mono/metadata/loader.c

   1 /*
   2  * loader.c: Image Loader
   3  *
   4  * Authors:
   5  *   Paolo Molaro (lupus@ximian.com)
   6  *   Miguel de Icaza (miguel@ximian.com)
   7  *
   8  * (C) 2001 Ximian, Inc.
   9  *
  10  * This file is used by the interpreter and the JIT engine to locate
  11  * assemblies.  Used to load AssemblyRef and later to resolve various
  12  * kinds of `Refs'.
  13  *
  14  * TODO:
  15  *   This should keep track of the assembly versions that we are loading.
  16  *
  17  */
  18 #include <config.h>
  19 #include <glib.h>
  20 #include <gmodule.h>
  21 #include <stdio.h>
  22 #include <string.h>
  23 #include <mono/metadata/metadata.h>
  24 #include <mono/metadata/image.h>
  25 #include <mono/metadata/assembly.h>
  26 #include <mono/metadata/tokentype.h>
  27 #include <mono/metadata/cil-coff.h>
  28 #include <mono/metadata/tabledefs.h>
  29 #include <mono/metadata/loader.h>
  30 #include <mono/metadata/class.h>
  31
  32 static gboolean dummy_icall = TRUE;
  33
  34 MonoDefaults mono_defaults;
  35
  36 static char *dll_map[] = {
  37         "libc", "libc.so.6",
  38         "libm", "libm.so.6",
  39         "cygwin1.dll", "libc.so.6",
  40         NULL, NULL
  41 };
  42
  43 static const char *
  44 mono_map_dll (const char *name)
  45 {
  46         int i = 0;
  47
  48         while (dll_map [i]) {
  49                 if (!strcmp (dll_map [i], name))
  50                         return  dll_map [i + 1];
  51                 i += 2;
  52         }
  53
  54         return name;
  55 }
  56
  57 void
  58 mono_init (void)
  59 {
  60         static gboolean initialized = FALSE;
  61         MonoAssembly *ass;
  62         enum MonoImageOpenStatus status = MONO_IMAGE_OK;
  63
  64         if (initialized)
  65                 return;
  66
  67         /* find the corlib */
  68         ass = mono_assembly_open (CORLIB_NAME, NULL, &status);
  69         g_assert (status == MONO_IMAGE_OK);
  70         g_assert (ass != NULL);
  71         mono_defaults.corlib = ass->image;
  72
  73         mono_defaults.object_class = mono_class_from_name (
  74                 mono_defaults.corlib, "System", "Object");
  75         g_assert (mono_defaults.object_class != 0);
  76
  77         mono_defaults.void_class = mono_class_from_name (
  78                 mono_defaults.corlib, "System", "Void");
  79         g_assert (mono_defaults.void_class != 0);
  80
  81         mono_defaults.boolean_class = mono_class_from_name (
  82                 mono_defaults.corlib, "System", "Boolean");
  83         g_assert (mono_defaults.boolean_class != 0);
  84
  85         mono_defaults.byte_class = mono_class_from_name (
  86                 mono_defaults.corlib, "System", "Byte");
  87         g_assert (mono_defaults.byte_class != 0);
  88
  89         mono_defaults.sbyte_class = mono_class_from_name (
  90                 mono_defaults.corlib, "System", "SByte");
  91         g_assert (mono_defaults.sbyte_class != 0);
  92
  93         mono_defaults.int16_class = mono_class_from_name (
  94                 mono_defaults.corlib, "System", "Int16");
  95         g_assert (mono_defaults.int16_class != 0);
  96
  97         mono_defaults.uint16_class = mono_class_from_name (
  98                 mono_defaults.corlib, "System", "UInt16");
  99         g_assert (mono_defaults.uint16_class != 0);
 100
 101         mono_defaults.int32_class = mono_class_from_name (
 102                 mono_defaults.corlib, "System", "Int32");
 103         g_assert (mono_defaults.int32_class != 0);
 104
 105         mono_defaults.uint32_class = mono_class_from_name (
 106                 mono_defaults.corlib, "System", "UInt32");
 107         g_assert (mono_defaults.uint32_class != 0);
 108
 109         mono_defaults.uint_class = mono_class_from_name (
 110                 mono_defaults.corlib, "System", "UIntPtr");
 111         g_assert (mono_defaults.uint_class != 0);
 112
 113         mono_defaults.int_class = mono_class_from_name (
 114                 mono_defaults.corlib, "System", "IntPtr");
 115         g_assert (mono_defaults.int_class != 0);
 116
 117         mono_defaults.int64_class = mono_class_from_name (
 118                 mono_defaults.corlib, "System", "Int64");
 119         g_assert (mono_defaults.int64_class != 0);
 120
 121         mono_defaults.uint64_class = mono_class_from_name (
 122                 mono_defaults.corlib, "System", "UInt64");
 123         g_assert (mono_defaults.uint64_class != 0);
 124
 125         mono_defaults.single_class = mono_class_from_name (
 126                 mono_defaults.corlib, "System", "Single");
 127         g_assert (mono_defaults.single_class != 0);
 128
 129         mono_defaults.double_class = mono_class_from_name (
 130                 mono_defaults.corlib, "System", "Double");
 131         g_assert (mono_defaults.double_class != 0);
 132
 133         mono_defaults.char_class = mono_class_from_name (
 134                 mono_defaults.corlib, "System", "Char");
 135         g_assert (mono_defaults.char_class != 0);
 136
 137         mono_defaults.string_class = mono_class_from_name (
 138                 mono_defaults.corlib, "System", "String");
 139         g_assert (mono_defaults.string_class != 0);
 140
 141         mono_defaults.enum_class = mono_class_from_name (
 142                 mono_defaults.corlib, "System", "Enum");
 143         g_assert (mono_defaults.enum_class != 0);
 144
 145         mono_defaults.array_class = mono_class_from_name (
 146                 mono_defaults.corlib, "System", "Array");
 147         g_assert (mono_defaults.array_class != 0);
 148 }
 149
 150 static GHashTable *icall_hash = NULL;
 151
 152 void
 153 mono_add_internal_call (const char *name, gpointer method)
 154 {
 155         if (!icall_hash) {
 156                 dummy_icall = FALSE;
 157                 icall_hash = g_hash_table_new (g_str_hash , g_str_equal);
 158         }
 159
 160         g_hash_table_insert (icall_hash, g_strdup (name), method);
 161 }
 162
 163 static void
 164 ves_icall_dummy ()
 165 {
 166         g_warning ("the mono runtime is not initialized");
 167         g_assert_not_reached ();
 168 }
 169
 170 gpointer
 171 mono_lookup_internal_call (const char *name)
 172 {
 173         gpointer res;
 174
 175         if (dummy_icall)
 176                 return ves_icall_dummy;
 177
 178         if (!icall_hash) {
 179                 g_warning ("icall_hash not initialized");
 180                 g_assert_not_reached ();
 181         }
 182
 183         if (!(res = g_hash_table_lookup (icall_hash, name))) {
 184                 g_warning ("cant resolve internal call to \"%s\"", name);
 185                 g_assert_not_reached ();
 186         }
 187
 188         return res;
 189 }
 190
 191 static MonoMethod *
 192 method_from_memberref (MonoImage *image, guint32 index)
 193 {
 194         MonoImage *mimage;
 195         MonoClass *klass;
 196         MonoTableInfo *tables = image->tables;
 197         guint32 cols[6];
 198         guint32 nindex, class, i;
 199         const char *mname, *name, *nspace;
 200         MonoMethodSignature *sig;
 201         const char *ptr;
 202
 203         mono_metadata_decode_row (&tables [MONO_TABLE_MEMBERREF], index-1, cols, 3);
 204         nindex = cols [MONO_MEMBERREF_CLASS] >> MEMBERREF_PARENT_BITS;
 205         class = cols [MONO_MEMBERREF_CLASS] & MEMBERREF_PARENT_MASK;
 206         /*g_print ("methodref: 0x%x 0x%x %s\n", class, nindex,
 207                 mono_metadata_string_heap (m, cols [MONO_MEMBERREF_NAME]));*/
 208
 209         mname = mono_metadata_string_heap (image, cols [MONO_MEMBERREF_NAME]);
 210
 211         ptr = mono_metadata_blob_heap (image, cols [MONO_MEMBERREF_SIGNATURE]);
 212         mono_metadata_decode_blob_size (ptr, &ptr);
 213         sig = mono_metadata_parse_method_signature (image, 0, ptr, NULL);
 214
 215         switch (class) {
 216         case MEMBERREF_PARENT_TYPEREF: {
 217                 guint32 scopeindex, scopetable;
 218
 219                 mono_metadata_decode_row (&tables [MONO_TABLE_TYPEREF], nindex-1, cols, MONO_TYPEREF_SIZE);
 220                 scopeindex = cols [MONO_TYPEREF_SCOPE] >> RESOLTION_SCOPE_BITS;
 221                 scopetable = cols [MONO_TYPEREF_SCOPE] & RESOLTION_SCOPE_MASK;
 222                 /*g_print ("typeref: 0x%x 0x%x %s.%s\n", scopetable, scopeindex,
 223                         mono_metadata_string_heap (m, cols [MONO_TYPEREF_NAMESPACE]),
 224                         mono_metadata_string_heap (m, cols [MONO_TYPEREF_NAME]));*/
 225                 switch (scopetable) {
 226                 case RESOLTION_SCOPE_ASSEMBLYREF:
 227                         /*
 228                          * To find the method we have the following info:
 229                          * *) name and namespace of the class from the TYPEREF table
 230                          * *) name and signature of the method from the MEMBERREF table
 231                          */
 232                         nspace = mono_metadata_string_heap (image, cols [MONO_TYPEREF_NAMESPACE]);
 233                         name = mono_metadata_string_heap (image, cols [MONO_TYPEREF_NAME]);
 234
 235                         /* this will triggered by references to mscorlib */
 236                         if (image->references [scopeindex-1] == NULL)
 237                                 g_error ("Reference to mscorlib? Probably need to implement %s.%s::%s in corlib", nspace, name, mname);
 238
 239                         mimage = image->references [scopeindex-1]->image;
 240
 241                         klass = mono_class_from_name (mimage, nspace, name);
 242                         mono_class_metadata_init (klass);
 243
 244                         /* mostly dumb search for now */
 245                         for (i = 0; i < klass->method.count; ++i) {
 246                                 MonoMethod *m = klass->methods [i];
 247                                 if (!strcmp (mname, m->name)) {
 248                                         if (mono_metadata_signature_equal (sig, m->signature)) {
 249                                                 mono_metadata_free_method_signature (sig);
 250                                                 return m;
 251                                         }
 252                                 }
 253                         }
 254                         g_warning ("can't find method %s.%s::%s", nspace, name, mname);
 255                         g_assert_not_reached ();
 256                         break;
 257                 default:
 258                         g_assert_not_reached ();
 259                 }
 260                 break;
 261         }
 262         case MEMBERREF_PARENT_TYPESPEC: {
 263                 guint32 bcols [MONO_TYPESPEC_SIZE];
 264                 guint32 len;
 265                 MonoType *type;
 266                 MonoMethod *result;
 267
 268                 mono_metadata_decode_row (&tables [MONO_TABLE_TYPESPEC], nindex - 1,
 269                                           bcols, MONO_TYPESPEC_SIZE);
 270                 ptr = mono_metadata_blob_heap (image, bcols [MONO_TYPESPEC_SIGNATURE]);
 271                 len = mono_metadata_decode_value (ptr, &ptr);
 272                 type = mono_metadata_parse_type (image, MONO_PARSE_TYPE, 0, ptr, &ptr);
 273
 274                 if (type->type != MONO_TYPE_ARRAY)
 275                         g_assert_not_reached ();
 276
 277                 result = (MonoMethod *)g_new0 (MonoMethodPInvoke, 1);
 278                 result->klass = mono_defaults.array_class;
 279                 result->iflags = METHOD_IMPL_ATTRIBUTE_INTERNAL_CALL;
 280                 result->signature = sig;
 281                 result->name = mname;
 282
 283                 if (!strcmp (mname, ".ctor")) {
 284                         g_assert (sig->hasthis);
 285                         if (type->data.array->rank == sig->param_count) {
 286                                 result->addr = mono_lookup_internal_call ("__array_ctor");
 287                         } else if ((type->data.array->rank * 2) == sig->param_count) {
 288                                 result->addr = mono_lookup_internal_call ("__array_bound_ctor");
 289                         } else
 290                                 g_assert_not_reached ();
 291
 292                         result->flags = METHOD_ATTRIBUTE_PINVOKE_IMPL;
 293                         return result;
 294                 }
 295
 296                 if (!strcmp (mname, "Set")) {
 297                         g_assert (sig->hasthis);
 298                         g_assert (type->data.array->rank + 1 == sig->param_count);
 299
 300                         result->addr = mono_lookup_internal_call ("__array_Set");
 301                         return result;
 302                 }
 303
 304                 if (!strcmp (mname, "Get")) {
 305                         g_assert (sig->hasthis);
 306                         g_assert (type->data.array->rank == sig->param_count);
 307
 308                         result->addr = mono_lookup_internal_call ("__array_Get");
 309                         return result;
 310                 }
 311
 312                 g_assert_not_reached ();
 313                 break;
 314         }
 315         default:
 316                 g_assert_not_reached ();
 317         }
 318
 319         return NULL;
 320 }
 321
 322 static void
 323 fill_pinvoke_info (MonoImage *image, MonoMethodPInvoke *piinfo, int index)
 324 {
 325         MonoMethod *mh = &piinfo->method;
 326         MonoTableInfo *tables = image->tables;
 327         MonoTableInfo *im = &tables [MONO_TABLE_IMPLMAP];
 328         MonoTableInfo *mr = &tables [MONO_TABLE_MODULEREF];
 329         guint32 im_cols [4];
 330         guint32 mr_cols [1];
 331         const char *import = NULL;
 332         const char *scope = NULL;
 333         char *full_name;
 334         GModule *gmodule;
 335         int i;
 336
 337         for (i = 0; i < im->rows; i++) {
 338
 339                 mono_metadata_decode_row (im, i, im_cols, 4);
 340
 341                 if ((im_cols[1] >> 1) == index + 1) {
 342
 343                         import = mono_metadata_string_heap (image, im_cols [2]);
 344
 345                         mono_metadata_decode_row (mr, im_cols [3] - 1, mr_cols,
 346                                                   1);
 347
 348                         scope = mono_metadata_string_heap (image, mr_cols [0]);
 349                 }
 350         }
 351
 352         piinfo->piflags = im_cols [0];
 353
 354         g_assert (import && scope);
 355
 356         scope = mono_map_dll (scope);
 357         full_name = g_module_build_path (NULL, scope);
 358         gmodule = g_module_open (full_name, G_MODULE_BIND_LAZY);
 359
 360         if (!gmodule)
 361                 g_error ("Failed to load library %s (%s)", full_name, scope);
 362         g_free (full_name);
 363
 364         g_module_symbol (gmodule, import, &mh->addr);
 365
 366         g_assert (mh->addr);
 367
 368         mh->flags |= METHOD_ATTRIBUTE_PINVOKE_IMPL;
 369 }
 370
 371 MonoMethod *
 372 mono_get_method (MonoImage *image, guint32 token, MonoClass *klass)
 373 {
 374         MonoMethod *result;
 375         int table = mono_metadata_token_table (token);
 376         int index = mono_metadata_token_index (token);
 377         MonoTableInfo *tables = image->tables;
 378         const char *loc, *sig = NULL;
 379         char *name;
 380         int size;
 381         guint32 cols [MONO_TYPEDEF_SIZE];
 382
 383         if (table == MONO_TABLE_METHOD && (result = g_hash_table_lookup (image->method_cache, GINT_TO_POINTER (token))))
 384                         return result;
 385
 386         if (table != MONO_TABLE_METHOD) {
 387                 g_assert (table == MONO_TABLE_MEMBERREF);
 388                 return method_from_memberref (image, index);
 389         }
 390
 391         mono_metadata_decode_row (&tables [table], index - 1, cols, 6);
 392
 393         if ((cols [2] & METHOD_ATTRIBUTE_PINVOKE_IMPL) ||
 394             (cols [1] & METHOD_IMPL_ATTRIBUTE_INTERNAL_CALL))
 395                 result = (MonoMethod *)g_new0 (MonoMethodPInvoke, 1);
 396         else
 397                 result = (MonoMethod *)g_new0 (MonoMethodNormal, 1);
 398
 399         result->klass = klass;
 400         result->flags = cols [2];
 401         result->iflags = cols [1];
 402         result->name = mono_metadata_string_heap (image, cols [3]);
 403
 404         if (!sig) /* already taken from the methodref */
 405                 sig = mono_metadata_blob_heap (image, cols [4]);
 406         size = mono_metadata_decode_blob_size (sig, &sig);
 407         result->signature = mono_metadata_parse_method_signature (image, 0, sig, NULL);
 408
 409         if (!result->klass) {
 410                 guint32 type = mono_metadata_typedef_from_method (image, token);
 411                 result->klass = mono_class_get (image, MONO_TOKEN_TYPE_DEF | type);
 412         }
 413
 414         if (cols [1] & METHOD_IMPL_ATTRIBUTE_INTERNAL_CALL) {
 415                 MonoTableInfo *t = &image->tables [MONO_TABLE_TYPEDEF];
 416                 guint32 tdef;
 417                 guint32 tdcols [MONO_TYPEDEF_SIZE];
 418
 419                 tdef = mono_metadata_typedef_from_method (image, index - 1) - 1;
 420
 421                 mono_metadata_decode_row (t, tdef, tdcols, MONO_TYPEDEF_SIZE);
 422
 423                 name = g_strconcat (mono_metadata_string_heap (image, tdcols [MONO_TYPEDEF_NAMESPACE]), ".",
 424                                     mono_metadata_string_heap (image, tdcols [MONO_TYPEDEF_NAME]), "::",
 425                                     mono_metadata_string_heap (image, cols [MONO_METHOD_NAME]), NULL);
 426
 427                 result->addr = mono_lookup_internal_call (name);
 428
 429                 g_free (name);
 430
 431                 g_assert (result->addr != NULL);
 432
 433                 result->flags |= METHOD_ATTRIBUTE_PINVOKE_IMPL;
 434
 435         } else if (cols [2] & METHOD_ATTRIBUTE_PINVOKE_IMPL) {
 436                 fill_pinvoke_info (image, (MonoMethodPInvoke *)result, index - 1);
 437         } else {
 438                 /* if this is a methodref from another module/assembly, this fails */
 439                 loc = mono_cli_rva_map ((MonoCLIImageInfo *)image->image_info, cols [0]);
 440
 441                 if (!result->klass->dummy && !(result->flags & METHOD_ATTRIBUTE_ABSTRACT)) {
 442                         g_assert (loc);
 443                         ((MonoMethodNormal *)result)->header = mono_metadata_parse_mh (image, loc);
 444                 }
 445         }
 446
 447         g_hash_table_insert (image->method_cache, GINT_TO_POINTER (token), result);
 448
 449         return result;
 450 }
 451
 452 void
 453 mono_free_method  (MonoMethod *method)
 454 {
 455         mono_metadata_free_method_signature (method->signature);
 456         if (method->flags & METHOD_ATTRIBUTE_PINVOKE_IMPL) {
 457                 MonoMethodPInvoke *piinfo = (MonoMethodPInvoke *)method;
 458                 g_free (piinfo->code);
 459         } else if (!(method->iflags & METHOD_IMPL_ATTRIBUTE_INTERNAL_CALL)) {
 460                 mono_metadata_free_mh (((MonoMethodNormal *)method)->header);
 461         }
 462
 463         g_free (method);
 464 }
 465