2009-04-06 Zoltan Varga <vargaz@gmail.com>
[mono.git] / mono / metadata / domain-internals.h
1 /*
2  * Appdomain-related internal data structures and functions.
3  */
4 #ifndef __MONO_METADATA_DOMAIN_INTERNALS_H__
5 #define __MONO_METADATA_DOMAIN_INTERNALS_H__
6
7 #include <mono/metadata/appdomain.h>
8 #include <mono/metadata/lock-tracer.h>
9 #include <mono/utils/mono-codeman.h>
10 #include <mono/utils/mono-hash.h>
11 #include <mono/utils/mono-compiler.h>
12 #include <mono/utils/mono-internal-hash.h>
13 #include <mono/io-layer/io-layer.h>
14
15 extern CRITICAL_SECTION mono_delegate_section;
16 extern CRITICAL_SECTION mono_strtod_mutex;
17
18 /*
19  * If this is set, the memory belonging to appdomains is not freed when a domain is
20  * unloaded, and assemblies loaded by the appdomain are not unloaded either. This
21  * allows us to use typed gc in non-default appdomains too, leading to increased
22  * performance.
23  */ 
24 extern gboolean mono_dont_free_domains;
25
26 /* This is a copy of System.AppDomainSetup */
27 typedef struct {
28         MonoObject object;
29         MonoString *application_base;
30         MonoString *application_name;
31         MonoString *cache_path;
32         MonoString *configuration_file;
33         MonoString *dynamic_base;
34         MonoString *license_file;
35         MonoString *private_bin_path;
36         MonoString *private_bin_path_probe;
37         MonoString *shadow_copy_directories;
38         MonoString *shadow_copy_files;
39         MonoBoolean publisher_policy;
40         MonoBoolean path_changed;
41         int loader_optimization;
42         MonoBoolean disallow_binding_redirects;
43         MonoBoolean disallow_code_downloads;
44         MonoObject *activation_arguments; /* it is System.Object in 1.x, ActivationArguments in 2.0 */
45         MonoObject *domain_initializer;
46         MonoArray *domain_initializer_args;
47         MonoObject *application_trust; /* it is System.Object in 1.x, ApplicationTrust in 2.0 */
48         MonoBoolean disallow_appbase_probe;
49         MonoArray *configuration_bytes;
50 } MonoAppDomainSetup;
51
52 typedef struct _MonoJitInfoTable MonoJitInfoTable;
53 typedef struct _MonoJitInfoTableChunk MonoJitInfoTableChunk;
54
55 #define MONO_JIT_INFO_TABLE_CHUNK_SIZE          64
56
57 struct _MonoJitInfoTableChunk
58 {
59         int                    refcount;
60         volatile int           num_elements;
61         volatile gint8        *last_code_end;
62         MonoJitInfo * volatile data [MONO_JIT_INFO_TABLE_CHUNK_SIZE];
63 };
64
65 struct _MonoJitInfoTable
66 {
67         MonoDomain             *domain;
68         int                     num_chunks;
69         MonoJitInfoTableChunk  *chunks [MONO_ZERO_LEN_ARRAY];
70 };
71
72 typedef GArray MonoAotModuleInfoTable;
73
74 typedef struct {
75         guint32  flags;
76         gint32   exvar_offset;
77         gpointer try_start;
78         gpointer try_end;
79         gpointer handler_start;
80         union {
81                 MonoClass *catch_class;
82                 gpointer filter;
83         } data;
84 } MonoJitExceptionInfo;
85
86 /*
87  * Will contain information on the generic type arguments in the
88  * future.  For now, all arguments are always reference types.
89  */
90 typedef struct {
91         int dummy;
92 } MonoGenericSharingContext;
93
94 typedef struct
95 {
96         MonoGenericSharingContext *generic_sharing_context;
97         gint32 this_offset;
98         guint8 this_reg;
99         gboolean has_this:1;
100         gboolean this_in_reg:1;
101 } MonoGenericJitInfo;
102
103 struct _MonoJitInfo {
104         /* NOTE: These first two elements (method and
105            next_jit_code_hash) must be in the same order and at the
106            same offset as in RuntimeMethod, because of the jit_code_hash
107            internal hash table in MonoDomain. */
108         MonoMethod *method;
109         struct _MonoJitInfo *next_jit_code_hash;
110         gpointer    code_start;
111         /* This might contain an id for the unwind info instead of a register mask */
112         guint32     used_regs;
113         int         code_size;
114         guint32     num_clauses:15;
115         /* Whenever the code is domain neutral or 'shared' */
116         gboolean    domain_neutral:1;
117         gboolean    cas_inited:1;
118         gboolean    cas_class_assert:1;
119         gboolean    cas_class_deny:1;
120         gboolean    cas_class_permitonly:1;
121         gboolean    cas_method_assert:1;
122         gboolean    cas_method_deny:1;
123         gboolean    cas_method_permitonly:1;
124         gboolean    has_generic_jit_info:1;
125         gboolean    from_aot:1;
126 #ifdef HAVE_SGEN_GC
127         /* FIXME: Embed this after the structure later */
128         gpointer    gc_info;
129 #endif
130         MonoJitExceptionInfo clauses [MONO_ZERO_LEN_ARRAY];
131         /* There is an optional MonoGenericJitInfo after the clauses */
132 };
133
134 struct _MonoAppContext {
135         MonoObject obj;
136         gint32 domain_id;
137         gint32 context_id;
138         gpointer *static_data;
139 };
140
141 /*
142  * We have two unloading states because the domain
143  * must remain fully functional while AppDomain::DomainUnload is
144  * processed.
145  * After that unloading began and all domain facilities are teared down
146  * such as execution of new threadpool jobs.  
147  */
148 typedef enum {
149         MONO_APPDOMAIN_CREATED,
150         MONO_APPDOMAIN_UNLOADING_START,
151         MONO_APPDOMAIN_UNLOADING,
152         MONO_APPDOMAIN_UNLOADED
153 } MonoAppDomainState;
154
155 typedef struct _MonoThunkFreeList {
156         guint32 size;
157         int length;             /* only valid for the wait list */
158         struct _MonoThunkFreeList *next;
159 } MonoThunkFreeList;
160
161 typedef struct _MonoJitCodeHash MonoJitCodeHash;
162
163 struct _MonoDomain {
164         /*
165          * This lock must never be taken before the loader lock,
166          * i.e. if both are taken by the same thread, the loader lock
167          * must taken first.
168          */
169         CRITICAL_SECTION    lock;
170         MonoMemPool        *mp;
171         MonoCodeManager    *code_mp;
172         /*
173          * keep all the managed objects close to each other for the precise GC
174          * For the Boehm GC we additionally keep close also other GC-tracked pointers.
175          */
176 #define MONO_DOMAIN_FIRST_OBJECT setup
177         MonoAppDomainSetup *setup;
178         MonoAppDomain      *domain;
179         MonoAppContext     *default_context;
180         MonoException      *out_of_memory_ex;
181         MonoException      *null_reference_ex;
182         MonoException      *stack_overflow_ex;
183         /* typeof (void) */
184         MonoObject         *typeof_void;
185         /* 
186          * The fields between FIRST_GC_TRACKED and LAST_GC_TRACKED are roots, but
187          * not object references.
188          */
189 #define MONO_DOMAIN_FIRST_GC_TRACKED env
190         MonoGHashTable     *env;
191         MonoGHashTable     *ldstr_table;
192         /* hashtables for Reflection handles */
193         MonoGHashTable     *type_hash;
194         MonoGHashTable     *refobject_hash;
195         /* a GC-tracked array to keep references to the static fields of types */
196         gpointer           *static_data_array;
197         /* maps class -> type initialization exception object */
198         MonoGHashTable    *type_init_exception_hash;
199         /* maps delegate trampoline addr -> delegate object */
200         MonoGHashTable     *delegate_hash_table;
201 #define MONO_DOMAIN_LAST_GC_TRACKED delegate_hash_table
202         guint32            state;
203         /* Needed by Thread:GetDomainID() */
204         gint32             domain_id;
205         gint32             shadow_serial;
206         unsigned char      inet_family_hint; // used in socket-io.c as a cache
207         GSList             *domain_assemblies;
208         MonoAssembly       *entry_assembly;
209         char               *friendly_name;
210         GHashTable         *class_vtable_hash;
211         /* maps remote class key -> MonoRemoteClass */
212         GHashTable         *proxy_vtable_hash;
213         /* Protected by 'jit_code_hash_lock' */
214         MonoInternalHashTable jit_code_hash;
215         CRITICAL_SECTION    jit_code_hash_lock;
216         int                 num_jit_info_tables;
217         MonoJitInfoTable * 
218           volatile          jit_info_table;
219         GSList             *jit_info_free_queue;
220         /* Used when loading assemblies */
221         gchar **search_path;
222         gchar *private_bin_path;
223         
224         /* Used by remoting proxies */
225         MonoMethod         *create_proxy_for_type_method;
226         MonoMethod         *private_invoke_method;
227         /* Used to store offsets of thread and context static fields */
228         GHashTable         *special_static_fields;
229         /* 
230          * This must be a GHashTable, since these objects can't be finalized
231          * if the hashtable contains a GC visible reference to them.
232          */
233         GHashTable         *finalizable_objects_hash;
234         /* Maps MonoObjects to a GSList of WeakTrackResurrection GCHandles pointing to them */
235         GHashTable         *track_resurrection_objects_hash;
236         /* Maps WeakTrackResurrection GCHandles to the MonoObjects they point to */
237         GHashTable         *track_resurrection_handles_hash;
238         /* Protects the three hashes above */
239         CRITICAL_SECTION   finalizable_objects_hash_lock;
240         /* Used when accessing 'domain_assemblies' */
241         CRITICAL_SECTION    assemblies_lock;
242
243         GHashTable         *method_rgctx_hash;
244
245         GHashTable         *generic_virtual_cases;
246         MonoThunkFreeList **thunk_free_lists;
247
248         /* Information maintained by the JIT engine */
249         gpointer runtime_info;
250
251         /*thread pool jobs, used to coordinate shutdown.*/
252         int                                     threadpool_jobs;
253         HANDLE                          cleanup_semaphore;
254         
255         /* Contains the compiled runtime invoke wrapper used by finalizers */
256         gpointer            finalize_runtime_invoke;
257
258         /* Contains the compiled runtime invoke wrapper used by async resylt creation to capture thread context*/
259         gpointer            capture_context_runtime_invoke;
260
261         /* Contains the compiled method used by async resylt creation to capture thread context*/
262         gpointer            capture_context_method;
263 };
264
265 typedef struct  {
266         guint16 major, minor, build, revision;
267 } AssemblyVersionSet;
268
269 /* MonoRuntimeInfo: Contains information about versions supported by this runtime */
270 typedef struct  {
271         const char runtime_version [12];
272         const char framework_version [4];
273         const AssemblyVersionSet version_sets [2];
274 } MonoRuntimeInfo;
275
276 #define mono_domain_lock(domain) mono_locks_acquire(&(domain)->lock, DomainLock)
277 #define mono_domain_unlock(domain) mono_locks_release(&(domain)->lock, DomainLock)
278 #define mono_domain_assemblies_lock(domain) mono_locks_acquire(&(domain)->assemblies_lock, DomainAssembliesLock)
279 #define mono_domain_assemblies_unlock(domain) mono_locks_release(&(domain)->assemblies_lock, DomainAssembliesLock)
280 #define mono_domain_jit_code_hash_lock(domain) mono_locks_acquire(&(domain)->jit_code_hash_lock, DomainJitCodeHashLock)
281 #define mono_domain_jit_code_hash_unlock(domain) mono_locks_release(&(domain)->jit_code_hash_lock, DomainJitCodeHashLock)
282
283 typedef MonoDomain* (*MonoLoadFunc) (const char *filename, const char *runtime_version);
284
285 void
286 mono_install_runtime_load  (MonoLoadFunc func) MONO_INTERNAL;
287
288 MonoDomain*
289 mono_runtime_load (const char *filename, const char *runtime_version) MONO_INTERNAL;
290
291 typedef void (*MonoCreateDomainFunc) (MonoDomain *domain);
292
293 void
294 mono_install_create_domain_hook (MonoCreateDomainFunc func) MONO_INTERNAL;
295
296 typedef void (*MonoFreeDomainFunc) (MonoDomain *domain);
297
298 void
299 mono_install_free_domain_hook (MonoFreeDomainFunc func) MONO_INTERNAL;
300
301 void 
302 mono_init_com_types (void) MONO_INTERNAL;
303
304 void 
305 mono_cleanup (void) MONO_INTERNAL;
306
307 void
308 mono_close_exe_image (void) MONO_INTERNAL;
309
310 void
311 mono_jit_info_table_add    (MonoDomain *domain, MonoJitInfo *ji) MONO_INTERNAL;
312
313 void
314 mono_jit_info_table_remove (MonoDomain *domain, MonoJitInfo *ji) MONO_INTERNAL;
315
316 void
317 mono_jit_info_add_aot_module (MonoImage *image, gpointer start, gpointer end) MONO_INTERNAL;
318
319 MonoGenericJitInfo*
320 mono_jit_info_get_generic_jit_info (MonoJitInfo *ji) MONO_INTERNAL;
321
322 MonoGenericSharingContext*
323 mono_jit_info_get_generic_sharing_context (MonoJitInfo *ji) MONO_INTERNAL;
324
325 void
326 mono_jit_info_set_generic_sharing_context (MonoJitInfo *ji, MonoGenericSharingContext *gsctx) MONO_INTERNAL;
327
328 MonoJitInfo*
329 mono_domain_lookup_shared_generic (MonoDomain *domain, MonoMethod *method) MONO_INTERNAL;
330
331 char *
332 mono_make_shadow_copy (const char *filename) MONO_INTERNAL;
333
334 gboolean
335 mono_is_shadow_copy_enabled (MonoDomain *domain, const gchar *dir_name) MONO_INTERNAL;
336
337 gpointer
338 mono_domain_alloc  (MonoDomain *domain, guint size) MONO_INTERNAL;
339
340 gpointer
341 mono_domain_alloc0 (MonoDomain *domain, guint size) MONO_INTERNAL;
342
343 void*
344 mono_domain_code_reserve (MonoDomain *domain, int size) MONO_INTERNAL;
345
346 void*
347 mono_domain_code_reserve_align (MonoDomain *domain, int size, int alignment) MONO_INTERNAL;
348
349 void
350 mono_domain_code_commit (MonoDomain *domain, void *data, int size, int newsize) MONO_INTERNAL;
351
352 void
353 mono_domain_code_foreach (MonoDomain *domain, MonoCodeManagerFunc func, void *user_data) MONO_INTERNAL;
354
355 /* 
356  * Installs a new function which is used to return a MonoJitInfo for a method inside
357  * an AOT module.
358  */
359 typedef MonoJitInfo *(*MonoJitInfoFindInAot)         (MonoDomain *domain, MonoImage *image, gpointer addr);
360 void          mono_install_jit_info_find_in_aot (MonoJitInfoFindInAot func) MONO_INTERNAL;
361
362 void
363 mono_jit_code_hash_init (MonoInternalHashTable *jit_code_hash) MONO_INTERNAL;
364
365 MonoAppDomain *
366 ves_icall_System_AppDomain_getCurDomain            (void) MONO_INTERNAL;
367
368 MonoAppDomain *
369 ves_icall_System_AppDomain_getRootDomain           (void) MONO_INTERNAL;
370
371 MonoAppDomain *
372 ves_icall_System_AppDomain_createDomain            (MonoString         *friendly_name,
373                                                     MonoAppDomainSetup *setup) MONO_INTERNAL;
374
375 MonoObject *
376 ves_icall_System_AppDomain_GetData                 (MonoAppDomain *ad, 
377                                                     MonoString    *name) MONO_INTERNAL;
378
379 MonoReflectionAssembly *
380 ves_icall_System_AppDomain_LoadAssemblyRaw         (MonoAppDomain *ad,
381                                                     MonoArray *raw_assembly, 
382                                                     MonoArray *raw_symbol_store,
383                                                     MonoObject *evidence,
384                                                     MonoBoolean refonly) MONO_INTERNAL;
385
386 void
387 ves_icall_System_AppDomain_SetData                 (MonoAppDomain *ad, 
388                                                     MonoString    *name, 
389                                                     MonoObject    *data) MONO_INTERNAL;
390
391 MonoAppDomainSetup *
392 ves_icall_System_AppDomain_getSetup                (MonoAppDomain *ad) MONO_INTERNAL;
393
394 MonoString *
395 ves_icall_System_AppDomain_getFriendlyName         (MonoAppDomain *ad) MONO_INTERNAL;
396
397 MonoArray *
398 ves_icall_System_AppDomain_GetAssemblies           (MonoAppDomain *ad,
399                                                     MonoBoolean refonly) MONO_INTERNAL;
400
401 MonoReflectionAssembly *
402 ves_icall_System_Reflection_Assembly_LoadFrom      (MonoString *fname,
403                                                     MonoBoolean refonly) MONO_INTERNAL;
404
405 MonoReflectionAssembly *
406 ves_icall_System_AppDomain_LoadAssembly            (MonoAppDomain *ad, 
407                                                     MonoString *assRef,
408                                                     MonoObject    *evidence,
409                                                     MonoBoolean refonly) MONO_INTERNAL;
410
411 gboolean
412 ves_icall_System_AppDomain_InternalIsFinalizingForUnload (gint32 domain_id) MONO_INTERNAL;
413
414 void
415 ves_icall_System_AppDomain_InternalUnload          (gint32 domain_id) MONO_INTERNAL;
416
417 gint32
418 ves_icall_System_AppDomain_ExecuteAssembly         (MonoAppDomain *ad, 
419                                                                                                         MonoReflectionAssembly *refass,
420                                                                                                         MonoArray     *args) MONO_INTERNAL;
421
422 MonoAppDomain * 
423 ves_icall_System_AppDomain_InternalSetDomain       (MonoAppDomain *ad) MONO_INTERNAL;
424
425 MonoAppDomain * 
426 ves_icall_System_AppDomain_InternalSetDomainByID   (gint32 domainid) MONO_INTERNAL;
427
428 void
429 ves_icall_System_AppDomain_InternalPushDomainRef (MonoAppDomain *ad) MONO_INTERNAL;
430
431 void
432 ves_icall_System_AppDomain_InternalPushDomainRefByID (gint32 domain_id) MONO_INTERNAL;
433
434 void
435 ves_icall_System_AppDomain_InternalPopDomainRef (void) MONO_INTERNAL;
436
437 MonoAppContext * 
438 ves_icall_System_AppDomain_InternalGetContext      (void) MONO_INTERNAL;
439
440 MonoAppContext * 
441 ves_icall_System_AppDomain_InternalGetDefaultContext      (void) MONO_INTERNAL;
442
443 MonoAppContext * 
444 ves_icall_System_AppDomain_InternalSetContext      (MonoAppContext *mc) MONO_INTERNAL;
445
446 gint32 
447 ves_icall_System_AppDomain_GetIDFromDomain (MonoAppDomain * ad) MONO_INTERNAL;
448
449 MonoString *
450 ves_icall_System_AppDomain_InternalGetProcessGuid (MonoString* newguid) MONO_INTERNAL;
451
452 MonoAssembly *
453 mono_assembly_load_corlib (const MonoRuntimeInfo *runtime, MonoImageOpenStatus *status) MONO_INTERNAL;
454
455 const MonoRuntimeInfo*
456 mono_get_runtime_info (void) MONO_INTERNAL;
457
458 void
459 mono_runtime_set_no_exec (gboolean val) MONO_INTERNAL;
460
461 gboolean
462 mono_runtime_get_no_exec (void) MONO_INTERNAL;
463
464 gboolean
465 mono_assembly_name_parse (const char *name, MonoAssemblyName *aname) MONO_INTERNAL;
466
467 void
468 mono_assembly_name_free (MonoAssemblyName *aname) MONO_INTERNAL;
469
470 MonoImage *mono_assembly_open_from_bundle (const char *filename,
471                                            MonoImageOpenStatus *status,
472                                            gboolean refonly) MONO_INTERNAL;
473
474 void
475 mono_domain_add_class_static_data (MonoDomain *domain, MonoClass *klass, gpointer data, guint32 *bitmap);
476
477 MonoReflectionAssembly *
478 mono_try_assembly_resolve (MonoDomain *domain, MonoString *fname, gboolean refonly) MONO_INTERNAL;
479
480 MonoAssembly* mono_assembly_load_full_nosearch (MonoAssemblyName *aname, 
481                                                 const char       *basedir, 
482                                                 MonoImageOpenStatus *status,
483                                                 gboolean refonly) MONO_INTERNAL;
484
485 void mono_set_private_bin_path_from_config (MonoDomain *domain) MONO_INTERNAL;
486
487 int mono_framework_version (void) MONO_INTERNAL;
488
489 #endif /* __MONO_METADATA_DOMAIN_INTERNALS_H__ */