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 #ifdef __CYGWIN__
  37 #define mono_map_dll(name) (name)
  38 #else
  39 static char *dll_map[] = {
  40         "libc", "libc.so.6",
  41         "libm", "libm.so.6",
  42         "cygwin1.dll", "libc.so.6",
  43         NULL, NULL
  44 };
  45
  46 static const char *
  47 mono_map_dll (const char *name)
  48 {
  49         int i = 0;
  50
  51         while (dll_map [i]) {
  52                 if (!strcmp (dll_map [i], name))
  53                         return  dll_map [i + 1];
  54                 i += 2;
  55         }
  56
  57         return name;
  58 }
  59 #endif
  60
  61 void
  62 mono_init (void)
  63 {
  64         static gboolean initialized = FALSE;
  65         MonoAssembly *ass;
  66         enum MonoImageOpenStatus status = MONO_IMAGE_OK;
  67
  68         if (initialized)
  69                 return;
  70
  71         /* find the corlib */
  72         ass = mono_assembly_open (CORLIB_NAME, NULL, &status);
  73         g_assert (status == MONO_IMAGE_OK);
  74         g_assert (ass != NULL);
  75         mono_defaults.corlib = ass->image;
  76
  77         mono_defaults.object_class = mono_class_from_name (
  78                 mono_defaults.corlib, "System", "Object");
  79         g_assert (mono_defaults.object_class != 0);
  80
  81         mono_defaults.void_class = mono_class_from_name (
  82                 mono_defaults.corlib, "System", "Void");
  83         g_assert (mono_defaults.void_class != 0);
  84
  85         mono_defaults.boolean_class = mono_class_from_name (
  86                 mono_defaults.corlib, "System", "Boolean");
  87         g_assert (mono_defaults.boolean_class != 0);
  88
  89         mono_defaults.byte_class = mono_class_from_name (
  90                 mono_defaults.corlib, "System", "Byte");
  91         g_assert (mono_defaults.byte_class != 0);
  92
  93         mono_defaults.sbyte_class = mono_class_from_name (
  94                 mono_defaults.corlib, "System", "SByte");
  95         g_assert (mono_defaults.sbyte_class != 0);
  96
  97         mono_defaults.int16_class = mono_class_from_name (
  98                 mono_defaults.corlib, "System", "Int16");
  99         g_assert (mono_defaults.int16_class != 0);
 100
 101         mono_defaults.uint16_class = mono_class_from_name (
 102                 mono_defaults.corlib, "System", "UInt16");
 103         g_assert (mono_defaults.uint16_class != 0);
 104
 105         mono_defaults.int32_class = mono_class_from_name (
 106                 mono_defaults.corlib, "System", "Int32");
 107         g_assert (mono_defaults.int32_class != 0);
 108
 109         mono_defaults.uint32_class = mono_class_from_name (
 110                 mono_defaults.corlib, "System", "UInt32");
 111         g_assert (mono_defaults.uint32_class != 0);
 112
 113         mono_defaults.uint_class = mono_class_from_name (
 114                 mono_defaults.corlib, "System", "UIntPtr");
 115         g_assert (mono_defaults.uint_class != 0);
 116
 117         mono_defaults.int_class = mono_class_from_name (
 118                 mono_defaults.corlib, "System", "IntPtr");
 119         g_assert (mono_defaults.int_class != 0);
 120
 121         mono_defaults.int64_class = mono_class_from_name (
 122                 mono_defaults.corlib, "System", "Int64");
 123         g_assert (mono_defaults.int64_class != 0);
 124
 125         mono_defaults.uint64_class = mono_class_from_name (
 126                 mono_defaults.corlib, "System", "UInt64");
 127         g_assert (mono_defaults.uint64_class != 0);
 128
 129         mono_defaults.single_class = mono_class_from_name (
 130                 mono_defaults.corlib, "System", "Single");
 131         g_assert (mono_defaults.single_class != 0);
 132
 133         mono_defaults.double_class = mono_class_from_name (
 134                 mono_defaults.corlib, "System", "Double");
 135         g_assert (mono_defaults.double_class != 0);
 136
 137         mono_defaults.char_class = mono_class_from_name (
 138                 mono_defaults.corlib, "System", "Char");
 139         g_assert (mono_defaults.char_class != 0);
 140
 141         mono_defaults.string_class = mono_class_from_name (
 142                 mono_defaults.corlib, "System", "String");
 143         g_assert (mono_defaults.string_class != 0);
 144
 145         mono_defaults.enum_class = mono_class_from_name (
 146                 mono_defaults.corlib, "System", "Enum");
 147         g_assert (mono_defaults.enum_class != 0);
 148
 149         mono_defaults.array_class = mono_class_from_name (
 150                 mono_defaults.corlib, "System", "Array");
 151         g_assert (mono_defaults.array_class != 0);
 152
 153         mono_defaults.delegate_class = mono_class_from_name (
 154                 mono_defaults.corlib, "System", "Delegate");
 155         g_assert (mono_defaults.delegate_class != 0);
 156
 157         mono_defaults.typehandle_class = mono_class_from_name (
 158                 mono_defaults.corlib, "System", "RuntimeTypeHandle");
 159         g_assert (mono_defaults.typehandle_class != 0);
 160
 161         mono_defaults.methodhandle_class = mono_class_from_name (
 162                 mono_defaults.corlib, "System", "RuntimeMethodHandle");
 163         g_assert (mono_defaults.methodhandle_class != 0);
 164
 165         mono_defaults.fieldhandle_class = mono_class_from_name (
 166                 mono_defaults.corlib, "System", "RuntimeFieldHandle");
 167         g_assert (mono_defaults.fieldhandle_class != 0);
 168
 169         mono_defaults.type_class = mono_class_from_name (
 170                 mono_defaults.corlib, "System", "Type");
 171         g_assert (mono_defaults.type_class != 0);
 172
 173 }
 174
 175 static GHashTable *icall_hash = NULL;
 176
 177 void
 178 mono_add_internal_call (const char *name, gpointer method)
 179 {
 180         if (!icall_hash) {
 181                 dummy_icall = FALSE;
 182                 icall_hash = g_hash_table_new (g_str_hash , g_str_equal);
 183         }
 184
 185         g_hash_table_insert (icall_hash, g_strdup (name), method);
 186 }
 187
 188 static void
 189 ves_icall_dummy ()
 190 {
 191         g_warning ("the mono runtime is not initialized");
 192         g_assert_not_reached ();
 193 }
 194
 195 gpointer
 196 mono_lookup_internal_call (const char *name)
 197 {
 198         gpointer res;
 199
 200         if (dummy_icall)
 201                 return ves_icall_dummy;
 202
 203         if (!icall_hash) {
 204                 g_warning ("icall_hash not initialized");
 205                 g_assert_not_reached ();
 206         }
 207
 208         if (!(res = g_hash_table_lookup (icall_hash, name))) {
 209                 g_warning ("cant resolve internal call to \"%s\"", name);
 210                 return NULL;
 211         }
 212
 213         return res;
 214 }
 215
 216 static MonoMethod *
 217 method_from_memberref (MonoImage *image, guint32 index)
 218 {
 219         MonoImage *mimage;
 220         MonoClass *klass;
 221         MonoTableInfo *tables = image->tables;
 222         guint32 cols[6];
 223         guint32 nindex, class, i;
 224         const char *mname, *name, *nspace;
 225         MonoMethodSignature *sig;
 226         const char *ptr;
 227
 228         mono_metadata_decode_row (&tables [MONO_TABLE_MEMBERREF], index-1, cols, 3);
 229         nindex = cols [MONO_MEMBERREF_CLASS] >> MEMBERREF_PARENT_BITS;
 230         class = cols [MONO_MEMBERREF_CLASS] & MEMBERREF_PARENT_MASK;
 231         /*g_print ("methodref: 0x%x 0x%x %s\n", class, nindex,
 232                 mono_metadata_string_heap (m, cols [MONO_MEMBERREF_NAME]));*/
 233
 234         mname = mono_metadata_string_heap (image, cols [MONO_MEMBERREF_NAME]);
 235
 236         ptr = mono_metadata_blob_heap (image, cols [MONO_MEMBERREF_SIGNATURE]);
 237         mono_metadata_decode_blob_size (ptr, &ptr);
 238         sig = mono_metadata_parse_method_signature (image, 0, ptr, NULL);
 239
 240         switch (class) {
 241         case MEMBERREF_PARENT_TYPEREF: {
 242                 guint32 scopeindex, scopetable;
 243
 244                 mono_metadata_decode_row (&tables [MONO_TABLE_TYPEREF], nindex-1, cols, MONO_TYPEREF_SIZE);
 245                 scopeindex = cols [MONO_TYPEREF_SCOPE] >> RESOLTION_SCOPE_BITS;
 246                 scopetable = cols [MONO_TYPEREF_SCOPE] & RESOLTION_SCOPE_MASK;
 247                 /*g_print ("typeref: 0x%x 0x%x %s.%s\n", scopetable, scopeindex,
 248                         mono_metadata_string_heap (m, cols [MONO_TYPEREF_NAMESPACE]),
 249                         mono_metadata_string_heap (m, cols [MONO_TYPEREF_NAME]));*/
 250                 switch (scopetable) {
 251                 case RESOLTION_SCOPE_ASSEMBLYREF:
 252                         /*
 253                          * To find the method we have the following info:
 254                          * *) name and namespace of the class from the TYPEREF table
 255                          * *) name and signature of the method from the MEMBERREF table
 256                          */
 257                         nspace = mono_metadata_string_heap (image, cols [MONO_TYPEREF_NAMESPACE]);
 258                         name = mono_metadata_string_heap (image, cols [MONO_TYPEREF_NAME]);
 259
 260                         /* this will triggered by references to mscorlib */
 261                         if (image->references [scopeindex-1] == NULL)
 262                                 g_error ("Reference to mscorlib? Probably need to implement %s.%s::%s in corlib", nspace, name, mname);
 263
 264                         mimage = image->references [scopeindex-1]->image;
 265
 266                         klass = mono_class_from_name (mimage, nspace, name);
 267                         mono_class_metadata_init (klass);
 268
 269                         /*
 270                          * FIXME: this is a workaround for the different signatures
 271                          * in delegates constructors you get in user code (native int)
 272                          * and in mscorlib (native unsigned int)
 273                          */
 274                         if (klass->parent && klass->parent->parent == mono_defaults.delegate_class) {
 275                                 for (i = 0; i < klass->method.count; ++i) {
 276                                         MonoMethod *m = klass->methods [i];
 277                                         if (!strcmp (mname, m->name)) {
 278                                                 if (!strcmp (mname, ".ctor")) {
 279                                                         /* we assume signature is correct */
 280                                                         mono_metadata_free_method_signature (sig);
 281                                                         return m;
 282                                                 }
 283                                                 if (mono_metadata_signature_equal (sig, m->signature)) {
 284                                                         mono_metadata_free_method_signature (sig);
 285                                                         return m;
 286                                                 }
 287                                         }
 288                                 }
 289                         }
 290                         /* mostly dumb search for now */
 291                         for (i = 0; i < klass->method.count; ++i) {
 292                                 MonoMethod *m = klass->methods [i];
 293                                 if (!strcmp (mname, m->name)) {
 294                                         if (mono_metadata_signature_equal (sig, m->signature)) {
 295                                                 mono_metadata_free_method_signature (sig);
 296                                                 return m;
 297                                         }
 298                                 }
 299                         }
 300                         g_warning ("Missing method %s.%s::%s", nspace, name, mname);
 301                         mono_metadata_free_method_signature (sig);
 302                         return NULL;
 303                 default:
 304                         mono_metadata_free_method_signature (sig);
 305                         return NULL;
 306                 }
 307                 break;
 308         }
 309         case MEMBERREF_PARENT_TYPESPEC: {
 310                 guint32 bcols [MONO_TYPESPEC_SIZE];
 311                 guint32 len;
 312                 MonoType *type;
 313                 MonoMethod *result;
 314
 315                 mono_metadata_decode_row (&tables [MONO_TABLE_TYPESPEC], nindex - 1,
 316                                           bcols, MONO_TYPESPEC_SIZE);
 317                 ptr = mono_metadata_blob_heap (image, bcols [MONO_TYPESPEC_SIGNATURE]);
 318                 len = mono_metadata_decode_value (ptr, &ptr);
 319                 type = mono_metadata_parse_type (image, MONO_PARSE_TYPE, 0, ptr, &ptr);
 320
 321                 if (type->type != MONO_TYPE_ARRAY)
 322                         g_assert_not_reached ();
 323
 324                 result = (MonoMethod *)g_new0 (MonoMethodPInvoke, 1);
 325                 result->klass = mono_defaults.array_class;
 326                 result->iflags = METHOD_IMPL_ATTRIBUTE_INTERNAL_CALL;
 327                 result->signature = sig;
 328                 result->name = mname;
 329
 330                 if (!strcmp (mname, ".ctor")) {
 331                         g_assert (sig->hasthis);
 332                         if (type->data.array->rank == sig->param_count) {
 333                                 result->addr = mono_lookup_internal_call ("__array_ctor");
 334                         } else if ((type->data.array->rank * 2) == sig->param_count) {
 335                                 result->addr = mono_lookup_internal_call ("__array_bound_ctor");
 336                         } else
 337                                 g_assert_not_reached ();
 338
 339                         result->flags = METHOD_ATTRIBUTE_PINVOKE_IMPL;
 340                         return result;
 341                 }
 342
 343                 if (!strcmp (mname, "Set")) {
 344                         g_assert (sig->hasthis);
 345                         g_assert (type->data.array->rank + 1 == sig->param_count);
 346
 347                         result->addr = mono_lookup_internal_call ("__array_Set");
 348                         return result;
 349                 }
 350
 351                 if (!strcmp (mname, "Get")) {
 352                         g_assert (sig->hasthis);
 353                         g_assert (type->data.array->rank == sig->param_count);
 354
 355                         result->addr = mono_lookup_internal_call ("__array_Get");
 356                         return result;
 357                 }
 358
 359                 g_assert_not_reached ();
 360                 break;
 361         }
 362         default:
 363                 g_assert_not_reached ();
 364         }
 365
 366         return NULL;
 367 }
 368
 369 static void
 370 fill_pinvoke_info (MonoImage *image, MonoMethodPInvoke *piinfo, int index)
 371 {
 372         MonoMethod *mh = &piinfo->method;
 373         MonoTableInfo *tables = image->tables;
 374         MonoTableInfo *im = &tables [MONO_TABLE_IMPLMAP];
 375         MonoTableInfo *mr = &tables [MONO_TABLE_MODULEREF];
 376         guint32 im_cols [4];
 377         guint32 mr_cols [1];
 378         const char *import = NULL;
 379         const char *scope = NULL;
 380         char *full_name;
 381         GModule *gmodule;
 382         int i;
 383
 384         for (i = 0; i < im->rows; i++) {
 385
 386                 mono_metadata_decode_row (im, i, im_cols, 4);
 387
 388                 if ((im_cols[1] >> 1) == index + 1) {
 389
 390                         import = mono_metadata_string_heap (image, im_cols [2]);
 391
 392                         mono_metadata_decode_row (mr, im_cols [3] - 1, mr_cols,
 393                                                   1);
 394
 395                         scope = mono_metadata_string_heap (image, mr_cols [0]);
 396                 }
 397         }
 398
 399         piinfo->piflags = im_cols [0];
 400
 401         g_assert (import && scope);
 402
 403         scope = mono_map_dll (scope);
 404         full_name = g_module_build_path (NULL, scope);
 405         gmodule = g_module_open (full_name, G_MODULE_BIND_LAZY);
 406
 407         mh->addr = NULL;
 408         if (!gmodule) {
 409                 if (!(gmodule=g_module_open (scope, G_MODULE_BIND_LAZY))) {
 410                         g_warning ("Failed to load library %s (%s)", full_name, scope);
 411                         g_free (full_name);
 412                         return;
 413                 }
 414         }
 415         g_free (full_name);
 416
 417         g_module_symbol (gmodule, import, &mh->addr);
 418
 419         if (!mh->addr) {
 420                 g_warning ("Failed to load function %s from %s", import, scope);
 421                 return;
 422         }
 423
 424         mh->flags |= METHOD_ATTRIBUTE_PINVOKE_IMPL;
 425 }
 426
 427 MonoMethod *
 428 mono_get_method (MonoImage *image, guint32 token, MonoClass *klass)
 429 {
 430         MonoMethod *result;
 431         int table = mono_metadata_token_table (token);
 432         int index = mono_metadata_token_index (token);
 433         MonoTableInfo *tables = image->tables;
 434         const char *loc, *sig = NULL;
 435         char *name;
 436         int size;
 437         guint32 cols [MONO_TYPEDEF_SIZE];
 438
 439         if (table == MONO_TABLE_METHOD && (result = g_hash_table_lookup (image->method_cache, GINT_TO_POINTER (token))))
 440                         return result;
 441
 442         if (table != MONO_TABLE_METHOD) {
 443                 g_assert (table == MONO_TABLE_MEMBERREF);
 444                 return method_from_memberref (image, index);
 445         }
 446
 447         mono_metadata_decode_row (&tables [table], index - 1, cols, 6);
 448
 449         if ((cols [2] & METHOD_ATTRIBUTE_PINVOKE_IMPL) ||
 450             (cols [1] & METHOD_IMPL_ATTRIBUTE_INTERNAL_CALL))
 451                 result = (MonoMethod *)g_new0 (MonoMethodPInvoke, 1);
 452         else
 453                 result = (MonoMethod *)g_new0 (MonoMethodNormal, 1);
 454
 455         result->klass = klass;
 456         result->flags = cols [2];
 457         result->iflags = cols [1];
 458         result->name = mono_metadata_string_heap (image, cols [3]);
 459
 460         if (!sig) /* already taken from the methodref */
 461                 sig = mono_metadata_blob_heap (image, cols [4]);
 462         size = mono_metadata_decode_blob_size (sig, &sig);
 463         result->signature = mono_metadata_parse_method_signature (image, 0, sig, NULL);
 464
 465         if (!result->klass) {
 466                 guint32 type = mono_metadata_typedef_from_method (image, token);
 467                 result->klass = mono_class_get (image, MONO_TOKEN_TYPE_DEF | type);
 468         }
 469
 470         if (cols [1] & METHOD_IMPL_ATTRIBUTE_INTERNAL_CALL) {
 471                 name = g_strconcat (result->klass->name_space, ".", result->klass->name, "::",
 472                                     mono_metadata_string_heap (image, cols [MONO_METHOD_NAME]), NULL);
 473                 result->addr = mono_lookup_internal_call (name);
 474                 g_free (name);
 475                 result->flags |= METHOD_ATTRIBUTE_PINVOKE_IMPL;
 476         } else if (cols [2] & METHOD_ATTRIBUTE_PINVOKE_IMPL) {
 477                 fill_pinvoke_info (image, (MonoMethodPInvoke *)result, index - 1);
 478         } else {
 479                 /* if this is a methodref from another module/assembly, this fails */
 480                 loc = mono_cli_rva_map ((MonoCLIImageInfo *)image->image_info, cols [0]);
 481
 482                 if (!result->klass->dummy && !(result->flags & METHOD_ATTRIBUTE_ABSTRACT) &&
 483                                         !(result->iflags & METHOD_IMPL_ATTRIBUTE_RUNTIME)) {
 484                         g_assert (loc);
 485                         ((MonoMethodNormal *)result)->header = mono_metadata_parse_mh (image, loc);
 486                 }
 487         }
 488
 489         g_hash_table_insert (image->method_cache, GINT_TO_POINTER (token), result);
 490
 491         return result;
 492 }
 493
 494 void
 495 mono_free_method  (MonoMethod *method)
 496 {
 497         mono_metadata_free_method_signature (method->signature);
 498         if (method->flags & METHOD_ATTRIBUTE_PINVOKE_IMPL) {
 499                 MonoMethodPInvoke *piinfo = (MonoMethodPInvoke *)method;
 500                 g_free (piinfo->code);
 501         } else if (!(method->iflags & METHOD_IMPL_ATTRIBUTE_INTERNAL_CALL)) {
 502                 mono_metadata_free_mh (((MonoMethodNormal *)method)->header);
 503         }
 504
 505         g_free (method);
 506 }
 507