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         mono_defaults.delegate_class = mono_class_from_name (
 150                 mono_defaults.corlib, "System", "Delegate");
 151         g_assert (mono_defaults.delegate_class != 0);
 152 }
 153
 154 static GHashTable *icall_hash = NULL;
 155
 156 void
 157 mono_add_internal_call (const char *name, gpointer method)
 158 {
 159         if (!icall_hash) {
 160                 dummy_icall = FALSE;
 161                 icall_hash = g_hash_table_new (g_str_hash , g_str_equal);
 162         }
 163
 164         g_hash_table_insert (icall_hash, g_strdup (name), method);
 165 }
 166
 167 static void
 168 ves_icall_dummy ()
 169 {
 170         g_warning ("the mono runtime is not initialized");
 171         g_assert_not_reached ();
 172 }
 173
 174 gpointer
 175 mono_lookup_internal_call (const char *name)
 176 {
 177         gpointer res;
 178
 179         if (dummy_icall)
 180                 return ves_icall_dummy;
 181
 182         if (!icall_hash) {
 183                 g_warning ("icall_hash not initialized");
 184                 g_assert_not_reached ();
 185         }
 186
 187         if (!(res = g_hash_table_lookup (icall_hash, name))) {
 188                 g_warning ("cant resolve internal call to \"%s\"", name);
 189                 return NULL;
 190         }
 191
 192         return res;
 193 }
 194
 195 static MonoMethod *
 196 method_from_memberref (MonoImage *image, guint32 index)
 197 {
 198         MonoImage *mimage;
 199         MonoClass *klass;
 200         MonoTableInfo *tables = image->tables;
 201         guint32 cols[6];
 202         guint32 nindex, class, i;
 203         const char *mname, *name, *nspace;
 204         MonoMethodSignature *sig;
 205         const char *ptr;
 206
 207         mono_metadata_decode_row (&tables [MONO_TABLE_MEMBERREF], index-1, cols, 3);
 208         nindex = cols [MONO_MEMBERREF_CLASS] >> MEMBERREF_PARENT_BITS;
 209         class = cols [MONO_MEMBERREF_CLASS] & MEMBERREF_PARENT_MASK;
 210         /*g_print ("methodref: 0x%x 0x%x %s\n", class, nindex,
 211                 mono_metadata_string_heap (m, cols [MONO_MEMBERREF_NAME]));*/
 212
 213         mname = mono_metadata_string_heap (image, cols [MONO_MEMBERREF_NAME]);
 214
 215         ptr = mono_metadata_blob_heap (image, cols [MONO_MEMBERREF_SIGNATURE]);
 216         mono_metadata_decode_blob_size (ptr, &ptr);
 217         sig = mono_metadata_parse_method_signature (image, 0, ptr, NULL);
 218
 219         switch (class) {
 220         case MEMBERREF_PARENT_TYPEREF: {
 221                 guint32 scopeindex, scopetable;
 222
 223                 mono_metadata_decode_row (&tables [MONO_TABLE_TYPEREF], nindex-1, cols, MONO_TYPEREF_SIZE);
 224                 scopeindex = cols [MONO_TYPEREF_SCOPE] >> RESOLTION_SCOPE_BITS;
 225                 scopetable = cols [MONO_TYPEREF_SCOPE] & RESOLTION_SCOPE_MASK;
 226                 /*g_print ("typeref: 0x%x 0x%x %s.%s\n", scopetable, scopeindex,
 227                         mono_metadata_string_heap (m, cols [MONO_TYPEREF_NAMESPACE]),
 228                         mono_metadata_string_heap (m, cols [MONO_TYPEREF_NAME]));*/
 229                 switch (scopetable) {
 230                 case RESOLTION_SCOPE_ASSEMBLYREF:
 231                         /*
 232                          * To find the method we have the following info:
 233                          * *) name and namespace of the class from the TYPEREF table
 234                          * *) name and signature of the method from the MEMBERREF table
 235                          */
 236                         nspace = mono_metadata_string_heap (image, cols [MONO_TYPEREF_NAMESPACE]);
 237                         name = mono_metadata_string_heap (image, cols [MONO_TYPEREF_NAME]);
 238
 239                         /* this will triggered by references to mscorlib */
 240                         if (image->references [scopeindex-1] == NULL)
 241                                 g_error ("Reference to mscorlib? Probably need to implement %s.%s::%s in corlib", nspace, name, mname);
 242
 243                         mimage = image->references [scopeindex-1]->image;
 244
 245                         klass = mono_class_from_name (mimage, nspace, name);
 246                         mono_class_metadata_init (klass);
 247
 248                         /*
 249                          * FIXME: this is a workaround for the different signatures
 250                          * in delegates constructors you get in user code (native int)
 251                          * and in mscorlib (native unsigned int)
 252                          */
 253                         if (klass->parent && klass->parent->parent == mono_defaults.delegate_class) {
 254                                 for (i = 0; i < klass->method.count; ++i) {
 255                                         MonoMethod *m = klass->methods [i];
 256                                         if (!strcmp (mname, m->name)) {
 257                                                 if (!strcmp (mname, ".ctor")) {
 258                                                         /* we assume signature is correct */
 259                                                         mono_metadata_free_method_signature (sig);
 260                                                         return m;
 261                                                 }
 262                                                 if (mono_metadata_signature_equal (sig, m->signature)) {
 263                                                         mono_metadata_free_method_signature (sig);
 264                                                         return m;
 265                                                 }
 266                                         }
 267                                 }
 268                         }
 269                         /* mostly dumb search for now */
 270                         for (i = 0; i < klass->method.count; ++i) {
 271                                 MonoMethod *m = klass->methods [i];
 272                                 if (!strcmp (mname, m->name)) {
 273                                         if (mono_metadata_signature_equal (sig, m->signature)) {
 274                                                 mono_metadata_free_method_signature (sig);
 275                                                 return m;
 276                                         }
 277                                 }
 278                         }
 279                         g_warning ("Missing method %s.%s::%s", nspace, name, mname);
 280                         mono_metadata_free_method_signature (sig);
 281                         return NULL;
 282                 default:
 283                         mono_metadata_free_method_signature (sig);
 284                         return NULL;
 285                 }
 286                 break;
 287         }
 288         case MEMBERREF_PARENT_TYPESPEC: {
 289                 guint32 bcols [MONO_TYPESPEC_SIZE];
 290                 guint32 len;
 291                 MonoType *type;
 292                 MonoMethod *result;
 293
 294                 mono_metadata_decode_row (&tables [MONO_TABLE_TYPESPEC], nindex - 1,
 295                                           bcols, MONO_TYPESPEC_SIZE);
 296                 ptr = mono_metadata_blob_heap (image, bcols [MONO_TYPESPEC_SIGNATURE]);
 297                 len = mono_metadata_decode_value (ptr, &ptr);
 298                 type = mono_metadata_parse_type (image, MONO_PARSE_TYPE, 0, ptr, &ptr);
 299
 300                 if (type->type != MONO_TYPE_ARRAY)
 301                         g_assert_not_reached ();
 302
 303                 result = (MonoMethod *)g_new0 (MonoMethodPInvoke, 1);
 304                 result->klass = mono_defaults.array_class;
 305                 result->iflags = METHOD_IMPL_ATTRIBUTE_INTERNAL_CALL;
 306                 result->signature = sig;
 307                 result->name = mname;
 308
 309                 if (!strcmp (mname, ".ctor")) {
 310                         g_assert (sig->hasthis);
 311                         if (type->data.array->rank == sig->param_count) {
 312                                 result->addr = mono_lookup_internal_call ("__array_ctor");
 313                         } else if ((type->data.array->rank * 2) == sig->param_count) {
 314                                 result->addr = mono_lookup_internal_call ("__array_bound_ctor");
 315                         } else
 316                                 g_assert_not_reached ();
 317
 318                         result->flags = METHOD_ATTRIBUTE_PINVOKE_IMPL;
 319                         return result;
 320                 }
 321
 322                 if (!strcmp (mname, "Set")) {
 323                         g_assert (sig->hasthis);
 324                         g_assert (type->data.array->rank + 1 == sig->param_count);
 325
 326                         result->addr = mono_lookup_internal_call ("__array_Set");
 327                         return result;
 328                 }
 329
 330                 if (!strcmp (mname, "Get")) {
 331                         g_assert (sig->hasthis);
 332                         g_assert (type->data.array->rank == sig->param_count);
 333
 334                         result->addr = mono_lookup_internal_call ("__array_Get");
 335                         return result;
 336                 }
 337
 338                 g_assert_not_reached ();
 339                 break;
 340         }
 341         default:
 342                 g_assert_not_reached ();
 343         }
 344
 345         return NULL;
 346 }
 347
 348 static void
 349 fill_pinvoke_info (MonoImage *image, MonoMethodPInvoke *piinfo, int index)
 350 {
 351         MonoMethod *mh = &piinfo->method;
 352         MonoTableInfo *tables = image->tables;
 353         MonoTableInfo *im = &tables [MONO_TABLE_IMPLMAP];
 354         MonoTableInfo *mr = &tables [MONO_TABLE_MODULEREF];
 355         guint32 im_cols [4];
 356         guint32 mr_cols [1];
 357         const char *import = NULL;
 358         const char *scope = NULL;
 359         char *full_name;
 360         GModule *gmodule;
 361         int i;
 362
 363         for (i = 0; i < im->rows; i++) {
 364
 365                 mono_metadata_decode_row (im, i, im_cols, 4);
 366
 367                 if ((im_cols[1] >> 1) == index + 1) {
 368
 369                         import = mono_metadata_string_heap (image, im_cols [2]);
 370
 371                         mono_metadata_decode_row (mr, im_cols [3] - 1, mr_cols,
 372                                                   1);
 373
 374                         scope = mono_metadata_string_heap (image, mr_cols [0]);
 375                 }
 376         }
 377
 378         piinfo->piflags = im_cols [0];
 379
 380         g_assert (import && scope);
 381
 382         scope = mono_map_dll (scope);
 383         full_name = g_module_build_path (NULL, scope);
 384         gmodule = g_module_open (full_name, G_MODULE_BIND_LAZY);
 385
 386         mh->addr = NULL;
 387         if (!gmodule) {
 388                 g_warning ("Failed to load library %s (%s)", full_name, scope);
 389                 g_free (full_name);
 390                 return;
 391         }
 392         g_free (full_name);
 393
 394         g_module_symbol (gmodule, import, &mh->addr);
 395
 396         if (!mh->addr) {
 397                 g_warning ("Failed to load function %s from %s", import, scope);
 398                 return;
 399         }
 400
 401         mh->flags |= METHOD_ATTRIBUTE_PINVOKE_IMPL;
 402 }
 403
 404 MonoMethod *
 405 mono_get_method (MonoImage *image, guint32 token, MonoClass *klass)
 406 {
 407         MonoMethod *result;
 408         int table = mono_metadata_token_table (token);
 409         int index = mono_metadata_token_index (token);
 410         MonoTableInfo *tables = image->tables;
 411         const char *loc, *sig = NULL;
 412         char *name;
 413         int size;
 414         guint32 cols [MONO_TYPEDEF_SIZE];
 415
 416         if (table == MONO_TABLE_METHOD && (result = g_hash_table_lookup (image->method_cache, GINT_TO_POINTER (token))))
 417                         return result;
 418
 419         if (table != MONO_TABLE_METHOD) {
 420                 g_assert (table == MONO_TABLE_MEMBERREF);
 421                 return method_from_memberref (image, index);
 422         }
 423
 424         mono_metadata_decode_row (&tables [table], index - 1, cols, 6);
 425
 426         if ((cols [2] & METHOD_ATTRIBUTE_PINVOKE_IMPL) ||
 427             (cols [1] & METHOD_IMPL_ATTRIBUTE_INTERNAL_CALL))
 428                 result = (MonoMethod *)g_new0 (MonoMethodPInvoke, 1);
 429         else
 430                 result = (MonoMethod *)g_new0 (MonoMethodNormal, 1);
 431
 432         result->klass = klass;
 433         result->flags = cols [2];
 434         result->iflags = cols [1];
 435         result->name = mono_metadata_string_heap (image, cols [3]);
 436
 437         if (!sig) /* already taken from the methodref */
 438                 sig = mono_metadata_blob_heap (image, cols [4]);
 439         size = mono_metadata_decode_blob_size (sig, &sig);
 440         result->signature = mono_metadata_parse_method_signature (image, 0, sig, NULL);
 441
 442         if (!result->klass) {
 443                 guint32 type = mono_metadata_typedef_from_method (image, token);
 444                 result->klass = mono_class_get (image, MONO_TOKEN_TYPE_DEF | type);
 445         }
 446
 447         if (cols [1] & METHOD_IMPL_ATTRIBUTE_INTERNAL_CALL) {
 448                 name = g_strconcat (result->klass->name_space, ".", result->klass->name, "::",
 449                                     mono_metadata_string_heap (image, cols [MONO_METHOD_NAME]), NULL);
 450                 result->addr = mono_lookup_internal_call (name);
 451                 g_free (name);
 452                 result->flags |= METHOD_ATTRIBUTE_PINVOKE_IMPL;
 453         } else if (cols [2] & METHOD_ATTRIBUTE_PINVOKE_IMPL) {
 454                 fill_pinvoke_info (image, (MonoMethodPInvoke *)result, index - 1);
 455         } else {
 456                 /* if this is a methodref from another module/assembly, this fails */
 457                 loc = mono_cli_rva_map ((MonoCLIImageInfo *)image->image_info, cols [0]);
 458
 459                 if (!result->klass->dummy && !(result->flags & METHOD_ATTRIBUTE_ABSTRACT) &&
 460                                         !(result->iflags & METHOD_IMPL_ATTRIBUTE_RUNTIME)) {
 461                         g_assert (loc);
 462                         ((MonoMethodNormal *)result)->header = mono_metadata_parse_mh (image, loc);
 463                 }
 464         }
 465
 466         g_hash_table_insert (image->method_cache, GINT_TO_POINTER (token), result);
 467
 468         return result;
 469 }
 470
 471 void
 472 mono_free_method  (MonoMethod *method)
 473 {
 474         mono_metadata_free_method_signature (method->signature);
 475         if (method->flags & METHOD_ATTRIBUTE_PINVOKE_IMPL) {
 476                 MonoMethodPInvoke *piinfo = (MonoMethodPInvoke *)method;
 477                 g_free (piinfo->code);
 478         } else if (!(method->iflags & METHOD_IMPL_ATTRIBUTE_INTERNAL_CALL)) {
 479                 mono_metadata_free_mh (((MonoMethodNormal *)method)->header);
 480         }
 481
 482         g_free (method);
 483 }
 484