OSDN Git Service

* doc/install.texi (Prerequisites): Document libelf usability on
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / libjava / verify.cc
index d4017eb..b002c1c 100644 (file)
@@ -1,6 +1,6 @@
-// defineclass.cc - defining a class from .class format.
+// verify.cc - verify bytecode
 
-/* Copyright (C) 2001  Free Software Foundation
+/* Copyright (C) 2001, 2002, 2003, 2004, 2005, 2006  Free Software Foundation
 
    This file is part of libgcj.
 
@@ -8,15 +8,24 @@ This software is copyrighted work licensed under the terms of the
 Libgcj License.  Please consult the file "LIBGCJ_LICENSE" for
 details.  */
 
-// Writte by Tom Tromey <tromey@redhat.com>
+// Written by Tom Tromey <tromey@redhat.com>
+
+// Define VERIFY_DEBUG to enable debugging output.
 
 #include <config.h>
 
+#include <string.h>
+
 #include <jvm.h>
 #include <gcj/cni.h>
 #include <java-insns.h>
 #include <java-interp.h>
 
+// On Solaris 10/x86, <signal.h> indirectly includes <ia32/sys/reg.h>, which 
+// defines PC since g++ predefines __EXTENSIONS__.  Undef here to avoid clash
+// with PC member of class _Jv_BytecodeVerifier below.
+#undef PC
+
 #ifdef INTERPRETER
 
 #include <java/lang/Class.h>
@@ -24,32 +33,123 @@ details.  */
 #include <java/lang/Throwable.h>
 #include <java/lang/reflect/Modifier.h>
 #include <java/lang/StringBuffer.h>
+#include <java/lang/NoClassDefFoundError.h>
 
+#ifdef VERIFY_DEBUG
+#include <stdio.h>
+#endif /* VERIFY_DEBUG */
 
-// TO DO
-// * read more about when classes must be loaded
-// * class loader madness
-// * Lots and lots of debugging and testing
-// * type representation is still ugly.  look for the big switches
-// * at least one GC problem :-(
 
+// This is used to mark states which are not scheduled for
+// verification.
+#define INVALID_STATE ((state *) -1)
 
-// This is global because __attribute__ doesn't seem to work on static
-// methods.
-static void verify_fail (char *msg, jint pc = -1)
-  __attribute__ ((__noreturn__));
+static void debug_print (const char *fmt, ...)
+  __attribute__ ((format (printf, 1, 2)));
 
+static inline void
+debug_print (MAYBE_UNUSED const char *fmt, ...)
+{
+#ifdef VERIFY_DEBUG
+  va_list ap;
+  va_start (ap, fmt);
+  vfprintf (stderr, fmt, ap);
+  va_end (ap);
+#endif /* VERIFY_DEBUG */
+}
+
+// This started as a fairly ordinary verifier, and for the most part
+// it remains so.  It works in the obvious way, by modeling the effect
+// of each opcode as it is encountered.  For most opcodes, this is a
+// straightforward operation.
+//
+// This verifier does not do type merging.  It used to, but this
+// results in difficulty verifying some relatively simple code
+// involving interfaces, and it pushed some verification work into the
+// interpreter.
+//
+// Instead of merging reference types, when we reach a point where two
+// flows of control merge, we simply keep the union of reference types
+// from each branch.  Then, when we need to verify a fact about a
+// reference on the stack (e.g., that it is compatible with the
+// argument type of a method), we check to ensure that all possible
+// types satisfy the requirement.
+//
+// Another area this verifier differs from the norm is in its handling
+// of subroutines.  The JVM specification has some confusing things to
+// say about subroutines.  For instance, it makes claims about not
+// allowing subroutines to merge and it rejects recursive subroutines.
+// For the most part these are red herrings; we used to try to follow
+// these things but they lead to problems.  For example, the notion of
+// "being in a subroutine" is not well-defined: is an exception
+// handler in a subroutine?  If you never execute the `ret' but
+// instead `goto 1' do you remain in the subroutine?
+//
+// For clarity on what is really required for type safety, read
+// "Simple Verification Technique for Complex Java Bytecode
+// Subroutines" by Alessandro Coglio.  Among other things this paper
+// shows that recursive subroutines are not harmful to type safety.
+// We implement something similar to what he proposes.  Note that this
+// means that this verifier will accept code that is rejected by some
+// other verifiers.
+//
+// For those not wanting to read the paper, the basic observation is
+// that we can maintain split states in subroutines.  We maintain one
+// state for each calling `jsr'.  In other words, we re-verify a
+// subroutine once for each caller, using the exact types held by the
+// callers (as opposed to the old approach of merging types and
+// keeping a bitmap registering what did or did not change).  This
+// approach lets us continue to verify correctly even when a
+// subroutine is exited via `goto' or `athrow' and not `ret'.
+//
+// In some other areas the JVM specification is (mildly) incorrect,
+// so we diverge.  For instance, you cannot
+// violate type safety by allocating an object with `new' and then
+// failing to initialize it, no matter how one branches or where one
+// stores the uninitialized reference.  See "Improving the official
+// specification of Java bytecode verification" by Alessandro Coglio.
+//
+// Note that there's no real point in enforcing that padding bytes or
+// the mystery byte of invokeinterface must be 0, but we do that
+// regardless.
+//
+// The verifier is currently neither completely lazy nor eager when it
+// comes to loading classes.  It tries to represent types by name when
+// possible, and then loads them when it needs to verify a fact about
+// the type.  Checking types by name is valid because we only use
+// names which come from the current class' constant pool.  Since all
+// such names are looked up using the same class loader, there is no
+// danger that we might be fooled into comparing different types with
+// the same name.
+//
+// In the future we plan to allow for a completely lazy mode of
+// operation, where the verifier will construct a list of type
+// assertions to be checked later.
+//
+// Some test cases for the verifier live in the "verify" module of the
+// Mauve test suite.  However, some of these are presently
+// (2004-01-20) believed to be incorrect.  (More precisely the notion
+// of "correct" is not well-defined, and this verifier differs from
+// others while remaining type-safe.)  Some other tests live in the
+// libgcj test suite.
 class _Jv_BytecodeVerifier
 {
 private:
 
   static const int FLAG_INSN_START = 1;
   static const int FLAG_BRANCH_TARGET = 2;
-  static const int FLAG_JSR_TARGET = 4;
 
   struct state;
   struct type;
-  struct subr_info;
+  struct linked_utf8;
+  struct ref_intersection;
+
+  template<typename T>
+  struct linked
+  {
+    T *val;
+    linked<T> *next;
+  };
 
   // The current PC.
   int PC;
@@ -59,30 +159,21 @@ private:
   // The current state of the stack, locals, etc.
   state *current_state;
 
-  // We store the state at branch targets, for merging.  This holds
-  // such states.
-  state **states;
+  // At each branch target we keep a linked list of all the states we
+  // can process at that point.  We'll only have multiple states at a
+  // given PC if they both have different return-address types in the
+  // same stack or local slot.  This array is indexed by PC and holds
+  // the list of all such states.
+  linked<state> **states;
 
-  // We keep a linked list of all the PCs which we must reverify.
-  // The link is done using the PC values.  This is the head of the
-  // list.
-  int next_verify_pc;
+  // We keep a linked list of all the states which we must reverify.
+  // This is the head of the list.
+  state *next_verify_state;
 
   // We keep some flags for each instruction.  The values are the
-  // FLAG_* constants defined above.
+  // FLAG_* constants defined above.  This is an array indexed by PC.
   char *flags;
 
-  // We need to keep track of which instructions can call a given
-  // subroutine.  FIXME: this is inefficient.  We keep a linked list
-  // of all calling `jsr's at at each jsr target.
-  subr_info **jsr_ptrs;
-
-  // The current top of the stack, in terms of slots.
-  int stacktop;
-  // The current depth of the stack.  This will be larger than
-  // STACKTOP when wide types are on the stack.
-  int stackdepth;
-
   // The bytecode itself.
   unsigned char *bytecode;
   // The exceptions.
@@ -93,6 +184,56 @@ private:
   // This method.
   _Jv_InterpMethod *current_method;
 
+  // A linked list of utf8 objects we allocate.
+  linked<_Jv_Utf8Const> *utf8_list;
+
+  // A linked list of all ref_intersection objects we allocate.
+  ref_intersection *isect_list;
+
+  // Create a new Utf-8 constant and return it.  We do this to avoid
+  // having our Utf-8 constants prematurely collected.
+  _Jv_Utf8Const *make_utf8_const (char *s, int len)
+  {
+    linked<_Jv_Utf8Const> *lu = (linked<_Jv_Utf8Const> *)
+      _Jv_Malloc (sizeof (linked<_Jv_Utf8Const>)
+                 + _Jv_Utf8Const::space_needed(s, len));
+    _Jv_Utf8Const *r = (_Jv_Utf8Const *) (lu + 1);
+    r->init(s, len);
+    lu->val = r;
+    lu->next = utf8_list;
+    utf8_list = lu;
+
+    return r;
+  }
+
+  __attribute__ ((__noreturn__)) void verify_fail (const char *s, jint pc = -1)
+  {
+    using namespace java::lang;
+    StringBuffer *buf = new StringBuffer ();
+
+    buf->append (JvNewStringLatin1 ("verification failed"));
+    if (pc == -1)
+      pc = start_PC;
+    if (pc != -1)
+      {
+       buf->append (JvNewStringLatin1 (" at PC "));
+       buf->append (pc);
+      }
+
+    _Jv_InterpMethod *method = current_method;
+    buf->append (JvNewStringLatin1 (" in "));
+    buf->append (current_class->getName());
+    buf->append ((jchar) ':');
+    buf->append (method->get_method()->name->toString());
+    buf->append ((jchar) '(');
+    buf->append (method->get_method()->signature->toString());
+    buf->append ((jchar) ')');
+
+    buf->append (JvNewStringLatin1 (": "));
+    buf->append (JvNewStringLatin1 (s));
+    throw new java::lang::VerifyError (buf->toString ());
+  }
+
   // This enum holds a list of tags for all the different types we
   // need to handle.  Reference types are treated specially by the
   // type class.
@@ -116,19 +257,250 @@ private:
     // to indicate an unusable value.
     unsuitable_type,
     return_address_type,
+    // This is the second word of a two-word value, i.e., a double or
+    // a long.
     continuation_type,
 
     // Everything after `reference_type' must be a reference type.
     reference_type,
     null_type,
-    unresolved_reference_type,
-    uninitialized_reference_type,
-    uninitialized_unresolved_reference_type
+    uninitialized_reference_type
+  };
+
+  // This represents a merged class type.  Some verifiers (including
+  // earlier versions of this one) will compute the intersection of
+  // two class types when merging states.  However, this loses
+  // critical information about interfaces implemented by the various
+  // classes.  So instead we keep track of all the actual classes that
+  // have been merged.
+  struct ref_intersection
+  {
+    // Whether or not this type has been resolved.
+    bool is_resolved;
+
+    // Actual type data.
+    union
+    {
+      // For a resolved reference type, this is a pointer to the class.
+      jclass klass;
+      // For other reference types, this it the name of the class.
+      _Jv_Utf8Const *name;
+    } data;
+
+    // Link to the next reference in the intersection.
+    ref_intersection *ref_next;
+
+    // This is used to keep track of all the allocated
+    // ref_intersection objects, so we can free them.
+    // FIXME: we should allocate these in chunks.
+    ref_intersection *alloc_next;
+
+    ref_intersection (jclass klass, _Jv_BytecodeVerifier *verifier)
+      : ref_next (NULL)
+    {
+      is_resolved = true;
+      data.klass = klass;
+      alloc_next = verifier->isect_list;
+      verifier->isect_list = this;
+    }
+
+    ref_intersection (_Jv_Utf8Const *name, _Jv_BytecodeVerifier *verifier)
+      : ref_next (NULL)
+    {
+      is_resolved = false;
+      data.name = name;
+      alloc_next = verifier->isect_list;
+      verifier->isect_list = this;
+    }
+
+    ref_intersection (ref_intersection *dup, ref_intersection *tail,
+                     _Jv_BytecodeVerifier *verifier)
+      : ref_next (tail)
+    {
+      is_resolved = dup->is_resolved;
+      data = dup->data;
+      alloc_next = verifier->isect_list;
+      verifier->isect_list = this;
+    }
+
+    bool equals (ref_intersection *other, _Jv_BytecodeVerifier *verifier)
+    {
+      if (! is_resolved && ! other->is_resolved
+         && _Jv_equalUtf8Classnames (data.name, other->data.name))
+       return true;
+      if (! is_resolved)
+       resolve (verifier);
+      if (! other->is_resolved)
+       other->resolve (verifier);
+      return data.klass == other->data.klass;
+    }
+
+    // Merge THIS type into OTHER, returning the result.  This will
+    // return OTHER if all the classes in THIS already appear in
+    // OTHER.
+    ref_intersection *merge (ref_intersection *other,
+                            _Jv_BytecodeVerifier *verifier)
+    {
+      ref_intersection *tail = other;
+      for (ref_intersection *self = this; self != NULL; self = self->ref_next)
+       {
+         bool add = true;
+         for (ref_intersection *iter = other; iter != NULL;
+              iter = iter->ref_next)
+           {
+             if (iter->equals (self, verifier))
+               {
+                 add = false;
+                 break;
+               }
+           }
+
+         if (add)
+           tail = new ref_intersection (self, tail, verifier);
+       }
+      return tail;
+    }
+
+    void resolve (_Jv_BytecodeVerifier *verifier)
+    {
+      if (is_resolved)
+       return;
+
+      // This is useful if you want to see which classes have to be resolved
+      // while doing the class verification.
+      debug_print("resolving class: %s\n", data.name->chars());
+
+      using namespace java::lang;
+      java::lang::ClassLoader *loader
+       = verifier->current_class->getClassLoaderInternal();
+
+      // Due to special handling in to_array() array classes will always
+      // be of the "L ... ;" kind. The separator char ('.' or '/' may vary
+      // however.
+      if (data.name->limit()[-1] == ';')
+       {
+         data.klass = _Jv_FindClassFromSignature (data.name->chars(), loader);
+         if (data.klass == NULL)
+           throw new java::lang::NoClassDefFoundError(data.name->toString());
+       }
+      else
+       data.klass = Class::forName (_Jv_NewStringUtf8Const (data.name),
+                                    false, loader);
+      is_resolved = true;
+    }
+
+    // See if an object of type OTHER can be assigned to an object of
+    // type *THIS.  This might resolve classes in one chain or the
+    // other.
+    bool compatible (ref_intersection *other,
+                    _Jv_BytecodeVerifier *verifier)
+    {
+      ref_intersection *self = this;
+
+      for (; self != NULL; self = self->ref_next)
+       {
+         ref_intersection *other_iter = other;
+
+         for (; other_iter != NULL; other_iter = other_iter->ref_next)
+           {
+             // Avoid resolving if possible.
+             if (! self->is_resolved
+                 && ! other_iter->is_resolved
+                 && _Jv_equalUtf8Classnames (self->data.name,
+                                             other_iter->data.name))
+               continue;
+
+             if (! self->is_resolved)
+               self->resolve(verifier);
+
+              // If the LHS of the expression is of type
+              // java.lang.Object, assignment will succeed, no matter
+              // what the type of the RHS is. Using this short-cut we
+              // don't need to resolve the class of the RHS at
+              // verification time.
+              if (self->data.klass == &java::lang::Object::class$)
+                continue;
+
+             if (! other_iter->is_resolved)
+               other_iter->resolve(verifier);
+
+             if (! is_assignable_from_slow (self->data.klass,
+                                            other_iter->data.klass))
+               return false;
+           }
+       }
+
+      return true;
+    }
+
+    bool isarray ()
+    {
+      // assert (ref_next == NULL);
+      if (is_resolved)
+       return data.klass->isArray ();
+      else
+       return data.name->first() == '[';
+    }
+
+    bool isinterface (_Jv_BytecodeVerifier *verifier)
+    {
+      // assert (ref_next == NULL);
+      if (! is_resolved)
+       resolve (verifier);
+      return data.klass->isInterface ();
+    }
+
+    bool isabstract (_Jv_BytecodeVerifier *verifier)
+    {
+      // assert (ref_next == NULL);
+      if (! is_resolved)
+       resolve (verifier);
+      using namespace java::lang::reflect;
+      return Modifier::isAbstract (data.klass->getModifiers ());
+    }
+
+    jclass getclass (_Jv_BytecodeVerifier *verifier)
+    {
+      if (! is_resolved)
+       resolve (verifier);
+      return data.klass;
+    }
+
+    int count_dimensions ()
+    {
+      int ndims = 0;
+      if (is_resolved)
+       {
+         jclass k = data.klass;
+         while (k->isArray ())
+           {
+             k = k->getComponentType ();
+             ++ndims;
+           }
+       }
+      else
+       {
+         char *p = data.name->chars();
+         while (*p++ == '[')
+           ++ndims;
+       }
+      return ndims;
+    }
+
+    void *operator new (size_t bytes)
+    {
+      return _Jv_Malloc (bytes);
+    }
+
+    void operator delete (void *mem)
+    {
+      _Jv_Free (mem);
+    }
   };
 
   // Return the type_val corresponding to a primitive signature
   // character.  For instance `I' returns `int.class'.
-  static type_val get_type_val_for_signature (jchar sig)
+  type_val get_type_val_for_signature (jchar sig)
   {
     type_val rt;
     switch (sig)
@@ -167,7 +539,7 @@ private:
   }
 
   // Return the type_val corresponding to a primitive class.
-  static type_val get_type_val_for_signature (jclass k)
+  type_val get_type_val_for_signature (jclass k)
   {
     return get_type_val_for_signature ((jchar) k->method_count);
   }
@@ -176,8 +548,21 @@ private:
   // TARGET haven't been prepared.
   static bool is_assignable_from_slow (jclass target, jclass source)
   {
-    // This will terminate when SOURCE==Object.
-    while (true)
+    // First, strip arrays.
+    while (target->isArray ())
+      {
+       // If target is array, source must be as well.
+       if (! source->isArray ())
+         return false;
+       target = target->getComponentType ();
+       source = source->getComponentType ();
+      }
+
+    // Quick success.
+    if (target == &java::lang::Object::class$)
+      return true;
+
+    do
       {
        if (source == target)
          return true;
@@ -185,79 +570,56 @@ private:
        if (target->isPrimitive () || source->isPrimitive ())
          return false;
 
-       // _Jv_IsAssignableFrom can handle a target which is an
-       // interface even if it hasn't been prepared.
-       if ((target->state > JV_STATE_LINKED || target->isInterface ())
-           && source->state > JV_STATE_LINKED)
-         return _Jv_IsAssignableFrom (target, source);
-
-       if (target->isArray ())
-         {
-           if (! source->isArray ())
-             return false;
-           target = target->getComponentType ();
-           source = source->getComponentType ();
-         }
-       else if (target->isInterface ())
+       if (target->isInterface ())
          {
            for (int i = 0; i < source->interface_count; ++i)
              {
                // We use a recursive call because we also need to
                // check superinterfaces.
-               if (is_assignable_from_slow (target, source->interfaces[i]))
-                   return true;
+               if (is_assignable_from_slow (target, source->getInterface (i)))
+                 return true;
              }
-           return false;
          }
-       else if (target == &java::lang::Object::class$)
-         return true;
-       else if (source->isInterface ()
-                || source == &java::lang::Object::class$)
-         return false;
-       else
-         source = source->getSuperclass ();
+       source = source->getSuperclass ();
       }
-  }
+    while (source != NULL);
 
-  // This is used to keep track of which `jsr's correspond to a given
-  // jsr target.
-  struct subr_info
-  {
-    // PC of the instruction just after the jsr.
-    int pc;
-    // Link.
-    subr_info *next;
-  };
+    return false;
+  }
 
   // The `type' class is used to represent a single type in the
   // verifier.
   struct type
   {
-    // The type.
+    // The type key.
     type_val key;
-    // Some associated data.
-    union
-    {
-      // For a resolved reference type, this is a pointer to the class.
-      jclass klass;
-      // For other reference types, this it the name of the class.
-      _Jv_Utf8Const *name;
-    } data;
-    // This is used when constructing a new object.  It is the PC of the
+
+    // For reference types, the representation of the type.
+    ref_intersection *klass;
+
+    // This is used in two situations.
+    //
+    // First, when constructing a new object, it is the PC of the
     // `new' instruction which created the object.  We use the special
-    // value -2 to mean that this is uninitialized, and the special
-    // value -1 for the case where the current method is itself the
-    // <init> method.
+    // value UNINIT to mean that this is uninitialized.  The special
+    // value SELF is used for the case where the current method is
+    // itself the <init> method.  the special value EITHER is used
+    // when we may optionally allow either an uninitialized or
+    // initialized reference to match.
+    //
+    // Second, when the key is return_address_type, this holds the PC
+    // of the instruction following the `jsr'.
     int pc;
 
     static const int UNINIT = -2;
     static const int SELF = -1;
+    static const int EITHER = -3;
 
     // Basic constructor.
     type ()
     {
       key = unsuitable_type;
-      data.klass = NULL;
+      klass = NULL;
       pc = UNINIT;
     }
 
@@ -266,25 +628,26 @@ private:
     type (type_val k)
     {
       key = k;
-      data.klass = NULL;
-      if (key == reference_type)
-       data.klass = &java::lang::Object::class$;
+      // For reference_type, if KLASS==NULL then that means we are
+      // looking for a generic object of any kind, including an
+      // uninitialized reference.
+      klass = NULL;
       pc = UNINIT;
     }
 
     // Make a new instance given a class.
-    type (jclass klass)
+    type (jclass k, _Jv_BytecodeVerifier *verifier)
     {
       key = reference_type;
-      data.klass = klass;
+      klass = new ref_intersection (k, verifier);
       pc = UNINIT;
     }
 
     // Make a new instance given the name of a class.
-    type (_Jv_Utf8Const *n)
+    type (_Jv_Utf8Const *n, _Jv_BytecodeVerifier *verifier)
     {
-      key = unresolved_reference_type;
-      data.name = n;
+      key = reference_type;
+      klass = new ref_intersection (n, verifier);
       pc = UNINIT;
     }
 
@@ -292,7 +655,7 @@ private:
     type (const type &t)
     {
       key = t.key;
-      data = t.data;
+      klass = t.klass;
       pc = t.pc;
     }
 
@@ -311,7 +674,7 @@ private:
     type& operator= (type_val k)
     {
       key = k;
-      data.klass = NULL;
+      klass = NULL;
       pc = UNINIT;
       return *this;
     }
@@ -319,7 +682,7 @@ private:
     type& operator= (const type& t)
     {
       key = t.key;
-      data = t.data;
+      klass = t.klass;
       pc = t.pc;
       return *this;
     }
@@ -333,59 +696,49 @@ private:
       return *this;
     }
 
-    // If *THIS is an unresolved reference type, resolve it.
-    void resolve ()
-    {
-      if (key != unresolved_reference_type
-         && key != uninitialized_unresolved_reference_type)
-       return;
-
-      // FIXME: class loader
-      using namespace java::lang;
-      // We might see either kind of name.  Sigh.
-      if (data.name->data[0] == 'L'
-         && data.name->data[data.name->length - 1] == ';')
-       data.klass = _Jv_FindClassFromSignature (data.name->data, NULL);
-      else
-       data.klass = Class::forName (_Jv_NewStringUtf8Const (data.name),
-                                    false, NULL);
-      key = (key == unresolved_reference_type
-            ? reference_type
-            : uninitialized_reference_type);
-    }
-
     // Mark this type as the uninitialized result of `new'.
-    void set_uninitialized (int npc)
+    void set_uninitialized (int npc, _Jv_BytecodeVerifier *verifier)
     {
       if (key == reference_type)
        key = uninitialized_reference_type;
-      else if (key == unresolved_reference_type)
-       key = uninitialized_unresolved_reference_type;
       else
-       verify_fail ("internal error in type::uninitialized");
+       verifier->verify_fail ("internal error in type::uninitialized");
       pc = npc;
     }
 
     // Mark this type as now initialized.
     void set_initialized (int npc)
     {
-      if (npc != UNINIT && pc == npc
-         && (key == uninitialized_reference_type
-             || key == uninitialized_unresolved_reference_type))
+      if (npc != UNINIT && pc == npc && key == uninitialized_reference_type)
        {
-         key = (key == uninitialized_reference_type
-                ? reference_type
-                : unresolved_reference_type);
+         key = reference_type;
          pc = UNINIT;
        }
     }
 
+    // Mark this type as a particular return address.
+    void set_return_address (int npc)
+    {
+      pc = npc;
+    }
+
+    // Return true if this type and type OTHER are considered
+    // mergeable for the purposes of state merging.  This is related
+    // to subroutine handling.  For this purpose two types are
+    // considered unmergeable if they are both return-addresses but
+    // have different PCs.
+    bool state_mergeable_p (const type &other) const
+    {
+      return (key != return_address_type
+             || other.key != return_address_type
+             || pc == other.pc);
+    }
 
     // Return true if an object of type K can be assigned to a variable
     // of type *THIS.  Handle various special cases too.  Might modify
     // *THIS or K.  Note however that this does not perform numeric
     // promotion.
-    bool compatible (type &k)
+    bool compatible (type &k, _Jv_BytecodeVerifier *verifier)
     {
       // Any type is compatible with the unsuitable type.
       if (key == unsuitable_type)
@@ -394,41 +747,62 @@ private:
       if (key < reference_type || k.key < reference_type)
        return key == k.key;
 
-      // The `null' type is convertible to any reference type.
-      // FIXME: is this correct for THIS?
-      if (key == null_type || k.key == null_type)
-       return true;
+      // The `null' type is convertible to any initialized reference
+      // type.
+      if (key == null_type)
+       return k.key != uninitialized_reference_type;
+      if (k.key == null_type)
+       return key != uninitialized_reference_type;
 
-      // Any reference type is convertible to Object.  This is a special
-      // case so we don't need to unnecessarily resolve a class.
-      if (key == reference_type
-         && data.klass == &java::lang::Object::class$)
+      // A special case for a generic reference.
+      if (klass == NULL)
        return true;
+      if (k.klass == NULL)
+       verifier->verify_fail ("programmer error in type::compatible");
 
-      // An initialized type and an uninitialized type are not
-      // compatible.
-      if (isinitialized () != k.isinitialized ())
-       return false;
-
-      // Two uninitialized objects are compatible if either:
-      // * The PCs are identical, or
-      // * One PC is UNINIT.
-      if (! isinitialized ())
+      // Handle the special 'EITHER' case, which is only used in a
+      // special case of 'putfield'.  Note that we only need to handle
+      // this on the LHS of a check.
+      if (! isinitialized () && pc == EITHER)
        {
-         if (pc != k.pc && pc != UNINIT && k.pc != UNINIT)
+         // If the RHS is uninitialized, it must be an uninitialized
+         // 'this'.
+         if (! k.isinitialized () && k.pc != SELF)
            return false;
        }
+      else if (isinitialized () != k.isinitialized ())
+       {
+         // An initialized type and an uninitialized type are not
+         // otherwise compatible.
+         return false;
+       }
+      else
+       {
+         // Two uninitialized objects are compatible if either:
+         // * The PCs are identical, or
+         // * One PC is UNINIT.
+         if (! isinitialized ())
+           {
+             if (pc != k.pc && pc != UNINIT && k.pc != UNINIT)
+               return false;
+           }
+       }
 
-      // Two unresolved types are equal if their names are the same.
-      if (! isresolved ()
-         && ! k.isresolved ()
-         && _Jv_equalUtf8Consts (data.name, k.data.name))
-       return true;
+      return klass->compatible(k.klass, verifier);
+    }
 
-      // We must resolve both types and check assignability.
-      resolve ();
-      k.resolve ();
-      return is_assignable_from_slow (data.klass, k.data.klass);
+    bool equals (const type &other, _Jv_BytecodeVerifier *vfy)
+    {
+      // Only works for reference types.
+      if ((key != reference_type
+          && key != uninitialized_reference_type)
+         || (other.key != reference_type
+             && other.key != uninitialized_reference_type))
+       return false;
+      // Only for single-valued types.
+      if (klass->ref_next || other.klass->ref_next)
+       return false;
+      return klass->equals (other.klass, vfy);
     }
 
     bool isvoid () const
@@ -453,58 +827,113 @@ private:
       // We treat null_type as not an array.  This is ok based on the
       // current uses of this method.
       if (key == reference_type)
-       return data.klass->isArray ();
-      else if (key == unresolved_reference_type)
-       return data.name->data[0] == '[';
+       return klass->isarray ();
       return false;
     }
 
-    bool isinterface ()
+    bool isnull () const
+    {
+      return key == null_type;
+    }
+
+    bool isinterface (_Jv_BytecodeVerifier *verifier)
     {
-      resolve ();
       if (key != reference_type)
        return false;
-      return data.klass->isInterface ();
+      return klass->isinterface (verifier);
     }
 
-    bool isabstract ()
+    bool isabstract (_Jv_BytecodeVerifier *verifier)
     {
-      resolve ();
       if (key != reference_type)
        return false;
-      using namespace java::lang::reflect;
-      return Modifier::isAbstract (data.klass->getModifiers ());
+      return klass->isabstract (verifier);
     }
 
     // Return the element type of an array.
-    type element_type ()
+    type element_type (_Jv_BytecodeVerifier *verifier)
     {
-      // FIXME: maybe should do string manipulation here.
-      resolve ();
       if (key != reference_type)
-       verify_fail ("programmer error in type::element_type()");
+       verifier->verify_fail ("programmer error in type::element_type()", -1);
 
-      jclass k = data.klass->getComponentType ();
+      jclass k = klass->getclass (verifier)->getComponentType ();
       if (k->isPrimitive ())
-       return type (get_type_val_for_signature (k));
-      return type (k);
+       return type (verifier->get_type_val_for_signature (k));
+      return type (k, verifier);
     }
 
     // Return the array type corresponding to an initialized
     // reference.  We could expand this to work for other kinds of
     // types, but currently we don't need to.
-    type to_array ()
+    type to_array (_Jv_BytecodeVerifier *verifier)
     {
-      // Resolving isn't ideal, because it might force us to load
-      // another class, but it's easy.  FIXME?
-      if (key == unresolved_reference_type)
-       resolve ();
-
-      if (key == reference_type)
-       return type (_Jv_GetArrayClass (data.klass,
-                                       data.klass->getClassLoader ()));
+      if (key != reference_type)
+       verifier->verify_fail ("internal error in type::to_array()");
+
+      // In case the class is already resolved we can simply ask the runtime
+      // to give us the array version.
+      // If it is not resolved we prepend "[" to the classname to make the
+      // array usage verification more lazy. In other words: makes new Foo[300]
+      // pass the verifier if Foo.class is missing.
+      if (klass->is_resolved)
+        {
+          jclass k = klass->getclass (verifier);
+
+          return type (_Jv_GetArrayClass (k, k->getClassLoaderInternal()),
+                      verifier);
+        }
       else
-       verify_fail ("internal error in type::to_array()");
+        {
+          int len = klass->data.name->len();
+
+          // If the classname is given in the Lp1/p2/cn; format we only need
+          // to add a leading '['. The same procedure has to be done for
+          // primitive arrays (ie. provided "[I", the result should be "[[I".
+          // If the classname is given as p1.p2.cn we have to embed it into
+          // "[L" and ';'.
+          if (klass->data.name->limit()[-1] == ';' ||
+               _Jv_isPrimitiveOrDerived(klass->data.name))
+            {
+              // Reserves space for leading '[' and trailing '\0' .
+              char arrayName[len + 2];
+
+              arrayName[0] = '[';
+              strcpy(&arrayName[1], klass->data.name->chars());
+
+#ifdef VERIFY_DEBUG
+              // This is only needed when we want to print the string to the
+              // screen while debugging.
+              arrayName[len + 1] = '\0';
+
+              debug_print("len: %d - old: '%s' - new: '%s'\n", len, klass->data.name->chars(), arrayName);
+#endif
+
+              return type (verifier->make_utf8_const( arrayName, len + 1 ),
+                           verifier);
+            }
+           else
+            {
+              // Reserves space for leading "[L" and trailing ';' and '\0' .
+              char arrayName[len + 4];
+
+              arrayName[0] = '[';
+              arrayName[1] = 'L';
+              strcpy(&arrayName[2], klass->data.name->chars());
+              arrayName[len + 2] = ';';
+
+#ifdef VERIFY_DEBUG
+              // This is only needed when we want to print the string to the
+              // screen while debugging.
+              arrayName[len + 3] = '\0';
+
+              debug_print("len: %d - old: '%s' - new: '%s'\n", len, klass->data.name->chars(), arrayName);
+#endif
+
+              return type (verifier->make_utf8_const( arrayName, len + 3 ),
+                           verifier);
+            }
+        }
+
     }
 
     bool isreference () const
@@ -519,9 +948,7 @@ private:
 
     bool isinitialized () const
     {
-      return (key == reference_type
-             || key == null_type
-             || key == unresolved_reference_type);
+      return key == reference_type || key == null_type;
     }
 
     bool isresolved () const
@@ -531,32 +958,22 @@ private:
              || key == uninitialized_reference_type);
     }
 
-    void verify_dimensions (int ndims)
+    void verify_dimensions (int ndims, _Jv_BytecodeVerifier *verifier)
     {
       // The way this is written, we don't need to check isarray().
-      if (key == reference_type)
-       {
-         jclass k = data.klass;
-         while (k->isArray () && ndims > 0)
-           {
-             k = k->getComponentType ();
-             --ndims;
-           }
-       }
-      else
-       {
-         // We know KEY == unresolved_reference_type.
-         char *p = data.name->data;
-         while (*p++ == '[' && ndims-- > 0)
-           ;
-       }
+      if (key != reference_type)
+       verifier->verify_fail ("internal error in verify_dimensions:"
+                              " not a reference type");
 
-      if (ndims > 0)
-       verify_fail ("array type has fewer dimensions than required");
+      if (klass->count_dimensions () < ndims)
+       verifier->verify_fail ("array type has fewer dimensions"
+                              " than required");
     }
 
-    // Merge OLD_TYPE into this.  On error throw exception.
-    bool merge (type& old_type, bool local_semantics = false)
+    // Merge OLD_TYPE into this.  On error throw exception.  Return
+    // true if the merge caused a type change.
+    bool merge (type& old_type, bool local_semantics,
+               _Jv_BytecodeVerifier *verifier)
     {
       bool changed = false;
       bool refo = old_type.isreference ();
@@ -571,7 +988,7 @@ private:
              changed = true;
            }
          else if (isinitialized () != old_type.isinitialized ())
-           verify_fail ("merging initialized and uninitialized types");
+           verifier->verify_fail ("merging initialized and uninitialized types");
          else
            {
              if (! isinitialized ())
@@ -581,50 +998,15 @@ private:
                  else if (old_type.pc == UNINIT)
                    ;
                  else if (pc != old_type.pc)
-                   verify_fail ("merging different uninitialized types");
+                   verifier->verify_fail ("merging different uninitialized types");
                }
 
-             if (! isresolved ()
-                 && ! old_type.isresolved ()
-                 && _Jv_equalUtf8Consts (data.name, old_type.data.name))
+             ref_intersection *merged = old_type.klass->merge (klass,
+                                                               verifier);
+             if (merged != klass)
                {
-                 // Types are identical.
-               }
-             else
-               {
-                 resolve ();
-                 old_type.resolve ();
-
-                 jclass k = data.klass;
-                 jclass oldk = old_type.data.klass;
-
-                 int arraycount = 0;
-                 while (k->isArray () && oldk->isArray ())
-                   {
-                     ++arraycount;
-                     k = k->getComponentType ();
-                     oldk = oldk->getComponentType ();
-                   }
-
-                 // This loop will end when we hit Object.
-                 while (true)
-                   {
-                     if (is_assignable_from_slow (k, oldk))
-                       break;
-                     k = k->getSuperclass ();
-                     changed = true;
-                   }
-
-                 if (changed)
-                   {
-                     while (arraycount > 0)
-                       {
-                         // FIXME: Class loader.
-                         k = _Jv_GetArrayClass (k, NULL);
-                         --arraycount;
-                       }
-                     data.klass = k;
-                   }
+                 klass = merged;
+                 changed = true;
                }
            }
        }
@@ -632,54 +1014,92 @@ private:
        {
          if (local_semantics)
            {
-             key = unsuitable_type;
-             changed = true;
+             // If we already have an `unsuitable' type, then we
+             // don't need to change again.
+             if (key != unsuitable_type)
+               {
+                 key = unsuitable_type;
+                 changed = true;
+               }
            }
          else
-           verify_fail ("unmergeable type");
+           verifier->verify_fail ("unmergeable type");
        }
       return changed;
     }
+
+#ifdef VERIFY_DEBUG
+    void print (void) const
+    {
+      char c = '?';
+      switch (key)
+       {
+       case boolean_type: c = 'Z'; break;
+       case byte_type: c = 'B'; break;
+       case char_type: c = 'C'; break;
+       case short_type: c = 'S'; break;
+       case int_type: c = 'I'; break;
+       case long_type: c = 'J'; break;
+       case float_type: c = 'F'; break;
+       case double_type: c = 'D'; break;
+       case void_type: c = 'V'; break;
+       case unsuitable_type: c = '-'; break;
+       case return_address_type: c = 'r'; break;
+       case continuation_type: c = '+'; break;
+       case reference_type: c = 'L'; break;
+       case null_type: c = '@'; break;
+       case uninitialized_reference_type: c = 'U'; break;
+       }
+      debug_print ("%c", c);
+    }
+#endif /* VERIFY_DEBUG */
   };
 
   // This class holds all the state information we need for a given
   // location.
   struct state
   {
-    // Current top of stack.
+    // The current top of the stack, in terms of slots.
     int stacktop;
-    // Current stack depth.  This is like the top of stack but it
-    // includes wide variable information.
+    // The current depth of the stack.  This will be larger than
+    // STACKTOP when wide types are on the stack.
     int stackdepth;
     // The stack.
     type *stack;
     // The local variables.
     type *locals;
-    // This is used in subroutines to keep track of which local
-    // variables have been accessed.
-    bool *local_changed;
-    // If not 0, then we are in a subroutine.  The value is the PC of
-    // the subroutine's entry point.  We can use 0 as an exceptional
-    // value because PC=0 can never be a subroutine.
-    int subroutine;
-    // This is used to keep a linked list of all the states which
-    // require re-verification.  We use the PC to keep track.
-    int next;
-
-    // INVALID marks a state which is not on the linked list of states
-    // requiring reverification.
-    static const int INVALID = -1;
-    // NO_NEXT marks the state at the end of the reverification list.
-    static const int NO_NEXT = -2;
+    // We keep track of the type of `this' specially.  This is used to
+    // ensure that an instance initializer invokes another initializer
+    // on `this' before returning.  We must keep track of this
+    // specially because otherwise we might be confused by code which
+    // assigns to locals[0] (overwriting `this') and then returns
+    // without really initializing.
+    type this_type;
+
+    // The PC for this state.  This is only valid on states which are
+    // permanently attached to a given PC.  For an object like
+    // `current_state', which is used transiently, this has no
+    // meaning.
+    int pc;
+    // We keep a linked list of all states requiring reverification.
+    // If this is the special value INVALID_STATE then this state is
+    // not on the list.  NULL marks the end of the linked list.
+    state *next;
+
+    // NO_NEXT is the PC value meaning that a new state must be
+    // acquired from the verification list.
+    static const int NO_NEXT = -1;
 
     state ()
+      : this_type ()
     {
       stack = NULL;
       locals = NULL;
-      local_changed = NULL;
+      next = INVALID_STATE;
     }
 
     state (int max_stack, int max_locals)
+      : this_type ()
     {
       stacktop = 0;
       stackdepth = 0;
@@ -687,23 +1107,19 @@ private:
       for (int i = 0; i < max_stack; ++i)
        stack[i] = unsuitable_type;
       locals = new type[max_locals];
-      local_changed = (bool *) _Jv_Malloc (sizeof (bool) * max_locals);
       for (int i = 0; i < max_locals; ++i)
-       {
-         locals[i] = unsuitable_type;
-         local_changed[i] = false;
-       }
-      next = INVALID;
-      subroutine = 0;
+       locals[i] = unsuitable_type;
+      pc = NO_NEXT;
+      next = INVALID_STATE;
     }
 
     state (const state *orig, int max_stack, int max_locals)
     {
       stack = new type[max_stack];
       locals = new type[max_locals];
-      local_changed = (bool *) _Jv_Malloc (sizeof (bool) * max_locals);
       copy (orig, max_stack, max_locals);
-      next = INVALID;
+      pc = NO_NEXT;
+      next = INVALID_STATE;
     }
 
     ~state ()
@@ -712,8 +1128,6 @@ private:
        delete[] stack;
       if (locals)
        delete[] locals;
-      if (local_changed)
-       _Jv_Free (local_changed);
     }
 
     void *operator new[] (size_t bytes)
@@ -740,15 +1154,13 @@ private:
     {
       stacktop = copy->stacktop;
       stackdepth = copy->stackdepth;
-      subroutine = copy->subroutine;
       for (int i = 0; i < max_stack; ++i)
        stack[i] = copy->stack[i];
       for (int i = 0; i < max_locals; ++i)
-       {
-         locals[i] = copy->locals[i];
-         local_changed[i] = copy->local_changed[i];
-       }
-      // Don't modify `next'.
+       locals[i] = copy->locals[i];
+
+      this_type = copy->this_type;
+      // Don't modify `next' or `pc'.
     }
 
     // Modify this state to reflect entry to an exception handler.
@@ -759,87 +1171,61 @@ private:
       stack[0] = t;
       for (int i = stacktop; i < max_stack; ++i)
        stack[i] = unsuitable_type;
+    }
+
+    inline int get_pc () const
+    {
+      return pc;
+    }
 
-      // FIXME: subroutine handling?
+    void set_pc (int npc)
+    {
+      pc = npc;
     }
 
-    // Merge STATE into this state.  Destructively modifies this state.
-    // Returns true if the new state was in fact changed.  Will throw an
-    // exception if the states are not mergeable.
-    bool merge (state *state_old, bool ret_semantics,
-               int max_locals)
+    // Merge STATE_OLD into this state.  Destructively modifies this
+    // state.  Returns true if the new state was in fact changed.
+    // Will throw an exception if the states are not mergeable.
+    bool merge (state *state_old, int max_locals,
+               _Jv_BytecodeVerifier *verifier)
     {
       bool changed = false;
 
-      // Merge subroutine states.  *THIS and *STATE_OLD must be in the
-      // same subroutine.  Also, recursive subroutine calls must be
-      // avoided.
-      if (subroutine == state_old->subroutine)
-       {
-         // Nothing.
-       }
-      else if (subroutine == 0)
-       {
-         subroutine = state_old->subroutine;
-         changed = true;
-       }
-      else
-       verify_fail ("subroutines merged");
+      // Special handling for `this'.  If one or the other is
+      // uninitialized, then the merge is uninitialized.
+      if (this_type.isinitialized ())
+       this_type = state_old->this_type;
 
       // Merge stacks.
-      if (state_old->stacktop != stacktop)
-       verify_fail ("stack sizes differ");
+      if (state_old->stacktop != stacktop)  // FIXME stackdepth instead?
+       verifier->verify_fail ("stack sizes differ");
       for (int i = 0; i < state_old->stacktop; ++i)
        {
-         if (stack[i].merge (state_old->stack[i]))
+         if (stack[i].merge (state_old->stack[i], false, verifier))
            changed = true;
        }
 
       // Merge local variables.
       for (int i = 0; i < max_locals; ++i)
        {
-         if (! ret_semantics || local_changed[i])
-           {
-             if (locals[i].merge (state_old->locals[i], true))
-               {
-                 changed = true;
-                 note_variable (i);
-               }
-           }
-
-         // If we're in a subroutine, we must compute the union of
-         // all the changed local variables.
-         if (state_old->local_changed[i])
-           note_variable (i);
+         if (locals[i].merge (state_old->locals[i], true, verifier))
+           changed = true;
        }
 
       return changed;
     }
 
-    // Throw an exception if there is an uninitialized object on the
-    // stack or in a local variable.  EXCEPTION_SEMANTICS controls
-    // whether we're using backwards-branch or exception-handing
-    // semantics.
-    void check_no_uninitialized_objects (int max_locals,
-                                        bool exception_semantics = false)
+    // Ensure that `this' has been initialized.
+    void check_this_initialized (_Jv_BytecodeVerifier *verifier)
     {
-      if (! exception_semantics)
-       {
-         for (int i = 0; i < stacktop; ++i)
-           if (stack[i].isreference () && ! stack[i].isinitialized ())
-             verify_fail ("uninitialized object on stack");
-       }
-
-      for (int i = 0; i < max_locals; ++i)
-       if (locals[i].isreference () && ! locals[i].isinitialized ())
-         verify_fail ("uninitialized object in local variable");
+      if (this_type.isreference () && ! this_type.isinitialized ())
+       verifier->verify_fail ("`this' is uninitialized");
     }
 
-    // Note that a local variable was accessed or modified.
-    void note_variable (int index)
+    // Set type of `this'.
+    void set_this_type (const type &k)
     {
-      if (subroutine > 0)
-       local_changed[index] = true;
+      this_type = k;
     }
 
     // Mark each `new'd object we know of that was allocated at PC as
@@ -850,13 +1236,67 @@ private:
        stack[i].set_initialized (pc);
       for (int i = 0; i < max_locals; ++i)
        locals[i].set_initialized (pc);
+      this_type.set_initialized (pc);
     }
+
+    // This tests to see whether two states can be considered "merge
+    // compatible".  If both states have a return-address in the same
+    // slot, and the return addresses are different, then they are not
+    // compatible and we must not try to merge them.
+    bool state_mergeable_p (state *other, int max_locals,
+                           _Jv_BytecodeVerifier *verifier)
+    {
+      // This is tricky: if the stack sizes differ, then not only are
+      // these not mergeable, but in fact we should give an error, as
+      // we've found two execution paths that reach a branch target
+      // with different stack depths.  FIXME stackdepth instead?
+      if (stacktop != other->stacktop)
+       verifier->verify_fail ("stack sizes differ");
+
+      for (int i = 0; i < stacktop; ++i)
+       if (! stack[i].state_mergeable_p (other->stack[i]))
+         return false;
+      for (int i = 0; i < max_locals; ++i)
+       if (! locals[i].state_mergeable_p (other->locals[i]))
+         return false;
+      return true;
+    }
+
+    void reverify (_Jv_BytecodeVerifier *verifier)
+    {
+      if (next == INVALID_STATE)
+       {
+         next = verifier->next_verify_state;
+         verifier->next_verify_state = this;
+       }
+    }
+
+#ifdef VERIFY_DEBUG
+    void print (const char *leader, int pc,
+               int max_stack, int max_locals) const
+    {
+      debug_print ("%s [%4d]:   [stack] ", leader, pc);
+      int i;
+      for (i = 0; i < stacktop; ++i)
+       stack[i].print ();
+      for (; i < max_stack; ++i)
+       debug_print (".");
+      debug_print ("    [local] ");
+      for (i = 0; i < max_locals; ++i)
+       locals[i].print ();
+      debug_print (" | %p\n", this);
+    }
+#else
+    inline void print (const char *, int, int, int) const
+    {
+    }
+#endif /* VERIFY_DEBUG */
   };
 
   type pop_raw ()
   {
     if (current_state->stacktop <= 0)
-      verify_fail ("stack empty", start_PC);
+      verify_fail ("stack empty");
     type r = current_state->stack[--current_state->stacktop];
     current_state->stackdepth -= r.depth ();
     if (current_state->stackdepth < 0)
@@ -868,24 +1308,38 @@ private:
   {
     type r = pop_raw ();
     if (r.iswide ())
-      verify_fail ("narrow pop of wide type", start_PC);
+      verify_fail ("narrow pop of wide type");
     return r;
   }
 
-  type pop64 ()
+  type pop_type (type match)
   {
-    type r = pop_raw ();
-    if (! r.iswide ())
-      verify_fail ("wide pop of narrow type", start_PC);
-    return r;
+    match.promote ();
+    type t = pop_raw ();
+    if (! match.compatible (t, this))
+      verify_fail ("incompatible type on stack");
+    return t;
   }
 
-  type pop_type (type match)
+  // Pop a reference which is guaranteed to be initialized.  MATCH
+  // doesn't have to be a reference type; in this case this acts like
+  // pop_type.
+  type pop_init_ref (type match)
   {
-    match.promote ();
     type t = pop_raw ();
-    if (! match.compatible (t))
-      verify_fail ("incompatible type on stack", start_PC);
+    if (t.isreference () && ! t.isinitialized ())
+      verify_fail ("initialized reference required");
+    else if (! match.compatible (t, this))
+      verify_fail ("incompatible type on stack");
+    return t;
+  }
+
+  // Pop a reference type or a return address.
+  type pop_ref_or_return ()
+  {
+    type t = pop_raw ();
+    if (! t.isreference () && t.key != return_address_type)
+      verify_fail ("expected reference or return address on stack");
     return t;
   }
 
@@ -910,34 +1364,26 @@ private:
     if (index > current_method->max_locals - depth)
       verify_fail ("invalid local variable");
     current_state->locals[index] = t;
-    current_state->note_variable (index);
 
     if (depth == 2)
-      {
-       current_state->locals[index + 1] = continuation_type;
-       current_state->note_variable (index + 1);
-      }
+      current_state->locals[index + 1] = continuation_type;
     if (index > 0 && current_state->locals[index - 1].iswide ())
-      {
-       current_state->locals[index - 1] = unsuitable_type;
-       // There's no need to call note_variable here.
-      }
+      current_state->locals[index - 1] = unsuitable_type;
   }
 
   type get_variable (int index, type t)
   {
     int depth = t.depth ();
     if (index > current_method->max_locals - depth)
-      verify_fail ("invalid local variable", start_PC);
-    if (! t.compatible (current_state->locals[index]))
-      verify_fail ("incompatible type in local variable", start_PC);
+      verify_fail ("invalid local variable");
+    if (! t.compatible (current_state->locals[index], this))
+      verify_fail ("incompatible type in local variable");
     if (depth == 2)
       {
        type t (continuation_type);
-       if (! current_state->locals[index + 1].compatible (t))
-         verify_fail ("invalid local variable", start_PC);
+       if (! current_state->locals[index + 1].compatible (t, this))
+         verify_fail ("invalid local variable");
       }
-    current_state->note_variable (index);
     return current_state->locals[index];
   }
 
@@ -945,11 +1391,17 @@ private:
   // compatible with type ELEMENT.  Returns the actual element type.
   type require_array_type (type array, type element)
   {
+    // An odd case.  Here we just pretend that everything went ok.  If
+    // the requested element type is some kind of reference, return
+    // the null type instead.
+    if (array.isnull ())
+      return element.isreference () ? type (null_type) : element;
+
     if (! array.isarray ())
       verify_fail ("array required");
 
-    type t = array.element_type ();
-    if (! element.compatible (t))
+    type t = array.element_type (this);
+    if (! element.compatible (t, this))
       {
        // Special case for byte arrays, which must also be boolean
        // arrays.
@@ -957,7 +1409,7 @@ private:
        if (element.key == byte_type)
          {
            type e2 (boolean_type);
-           ok = e2.compatible (t);
+           ok = e2.compatible (t, this);
          }
        if (! ok)
          verify_fail ("incompatible array element type");
@@ -1006,60 +1458,109 @@ private:
     return npc;
   }
 
-  // Merge the indicated state into a new state and schedule a new PC if
-  // there is a change.  If RET_SEMANTICS is true, then we are merging
-  // from a `ret' instruction into the instruction after a `jsr'.  This
-  // is a special case with its own modified semantics.
-  void push_jump_merge (int npc, state *nstate, bool ret_semantics = false)
+  // Add a new state to the state list at NPC.
+  state *add_new_state (int npc, state *old_state)
+  {
+    state *new_state = new state (old_state, current_method->max_stack,
+                                 current_method->max_locals);
+    debug_print ("== New state in add_new_state\n");
+    new_state->print ("New", npc, current_method->max_stack,
+                     current_method->max_locals);
+    linked<state> *nlink
+      = (linked<state> *) _Jv_Malloc (sizeof (linked<state>));
+    nlink->val = new_state;
+    nlink->next = states[npc];
+    states[npc] = nlink;
+    new_state->set_pc (npc);
+    return new_state;
+  }
+
+  // Merge the indicated state into the state at the branch target and
+  // schedule a new PC if there is a change.  NPC is the PC of the
+  // branch target, and FROM_STATE is the state at the source of the
+  // branch.  This method returns true if the destination state
+  // changed and requires reverification, false otherwise.
+  void merge_into (int npc, state *from_state)
   {
-    bool changed = true;
-    if (states[npc] == NULL)
+    // Iterate over all target states and merge our state into each,
+    // if applicable.  FIXME one improvement we could make here is
+    // "state destruction".  Merging a new state into an existing one
+    // might cause a return_address_type to be merged to
+    // unsuitable_type.  In this case the resulting state may now be
+    // mergeable with other states currently held in parallel at this
+    // location.  So in this situation we could pairwise compare and
+    // reduce the number of parallel states.
+    bool applicable = false;
+    for (linked<state> *iter = states[npc]; iter != NULL; iter = iter->next)
       {
-       // FIXME: what if we reach this code from a `ret'?
-       
-       states[npc] = new state (nstate, current_method->max_stack,
-                                current_method->max_locals);
+       state *new_state = iter->val;
+       if (new_state->state_mergeable_p (from_state,
+                                         current_method->max_locals, this))
+         {
+           applicable = true;
+
+           debug_print ("== Merge states in merge_into\n");
+           from_state->print ("Frm", start_PC, current_method->max_stack,
+                              current_method->max_locals);
+           new_state->print (" To", npc, current_method->max_stack,
+                             current_method->max_locals);
+           bool changed = new_state->merge (from_state,
+                                            current_method->max_locals,
+                                            this);
+           new_state->print ("New", npc, current_method->max_stack,
+                             current_method->max_locals);
+
+           if (changed)
+             new_state->reverify (this);
+         }
       }
-    else
-      changed = nstate->merge (states[npc], ret_semantics,
-                              current_method->max_stack);
 
-    if (changed && states[npc]->next == state::INVALID)
+    if (! applicable)
       {
-       // The merge changed the state, and the new PC isn't yet on our
-       // list of PCs to re-verify.
-       states[npc]->next = next_verify_pc;
-       next_verify_pc = npc;
+       // Either we don't yet have a state at NPC, or we have a
+       // return-address type that is in conflict with all existing
+       // state.  So, we need to create a new entry.
+       state *new_state = add_new_state (npc, from_state);
+       // A new state added in this way must always be reverified.
+       new_state->reverify (this);
       }
   }
 
   void push_jump (int offset)
   {
     int npc = compute_jump (offset);
-    if (npc < PC)
-      current_state->check_no_uninitialized_objects (current_method->max_locals);
-    push_jump_merge (npc, current_state);
+    // According to the JVM Spec, we need to check for uninitialized
+    // objects here.  However, this does not actually affect type
+    // safety, and the Eclipse java compiler generates code that
+    // violates this constraint.
+    merge_into (npc, current_state);
   }
 
   void push_exception_jump (type t, int pc)
   {
-    current_state->check_no_uninitialized_objects (current_method->max_locals,
-                                                 true);
+    // According to the JVM Spec, we need to check for uninitialized
+    // objects here.  However, this does not actually affect type
+    // safety, and the Eclipse java compiler generates code that
+    // violates this constraint.
     state s (current_state, current_method->max_stack,
             current_method->max_locals);
+    if (current_method->max_stack < 1)
+      verify_fail ("stack overflow at exception handler");
     s.set_exception (t, current_method->max_stack);
-    push_jump_merge (pc, &s);
+    merge_into (pc, &s);
   }
 
-  int pop_jump ()
+  state *pop_jump ()
   {
-    int npc = next_verify_pc;
-    if (npc != state::NO_NEXT)
+    state *new_state = next_verify_state;
+    if (new_state == INVALID_STATE)
+      verify_fail ("programmer error in pop_jump");
+    if (new_state != NULL)
       {
-       next_verify_pc = states[npc]->next;
-       states[npc]->next = state::INVALID;
+       next_verify_state = new_state->next;
+       new_state->next = INVALID_STATE;
       }
-    return npc;
+    return new_state;
   }
 
   void invalidate_pc ()
@@ -1067,20 +1568,14 @@ private:
     PC = state::NO_NEXT;
   }
 
-  void note_branch_target (int pc, bool is_jsr_target = false)
+  void note_branch_target (int pc)
   {
-    if (pc <= PC && ! (flags[pc] & FLAG_INSN_START))
-      verify_fail ("branch not to instruction start");
+    // Don't check `pc <= PC', because we've advanced PC after
+    // fetching the target and we haven't yet checked the next
+    // instruction.
+    if (pc < PC && ! (flags[pc] & FLAG_INSN_START))
+      verify_fail ("branch not to instruction start", start_PC);
     flags[pc] |= FLAG_BRANCH_TARGET;
-    if (is_jsr_target)
-      {
-       // Record the jsr which called this instruction.
-       subr_info *info = (subr_info *) _Jv_Malloc (sizeof (subr_info));
-       info->pc = PC;
-       info->next = jsr_ptrs[pc];
-       jsr_ptrs[pc] = info;
-       flags[pc] |= FLAG_JSR_TARGET;
-      }
   }
 
   void skip_padding ()
@@ -1090,70 +1585,47 @@ private:
        verify_fail ("found nonzero padding byte");
   }
 
-  // Return the subroutine to which the instruction at PC belongs.
-  int get_subroutine (int pc)
-  {
-    if (states[pc] == NULL)
-      return 0;
-    return states[pc]->subroutine;
-  }
-
   // Do the work for a `ret' instruction.  INDEX is the index into the
   // local variables.
   void handle_ret_insn (int index)
   {
-    get_variable (index, return_address_type);
-
-    int csub = current_state->subroutine;
-    if (csub == 0)
-      verify_fail ("no subroutine");
-
-    for (subr_info *subr = jsr_ptrs[csub]; subr != NULL; subr = subr->next)
-      {
-       // Temporarily modify the current state so it looks like we're
-       // in the enclosing context.
-       current_state->subroutine = get_subroutine (subr->pc);
-       if (subr->pc < PC)
-         current_state->check_no_uninitialized_objects (current_method->max_locals);
-       push_jump_merge (subr->pc, current_state, true);
-      }
-
-    current_state->subroutine = csub;
+    type ret_addr = get_variable (index, return_address_type);
+    // It would be nice if we could do this.  However, the JVM Spec
+    // doesn't say that this is what happens.  It is implied that
+    // reusing a return address is invalid, but there's no actual
+    // prohibition against it.
+    // set_variable (index, unsuitable_type);
+
+    int npc = ret_addr.get_pc ();
+    // We might be returning to a `jsr' that is at the end of the
+    // bytecode.  This is ok if we never return from the called
+    // subroutine, but if we see this here it is an error.
+    if (npc >= current_method->code_length)
+      verify_fail ("fell off end");
+
+    // According to the JVM Spec, we need to check for uninitialized
+    // objects here.  However, this does not actually affect type
+    // safety, and the Eclipse java compiler generates code that
+    // violates this constraint.
+    merge_into (npc, current_state);
     invalidate_pc ();
   }
 
-  // We're in the subroutine SUB, calling a subroutine at DEST.  Make
-  // sure this subroutine isn't already on the stack.
-  void check_nonrecursive_call (int sub, int dest)
-  {
-    if (sub == 0)
-      return;
-    if (sub == dest)
-      verify_fail ("recursive subroutine call");
-    for (subr_info *info = jsr_ptrs[sub]; info != NULL; info = info->next)
-      check_nonrecursive_call (get_subroutine (info->pc), dest);
-  }
-
   void handle_jsr_insn (int offset)
   {
     int npc = compute_jump (offset);
 
-    if (npc < PC)
-      current_state->check_no_uninitialized_objects (current_method->max_locals);
-    check_nonrecursive_call (current_state->subroutine, npc);
-
-    // Temporarily modify the current state so that it looks like we are
-    // in the subroutine.
-    push_type (return_address_type);
-    int save = current_state->subroutine;
-    current_state->subroutine = npc;
-
-    // Merge into the subroutine.
-    push_jump_merge (npc, current_state);
+    // According to the JVM Spec, we need to check for uninitialized
+    // objects here.  However, this does not actually affect type
+    // safety, and the Eclipse java compiler generates code that
+    // violates this constraint.
 
-    // Undo our modifications.
-    current_state->subroutine = save;
-    pop_type (return_address_type);
+    // Modify our state as appropriate for entry into a subroutine.
+    type ret_addr (return_address_type);
+    ret_addr.set_return_address (PC);
+    push_type (ret_addr);
+    merge_into (npc, current_state);
+    invalidate_pc ();
   }
 
   jclass construct_primitive_array_type (type_val prim)
@@ -1185,6 +1657,16 @@ private:
       case long_type:
        k = JvPrimClass (long);
        break;
+
+      // These aren't used here but we call them out to avoid
+      // warnings.
+      case void_type:
+      case unsuitable_type:
+      case return_address_type:
+      case continuation_type:
+      case reference_type:
+      case null_type:
+      case uninitialized_reference_type:
       default:
        verify_fail ("unknown type in construct_primitive_array_type");
       }
@@ -1197,30 +1679,18 @@ private:
   void branch_prepass ()
   {
     flags = (char *) _Jv_Malloc (current_method->code_length);
-    jsr_ptrs = (subr_info **) _Jv_Malloc (sizeof (subr_info *)
-                                         * current_method->code_length);
 
     for (int i = 0; i < current_method->code_length; ++i)
-      {
-       flags[i] = 0;
-       jsr_ptrs[i] = NULL;
-      }
-
-    bool last_was_jsr = false;
+      flags[i] = 0;
 
     PC = 0;
     while (PC < current_method->code_length)
       {
+       // Set `start_PC' early so that error checking can have the
+       // correct value.
+       start_PC = PC;
        flags[PC] |= FLAG_INSN_START;
 
-       // If the previous instruction was a jsr, then the next
-       // instruction is a branch target -- the branch being the
-       // corresponding `ret'.
-       if (last_was_jsr)
-         note_branch_target (PC);
-       last_was_jsr = false;
-
-       start_PC = PC;
        java_opcode opcode = (java_opcode) bytecode[PC++];
        switch (opcode)
          {
@@ -1414,8 +1884,6 @@ private:
            break;
 
          case op_jsr:
-           last_was_jsr = true;
-           // Fall through.
          case op_ifeq:
          case op_ifne:
          case op_iflt:
@@ -1433,7 +1901,7 @@ private:
          case op_ifnull:
          case op_ifnonnull:
          case op_goto:
-           note_branch_target (compute_jump (get_short ()), last_was_jsr);
+           note_branch_target (compute_jump (get_short ()));
            break;
 
          case op_tableswitch:
@@ -1480,12 +1948,35 @@ private:
            break;
 
          case op_jsr_w:
-           last_was_jsr = true;
-           // Fall through.
          case op_goto_w:
-           note_branch_target (compute_jump (get_int ()), last_was_jsr);
-           break;
-
+           note_branch_target (compute_jump (get_int ()));
+           break;
+
+         // These are unused here, but we call them out explicitly
+         // so that -Wswitch-enum doesn't complain.
+         case op_putfield_1:
+         case op_putfield_2:
+         case op_putfield_4:
+         case op_putfield_8:
+         case op_putfield_a:
+         case op_putstatic_1:
+         case op_putstatic_2:
+         case op_putstatic_4:
+         case op_putstatic_8:
+         case op_putstatic_a:
+         case op_getfield_1:
+         case op_getfield_2s:
+         case op_getfield_2u:
+         case op_getfield_4:
+         case op_getfield_8:
+         case op_getfield_a:
+         case op_getstatic_1:
+         case op_getstatic_2s:
+         case op_getstatic_2u:
+         case op_getstatic_4:
+         case op_getstatic_8:
+         case op_getstatic_a:
+         case op_breakpoint:
          default:
            verify_fail ("unrecognized instruction in branch_prepass",
                         start_PC);
@@ -1503,19 +1994,18 @@ private:
     // Verify exception handlers.
     for (int i = 0; i < current_method->exc_count; ++i)
       {
-       if (! (flags[exception[i].handler_pc] & FLAG_INSN_START))
+       if (! (flags[exception[i].handler_pc.i] & FLAG_INSN_START))
          verify_fail ("exception handler not at instruction start",
-                      exception[i].handler_pc);
-       if (exception[i].start_pc > exception[i].end_pc)
-         verify_fail ("exception range inverted");
-       if (! (flags[exception[i].start_pc] & FLAG_INSN_START))
+                      exception[i].handler_pc.i);
+       if (! (flags[exception[i].start_pc.i] & FLAG_INSN_START))
          verify_fail ("exception start not at instruction start",
-                      exception[i].start_pc);
-       else if (! (flags[exception[i].end_pc] & FLAG_INSN_START))
+                      exception[i].start_pc.i);
+       if (exception[i].end_pc.i != current_method->code_length
+           && ! (flags[exception[i].end_pc.i] & FLAG_INSN_START))
          verify_fail ("exception end not at instruction start",
-                      exception[i].end_pc);
+                      exception[i].end_pc.i);
 
-       flags[exception[i].handler_pc] |= FLAG_BRANCH_TARGET;
+       flags[exception[i].handler_pc.i] |= FLAG_BRANCH_TARGET;
       }
   }
 
@@ -1530,9 +2020,9 @@ private:
     check_pool_index (index);
     _Jv_Constants *pool = &current_class->constants;
     if (pool->tags[index] == JV_CONSTANT_ResolvedClass)
-      return type (pool->data[index].clazz);
+      return type (pool->data[index].clazz, this);
     else if (pool->tags[index] == JV_CONSTANT_Class)
-      return type (pool->data[index].utf8);
+      return type (pool->data[index].utf8, this);
     verify_fail ("expected class constant", start_PC);
   }
 
@@ -1540,13 +2030,16 @@ private:
   {
     check_pool_index (index);
     _Jv_Constants *pool = &current_class->constants;
-    if (pool->tags[index] == JV_CONSTANT_ResolvedString
-       || pool->tags[index] == JV_CONSTANT_String)
-      return type (&java::lang::String::class$);
-    else if (pool->tags[index] == JV_CONSTANT_Integer)
+    int tag = pool->tags[index];
+    if (tag == JV_CONSTANT_ResolvedString || tag == JV_CONSTANT_String)
+      return type (&java::lang::String::class$, this);
+    else if (tag == JV_CONSTANT_Integer)
       return type (int_type);
-    else if (pool->tags[index] == JV_CONSTANT_Float)
+    else if (tag == JV_CONSTANT_Float)
       return type (float_type);
+    else if (current_method->is_15
+            && (tag == JV_CONSTANT_ResolvedClass || tag == JV_CONSTANT_Class))
+      return type (&java::lang::Class::class$, this);
     verify_fail ("String, int, or float constant expected", start_PC);
   }
 
@@ -1589,7 +2082,9 @@ private:
   }
 
   // Return field's type, compute class' type if requested.
-  type check_field_constant (int index, type *class_type = NULL)
+  // If PUTFIELD is true, use the special 'putfield' semantics.
+  type check_field_constant (int index, type *class_type = NULL,
+                            bool putfield = false)
   {
     _Jv_Utf8Const *name, *field_type;
     type ct = handle_field_or_method (index,
@@ -1597,9 +2092,29 @@ private:
                                      &name, &field_type);
     if (class_type)
       *class_type = ct;
-    if (field_type->data[0] == '[' || field_type->data[0] == 'L')
-      return type (field_type);
-    return get_type_val_for_signature (field_type->data[0]);
+    type result;
+    if (field_type->first() == '[' || field_type->first() == 'L')
+      result = type (field_type, this);
+    else
+      result = get_type_val_for_signature (field_type->first());
+
+    // We have an obscure special case here: we can use `putfield' on
+    // a field declared in this class, even if `this' has not yet been
+    // initialized.
+    if (putfield
+       && ! current_state->this_type.isinitialized ()
+       && current_state->this_type.pc == type::SELF
+       && current_state->this_type.equals (ct, this)
+       // We don't look at the signature, figuring that if it is
+       // wrong we will fail during linking.  FIXME?
+       && _Jv_Linker::has_field_p (current_class, name))
+      // Note that we don't actually know whether we're going to match
+      // against 'this' or some other object of the same type.  So,
+      // here we set things up so that it doesn't matter.  This relies
+      // on knowing what our caller is up to.
+      class_type->set_uninitialized (type::EITHER, this);
+
+    return result;
   }
 
   type check_method_constant (int index, bool is_interface,
@@ -1631,9 +2146,8 @@ private:
        while (*p != ';')
          ++p;
        ++p;
-       // FIXME!  This will get collected!
-       _Jv_Utf8Const *name = _Jv_makeUtf8Const (start, p - start);
-       return type (name);
+       _Jv_Utf8Const *name = make_utf8_const (start, p - start);
+       return type (name, this);
       }
 
     // Casting to jchar here is ok since we are looking at an ASCII
@@ -1650,13 +2164,14 @@ private:
     jclass k = construct_primitive_array_type (rt);
     while (--arraycount > 0)
       k = _Jv_GetArrayClass (k, NULL);
-    return type (k);
+    return type (k, this);
   }
 
   void compute_argument_types (_Jv_Utf8Const *signature,
                               type *types)
   {
-    char *p = signature->data;
+    char *p = signature->chars();
+
     // Skip `('.
     ++p;
 
@@ -1667,7 +2182,7 @@ private:
 
   type compute_return_type (_Jv_Utf8Const *signature)
   {
-    char *p = signature->data;
+    char *p = signature->chars();
     while (*p != ')')
       ++p;
     ++p;
@@ -1677,8 +2192,54 @@ private:
   void check_return_type (type onstack)
   {
     type rt = compute_return_type (current_method->self->signature);
-    if (! rt.compatible (onstack))
-      verify_fail ("incompatible return type", start_PC);
+    if (! rt.compatible (onstack, this))
+      verify_fail ("incompatible return type");
+  }
+
+  // Initialize the stack for the new method.  Returns true if this
+  // method is an instance initializer.
+  bool initialize_stack ()
+  {
+    int var = 0;
+    bool is_init = _Jv_equalUtf8Consts (current_method->self->name,
+                                       gcj::init_name);
+    bool is_clinit = _Jv_equalUtf8Consts (current_method->self->name,
+                                         gcj::clinit_name);
+
+    using namespace java::lang::reflect;
+    if (! Modifier::isStatic (current_method->self->accflags))
+      {
+       type kurr (current_class, this);
+       if (is_init)
+         {
+           kurr.set_uninitialized (type::SELF, this);
+           is_init = true;
+         }
+       else if (is_clinit)
+         verify_fail ("<clinit> method must be static");
+       set_variable (0, kurr);
+       current_state->set_this_type (kurr);
+       ++var;
+      }
+    else
+      {
+       if (is_init)
+         verify_fail ("<init> method must be non-static");
+      }
+
+    // We have to handle wide arguments specially here.
+    int arg_count = _Jv_count_arguments (current_method->self->signature);
+    type arg_types[arg_count];
+    compute_argument_types (current_method->self->signature, arg_types);
+    for (int i = 0; i < arg_count; ++i)
+      {
+       set_variable (var, arg_types[i]);
+       ++var;
+       if (arg_types[i].iswide ())
+         ++var;
+      }
+
+    return is_init;
   }
 
   void verify_instructions_0 ()
@@ -1689,94 +2250,86 @@ private:
     PC = 0;
     start_PC = 0;
 
-    {
-      int var = 0;
+    // True if we are verifying an instance initializer.
+    bool this_is_init = initialize_stack ();
 
-      using namespace java::lang::reflect;
-      if (! Modifier::isStatic (current_method->self->accflags))
-       {
-         type kurr (current_class);
-         if (_Jv_equalUtf8Consts (current_method->self->name, gcj::init_name))
-           kurr.set_uninitialized (type::SELF);
-         set_variable (0, kurr);
-         ++var;
-       }
-
-      // We have to handle wide arguments specially here.
-      int arg_count = _Jv_count_arguments (current_method->self->signature);
-      type arg_types[arg_count];
-      compute_argument_types (current_method->self->signature, arg_types);
-      for (int i = 0; i < arg_count; ++i)
-       {
-         set_variable (var, arg_types[i]);
-         ++var;
-         if (arg_types[i].iswide ())
-           ++var;
-       }
-    }
-
-    states = (state **) _Jv_Malloc (sizeof (state *)
-                                   * current_method->code_length);
+    states = (linked<state> **) _Jv_Malloc (sizeof (linked<state> *)
+                                           * current_method->code_length);
     for (int i = 0; i < current_method->code_length; ++i)
       states[i] = NULL;
 
-    next_verify_pc = state::NO_NEXT;
+    next_verify_state = NULL;
 
     while (true)
       {
        // If the PC was invalidated, get a new one from the work list.
        if (PC == state::NO_NEXT)
          {
-           PC = pop_jump ();
-           if (PC == state::INVALID)
-             verify_fail ("saw state::INVALID", start_PC);
-           if (PC == state::NO_NEXT)
+           state *new_state = pop_jump ();
+           // If it is null, we're done.
+           if (new_state == NULL)
              break;
+
+           PC = new_state->get_pc ();
+           debug_print ("== State pop from pending list\n");
            // Set up the current state.
-           *current_state = *states[PC];
+           current_state->copy (new_state, current_method->max_stack,
+                                current_method->max_locals);
          }
-
-       // Control can't fall off the end of the bytecode.
-       if (PC >= current_method->code_length)
-         verify_fail ("fell off end");
-
-       if (states[PC] != NULL)
+       else
          {
-           // We've already visited this instruction.  So merge the
-           // states together.  If this yields no change then we don't
-           // have to re-verify.
-           if (! current_state->merge (states[PC], false,
-                                       current_method->max_stack))
+           // We only have to do this checking in the situation where
+           // control flow falls through from the previous
+           // instruction.  Otherwise merging is done at the time we
+           // push the branch.  Note that we'll catch the
+           // off-the-end problem just below.
+           if (PC < current_method->code_length && states[PC] != NULL)
              {
+               // We've already visited this instruction.  So merge
+               // the states together.  It is simplest, but not most
+               // efficient, to just always invalidate the PC here.
+               merge_into (PC, current_state);
                invalidate_pc ();
                continue;
              }
-           // Save a copy of it for later.
-           states[PC]->copy (current_state, current_method->max_stack,
-                             current_method->max_locals);
-         }
-       else if ((flags[PC] & FLAG_BRANCH_TARGET))
-         {
-           // We only have to keep saved state at branch targets.
-           states[PC] = new state (current_state, current_method->max_stack,
-                                   current_method->max_locals);
          }
 
+       // Control can't fall off the end of the bytecode.  We need to
+       // check this in both cases, not just the fall-through case,
+       // because we don't check to see whether a `jsr' appears at
+       // the end of the bytecode until we process a `ret'.
+       if (PC >= current_method->code_length)
+         verify_fail ("fell off end");
+
+       // We only have to keep saved state at branch targets.  If
+       // we're at a branch target and the state here hasn't been set
+       // yet, we set it now.  You might notice that `ret' targets
+       // won't necessarily have FLAG_BRANCH_TARGET set.  This
+       // doesn't matter, since those states will be filled in by
+       // merge_into.
+       if (states[PC] == NULL && (flags[PC] & FLAG_BRANCH_TARGET))
+         add_new_state (PC, current_state);
+
+       // Set this before handling exceptions so that debug output is
+       // sane.
+       start_PC = PC;
+
        // Update states for all active exception handlers.  Ordinarily
        // there are not many exception handlers.  So we simply run
        // through them all.
        for (int i = 0; i < current_method->exc_count; ++i)
          {
-           if (PC >= exception[i].start_pc && PC < exception[i].end_pc)
+           if (PC >= exception[i].start_pc.i && PC < exception[i].end_pc.i)
              {
-               type handler = reference_type;
-               if (exception[i].handler_type != 0)
-                 handler = check_class_constant (exception[i].handler_type);
-               push_exception_jump (handler, exception[i].handler_pc);
+               type handler (&java::lang::Throwable::class$, this);
+               if (exception[i].handler_type.i != 0)
+                 handler = check_class_constant (exception[i].handler_type.i);
+               push_exception_jump (handler, exception[i].handler_pc.i);
              }
          }
 
-       start_PC = PC;
+       current_state->print ("   ", PC, current_method->max_stack,
+                             current_method->max_locals);
        java_opcode opcode = (java_opcode) bytecode[PC++];
        switch (opcode)
          {
@@ -1881,42 +2434,42 @@ private:
            break;
          case op_iaload:
            pop_type (int_type);
-           push_type (require_array_type (pop_type (reference_type),
+           push_type (require_array_type (pop_init_ref (reference_type),
                                           int_type));
            break;
          case op_laload:
            pop_type (int_type);
-           push_type (require_array_type (pop_type (reference_type),
+           push_type (require_array_type (pop_init_ref (reference_type),
                                           long_type));
            break;
          case op_faload:
            pop_type (int_type);
-           push_type (require_array_type (pop_type (reference_type),
+           push_type (require_array_type (pop_init_ref (reference_type),
                                           float_type));
            break;
          case op_daload:
            pop_type (int_type);
-           push_type (require_array_type (pop_type (reference_type),
+           push_type (require_array_type (pop_init_ref (reference_type),
                                           double_type));
            break;
          case op_aaload:
            pop_type (int_type);
-           push_type (require_array_type (pop_type (reference_type),
+           push_type (require_array_type (pop_init_ref (reference_type),
                                           reference_type));
            break;
          case op_baload:
            pop_type (int_type);
-           require_array_type (pop_type (reference_type), byte_type);
+           require_array_type (pop_init_ref (reference_type), byte_type);
            push_type (int_type);
            break;
          case op_caload:
            pop_type (int_type);
-           require_array_type (pop_type (reference_type), char_type);
+           require_array_type (pop_init_ref (reference_type), char_type);
            push_type (int_type);
            break;
          case op_saload:
            pop_type (int_type);
-           require_array_type (pop_type (reference_type), short_type);
+           require_array_type (pop_init_ref (reference_type), short_type);
            push_type (int_type);
            break;
          case op_istore:
@@ -1932,7 +2485,7 @@ private:
            set_variable (get_byte (), pop_type (double_type));
            break;
          case op_astore:
-           set_variable (get_byte (), pop_type (reference_type));
+           set_variable (get_byte (), pop_ref_or_return ());
            break;
          case op_istore_0:
          case op_istore_1:
@@ -1962,53 +2515,57 @@ private:
          case op_astore_1:
          case op_astore_2:
          case op_astore_3:
-           set_variable (opcode - op_astore_0, pop_type (reference_type));
+           set_variable (opcode - op_astore_0, pop_ref_or_return ());
            break;
          case op_iastore:
            pop_type (int_type);
            pop_type (int_type);
-           require_array_type (pop_type (reference_type), int_type);
+           require_array_type (pop_init_ref (reference_type), int_type);
            break;
          case op_lastore:
            pop_type (long_type);
            pop_type (int_type);
-           require_array_type (pop_type (reference_type), long_type);
+           require_array_type (pop_init_ref (reference_type), long_type);
            break;
          case op_fastore:
            pop_type (float_type);
            pop_type (int_type);
-           require_array_type (pop_type (reference_type), float_type);
+           require_array_type (pop_init_ref (reference_type), float_type);
            break;
          case op_dastore:
            pop_type (double_type);
            pop_type (int_type);
-           require_array_type (pop_type (reference_type), double_type);
+           require_array_type (pop_init_ref (reference_type), double_type);
            break;
          case op_aastore:
            pop_type (reference_type);
            pop_type (int_type);
-           require_array_type (pop_type (reference_type), reference_type);
+           require_array_type (pop_init_ref (reference_type), reference_type);
            break;
          case op_bastore:
            pop_type (int_type);
            pop_type (int_type);
-           require_array_type (pop_type (reference_type), byte_type);
+           require_array_type (pop_init_ref (reference_type), byte_type);
            break;
          case op_castore:
            pop_type (int_type);
            pop_type (int_type);
-           require_array_type (pop_type (reference_type), char_type);
+           require_array_type (pop_init_ref (reference_type), char_type);
            break;
          case op_sastore:
            pop_type (int_type);
            pop_type (int_type);
-           require_array_type (pop_type (reference_type), short_type);
+           require_array_type (pop_init_ref (reference_type), short_type);
            break;
          case op_pop:
            pop32 ();
            break;
          case op_pop2:
-           pop64 ();
+           {
+             type t = pop_raw ();
+             if (! t.iswide ())
+               pop32 ();
+           }
            break;
          case op_dup:
            {
@@ -2052,6 +2609,8 @@ private:
                  push_type (t);
                  push_type (t2);
                }
+             else
+               push_type (t);
              push_type (t);
            }
            break;
@@ -2074,7 +2633,6 @@ private:
            break;
          case op_dup2_x2:
            {
-             // FIXME
              type t1 = pop_raw ();
              if (t1.iswide ())
                {
@@ -2339,10 +2897,14 @@ private:
            invalidate_pc ();
            break;
          case op_areturn:
-           check_return_type (pop_type (reference_type));
+           check_return_type (pop_init_ref (reference_type));
            invalidate_pc ();
            break;
          case op_return:
+           // We only need to check this when the return type is
+           // void, because all instance initializers return void.
+           if (this_is_init)
+             current_state->check_this_initialized (this);
            check_return_type (void_type);
            invalidate_pc ();
            break;
@@ -2363,7 +2925,7 @@ private:
          case op_putfield:
            {
              type klass;
-             type field = check_field_constant (get_ushort (), &klass);
+             type field = check_field_constant (get_ushort (), &klass, true);
              pop_type (field);
              pop_type (klass);
            }
@@ -2380,19 +2942,15 @@ private:
                                         opcode == op_invokeinterface,
                                         &method_name,
                                         &method_signature);
-             int arg_count = _Jv_count_arguments (method_signature);
+             // NARGS is only used when we're processing
+             // invokeinterface.  It is simplest for us to compute it
+             // here and then verify it later.
+             int nargs = 0;
              if (opcode == op_invokeinterface)
                {
-                 int nargs = get_byte ();
-                 if (nargs == 0)
-                   verify_fail ("too few arguments to invokeinterface",
-                                start_PC);
+                 nargs = get_byte ();
                  if (get_byte () != 0)
-                   verify_fail ("invokeinterface dummy byte is wrong",
-                                start_PC);
-                 if (nargs - 1 != arg_count)
-                   verify_fail ("wrong argument count for invokeinterface",
-                                start_PC);
+                   verify_fail ("invokeinterface dummy byte is wrong");
                }
 
              bool is_init = false;
@@ -2400,17 +2958,26 @@ private:
                {
                  is_init = true;
                  if (opcode != op_invokespecial)
-                   verify_fail ("can't invoke <init>", start_PC);
+                   verify_fail ("can't invoke <init>");
                }
-             else if (method_name->data[0] == '<')
-               verify_fail ("can't invoke method starting with `<'",
-                            start_PC);
+             else if (method_name->first() == '<')
+               verify_fail ("can't invoke method starting with `<'");
 
              // Pop arguments and check types.
+             int arg_count = _Jv_count_arguments (method_signature);
              type arg_types[arg_count];
              compute_argument_types (method_signature, arg_types);
              for (int i = arg_count - 1; i >= 0; --i)
-               pop_type (arg_types[i]);
+               {
+                 // This is only used for verifying the byte for
+                 // invokeinterface.
+                 nargs -= arg_types[i].depth ();
+                 pop_init_ref (arg_types[i]);
+               }
+
+             if (opcode == op_invokeinterface
+                 && nargs != 1)
+               verify_fail ("wrong argument count for invokeinterface");
 
              if (opcode != op_invokestatic)
                {
@@ -2418,11 +2985,18 @@ private:
                  if (is_init)
                    {
                      // In this case the PC doesn't matter.
-                     t.set_uninitialized (type::UNINIT);
+                     t.set_uninitialized (type::UNINIT, this);
+                     // FIXME: check to make sure that the <init>
+                     // call is to the right class.
+                     // It must either be super or an exact class
+                     // match.
                    }
-                 t = pop_type (t);
+                 type raw = pop_raw ();
+                 if (! t.compatible (raw, this))
+                   verify_fail ("incompatible type on stack");
+
                  if (is_init)
-                   current_state->set_initialized (t.get_pc (),
+                   current_state->set_initialized (raw.get_pc (),
                                                    current_method->max_locals);
                }
 
@@ -2435,10 +3009,9 @@ private:
          case op_new:
            {
              type t = check_class_constant (get_ushort ());
-             if (t.isarray () || t.isinterface () || t.isabstract ())
-               verify_fail ("type is array, interface, or abstract",
-                            start_PC);
-             t.set_uninitialized (start_PC);
+             if (t.isarray ())
+               verify_fail ("type is array");
+             t.set_uninitialized (start_PC, this);
              push_type (t);
            }
            break;
@@ -2451,39 +3024,40 @@ private:
              if (atype < boolean_type || atype > long_type)
                verify_fail ("type not primitive", start_PC);
              pop_type (int_type);
-             push_type (construct_primitive_array_type (type_val (atype)));
+             type t (construct_primitive_array_type (type_val (atype)), this);
+             push_type (t);
            }
            break;
          case op_anewarray:
            pop_type (int_type);
-           push_type (check_class_constant (get_ushort ()).to_array ());
+           push_type (check_class_constant (get_ushort ()).to_array (this));
            break;
          case op_arraylength:
            {
-             type t = pop_type (reference_type);
-             if (! t.isarray ())
-               verify_fail ("array type expected", start_PC);
+             type t = pop_init_ref (reference_type);
+             if (! t.isarray () && ! t.isnull ())
+               verify_fail ("array type expected");
              push_type (int_type);
            }
            break;
          case op_athrow:
-           pop_type (type (&java::lang::Throwable::class$));
+           pop_type (type (&java::lang::Throwable::class$, this));
            invalidate_pc ();
            break;
          case op_checkcast:
-           pop_type (reference_type);
+           pop_init_ref (reference_type);
            push_type (check_class_constant (get_ushort ()));
            break;
          case op_instanceof:
-           pop_type (reference_type);
+           pop_init_ref (reference_type);
            check_class_constant (get_ushort ());
            push_type (int_type);
            break;
          case op_monitorenter:
-           pop_type (reference_type);
+           pop_init_ref (reference_type);
            break;
          case op_monitorexit:
-           pop_type (reference_type);
+           pop_init_ref (reference_type);
            break;
          case op_wide:
            {
@@ -2517,7 +3091,7 @@ private:
                  set_variable (get_ushort (), pop_type (double_type));
                  break;
                case op_astore:
-                 set_variable (get_ushort (), pop_type (reference_type));
+                 set_variable (get_ushort (), pop_init_ref (reference_type));
                  break;
                case op_ret:
                  handle_ret_insn (get_short ());
@@ -2537,7 +3111,7 @@ private:
              int dim = get_byte ();
              if (dim < 1)
                verify_fail ("too few dimensions to multianewarray", start_PC);
-             atype.verify_dimensions (dim);
+             atype.verify_dimensions (dim, this);
              for (int i = 0; i < dim; ++i)
                pop_type (int_type);
              push_type (atype);
@@ -2556,6 +3130,31 @@ private:
            handle_jsr_insn (get_int ());
            break;
 
+         // These are unused here, but we call them out explicitly
+         // so that -Wswitch-enum doesn't complain.
+         case op_putfield_1:
+         case op_putfield_2:
+         case op_putfield_4:
+         case op_putfield_8:
+         case op_putfield_a:
+         case op_putstatic_1:
+         case op_putstatic_2:
+         case op_putstatic_4:
+         case op_putstatic_8:
+         case op_putstatic_a:
+         case op_getfield_1:
+         case op_getfield_2s:
+         case op_getfield_2u:
+         case op_getfield_4:
+         case op_getfield_8:
+         case op_getfield_a:
+         case op_getstatic_1:
+         case op_getstatic_2s:
+         case op_getstatic_2u:
+         case op_getstatic_4:
+         case op_getstatic_8:
+         case op_getstatic_a:
+         case op_breakpoint:
          default:
            // Unrecognized opcode.
            verify_fail ("unrecognized instruction in verify_instructions_0",
@@ -2574,6 +3173,11 @@ public:
 
   _Jv_BytecodeVerifier (_Jv_InterpMethod *m)
   {
+    // We just print the text as utf-8.  This is just for debugging
+    // anyway.
+    debug_print ("--------------------------------\n");
+    debug_print ("-- Verifying method `%s'\n", m->self->name->chars());
+
     current_method = m;
     bytecode = m->bytecode ();
     exception = m->exceptions ();
@@ -2581,17 +3185,44 @@ public:
 
     states = NULL;
     flags = NULL;
-    jsr_ptrs = NULL;
+    utf8_list = NULL;
+    isect_list = NULL;
   }
 
   ~_Jv_BytecodeVerifier ()
   {
-    if (states)
-      _Jv_Free (states);
     if (flags)
       _Jv_Free (flags);
-    if (jsr_ptrs)
-      _Jv_Free (jsr_ptrs);
+
+    while (utf8_list != NULL)
+      {
+       linked<_Jv_Utf8Const> *n = utf8_list->next;
+       _Jv_Free (utf8_list);
+       utf8_list = n;
+      }
+
+    while (isect_list != NULL)
+      {
+       ref_intersection *next = isect_list->alloc_next;
+       delete isect_list;
+       isect_list = next;
+      }
+
+    if (states)
+      {
+       for (int i = 0; i < current_method->code_length; ++i)
+         {
+           linked<state> *iter = states[i];
+           while (iter != NULL)
+             {
+               linked<state> *next = iter->next;
+               delete iter->val;
+               _Jv_Free (iter);
+               iter = next;
+             }
+         }
+       _Jv_Free (states);
+      }
   }
 };
 
@@ -2602,22 +3233,4 @@ _Jv_VerifyMethod (_Jv_InterpMethod *meth)
   v.verify_instructions ();
 }
 
-// FIXME: add more info, like PC, when required.
-static void
-verify_fail (char *s, jint pc)
-{
-  using namespace java::lang;
-  StringBuffer *buf = new StringBuffer ();
-
-  buf->append (JvNewStringLatin1 ("verification failed"));
-  if (pc != -1)
-    {
-      buf->append (JvNewStringLatin1 (" at PC "));
-      buf->append (pc);
-    }
-  buf->append (JvNewStringLatin1 (": "));
-  buf->append (JvNewStringLatin1 (s));
-  throw new java::lang::VerifyError (buf->toString ());
-}
-
 #endif /* INTERPRETER */