, return_address_type);
1504
1505     int csub = current_state->subroutine;
1506     if (csub == 0)
1507       verify_fail ("no subroutine");
1508
1509     // Check to see if we've merged subroutines.
1510     subr_entry_info *entry;
1511     for (entry = entry_points; entry != NULL; entry = entry->next)
1512       {
1513         if (entry->ret_pc == start_PC)
1514           break;
1515       }
1516     if (entry == NULL)
1517       {
1518         entry = (subr_entry_info *) _Jv_Malloc (sizeof (subr_entry_info));
1519         entry->pc = csub;
1520         entry->ret_pc = start_PC;
1521         entry->next = entry_points;
1522         entry_points = entry;
1523       }
1524     else if (entry->pc != csub)
1525       verify_fail ("subroutines merged");
1526
1527     for (subr_info *subr = jsr_ptrs[csub]; subr != NULL; subr = subr->next)
1528       {
1529         // Temporarily modify the current state so it looks like we're
1530         // in the enclosing context.
1531         current_state->subroutine = get_subroutine (subr->pc);
1532         if (subr->pc < PC)
1533           current_state->check_no_uninitialized_objects (current_method->max_locals, this);
1534         push_jump_merge (subr->pc, current_state, true);
1535       }
1536
1537     current_state->subroutine = csub;
1538     invalidate_pc ();
1539   }
1540
1541   // We're in the subroutine SUB, calling a subroutine at DEST.  Make
1542   // sure this subroutine isn't already on the stack.
1543   void check_nonrecursive_call (int sub, int dest)
1544   {
1545     if (sub == 0)
1546       return;
1547     if (sub == dest)
1548       verify_fail ("recursive subroutine call");
1549     for (subr_info *info = jsr_ptrs[sub]; info != NULL; info = info->next)
1550       check_nonrecursive_call (get_subroutine (info->pc), dest);
1551   }
1552
1553   void handle_jsr_insn (int offset)
1554   {
1555     int npc = compute_jump (offset);
1556
1557     if (npc < PC)
1558       current_state->check_no_uninitialized_objects (current_method->max_locals, this);
1559     check_nonrecursive_call (current_state->subroutine, npc);
1560
1561     // Modify our state as appropriate for entry into a subroutine.
1562     push_type (return_address_type);
1563     push_jump_merge (npc, current_state);
1564     // Clean up.
1565     pop_type (return_address_type);
1566
1567     // On entry to the subroutine, the subroutine number must be set
1568     // and the locals must be marked as cleared.  We do this after
1569     // merging state so that we don't erroneously "notice" a variable
1570     // change merely on entry.
1571     states[npc]->enter_subroutine (npc, current_method->max_locals);
1572
1573     // Indicate that we don't know the stack depth of the instruction
1574     // following the `jsr'.  The idea here is that we need to merge
1575     // the local variable state across the jsr, but the subroutine
1576     // might change the stack depth, so we can't make any assumptions
1577     // about it.  So we have yet another special case.  We know that
1578     // at this point PC points to the instruction after the jsr.
1579
1580     // FIXME: what if we have a jsr at the end of the code, but that
1581     // jsr has no corresponding ret?  Is this verifiable, or is it
1582     // not?  If it is then we need a special case here.
1583     if (PC >= current_method->code_length)
1584       verify_fail ("fell off end");
1585
1586     current_state->stacktop = state::NO_STACK;
1587     push_jump_merge (PC, current_state);
1588     invalidate_pc ();
1589   }
1590
1591   jclass construct_primitive_array_type (type_val prim)
1592   {
1593     jclass k = NULL;
1594     switch (prim)
1595       {
1596       case boolean_type:
1597         k = JvPrimClass (boolean);
1598         break;
1599       case char_type:
1600         k = JvPrimClass (char);
1601         break;
1602       case float_type:
1603         k = JvPrimClass (float);
1604         break;
1605       case double_type:
1606         k = JvPrimClass (double);
1607         break;
1608       case byte_type:
1609         k = JvPrimClass (byte);
1610         break;
1611       case short_type:
1612         k = JvPrimClass (short);
1613         break;
1614       case int_type:
1615         k = JvPrimClass (int);
1616         break;
1617       case long_type:
1618         k = JvPrimClass (long);
1619         break;
1620
1621       // These aren't used here but we call them out to avoid
1622       // warnings.
1623       case void_type:
1624       case unsuitable_type:
1625       case return_address_type:
1626       case continuation_type:
1627       case unused_by_subroutine_type:
1628       case reference_type:
1629       case null_type:
1630       case unresolved_reference_type:
1631       case uninitialized_reference_type:
1632       case uninitialized_unresolved_reference_type:
1633       default:
1634         verify_fail ("unknown type in construct_primitive_array_type");
1635       }
1636     k = _Jv_GetArrayClass (k, NULL);
1637     return k;
1638   }
1639
1640   // This pass computes the location of branch targets and also
1641   // instruction starts.
1642   void branch_prepass ()
1643   {
1644     flags = (char *) _Jv_Malloc (current_method->code_length);
1645     jsr_ptrs = (subr_info **) _Jv_Malloc (sizeof (subr_info *)
1646                                           * current_method->code_length);
1647
1648     for (int i = 0; i < current_method->code_length; ++i)
1649       {
1650         flags[i] = 0;
1651         jsr_ptrs[i] = NULL;
1652       }
1653
1654     bool last_was_jsr = false;
1655
1656     PC = 0;
1657     while (PC < current_method->code_length)
1658       {
1659         // Set `start_PC' early so that error checking can have the
1660         // correct value.
1661         start_PC = PC;
1662         flags[PC] |= FLAG_INSN_START;
1663
1664         // If the previous instruction was a jsr, then the next
1665         // instruction is a branch target -- the branch being the
1666         // corresponding `ret'.
1667         if (last_was_jsr)
1668           note_branch_target (PC);
1669         last_was_jsr = false;
1670
1671         java_opcode opcode = (java_opcode) bytecode[PC++];
1672         switch (opcode)
1673           {
1674           case op_nop:
1675           case op_aconst_null:
1676           case op_iconst_m1:
1677           case op_iconst_0:
1678           case op_iconst_1:
1679           case op_iconst_2:
1680           case op_iconst_3:
1681           case op_iconst_4:
1682           case op_iconst_5:
1683           case op_lconst_0:
1684           case op_lconst_1:
1685           case op_fconst_0:
1686           case op_fconst_1:
1687           case op_fconst_2:
1688           case op_dconst_0:
1689           case op_dconst_1:
1690           case op_iload_0:
1691           case op_iload_1:
1692           case op_iload_2:
1693           case op_iload_3:
1694           case op_lload_0:
1695           case op_lload_1:
1696           case op_lload_2:
1697           case op_lload_3:
1698           case op_fload_0:
1699           case op_fload_1:
1700           case op_fload_2:
1701           case op_fload_3:
1702           case op_dload_0:
1703           case op_dload_1:
1704           case op_dload_2:
1705           case op_dload_3:
1706           case op_aload_0:
1707           case op_aload_1:
1708           case op_aload_2:
1709           case op_aload_3:
1710           case op_iaload:
1711           case op_laload:
1712           case op_faload:
1713           case op_daload:
1714           case op_aaload:
1715           case op_baload:
1716           case op_caload:
1717           case op_saload:
1718           case op_istore_0:
1719           case op_istore_1:
1720           case op_istore_2:
1721           case op_istore_3:
1722           case op_lstore_0:
1723           case op_lstore_1:
1724           case op_lstore_2:
1725           case op_lstore_3:
1726           case op_fstore_0:
1727           case op_fstore_1:
1728           case op_fstore_2:
1729           case op_fstore_3:
1730           case op_dstore_0:
1731           case op_dstore_1:
1732           case op_dstore_2:
1733           case op_dstore_3:
1734           case op_astore_0:
1735           case op_astore_1:
1736           case op_astore_2:
1737           case op_astore_3:
1738           case op_iastore:
1739           case op_lastore:
1740           case op_fastore:
1741           case op_dastore:
1742           case op_aastore:
1743           case op_bastore:
1744           case op_castore:
1745           case op_sastore:
1746           case op_pop:
1747           case op_pop2:
1748           case op_dup:
1749           case op_dup_x1:
1750           case op_dup_x2:
1751           case op_dup2:
1752           case op_dup2_x1:
1753           case op_dup2_x2:
1754           case op_swap:
1755           case op_iadd:
1756           case op_isub:
1757           case op_imul:
1758           case op_idiv:
1759           case op_irem:
1760           case op_ishl:
1761           case op_ishr:
1762           case op_iushr:
1763           case op_iand:
1764           case op_ior:
1765           case op_ixor:
1766           case op_ladd:
1767           case op_lsub:
1768           case op_lmul:
1769           case op_ldiv:
1770           case op_lrem:
1771           case op_lshl:
1772           case op_lshr:
1773           case op_lushr:
1774           case op_land:
1775           case op_lor:
1776           case op_lxor:
1777           case op_fadd:
1778           case op_fsub:
1779           case op_fmul:
1780           case op_fdiv:
1781           case op_frem:
1782           case op_dadd:
1783           case op_dsub:
1784           case op_dmul:
1785           case op_ddiv:
1786           case op_drem:
1787           case op_ineg:
1788           case op_i2b:
1789           case op_i2c:
1790           case op_i2s:
1791           case op_lneg:
1792           case op_fneg:
1793           case op_dneg:
1794           case op_i2l:
1795           case op_i2f:
1796           case op_i2d:
1797           case op_l2i:
1798           case op_l2f:
1799           case op_l2d:
1800           case op_f2i:
1801           case op_f2l:
1802           case op_f2d:
1803           case op_d2i:
1804           case op_d2l:
1805           case op_d2f:
1806           case op_lcmp:
1807           case op_fcmpl:
1808           case op_fcmpg:
1809           case op_dcmpl:
1810           case op_dcmpg:
1811           case op_monitorenter:
1812           case op_monitorexit:
1813           case op_ireturn:
1814           case op_lreturn:
1815           case op_freturn:
1816           case op_dreturn:
1817           case op_areturn:
1818           case op_return:
1819           case op_athrow:
1820           case op_arraylength:
1821             break;
1822
1823           case op_bipush:
1824           case op_ldc:
1825           case op_iload:
1826           case op_lload:
1827           case op_fload:
1828           case op_dload:
1829           case op_aload:
1830           case op_istore:
1831           case op_lstore:
1832           case op_fstore:
1833           case op_dstore:
1834           case op_astore:
1835           case op_ret:
1836           case op_newarray:
1837             get_byte ();
1838             break;
1839
1840           case op_iinc:
1841           case op_sipush:
1842           case op_ldc_w:
1843           case op_ldc2_w:
1844           case op_getstatic:
1845           case op_getfield:
1846           case op_putfield:
1847           case op_putstatic:
1848           case op_new:
1849           case op_anewarray:
1850           case op_instanceof:
1851           case op_checkcast:
1852           case op_invokespecial:
1853           case op_invokestatic:
1854           case op_invokevirtual:
1855             get_short ();
1856             break;
1857
1858           case op_multianewarray:
1859             get_short ();
1860             get_byte ();
1861             break;
1862
1863           case op_jsr:
1864             last_was_jsr = true;
1865             // Fall through.
1866           case op_ifeq:
1867           case op_ifne:
1868           case op_iflt:
1869           case op_ifge:
1870           case op_ifgt:
1871           case op_ifle:
1872           case op_if_icmpeq:
1873           case op_if_icmpne:
1874           case op_if_icmplt:
1875           case op_if_icmpge:
1876           case op_if_icmpgt:
1877           case op_if_icmple:
1878           case op_if_acmpeq:
1879           case op_if_acmpne:
1880           case op_ifnull:
1881           case op_ifnonnull:
1882           case op_goto:
1883             note_branch_target (compute_jump (get_short ()), last_was_jsr);
1884             break;
1885
1886           case op_tableswitch:
1887             {
1888               skip_padding ();
1889               note_branch_target (compute_jump (get_int ()));
1890               jint low = get_int ();
1891               jint hi = get_int ();
1892               if (low > hi)
1893                 verify_fail ("invalid tableswitch", start_PC);
1894               for (int i = low; i <= hi; ++i)
1895                 note_branch_target (compute_jump (get_int ()));
1896             }
1897             break;
1898
1899           case op_lookupswitch:
1900             {
1901               skip_padding ();
1902               note_branch_target (compute_jump (get_int ()));
1903               int npairs = get_int ();
1904               if (npairs < 0)
1905                 verify_fail ("too few pairs in lookupswitch", start_PC);
1906               while (npairs-- > 0)
1907                 {
1908                   get_int ();
1909                   note_branch_target (compute_jump (get_int ()));
1910                 }
1911             }
1912             break;
1913
1914           case op_invokeinterface:
1915             get_short ();
1916             get_byte ();
1917             get_byte ();
1918             break;
1919
1920           case op_wide:
1921             {
1922               opcode = (java_opcode) get_byte ();
1923               get_short ();
1924               if (opcode == op_iinc)
1925                 get_short ();
1926             }
1927             break;
1928
1929           case op_jsr_w:
1930             last_was_jsr = true;
1931             // Fall through.
1932           case op_goto_w:
1933             note_branch_target (compute_jump (get_int ()), last_was_jsr);
1934             break;
1935
1936           // These are unused here, but we call them out explicitly
1937           // so that -Wswitch-enum doesn't complain.
1938           case op_putfield_1:
1939           case op_putfield_2:
1940           case op_putfield_4:
1941           case op_putfield_8:
1942           case op_putfield_a:
1943           case op_putstatic_1:
1944           case op_putstatic_2:
1945           case op_putstatic_4:
1946           case op_putstatic_8:
1947           case op_putstatic_a:
1948           case op_getfield_1:
1949           case op_getfield_2s:
1950           case op_getfield_2u:
1951           case op_getfield_4:
1952           case op_getfield_8:
1953           case op_getfield_a:
1954           case op_getstatic_1:
1955           case op_getstatic_2s:
1956           case op_getstatic_2u:
1957           case op_getstatic_4:
1958           case op_getstatic_8:
1959           case op_getstatic_a:
1960           default:
1961             verify_fail ("unrecognized instruction in branch_prepass",
1962                          start_PC);
1963           }
1964
1965         // See if any previous branch tried to branch to the middle of
1966         // this instruction.
1967         for (int pc = start_PC + 1; pc < PC; ++pc)
1968           {
1969             if ((flags[pc] & FLAG_BRANCH_TARGET))
1970               verify_fail ("branch to middle of instruction", pc);
1971           }
1972       }
1973
1974     // Verify exception handlers.
1975     for (int i = 0; i < current_method->exc_count; ++i)
1976       {
1977         if (! (flags[exception[i].handler_pc.i] & FLAG_INSN_START))
1978           verify_fail ("exception handler not at instruction start",
1979                        exception[i].handler_pc.i);
1980         if (! (flags[exception[i].start_pc.i] & FLAG_INSN_START))
1981           verify_fail ("exception start not at instruction start",
1982                        exception[i].start_pc.i);
1983         if (exception[i].end_pc.i != current_method->code_length
1984             && ! (flags[exception[i].end_pc.i] & FLAG_INSN_START))
1985           verify_fail ("exception end not at instruction start",
1986                        exception[i].end_pc.i);
1987
1988         flags[exception[i].handler_pc.i] |= FLAG_BRANCH_TARGET;
1989       }
1990   }
1991
1992   void check_pool_index (int index)
1993   {
1994     if (index < 0 || index >= current_class->constants.size)
1995       verify_fail ("constant pool index out of range", start_PC);
1996   }
1997
1998   type check_class_constant (int index)
1999   {
2000     check_pool_index (index);
2001     _Jv_Constants *pool = &current_class->constants;
2002     if (pool->tags[index] == JV_CONSTANT_ResolvedClass)
2003       return type (pool->data[index].clazz);
2004     else if (pool->tags[index] == JV_CONSTANT_Class)
2005       return type (pool->data[index].utf8);
2006     verify_fail ("expected class constant", start_PC);
2007   }
2008
2009   type check_constant (int index)
2010   {
2011     check_pool_index (index);
2012     _Jv_Constants *pool = &current_class->constants;
2013     if (pool->tags[index] == JV_CONSTANT_ResolvedString
2014         || pool->tags[index] == JV_CONSTANT_String)
2015       return type (&java::lang::String::class$);
2016     else if (pool->tags[index] == JV_CONSTANT_Integer)
2017       return type (int_type);
2018     else if (pool->tags[index] == JV_CONSTANT_Float)
2019       return type (float_type);
2020     verify_fail ("String, int, or float constant expected", start_PC);
2021   }
2022
2023   type check_wide_constant (int index)
2024   {
2025     check_pool_index (index);
2026     _Jv_Constants *pool = &current_class->constants;
2027     if (pool->tags[index] == JV_CONSTANT_Long)
2028       return type (long_type);
2029     else if (pool->tags[index] == JV_CONSTANT_Double)
2030       return type (double_type);
2031     verify_fail ("long or double constant expected", start_PC);
2032   }
2033
2034   // Helper for both field and method.  These are laid out the same in
2035   // the constant pool.
2036   type handle_field_or_method (int index, int expected,
2037                                _Jv_Utf8Const **name,
2038                                _Jv_Utf8Const **fmtype)
2039   {
2040     check_pool_index (index);
2041     _Jv_Constants *pool = &current_class->constants;
2042     if (pool->tags[index] != expected)
2043       verify_fail ("didn't see expected constant", start_PC);
2044     // Once we know we have a Fieldref or Methodref we assume that it
2045     // is correctly laid out in the constant pool.  I think the code
2046     // in defineclass.cc guarantees this.
2047     _Jv_ushort class_index, name_and_type_index;
2048     _Jv_loadIndexes (&pool->data[index],
2049                      class_index,
2050                      name_and_type_index);
2051     _Jv_ushort name_index, desc_index;
2052     _Jv_loadIndexes (&pool->data[name_and_type_index],
2053                      name_index, desc_index);
2054
2055     *name = pool->data[name_index].utf8;
2056     *fmtype = pool->data[desc_index].utf8;
2057
2058     return check_class_constant (class_index);
2059   }
2060
2061   // Return field's type, compute class' type if requested.
2062   type check_field_constant (int index, type *class_type = NULL)
2063   {
2064     _Jv_Utf8Const *name, *field_type;
2065     type ct = handle_field_or_method (index,
2066                                       JV_CONSTANT_Fieldref,
2067                                       &name, &field_type);
2068     if (class_type)
2069       *class_type = ct;
2070     if (field_type->data[0] == '[' || field_type->data[0] == 'L')
2071       return type (field_type);
2072     return get_type_val_for_signature (field_type->data[0]);
2073   }
2074
2075   type check_method_constant (int index, bool is_interface,
2076                               _Jv_Utf8Const **method_name,
2077                               _Jv_Utf8Const **method_signature)
2078   {
2079     return handle_field_or_method (index,
2080                                    (is_interface
2081                                     ? JV_CONSTANT_InterfaceMethodref
2082                                     : JV_CONSTANT_Methodref),
2083                                    method_name, method_signature);
2084   }
2085
2086   type get_one_type (char *&p)
2087   {
2088     char *start = p;
2089
2090     int arraycount = 0;
2091     while (*p == '[')
2092       {
2093         ++arraycount;
2094         ++p;
2095       }
2096
2097     char v = *p++;
2098
2099     if (v == 'L')
2100       {
2101         while (*p != ';')
2102           ++p;
2103         ++p;
2104         _Jv_Utf8Const *name = make_utf8_const (start, p - start);
2105         return type (name);
2106       }
2107
2108     // Casting to jchar here is ok since we are looking at an ASCII
2109     // character.
2110     type_val rt = get_type_val_for_signature (jchar (v));
2111
2112     if (arraycount == 0)
2113       {
2114         // Callers of this function eventually push their arguments on
2115         // the stack.  So, promote them here.
2116         return type (rt).promote ();
2117       }
2118
2119     jclass k = construct_primitive_array_type (rt);
2120     while (--arraycount > 0)
2121       k = _Jv_GetArrayClass (k, NULL);
2122     return type (k);
2123   }
2124
2125   void compute_argument_types (_Jv_Utf8Const *signature,
2126                                type *types)
2127   {
2128     char *p = signature->data;
2129     // Skip `('.
2130     ++p;
2131
2132     int i = 0;
2133     while (*p != ')')
2134       types[i++] = get_one_type (p);
2135   }
2136
2137   type compute_return_type (_Jv_Utf8Const *signature)
2138   {
2139     char *p = signature->data;
2140     while (*p != ')')
2141       ++p;
2142     ++p;
2143     return get_one_type (p);
2144   }
2145
2146   void check_return_type (type onstack)
2147   {
2148     type rt = compute_return_type (current_method->self->signature);
2149     if (! rt.compatible (onstack, this))
2150       verify_fail ("incompatible return type");
2151   }
2152
2153   // Initialize the stack for the new method.  Returns true if this
2154   // method is an instance initializer.
2155   bool initialize_stack ()
2156   {
2157     int var = 0;
2158     bool is_init = false;
2159
2160     using namespace java::lang::reflect;
2161     if (! Modifier::isStatic (current_method->self->accflags))
2162       {
2163         type kurr (current_class);
2164         if (_Jv_equalUtf8Consts (current_method->self->name, gcj::init_name))
2165           {
2166             kurr.set_uninitialized (type::SELF, this);
2167             is_init = true;
2168           }
2169         set_variable (0, kurr);
2170         current_state->set_this_type (kurr);
2171         ++var;
2172       }
2173
2174     // We have to handle wide arguments specially here.
2175     int arg_count = _Jv_count_arguments (current_method->self->signature);
2176     type arg_types[arg_count];
2177     compute_argument_types (current_method->self->signature, arg_types);
2178     for (int i = 0; i < arg_count; ++i)
2179       {
2180         set_variable (var, arg_types[i]);
2181         ++var;
2182         if (arg_types[i].iswide ())
2183           ++var;
2184       }
2185
2186     return is_init;
2187   }
2188
2189   void verify_instructions_0 ()
2190   {
2191     current_state = new state (current_method->max_stack,
2192                                current_method->max_locals);
2193
2194     PC = 0;
2195     start_PC = 0;
2196
2197     // True if we are verifying an instance initializer.
2198     bool this_is_init = initialize_stack ();
2199
2200     states = (state **) _Jv_Malloc (sizeof (state *)
2201                                     * current_method->code_length);
2202     for (int i = 0; i < current_method->code_length; ++i)
2203       states[i] = NULL;
2204
2205     next_verify_pc = state::NO_NEXT;
2206
2207     while (true)
2208       {
2209         // If the PC was invalidated, get a new one from the work list.
2210         if (PC == state::NO_NEXT)
2211           {
2212             PC = pop_jump ();
2213             if (PC == state::INVALID)
2214               verify_fail ("can't happen: saw state::INVALID");
2215             if (PC == state::NO_NEXT)
2216               break;
2217             debug_print ("== State pop from pending list\n");
2218             // Set up the current state.
2219             current_state->copy (states[PC], current_method->max_stack,
2220                                  current_method->max_locals);
2221           }
2222         else
2223           {
2224             // Control can't fall off the end of the bytecode.  We
2225             // only need to check this in the fall-through case,
2226             // because branch bounds are checked when they are
2227             // pushed.
2228             if (PC >= current_method->code_length)
2229               verify_fail ("fell off end");
2230
2231             // We only have to do this checking in the situation where
2232             // control flow falls through from the previous
2233             // instruction.  Otherwise merging is done at the time we
2234             // push the branch.
2235             if (states[PC] != NULL)
2236               {
2237                 // We've already visited this instruction.  So merge
2238                 // the states together.  If this yields no change then
2239                 // we don't have to re-verify.  However, if the new
2240                 // state is an the result of an unmerged `ret', we
2241                 // must continue through it.
2242                 debug_print ("== Fall through merge\n");
2243                 states[PC]->print ("Old", PC, current_method->max_stack,
2244                                    current_method->max_locals);
2245                 current_state->print ("Cur", PC, current_method->max_stack,
2246                                       current_method->max_locals);
2247                 if (! current_state->merge (states[PC], false,
2248                                             current_method->max_locals, this)
2249                     && ! states[PC]->is_unmerged_ret_state (current_method->max_locals))
2250                   {
2251                     debug_print ("== Fall through optimization\n");
2252                     invalidate_pc ();
2253                     continue;
2254                   }
2255                 // Save a copy of it for later.
2256                 states[PC]->copy (current_state, current_method->max_stack,
2257                                   current_method->max_locals);
2258                 current_state->print ("New", PC, current_method->max_stack,
2259                                       current_method->max_locals);
2260               }
2261           }
2262
2263         // We only have to keep saved state at branch targets.  If
2264         // we're at a branch target and the state here hasn't been set
2265         // yet, we set it now.
2266         if (states[PC] == NULL && (flags[PC] & FLAG_BRANCH_TARGET))
2267           {
2268             states[PC] = new state (current_state, current_method->max_stack,
2269                                     current_method->max_locals);
2270           }
2271
2272         // Set this before handling exceptions so that debug output is
2273         // sane.
2274         start_PC = PC;
2275
2276         // Update states for all active exception handlers.  Ordinarily
2277         // there are not many exception handlers.  So we simply run
2278         // through them all.
2279         for (int i = 0; i < current_method->exc_count; ++i)
2280           {
2281             if (PC >= exception[i].start_pc.i && PC < exception[i].end_pc.i)
2282               {
2283                 type handler (&java::lang::Throwable::class$);
2284                 if (exception[i].handler_type.i != 0)
2285                   handler = check_class_constant (exception[i].handler_type.i);
2286                 push_exception_jump (handler, exception[i].handler_pc.i);
2287               }
2288           }
2289
2290         current_state->print ("   ", PC, current_method->max_stack,
2291                               current_method->max_locals);
2292         java_opcode opcode = (java_opcode) bytecode[PC++];
2293         switch (opcode)
2294           {
2295           case op_nop:
2296             break;
2297
2298           case op_aconst_null:
2299             push_type (null_type);
2300             break;
2301
2302           case op_iconst_m1:
2303           case op_iconst_0:
2304           case op_iconst_1:
2305           case op_iconst_2:
2306           case op_iconst_3:
2307           case op_iconst_4:
2308           case op_iconst_5:
2309             push_type (int_type);
2310             break;
2311
2312           case op_lconst_0:
2313           case op_lconst_1:
2314             push_type (long_type);
2315             break;
2316
2317           case op_fconst_0:
2318           case op_fconst_1:
2319           case op_fconst_2:
2320             push_type (float_type);
2321             break;
2322
2323           case op_dconst_0:
2324           case op_dconst_1:
2325             push_type (double_type);
2326             break;
2327
2328           case op_bipush:
2329             get_byte ();
2330             push_type (int_type);
2331             break;
2332
2333           case op_sipush:
2334             get_short ();
2335             push_type (int_type);
2336             break;
2337
2338           case op_ldc:
2339             push_type (check_constant (get_byte ()));
2340             break;
2341           case op_ldc_w:
2342             push_type (check_constant (get_ushort ()));
2343             break;
2344           case op_ldc2_w:
2345             push_type (check_wide_constant (get_ushort ()));
2346             break;
2347
2348           case op_iload:
2349             push_type (get_variable (get_byte (), int_type));
2350             break;
2351           case op_lload:
2352             push_type (get_variable (get_byte (), long_type));
2353             break;
2354           case op_fload:
2355             push_type (get_variable (get_byte (), float_type));
2356             break;
2357           case op_dload:
2358             push_type (get_variable (get_byte (), double_type));
2359             break;
2360           case op_aload:
2361             push_type (get_variable (get_byte (), reference_type));
2362             break;
2363
2364           case op_iload_0:
2365           case op_iload_1:
2366           case op_iload_2:
2367           case op_iload_3:
2368             push_type (get_variable (opcode - op_iload_0, int_type));
2369             break;
2370           case op_lload_0:
2371           case op_lload_1:
2372           case op_lload_2:
2373           case op_lload_3:
2374             push_type (get_variable (opcode - op_lload_0, long_type));
2375             break;
2376           case op_fload_0:
2377           case op_fload_1:
2378           case op_fload_2:
2379           case op_fload_3:
2380             push_type (get_variable (opcode - op_fload_0, float_type));
2381             break;
2382           case op_dload_0:
2383           case op_dload_1:
2384           case op_dload_2:
2385           case op_dload_3:
2386             push_type (get_variable (opcode - op_dload_0, double_type));
2387             break;
2388           case op_aload_0:
2389           case op_aload_1:
2390           case op_aload_2:
2391           case op_aload_3:
2392             push_type (get_variable (opcode - op_aload_0, reference_type));
2393             break;
2394           case op_iaload:
2395             pop_type (int_type);
2396             push_type (require_array_type (pop_init_ref (reference_type),
2397                                            int_type));
2398             break;
2399           case op_laload:
2400             pop_type (int_type);
2401             push_type (require_array_type (pop_init_ref (reference_type),
2402                                            long_type));
2403             break;
2404           case op_faload:
2405             pop_type (int_type);
2406             push_type (require_array_type (pop_init_ref (reference_type),
2407                                            float_type));
2408             break;
2409           case op_daload:
2410             pop_type (int_type);
2411             push_type (require_array_type (pop_init_ref (reference_type),
2412                                            double_type));
2413             break;
2414           case op_aaload:
2415             pop_type (int_type);
2416             push_type (require_array_type (pop_init_ref (reference_type),
2417                                            reference_type));
2418             break;
2419           case op_baload:
2420             pop_type (int_type);
2421             require_array_type (pop_init_ref (reference_type), byte_type);
2422             push_type (int_type);
2423             break;
2424           case op_caload:
2425             pop_type (int_type);
2426             require_array_type (pop_init_ref (reference_type), char_type);
2427             push_type (int_type);
2428             break;
2429           case op_saload:
2430             pop_type (int_type);
2431             require_array_type (pop_init_ref (reference_type), short_type);
2432             push_type (int_type);
2433             break;
2434           case op_istore:
2435             set_variable (get_byte (), pop_type (int_type));
2436             break;
2437           case op_lstore:
2438             set_variable (get_byte (), pop_type (long_type));
2439             break;
2440           case op_fstore:
2441             set_variable (get_byte (), pop_type (float_type));
2442             break;
2443           case op_dstore:
2444             set_variable (get_byte (), pop_type (double_type));
2445             break;
2446           case op_astore:
2447             set_variable (get_byte (), pop_ref_or_return ());
2448             break;
2449           case op_istore_0:
2450           case op_istore_1:
2451           case op_istore_2:
2452           case op_istore_3:
2453             set_variable (opcode - op_istore_0, pop_type (int_type));
2454             break;
2455           case op_lstore_0:
2456           case op_lstore_1:
2457           case op_lstore_2:
2458           case op_lstore_3:
2459             set_variable (opcode - op_lstore_0, pop_type (long_type));
2460             break;
2461           case op_fstore_0:
2462           case op_fstore_1:
2463           case op_fstore_2:
2464           case op_fstore_3:
2465             set_variable (opcode - op_fstore_0, pop_type (float_type));
2466             break;
2467           case op_dstore_0:
2468           case op_dstore_1:
2469           case op_dstore_2:
2470           case op_dstore_3:
2471             set_variable (opcode - op_dstore_0, pop_type (double_type));
2472             break;
2473           case op_astore_0:
2474           case op_astore_1:
2475           case op_astore_2:
2476           case op_astore_3:
2477             set_variable (opcode - op_astore_0, pop_ref_or_return ());
2478             break;
2479           case op_iastore:
2480             pop_type (int_type);
2481             pop_type (int_type);
2482             require_array_type (pop_init_ref (reference_type), int_type);
2483             break;
2484           case op_lastore:
2485             pop_type (long_type);
2486             pop_type (int_type);
2487             require_array_type (pop_init_ref (reference_type), long_type);
2488             break;
2489           case op_fastore:
2490             pop_type (float_type);
2491             pop_type (int_type);
2492             require_array_type (pop_init_ref (reference_type), float_type);
2493             break;
2494           case op_dastore:
2495             pop_type (double_type);
2496             pop_type (int_type);
2497             require_array_type (pop_init_ref (reference_type), double_type);
2498             break;
2499           case op_aastore:
2500             pop_type (reference_type);
2501             pop_type (int_type);
2502             require_array_type (pop_init_ref (reference_type), reference_type);
2503             break;
2504           case op_bastore:
2505             pop_type (int_type);
2506             pop_type (int_type);
2507             require_array_type (pop_init_ref (reference_type), byte_type);
2508             break;
2509           case op_castore:
2510             pop_type (int_type);
2511             pop_type (int_type);
2512             require_array_type (pop_init_ref (reference_type), char_type);
2513             break;
2514           case op_sastore:
2515             pop_type (int_type);
2516             pop_type (int_type);
2517             require_array_type (pop_init_ref (reference_type), short_type);
2518             break;
2519           case op_pop:
2520             pop32 ();
2521             break;
2522           case op_pop2:
2523             pop64 ();
2524             break;
2525           case op_dup:
2526             {
2527               type t = pop32 ();
2528               push_type (t);
2529               push_type (t);
2530             }
2531             break;
2532           case op_dup_x1:
2533             {
2534               type t1 = pop32 ();
2535               type t2 = pop32 ();
2536               push_type (t1);
2537               push_type (t2);
2538               push_type (t1);
2539             }
2540             break;
2541           case op_dup_x2:
2542             {
2543               type t1 = pop32 ();
2544               type t2 = pop_raw ();
2545               if (! t2.iswide ())
2546                 {
2547                   type t3 = pop32 ();
2548                   push_type (t1);
2549                   push_type (t3);
2550                 }
2551               else
2552                 push_type (t1);
2553               push_type (t2);
2554               push_type (t1);
2555             }
2556             break;
2557           case op_dup2:
2558             {
2559               type t = pop_raw ();
2560               if (! t.iswide ())
2561                 {
2562                   type t2 = pop32 ();
2563                   push_type (t2);
2564                   push_type (t);
2565                   push_type (t2);
2566                 }
2567               else
2568                 push_type (t);
2569               push_type (t);
2570             }
2571             break;
2572           case op_dup2_x1:
2573             {
2574               type t1 = pop_raw ();
2575               type t2 = pop32 ();
2576               if (! t1.iswide ())
2577                 {
2578                   type t3 = pop32 ();
2579                   push_type (t2);
2580                   push_type (t1);
2581                   push_type (t3);
2582                 }
2583               else
2584                 push_type (t1);
2585               push_type (t2);
2586               push_type (t1);
2587             }
2588             break;
2589           case op_dup2_x2:
2590             {
2591               type t1 = pop_raw ();
2592               if (t1.iswide ())
2593                 {
2594                   type t2 = pop_raw ();
2595                   if (t2.iswide ())
2596                     {
2597                       push_type (t1);
2598                       push_type (t2);
2599                     }
2600                   else
2601                     {
2602                       type t3 = pop32 ();
2603                       push_type (t1);
2604                       push_type (t3);
2605                       push_type (t2);
2606                     }
2607                   push_type (t1);
2608                 }
2609               else
2610                 {
2611                   type t2 = pop32 ();
2612                   type t3 = pop_raw ();
2613                   if (t3.iswide ())
2614                     {
2615                       push_type (t2);
2616                       push_type (t1);
2617                     }
2618                   else
2619                     {
2620                       type t4 = pop32 ();
2621                       push_type (t2);
2622                       push_type (t1);
2623                       push_type (t4);
2624                     }
2625                   push_type (t3);
2626                   push_type (t2);
2627                   push_type (t1);
2628                 }
2629             }
2630             break;
2631           case op_swap:
2632             {
2633               type t1 = pop32 ();
2634               type t2 = pop32 ();
2635               push_type (t1);
2636               push_type (t2);
2637             }
2638             break;
2639           case op_iadd:
2640           case op_isub:
2641           case op_imul:
2642           case op_idiv:
2643           case op_irem:
2644           case op_ishl:
2645           case op_ishr:
2646           case op_iushr:
2647           case op_iand:
2648           case op_ior:
2649           case op_ixor:
2650             pop_type (int_type);
2651             push_type (pop_type (int_type));
2652             break;
2653           case op_ladd:
2654           case op_lsub:
2655           case op_lmul:
2656           case op_ldiv:
2657           case op_lrem:
2658           case op_land:
2659           case op_lor:
2660           case op_lxor:
2661             pop_type (long_type);
2662             push_type (pop_type (long_type));
2663             break;
2664           case op_lshl:
2665           case op_lshr:
2666           case op_lushr:
2667             pop_type (int_type);
2668             push_type (pop_type (long_type));
2669             break;
2670           case op_fadd:
2671           case op_fsub:
2672           case op_fmul:
2673           case op_fdiv:
2674           case op_frem:
2675             pop_type (float_type);
2676             push_type (pop_type (float_type));
2677             break;
2678           case op_dadd:
2679           case op_dsub:
2680           case op_dmul:
2681           case op_ddiv:
2682           case op_drem:
2683             pop_type (double_type);
2684             push_type (pop_type (double_type));
2685             break;
2686           case op_ineg:
2687           case op_i2b:
2688           case op_i2c:
2689           case op_i2s:
2690             push_type (pop_type (int_type));
2691             break;
2692           case op_lneg:
2693             push_type (pop_type (long_type));
2694             break;
2695           case op_fneg:
2696             push_type (pop_type (float_type));
2697             break;
2698           case op_dneg:
2699             push_type (pop_type (double_type));
2700             break;
2701           case op_iinc:
2702             get_variable (get_byte (), int_type);
2703             get_byte ();
2704             break;
2705           case op_i2l:
2706             pop_type (int_type);
2707             push_type (long_type);
2708             break;
2709           case op_i2f:
2710             pop_type (int_type);
2711             push_type (float_type);
2712             break;
2713           case op_i2d:
2714             pop_type (int_type);
2715             push_type (double_type);
2716             break;
2717           case op_l2i:
2718             pop_type (long_type);
2719             push_type (int_type);
2720             break;
2721           case op_l2f:
2722             pop_type (long_type);
2723             push_type (float_type);
2724             break;
2725           case op_l2d:
2726             pop_type (long_type);
2727             push_type (double_type);
2728             break;
2729           case op_f2i:
2730             pop_type (float_type);
2731             push_type (int_type);
2732             break;
2733           case op_f2l:
2734             pop_type (float_type);
2735             push_type (long_type);
2736             break;
2737           case op_f2d:
2738             pop_type (float_type);
2739             push_type (double_type);
2740             break;
2741           case op_d2i:
2742             pop_type (double_type);
2743             push_type (int_type);
2744             break;
2745           case op_d2l:
2746             pop_type (double_type);
2747             push_type (long_type);
2748             break;
2749           case op_d2f:
2750             pop_type (double_type);
2751             push_type (float_type);
2752             break;
2753           case op_lcmp:
2754             pop_type (long_type);
2755             pop_type (long_type);
2756             push_type (int_type);
2757             break;
2758           case op_fcmpl:
2759           case op_fcmpg:
2760             pop_type (float_type);
2761             pop_type (float_type);
2762             push_type (int_type);
2763             break;
2764           case op_dcmpl:
2765           case op_dcmpg:
2766             pop_type (double_type);
2767             pop_type (double_type);
2768             push_type (int_type);
2769             break;
2770           case op_ifeq:
2771           case op_ifne:
2772           case op_iflt:
2773           case op_ifge:
2774           case op_ifgt:
2775           case op_ifle:
2776             pop_type (int_type);
2777             push_jump (get_short ());
2778             break;
2779           case op_if_icmpeq:
2780           case op_if_icmpne:
2781           case op_if_icmplt:
2782           case op_if_icmpge:
2783           case op_if_icmpgt:
2784           case op_if_icmple:
2785             pop_type (int_type);
2786             pop_type (int_type);
2787             push_jump (get_short ());
2788             break;
2789           case op_if_acmpeq:
2790           case op_if_acmpne:
2791             pop_type (reference_type);
2792             pop_type (reference_type);
2793             push_jump (get_short ());
2794             break;
2795           case op_goto:
2796             push_jump (get_short ());
2797             invalidate_pc ();
2798             break;
2799           case op_jsr:
2800             handle_jsr_insn (get_short ());
2801             break;
2802           case op_ret:
2803             handle_ret_insn (get_byte ());
2804             break;
2805           case op_tableswitch:
2806             {
2807               pop_type (int_type);
2808               skip_padding ();
2809               push_jump (get_int ());
2810               jint low = get_int ();
2811               jint high = get_int ();
2812               // Already checked LOW -vs- HIGH.
2813               for (int i = low; i <= high; ++i)
2814                 push_jump (get_int ());
2815               invalidate_pc ();
2816             }
2817             break;
2818
2819           case op_lookupswitch:
2820             {
2821               pop_type (int_type);
2822               skip_padding ();
2823               push_jump (get_int ());
2824               jint npairs = get_int ();
2825               // Already checked NPAIRS >= 0.
2826               jint lastkey = 0;
2827               for (int i = 0; i < npairs; ++i)
2828                 {
2829                   jint key = get_int ();
2830                   if (i > 0 && key <= lastkey)
2831                     verify_fail ("lookupswitch pairs unsorted", start_PC);
2832                   lastkey = key;
2833                   push_jump (get_int ());
2834                 }
2835               invalidate_pc ();
2836             }
2837             break;
2838           case op_ireturn:
2839             check_return_type (pop_type (int_type));
2840             invalidate_pc ();
2841             break;
2842           case op_lreturn:
2843             check_return_type (pop_type (long_type));
2844             invalidate_pc ();
2845             break;
2846           case op_freturn:
2847             check_return_type (pop_type (float_type));
2848             invalidate_pc ();
2849             break;
2850           case op_dreturn:
2851             check_return_type (pop_type (double_type));
2852             invalidate_pc ();
2853             break;
2854           case op_areturn:
2855             check_return_type (pop_init_ref (reference_type));
2856             invalidate_pc ();
2857             break;
2858           case op_return:
2859             // We only need to check this when the return type is
2860             // void, because all instance initializers return void.
2861             if (this_is_init)
2862               current_state->check_this_initialized (this);
2863             check_return_type (void_type);
2864             invalidate_pc ();
2865             break;
2866           case op_getstatic:
2867             push_type (check_field_constant (get_ushort ()));
2868             break;
2869           case op_putstatic:
2870             pop_type (check_field_constant (get_ushort ()));
2871             break;
2872           case op_getfield:
2873             {
2874               type klass;
2875               type field = check_field_constant (get_ushort (), &klass);
2876               pop_type (klass);
2877               push_type (field);
2878             }
2879             break;
2880           case op_putfield:
2881             {
2882               type klass;
2883               type field = check_field_constant (get_ushort (), &klass);
2884               pop_type (field);
2885
2886               // We have an obscure special case here: we can use
2887               // `putfield' on a field declared in this class, even if
2888               // `this' has not yet been initialized.
2889               if (! current_state->this_type.isinitialized ()
2890                   && current_state->this_type.pc == type::SELF)
2891                 klass.set_uninitialized (type::SELF, this);
2892               pop_type (klass);
2893             }
2894             break;
2895
2896           case op_invokevirtual:
2897           case op_invokespecial:
2898           case op_invokestatic:
2899           case op_invokeinterface:
2900             {
2901               _Jv_Utf8Const *method_name, *method_signature;
2902               type class_type
2903                 = check_method_constant (get_ushort (),
2904                                          opcode == op_invokeinterface,
2905                                          &method_name,
2906                                          &method_signature);
2907               // NARGS is only used when we're processing
2908               // invokeinterface.  It is simplest for us to compute it
2909               // here and then verify it later.
2910               int nargs = 0;
2911               if (opcode == op_invokeinterface)
2912                 {
2913                   nargs = get_byte ();
2914                   if (get_byte () != 0)
2915                     verify_fail ("invokeinterface dummy byte is wrong");
2916                 }
2917
2918               bool is_init = false;
2919               if (_Jv_equalUtf8Consts (method_name, gcj::init_name))
2920                 {
2921                   is_init = true;
2922                   if (opcode != op_invokespecial)
2923                     verify_fail ("can't invoke <init>");
2924                 }
2925               else if (method_name->data[0] == '<')
2926                 verify_fail ("can't invoke method starting with `<'");
2927
2928               // Pop arguments and check types.
2929               int arg_count = _Jv_count_arguments (method_signature);
2930               type arg_types[arg_count];
2931               compute_argument_types (method_signature, arg_types);
2932               for (int i = arg_count - 1; i >= 0; --i)
2933                 {
2934                   // This is only used for verifying the byte for
2935                   // invokeinterface.
2936                   nargs -= arg_types[i].depth ();
2937                   pop_init_ref (arg_types[i]);
2938                 }
2939
2940               if (opcode == op_invokeinterface
2941                   && nargs != 1)
2942                 verify_fail ("wrong argument count for invokeinterface");
2943
2944               if (opcode != op_invokestatic)
2945                 {
2946                   type t = class_type;
2947                   if (is_init)
2948                     {
2949                       // In this case the PC doesn't matter.
2950                       t.set_uninitialized (type::UNINIT, this);
2951                     }
2952                   type raw = pop_raw ();
2953                   bool ok = false;
2954                   if (! is_init && ! raw.isinitialized ())
2955                     {
2956                       // This is a failure.
2957                     }
2958                   else if (is_init && raw.isnull ())
2959                     {
2960                       // Another failure.
2961                     }
2962                   else if (t.compatible (raw, this))
2963                     {
2964                       ok = true;
2965                     }
2966                   else if (opcode == op_invokeinterface)
2967                     {
2968                       // This is a hack.  We might have merged two
2969                       // items and gotten `Object'.  This can happen
2970                       // because we don't keep track of where merges
2971                       // come from.  This is safe as long as the
2972                       // interpreter checks interfaces at runtime.
2973                       type obj (&java::lang::Object::class$);
2974                       ok = raw.compatible (obj, this);
2975                     }
2976
2977                   if (! ok)
2978                     verify_fail ("incompatible type on stack");
2979
2980                   if (is_init)
2981                     current_state->set_initialized (raw.get_pc (),
2982                                                     current_method->max_locals);
2983                 }
2984
2985               type rt = compute_return_type (method_signature);
2986               if (! rt.isvoid ())
2987                 push_type (rt);
2988             }
2989             break;
2990
2991           case op_new:
2992             {
2993               type t = check_class_constant (get_ushort ());
2994               if (t.isarray () || t.isinterface (this) || t.isabstract (this))
2995                 verify_fail ("type is array, interface, or abstract");
2996               t.set_uninitialized (start_PC, this);
2997               push_type (t);
2998             }
2999             break;
3000
3001           case op_newarray:
3002             {
3003               int atype = get_byte ();
3004               // We intentionally have chosen constants to make this
3005               // valid.
3006               if (atype < boolean_type || atype > long_type)
3007                 verify_fail ("type not primitive", start_PC);
3008               pop_type (int_type);
3009               push_type (construct_primitive_array_type (type_val (atype)));
3010             }
3011             break;
3012           case op_anewarray:
3013             pop_type (int_type);
3014             push_type (check_class_constant (get_ushort ()).to_array (this));
3015             break;
3016           case op_arraylength:
3017             {
3018               type t = pop_init_ref (reference_type);
3019               if (! t.isarray () && ! t.isnull ())
3020                 verify_fail ("array type expected");
3021               push_type (int_type);
3022             }
3023             break;
3024           case op_athrow:
3025             pop_type (type (&java::lang::Throwable::class$));
3026             invalidate_pc ();
3027             break;
3028           case op_checkcast:
3029             pop_init_ref (reference_type);
3030             push_type (check_class_constant (get_ushort ()));
3031             break;
3032           case op_instanceof:
3033             pop_init_ref (reference_type);
3034             check_class_constant (get_ushort ());
3035             push_type (int_type);
3036             break;
3037           case op_monitorenter:
3038             pop_init_ref (reference_type);
3039             break;
3040           case op_monitorexit:
3041             pop_init_ref (reference_type);
3042             break;
3043           case op_wide:
3044             {
3045               switch (get_byte ())
3046                 {
3047                 case op_iload:
3048                   push_type (get_variable (get_ushort (), int_type));
3049                   break;
3050                 case op_lload:
3051                   push_type (get_variable (get_ushort (), long_type));
3052                   break;
3053                 case op_fload:
3054                   push_type (get_variable (get_ushort (), float_type));
3055                   break;
3056                 case op_dload:
3057                   push_type (get_variable (get_ushort (), double_type));
3058                   break;
3059                 case op_aload:
3060                   push_type (get_variable (get_ushort (), reference_type));
3061                   break;
3062                 case op_istore:
3063                   set_variable (get_ushort (), pop_type (int_type));
3064                   break;
3065                 case op_lstore:
3066                   set_variable (get_ushort (), pop_type (long_type));
3067                   break;
3068                 case op_fstore:
3069                   set_variable (get_ushort (), pop_type (float_type));
3070                   break;
3071                 case op_dstore:
3072                   set_variable (get_ushort (), pop_type (double_type));
3073                   break;
3074                 case op_astore:
3075                   set_variable (get_ushort (), pop_init_ref (reference_type));
3076                   break;
3077                 case op_ret:
3078                   handle_ret_insn (get_short ());
3079                   break;
3080                 case op_iinc:
3081                   get_variable (get_ushort (), int_type);
3082                   get_short ();
3083                   break;
3084                 default:
3085                   verify_fail ("unrecognized wide instruction", start_PC);
3086                 }
3087             }
3088             break;
3089           case op_multianewarray:
3090             {
3091               type atype = check_class_constant (get_ushort ());
3092               int dim = get_byte ();
3093               if (dim < 1)
3094                 verify_fail ("too few dimensions to multianewarray", start_PC);
3095               atype.verify_dimensions (dim, this);
3096               for (int i = 0; i < dim; ++i)
3097                 pop_type (int_type);
3098               push_type (atype);
3099             }
3100             break;
3101           case op_ifnull:
3102           case op_ifnonnull:
3103             pop_type (reference_type);
3104             push_jump (get_short ());
3105             break;
3106           case op_goto_w:
3107             push_jump (get_int ());
3108             invalidate_pc ();
3109             break;
3110           case op_jsr_w:
3111             handle_jsr_insn (get_int ());
3112             break;
3113
3114           // These are unused here, but we call them out explicitly
3115           // so that -Wswitch-enum doesn't complain.
3116           case op_putfield_1:
3117           case op_putfield_2:
3118           case op_putfield_4:
3119           case op_putfield_8:
3120           case op_putfield_a:
3121           case op_putstatic_1:
3122           case op_putstatic_2:
3123           case op_putstatic_4:
3124           case op_putstatic_8:
3125           case op_putstatic_a:
3126           case op_getfield_1:
3127           case op_getfield_2s:
3128           case op_getfield_2u:
3129           case op_getfield_4:
3130           case op_getfield_8:
3131           case op_getfield_a:
3132           case op_getstatic_1:
3133           case op_getstatic_2s:
3134           case op_getstatic_2u:
3135           case op_getstatic_4:
3136           case op_getstatic_8:
3137           case op_getstatic_a:
3138           default:
3139             // Unrecognized opcode.
3140             verify_fail ("unrecognized instruction in verify_instructions_0",
3141                          start_PC);
3142           }
3143       }
3144   }
3145
3146 public:
3147
3148   void verify_instructions ()
3149   {
3150     branch_prepass ();
3151     verify_instructions_0 ();
3152   }
3153
3154   _Jv_BytecodeVerifier (_Jv_InterpMethod *m)
3155   {
3156     // We just print the text as utf-8.  This is just for debugging
3157     // anyway.
3158     debug_print ("--------------------------------\n");
3159     debug_print ("-- Verifying method `%s'\n", m->self->name->data);
3160
3161     current_method = m;
3162     bytecode = m->bytecode ();
3163     exception = m->exceptions ();
3164     current_class = m->defining_class;
3165
3166     states = NULL;
3167     flags = NULL;
3168     jsr_ptrs = NULL;
3169     utf8_list = NULL;
3170     entry_points = NULL;
3171   }
3172
3173   ~_Jv_BytecodeVerifier ()
3174   {
3175     if (states)
3176       _Jv_Free (states);
3177     if (flags)
3178       _Jv_Free (flags);
3179
3180     if (jsr_ptrs)
3181       {
3182         for (int i = 0; i < current_method->code_length; ++i)
3183           {
3184             if (jsr_ptrs[i] != NULL)
3185               {
3186                 subr_info *info = jsr_ptrs[i];
3187                 while (info != NULL)
3188                   {
3189                     subr_info *next = info->next;
3190                     _Jv_Free (info);
3191                     info = next;
3192                   }
3193               }
3194           }
3195         _Jv_Free (jsr_ptrs);
3196       }
3197
3198     while (utf8_list != NULL)
3199       {
3200         linked_utf8 *n = utf8_list->next;
3201         _Jv_Free (utf8_list->val);
3202         _Jv_Free (utf8_list);
3203         utf8_list = n;
3204       }
3205
3206     while (entry_points != NULL)
3207       {
3208         subr_entry_info *next = entry_points->next;
3209         _Jv_Free (entry_points);
3210         entry_points = next;
3211       }
3212   }
3213 };
3214
3215 void
3216 _Jv_VerifyMethod (_Jv_InterpMethod *meth)
3217 {
3218   _Jv_BytecodeVerifier v (meth);
3219   v.verify_instructions ();
3220 }
3221 #endif  /* INTERPRETER */