mono/mini/aot-compiler.c

   1 /*
   2  * aot-compiler.c: mono Ahead of Time compiler
   3  *
   4  * Author:
   5  *   Dietmar Maurer (dietmar@ximian.com)
   6  *   Zoltan Varga (vargaz@gmail.com)
   7  *
   8  * (C) 2002 Ximian, Inc.
   9  * Copyright 2003-2011 Novell, Inc
  10  * Copyright 2011 Xamarin Inc (http://www.xamarin.com)
  11  */
  12
  13 /* Remaining AOT-only work:
  14  * - optimize the trampolines, generate more code in the arch files.
  15  * - make things more consistent with how elf works, for example, use ELF
  16  *   relocations.
  17  * Remaining generics sharing work:
  18  * - optimize the size of the data which is encoded.
  19  * - optimize the runtime loading of data:
  20  *   - the trampoline code calls mono_jit_info_table_find () to find the rgctx,
  21  *     which loads the debugging+exception handling info for the method. This is a
  22  *     huge waste of time and code, since the rgctx structure is currently empty.
  23  */
  24 #include "config.h"
  25 #include <sys/types.h>
  26 #ifdef HAVE_UNISTD_H
  27 #include <unistd.h>
  28 #endif
  29 #ifdef HAVE_STDINT_H
  30 #include <stdint.h>
  31 #endif
  32 #include <fcntl.h>
  33 #include <ctype.h>
  34 #include <string.h>
  35 #ifndef HOST_WIN32
  36 #include <sys/time.h>
  37 #else
  38 #include <winsock2.h>
  39 #include <windows.h>
  40 #endif
  41
  42 #include <errno.h>
  43 #include <sys/stat.h>
  44
  45
  46 #include <mono/metadata/tabledefs.h>
  47 #include <mono/metadata/class.h>
  48 #include <mono/metadata/object.h>
  49 #include <mono/metadata/tokentype.h>
  50 #include <mono/metadata/appdomain.h>
  51 #include <mono/metadata/debug-helpers.h>
  52 #include <mono/metadata/assembly.h>
  53 #include <mono/metadata/metadata-internals.h>
  54 #include <mono/metadata/marshal.h>
  55 #include <mono/metadata/gc-internal.h>
  56 #include <mono/metadata/monitor.h>
  57 #include <mono/metadata/mempool-internals.h>
  58 #include <mono/metadata/mono-endian.h>
  59 #include <mono/metadata/threads-types.h>
  60 #include <mono/utils/mono-logger-internal.h>
  61 #include <mono/utils/mono-compiler.h>
  62 #include <mono/utils/mono-time.h>
  63 #include <mono/utils/mono-mmap.h>
  64
  65 #include "mini.h"
  66 #include "image-writer.h"
  67 #include "dwarfwriter.h"
  68 #include "mini-gc.h"
  69
  70 #if !defined(DISABLE_AOT) && !defined(DISABLE_JIT)
  71
  72 #if defined(__linux__) || defined(__native_client_codegen__)
  73 #define RODATA_SECT ".rodata"
  74 #elif defined(TARGET_MACH)
  75 #define RODATA_SECT ".section __TEXT, __const"
  76 #else
  77 #define RODATA_SECT ".text"
  78 #endif
  79
  80 #define TV_DECLARE(name) gint64 name
  81 #define TV_GETTIME(tv) tv = mono_100ns_ticks ()
  82 #define TV_ELAPSED(start,end) (((end) - (start)) / 10)
  83
  84 #ifdef TARGET_WIN32
  85 #define SHARED_EXT ".dll"
  86 #elif defined(__ppc__) && defined(TARGET_MACH)
  87 #define SHARED_EXT ".dylib"
  88 #elif defined(TARGET_MACH) && defined(TARGET_X86) && !defined(__native_client_codegen__)
  89 #define SHARED_EXT ".dylib"
  90 #elif defined(TARGET_MACH) && defined(TARGET_AMD64) && !defined(__native_client_codegen__)
  91 #define SHARED_EXT ".dylib"
  92 #else
  93 #define SHARED_EXT ".so"
  94 #endif
  95
  96 #define ALIGN_TO(val,align) ((((guint64)val) + ((align) - 1)) & ~((align) - 1))
  97 #define ALIGN_PTR_TO(ptr,align) (gpointer)((((gssize)(ptr)) + (align - 1)) & (~(align - 1)))
  98 #define ROUND_DOWN(VALUE,SIZE)  ((VALUE) & ~((SIZE) - 1))
  99
 100 /* predefined values for static readonly fields without needed to run the .cctor */
 101 typedef struct _ReadOnlyValue ReadOnlyValue;
 102 struct _ReadOnlyValue {
 103         ReadOnlyValue *next;
 104         char *name;
 105         int type; /* to be used later for typechecking to prevent user errors */
 106         union {
 107                 guint8 i1;
 108                 guint16 i2;
 109                 guint32 i4;
 110                 guint64 i8;
 111                 gpointer ptr;
 112         } value;
 113 };
 114 static ReadOnlyValue *readonly_values = NULL;
 115
 116 typedef struct MonoAotOptions {
 117         char *outfile;
 118         gboolean save_temps;
 119         gboolean write_symbols;
 120         gboolean metadata_only;
 121         gboolean bind_to_runtime_version;
 122         gboolean full_aot;
 123         gboolean no_dlsym;
 124         gboolean static_link;
 125         gboolean asm_only;
 126         gboolean asm_writer;
 127         gboolean nodebug;
 128         gboolean dwarf_debug;
 129         gboolean soft_debug;
 130         gboolean log_generics;
 131         gboolean direct_pinvoke;
 132         gboolean direct_icalls;
 133         gboolean no_direct_calls;
 134         gboolean use_trampolines_page;
 135         gboolean no_instances;
 136         gboolean gnu_asm;
 137         int nthreads;
 138         int ntrampolines;
 139         int nrgctx_trampolines;
 140         int nimt_trampolines;
 141         int ngsharedvt_arg_trampolines;
 142         int nrgctx_fetch_trampolines;
 143         gboolean print_skipped_methods;
 144         gboolean stats;
 145         char *tool_prefix;
 146         gboolean autoreg;
 147         char *mtriple;
 148         char *llvm_path;
 149 } MonoAotOptions;
 150
 151 typedef struct MonoAotStats {
 152         int ccount, mcount, lmfcount, abscount, gcount, ocount, genericcount;
 153         int code_size, info_size, ex_info_size, unwind_info_size, got_size, class_info_size, got_info_size;
 154         int methods_without_got_slots, direct_calls, all_calls, llvm_count;
 155         int got_slots, offsets_size;
 156         int got_slot_types [MONO_PATCH_INFO_NONE];
 157         int got_slot_info_sizes [MONO_PATCH_INFO_NONE];
 158         int jit_time, gen_time, link_time;
 159 } MonoAotStats;
 160
 161 typedef struct MonoAotCompile {
 162         MonoImage *image;
 163         GPtrArray *methods;
 164         GHashTable *method_indexes;
 165         GHashTable *method_depth;
 166         MonoCompile **cfgs;
 167         int cfgs_size;
 168         GHashTable **patch_to_plt_entry;
 169         GHashTable *plt_offset_to_entry;
 170         GHashTable *patch_to_got_offset;
 171         GHashTable **patch_to_got_offset_by_type;
 172         GPtrArray *got_patches;
 173         GHashTable *image_hash;
 174         GHashTable *method_to_cfg;
 175         GHashTable *token_info_hash;
 176         GHashTable *method_to_pinvoke_import;
 177         GPtrArray *extra_methods;
 178         GPtrArray *image_table;
 179         GPtrArray *globals;
 180         GPtrArray *method_order;
 181         GHashTable *export_names;
 182         /* Maps MonoClass* -> blob offset */
 183         GHashTable *klass_blob_hash;
 184         /* Maps MonoMethod* -> blob offset */
 185         GHashTable *method_blob_hash;
 186         guint32 *plt_got_info_offsets;
 187         guint32 got_offset, plt_offset, plt_got_offset_base;
 188         guint32 final_got_size;
 189         /* Number of GOT entries reserved for trampolines */
 190         guint32 num_trampoline_got_entries;
 191         guint32 tramp_page_size;
 192
 193         guint32 num_trampolines [MONO_AOT_TRAMP_NUM];
 194         guint32 trampoline_got_offset_base [MONO_AOT_TRAMP_NUM];
 195         guint32 trampoline_size [MONO_AOT_TRAMP_NUM];
 196         guint32 tramp_page_code_offsets [MONO_AOT_TRAMP_NUM];
 197
 198         MonoAotOptions aot_opts;
 199         guint32 nmethods;
 200         guint32 opts;
 201         guint32 simd_opts;
 202         MonoMemPool *mempool;
 203         MonoAotStats stats;
 204         int method_index;
 205         char *static_linking_symbol;
 206         CRITICAL_SECTION mutex;
 207         gboolean use_bin_writer;
 208         gboolean gas_line_numbers;
 209         MonoImageWriter *w;
 210         MonoDwarfWriter *dwarf;
 211         FILE *fp;
 212         char *tmpbasename;
 213         char *tmpfname;
 214         GSList *cie_program;
 215         GHashTable *unwind_info_offsets;
 216         GPtrArray *unwind_ops;
 217         guint32 unwind_info_offset;
 218         char *got_symbol_base;
 219         char *got_symbol;
 220         char *plt_symbol;
 221         char *methods_symbol;
 222         GHashTable *method_label_hash;
 223         const char *temp_prefix;
 224         const char *user_symbol_prefix;
 225         const char *llvm_label_prefix;
 226         guint32 label_generator;
 227         gboolean llvm;
 228         MonoAotFileFlags flags;
 229         MonoDynamicStream blob;
 230         MonoClass **typespec_classes;
 231         GString *llc_args;
 232         GString *as_args;
 233         char *assembly_name_sym;
 234         GHashTable *plt_entry_debug_sym_cache;
 235         gboolean thumb_mixed, need_no_dead_strip, need_pt_gnu_stack;
 236         GHashTable *ginst_hash;
 237         GHashTable *dwarf_ln_filenames;
 238         gboolean global_symbols;
 239         gboolean direct_method_addresses;
 240         int objc_selector_index, objc_selector_index_2;
 241         GPtrArray *objc_selectors;
 242         GHashTable *objc_selector_to_index;
 243 } MonoAotCompile;
 244
 245 typedef struct {
 246         int plt_offset;
 247         char *symbol, *llvm_symbol, *debug_sym;
 248         MonoJumpInfo *ji;
 249         gboolean jit_used, llvm_used;
 250 } MonoPltEntry;
 251
 252 #define mono_acfg_lock(acfg) EnterCriticalSection (&((acfg)->mutex))
 253 #define mono_acfg_unlock(acfg) LeaveCriticalSection (&((acfg)->mutex))
 254
 255 /* This points to the current acfg in LLVM mode */
 256 static MonoAotCompile *llvm_acfg;
 257
 258 #ifdef HAVE_ARRAY_ELEM_INIT
 259 #define MSGSTRFIELD(line) MSGSTRFIELD1(line)
 260 #define MSGSTRFIELD1(line) str##line
 261 static const struct msgstr_t {
 262 #define PATCH_INFO(a,b) char MSGSTRFIELD(__LINE__) [sizeof (b)];
 263 #include "patch-info.h"
 264 #undef PATCH_INFO
 265 } opstr = {
 266 #define PATCH_INFO(a,b) b,
 267 #include "patch-info.h"
 268 #undef PATCH_INFO
 269 };
 270 static const gint16 opidx [] = {
 271 #define PATCH_INFO(a,b) [MONO_PATCH_INFO_ ## a] = offsetof (struct msgstr_t, MSGSTRFIELD(__LINE__)),
 272 #include "patch-info.h"
 273 #undef PATCH_INFO
 274 };
 275
 276 static G_GNUC_UNUSED const char*
 277 get_patch_name (int info)
 278 {
 279         return (const char*)&opstr + opidx [info];
 280 }
 281
 282 #else
 283 #define PATCH_INFO(a,b) b,
 284 static const char* const
 285 patch_types [MONO_PATCH_INFO_NUM + 1] = {
 286 #include "patch-info.h"
 287         NULL
 288 };
 289
 290 static G_GNUC_UNUSED const char*
 291 get_patch_name (int info)
 292 {
 293         return patch_types [info];
 294 }
 295
 296 #endif
 297
 298 static char*
 299 get_plt_entry_debug_sym (MonoAotCompile *acfg, MonoJumpInfo *ji, GHashTable *cache);
 300
 301 /* Wrappers around the image writer functions */
 302
 303 static inline void
 304 emit_section_change (MonoAotCompile *acfg, const char *section_name, int subsection_index)
 305 {
 306         img_writer_emit_section_change (acfg->w, section_name, subsection_index);
 307 }
 308
 309 static inline void
 310 emit_push_section (MonoAotCompile *acfg, const char *section_name, int subsection)
 311 {
 312         img_writer_emit_push_section (acfg->w, section_name, subsection);
 313 }
 314
 315 static inline void
 316 emit_pop_section (MonoAotCompile *acfg)
 317 {
 318         img_writer_emit_pop_section (acfg->w);
 319 }
 320
 321 static inline void
 322 emit_local_symbol (MonoAotCompile *acfg, const char *name, const char *end_label, gboolean func)
 323 {
 324         img_writer_emit_local_symbol (acfg->w, name, end_label, func);
 325 }
 326
 327 static inline void
 328 emit_label (MonoAotCompile *acfg, const char *name)
 329 {
 330         img_writer_emit_label (acfg->w, name);
 331 }
 332
 333 static inline void
 334 emit_bytes (MonoAotCompile *acfg, const guint8* buf, int size)
 335 {
 336         img_writer_emit_bytes (acfg->w, buf, size);
 337 }
 338
 339 static inline void
 340 emit_string (MonoAotCompile *acfg, const char *value)
 341 {
 342         img_writer_emit_string (acfg->w, value);
 343 }
 344
 345 static inline void
 346 emit_line (MonoAotCompile *acfg)
 347 {
 348         img_writer_emit_line (acfg->w);
 349 }
 350
 351 static inline void
 352 emit_alignment (MonoAotCompile *acfg, int size)
 353 {
 354         img_writer_emit_alignment (acfg->w, size);
 355 }
 356
 357 static inline void
 358 emit_pointer_unaligned (MonoAotCompile *acfg, const char *target)
 359 {
 360         img_writer_emit_pointer_unaligned (acfg->w, target);
 361 }
 362
 363 static inline void
 364 emit_pointer (MonoAotCompile *acfg, const char *target)
 365 {
 366         img_writer_emit_pointer (acfg->w, target);
 367 }
 368
 369 static inline void
 370 emit_pointer_2 (MonoAotCompile *acfg, const char *prefix, const char *target)
 371 {
 372         if (prefix [0] != '\0') {
 373                 char *s = g_strdup_printf ("%s%s", prefix, target);
 374                 img_writer_emit_pointer (acfg->w, s);
 375                 g_free (s);
 376         } else {
 377                 img_writer_emit_pointer (acfg->w, target);
 378         }
 379 }
 380
 381 static inline void
 382 emit_int16 (MonoAotCompile *acfg, int value)
 383 {
 384         img_writer_emit_int16 (acfg->w, value);
 385 }
 386
 387 static inline void
 388 emit_int32 (MonoAotCompile *acfg, int value)
 389 {
 390         img_writer_emit_int32 (acfg->w, value);
 391 }
 392
 393 static inline void
 394 emit_symbol_diff (MonoAotCompile *acfg, const char *end, const char* start, int offset)
 395 {
 396         img_writer_emit_symbol_diff (acfg->w, end, start, offset);
 397 }
 398
 399 static inline void
 400 emit_zero_bytes (MonoAotCompile *acfg, int num)
 401 {
 402         img_writer_emit_zero_bytes (acfg->w, num);
 403 }
 404
 405 static inline void
 406 emit_byte (MonoAotCompile *acfg, guint8 val)
 407 {
 408         img_writer_emit_byte (acfg->w, val);
 409 }
 410
 411 #ifdef __native_client_codegen__
 412 static inline void
 413 emit_nacl_call_alignment (MonoAotCompile *acfg)
 414 {
 415         img_writer_emit_nacl_call_alignment (acfg->w);
 416 }
 417 #endif
 418
 419 static G_GNUC_UNUSED void
 420 emit_global_inner (MonoAotCompile *acfg, const char *name, gboolean func)
 421 {
 422         img_writer_emit_global (acfg->w, name, func);
 423 }
 424
 425 static void
 426 emit_global (MonoAotCompile *acfg, const char *name, gboolean func)
 427 {
 428         if (acfg->aot_opts.no_dlsym) {
 429                 g_ptr_array_add (acfg->globals, g_strdup (name));
 430                 img_writer_emit_local_symbol (acfg->w, name, NULL, func);
 431         } else {
 432                 img_writer_emit_global (acfg->w, name, func);
 433         }
 434 }
 435
 436 static void
 437 emit_symbol_size (MonoAotCompile *acfg, const char *name, const char *end_label)
 438 {
 439         img_writer_emit_symbol_size (acfg->w, name, end_label);
 440 }
 441
 442 static void
 443 emit_string_symbol (MonoAotCompile *acfg, const char *name, const char *value)
 444 {
 445         img_writer_emit_section_change (acfg->w, RODATA_SECT, 1);
 446 #ifdef TARGET_MACH
 447         /* On apple, all symbols need to be aligned to avoid warnings from ld */
 448         emit_alignment (acfg, 4);
 449 #endif
 450         img_writer_emit_label (acfg->w, name);
 451         img_writer_emit_string (acfg->w, value);
 452 }
 453
 454 static G_GNUC_UNUSED void
 455 emit_uleb128 (MonoAotCompile *acfg, guint32 value)
 456 {
 457         do {
 458                 guint8 b = value & 0x7f;
 459                 value >>= 7;
 460                 if (value != 0) /* more bytes to come */
 461                         b |= 0x80;
 462                 emit_byte (acfg, b);
 463         } while (value);
 464 }
 465
 466 static G_GNUC_UNUSED void
 467 emit_sleb128 (MonoAotCompile *acfg, gint64 value)
 468 {
 469         gboolean more = 1;
 470         gboolean negative = (value < 0);
 471         guint32 size = 64;
 472         guint8 byte;
 473
 474         while (more) {
 475                 byte = value & 0x7f;
 476                 value >>= 7;
 477                 /* the following is unnecessary if the
 478                  * implementation of >>= uses an arithmetic rather
 479                  * than logical shift for a signed left operand
 480                  */
 481                 if (negative)
 482                         /* sign extend */
 483                         value |= - ((gint64)1 <<(size - 7));
 484                 /* sign bit of byte is second high order bit (0x40) */
 485                 if ((value == 0 && !(byte & 0x40)) ||
 486                         (value == -1 && (byte & 0x40)))
 487                         more = 0;
 488                 else
 489                         byte |= 0x80;
 490                 emit_byte (acfg, byte);
 491         }
 492 }
 493
 494 static G_GNUC_UNUSED void
 495 encode_uleb128 (guint32 value, guint8 *buf, guint8 **endbuf)
 496 {
 497         guint8 *p = buf;
 498
 499         do {
 500                 guint8 b = value & 0x7f;
 501                 value >>= 7;
 502                 if (value != 0) /* more bytes to come */
 503                         b |= 0x80;
 504                 *p ++ = b;
 505         } while (value);
 506
 507         *endbuf = p;
 508 }
 509
 510 static G_GNUC_UNUSED void
 511 encode_sleb128 (gint32 value, guint8 *buf, guint8 **endbuf)
 512 {
 513         gboolean more = 1;
 514         gboolean negative = (value < 0);
 515         guint32 size = 32;
 516         guint8 byte;
 517         guint8 *p = buf;
 518
 519         while (more) {
 520                 byte = value & 0x7f;
 521                 value >>= 7;
 522                 /* the following is unnecessary if the
 523                  * implementation of >>= uses an arithmetic rather
 524                  * than logical shift for a signed left operand
 525                  */
 526                 if (negative)
 527                         /* sign extend */
 528                         value |= - (1 <<(size - 7));
 529                 /* sign bit of byte is second high order bit (0x40) */
 530                 if ((value == 0 && !(byte & 0x40)) ||
 531                         (value == -1 && (byte & 0x40)))
 532                         more = 0;
 533                 else
 534                         byte |= 0x80;
 535                 *p ++= byte;
 536         }
 537
 538         *endbuf = p;
 539 }
 540
 541 static void
 542 emit_unset_mode (MonoAotCompile *acfg)
 543 {
 544         img_writer_emit_unset_mode (acfg->w);
 545 }
 546
 547 static G_GNUC_UNUSED void
 548 emit_set_thumb_mode (MonoAotCompile *acfg)
 549 {
 550         emit_unset_mode (acfg);
 551         fprintf (acfg->fp, ".code 16\n");
 552 }
 553
 554 static G_GNUC_UNUSED void
 555 emit_set_arm_mode (MonoAotCompile *acfg)
 556 {
 557         emit_unset_mode (acfg);
 558         fprintf (acfg->fp, ".code 32\n");
 559 }
 560
 561 /* ARCHITECTURE SPECIFIC CODE */
 562
 563 #if defined(TARGET_X86) || defined(TARGET_AMD64) || defined(TARGET_ARM) || defined(TARGET_POWERPC)
 564 #define EMIT_DWARF_INFO 1
 565 #endif
 566
 567 #if defined(TARGET_ARM)
 568 #define AOT_FUNC_ALIGNMENT 4
 569 #else
 570 #define AOT_FUNC_ALIGNMENT 16
 571 #endif
 572 #if (defined(TARGET_X86) || defined(TARGET_AMD64)) && defined(__native_client_codegen__)
 573 #undef AOT_FUNC_ALIGNMENT
 574 #define AOT_FUNC_ALIGNMENT 32
 575 #endif
 576
 577 #if defined(TARGET_POWERPC64) && !defined(__mono_ilp32__)
 578 #define PPC_LD_OP "ld"
 579 #define PPC_LDX_OP "ldx"
 580 #else
 581 #define PPC_LD_OP "lwz"
 582 #define PPC_LDX_OP "lwzx"
 583 #endif
 584
 585 #ifdef TARGET_AMD64
 586 #define AOT_TARGET_STR "AMD64"
 587 #endif
 588
 589 #ifdef TARGET_ARM
 590 #ifdef TARGET_MACH
 591 #define AOT_TARGET_STR "ARM (MACH)"
 592 #else
 593 #define AOT_TARGET_STR "ARM (!MACH)"
 594 #endif
 595 #endif
 596
 597 #ifdef TARGET_POWERPC64
 598 #ifdef __mono_ilp32__
 599 #define AOT_TARGET_STR "POWERPC64 (mono ilp32)"
 600 #else
 601 #define AOT_TARGET_STR "POWERPC64 (!mono ilp32)"
 602 #endif
 603 #else
 604 #ifdef TARGET_POWERPC
 605 #ifdef __mono_ilp32__
 606 #define AOT_TARGET_STR "POWERPC (mono ilp32)"
 607 #else
 608 #define AOT_TARGET_STR "POWERPC (!mono ilp32)"
 609 #endif
 610 #endif
 611 #endif
 612
 613 #ifdef TARGET_X86
 614 #ifdef TARGET_WIN32
 615 #define AOT_TARGET_STR "X86 (WIN32)"
 616 #elif defined(__native_client_codegen__)
 617 #define AOT_TARGET_STR "X86 (native client codegen)"
 618 #else
 619 #define AOT_TARGET_STR "X86 (!native client codegen)"
 620 #endif
 621 #endif
 622
 623 #ifndef AOT_TARGET_STR
 624 #define AOT_TARGET_STR ""
 625 #endif
 626
 627 static void
 628 arch_init (MonoAotCompile *acfg)
 629 {
 630         acfg->llc_args = g_string_new ("");
 631         acfg->as_args = g_string_new ("");
 632
 633         /*
 634          * The prefix LLVM likes to put in front of symbol names on darwin.
 635          * The mach-os specs require this for globals, but LLVM puts them in front of all
 636          * symbols. We need to handle this, since we need to refer to LLVM generated
 637          * symbols.
 638          */
 639         acfg->llvm_label_prefix = "";
 640         acfg->user_symbol_prefix = "";
 641
 642 #if defined(TARGET_AMD64)
 643         g_string_append (acfg->llc_args, " -march=x86-64");
 644 #endif
 645
 646 #ifdef TARGET_ARM
 647         if (acfg->aot_opts.mtriple && strstr (acfg->aot_opts.mtriple, "darwin")) {
 648                 g_string_append (acfg->llc_args, "-mattr=+v6");
 649         } else {
 650 #ifdef ARM_FPU_VFP
 651                 g_string_append (acfg->llc_args, " -mattr=+vfp2,-neon,+d16");
 652                 g_string_append (acfg->as_args, " -mfpu=vfp3");
 653 #else
 654                 g_string_append (acfg->llc_args, " -soft-float");
 655 #endif
 656         }
 657         if (acfg->aot_opts.mtriple && strstr (acfg->aot_opts.mtriple, "thumb"))
 658                 acfg->thumb_mixed = TRUE;
 659
 660         if (acfg->aot_opts.mtriple)
 661                 mono_arch_set_target (acfg->aot_opts.mtriple);
 662 #endif
 663
 664 #ifdef TARGET_MACH
 665         acfg->user_symbol_prefix = "_";
 666         acfg->llvm_label_prefix = "_";
 667         acfg->need_no_dead_strip = TRUE;
 668         acfg->aot_opts.gnu_asm = TRUE;
 669 #endif
 670
 671 #if defined(__linux__) && !defined(TARGET_ARM)
 672         acfg->need_pt_gnu_stack = TRUE;
 673 #endif
 674
 675 #ifdef MONOTOUCH
 676         acfg->direct_method_addresses = TRUE;
 677         acfg->global_symbols = TRUE;
 678 #endif
 679 }
 680
 681 /*
 682  * arch_emit_direct_call:
 683  *
 684  *   Emit a direct call to the symbol TARGET. CALL_SIZE is set to the size of the
 685  * calling code.
 686  */
 687 static void
 688 arch_emit_direct_call (MonoAotCompile *acfg, const char *target, gboolean external, MonoJumpInfo *ji, int *call_size)
 689 {
 690 #if defined(TARGET_X86) || defined(TARGET_AMD64)
 691         /* Need to make sure this is exactly 5 bytes long */
 692         if (external && !acfg->use_bin_writer) {
 693                 emit_unset_mode (acfg);
 694                 fprintf (acfg->fp, "call %s\n", target);
 695         } else {
 696                 emit_byte (acfg, '\xe8');
 697                 emit_symbol_diff (acfg, target, ".", -4);
 698         }
 699         *call_size = 5;
 700 #elif defined(TARGET_ARM)
 701         if (acfg->use_bin_writer) {
 702                 guint8 buf [4];
 703                 guint8 *code;
 704
 705                 code = buf;
 706                 ARM_BL (code, 0);
 707
 708                 img_writer_emit_reloc (acfg->w, R_ARM_CALL, target, -8);
 709                 emit_bytes (acfg, buf, 4);
 710         } else {
 711                 emit_unset_mode (acfg);
 712                 fprintf (acfg->fp, "bl %s\n", target);
 713         }
 714         *call_size = 4;
 715 #elif defined(TARGET_POWERPC)
 716         if (acfg->use_bin_writer) {
 717                 g_assert_not_reached ();
 718         } else {
 719                 emit_unset_mode (acfg);
 720                 fprintf (acfg->fp, "bl %s\n", target);
 721                 *call_size = 4;
 722         }
 723 #else
 724         g_assert_not_reached ();
 725 #endif
 726 }
 727
 728 /*
 729  * PPC32 design:
 730  * - we use an approach similar to the x86 abi: reserve a register (r30) to hold
 731  *   the GOT pointer.
 732  * - The full-aot trampolines need access to the GOT of mscorlib, so we store
 733  *   in in the 2. slot of every GOT, and require every method to place the GOT
 734  *   address in r30, even when it doesn't access the GOT otherwise. This way,
 735  *   the trampolines can compute the mscorlib GOT address by loading 4(r30).
 736  */
 737
 738 /*
 739  * PPC64 design:
 740  * PPC64 uses function descriptors which greatly complicate all code, since
 741  * these are used very inconsistently in the runtime. Some functions like
 742  * mono_compile_method () return ftn descriptors, while others like the
 743  * trampoline creation functions do not.
 744  * We assume that all GOT slots contain function descriptors, and create
 745  * descriptors in aot-runtime.c when needed.
 746  * The ppc64 abi uses r2 to hold the address of the TOC/GOT, which is loaded
 747  * from function descriptors, we could do the same, but it would require
 748  * rewriting all the ppc/aot code to handle function descriptors properly.
 749  * So instead, we use the same approach as on PPC32.
 750  * This is a horrible mess, but fixing it would probably lead to an even bigger
 751  * one.
 752  */
 753
 754 /*
 755  * X86 design:
 756  * - similar to the PPC32 design, we reserve EBX to hold the GOT pointer.
 757  */
 758
 759 #ifdef MONO_ARCH_AOT_SUPPORTED
 760 /*
 761  * arch_emit_got_offset:
 762  *
 763  *   The memory pointed to by CODE should hold native code for computing the GOT
 764  * address. Emit this code while patching it with the offset between code and
 765  * the GOT. CODE_SIZE is set to the number of bytes emitted.
 766  */
 767 static void
 768 arch_emit_got_offset (MonoAotCompile *acfg, guint8 *code, int *code_size)
 769 {
 770 #if defined(TARGET_POWERPC64)
 771         g_assert (!acfg->use_bin_writer);
 772         emit_unset_mode (acfg);
 773         /*
 774          * The ppc32 code doesn't seem to work on ppc64, the assembler complains about
 775          * unsupported relocations. So we store the got address into the .Lgot_addr
 776          * symbol which is in the text segment, compute its address, and load it.
 777          */
 778         fprintf (acfg->fp, ".L%d:\n", acfg->label_generator);
 779         fprintf (acfg->fp, "lis 0, (.Lgot_addr + 4 - .L%d)@h\n", acfg->label_generator);
 780         fprintf (acfg->fp, "ori 0, 0, (.Lgot_addr + 4 - .L%d)@l\n", acfg->label_generator);
 781         fprintf (acfg->fp, "add 30, 30, 0\n");
 782         fprintf (acfg->fp, "%s 30, 0(30)\n", PPC_LD_OP);
 783         acfg->label_generator ++;
 784         *code_size = 16;
 785 #elif defined(TARGET_POWERPC)
 786         g_assert (!acfg->use_bin_writer);
 787         emit_unset_mode (acfg);
 788         fprintf (acfg->fp, ".L%d:\n", acfg->label_generator);
 789         fprintf (acfg->fp, "lis 0, (%s + 4 - .L%d)@h\n", acfg->got_symbol, acfg->label_generator);
 790         fprintf (acfg->fp, "ori 0, 0, (%s + 4 - .L%d)@l\n", acfg->got_symbol, acfg->label_generator);
 791         acfg->label_generator ++;
 792         *code_size = 8;
 793 #else
 794         guint32 offset = mono_arch_get_patch_offset (code);
 795         emit_bytes (acfg, code, offset);
 796         emit_symbol_diff (acfg, acfg->got_symbol, ".", offset);
 797
 798         *code_size = offset + 4;
 799 #endif
 800 }
 801
 802 /*
 803  * arch_emit_got_access:
 804  *
 805  *   The memory pointed to by CODE should hold native code for loading a GOT
 806  * slot. Emit this code while patching it so it accesses the GOT slot GOT_SLOT.
 807  * CODE_SIZE is set to the number of bytes emitted.
 808  */
 809 static void
 810 arch_emit_got_access (MonoAotCompile *acfg, guint8 *code, int got_slot, int *code_size)
 811 {
 812         /* Emit beginning of instruction */
 813         emit_bytes (acfg, code, mono_arch_get_patch_offset (code));
 814
 815         /* Emit the offset */
 816 #ifdef TARGET_AMD64
 817         emit_symbol_diff (acfg, acfg->got_symbol, ".", (unsigned int) ((got_slot * sizeof (gpointer)) - 4));
 818         *code_size = mono_arch_get_patch_offset (code) + 4;
 819 #elif defined(TARGET_X86)
 820         emit_int32 (acfg, (unsigned int) ((got_slot * sizeof (gpointer))));
 821         *code_size = mono_arch_get_patch_offset (code) + 4;
 822 #elif defined(TARGET_ARM)
 823         emit_symbol_diff (acfg, acfg->got_symbol, ".", (unsigned int) ((got_slot * sizeof (gpointer))) - 12);
 824         *code_size = mono_arch_get_patch_offset (code) + 4;
 825 #elif defined(TARGET_POWERPC)
 826         {
 827                 guint8 buf [32];
 828                 guint8 *code;
 829
 830                 code = buf;
 831                 ppc_load32 (code, ppc_r0, got_slot * sizeof (gpointer));
 832                 g_assert (code - buf == 8);
 833                 emit_bytes (acfg, buf, code - buf);
 834                 *code_size = code - buf;
 835         }
 836 #else
 837         g_assert_not_reached ();
 838 #endif
 839 }
 840
 841 #endif
 842
 843 /*
 844  * arch_emit_objc_selector_ref:
 845  *
 846  *   Emit the implementation of OP_OBJC_GET_SELECTOR, which itself implements @selector(foo:) in objective-c.
 847  */
 848 static void
 849 arch_emit_objc_selector_ref (MonoAotCompile *acfg, guint8 *code, int index, int *code_size)
 850 {
 851 #if defined(TARGET_ARM)
 852         char symbol1 [256];
 853         char symbol2 [256];
 854         int lindex = acfg->objc_selector_index_2 ++;
 855
 856         /* Emit ldr.imm/b */
 857         emit_bytes (acfg, code, 8);
 858
 859         sprintf (symbol1, "L_OBJC_SELECTOR_%d", lindex);
 860         sprintf (symbol2, "L_OBJC_SELECTOR_REFERENCES_%d", index);
 861
 862         emit_label (acfg, symbol1);
 863         img_writer_emit_unset_mode (acfg->w);
 864         fprintf (acfg->fp, ".long %s-(%s+12)", symbol2, symbol1);
 865
 866         *code_size = 12;
 867 #else
 868         g_assert_not_reached ();
 869 #endif
 870 }
 871
 872 /*
 873  * arch_emit_plt_entry:
 874  *
 875  *   Emit code for the PLT entry with index INDEX.
 876  */
 877 static void
 878 arch_emit_plt_entry (MonoAotCompile *acfg, int index)
 879 {
 880 #if defined(TARGET_X86)
 881                 guint32 offset = (acfg->plt_got_offset_base + index) * sizeof (gpointer);
 882 #if defined(__default_codegen__)
 883                 /* jmp *<offset>(%ebx) */
 884                 emit_byte (acfg, 0xff);
 885                 emit_byte (acfg, 0xa3);
 886                 emit_int32 (acfg, offset);
 887                 /* Used by mono_aot_get_plt_info_offset */
 888                 emit_int32 (acfg, acfg->plt_got_info_offsets [index]);
 889 #elif defined(__native_client_codegen__)
 890                 const guint8 kSizeOfNaClJmp = 11;
 891                 guint8 bytes[kSizeOfNaClJmp];
 892                 guint8 *pbytes = &bytes[0];
 893
 894                 x86_jump_membase32 (pbytes, X86_EBX, offset);
 895                 emit_bytes (acfg, bytes, kSizeOfNaClJmp);
 896                 /* four bytes of data, used by mono_arch_patch_plt_entry              */
 897                 /* For Native Client, make this work with data embedded in push.      */
 898                 emit_byte (acfg, 0x68);  /* hide data in a push */
 899                 emit_int32 (acfg, acfg->plt_got_info_offsets [index]);
 900                 emit_alignment (acfg, AOT_FUNC_ALIGNMENT);
 901 #endif /*__native_client_codegen__*/
 902 #elif defined(TARGET_AMD64)
 903 #if defined(__default_codegen__)
 904                 /*
 905                  * We can't emit jumps because they are 32 bits only so they can't be patched.
 906                  * So we make indirect calls through GOT entries which are patched by the AOT
 907                  * loader to point to .Lpd entries.
 908                  */
 909                 /* jmpq *<offset>(%rip) */
 910                 emit_byte (acfg, '\xff');
 911                 emit_byte (acfg, '\x25');
 912                 emit_symbol_diff (acfg, acfg->got_symbol, ".", ((acfg->plt_got_offset_base + index) * sizeof (gpointer)) -4);
 913                 /* Used by mono_aot_get_plt_info_offset */
 914                 emit_int32 (acfg, acfg->plt_got_info_offsets [index]);
 915 #elif defined(__native_client_codegen__)
 916                 guint8 buf [256];
 917                 guint8 *buf_aligned = ALIGN_TO(buf, kNaClAlignment);
 918                 guint8 *code = buf_aligned;
 919
 920                 /* mov <OFFSET>(%rip), %r11d */
 921                 emit_byte (acfg, '\x45');
 922                 emit_byte (acfg, '\x8b');
 923                 emit_byte (acfg, '\x1d');
 924                 emit_symbol_diff (acfg, acfg->got_symbol, ".", ((acfg->plt_got_offset_base + index) * sizeof (gpointer)) -4);
 925
 926                 amd64_jump_reg (code, AMD64_R11);
 927                 /* This should be constant for the plt patch */
 928                 g_assert ((size_t)(code-buf_aligned) == 10);
 929                 emit_bytes (acfg, buf_aligned, code - buf_aligned);
 930
 931                 /* Hide data in a push imm32 so it passes validation */
 932                 emit_byte (acfg, 0x68);  /* push */
 933                 emit_int32 (acfg, acfg->plt_got_info_offsets [index]);
 934                 emit_alignment (acfg, AOT_FUNC_ALIGNMENT);
 935 #endif /*__native_client_codegen__*/
 936 #elif defined(TARGET_ARM)
 937                 guint8 buf [256];
 938                 guint8 *code;
 939
 940                 code = buf;
 941                 ARM_LDR_IMM (code, ARMREG_IP, ARMREG_PC, 0);
 942                 ARM_LDR_REG_REG (code, ARMREG_PC, ARMREG_PC, ARMREG_IP);
 943                 emit_bytes (acfg, buf, code - buf);
 944                 emit_symbol_diff (acfg, acfg->got_symbol, ".", ((acfg->plt_got_offset_base + index) * sizeof (gpointer)) - 4);
 945                 /* Used by mono_aot_get_plt_info_offset */
 946                 emit_int32 (acfg, acfg->plt_got_info_offsets [index]);
 947 #elif defined(TARGET_POWERPC)
 948                 guint32 offset = (acfg->plt_got_offset_base + index) * sizeof (gpointer);
 949
 950                 /* The GOT address is guaranteed to be in r30 by OP_LOAD_GOTADDR */
 951                 g_assert (!acfg->use_bin_writer);
 952                 emit_unset_mode (acfg);
 953                 fprintf (acfg->fp, "lis 11, %d@h\n", offset);
 954                 fprintf (acfg->fp, "ori 11, 11, %d@l\n", offset);
 955                 fprintf (acfg->fp, "add 11, 11, 30\n");
 956                 fprintf (acfg->fp, "%s 11, 0(11)\n", PPC_LD_OP);
 957 #ifdef PPC_USES_FUNCTION_DESCRIPTOR
 958                 fprintf (acfg->fp, "%s 2, %d(11)\n", PPC_LD_OP, (int)sizeof (gpointer));
 959                 fprintf (acfg->fp, "%s 11, 0(11)\n", PPC_LD_OP);
 960 #endif
 961                 fprintf (acfg->fp, "mtctr 11\n");
 962                 fprintf (acfg->fp, "bctr\n");
 963                 emit_int32 (acfg, acfg->plt_got_info_offsets [index]);
 964 #else
 965                 g_assert_not_reached ();
 966 #endif
 967 }
 968
 969 static void
 970 arch_emit_llvm_plt_entry (MonoAotCompile *acfg, int index)
 971 {
 972 #if defined(TARGET_ARM)
 973 #if 0
 974         /* LLVM calls the PLT entries using bl, so emit a stub */
 975         /* FIXME: Too much overhead on every call */
 976         fprintf (acfg->fp, ".thumb_func\n");
 977         fprintf (acfg->fp, "bx pc\n");
 978         fprintf (acfg->fp, "nop\n");
 979         fprintf (acfg->fp, ".arm\n");
 980 #endif
 981         /* LLVM calls the PLT entries using bl, so these have to be thumb2 */
 982         /* The caller already transitioned to thumb */
 983         /* The code below should be 12 bytes long */
 984         /* clang has trouble encoding these instructions, so emit the binary */
 985 #if 0
 986         fprintf (acfg->fp, "ldr ip, [pc, #8]\n");
 987         /* thumb can't encode ld pc, [pc, ip] */
 988         fprintf (acfg->fp, "add ip, pc, ip\n");
 989         fprintf (acfg->fp, "ldr ip, [ip, #0]\n");
 990         fprintf (acfg->fp, "bx ip\n");
 991 #endif
 992         emit_set_thumb_mode (acfg);
 993         fprintf (acfg->fp, ".4byte 0xc008f8df\n");
 994         fprintf (acfg->fp, ".2byte 0x44fc\n");
 995         fprintf (acfg->fp, ".4byte 0xc000f8dc\n");
 996         fprintf (acfg->fp, ".2byte 0x4760\n");
 997         emit_symbol_diff (acfg, acfg->got_symbol, ".", ((acfg->plt_got_offset_base + index) * sizeof (gpointer)) + 4);
 998         emit_int32 (acfg, acfg->plt_got_info_offsets [index]);
 999         emit_unset_mode (acfg);
1000         emit_set_arm_mode (acfg);
1001 #else
1002         g_assert_not_reached ();
1003 #endif
1004 }
1005
1006 /*
1007  * arch_emit_specific_trampoline_pages:
1008  *
1009  * Emits a page full of trampolines: each trampoline uses its own address to
1010  * lookup both the generic trampoline code and the data argument.
1011  * This page can be remapped in process multiple times so we can get an
1012  * unlimited number of trampolines.
1013  * Specifically this implementation uses the following trick: two memory pages
1014  * are allocated, with the first containing the data and the second containing the trampolines.
1015  * To reduce trampoline size, each trampoline jumps at the start of the page where a common
1016  * implementation does all the lifting.
1017  * Note that the ARM single trampoline size is 8 bytes, exactly like the data that needs to be stored
1018  * on the arm 32 bit system.
1019  */
1020 static void
1021 arch_emit_specific_trampoline_pages (MonoAotCompile *acfg)
1022 {
1023 #if defined(TARGET_ARM)
1024         guint8 buf [128];
1025         guint8 *code;
1026         guint8 *loop_start, *loop_branch_back, *loop_end_check, *imt_found_check;
1027         int i;
1028 #define COMMON_TRAMP_SIZE 16
1029         int count = (mono_pagesize () - COMMON_TRAMP_SIZE) / 8;
1030         int imm8, rot_amount;
1031         char symbol [128];
1032
1033         if (!acfg->aot_opts.use_trampolines_page)
1034                 return;
1035
1036         acfg->tramp_page_size = mono_pagesize ();
1037
1038         sprintf (symbol, "%sspecific_trampolines_page", acfg->user_symbol_prefix);
1039         emit_alignment (acfg, mono_pagesize ());
1040         emit_global (acfg, symbol, TRUE);
1041         emit_label (acfg, symbol);
1042
1043         /* emit the generic code first, the trampoline address + 8 is in the lr register */
1044         code = buf;
1045         imm8 = mono_arm_is_rotated_imm8 (mono_pagesize (), &rot_amount);
1046         ARM_SUB_REG_IMM (code, ARMREG_LR, ARMREG_LR, imm8, rot_amount);
1047         ARM_LDR_IMM (code, ARMREG_R1, ARMREG_LR, -8);
1048         ARM_LDR_IMM (code, ARMREG_PC, ARMREG_LR, -4);
1049         ARM_NOP (code);
1050         g_assert (code - buf == COMMON_TRAMP_SIZE);
1051
1052         /* Emit it */
1053         emit_bytes (acfg, buf, code - buf);
1054
1055         for (i = 0; i < count; ++i) {
1056                 code = buf;
1057                 ARM_PUSH (code, 0x5fff);
1058                 ARM_BL (code, 0);
1059                 arm_patch (code - 4, code - COMMON_TRAMP_SIZE - 8 * (i + 1));
1060                 g_assert (code - buf == 8);
1061                 emit_bytes (acfg, buf, code - buf);
1062         }
1063
1064         /* now the rgctx trampolines: each specific trampolines puts in the ip register
1065          * the instruction pointer address, so the generic trampoline at the start of the page
1066          * subtracts 4096 to get to the data page and loads the values
1067          * We again fit the generic trampiline in 16 bytes.
1068          */
1069         sprintf (symbol, "%srgctx_trampolines_page", acfg->user_symbol_prefix);
1070         emit_global (acfg, symbol, TRUE);
1071         emit_label (acfg, symbol);
1072         code = buf;
1073         imm8 = mono_arm_is_rotated_imm8 (mono_pagesize (), &rot_amount);
1074         ARM_SUB_REG_IMM (code, ARMREG_IP, ARMREG_IP, imm8, rot_amount);
1075         ARM_LDR_IMM (code, MONO_ARCH_RGCTX_REG, ARMREG_IP, -8);
1076         ARM_LDR_IMM (code, ARMREG_PC, ARMREG_IP, -4);
1077         ARM_NOP (code);
1078         g_assert (code - buf == COMMON_TRAMP_SIZE);
1079
1080         /* Emit it */
1081         emit_bytes (acfg, buf, code - buf);
1082
1083         for (i = 0; i < count; ++i) {
1084                 code = buf;
1085                 ARM_MOV_REG_REG (code, ARMREG_IP, ARMREG_PC);
1086                 ARM_B (code, 0);
1087                 arm_patch (code - 4, code - COMMON_TRAMP_SIZE - 8 * (i + 1));
1088                 g_assert (code - buf == 8);
1089                 emit_bytes (acfg, buf, code - buf);
1090         }
1091
1092         /*
1093          * gsharedvt arg trampolines: see arch_emit_gsharedvt_arg_trampoline ()
1094          */
1095         sprintf (symbol, "%sgsharedvt_arg_trampolines_page", acfg->user_symbol_prefix);
1096         emit_global (acfg, symbol, TRUE);
1097         emit_label (acfg, symbol);
1098         code = buf;
1099         ARM_PUSH (code, (1 << ARMREG_R0) | (1 << ARMREG_R1) | (1 << ARMREG_R2) | (1 << ARMREG_R3));
1100         imm8 = mono_arm_is_rotated_imm8 (mono_pagesize (), &rot_amount);
1101         ARM_SUB_REG_IMM (code, ARMREG_IP, ARMREG_IP, imm8, rot_amount);
1102         ARM_LDR_IMM (code, ARMREG_R0, ARMREG_IP, -8);
1103         ARM_LDR_IMM (code, ARMREG_PC, ARMREG_IP, -4);
1104         g_assert (code - buf == COMMON_TRAMP_SIZE);
1105         /* Emit it */
1106         emit_bytes (acfg, buf, code - buf);
1107
1108         for (i = 0; i < count; ++i) {
1109                 code = buf;
1110                 ARM_MOV_REG_REG (code, ARMREG_IP, ARMREG_PC);
1111                 ARM_B (code, 0);
1112                 arm_patch (code - 4, code - COMMON_TRAMP_SIZE - 8 * (i + 1));
1113                 g_assert (code - buf == 8);
1114                 emit_bytes (acfg, buf, code - buf);
1115         }
1116
1117         /* now the imt trampolines: each specific trampolines puts in the ip register
1118          * the instruction pointer address, so the generic trampoline at the start of the page
1119          * subtracts 4096 to get to the data page and loads the values
1120          * We again fit the generic trampiline in 16 bytes.
1121          */
1122 #define IMT_TRAMP_SIZE 72
1123         sprintf (symbol, "%simt_trampolines_page", acfg->user_symbol_prefix);
1124         emit_global (acfg, symbol, TRUE);
1125         emit_label (acfg, symbol);
1126         code = buf;
1127         /* Need at least two free registers, plus a slot for storing the pc */
1128         ARM_PUSH (code, (1 << ARMREG_R0)|(1 << ARMREG_R1)|(1 << ARMREG_R2));
1129
1130         imm8 = mono_arm_is_rotated_imm8 (mono_pagesize (), &rot_amount);
1131         ARM_SUB_REG_IMM (code, ARMREG_IP, ARMREG_IP, imm8, rot_amount);
1132         ARM_LDR_IMM (code, ARMREG_R0, ARMREG_IP, -8);
1133
1134         /* The IMT method is in v5, r0 has the imt array address */
1135
1136         loop_start = code;
1137         ARM_LDR_IMM (code, ARMREG_R1, ARMREG_R0, 0);
1138         ARM_CMP_REG_REG (code, ARMREG_R1, ARMREG_V5);
1139         imt_found_check = code;
1140         ARM_B_COND (code, ARMCOND_EQ, 0);
1141
1142         /* End-of-loop check */
1143         ARM_CMP_REG_IMM (code, ARMREG_R1, 0, 0);
1144         loop_end_check = code;
1145         ARM_B_COND (code, ARMCOND_EQ, 0);
1146
1147         /* Loop footer */
1148         ARM_ADD_REG_IMM8 (code, ARMREG_R0, ARMREG_R0, sizeof (gpointer) * 2);
1149         loop_branch_back = code;
1150         ARM_B (code, 0);
1151         arm_patch (loop_branch_back, loop_start);
1152
1153         /* Match */
1154         arm_patch (imt_found_check, code);
1155         ARM_LDR_IMM (code, ARMREG_R0, ARMREG_R0, 4);
1156         ARM_LDR_IMM (code, ARMREG_R0, ARMREG_R0, 0);
1157         /* Save it to the third stack slot */
1158         ARM_STR_IMM (code, ARMREG_R0, ARMREG_SP, 8);
1159         /* Restore the registers and branch */
1160         ARM_POP (code, (1 << ARMREG_R0)|(1 << ARMREG_R1)|(1 << ARMREG_PC));
1161
1162         /* No match */
1163         arm_patch (loop_end_check, code);
1164         ARM_LDR_IMM (code, ARMREG_R0, ARMREG_R0, 4);
1165         ARM_STR_IMM (code, ARMREG_R0, ARMREG_SP, 8);
1166         ARM_POP (code, (1 << ARMREG_R0)|(1 << ARMREG_R1)|(1 << ARMREG_PC));
1167         ARM_NOP (code);
1168
1169         /* Emit it */
1170         g_assert (code - buf == IMT_TRAMP_SIZE);
1171         emit_bytes (acfg, buf, code - buf);
1172
1173         for (i = 0; i < count; ++i) {
1174                 code = buf;
1175                 ARM_MOV_REG_REG (code, ARMREG_IP, ARMREG_PC);
1176                 ARM_B (code, 0);
1177                 arm_patch (code - 4, code - IMT_TRAMP_SIZE - 8 * (i + 1));
1178                 g_assert (code - buf == 8);
1179                 emit_bytes (acfg, buf, code - buf);
1180         }
1181 #endif
1182 }
1183
1184 /*
1185  * arch_emit_specific_trampoline:
1186  *
1187  *   Emit code for a specific trampoline. OFFSET is the offset of the first of
1188  * two GOT slots which contain the generic trampoline address and the trampoline
1189  * argument. TRAMP_SIZE is set to the size of the emitted trampoline.
1190  */
1191 static void
1192 arch_emit_specific_trampoline (MonoAotCompile *acfg, int offset, int *tramp_size)
1193 {
1194         /*
1195          * The trampolines created here are variations of the specific
1196          * trampolines created in mono_arch_create_specific_trampoline (). The
1197          * differences are:
1198          * - the generic trampoline address is taken from a got slot.
1199          * - the offset of the got slot where the trampoline argument is stored
1200          *   is embedded in the instruction stream, and the generic trampoline
1201          *   can load the argument by loading the offset, adding it to the
1202          *   address of the trampoline to get the address of the got slot, and
1203          *   loading the argument from there.
1204          * - all the trampolines should be of the same length.
1205          */
1206 #if defined(TARGET_AMD64)
1207 #if defined(__default_codegen__)
1208         /* This should be exactly 16 bytes long */
1209         *tramp_size = 16;
1210         /* call *<offset>(%rip) */
1211         emit_byte (acfg, '\x41');
1212         emit_byte (acfg, '\xff');
1213         emit_byte (acfg, '\x15');
1214         emit_symbol_diff (acfg, acfg->got_symbol, ".", (offset * sizeof (gpointer)) - 4);
1215         /* This should be relative to the start of the trampoline */
1216         emit_symbol_diff (acfg, acfg->got_symbol, ".", ((offset+1) * sizeof (gpointer)) + 7);
1217         emit_zero_bytes (acfg, 5);
1218 #elif defined(__native_client_codegen__)
1219         guint8 buf [256];
1220         guint8 *buf_aligned = ALIGN_TO(buf, kNaClAlignment);
1221         guint8 *code = buf_aligned;
1222         guint8 *call_start;
1223         size_t call_len;
1224         int got_offset;
1225
1226         /* Emit this call in 'code' so we can find out how long it is. */
1227         amd64_call_reg (code, AMD64_R11);
1228         call_start = mono_arch_nacl_skip_nops (buf_aligned);
1229         call_len = code - call_start;
1230
1231         /* The tramp_size is twice the NaCl alignment because it starts with */
1232         /* a call which needs to be aligned to the end of the boundary.      */
1233         *tramp_size = kNaClAlignment*2;
1234         {
1235                 /* Emit nops to align call site below which is 7 bytes plus */
1236                 /* the length of the call sequence emitted above.           */
1237                 /* Note: this requires the specific trampoline starts on a  */
1238                 /* kNaclAlignedment aligned address, which it does because  */
1239                 /* it's its own function that is aligned.                   */
1240                 guint8 nop_buf[256];
1241                 guint8 *nopbuf_aligned = ALIGN_TO (nop_buf, kNaClAlignment);
1242                 guint8 *nopbuf_end = mono_arch_nacl_pad (nopbuf_aligned, kNaClAlignment - 7 - (call_len));
1243                 emit_bytes (acfg, nopbuf_aligned, nopbuf_end - nopbuf_aligned);
1244         }
1245         /* The trampoline is stored at the offset'th pointer, the -4 is  */
1246         /* present because RIP relative addressing starts at the end of  */
1247         /* the current instruction, while the label "." is relative to   */
1248         /* the beginning of the current asm location, which in this case */
1249         /* is not the mov instruction, but the offset itself, due to the */
1250         /* way the bytes and ints are emitted here.                      */
1251         got_offset = (offset * sizeof(gpointer)) - 4;
1252
1253         /* mov <OFFSET>(%rip), %r11d */
1254         emit_byte (acfg, '\x45');
1255         emit_byte (acfg, '\x8b');
1256         emit_byte (acfg, '\x1d');
1257         emit_symbol_diff (acfg, acfg->got_symbol, ".", got_offset);
1258
1259         /* naclcall %r11 */
1260         emit_bytes (acfg, call_start, call_len);
1261
1262         /* The arg is stored at the offset+1 pointer, relative to beginning */
1263         /* of trampoline: 7 for mov, plus the call length, and 1 for push.  */
1264         got_offset = ((offset + 1) * sizeof(gpointer)) + 7 + call_len + 1;
1265
1266         /* We can't emit this data directly, hide in a "push imm32" */
1267         emit_byte (acfg, '\x68'); /* push */
1268         emit_symbol_diff (acfg, acfg->got_symbol, ".", got_offset);
1269         emit_alignment (acfg, kNaClAlignment);
1270 #endif /*__native_client_codegen__*/
1271 #elif defined(TARGET_ARM)
1272         guint8 buf [128];
1273         guint8 *code;
1274
1275         /* This should be exactly 20 bytes long */
1276         *tramp_size = 20;
1277         code = buf;
1278         ARM_PUSH (code, 0x5fff);
1279         ARM_LDR_IMM (code, ARMREG_R1, ARMREG_PC, 4);
1280         /* Load the value from the GOT */
1281         ARM_LDR_REG_REG (code, ARMREG_R1, ARMREG_PC, ARMREG_R1);
1282         /* Branch to it */
1283         ARM_BLX_REG (code, ARMREG_R1);
1284
1285         g_assert (code - buf == 16);
1286
1287         /* Emit it */
1288         emit_bytes (acfg, buf, code - buf);
1289         /*
1290          * Only one offset is needed, since the second one would be equal to the
1291          * first one.
1292          */
1293         emit_symbol_diff (acfg, acfg->got_symbol, ".", (offset * sizeof (gpointer)) - 4 + 4);
1294         //emit_symbol_diff (acfg, acfg->got_symbol, ".", ((offset + 1) * sizeof (gpointer)) - 4 + 8);
1295 #elif defined(TARGET_POWERPC)
1296         guint8 buf [128];
1297         guint8 *code;
1298
1299         *tramp_size = 4;
1300         code = buf;
1301
1302         g_assert (!acfg->use_bin_writer);
1303
1304         /*
1305          * PPC has no ip relative addressing, so we need to compute the address
1306          * of the mscorlib got. That is slow and complex, so instead, we store it
1307          * in the second got slot of every aot image. The caller already computed
1308          * the address of its got and placed it into r30.
1309          */
1310         emit_unset_mode (acfg);
1311         /* Load mscorlib got address */
1312         fprintf (acfg->fp, "%s 0, %d(30)\n", PPC_LD_OP, (int)sizeof (gpointer));
1313         /* Load generic trampoline address */
1314         fprintf (acfg->fp, "lis 11, %d@h\n", (int)(offset * sizeof (gpointer)));
1315         fprintf (acfg->fp, "ori 11, 11, %d@l\n", (int)(offset * sizeof (gpointer)));
1316         fprintf (acfg->fp, "%s 11, 11, 0\n", PPC_LDX_OP);
1317 #ifdef PPC_USES_FUNCTION_DESCRIPTOR
1318         fprintf (acfg->fp, "%s 11, 0(11)\n", PPC_LD_OP);
1319 #endif
1320         fprintf (acfg->fp, "mtctr 11\n");
1321         /* Load trampoline argument */
1322         /* On ppc, we pass it normally to the generic trampoline */
1323         fprintf (acfg->fp, "lis 11, %d@h\n", (int)((offset + 1) * sizeof (gpointer)));
1324         fprintf (acfg->fp, "ori 11, 11, %d@l\n", (int)((offset + 1) * sizeof (gpointer)));
1325         fprintf (acfg->fp, "%s 0, 11, 0\n", PPC_LDX_OP);
1326         /* Branch to generic trampoline */
1327         fprintf (acfg->fp, "bctr\n");
1328
1329 #ifdef PPC_USES_FUNCTION_DESCRIPTOR
1330         *tramp_size = 10 * 4;
1331 #else
1332         *tramp_size = 9 * 4;
1333 #endif
1334 #elif defined(TARGET_X86)
1335         guint8 buf [128];
1336         guint8 *code;
1337
1338         /* Similar to the PPC code above */
1339
1340         /* FIXME: Could this clobber the register needed by get_vcall_slot () ? */
1341
1342         /* We clobber ECX, since EAX is used as MONO_ARCH_MONITOR_OBJECT_REG */
1343 #ifdef MONO_ARCH_MONITOR_OBJECT_REG
1344         g_assert (MONO_ARCH_MONITOR_OBJECT_REG != X86_ECX);
1345 #endif
1346
1347         code = buf;
1348         /* Load mscorlib got address */
1349         x86_mov_reg_membase (code, X86_ECX, MONO_ARCH_GOT_REG, sizeof (gpointer), 4);
1350         /* Push trampoline argument */
1351         x86_push_membase (code, X86_ECX, (offset + 1) * sizeof (gpointer));
1352         /* Load generic trampoline address */
1353         x86_mov_reg_membase (code, X86_ECX, X86_ECX, offset * sizeof (gpointer), 4);
1354         /* Branch to generic trampoline */
1355         x86_jump_reg (code, X86_ECX);
1356
1357 #ifdef __native_client_codegen__
1358         {
1359                 /* emit nops to next 32 byte alignment */
1360                 int a = (~kNaClAlignmentMask) & ((code - buf) + kNaClAlignment - 1);
1361                 while (code < (buf + a)) x86_nop(code);
1362         }
1363 #endif
1364         emit_bytes (acfg, buf, code - buf);
1365
1366         *tramp_size = NACL_SIZE(17, kNaClAlignment);
1367         g_assert (code - buf == *tramp_size);
1368 #else
1369         g_assert_not_reached ();
1370 #endif
1371 }
1372
1373 /*
1374  * arch_emit_unbox_trampoline:
1375  *
1376  *   Emit code for the unbox trampoline for METHOD used in the full-aot case.
1377  * CALL_TARGET is the symbol pointing to the native code of METHOD.
1378  */
1379 static void
1380 arch_emit_unbox_trampoline (MonoAotCompile *acfg, MonoCompile *cfg, MonoMethod *method, const char *call_target)
1381 {
1382 #if defined(TARGET_AMD64)
1383         guint8 buf [32];
1384         guint8 *code;
1385         int this_reg;
1386
1387         this_reg = mono_arch_get_this_arg_reg (NULL);
1388         code = buf;
1389         amd64_alu_reg_imm (code, X86_ADD, this_reg, sizeof (MonoObject));
1390
1391         emit_bytes (acfg, buf, code - buf);
1392         /* jump <method> */
1393         emit_byte (acfg, '\xe9');
1394         emit_symbol_diff (acfg, call_target, ".", -4);
1395 #elif defined(TARGET_X86)
1396         guint8 buf [32];
1397         guint8 *code;
1398         int this_pos = 4;
1399
1400         code = buf;
1401
1402         x86_alu_membase_imm (code, X86_ADD, X86_ESP, this_pos, sizeof (MonoObject));
1403
1404         emit_bytes (acfg, buf, code - buf);
1405
1406         /* jump <method> */
1407         emit_byte (acfg, '\xe9');
1408         emit_symbol_diff (acfg, call_target, ".", -4);
1409 #elif defined(TARGET_ARM)
1410         guint8 buf [128];
1411         guint8 *code;
1412
1413         if (acfg->thumb_mixed && cfg->compile_llvm) {
1414                 fprintf (acfg->fp, "add r0, r0, #%d\n", (int)sizeof (MonoObject));
1415                 fprintf (acfg->fp, "b %s\n", call_target);
1416                 fprintf (acfg->fp, ".arm\n");
1417                 fprintf (acfg->fp, ".align 2\n");
1418                 return;
1419         }
1420
1421         code = buf;
1422
1423         ARM_ADD_REG_IMM8 (code, ARMREG_R0, ARMREG_R0, sizeof (MonoObject));
1424
1425         emit_bytes (acfg, buf, code - buf);
1426         /* jump to method */
1427         if (acfg->use_bin_writer) {
1428                 guint8 buf [4];
1429                 guint8 *code;
1430
1431                 code = buf;
1432                 ARM_B (code, 0);
1433
1434                 img_writer_emit_reloc (acfg->w, R_ARM_JUMP24, call_target, -8);
1435                 emit_bytes (acfg, buf, 4);
1436         } else {
1437                 if (acfg->thumb_mixed && cfg->compile_llvm)
1438                         fprintf (acfg->fp, "\n\tbx %s\n", call_target);
1439                 else
1440                         fprintf (acfg->fp, "\n\tb %s\n", call_target);
1441         }
1442 #elif defined(TARGET_POWERPC)
1443         int this_pos = 3;
1444
1445         g_assert (!acfg->use_bin_writer);
1446
1447         fprintf (acfg->fp, "\n\taddi %d, %d, %d\n", this_pos, this_pos, (int)sizeof (MonoObject));
1448         fprintf (acfg->fp, "\n\tb %s\n", call_target);
1449 #else
1450         g_assert_not_reached ();
1451 #endif
1452 }
1453
1454 /*
1455  * arch_emit_static_rgctx_trampoline:
1456  *
1457  *   Emit code for a static rgctx trampoline. OFFSET is the offset of the first of
1458  * two GOT slots which contain the rgctx argument, and the method to jump to.
1459  * TRAMP_SIZE is set to the size of the emitted trampoline.
1460  * These kinds of trampolines cannot be enumerated statically, since there could
1461  * be one trampoline per method instantiation, so we emit the same code for all
1462  * trampolines, and parameterize them using two GOT slots.
1463  */
1464 static void
1465 arch_emit_static_rgctx_trampoline (MonoAotCompile *acfg, int offset, int *tramp_size)
1466 {
1467 #if defined(TARGET_AMD64)
1468 #if defined(__default_codegen__)
1469         /* This should be exactly 13 bytes long */
1470         *tramp_size = 13;
1471
1472         /* mov <OFFSET>(%rip), %r10 */
1473         emit_byte (acfg, '\x4d');
1474         emit_byte (acfg, '\x8b');
1475         emit_byte (acfg, '\x15');
1476         emit_symbol_diff (acfg, acfg->got_symbol, ".", (offset * sizeof (gpointer)) - 4);
1477
1478         /* jmp *<offset>(%rip) */
1479         emit_byte (acfg, '\xff');
1480         emit_byte (acfg, '\x25');
1481         emit_symbol_diff (acfg, acfg->got_symbol, ".", ((offset + 1) * sizeof (gpointer)) - 4);
1482 #elif defined(__native_client_codegen__)
1483         guint8 buf [128];
1484         guint8 *buf_aligned = ALIGN_TO(buf, kNaClAlignment);
1485         guint8 *code = buf_aligned;
1486
1487         /* mov <OFFSET>(%rip), %r10d */
1488         emit_byte (acfg, '\x45');
1489         emit_byte (acfg, '\x8b');
1490         emit_byte (acfg, '\x15');
1491         emit_symbol_diff (acfg, acfg->got_symbol, ".", (offset * sizeof (gpointer)) - 4);
1492
1493         /* mov <OFFSET>(%rip), %r11d */
1494         emit_byte (acfg, '\x45');
1495         emit_byte (acfg, '\x8b');
1496         emit_byte (acfg, '\x1d');
1497         emit_symbol_diff (acfg, acfg->got_symbol, ".", ((offset + 1) * sizeof (gpointer)) - 4);
1498
1499         /* nacljmp *%r11 */
1500         amd64_jump_reg (code, AMD64_R11);
1501         emit_bytes (acfg, buf_aligned, code - buf_aligned);
1502
1503         emit_alignment (acfg, kNaClAlignment);
1504         *tramp_size = kNaClAlignment;
1505 #endif /*__native_client_codegen__*/
1506
1507 #elif defined(TARGET_ARM)
1508         guint8 buf [128];
1509         guint8 *code;
1510
1511         /* This should be exactly 24 bytes long */
1512         *tramp_size = 24;
1513         code = buf;
1514         /* Load rgctx value */
1515         ARM_LDR_IMM (code, ARMREG_IP, ARMREG_PC, 8);
1516         ARM_LDR_REG_REG (code, MONO_ARCH_RGCTX_REG, ARMREG_PC, ARMREG_IP);
1517         /* Load branch addr + branch */
1518         ARM_LDR_IMM (code, ARMREG_IP, ARMREG_PC, 4);
1519         ARM_LDR_REG_REG (code, ARMREG_PC, ARMREG_PC, ARMREG_IP);
1520
1521         g_assert (code - buf == 16);
1522
1523         /* Emit it */
1524         emit_bytes (acfg, buf, code - buf);
1525         emit_symbol_diff (acfg, acfg->got_symbol, ".", (offset * sizeof (gpointer)) - 4 + 8);
1526         emit_symbol_diff (acfg, acfg->got_symbol, ".", ((offset + 1) * sizeof (gpointer)) - 4 + 4);
1527 #elif defined(TARGET_POWERPC)
1528         guint8 buf [128];
1529         guint8 *code;
1530
1531         *tramp_size = 4;
1532         code = buf;
1533
1534         g_assert (!acfg->use_bin_writer);
1535
1536         /*
1537          * PPC has no ip relative addressing, so we need to compute the address
1538          * of the mscorlib got. That is slow and complex, so instead, we store it
1539          * in the second got slot of every aot image. The caller already computed
1540          * the address of its got and placed it into r30.
1541          */
1542         emit_unset_mode (acfg);
1543         /* Load mscorlib got address */
1544         fprintf (acfg->fp, "%s 0, %d(30)\n", PPC_LD_OP, (int)sizeof (gpointer));
1545         /* Load rgctx */
1546         fprintf (acfg->fp, "lis 11, %d@h\n", (int)(offset * sizeof (gpointer)));
1547         fprintf (acfg->fp, "ori 11, 11, %d@l\n", (int)(offset * sizeof (gpointer)));
1548         fprintf (acfg->fp, "%s %d, 11, 0\n", PPC_LDX_OP, MONO_ARCH_RGCTX_REG);
1549         /* Load target address */
1550         fprintf (acfg->fp, "lis 11, %d@h\n", (int)((offset + 1) * sizeof (gpointer)));
1551         fprintf (acfg->fp, "ori 11, 11, %d@l\n", (int)((offset + 1) * sizeof (gpointer)));
1552         fprintf (acfg->fp, "%s 11, 11, 0\n", PPC_LDX_OP);
1553 #ifdef PPC_USES_FUNCTION_DESCRIPTOR
1554         fprintf (acfg->fp, "%s 2, %d(11)\n", PPC_LD_OP, (int)sizeof (gpointer));
1555         fprintf (acfg->fp, "%s 11, 0(11)\n", PPC_LD_OP);
1556 #endif
1557         fprintf (acfg->fp, "mtctr 11\n");
1558         /* Branch to the target address */
1559         fprintf (acfg->fp, "bctr\n");
1560
1561 #ifdef PPC_USES_FUNCTION_DESCRIPTOR
1562         *tramp_size = 11 * 4;
1563 #else
1564         *tramp_size = 9 * 4;
1565 #endif
1566
1567 #elif defined(TARGET_X86)
1568         guint8 buf [128];
1569         guint8 *code;
1570
1571         /* Similar to the PPC code above */
1572
1573         g_assert (MONO_ARCH_RGCTX_REG != X86_ECX);
1574
1575         code = buf;
1576         /* Load mscorlib got address */
1577         x86_mov_reg_membase (code, X86_ECX, MONO_ARCH_GOT_REG, sizeof (gpointer), 4);
1578         /* Load arg */
1579         x86_mov_reg_membase (code, MONO_ARCH_RGCTX_REG, X86_ECX, offset * sizeof (gpointer), 4);
1580         /* Branch to the target address */
1581         x86_jump_membase (code, X86_ECX, (offset + 1) * sizeof (gpointer));
1582
1583 #ifdef __native_client_codegen__
1584         {
1585                 /* emit nops to next 32 byte alignment */
1586                 int a = (~kNaClAlignmentMask) & ((code - buf) + kNaClAlignment - 1);
1587                 while (code < (buf + a)) x86_nop(code);
1588         }
1589 #endif
1590
1591         emit_bytes (acfg, buf, code - buf);
1592
1593         *tramp_size = NACL_SIZE (15, kNaClAlignment);
1594         g_assert (code - buf == *tramp_size);
1595 #else
1596         g_assert_not_reached ();
1597 #endif
1598 }
1599
1600 /*
1601  * arch_emit_imt_thunk:
1602  *
1603  *   Emit an IMT thunk usable in full-aot mode. The thunk uses 1 got slot which
1604  * points to an array of pointer pairs. The pairs of the form [key, ptr], where
1605  * key is the IMT key, and ptr holds the address of a memory location holding
1606  * the address to branch to if the IMT arg matches the key. The array is
1607  * terminated by a pair whose key is NULL, and whose ptr is the address of the
1608  * fail_tramp.
1609  * TRAMP_SIZE is set to the size of the emitted trampoline.
1610  */
1611 static void
1612 arch_emit_imt_thunk (MonoAotCompile *acfg, int offset, int *tramp_size)
1613 {
1614 #if defined(TARGET_AMD64)
1615         guint8 *buf, *code;
1616 #if defined(__native_client_codegen__)
1617         guint8 *buf_alloc;
1618 #endif
1619         guint8 *labels [16];
1620         guint8 mov_buf[3];
1621         guint8 *mov_buf_ptr = mov_buf;
1622
1623         const int kSizeOfMove = 7;
1624 #if defined(__default_codegen__)
1625         code = buf = g_malloc (256);
1626 #elif defined(__native_client_codegen__)
1627         buf_alloc = g_malloc (256 + kNaClAlignment + kSizeOfMove);
1628         buf = ((guint)buf_alloc + kNaClAlignment) & ~kNaClAlignmentMask;
1629         /* The RIP relative move below is emitted first */
1630         buf += kSizeOfMove;
1631         code = buf;
1632 #endif
1633
1634         /* FIXME: Optimize this, i.e. use binary search etc. */
1635         /* Maybe move the body into a separate function (slower, but much smaller) */
1636
1637         /* MONO_ARCH_IMT_SCRATCH_REG is a free register */
1638
1639         labels [0] = code;
1640         amd64_alu_membase_imm (code, X86_CMP, MONO_ARCH_IMT_SCRATCH_REG, 0, 0);
1641         labels [1] = code;
1642         amd64_branch8 (code, X86_CC_Z, 0, FALSE);
1643
1644         /* Check key */
1645         amd64_alu_membase_reg_size (code, X86_CMP, MONO_ARCH_IMT_SCRATCH_REG, 0, MONO_ARCH_IMT_REG, sizeof (gpointer));
1646         labels [2] = code;
1647         amd64_branch8 (code, X86_CC_Z, 0, FALSE);
1648
1649         /* Loop footer */
1650         amd64_alu_reg_imm (code, X86_ADD, MONO_ARCH_IMT_SCRATCH_REG, 2 * sizeof (gpointer));
1651         amd64_jump_code (code, labels [0]);
1652
1653         /* Match */
1654         mono_amd64_patch (labels [2], code);
1655         amd64_mov_reg_membase (code, MONO_ARCH_IMT_SCRATCH_REG, MONO_ARCH_IMT_SCRATCH_REG, sizeof (gpointer), sizeof (gpointer));
1656         amd64_jump_membase (code, MONO_ARCH_IMT_SCRATCH_REG, 0);
1657
1658         /* No match */
1659         mono_amd64_patch (labels [1], code);
1660         /* Load fail tramp */
1661         amd64_alu_reg_imm (code, X86_ADD, MONO_ARCH_IMT_SCRATCH_REG, sizeof (gpointer));
1662         /* Check if there is a fail tramp */
1663         amd64_alu_membase_imm (code, X86_CMP, MONO_ARCH_IMT_SCRATCH_REG, 0, 0);
1664         labels [3] = code;
1665         amd64_branch8 (code, X86_CC_Z, 0, FALSE);
1666         /* Jump to fail tramp */
1667         amd64_jump_membase (code, MONO_ARCH_IMT_SCRATCH_REG, 0);
1668
1669         /* Fail */
1670         mono_amd64_patch (labels [3], code);
1671         x86_breakpoint (code);
1672
1673         /* mov <OFFSET>(%rip), MONO_ARCH_IMT_SCRATCH_REG */
1674         amd64_emit_rex (mov_buf_ptr, sizeof(gpointer), MONO_ARCH_IMT_SCRATCH_REG, 0, AMD64_RIP);
1675         *(mov_buf_ptr)++ = (unsigned char)0x8b; /* mov opcode */
1676         x86_address_byte (mov_buf_ptr, 0, MONO_ARCH_IMT_SCRATCH_REG & 0x7, 5);
1677         emit_bytes (acfg, mov_buf, mov_buf_ptr - mov_buf);
1678         emit_symbol_diff (acfg, acfg->got_symbol, ".", (offset * sizeof (gpointer)) - 4);
1679
1680         emit_bytes (acfg, buf, code - buf);
1681
1682         *tramp_size = code - buf + kSizeOfMove;
1683 #if defined(__native_client_codegen__)
1684         /* The tramp will be padded to the next kNaClAlignment bundle. */
1685         *tramp_size = ALIGN_TO ((*tramp_size), kNaClAlignment);
1686 #endif
1687
1688 #if defined(__default_codegen__)
1689         g_free (buf);
1690 #elif defined(__native_client_codegen__)
1691         g_free (buf_alloc);
1692 #endif
1693
1694 #elif defined(TARGET_X86)
1695         guint8 *buf, *code;
1696 #ifdef __native_client_codegen__
1697         guint8 *buf_alloc;
1698 #endif
1699         guint8 *labels [16];
1700
1701 #if defined(__default_codegen__)
1702         code = buf = g_malloc (256);
1703 #elif defined(__native_client_codegen__)
1704         buf_alloc = g_malloc (256 + kNaClAlignment);
1705         code = buf = ((guint)buf_alloc + kNaClAlignment) & ~kNaClAlignmentMask;
1706 #endif
1707
1708         /* Allocate a temporary stack slot */
1709         x86_push_reg (code, X86_EAX);
1710         /* Save EAX */
1711         x86_push_reg (code, X86_EAX);
1712
1713         /* Load mscorlib got address */
1714         x86_mov_reg_membase (code, X86_EAX, MONO_ARCH_GOT_REG, sizeof (gpointer), 4);
1715         /* Load arg */
1716         x86_mov_reg_membase (code, X86_EAX, X86_EAX, offset * sizeof (gpointer), 4);
1717
1718         labels [0] = code;
1719         x86_alu_membase_imm (code, X86_CMP, X86_EAX, 0, 0);
1720         labels [1] = code;
1721         x86_branch8 (code, X86_CC_Z, FALSE, 0);
1722
1723         /* Check key */
1724         x86_alu_membase_reg (code, X86_CMP, X86_EAX, 0, MONO_ARCH_IMT_REG);
1725         labels [2] = code;
1726         x86_branch8 (code, X86_CC_Z, FALSE, 0);
1727
1728         /* Loop footer */
1729         x86_alu_reg_imm (code, X86_ADD, X86_EAX, 2 * sizeof (gpointer));
1730         x86_jump_code (code, labels [0]);
1731
1732         /* Match */
1733         mono_x86_patch (labels [2], code);
1734         x86_mov_reg_membase (code, X86_EAX, X86_EAX, sizeof (gpointer), 4);
1735         x86_mov_reg_membase (code, X86_EAX, X86_EAX, 0, 4);
1736         /* Save the target address to the temporary stack location */
1737         x86_mov_membase_reg (code, X86_ESP, 4, X86_EAX, 4);
1738         /* Restore EAX */
1739         x86_pop_reg (code, X86_EAX);
1740         /* Jump to the target address */
1741         x86_ret (code);
1742
1743         /* No match */
1744         mono_x86_patch (labels [1], code);
1745         /* Load fail tramp */
1746         x86_mov_reg_membase (code, X86_EAX, X86_EAX, sizeof (gpointer), 4);
1747         x86_alu_membase_imm (code, X86_CMP, X86_EAX, 0, 0);
1748         labels [3] = code;
1749         x86_branch8 (code, X86_CC_Z, FALSE, 0);
1750         /* Jump to fail tramp */
1751         x86_mov_membase_reg (code, X86_ESP, 4, X86_EAX, 4);
1752         x86_pop_reg (code, X86_EAX);
1753         x86_ret (code);
1754
1755         /* Fail */
1756         mono_x86_patch (labels [3], code);
1757         x86_breakpoint (code);
1758
1759 #ifdef __native_client_codegen__
1760         {
1761                 /* emit nops to next 32 byte alignment */
1762                 int a = (~kNaClAlignmentMask) & ((code - buf) + kNaClAlignment - 1);
1763                 while (code < (buf + a)) x86_nop(code);
1764         }
1765 #endif
1766         emit_bytes (acfg, buf, code - buf);
1767
1768         *tramp_size = code - buf;
1769
1770 #if defined(__default_codegen__)
1771         g_free (buf);
1772 #elif defined(__native_client_codegen__)
1773         g_free (buf_alloc);
1774 #endif
1775
1776 #elif defined(TARGET_ARM)
1777         guint8 buf [128];
1778         guint8 *code, *code2, *labels [16];
1779
1780         code = buf;
1781
1782         /* The IMT method is in v5 */
1783
1784         /* Need at least two free registers, plus a slot for storing the pc */
1785         ARM_PUSH (code, (1 << ARMREG_R0)|(1 << ARMREG_R1)|(1 << ARMREG_R2));
1786         labels [0] = code;
1787         /* Load the parameter from the GOT */
1788         ARM_LDR_IMM (code, ARMREG_R0, ARMREG_PC, 0);
1789         ARM_LDR_REG_REG (code, ARMREG_R0, ARMREG_PC, ARMREG_R0);
1790
1791         labels [1] = code;
1792         ARM_LDR_IMM (code, ARMREG_R1, ARMREG_R0, 0);
1793         ARM_CMP_REG_REG (code, ARMREG_R1, ARMREG_V5);
1794         labels [2] = code;
1795         ARM_B_COND (code, ARMCOND_EQ, 0);
1796
1797         /* End-of-loop check */
1798         ARM_CMP_REG_IMM (code, ARMREG_R1, 0, 0);
1799         labels [3] = code;
1800         ARM_B_COND (code, ARMCOND_EQ, 0);
1801
1802         /* Loop footer */
1803         ARM_ADD_REG_IMM8 (code, ARMREG_R0, ARMREG_R0, sizeof (gpointer) * 2);
1804         labels [4] = code;
1805         ARM_B (code, 0);
1806         arm_patch (labels [4], labels [1]);
1807
1808         /* Match */
1809         arm_patch (labels [2], code);
1810         ARM_LDR_IMM (code, ARMREG_R0, ARMREG_R0, 4);
1811         ARM_LDR_IMM (code, ARMREG_R0, ARMREG_R0, 0);
1812         /* Save it to the third stack slot */
1813         ARM_STR_IMM (code, ARMREG_R0, ARMREG_SP, 8);
1814         /* Restore the registers and branch */
1815         ARM_POP (code, (1 << ARMREG_R0)|(1 << ARMREG_R1)|(1 << ARMREG_PC));
1816
1817         /* No match */
1818         arm_patch (labels [3], code);
1819         ARM_LDR_IMM (code, ARMREG_R0, ARMREG_R0, 4);
1820         ARM_STR_IMM (code, ARMREG_R0, ARMREG_SP, 8);
1821         ARM_POP (code, (1 << ARMREG_R0)|(1 << ARMREG_R1)|(1 << ARMREG_PC));
1822
1823         /* Fixup offset */
1824         code2 = labels [0];
1825         ARM_LDR_IMM (code2, ARMREG_R0, ARMREG_PC, (code - (labels [0] + 8)));
1826
1827         emit_bytes (acfg, buf, code - buf);
1828         emit_symbol_diff (acfg, acfg->got_symbol, ".", (offset * sizeof (gpointer)) + (code - (labels [0] + 8)) - 4);
1829
1830         *tramp_size = code - buf + 4;
1831 #elif defined(TARGET_POWERPC)
1832         guint8 buf [128];
1833         guint8 *code, *labels [16];
1834
1835         code = buf;
1836
1837         /* Load the mscorlib got address */
1838         ppc_ldptr (code, ppc_r11, sizeof (gpointer), ppc_r30);
1839         /* Load the parameter from the GOT */
1840         ppc_load (code, ppc_r0, offset * sizeof (gpointer));
1841         ppc_ldptr_indexed (code, ppc_r11, ppc_r11, ppc_r0);
1842
1843         /* Load and check key */
1844         labels [1] = code;
1845         ppc_ldptr (code, ppc_r0, 0, ppc_r11);
1846         ppc_cmp (code, 0, sizeof (gpointer) == 8 ? 1 : 0, ppc_r0, MONO_ARCH_IMT_REG);
1847         labels [2] = code;
1848         ppc_bc (code, PPC_BR_TRUE, PPC_BR_EQ, 0);
1849
1850         /* End-of-loop check */
1851         ppc_cmpi (code, 0, sizeof (gpointer) == 8 ? 1 : 0, ppc_r0, 0);
1852         labels [3] = code;
1853         ppc_bc (code, PPC_BR_TRUE, PPC_BR_EQ, 0);
1854
1855         /* Loop footer */
1856         ppc_addi (code, ppc_r11, ppc_r11, 2 * sizeof (gpointer));
1857         labels [4] = code;
1858         ppc_b (code, 0);
1859         mono_ppc_patch (labels [4], labels [1]);
1860
1861         /* Match */
1862         mono_ppc_patch (labels [2], code);
1863         ppc_ldptr (code, ppc_r11, sizeof (gpointer), ppc_r11);
1864         /* r11 now contains the value of the vtable slot */
1865         /* this is not a function descriptor on ppc64 */
1866         ppc_ldptr (code, ppc_r11, 0, ppc_r11);
1867         ppc_mtctr (code, ppc_r11);
1868         ppc_bcctr (code, PPC_BR_ALWAYS, 0);
1869
1870         /* Fail */
1871         mono_ppc_patch (labels [3], code);
1872         /* FIXME: */
1873         ppc_break (code);
1874
1875         *tramp_size = code - buf;
1876
1877         emit_bytes (acfg, buf, code - buf);
1878 #else
1879         g_assert_not_reached ();
1880 #endif
1881 }
1882
1883 /*
1884  * arch_emit_gsharedvt_arg_trampoline:
1885  *
1886  *   Emit code for a gsharedvt arg trampoline. OFFSET is the offset of the first of
1887  * two GOT slots which contain the argument, and the code to jump to.
1888  * TRAMP_SIZE is set to the size of the emitted trampoline.
1889  * These kinds of trampolines cannot be enumerated statically, since there could
1890  * be one trampoline per method instantiation, so we emit the same code for all
1891  * trampolines, and parameterize them using two GOT slots.
1892  */
1893 static void
1894 arch_emit_gsharedvt_arg_trampoline (MonoAotCompile *acfg, int offset, int *tramp_size)
1895 {
1896 #if defined(TARGET_X86)
1897         guint8 buf [128];
1898         guint8 *code;
1899
1900         /* Similar to the PPC code above */
1901
1902         g_assert (MONO_ARCH_RGCTX_REG != X86_ECX);
1903
1904         code = buf;
1905         /* Load mscorlib got address */
1906         x86_mov_reg_membase (code, X86_ECX, MONO_ARCH_GOT_REG, sizeof (gpointer), 4);
1907         /* Load arg */
1908         x86_mov_reg_membase (code, X86_EAX, X86_ECX, offset * sizeof (gpointer), 4);
1909         /* Branch to the target address */
1910         x86_jump_membase (code, X86_ECX, (offset + 1) * sizeof (gpointer));
1911
1912 #ifdef __native_client_codegen__
1913         {
1914                 /* emit nops to next 32 byte alignment */
1915                 int a = (~kNaClAlignmentMask) & ((code - buf) + kNaClAlignment - 1);
1916                 while (code < (buf + a)) x86_nop(code);
1917         }
1918 #endif
1919
1920         emit_bytes (acfg, buf, code - buf);
1921
1922         *tramp_size = NACL_SIZE (15, kNaClAlignment);
1923         g_assert (code - buf == *tramp_size);
1924 #elif defined(TARGET_ARM)
1925         guint8 buf [128];
1926         guint8 *code;
1927
1928         /* The same as mono_arch_get_gsharedvt_arg_trampoline (), but for AOT */
1929         /* Similar to arch_emit_specific_trampoline () */
1930         *tramp_size = 24;
1931         code = buf;
1932         ARM_PUSH (code, (1 << ARMREG_R0) | (1 << ARMREG_R1) | (1 << ARMREG_R2) | (1 << ARMREG_R3));
1933         ARM_LDR_IMM (code, ARMREG_R1, ARMREG_PC, 8);
1934         /* Load the arg value from the GOT */
1935         ARM_LDR_REG_REG (code, ARMREG_R0, ARMREG_PC, ARMREG_R1);
1936         /* Load the addr from the GOT */
1937         ARM_LDR_REG_REG (code, ARMREG_R1, ARMREG_PC, ARMREG_R1);
1938         /* Branch to it */
1939         ARM_BX (code, ARMREG_R1);
1940
1941         g_assert (code - buf == 20);
1942
1943         /* Emit it */
1944         emit_bytes (acfg, buf, code - buf);
1945         emit_symbol_diff (acfg, acfg->got_symbol, ".", (offset * sizeof (gpointer)) + 4);
1946 #else
1947         g_assert_not_reached ();
1948 #endif
1949 }
1950
1951 static void
1952 arch_emit_autoreg (MonoAotCompile *acfg, char *symbol)
1953 {
1954 #if defined(TARGET_POWERPC) && defined(__mono_ilp32__)
1955         /* Based on code generated by gcc */
1956         emit_unset_mode (acfg);
1957
1958         fprintf (acfg->fp,
1959 #if defined(_MSC_VER) || defined(MONO_CROSS_COMPILE)
1960                          ".section      .ctors,\"aw\",@progbits\n"
1961                          ".align 2\n"
1962                          ".globl        %s\n"
1963                          ".long %s\n"
1964                          ".section      .opd,\"aw\"\n"
1965                          ".align 2\n"
1966                          "%s:\n"
1967                          ".long .%s,.TOC.@tocbase32\n"
1968                          ".size %s,.-%s\n"
1969                          ".section .text\n"
1970                          ".type .%s,@function\n"
1971                          ".align 2\n"
1972                          ".%s:\n", symbol, symbol, symbol, symbol, symbol, symbol, symbol, symbol);
1973 #else
1974                          ".section      .ctors,\"aw\",@progbits\n"
1975                          ".align 2\n"
1976                          ".globl        %1$s\n"
1977                          ".long %1$s\n"
1978                          ".section      .opd,\"aw\"\n"
1979                          ".align 2\n"
1980                          "%1$s:\n"
1981                          ".long .%1$s,.TOC.@tocbase32\n"
1982                          ".size %1$s,.-%1$s\n"
1983                          ".section .text\n"
1984                          ".type .%1$s,@function\n"
1985                          ".align 2\n"
1986                          ".%1$s:\n", symbol);
1987 #endif
1988
1989
1990         fprintf (acfg->fp,
1991                          "stdu 1,-128(1)\n"
1992                          "mflr 0\n"
1993                          "std 31,120(1)\n"
1994                          "std 0,144(1)\n"
1995
1996                          ".Lautoreg:\n"
1997                          "lis 3, .Lglobals@h\n"
1998                          "ori 3, 3, .Lglobals@l\n"
1999                          "bl .mono_aot_register_module\n"
2000                          "ld 11,0(1)\n"
2001                          "ld 0,16(11)\n"
2002                          "mtlr 0\n"
2003                          "ld 31,-8(11)\n"
2004                          "mr 1,11\n"
2005                          "blr\n"
2006                          );
2007 #if defined(_MSC_VER) || defined(MONO_CROSS_COMPILE)
2008                 fprintf (acfg->fp,
2009                          ".size .%s,.-.%s\n", symbol, symbol);
2010 #else
2011         fprintf (acfg->fp,
2012                          ".size .%1$s,.-.%1$s\n", symbol);
2013 #endif
2014 #else
2015 #endif
2016 }
2017
2018 /* END OF ARCH SPECIFIC CODE */
2019
2020 static guint32
2021 mono_get_field_token (MonoClassField *field)
2022 {
2023         MonoClass *klass = field->parent;
2024         int i;
2025
2026         for (i = 0; i < klass->field.count; ++i) {
2027                 if (field == &klass->fields [i])
2028                         return MONO_TOKEN_FIELD_DEF | (klass->field.first + 1 + i);
2029         }
2030
2031         g_assert_not_reached ();
2032         return 0;
2033 }
2034
2035 static inline void
2036 encode_value (gint32 value, guint8 *buf, guint8 **endbuf)
2037 {
2038         guint8 *p = buf;
2039
2040         //printf ("ENCODE: %d 0x%x.\n", value, value);
2041
2042         /*
2043          * Same encoding as the one used in the metadata, extended to handle values
2044          * greater than 0x1fffffff.
2045          */
2046         if ((value >= 0) && (value <= 127))
2047                 *p++ = value;
2048         else if ((value >= 0) && (value <= 16383)) {
2049                 p [0] = 0x80 | (value >> 8);
2050                 p [1] = value & 0xff;
2051                 p += 2;
2052         } else if ((value >= 0) && (value <= 0x1fffffff)) {
2053                 p [0] = (value >> 24) | 0xc0;
2054                 p [1] = (value >> 16) & 0xff;
2055                 p [2] = (value >> 8) & 0xff;
2056                 p [3] = value & 0xff;
2057                 p += 4;
2058         }
2059         else {
2060                 p [0] = 0xff;
2061                 p [1] = (value >> 24) & 0xff;
2062                 p [2] = (value >> 16) & 0xff;
2063                 p [3] = (value >> 8) & 0xff;
2064                 p [4] = value & 0xff;
2065                 p += 5;
2066         }
2067         if (endbuf)
2068                 *endbuf = p;
2069 }
2070
2071 static void
2072 stream_init (MonoDynamicStream *sh)
2073 {
2074         sh->index = 0;
2075         sh->alloc_size = 4096;
2076         sh->data = g_malloc (4096);
2077
2078         /* So offsets are > 0 */
2079         sh->data [0] = 0;
2080         sh->index ++;
2081 }
2082
2083 static void
2084 make_room_in_stream (MonoDynamicStream *stream, int size)
2085 {
2086         if (size <= stream->alloc_size)
2087                 return;
2088
2089         while (stream->alloc_size <= size) {
2090                 if (stream->alloc_size < 4096)
2091                         stream->alloc_size = 4096;
2092                 else
2093                         stream->alloc_size *= 2;
2094         }
2095
2096         stream->data = g_realloc (stream->data, stream->alloc_size);
2097 }
2098
2099 static guint32
2100 add_stream_data (MonoDynamicStream *stream, const char *data, guint32 len)
2101 {
2102         guint32 idx;
2103
2104         make_room_in_stream (stream, stream->index + len);
2105         memcpy (stream->data + stream->index, data, len);
2106         idx = stream->index;
2107         stream->index += len;
2108         return idx;
2109 }
2110
2111 /*
2112  * add_to_blob:
2113  *
2114  *   Add data to the binary blob inside the aot image. Returns the offset inside the
2115  * blob where the data was stored.
2116  */
2117 static guint32
2118 add_to_blob (MonoAotCompile *acfg, const guint8 *data, guint32 data_len)
2119 {
2120         if (acfg->blob.alloc_size == 0)
2121                 stream_init (&acfg->blob);
2122
2123         return add_stream_data (&acfg->blob, (char*)data, data_len);
2124 }
2125
2126 static guint32
2127 add_to_blob_aligned (MonoAotCompile *acfg, const guint8 *data, guint32 data_len, guint32 align)
2128 {
2129         char buf [4] = {0};
2130         guint32 count;
2131
2132         if (acfg->blob.alloc_size == 0)
2133                 stream_init (&acfg->blob);
2134
2135         count = acfg->blob.index % align;
2136
2137         /* we assume the stream data will be aligned */
2138         if (count)
2139                 add_stream_data (&acfg->blob, buf, 4 - count);
2140
2141         return add_stream_data (&acfg->blob, (char*)data, data_len);
2142 }
2143
2144 /*
2145  * emit_offset_table:
2146  *
2147  *   Emit a table of increasing offsets in a compact form using differential encoding.
2148  * There is an index entry for each GROUP_SIZE number of entries. The greater the
2149  * group size, the more compact the table becomes, but the slower it becomes to compute
2150  * a given entry. Returns the size of the table.
2151  */
2152 static guint32
2153 emit_offset_table (MonoAotCompile *acfg, int noffsets, int group_size, gint32 *offsets)
2154 {
2155         gint32 current_offset;
2156         int i, buf_size, ngroups, index_entry_size;
2157         guint8 *p, *buf;
2158         guint32 *index_offsets;
2159
2160         ngroups = (noffsets + (group_size - 1)) / group_size;
2161
2162         index_offsets = g_new0 (guint32, ngroups);
2163
2164         buf_size = noffsets * 4;
2165         p = buf = g_malloc0 (buf_size);
2166
2167         current_offset = 0;
2168         for (i = 0; i < noffsets; ++i) {
2169                 //printf ("D: %d -> %d\n", i, offsets [i]);
2170                 if ((i % group_size) == 0) {
2171                         index_offsets [i / group_size] = p - buf;
2172                         /* Emit the full value for these entries */
2173                         encode_value (offsets [i], p, &p);
2174                 } else {
2175                         /* The offsets are allowed to be non-increasing */
2176                         //g_assert (offsets [i] >= current_offset);
2177                         encode_value (offsets [i] - current_offset, p, &p);
2178                 }
2179                 current_offset = offsets [i];
2180         }
2181
2182         if (ngroups && index_offsets [ngroups - 1] < 65000)
2183                 index_entry_size = 2;
2184         else
2185                 index_entry_size = 4;
2186
2187         /* Emit the header */
2188         emit_int32 (acfg, noffsets);
2189         emit_int32 (acfg, group_size);
2190         emit_int32 (acfg, ngroups);
2191         emit_int32 (acfg, index_entry_size);
2192
2193         /* Emit the index */
2194         for (i = 0; i < ngroups; ++i) {
2195                 if (index_entry_size == 2)
2196                         emit_int16 (acfg, index_offsets [i]);
2197                 else
2198                         emit_int32 (acfg, index_offsets [i]);
2199         }
2200
2201         /* Emit the data */
2202         emit_bytes (acfg, buf, p - buf);
2203
2204     return (int)(p - buf) + (ngroups * 4);
2205 }
2206
2207 static guint32
2208 get_image_index (MonoAotCompile *cfg, MonoImage *image)
2209 {
2210         guint32 index;
2211
2212         index = GPOINTER_TO_UINT (g_hash_table_lookup (cfg->image_hash, image));
2213         if (index)
2214                 return index - 1;
2215         else {
2216                 index = g_hash_table_size (cfg->image_hash);
2217                 g_hash_table_insert (cfg->image_hash, image, GUINT_TO_POINTER (index + 1));
2218                 g_ptr_array_add (cfg->image_table, image);
2219                 return index;
2220         }
2221 }
2222
2223 static guint32
2224 find_typespec_for_class (MonoAotCompile *acfg, MonoClass *klass)
2225 {
2226         int i;
2227         int len = acfg->image->tables [MONO_TABLE_TYPESPEC].rows;
2228
2229         /* FIXME: Search referenced images as well */
2230         if (!acfg->typespec_classes) {
2231                 acfg->typespec_classes = mono_mempool_alloc0 (acfg->mempool, sizeof (MonoClass*) * len);
2232                 for (i = 0; i < len; ++i) {
2233                         acfg->typespec_classes [i] = mono_class_get_full (acfg->image, MONO_TOKEN_TYPE_SPEC | (i + 1), NULL);
2234                 }
2235         }
2236         for (i = 0; i < len; ++i) {
2237                 if (acfg->typespec_classes [i] == klass)
2238                         break;
2239         }
2240
2241         if (i < len)
2242                 return MONO_TOKEN_TYPE_SPEC | (i + 1);
2243         else
2244                 return 0;
2245 }
2246
2247 static void
2248 encode_method_ref (MonoAotCompile *acfg, MonoMethod *method, guint8 *buf, guint8 **endbuf);
2249
2250 static void
2251 encode_klass_ref (MonoAotCompile *acfg, MonoClass *klass, guint8 *buf, guint8 **endbuf);
2252
2253 static void
2254 encode_ginst (MonoAotCompile *acfg, MonoGenericInst *inst, guint8 *buf, guint8 **endbuf);
2255
2256 static void
2257 encode_type (MonoAotCompile *acfg, MonoType *t, guint8 *buf, guint8 **endbuf);
2258
2259 static void
2260 encode_klass_ref_inner (MonoAotCompile *acfg, MonoClass *klass, guint8 *buf, guint8 **endbuf)
2261 {
2262         guint8 *p = buf;
2263
2264         /*
2265          * The encoding begins with one of the MONO_AOT_TYPEREF values, followed by additional
2266          * information.
2267          */
2268
2269         if (klass->generic_class) {
2270                 guint32 token;
2271                 g_assert (klass->type_token);
2272
2273                 /* Find a typespec for a class if possible */
2274                 token = find_typespec_for_class (acfg, klass);
2275                 if (token) {
2276                         encode_value (MONO_AOT_TYPEREF_TYPESPEC_TOKEN, p, &p);
2277                         encode_value (token, p, &p);
2278                 } else {
2279                         MonoClass *gclass = klass->generic_class->container_class;
2280                         MonoGenericInst *inst = klass->generic_class->context.class_inst;
2281                         static int count = 0;
2282                         guint8 *p1 = p;
2283
2284                         encode_value (MONO_AOT_TYPEREF_GINST, p, &p);
2285                         encode_klass_ref (acfg, gclass, p, &p);
2286                         encode_ginst (acfg, inst, p, &p);
2287
2288                         count += p - p1;
2289                 }
2290         } else if (klass->type_token) {
2291                 int iindex = get_image_index (acfg, klass->image);
2292
2293                 g_assert (mono_metadata_token_code (klass->type_token) == MONO_TOKEN_TYPE_DEF);
2294                 if (iindex == 0) {
2295                         encode_value (MONO_AOT_TYPEREF_TYPEDEF_INDEX, p, &p);
2296                         encode_value (klass->type_token - MONO_TOKEN_TYPE_DEF, p, &p);
2297                 } else {
2298                         encode_value (MONO_AOT_TYPEREF_TYPEDEF_INDEX_IMAGE, p, &p);
2299                         encode_value (klass->type_token - MONO_TOKEN_TYPE_DEF, p, &p);
2300                         encode_value (get_image_index (acfg, klass->image), p, &p);
2301                 }
2302         } else if ((klass->byval_arg.type == MONO_TYPE_VAR) || (klass->byval_arg.type == MONO_TYPE_MVAR)) {
2303                 MonoGenericContainer *container = mono_type_get_generic_param_owner (&klass->byval_arg);
2304                 MonoGenericParam *par = klass->byval_arg.data.generic_param;
2305
2306                 encode_value (MONO_AOT_TYPEREF_VAR, p, &p);
2307                 encode_value (klass->byval_arg.type, p, &p);
2308                 encode_value (mono_type_get_generic_param_num (&klass->byval_arg), p, &p);
2309
2310                 encode_value (container ? 1 : 0, p, &p);
2311                 if (container) {
2312                         encode_value (container->is_method, p, &p);
2313                         g_assert (par->serial == 0);
2314                         if (container->is_method)
2315                                 encode_method_ref (acfg, container->owner.method, p, &p);
2316                         else
2317                                 encode_klass_ref (acfg, container->owner.klass, p, &p);
2318                 } else {
2319                         encode_value (par->serial, p, &p);
2320                 }
2321         } else if (klass->byval_arg.type == MONO_TYPE_PTR) {
2322                 encode_value (MONO_AOT_TYPEREF_PTR, p, &p);
2323                 encode_type (acfg, &klass->byval_arg, p, &p);
2324         } else {
2325                 /* Array class */
2326                 g_assert (klass->rank > 0);
2327                 encode_value (MONO_AOT_TYPEREF_ARRAY, p, &p);
2328                 encode_value (klass->rank, p, &p);
2329                 encode_klass_ref (acfg, klass->element_class, p, &p);
2330         }
2331         *endbuf = p;
2332 }
2333
2334 /*
2335  * encode_klass_ref:
2336  *
2337  *   Encode a reference to KLASS. We use our home-grown encoding instead of the
2338  * standard metadata encoding.
2339  */
2340 static void
2341 encode_klass_ref (MonoAotCompile *acfg, MonoClass *klass, guint8 *buf, guint8 **endbuf)
2342 {
2343         gboolean shared = FALSE;
2344
2345         /*
2346          * The encoding of generic instances is large so emit them only once.
2347          */
2348         if (klass->generic_class) {
2349                 guint32 token;
2350                 g_assert (klass->type_token);
2351
2352                 /* Find a typespec for a class if possible */
2353                 token = find_typespec_for_class (acfg, klass);
2354                 if (!token)
2355                         shared = TRUE;
2356         } else if ((klass->byval_arg.type == MONO_TYPE_VAR) || (klass->byval_arg.type == MONO_TYPE_MVAR)) {
2357                 shared = TRUE;
2358         }
2359
2360         if (shared) {
2361                 guint offset = GPOINTER_TO_UINT (g_hash_table_lookup (acfg->klass_blob_hash, klass));
2362                 guint8 *buf2, *p;
2363
2364                 if (!offset) {
2365                         buf2 = g_malloc (1024);
2366                         p = buf2;
2367
2368                         encode_klass_ref_inner (acfg, klass, p, &p);
2369                         g_assert (p - buf2 < 1024);
2370
2371                         offset = add_to_blob (acfg, buf2, p - buf2);
2372                         g_free (buf2);
2373
2374                         g_hash_table_insert (acfg->klass_blob_hash, klass, GUINT_TO_POINTER (offset + 1));
2375                 } else {
2376                         offset --;
2377                 }
2378
2379                 p = buf;
2380                 encode_value (MONO_AOT_TYPEREF_BLOB_INDEX, p, &p);
2381                 encode_value (offset, p, &p);
2382                 *endbuf = p;
2383                 return;
2384         }
2385
2386         encode_klass_ref_inner (acfg, klass, buf, endbuf);
2387 }
2388
2389 static void
2390 encode_field_info (MonoAotCompile *cfg, MonoClassField *field, guint8 *buf, guint8 **endbuf)
2391 {
2392         guint32 token = mono_get_field_token (field);
2393         guint8 *p = buf;
2394
2395         encode_klass_ref (cfg, field->parent, p, &p);
2396         g_assert (mono_metadata_token_code (token) == MONO_TOKEN_FIELD_DEF);
2397         encode_value (token - MONO_TOKEN_FIELD_DEF, p, &p);
2398         *endbuf = p;
2399 }
2400
2401 static void
2402 encode_ginst (MonoAotCompile *acfg, MonoGenericInst *inst, guint8 *buf, guint8 **endbuf)
2403 {
2404         guint8 *p = buf;
2405         int i;
2406
2407         encode_value (inst->type_argc, p, &p);
2408         for (i = 0; i < inst->type_argc; ++i)
2409                 encode_klass_ref (acfg, mono_class_from_mono_type (inst->type_argv [i]), p, &p);
2410         *endbuf = p;
2411 }
2412
2413 static void
2414 encode_generic_context (MonoAotCompile *acfg, MonoGenericContext *context, guint8 *buf, guint8 **endbuf)
2415 {
2416         guint8 *p = buf;
2417         MonoGenericInst *inst;
2418
2419         inst = context->class_inst;
2420         if (inst) {
2421                 g_assert (inst->type_argc);
2422                 encode_ginst (acfg, inst, p, &p);
2423         } else {
2424                 encode_value (0, p, &p);
2425         }
2426         inst = context->method_inst;
2427         if (inst) {
2428                 g_assert (inst->type_argc);
2429                 encode_ginst (acfg, inst, p, &p);
2430         } else {
2431                 encode_value (0, p, &p);
2432         }
2433         *endbuf = p;
2434 }
2435
2436 static void
2437 encode_type (MonoAotCompile *acfg, MonoType *t, guint8 *buf, guint8 **endbuf)
2438 {
2439         guint8 *p = buf;
2440
2441         g_assert (t->num_mods == 0);
2442         /* t->attrs can be ignored */
2443         //g_assert (t->attrs == 0);
2444
2445         if (t->pinned) {
2446                 *p = MONO_TYPE_PINNED;
2447                 ++p;
2448         }
2449         if (t->byref) {
2450                 *p = MONO_TYPE_BYREF;
2451                 ++p;
2452         }
2453
2454         *p = t->type;
2455         p ++;
2456
2457         switch (t->type) {
2458         case MONO_TYPE_VOID:
2459         case MONO_TYPE_BOOLEAN:
2460         case MONO_TYPE_CHAR:
2461         case MONO_TYPE_I1:
2462         case MONO_TYPE_U1:
2463         case MONO_TYPE_I2:
2464         case MONO_TYPE_U2:
2465         case MONO_TYPE_I4:
2466         case MONO_TYPE_U4:
2467         case MONO_TYPE_I8:
2468         case MONO_TYPE_U8:
2469         case MONO_TYPE_R4:
2470         case MONO_TYPE_R8:
2471         case MONO_TYPE_I:
2472         case MONO_TYPE_U:
2473         case MONO_TYPE_STRING:
2474         case MONO_TYPE_OBJECT:
2475         case MONO_TYPE_TYPEDBYREF:
2476                 break;
2477         case MONO_TYPE_VALUETYPE:
2478         case MONO_TYPE_CLASS:
2479                 encode_klass_ref (acfg, mono_class_from_mono_type (t), p, &p);
2480                 break;
2481         case MONO_TYPE_SZARRAY:
2482                 encode_klass_ref (acfg, t->data.klass, p, &p);
2483                 break;
2484         case MONO_TYPE_PTR:
2485                 encode_type (acfg, t->data.type, p, &p);
2486                 break;
2487         case MONO_TYPE_GENERICINST: {
2488                 MonoClass *gclass = t->data.generic_class->container_class;
2489                 MonoGenericInst *inst = t->data.generic_class->context.class_inst;
2490
2491                 encode_klass_ref (acfg, gclass, p, &p);
2492                 encode_ginst (acfg, inst, p, &p);
2493                 break;
2494         }
2495         case MONO_TYPE_ARRAY: {
2496                 MonoArrayType *array = t->data.array;
2497                 int i;
2498
2499                 encode_klass_ref (acfg, array->eklass, p, &p);
2500                 encode_value (array->rank, p, &p);
2501                 encode_value (array->numsizes, p, &p);
2502                 for (i = 0; i < array->numsizes; ++i)
2503                         encode_value (array->sizes [i], p, &p);
2504                 encode_value (array->numlobounds, p, &p);
2505                 for (i = 0; i < array->numlobounds; ++i)
2506                         encode_value (array->lobounds [i], p, &p);
2507                 break;
2508         }
2509         case MONO_TYPE_VAR:
2510         case MONO_TYPE_MVAR:
2511                 encode_klass_ref (acfg, mono_class_from_mono_type (t), p, &p);
2512                 break;
2513         default:
2514                 g_assert_not_reached ();
2515         }
2516
2517         *endbuf = p;
2518 }
2519
2520 static void
2521 encode_signature (MonoAotCompile *acfg, MonoMethodSignature *sig, guint8 *buf, guint8 **endbuf)
2522 {
2523         guint8 *p = buf;
2524         guint32 flags = 0;
2525         int i;
2526
2527         /* Similar to the metadata encoding */
2528         if (sig->generic_param_count)
2529                 flags |= 0x10;
2530         if (sig->hasthis)
2531                 flags |= 0x20;
2532         if (sig->explicit_this)
2533                 flags |= 0x40;
2534         flags |= (sig->call_convention & 0x0F);
2535
2536         *p = flags;
2537         ++p;
2538         if (sig->generic_param_count)
2539                 encode_value (sig->generic_param_count, p, &p);
2540         encode_value (sig->param_count, p, &p);
2541
2542         encode_type (acfg, sig->ret, p, &p);
2543         for (i = 0; i < sig->param_count; ++i) {
2544                 if (sig->sentinelpos == i) {
2545                         *p = MONO_TYPE_SENTINEL;
2546                         ++p;
2547                 }
2548                 encode_type (acfg, sig->params [i], p, &p);
2549         }
2550
2551         *endbuf = p;
2552 }
2553
2554 #define MAX_IMAGE_INDEX 250
2555
2556 static void
2557 encode_method_ref (MonoAotCompile *acfg, MonoMethod *method, guint8 *buf, guint8 **endbuf)
2558 {
2559         guint32 image_index = get_image_index (acfg, method->klass->image);
2560         guint32 token = method->token;
2561         MonoJumpInfoToken *ji;
2562         guint8 *p = buf;
2563
2564         /*
2565          * The encoding for most methods is as follows:
2566          * - image index encoded as a leb128
2567          * - token index encoded as a leb128
2568          * Values of image index >= MONO_AOT_METHODREF_MIN are used to mark additional
2569          * types of method encodings.
2570          */
2571
2572         /* Mark methods which can't use aot trampolines because they need the further
2573          * processing in mono_magic_trampoline () which requires a MonoMethod*.
2574          */
2575         if ((method->is_generic && (method->flags & METHOD_ATTRIBUTE_VIRTUAL)) ||
2576                 (method->iflags & METHOD_IMPL_ATTRIBUTE_SYNCHRONIZED))
2577                 encode_value ((MONO_AOT_METHODREF_NO_AOT_TRAMPOLINE << 24), p, &p);
2578
2579         if (method->wrapper_type) {
2580                 encode_value ((MONO_AOT_METHODREF_WRAPPER << 24), p, &p);
2581
2582                 encode_value (method->wrapper_type, p, &p);
2583
2584                 switch (method->wrapper_type) {
2585                 case MONO_WRAPPER_REMOTING_INVOKE:
2586                 case MONO_WRAPPER_REMOTING_INVOKE_WITH_CHECK:
2587                 case MONO_WRAPPER_XDOMAIN_INVOKE: {
2588                         MonoMethod *m;
2589
2590                         m = mono_marshal_method_from_wrapper (method);
2591                         g_assert (m);
2592                         encode_method_ref (acfg, m, p, &p);
2593                         break;
2594                 }
2595                 case MONO_WRAPPER_PROXY_ISINST:
2596                 case MONO_WRAPPER_LDFLD:
2597                 case MONO_WRAPPER_LDFLDA:
2598                 case MONO_WRAPPER_STFLD:
2599                 case MONO_WRAPPER_ISINST: {
2600                         MonoClass *proxy_class = mono_marshal_get_wrapper_info (method);
2601                         encode_klass_ref (acfg, proxy_class, p, &p);
2602                         break;
2603                 }
2604                 case MONO_WRAPPER_LDFLD_REMOTE:
2605                 case MONO_WRAPPER_STFLD_REMOTE:
2606                         break;
2607                 case MONO_WRAPPER_ALLOC: {
2608                         AllocatorWrapperInfo *info = mono_marshal_get_wrapper_info (method);
2609
2610                         /* The GC name is saved once in MonoAotFileInfo */
2611                         g_assert (info->alloc_type != -1);
2612                         encode_value (info->alloc_type, p, &p);
2613                         break;
2614                 }
2615                 case MONO_WRAPPER_WRITE_BARRIER:
2616                         break;
2617                 case MONO_WRAPPER_STELEMREF: {
2618                         WrapperInfo *info = mono_marshal_get_wrapper_info (method);
2619
2620                         g_assert (info);
2621                         encode_value (info->subtype, p, &p);
2622                         if (info->subtype == WRAPPER_SUBTYPE_VIRTUAL_STELEMREF)
2623                                 encode_value (info->d.virtual_stelemref.kind, p, &p);
2624                         break;
2625                 }
2626                 case MONO_WRAPPER_UNKNOWN: {
2627                         WrapperInfo *info = mono_marshal_get_wrapper_info (method);
2628
2629                         g_assert (info);
2630                         encode_value (info->subtype, p, &p);
2631                         if (info->subtype == WRAPPER_SUBTYPE_PTR_TO_STRUCTURE ||
2632                                 info->subtype == WRAPPER_SUBTYPE_STRUCTURE_TO_PTR)
2633                                 encode_klass_ref (acfg, method->klass, p, &p);
2634                         else if (info->subtype == WRAPPER_SUBTYPE_SYNCHRONIZED_INNER)
2635                                 encode_method_ref (acfg, info->d.synchronized_inner.method, p, &p);
2636                         else if (info->subtype == WRAPPER_SUBTYPE_ARRAY_ACCESSOR)
2637                                 encode_method_ref (acfg, info->d.array_accessor.method, p, &p);
2638                         break;
2639                 }
2640                 case MONO_WRAPPER_MANAGED_TO_NATIVE: {
2641                         WrapperInfo *info = mono_marshal_get_wrapper_info (method);
2642
2643                         g_assert (info);
2644                         encode_value (info->subtype, p, &p);
2645                         if (info->subtype == WRAPPER_SUBTYPE_ICALL_WRAPPER) {
2646                                 strcpy ((char*)p, method->name);
2647                                 p += strlen (method->name) + 1;
2648                         } else if (info->subtype == WRAPPER_SUBTYPE_NATIVE_FUNC_AOT) {
2649                                 encode_method_ref (acfg, info->d.managed_to_native.method, p, &p);
2650                         } else {
2651                                 g_assert (info->subtype == WRAPPER_SUBTYPE_NONE);
2652                                 encode_method_ref (acfg, info->d.managed_to_native.method, p, &p);
2653                         }
2654                         break;
2655                 }
2656                 case MONO_WRAPPER_SYNCHRONIZED: {
2657                         MonoMethod *m;
2658
2659                         m = mono_marshal_method_from_wrapper (method);
2660                         g_assert (m);
2661                         g_assert (m != method);
2662                         encode_method_ref (acfg, m, p, &p);
2663                         break;
2664                 }
2665                 case MONO_WRAPPER_MANAGED_TO_MANAGED: {
2666                         WrapperInfo *info = mono_marshal_get_wrapper_info (method);
2667
2668                         g_assert (info);
2669                         encode_value (info->subtype, p, &p);
2670
2671                         if (info->subtype == WRAPPER_SUBTYPE_ELEMENT_ADDR) {
2672                                 encode_value (info->d.element_addr.rank, p, &p);
2673                                 encode_value (info->d.element_addr.elem_size, p, &p);
2674                         } else if (info->subtype == WRAPPER_SUBTYPE_STRING_CTOR) {
2675                                 encode_method_ref (acfg, info->d.string_ctor.method, p, &p);
2676                         } else {
2677                                 g_assert_not_reached ();
2678                         }
2679                         break;
2680                 }
2681                 case MONO_WRAPPER_CASTCLASS: {
2682                         WrapperInfo *info = mono_marshal_get_wrapper_info (method);
2683
2684                         g_assert (info);
2685                         encode_value (info->subtype, p, &p);
2686                         break;
2687                 }
2688                 case MONO_WRAPPER_RUNTIME_INVOKE: {
2689                         WrapperInfo *info = mono_marshal_get_wrapper_info (method);
2690
2691                         g_assert (info);
2692                         encode_value (info->subtype, p, &p);
2693                         if (info->subtype == WRAPPER_SUBTYPE_RUNTIME_INVOKE_DIRECT || info->subtype == WRAPPER_SUBTYPE_RUNTIME_INVOKE_VIRTUAL)
2694                                 encode_method_ref (acfg, info->d.runtime_invoke.method, p, &p);
2695                         else if (info->subtype == WRAPPER_SUBTYPE_RUNTIME_INVOKE_NORMAL)
2696                                 encode_signature (acfg, info->d.runtime_invoke.sig, p, &p);
2697                         break;
2698                 }
2699                 case MONO_WRAPPER_DELEGATE_INVOKE:
2700                 case MONO_WRAPPER_DELEGATE_BEGIN_INVOKE:
2701                 case MONO_WRAPPER_DELEGATE_END_INVOKE: {
2702                         if (method->is_inflated) {
2703                                 /* These wrappers are identified by their class */
2704                                 encode_value (1, p, &p);
2705                                 encode_klass_ref (acfg, method->klass, p, &p);
2706                         } else {
2707                                 MonoMethodSignature *sig = mono_method_signature (method);
2708                                 WrapperInfo *info = mono_marshal_get_wrapper_info (method);
2709
2710                                 encode_value (0, p, &p);
2711                                 if (method->wrapper_type == MONO_WRAPPER_DELEGATE_INVOKE)
2712                                         encode_value (info ? info->subtype : 0, p, &p);
2713                                 encode_signature (acfg, sig, p, &p);
2714                         }
2715                         break;
2716                 }
2717                 case MONO_WRAPPER_NATIVE_TO_MANAGED: {
2718                         WrapperInfo *info = mono_marshal_get_wrapper_info (method);
2719
2720                         g_assert (info);
2721                         encode_method_ref (acfg, info->d.native_to_managed.method, p, &p);
2722                         encode_klass_ref (acfg, info->d.native_to_managed.klass, p, &p);
2723                         break;
2724                 }
2725                 default:
2726                         g_assert_not_reached ();
2727                 }
2728         } else if (mono_method_signature (method)->is_inflated) {
2729                 /*
2730                  * This is a generic method, find the original token which referenced it and
2731                  * encode that.
2732                  * Obtain the token from information recorded by the JIT.
2733                  */
2734                 ji = g_hash_table_lookup (acfg->token_info_hash, method);
2735                 if (ji) {
2736                         image_index = get_image_index (acfg, ji->image);
2737                         g_assert (image_index < MAX_IMAGE_INDEX);
2738                         token = ji->token;
2739
2740                         encode_value ((MONO_AOT_METHODREF_METHODSPEC << 24), p, &p);
2741                         encode_value (image_index, p, &p);
2742                         encode_value (token, p, &p);
2743                 } else {
2744                         MonoMethod *declaring;
2745                         MonoGenericContext *context = mono_method_get_context (method);
2746
2747                         g_assert (method->is_inflated);
2748                         declaring = ((MonoMethodInflated*)method)->declaring;
2749
2750                         /*
2751                          * This might be a non-generic method of a generic instance, which
2752                          * doesn't have a token since the reference is generated by the JIT
2753                          * like Nullable:Box/Unbox, or by generic sharing.
2754                          */
2755                         encode_value ((MONO_AOT_METHODREF_GINST << 24), p, &p);
2756                         /* Encode the klass */
2757                         encode_klass_ref (acfg, method->klass, p, &p);
2758                         /* Encode the method */
2759                         image_index = get_image_index (acfg, method->klass->image);
2760                         g_assert (image_index < MAX_IMAGE_INDEX);
2761                         g_assert (declaring->token);
2762                         token = declaring->token;
2763                         g_assert (mono_metadata_token_table (token) == MONO_TABLE_METHOD);
2764                         encode_value (image_index, p, &p);
2765                         encode_value (token, p, &p);
2766                         encode_generic_context (acfg, context, p, &p);
2767                 }
2768         } else if (token == 0) {
2769                 /* This might be a method of a constructed type like int[,].Set */
2770                 /* Obtain the token from information recorded by the JIT */
2771                 ji = g_hash_table_lookup (acfg->token_info_hash, method);
2772                 if (ji) {
2773                         image_index = get_image_index (acfg, ji->image);
2774                         g_assert (image_index < MAX_IMAGE_INDEX);
2775                         token = ji->token;
2776
2777                         encode_value ((MONO_AOT_METHODREF_METHODSPEC << 24), p, &p);
2778                         encode_value (image_index, p, &p);
2779                         encode_value (token, p, &p);
2780                 } else {
2781                         /* Array methods */
2782                         g_assert (method->klass->rank);
2783
2784                         /* Encode directly */
2785                         encode_value ((MONO_AOT_METHODREF_ARRAY << 24), p, &p);
2786                         encode_klass_ref (acfg, method->klass, p, &p);
2787                         if (!strcmp (method->name, ".ctor") && mono_method_signature (method)->param_count == method->klass->rank)
2788                                 encode_value (0, p, &p);
2789                         else if (!strcmp (method->name, ".ctor") && mono_method_signature (method)->param_count == method->klass->rank * 2)
2790                                 encode_value (1, p, &p);
2791                         else if (!strcmp (method->name, "Get"))
2792                                 encode_value (2, p, &p);
2793                         else if (!strcmp (method->name, "Address"))
2794                                 encode_value (3, p, &p);
2795                         else if (!strcmp (method->name, "Set"))
2796                                 encode_value (4, p, &p);
2797                         else
2798                                 g_assert_not_reached ();
2799                 }
2800         } else {
2801                 g_assert (mono_metadata_token_table (token) == MONO_TABLE_METHOD);
2802
2803                 if (image_index >= MONO_AOT_METHODREF_MIN) {
2804                         encode_value ((MONO_AOT_METHODREF_LARGE_IMAGE_INDEX << 24), p, &p);
2805                         encode_value (image_index, p, &p);
2806                         encode_value (mono_metadata_token_index (token), p, &p);
2807                 } else {
2808                         encode_value ((image_index << 24) | mono_metadata_token_index (token), p, &p);
2809                 }
2810         }
2811         *endbuf = p;
2812 }
2813
2814 static gint
2815 compare_patches (gconstpointer a, gconstpointer b)
2816 {
2817         int i, j;
2818
2819         i = (*(MonoJumpInfo**)a)->ip.i;
2820         j = (*(MonoJumpInfo**)b)->ip.i;
2821
2822         if (i < j)
2823                 return -1;
2824         else
2825                 if (i > j)
2826                         return 1;
2827         else
2828                 return 0;
2829 }
2830
2831 static G_GNUC_UNUSED char*
2832 patch_to_string (MonoJumpInfo *patch_info)
2833 {
2834         GString *str;
2835
2836         str = g_string_new ("");
2837
2838         g_string_append_printf (str, "%s(", get_patch_name (patch_info->type));
2839
2840         switch (patch_info->type) {
2841         case MONO_PATCH_INFO_VTABLE:
2842                 mono_type_get_desc (str, &patch_info->data.klass->byval_arg, TRUE);
2843                 break;
2844         default:
2845                 break;
2846         }
2847         g_string_append_printf (str, ")");
2848         return g_string_free (str, FALSE);
2849 }
2850
2851 /*
2852  * is_plt_patch:
2853  *
2854  *   Return whenever PATCH_INFO refers to a direct call, and thus requires a
2855  * PLT entry.
2856  */
2857 static inline gboolean
2858 is_plt_patch (MonoJumpInfo *patch_info)
2859 {
2860         switch (patch_info->type) {
2861         case MONO_PATCH_INFO_METHOD:
2862         case MONO_PATCH_INFO_INTERNAL_METHOD:
2863         case MONO_PATCH_INFO_JIT_ICALL_ADDR:
2864         case MONO_PATCH_INFO_ICALL_ADDR:
2865         case MONO_PATCH_INFO_CLASS_INIT:
2866         case MONO_PATCH_INFO_RGCTX_FETCH:
2867         case MONO_PATCH_INFO_GENERIC_CLASS_INIT:
2868         case MONO_PATCH_INFO_MONITOR_ENTER:
2869         case MONO_PATCH_INFO_MONITOR_EXIT:
2870         case MONO_PATCH_INFO_LLVM_IMT_TRAMPOLINE:
2871                 return TRUE;
2872         default:
2873                 return FALSE;
2874         }
2875 }
2876
2877 /*
2878  * get_plt_symbol:
2879  *
2880  *   Return the symbol identifying the plt entry PLT_OFFSET.
2881  */
2882 static char*
2883 get_plt_symbol (MonoAotCompile *acfg, int plt_offset, MonoJumpInfo *patch_info)
2884 {
2885 #ifdef TARGET_MACH
2886         /*
2887          * The Apple linker reorganizes object files, so it doesn't like branches to local
2888          * labels, since those have no relocations.
2889          */
2890         return g_strdup_printf ("%sp_%d", acfg->llvm_label_prefix, plt_offset);
2891 #else
2892         return g_strdup_printf ("%sp_%d", acfg->temp_prefix, plt_offset);
2893 #endif
2894 }
2895
2896 /*
2897  * get_plt_entry:
2898  *
2899  *   Return a PLT entry which belongs to the method identified by PATCH_INFO.
2900  */
2901 static MonoPltEntry*
2902 get_plt_entry (MonoAotCompile *acfg, MonoJumpInfo *patch_info)
2903 {
2904         MonoPltEntry *res;
2905
2906         if (!is_plt_patch (patch_info))
2907                 return NULL;
2908
2909         if (!acfg->patch_to_plt_entry [patch_info->type])
2910                 acfg->patch_to_plt_entry [patch_info->type] = g_hash_table_new (mono_patch_info_hash, mono_patch_info_equal);
2911         res = g_hash_table_lookup (acfg->patch_to_plt_entry [patch_info->type], patch_info);
2912
2913         // FIXME: This breaks the calculation of final_got_size
2914         if (!acfg->llvm && patch_info->type == MONO_PATCH_INFO_METHOD && (patch_info->data.method->iflags & METHOD_IMPL_ATTRIBUTE_SYNCHRONIZED)) {
2915                 /*
2916                  * Allocate a separate PLT slot for each such patch, since some plt
2917                  * entries will refer to the method itself, and some will refer to the
2918                  * wrapper.
2919                  */
2920                 res = NULL;
2921         }
2922
2923         if (!res) {
2924                 MonoJumpInfo *new_ji;
2925
2926                 g_assert (!acfg->final_got_size);
2927
2928                 new_ji = mono_patch_info_dup_mp (acfg->mempool, patch_info);
2929
2930                 res = mono_mempool_alloc0 (acfg->mempool, sizeof (MonoPltEntry));
2931                 res->plt_offset = acfg->plt_offset;
2932                 res->ji = new_ji;
2933                 res->symbol = get_plt_symbol (acfg, res->plt_offset, patch_info);
2934                 if (acfg->aot_opts.write_symbols)
2935                         res->debug_sym = get_plt_entry_debug_sym (acfg, res->ji, acfg->plt_entry_debug_sym_cache);
2936                 if (res->debug_sym)
2937                         res->llvm_symbol = g_strdup_printf ("%s_%s_llvm", res->symbol, res->debug_sym);
2938                 else
2939                         res->llvm_symbol = g_strdup_printf ("%s_llvm", res->symbol);
2940
2941                 g_hash_table_insert (acfg->patch_to_plt_entry [new_ji->type], new_ji, res);
2942
2943                 g_hash_table_insert (acfg->plt_offset_to_entry, GUINT_TO_POINTER (res->plt_offset), res);
2944
2945                 //g_assert (mono_patch_info_equal (patch_info, new_ji));
2946                 //mono_print_ji (patch_info); printf ("\n");
2947                 //g_hash_table_print_stats (acfg->patch_to_plt_entry);
2948
2949                 acfg->plt_offset ++;
2950         }
2951
2952         return res;
2953 }
2954
2955 /**
2956  * get_got_offset:
2957  *
2958  *   Returns the offset of the GOT slot where the runtime object resulting from resolving
2959  * JI could be found if it exists, otherwise allocates a new one.
2960  */
2961 static guint32
2962 get_got_offset (MonoAotCompile *acfg, MonoJumpInfo *ji)
2963 {
2964         guint32 got_offset;
2965
2966         got_offset = GPOINTER_TO_UINT (g_hash_table_lookup (acfg->patch_to_got_offset_by_type [ji->type], ji));
2967         if (got_offset)
2968                 return got_offset - 1;
2969
2970         got_offset = acfg->got_offset;
2971         acfg->got_offset ++;
2972
2973         if (acfg->final_got_size)
2974                 g_assert (got_offset < acfg->final_got_size);
2975
2976         acfg->stats.got_slots ++;
2977         acfg->stats.got_slot_types [ji->type] ++;
2978
2979         g_hash_table_insert (acfg->patch_to_got_offset, ji, GUINT_TO_POINTER (got_offset + 1));
2980         g_hash_table_insert (acfg->patch_to_got_offset_by_type [ji->type], ji, GUINT_TO_POINTER (got_offset + 1));
2981         g_ptr_array_add (acfg->got_patches, ji);
2982
2983         return got_offset;
2984 }
2985
2986 /* Add a method to the list of methods which need to be emitted */
2987 static void
2988 add_method_with_index (MonoAotCompile *acfg, MonoMethod *method, int index, gboolean extra)
2989 {
2990         g_assert (method);
2991         if (!g_hash_table_lookup (acfg->method_indexes, method)) {
2992                 g_ptr_array_add (acfg->methods, method);
2993                 g_hash_table_insert (acfg->method_indexes, method, GUINT_TO_POINTER (index + 1));
2994                 acfg->nmethods = acfg->methods->len + 1;
2995         }
2996
2997         if (method->wrapper_type || extra)
2998                 g_ptr_array_add (acfg->extra_methods, method);
2999 }
3000
3001 static guint32
3002 get_method_index (MonoAotCompile *acfg, MonoMethod *method)
3003 {
3004         int index = GPOINTER_TO_UINT (g_hash_table_lookup (acfg->method_indexes, method));
3005
3006         g_assert (index);
3007
3008         return index - 1;
3009 }
3010
3011 static int
3012 add_method_full (MonoAotCompile *acfg, MonoMethod *method, gboolean extra, int depth)
3013 {
3014         int index;
3015
3016         index = GPOINTER_TO_UINT (g_hash_table_lookup (acfg->method_indexes, method));
3017         if (index)
3018                 return index - 1;
3019
3020         index = acfg->method_index;
3021         add_method_with_index (acfg, method, index, extra);
3022
3023         g_ptr_array_add (acfg->method_order, GUINT_TO_POINTER (index));
3024
3025         g_hash_table_insert (acfg->method_depth, method, GUINT_TO_POINTER (depth));
3026
3027         acfg->method_index ++;
3028
3029         return index;
3030 }
3031
3032 static int
3033 add_method (MonoAotCompile *acfg, MonoMethod *method)
3034 {
3035         return add_method_full (acfg, method, FALSE, 0);
3036 }
3037
3038 static void
3039 add_extra_method_with_depth (MonoAotCompile *acfg, MonoMethod *method, int depth)
3040 {
3041         if (mono_method_is_generic_sharable_full (method, FALSE, TRUE, FALSE))
3042                 method = mini_get_shared_method (method);
3043
3044         if (acfg->aot_opts.log_generics)
3045                 printf ("%*sAdding method %s.\n", depth, "", mono_method_full_name (method, TRUE));
3046
3047         add_method_full (acfg, method, TRUE, depth);
3048 }
3049
3050 static void
3051 add_extra_method (MonoAotCompile *acfg, MonoMethod *method)
3052 {
3053         add_extra_method_with_depth (acfg, method, 0);
3054 }
3055
3056 static void
3057 add_jit_icall_wrapper (gpointer key, gpointer value, gpointer user_data)
3058 {
3059         MonoAotCompile *acfg = user_data;
3060         MonoJitICallInfo *callinfo = value;
3061         MonoMethod *wrapper;
3062         char *name;
3063
3064         if (!callinfo->sig)
3065                 return;
3066
3067         name = g_strdup_printf ("__icall_wrapper_%s", callinfo->name);
3068         wrapper = mono_marshal_get_icall_wrapper (callinfo->sig, name, callinfo->func, check_for_pending_exc);
3069         g_free (name);
3070
3071         add_method (acfg, wrapper);
3072 }
3073
3074 static MonoMethod*
3075 get_runtime_invoke_sig (MonoMethodSignature *sig)
3076 {
3077         MonoMethodBuilder *mb;
3078         MonoMethod *m;
3079
3080         mb = mono_mb_new (mono_defaults.object_class, "FOO", MONO_WRAPPER_NONE);
3081         m = mono_mb_create_method (mb, sig, 16);
3082         return mono_marshal_get_runtime_invoke (m, FALSE);
3083 }
3084
3085 static gboolean
3086 can_marshal_struct (MonoClass *klass)
3087 {
3088         MonoClassField *field;
3089         gboolean can_marshal = TRUE;
3090         gpointer iter = NULL;
3091         MonoMarshalType *info;
3092         int i;
3093
3094         if ((klass->flags & TYPE_ATTRIBUTE_LAYOUT_MASK) == TYPE_ATTRIBUTE_AUTO_LAYOUT)
3095                 return FALSE;
3096
3097         info = mono_marshal_load_type_info (klass);
3098
3099         /* Only allow a few field types to avoid asserts in the marshalling code */
3100         while ((field = mono_class_get_fields (klass, &iter))) {
3101                 if ((field->type->attrs & FIELD_ATTRIBUTE_STATIC))
3102                         continue;
3103
3104                 switch (field->type->type) {
3105                 case MONO_TYPE_I4:
3106                 case MONO_TYPE_U4:
3107                 case MONO_TYPE_I1:
3108                 case MONO_TYPE_U1:
3109                 case MONO_TYPE_BOOLEAN:
3110                 case MONO_TYPE_I2:
3111                 case MONO_TYPE_U2:
3112                 case MONO_TYPE_CHAR:
3113                 case MONO_TYPE_I8:
3114                 case MONO_TYPE_U8:
3115                 case MONO_TYPE_I:
3116                 case MONO_TYPE_U:
3117                 case MONO_TYPE_PTR:
3118                 case MONO_TYPE_R4:
3119                 case MONO_TYPE_R8:
3120                 case MONO_TYPE_STRING:
3121                         break;
3122                 case MONO_TYPE_VALUETYPE:
3123                         if (!mono_class_from_mono_type (field->type)->enumtype && !can_marshal_struct (mono_class_from_mono_type (field->type)))
3124                                 can_marshal = FALSE;
3125                         break;
3126                 case MONO_TYPE_SZARRAY: {
3127                         gboolean has_mspec = FALSE;
3128
3129                         if (info) {
3130                                 for (i = 0; i < info->num_fields; ++i) {
3131                                         if (info->fields [i].field == field && info->fields [i].mspec)
3132                                                 has_mspec = TRUE;
3133                                 }
3134                         }
3135                         if (!has_mspec)
3136                                 can_marshal = FALSE;
3137                         break;
3138                 }
3139                 default:
3140                         can_marshal = FALSE;
3141                         break;
3142                 }
3143         }
3144
3145         /* Special cases */
3146         /* Its hard to compute whenever these can be marshalled or not */
3147         if (!strcmp (klass->name_space, "System.Net.NetworkInformation.MacOsStructs") && strcmp (klass->name, "sockaddr_dl"))
3148                 return TRUE;
3149
3150         return can_marshal;
3151 }
3152
3153 static void
3154 create_gsharedvt_inst (MonoAotCompile *acfg, MonoMethod *method, MonoGenericContext *ctx)
3155 {
3156         /* Create a vtype instantiation */
3157         MonoGenericContext shared_context;
3158         MonoType **args;
3159         MonoGenericInst *inst;
3160         MonoGenericContainer *container;
3161         MonoClass **constraints;
3162         int i;
3163
3164         memset (ctx, 0, sizeof (MonoGenericContext));
3165
3166         if (method->klass->generic_container) {
3167                 shared_context = method->klass->generic_container->context;
3168                 inst = shared_context.class_inst;
3169
3170                 args = g_new0 (MonoType*, inst->type_argc);
3171                 for (i = 0; i < inst->type_argc; ++i) {
3172                         args [i] = &mono_defaults.int_class->byval_arg;
3173                 }
3174                 ctx->class_inst = mono_metadata_get_generic_inst (inst->type_argc, args);
3175         }
3176         if (method->is_generic) {
3177                 container = mono_method_get_generic_container (method);
3178                 shared_context = container->context;
3179                 inst = shared_context.method_inst;
3180
3181                 args = g_new0 (MonoType*, inst->type_argc);
3182                 for (i = 0; i < container->type_argc; ++i) {
3183                         MonoGenericParamInfo *info = &container->type_params [i].info;
3184                         gboolean ref_only = FALSE;
3185
3186                         if (info && info->constraints) {
3187                                 constraints = info->constraints;
3188
3189                                 while (*constraints) {
3190                                         MonoClass *cklass = *constraints;
3191                                         if (!(cklass == mono_defaults.object_class || (cklass->image == mono_defaults.corlib && !strcmp (cklass->name, "ValueType"))))
3192                                                 /* Inflaring the method with our vtype would not be valid */
3193                                                 ref_only = TRUE;
3194                                         constraints ++;
3195                                 }
3196                         }
3197
3198                         if (ref_only)
3199                                 args [i] = &mono_defaults.object_class->byval_arg;
3200                         else
3201                                 args [i] = &mono_defaults.int_class->byval_arg;
3202                 }
3203                 ctx->method_inst = mono_metadata_get_generic_inst (inst->type_argc, args);
3204         }
3205 }
3206
3207 static void
3208 add_wrappers (MonoAotCompile *acfg)
3209 {
3210         MonoMethod *method, *m;
3211         int i, j;
3212         MonoMethodSignature *sig, *csig;
3213         guint32 token;
3214
3215         /*
3216          * FIXME: Instead of AOTing all the wrappers, it might be better to redesign them
3217          * so there is only one wrapper of a given type, or inlining their contents into their
3218          * callers.
3219          */
3220         for (i = 0; i < acfg->image->tables [MONO_TABLE_METHOD].rows; ++i) {
3221                 MonoMethod *method;
3222                 guint32 token = MONO_TOKEN_METHOD_DEF | (i + 1);
3223                 gboolean skip = FALSE;
3224
3225                 method = mono_get_method (acfg->image, token, NULL);
3226
3227                 if ((method->flags & METHOD_ATTRIBUTE_PINVOKE_IMPL) ||
3228                         (method->iflags & METHOD_IMPL_ATTRIBUTE_RUNTIME) ||
3229                         (method->flags & METHOD_ATTRIBUTE_ABSTRACT))
3230                         skip = TRUE;
3231
3232                 /* Skip methods which can not be handled by get_runtime_invoke () */
3233                 sig = mono_method_signature (method);
3234                 if (!sig)
3235                         continue;
3236                 if ((sig->ret->type == MONO_TYPE_PTR) ||
3237                         (sig->ret->type == MONO_TYPE_TYPEDBYREF))
3238                         skip = TRUE;
3239                 if (mono_class_is_open_constructed_type (sig->ret))
3240                         skip = TRUE;
3241
3242                 for (j = 0; j < sig->param_count; j++) {
3243                         if (sig->params [j]->type == MONO_TYPE_TYPEDBYREF)
3244                                 skip = TRUE;
3245                         if (mono_class_is_open_constructed_type (sig->params [j]))
3246                                 skip = TRUE;
3247                 }
3248
3249 #ifdef MONO_ARCH_DYN_CALL_SUPPORTED
3250                 if (!mono_class_is_contextbound (method->klass)) {
3251                         MonoDynCallInfo *info = mono_arch_dyn_call_prepare (sig);
3252                         gboolean has_nullable = FALSE;
3253
3254                         for (j = 0; j < sig->param_count; j++) {
3255                                 if (sig->params [j]->type == MONO_TYPE_GENERICINST && mono_class_is_nullable (mono_class_from_mono_type (sig->params [j])))
3256                                         has_nullable = TRUE;
3257                         }
3258
3259                         if (info && !has_nullable) {
3260                                 /* Supported by the dynamic runtime-invoke wrapper */
3261                                 skip = TRUE;
3262                                 g_free (info);
3263                         }
3264                 }
3265 #endif
3266
3267                 if (!skip) {
3268                         //printf ("%s\n", mono_method_full_name (method, TRUE));
3269                         add_method (acfg, mono_marshal_get_runtime_invoke (method, FALSE));
3270                 }
3271         }
3272
3273         if (strcmp (acfg->image->assembly->aname.name, "mscorlib") == 0) {
3274                 MonoMethodDesc *desc;
3275                 MonoMethod *orig_method;
3276                 int nallocators;
3277
3278                 /* Runtime invoke wrappers */
3279
3280                 /* void runtime-invoke () [.cctor] */
3281                 csig = mono_metadata_signature_alloc (mono_defaults.corlib, 0);
3282                 csig->ret = &mono_defaults.void_class->byval_arg;
3283                 add_method (acfg, get_runtime_invoke_sig (csig));
3284
3285                 /* void runtime-invoke () [Finalize] */
3286                 csig = mono_metadata_signature_alloc (mono_defaults.corlib, 0);
3287                 csig->hasthis = 1;
3288                 csig->ret = &mono_defaults.void_class->byval_arg;
3289                 add_method (acfg, get_runtime_invoke_sig (csig));
3290
3291                 /* void runtime-invoke (string) [exception ctor] */
3292                 csig = mono_metadata_signature_alloc (mono_defaults.corlib, 1);
3293                 csig->hasthis = 1;
3294                 csig->ret = &mono_defaults.void_class->byval_arg;
3295                 csig->params [0] = &mono_defaults.string_class->byval_arg;
3296                 add_method (acfg, get_runtime_invoke_sig (csig));
3297
3298                 /* void runtime-invoke (string, string) [exception ctor] */
3299                 csig = mono_metadata_signature_alloc (mono_defaults.corlib, 2);
3300                 csig->hasthis = 1;
3301                 csig->ret = &mono_defaults.void_class->byval_arg;
3302                 csig->params [0] = &mono_defaults.string_class->byval_arg;
3303                 csig->params [1] = &mono_defaults.string_class->byval_arg;
3304                 add_method (acfg, get_runtime_invoke_sig (csig));
3305
3306                 /* string runtime-invoke () [Exception.ToString ()] */
3307                 csig = mono_metadata_signature_alloc (mono_defaults.corlib, 0);
3308                 csig->hasthis = 1;
3309                 csig->ret = &mono_defaults.string_class->byval_arg;
3310                 add_method (acfg, get_runtime_invoke_sig (csig));
3311
3312                 /* void runtime-invoke (string, Exception) [exception ctor] */
3313                 csig = mono_metadata_signature_alloc (mono_defaults.corlib, 2);
3314                 csig->hasthis = 1;
3315                 csig->ret = &mono_defaults.void_class->byval_arg;
3316                 csig->params [0] = &mono_defaults.string_class->byval_arg;
3317                 csig->params [1] = &mono_defaults.exception_class->byval_arg;
3318                 add_method (acfg, get_runtime_invoke_sig (csig));
3319
3320                 /* Assembly runtime-invoke (string, bool) [DoAssemblyResolve] */
3321                 csig = mono_metadata_signature_alloc (mono_defaults.corlib, 2);
3322                 csig->hasthis = 1;
3323                 csig->ret = &(mono_class_from_name (
3324                                                                                         mono_defaults.corlib, "System.Reflection", "Assembly"))->byval_arg;
3325                 csig->params [0] = &mono_defaults.string_class->byval_arg;
3326                 csig->params [1] = &mono_defaults.boolean_class->byval_arg;
3327                 add_method (acfg, get_runtime_invoke_sig (csig));
3328
3329                 /* runtime-invoke used by finalizers */
3330                 add_method (acfg, mono_marshal_get_runtime_invoke (mono_class_get_method_from_name_flags (mono_defaults.object_class, "Finalize", 0, 0), TRUE));
3331
3332                 /* This is used by mono_runtime_capture_context () */
3333                 method = mono_get_context_capture_method ();
3334                 if (method)
3335                         add_method (acfg, mono_marshal_get_runtime_invoke (method, FALSE));
3336
3337 #ifdef MONO_ARCH_DYN_CALL_SUPPORTED
3338                 add_method (acfg, mono_marshal_get_runtime_invoke_dynamic ());
3339 #endif
3340
3341                 /* stelemref */
3342                 add_method (acfg, mono_marshal_get_stelemref ());
3343
3344                 if (MONO_ARCH_HAVE_TLS_GET) {
3345                         /* Managed Allocators */
3346                         nallocators = mono_gc_get_managed_allocator_types ();
3347                         for (i = 0; i < nallocators; ++i) {
3348                                 m = mono_gc_get_managed_allocator_by_type (i);
3349                                 if (m)
3350                                         add_method (acfg, m);
3351                         }
3352
3353                         /* Monitor Enter/Exit */
3354                         desc = mono_method_desc_new ("Monitor:Enter(object,bool&)", FALSE);
3355                         orig_method = mono_method_desc_search_in_class (desc, mono_defaults.monitor_class);
3356                         /* This is a v4 method */
3357                         if (orig_method) {
3358                                 method = mono_monitor_get_fast_path (orig_method);
3359                                 if (method)
3360                                         add_method (acfg, method);
3361                         }
3362                         mono_method_desc_free (desc);
3363
3364                         desc = mono_method_desc_new ("Monitor:Exit(object)", FALSE);
3365                         orig_method = mono_method_desc_search_in_class (desc, mono_defaults.monitor_class);
3366                         g_assert (orig_method);
3367                         mono_method_desc_free (desc);
3368                         method = mono_monitor_get_fast_path (orig_method);
3369                         if (method)
3370                                 add_method (acfg, method);
3371                 }
3372
3373                 /* Stelemref wrappers */
3374                 {
3375                         MonoMethod **wrappers;
3376                         int nwrappers;
3377
3378                         wrappers = mono_marshal_get_virtual_stelemref_wrappers (&nwrappers);
3379                         for (i = 0; i < nwrappers; ++i)
3380                                 add_method (acfg, wrappers [i]);
3381                         g_free (wrappers);
3382                 }
3383
3384                 /* castclass_with_check wrapper */
3385                 add_method (acfg, mono_marshal_get_castclass_with_cache ());
3386                 /* isinst_with_check wrapper */
3387                 add_method (acfg, mono_marshal_get_isinst_with_cache ());
3388
3389 #if defined(MONO_ARCH_ENABLE_MONITOR_IL_FASTPATH)
3390                 {
3391                         MonoMethodDesc *desc;
3392                         MonoMethod *m;
3393
3394                         desc = mono_method_desc_new ("Monitor:Enter(object,bool&)", FALSE);
3395                         m = mono_method_desc_search_in_class (desc, mono_defaults.monitor_class);
3396                         mono_method_desc_free (desc);
3397                         if (m) {
3398                                 m = mono_monitor_get_fast_path (m);
3399                                 if (m)
3400                                         add_method (acfg, m);
3401                         }
3402                 }
3403 #endif
3404
3405                 /* JIT icall wrappers */
3406                 /* FIXME: locking - this is "safe" as full-AOT threads don't mutate the icall hash*/
3407                 g_hash_table_foreach (mono_get_jit_icall_info (), add_jit_icall_wrapper, acfg);
3408         }
3409
3410         /*
3411          * remoting-invoke-with-check wrappers are very frequent, so avoid emitting them,
3412          * we use the original method instead at runtime.
3413          * Since full-aot doesn't support remoting, this is not a problem.
3414          */
3415 #if 0
3416         /* remoting-invoke wrappers */
3417         for (i = 0; i < acfg->image->tables [MONO_TABLE_METHOD].rows; ++i) {
3418                 MonoMethodSignature *sig;
3419
3420                 token = MONO_TOKEN_METHOD_DEF | (i + 1);
3421                 method = mono_get_method (acfg->image, token, NULL);
3422
3423                 sig = mono_method_signature (method);
3424
3425                 if (sig->hasthis && (method->klass->marshalbyref || method->klass == mono_defaults.object_class)) {
3426                         m = mono_marshal_get_remoting_invoke_with_check (method);
3427
3428                         add_method (acfg, m);
3429                 }
3430         }
3431 #endif
3432
3433         /* delegate-invoke wrappers */
3434         for (i = 0; i < acfg->image->tables [MONO_TABLE_TYPEDEF].rows; ++i) {
3435                 MonoClass *klass;
3436                 MonoCustomAttrInfo *cattr;
3437
3438                 token = MONO_TOKEN_TYPE_DEF | (i + 1);
3439                 klass = mono_class_get (acfg->image, token);
3440
3441                 if (!klass) {
3442                         mono_loader_clear_error ();
3443                         continue;
3444                 }
3445
3446                 if (!klass->delegate || klass == mono_defaults.delegate_class || klass == mono_defaults.multicastdelegate_class)
3447                         continue;
3448
3449                 if (!klass->generic_container) {
3450                         method = mono_get_delegate_invoke (klass);
3451
3452                         m = mono_marshal_get_delegate_invoke (method, NULL);
3453
3454                         add_method (acfg, m);
3455
3456                         method = mono_class_get_method_from_name_flags (klass, "BeginInvoke", -1, 0);
3457                         if (method)
3458                                 add_method (acfg, mono_marshal_get_delegate_begin_invoke (method));
3459
3460                         method = mono_class_get_method_from_name_flags (klass, "EndInvoke", -1, 0);
3461                         if (method)
3462                                 add_method (acfg, mono_marshal_get_delegate_end_invoke (method));
3463
3464                         cattr = mono_custom_attrs_from_class (klass);
3465
3466                         if (cattr) {
3467                                 int j;
3468
3469                                 for (j = 0; j < cattr->num_attrs; ++j)
3470                                         if (cattr->attrs [j].ctor && (!strcmp (cattr->attrs [j].ctor->klass->name, "MonoNativeFunctionWrapperAttribute") || !strcmp (cattr->attrs [j].ctor->klass->name, "UnmanagedFunctionPointerAttribute")))
3471                                                 break;
3472                                 if (j < cattr->num_attrs)
3473                                         add_method (acfg, mono_marshal_get_native_func_wrapper_aot (klass));
3474                         }
3475                 } else if ((acfg->opts & MONO_OPT_GSHAREDVT) && klass->generic_container) {
3476                         MonoGenericContext ctx;
3477                         MonoMethod *inst, *gshared;
3478
3479                         /*
3480                          * Emit gsharedvt versions of the generic delegate-invoke wrappers
3481                          */
3482                         /* Invoke */
3483                         method = mono_get_delegate_invoke (klass);
3484                         create_gsharedvt_inst (acfg, method, &ctx);
3485
3486                         inst = mono_class_inflate_generic_method (method, &ctx);
3487
3488                         m = mono_marshal_get_delegate_invoke (inst, NULL);
3489                         g_assert (m->is_inflated);
3490
3491                         gshared = mini_get_shared_method_full (m, FALSE, TRUE);
3492                         add_extra_method (acfg, gshared);
3493
3494                         /* begin-invoke */
3495                         method = mono_get_delegate_begin_invoke (klass);
3496                         create_gsharedvt_inst (acfg, method, &ctx);
3497
3498                         inst = mono_class_inflate_generic_method (method, &ctx);
3499
3500                         m = mono_marshal_get_delegate_begin_invoke (inst);
3501                         g_assert (m->is_inflated);
3502
3503                         gshared = mini_get_shared_method_full (m, FALSE, TRUE);
3504                         add_extra_method (acfg, gshared);
3505
3506                         /* end-invoke */
3507                         method = mono_get_delegate_end_invoke (klass);
3508                         create_gsharedvt_inst (acfg, method, &ctx);
3509
3510                         inst = mono_class_inflate_generic_method (method, &ctx);
3511
3512                         m = mono_marshal_get_delegate_end_invoke (inst);
3513                         g_assert (m->is_inflated);
3514
3515                         gshared = mini_get_shared_method_full (m, FALSE, TRUE);
3516                         add_extra_method (acfg, gshared);
3517
3518                 }
3519         }
3520
3521         /* array access wrappers */
3522         for (i = 0; i < acfg->image->tables [MONO_TABLE_TYPESPEC].rows; ++i) {
3523                 MonoClass *klass;
3524
3525                 token = MONO_TOKEN_TYPE_SPEC | (i + 1);
3526                 klass = mono_class_get (acfg->image, token);
3527
3528                 if (!klass) {
3529                         mono_loader_clear_error ();
3530                         continue;
3531                 }
3532
3533                 if (klass->rank && MONO_TYPE_IS_PRIMITIVE (&klass->element_class->byval_arg)) {
3534                         MonoMethod *m, *wrapper;
3535
3536                         /* Add runtime-invoke wrappers too */
3537
3538                         m = mono_class_get_method_from_name (klass, "Get", -1);
3539                         g_assert (m);
3540                         wrapper = mono_marshal_get_array_accessor_wrapper (m);
3541                         add_extra_method (acfg, wrapper);
3542                         add_extra_method (acfg, mono_marshal_get_runtime_invoke (wrapper, FALSE));
3543
3544                         m = mono_class_get_method_from_name (klass, "Set", -1);
3545                         g_assert (m);
3546                         wrapper = mono_marshal_get_array_accessor_wrapper (m);
3547                         add_extra_method (acfg, wrapper);
3548                         add_extra_method (acfg, mono_marshal_get_runtime_invoke (wrapper, FALSE));
3549                 }
3550         }
3551
3552         /* Synchronized wrappers */
3553         for (i = 0; i < acfg->image->tables [MONO_TABLE_METHOD].rows; ++i) {
3554                 token = MONO_TOKEN_METHOD_DEF | (i + 1);
3555                 method = mono_get_method (acfg->image, token, NULL);
3556
3557                 if (method->iflags & METHOD_IMPL_ATTRIBUTE_SYNCHRONIZED) {
3558                         if (method->is_generic) {
3559                                 // FIXME:
3560                         } else if (method->klass->generic_container) {
3561                                 MonoGenericContext ctx;
3562                                 MonoMethod *inst, *gshared, *m;
3563
3564                                 /*
3565                                  * Create a generic wrapper for a generic instance, and AOT that.
3566                                  */
3567                                 create_gsharedvt_inst (acfg, method, &ctx);
3568                                 inst = mono_class_inflate_generic_method (method, &ctx);
3569                                 m = mono_marshal_get_synchronized_wrapper (inst);
3570                                 g_assert (m->is_inflated);
3571                                 gshared = mini_get_shared_method_full (m, FALSE, TRUE);
3572                                 add_method (acfg, gshared);
3573                         } else {
3574                                 add_method (acfg, mono_marshal_get_synchronized_wrapper (method));
3575                         }
3576                 }
3577         }
3578
3579         /* pinvoke wrappers */
3580         for (i = 0; i < acfg->image->tables [MONO_TABLE_METHOD].rows; ++i) {
3581                 MonoMethod *method;
3582                 guint32 token = MONO_TOKEN_METHOD_DEF | (i + 1);
3583
3584                 method = mono_get_method (acfg->image, token, NULL);
3585
3586                 if ((method->flags & METHOD_ATTRIBUTE_PINVOKE_IMPL) ||
3587                         (method->iflags & METHOD_IMPL_ATTRIBUTE_INTERNAL_CALL)) {
3588                         add_method (acfg, mono_marshal_get_native_wrapper (method, TRUE, TRUE));
3589                 }
3590         }
3591
3592         /* native-to-managed wrappers */
3593         for (i = 0; i < acfg->image->tables [MONO_TABLE_METHOD].rows; ++i) {
3594                 MonoMethod *method;
3595                 guint32 token = MONO_TOKEN_METHOD_DEF | (i + 1);
3596                 MonoCustomAttrInfo *cattr;
3597                 int j;
3598
3599                 method = mono_get_method (acfg->image, token, NULL);
3600
3601                 /*
3602                  * Only generate native-to-managed wrappers for methods which have an
3603                  * attribute named MonoPInvokeCallbackAttribute. We search for the attribute by
3604                  * name to avoid defining a new assembly to contain it.
3605                  */
3606                 cattr = mono_custom_attrs_from_method (method);
3607
3608                 if (cattr) {
3609                         for (j = 0; j < cattr->num_attrs; ++j)
3610                                 if (cattr->attrs [j].ctor && !strcmp (cattr->attrs [j].ctor->klass->name, "MonoPInvokeCallbackAttribute"))
3611                                         break;
3612                         if (j < cattr->num_attrs) {
3613                                 MonoCustomAttrEntry *e = &cattr->attrs [j];
3614                                 MonoMethodSignature *sig = mono_method_signature (e->ctor);
3615                                 const char *p = (const char*)e->data;
3616                                 const char *named;
3617                                 int slen, num_named, named_type, data_type;
3618                                 char *n;
3619                                 MonoType *t;
3620                                 MonoClass *klass;
3621                                 char *export_name = NULL;
3622                                 MonoMethod *wrapper;
3623
3624                                 /* this cannot be enforced by the C# compiler so we must give the user some warning before aborting */
3625                                 if (!(method->flags & METHOD_ATTRIBUTE_STATIC)) {
3626                                         g_warning ("AOT restriction: Method '%s' must be static since it is decorated with [MonoPInvokeCallback]. See http://ios.xamarin.com/Documentation/Limitations#Reverse_Callbacks",
3627                                                 mono_method_full_name (method, TRUE));
3628                                         exit (1);
3629                                 }
3630
3631                                 g_assert (sig->param_count == 1);
3632                                 g_assert (sig->params [0]->type == MONO_TYPE_CLASS && !strcmp (mono_class_from_mono_type (sig->params [0])->name, "Type"));
3633
3634                                 /*
3635                                  * Decode the cattr manually since we can't create objects
3636                                  * during aot compilation.
3637                                  */
3638
3639                                 /* Skip prolog */
3640                                 p += 2;
3641
3642                                 /* From load_cattr_value () in reflection.c */
3643                                 slen = mono_metadata_decode_value (p, &p);
3644                                 n = g_memdup (p, slen + 1);
3645                                 n [slen] = 0;
3646                                 t = mono_reflection_type_from_name (n, acfg->image);
3647                                 g_assert (t);
3648                                 g_free (n);
3649
3650                                 klass = mono_class_from_mono_type (t);
3651                                 g_assert (klass->parent == mono_defaults.multicastdelegate_class);
3652
3653                                 p += slen;
3654
3655                                 num_named = read16 (p);
3656                                 p += 2;
3657
3658                                 g_assert (num_named < 2);
3659                                 if (num_named == 1) {
3660                                         int name_len;
3661                                         char *name;
3662                                         MonoType *prop_type;
3663
3664                                         /* parse ExportSymbol attribute */
3665                                         named = p;
3666                                         named_type = *named;
3667                                         named += 1;
3668                                         data_type = *named;
3669                                         named += 1;
3670
3671                                         name_len = mono_metadata_decode_blob_size (named, &named);
3672                                         name = g_malloc (name_len + 1);
3673                                         memcpy (name, named, name_len);
3674                                         name [name_len] = 0;
3675                                         named += name_len;
3676
3677                                         g_assert (named_type == 0x54);
3678                                         g_assert (!strcmp (name, "ExportSymbol"));
3679
3680                                         prop_type = &mono_defaults.string_class->byval_arg;
3681
3682                                         /* load_cattr_value (), string case */
3683                                         g_assert (*named != (char)0xff);
3684                                         slen = mono_metadata_decode_value (named, &named);
3685                                         export_name = g_malloc (slen + 1);
3686                                         memcpy (export_name, named, slen);
3687                                         export_name [slen] = 0;
3688                                         named += slen;
3689                                 }
3690
3691                                 wrapper = mono_marshal_get_managed_wrapper (method, klass, 0);
3692                                 add_method (acfg, wrapper);
3693                                 if (export_name)
3694                                         g_hash_table_insert (acfg->export_names, wrapper, export_name);
3695                         }
3696                 }
3697
3698                 if ((method->flags & METHOD_ATTRIBUTE_PINVOKE_IMPL) ||
3699                         (method->iflags & METHOD_IMPL_ATTRIBUTE_INTERNAL_CALL)) {
3700                         add_method (acfg, mono_marshal_get_native_wrapper (method, TRUE, TRUE));
3701                 }
3702         }
3703
3704         /* StructureToPtr/PtrToStructure wrappers */
3705         for (i = 0; i < acfg->image->tables [MONO_TABLE_TYPEDEF].rows; ++i) {
3706                 MonoClass *klass;
3707
3708                 token = MONO_TOKEN_TYPE_DEF | (i + 1);
3709                 klass = mono_class_get (acfg->image, token);
3710
3711                 if (!klass) {
3712                         mono_loader_clear_error ();
3713                         continue;
3714                 }
3715
3716                 if (klass->valuetype && !klass->generic_container && can_marshal_struct (klass) &&
3717                         !(klass->nested_in && strstr (klass->nested_in->name, "<PrivateImplementationDetails>") == klass->nested_in->name)) {
3718                         add_method (acfg, mono_marshal_get_struct_to_ptr (klass));
3719                         add_method (acfg, mono_marshal_get_ptr_to_struct (klass));
3720                 }
3721         }
3722 }
3723
3724 static gboolean
3725 has_type_vars (MonoClass *klass)
3726 {
3727         if ((klass->byval_arg.type == MONO_TYPE_VAR) || (klass->byval_arg.type == MONO_TYPE_MVAR))
3728                 return TRUE;
3729         if (klass->rank)
3730                 return has_type_vars (klass->element_class);
3731         if (klass->generic_class) {
3732                 MonoGenericContext *context = &klass->generic_class->context;
3733                 if (context->class_inst) {
3734                         int i;
3735
3736                         for (i = 0; i < context->class_inst->type_argc; ++i)
3737                                 if (has_type_vars (mono_class_from_mono_type (context->class_inst->type_argv [i])))
3738                                         return TRUE;
3739                 }
3740         }
3741         if (klass->generic_container)
3742                 return TRUE;
3743         return FALSE;
3744 }
3745
3746 static gboolean
3747 is_vt_inst (MonoGenericInst *inst)
3748 {
3749         int i;
3750
3751         for (i = 0; i < inst->type_argc; ++i) {
3752                 MonoType *t = inst->type_argv [i];
3753                 if (t->type == MONO_TYPE_VALUETYPE)
3754                         return TRUE;
3755         }
3756         return FALSE;
3757 }
3758
3759 static gboolean
3760 method_has_type_vars (MonoMethod *method)
3761 {
3762         if (has_type_vars (method->klass))
3763                 return TRUE;
3764
3765         if (method->is_inflated) {
3766                 MonoGenericContext *context = mono_method_get_context (method);
3767                 if (context->method_inst) {
3768                         int i;
3769
3770                         for (i = 0; i < context->method_inst->type_argc; ++i)
3771                                 if (has_type_vars (mono_class_from_mono_type (context->method_inst->type_argv [i])))
3772                                         return TRUE;
3773                 }
3774         }
3775         return FALSE;
3776 }
3777
3778 static void add_generic_class_with_depth (MonoAotCompile *acfg, MonoClass *klass, int depth, const char *ref);
3779
3780 static void
3781 add_generic_class (MonoAotCompile *acfg, MonoClass *klass, gboolean force, const char *ref)
3782 {
3783         /* This might lead to a huge code blowup so only do it if neccesary */
3784         if (!acfg->aot_opts.full_aot && !force)
3785                 return;
3786
3787         add_generic_class_with_depth (acfg, klass, 0, ref);
3788 }
3789
3790 static gboolean
3791 check_type_depth (MonoType *t, int depth)
3792 {
3793         int i;
3794
3795         if (depth > 8)
3796                 return TRUE;
3797
3798         switch (t->type) {
3799         case MONO_TYPE_GENERICINST: {
3800                 MonoGenericClass *gklass = t->data.generic_class;
3801                 MonoGenericInst *ginst = gklass->context.class_inst;
3802
3803                 if (ginst) {
3804                         for (i = 0; i < ginst->type_argc; ++i) {
3805                                 if (check_type_depth (ginst->type_argv [i], depth + 1))
3806                                         return TRUE;
3807                         }
3808                 }
3809                 break;
3810         }
3811         default:
3812                 break;
3813         }
3814
3815         return FALSE;
3816 }
3817
3818 static void
3819 add_types_from_method_header (MonoAotCompile *acfg, MonoMethod *method);
3820
3821 /*
3822  * add_generic_class:
3823  *
3824  *   Add all methods of a generic class.
3825  */
3826 static void
3827 add_generic_class_with_depth (MonoAotCompile *acfg, MonoClass *klass, int depth, const char *ref)
3828 {
3829         MonoMethod *method;
3830         MonoClassField *field;
3831         gpointer iter;
3832         gboolean use_gsharedvt = FALSE;
3833
3834         if (!acfg->ginst_hash)
3835                 acfg->ginst_hash = g_hash_table_new (NULL, NULL);
3836
3837         mono_class_init (klass);
3838
3839         if (klass->generic_class && klass->generic_class->context.class_inst->is_open)
3840                 return;
3841
3842         if (has_type_vars (klass))
3843                 return;
3844
3845         if (!klass->generic_class && !klass->rank)
3846                 return;
3847
3848         if (klass->exception_type)
3849                 return;
3850
3851         if (!acfg->ginst_hash)
3852                 acfg->ginst_hash = g_hash_table_new (NULL, NULL);
3853
3854         if (g_hash_table_lookup (acfg->ginst_hash, klass))
3855                 return;
3856
3857         if (check_type_depth (&klass->byval_arg, 0))
3858                 return;
3859
3860         if (acfg->aot_opts.log_generics)
3861                 printf ("%*sAdding generic instance %s [%s].\n", depth, "", mono_type_full_name (&klass->byval_arg), ref);
3862
3863         g_hash_table_insert (acfg->ginst_hash, klass, klass);
3864
3865         /*
3866          * Use gsharedvt for generic collections with vtype arguments to avoid code blowup.
3867          * Enable this only for some classes since gsharedvt might not support all methods.
3868          */
3869         if ((acfg->opts & MONO_OPT_GSHAREDVT) && klass->image == mono_defaults.corlib && klass->generic_class && klass->generic_class->context.class_inst && is_vt_inst (klass->generic_class->context.class_inst) && (!strcmp (klass->name, "Dictionary`2") || !strcmp (klass->name, "List`1")))
3870                 use_gsharedvt = TRUE;
3871
3872         iter = NULL;
3873         while ((method = mono_class_get_methods (klass, &iter))) {
3874                 if ((acfg->opts & MONO_OPT_GSHAREDVT) && method->is_inflated && mono_method_get_context (method)->method_inst) {
3875                         /*
3876                          * This is partial sharing, and we can't handle it yet
3877                          */
3878                         continue;
3879                 }
3880
3881                 if (mono_method_is_generic_sharable_full (method, FALSE, FALSE, use_gsharedvt)) {
3882                         /* Already added */
3883                         add_types_from_method_header (acfg, method);
3884                         continue;
3885                 }
3886
3887                 if (method->is_generic)
3888                         /* FIXME: */
3889                         continue;
3890
3891                 /*
3892                  * FIXME: Instances which are referenced by these methods are not added,
3893                  * for example Array.Resize<int> for List<int>.Add ().
3894                  */
3895                 add_extra_method_with_depth (acfg, method, depth + 1);
3896         }
3897
3898         iter = NULL;
3899         while ((field = mono_class_get_fields (klass, &iter))) {
3900                 if (field->type->type == MONO_TYPE_GENERICINST)
3901                         add_generic_class_with_depth (acfg, mono_class_from_mono_type (field->type), depth + 1, "field");
3902         }
3903
3904         if (klass->delegate) {
3905                 method = mono_get_delegate_invoke (klass);
3906
3907                 method = mono_marshal_get_delegate_invoke (method, NULL);
3908
3909                 if (acfg->aot_opts.log_generics)
3910                         printf ("%*sAdding method %s.\n", depth, "", mono_method_full_name (method, TRUE));
3911
3912                 add_method (acfg, method);
3913         }
3914
3915         /* Add superclasses */
3916         if (klass->parent)
3917                 add_generic_class_with_depth (acfg, klass->parent, depth, "parent");
3918
3919         /*
3920          * For ICollection<T>, add instances of the helper methods
3921          * in Array, since a T[] could be cast to ICollection<T>.
3922          */
3923         if (klass->image == mono_defaults.corlib && !strcmp (klass->name_space, "System.Collections.Generic") &&
3924                 (!strcmp(klass->name, "ICollection`1") || !strcmp (klass->name, "IEnumerable`1") || !strcmp (klass->name, "IList`1") || !strcmp (klass->name, "IEnumerator`1") || !strcmp (klass->name, "IReadOnlyList`1"))) {
3925                 MonoClass *tclass = mono_class_from_mono_type (klass->generic_class->context.class_inst->type_argv [0]);
3926                 MonoClass *array_class = mono_bounded_array_class_get (tclass, 1, FALSE);
3927                 gpointer iter;
3928                 char *name_prefix;
3929
3930                 if (!strcmp (klass->name, "IEnumerator`1"))
3931                         name_prefix = g_strdup_printf ("%s.%s", klass->name_space, "IEnumerable`1");
3932                 else
3933                         name_prefix = g_strdup_printf ("%s.%s", klass->name_space, klass->name);
3934
3935                 /* Add the T[]/InternalEnumerator class */
3936                 if (!strcmp (klass->name, "IEnumerable`1") || !strcmp (klass->name, "IEnumerator`1")) {
3937                         MonoClass *nclass;
3938
3939                         iter = NULL;
3940                         while ((nclass = mono_class_get_nested_types (array_class->parent, &iter))) {
3941                                 if (!strcmp (nclass->name, "InternalEnumerator`1"))
3942                                         break;
3943                         }
3944                         g_assert (nclass);
3945                         nclass = mono_class_inflate_generic_class (nclass, mono_generic_class_get_context (klass->generic_class));
3946                         add_generic_class (acfg, nclass, FALSE, "ICollection<T>");
3947                 }
3948
3949                 iter = NULL;
3950                 while ((method = mono_class_get_methods (array_class, &iter))) {
3951                         if (strstr (method->name, name_prefix)) {
3952                                 MonoMethod *m = mono_aot_get_array_helper_from_wrapper (method);
3953
3954                                 add_extra_method_with_depth (acfg, m, depth);
3955                         }
3956                 }
3957
3958                 g_free (name_prefix);
3959         }
3960
3961         /* Add an instance of GenericComparer<T> which is created dynamically by Comparer<T> */
3962         if (klass->image == mono_defaults.corlib && !strcmp (klass->name_space, "System.Collections.Generic") && !strcmp (klass->name, "Comparer`1")) {
3963                 MonoClass *tclass = mono_class_from_mono_type (klass->generic_class->context.class_inst->type_argv [0]);
3964                 MonoClass *icomparable, *gcomparer;
3965                 MonoGenericContext ctx;
3966                 MonoType *args [16];
3967
3968                 memset (&ctx, 0, sizeof (ctx));
3969
3970                 icomparable = mono_class_from_name (mono_defaults.corlib, "System", "IComparable`1");
3971                 g_assert (icomparable);
3972                 args [0] = &tclass->byval_arg;
3973                 ctx.class_inst = mono_metadata_get_generic_inst (1, args);
3974
3975                 if (mono_class_is_assignable_from (mono_class_inflate_generic_class (icomparable, &ctx), tclass)) {
3976                         gcomparer = mono_class_from_name (mono_defaults.corlib, "System.Collections.Generic", "GenericComparer`1");
3977                         g_assert (gcomparer);
3978                         add_generic_class (acfg, mono_class_inflate_generic_class (gcomparer, &ctx), FALSE, "Comparer<T>");
3979                 }
3980         }
3981
3982         /* Add an instance of GenericEqualityComparer<T> which is created dynamically by EqualityComparer<T> */
3983         if (klass->image == mono_defaults.corlib && !strcmp (klass->name_space, "System.Collections.Generic") && !strcmp (klass->name, "EqualityComparer`1")) {
3984                 MonoClass *tclass = mono_class_from_mono_type (klass->generic_class->context.class_inst->type_argv [0]);
3985                 MonoClass *iface, *gcomparer;
3986                 MonoGenericContext ctx;
3987                 MonoType *args [16];
3988
3989                 memset (&ctx, 0, sizeof (ctx));
3990
3991                 iface = mono_class_from_name (mono_defaults.corlib, "System", "IEquatable`1");
3992                 g_assert (iface);
3993                 args [0] = &tclass->byval_arg;
3994                 ctx.class_inst = mono_metadata_get_generic_inst (1, args);
3995
3996                 if (mono_class_is_assignable_from (mono_class_inflate_generic_class (iface, &ctx), tclass)) {
3997                         gcomparer = mono_class_from_name (mono_defaults.corlib, "System.Collections.Generic", "GenericEqualityComparer`1");
3998                         g_assert (gcomparer);
3999                         add_generic_class (acfg, mono_class_inflate_generic_class (gcomparer, &ctx), FALSE, "EqualityComparer<T>");
4000                 }
4001         }
4002 }
4003
4004 static void
4005 add_instances_of (MonoAotCompile *acfg, MonoClass *klass, MonoType **insts, int ninsts, gboolean force)
4006 {
4007         int i;
4008         MonoGenericContext ctx;
4009         MonoType *args [16];
4010
4011         if (acfg->aot_opts.no_instances)
4012                 return;
4013
4014         memset (&ctx, 0, sizeof (ctx));
4015
4016         for (i = 0; i < ninsts; ++i) {
4017                 args [0] = insts [i];
4018                 ctx.class_inst = mono_metadata_get_generic_inst (1, args);
4019                 add_generic_class (acfg, mono_class_inflate_generic_class (klass, &ctx), force, "");
4020         }
4021 }
4022
4023 static void
4024 add_types_from_method_header (MonoAotCompile *acfg, MonoMethod *method)
4025 {
4026         MonoMethodHeader *header;
4027         MonoMethodSignature *sig;
4028         int j, depth;
4029
4030         depth = GPOINTER_TO_UINT (g_hash_table_lookup (acfg->method_depth, method));
4031
4032         sig = mono_method_signature (method);
4033
4034         if (sig) {
4035                 for (j = 0; j < sig->param_count; ++j)
4036                         if (sig->params [j]->type == MONO_TYPE_GENERICINST)
4037                                 add_generic_class_with_depth (acfg, mono_class_from_mono_type (sig->params [j]), depth + 1, "arg");
4038         }
4039
4040         header = mono_method_get_header (method);
4041
4042         if (header) {
4043                 for (j = 0; j < header->num_locals; ++j)
4044                         if (header->locals [j]->type == MONO_TYPE_GENERICINST)
4045                                 add_generic_class_with_depth (acfg, mono_class_from_mono_type (header->locals [j]), depth + 1, "local");
4046         } else {
4047                 mono_loader_clear_error ();
4048         }
4049 }
4050
4051 /*
4052  * add_generic_instances:
4053  *
4054  *   Add instances referenced by the METHODSPEC/TYPESPEC table.
4055  */
4056 static void
4057 add_generic_instances (MonoAotCompile *acfg)
4058 {
4059         int i;
4060         guint32 token;
4061         MonoMethod *method;
4062         MonoGenericContext *context;
4063
4064         if (acfg->aot_opts.no_instances)
4065                 return;
4066
4067         for (i = 0; i < acfg->image->tables [MONO_TABLE_METHODSPEC].rows; ++i) {
4068                 token = MONO_TOKEN_METHOD_SPEC | (i + 1);
4069                 method = mono_get_method (acfg->image, token, NULL);
4070
4071                 if (!method)
4072                         continue;
4073
4074                 if (method->klass->image != acfg->image)
4075                         continue;
4076
4077                 context = mono_method_get_context (method);
4078
4079                 if (context && ((context->class_inst && context->class_inst->is_open)))
4080                         continue;
4081
4082                 /*
4083                  * For open methods, create an instantiation which can be passed to the JIT.
4084                  * FIXME: Handle class_inst as well.
4085                  */
4086                 if (context && context->method_inst && context->method_inst->is_open) {
4087                         MonoGenericContext shared_context;
4088                         MonoGenericInst *inst;
4089                         MonoType **type_argv;
4090                         int i;
4091                         MonoMethod *declaring_method;
4092                         gboolean supported = TRUE;
4093
4094                         /* Check that the context doesn't contain open constructed types */
4095                         if (context->class_inst) {
4096                                 inst = context->class_inst;
4097                                 for (i = 0; i < inst->type_argc; ++i) {
4098                                         if (MONO_TYPE_IS_REFERENCE (inst->type_argv [i]) || inst->type_argv [i]->type == MONO_TYPE_VAR || inst->type_argv [i]->type == MONO_TYPE_MVAR)
4099                                                 continue;
4100                                         if (mono_class_is_open_constructed_type (inst->type_argv [i]))
4101                                                 supported = FALSE;
4102                                 }
4103                         }
4104                         if (context->method_inst) {
4105                                 inst = context->method_inst;
4106                                 for (i = 0; i < inst->type_argc; ++i) {
4107                                         if (MONO_TYPE_IS_REFERENCE (inst->type_argv [i]) || inst->type_argv [i]->type == MONO_TYPE_VAR || inst->type_argv [i]->type == MONO_TYPE_MVAR)
4108                                                 continue;
4109                                         if (mono_class_is_open_constructed_type (inst->type_argv [i]))
4110                                                 supported = FALSE;
4111                                 }
4112                         }
4113
4114                         if (!supported)
4115                                 continue;
4116
4117                         memset (&shared_context, 0, sizeof (MonoGenericContext));
4118
4119                         inst = context->class_inst;
4120                         if (inst) {
4121                                 type_argv = g_new0 (MonoType*, inst->type_argc);
4122                                 for (i = 0; i < inst->type_argc; ++i) {
4123                                         if (MONO_TYPE_IS_REFERENCE (inst->type_argv [i]) || inst->type_argv [i]->type == MONO_TYPE_VAR || inst->type_argv [i]->type == MONO_TYPE_MVAR)
4124                                                 type_argv [i] = &mono_defaults.object_class->byval_arg;
4125                                         else
4126                                                 type_argv [i] = inst->type_argv [i];
4127                                 }
4128
4129                                 shared_context.class_inst = mono_metadata_get_generic_inst (inst->type_argc, type_argv);
4130                                 g_free (type_argv);
4131                         }
4132
4133                         inst = context->method_inst;
4134                         if (inst) {
4135                                 type_argv = g_new0 (MonoType*, inst->type_argc);
4136                                 for (i = 0; i < inst->type_argc; ++i) {
4137                                         if (MONO_TYPE_IS_REFERENCE (inst->type_argv [i]) || inst->type_argv [i]->type == MONO_TYPE_VAR || inst->type_argv [i]->type == MONO_TYPE_MVAR)
4138                                                 type_argv [i] = &mono_defaults.object_class->byval_arg;
4139                                         else
4140                                                 type_argv [i] = inst->type_argv [i];
4141                                 }
4142
4143                                 shared_context.method_inst = mono_metadata_get_generic_inst (inst->type_argc, type_argv);
4144                                 g_free (type_argv);
4145                         }
4146
4147                         if (method->is_generic || method->klass->generic_container)
4148                                 declaring_method = method;
4149                         else
4150                                 declaring_method = mono_method_get_declaring_generic_method (method);
4151
4152                         method = mono_class_inflate_generic_method (declaring_method, &shared_context);
4153                 }
4154
4155                 /*
4156                  * If the method is fully sharable, it was already added in place of its
4157                  * generic definition.
4158                  */
4159                 if (mono_method_is_generic_sharable_full (method, FALSE, FALSE, FALSE))
4160                         continue;
4161
4162                 /*
4163                  * FIXME: Partially shared methods are not shared here, so we end up with
4164                  * many identical methods.
4165                  */
4166                 add_extra_method (acfg, method);
4167         }
4168
4169         for (i = 0; i < acfg->image->tables [MONO_TABLE_TYPESPEC].rows; ++i) {
4170                 MonoClass *klass;
4171
4172                 token = MONO_TOKEN_TYPE_SPEC | (i + 1);
4173
4174                 klass = mono_class_get (acfg->image, token);
4175                 if (!klass || klass->rank) {
4176                         mono_loader_clear_error ();
4177                         continue;
4178                 }
4179
4180                 add_generic_class (acfg, klass, FALSE, "typespec");
4181         }
4182
4183         /* Add types of args/locals */
4184         for (i = 0; i < acfg->methods->len; ++i) {
4185                 method = g_ptr_array_index (acfg->methods, i);
4186                 add_types_from_method_header (acfg, method);
4187         }
4188
4189         if (acfg->image == mono_defaults.corlib) {
4190                 MonoClass *klass;
4191                 MonoType *insts [256];
4192                 int ninsts = 0;
4193
4194                 insts [ninsts ++] = &mono_defaults.byte_class->byval_arg;
4195                 insts [ninsts ++] = &mono_defaults.sbyte_class->byval_arg;
4196                 insts [ninsts ++] = &mono_defaults.int16_class->byval_arg;
4197                 insts [ninsts ++] = &mono_defaults.uint16_class->byval_arg;
4198                 insts [ninsts ++] = &mono_defaults.int32_class->byval_arg;
4199                 insts [ninsts ++] = &mono_defaults.uint32_class->byval_arg;
4200                 insts [ninsts ++] = &mono_defaults.int64_class->byval_arg;
4201                 insts [ninsts ++] = &mono_defaults.uint64_class->byval_arg;
4202                 insts [ninsts ++] = &mono_defaults.single_class->byval_arg;
4203                 insts [ninsts ++] = &mono_defaults.double_class->byval_arg;
4204                 insts [ninsts ++] = &mono_defaults.char_class->byval_arg;
4205                 insts [ninsts ++] = &mono_defaults.boolean_class->byval_arg;
4206
4207                 /* Add GenericComparer<T> instances for primitive types for Enum.ToString () */
4208                 klass = mono_class_from_name (acfg->image, "System.Collections.Generic", "GenericComparer`1");
4209                 if (klass)
4210                         add_instances_of (acfg, klass, insts, ninsts, TRUE);
4211                 klass = mono_class_from_name (acfg->image, "System.Collections.Generic", "GenericEqualityComparer`1");
4212                 if (klass)
4213                         add_instances_of (acfg, klass, insts, ninsts, TRUE);
4214
4215                 /* Add instances of the array generic interfaces for primitive types */
4216                 /* This will add instances of the InternalArray_ helper methods in Array too */
4217                 klass = mono_class_from_name (acfg->image, "System.Collections.Generic", "ICollection`1");
4218                 if (klass)
4219                         add_instances_of (acfg, klass, insts, ninsts, TRUE);
4220                 klass = mono_class_from_name (acfg->image, "System.Collections.Generic", "IList`1");
4221                 if (klass)
4222                         add_instances_of (acfg, klass, insts, ninsts, TRUE);
4223                 klass = mono_class_from_name (acfg->image, "System.Collections.Generic", "IEnumerable`1");
4224                 if (klass)
4225                         add_instances_of (acfg, klass, insts, ninsts, TRUE);
4226
4227                 /*
4228                  * Add a managed-to-native wrapper of Array.GetGenericValueImpl<object>, which is
4229                  * used for all instances of GetGenericValueImpl by the AOT runtime.
4230                  */
4231                 {
4232                         MonoGenericContext ctx;
4233                         MonoType *args [16];
4234                         MonoMethod *get_method;
4235                         MonoClass *array_klass = mono_array_class_get (mono_defaults.object_class, 1)->parent;
4236
4237                         get_method = mono_class_get_method_from_name (array_klass, "GetGenericValueImpl", 2);
4238
4239                         if (get_method) {
4240                                 memset (&ctx, 0, sizeof (ctx));
4241                                 args [0] = &mono_defaults.object_class->byval_arg;
4242                                 ctx.method_inst = mono_metadata_get_generic_inst (1, args);
4243                                 add_extra_method (acfg, mono_marshal_get_native_wrapper (mono_class_inflate_generic_method (get_method, &ctx), TRUE, TRUE));
4244                         }
4245                 }
4246
4247                 /* Same for CompareExchange<T>/Exchange<T> */
4248                 {
4249                         MonoGenericContext ctx;
4250                         MonoType *args [16];
4251                         MonoMethod *m;
4252                         MonoClass *interlocked_klass = mono_class_from_name (mono_defaults.corlib, "System.Threading", "Interlocked");
4253                         gpointer iter = NULL;
4254
4255                         while ((m = mono_class_get_methods (interlocked_klass, &iter))) {
4256                                 if ((!strcmp (m->name, "CompareExchange") || !strcmp (m->name, "Exchange")) && m->is_generic) {
4257                                         memset (&ctx, 0, sizeof (ctx));
4258                                         args [0] = &mono_defaults.object_class->byval_arg;
4259                                         ctx.method_inst = mono_metadata_get_generic_inst (1, args);
4260                                         add_extra_method (acfg, mono_marshal_get_native_wrapper (mono_class_inflate_generic_method (m, &ctx), TRUE, TRUE));
4261                                 }
4262                         }
4263                 }
4264
4265                 /* Same for Volatile.Read/Write<T> */
4266                 {
4267                         MonoGenericContext ctx;
4268                         MonoType *args [16];
4269                         MonoMethod *m;
4270                         MonoClass *volatile_klass = mono_class_from_name (mono_defaults.corlib, "System.Threading", "Volatile");
4271                         gpointer iter = NULL;
4272
4273                         if (volatile_klass) {
4274                                 while ((m = mono_class_get_methods (volatile_klass, &iter))) {
4275                                         if ((!strcmp (m->name, "Read") || !strcmp (m->name, "Write")) && m->is_generic) {
4276                                                 memset (&ctx, 0, sizeof (ctx));
4277                                                 args [0] = &mono_defaults.object_class->byval_arg;
4278                                                 ctx.method_inst = mono_metadata_get_generic_inst (1, args);
4279                                                 add_extra_method (acfg, mono_marshal_get_native_wrapper (mono_class_inflate_generic_method (m, &ctx), TRUE, TRUE));
4280                                         }
4281                                 }
4282                         }
4283                 }
4284         }
4285 }
4286
4287 /*
4288  * is_direct_callable:
4289  *
4290  *   Return whenever the method identified by JI is directly callable without
4291  * going through the PLT.
4292  */
4293 static gboolean
4294 is_direct_callable (MonoAotCompile *acfg, MonoMethod *method, MonoJumpInfo *patch_info)
4295 {
4296         if ((patch_info->type == MONO_PATCH_INFO_METHOD) && (patch_info->data.method->klass->image == acfg->image)) {
4297                 MonoCompile *callee_cfg = g_hash_table_lookup (acfg->method_to_cfg, patch_info->data.method);
4298                 if (callee_cfg) {
4299                         gboolean direct_callable = TRUE;
4300
4301                         if (direct_callable && !(!callee_cfg->has_got_slots && (callee_cfg->method->klass->flags & TYPE_ATTRIBUTE_BEFORE_FIELD_INIT)))
4302                                 direct_callable = FALSE;
4303                         if ((callee_cfg->method->iflags & METHOD_IMPL_ATTRIBUTE_SYNCHRONIZED) && (!method || method->wrapper_type != MONO_WRAPPER_SYNCHRONIZED))
4304                                 // FIXME: Maybe call the wrapper directly ?
4305                                 direct_callable = FALSE;
4306
4307                         if (acfg->aot_opts.soft_debug || acfg->aot_opts.no_direct_calls) {
4308                                 /* Disable this so all calls go through load_method (), see the
4309                                  * mini_get_debug_options ()->load_aot_jit_info_eagerly = TRUE; line in
4310                                  * mono_debugger_agent_init ().
4311                                  */
4312                                 direct_callable = FALSE;
4313                         }
4314
4315                         if (callee_cfg->method->wrapper_type == MONO_WRAPPER_ALLOC)
4316                                 /* sgen does some initialization when the allocator method is created */
4317                                 direct_callable = FALSE;
4318
4319                         if (direct_callable)
4320                                 return TRUE;
4321                 }
4322         } else if ((patch_info->type == MONO_PATCH_INFO_ICALL_ADDR && patch_info->data.method->flags & METHOD_ATTRIBUTE_PINVOKE_IMPL)) {
4323                 if (acfg->aot_opts.direct_pinvoke)
4324                         return TRUE;
4325         } else if (patch_info->type == MONO_PATCH_INFO_ICALL_ADDR) {
4326                 if (acfg->aot_opts.direct_icalls)
4327                         return TRUE;
4328                 return FALSE;
4329         }
4330
4331         return FALSE;
4332 }
4333
4334 static const char *
4335 get_pinvoke_import (MonoAotCompile *acfg, MonoMethod *method)
4336 {
4337         MonoImage *image = method->klass->image;
4338         MonoMethodPInvoke *piinfo = (MonoMethodPInvoke *) method;
4339         MonoTableInfo *tables = image->tables;
4340         MonoTableInfo *im = &tables [MONO_TABLE_IMPLMAP];
4341         MonoTableInfo *mr = &tables [MONO_TABLE_MODULEREF];
4342         guint32 im_cols [MONO_IMPLMAP_SIZE];
4343         char *import;
4344
4345         import = g_hash_table_lookup (acfg->method_to_pinvoke_import, method);
4346         if (import != NULL)
4347                 return import;
4348
4349         if (!piinfo->implmap_idx || piinfo->implmap_idx > im->rows)
4350                 return NULL;
4351
4352         mono_metadata_decode_row (im, piinfo->implmap_idx - 1, im_cols, MONO_IMPLMAP_SIZE);
4353
4354         if (!im_cols [MONO_IMPLMAP_SCOPE] || im_cols [MONO_IMPLMAP_SCOPE] > mr->rows)
4355                 return NULL;
4356
4357         import = g_strdup_printf ("%s", mono_metadata_string_heap (image, im_cols [MONO_IMPLMAP_NAME]));
4358
4359         g_hash_table_insert (acfg->method_to_pinvoke_import, method, import);
4360
4361         return import;
4362 }
4363
4364 static gint
4365 compare_lne (MonoDebugLineNumberEntry *a, MonoDebugLineNumberEntry *b)
4366 {
4367         if (a->native_offset == b->native_offset)
4368                 return a->il_offset - b->il_offset;
4369         else
4370                 return a->native_offset - b->native_offset;
4371 }
4372
4373 /*
4374  * compute_line_numbers:
4375  *
4376  * Returns a sparse array of size CODE_SIZE containing MonoDebugSourceLocation* entries for the native offsets which have a corresponding line number
4377  * entry.
4378  */
4379 static MonoDebugSourceLocation**
4380 compute_line_numbers (MonoMethod *method, int code_size, MonoDebugMethodJitInfo *debug_info)
4381 {
4382         MonoDebugMethodInfo *minfo;
4383         MonoDebugLineNumberEntry *ln_array;
4384         MonoDebugSourceLocation *loc;
4385         int i, prev_line, prev_il_offset;
4386         int *native_to_il_offset = NULL;
4387         MonoDebugSourceLocation **res;
4388         gboolean first;
4389
4390         minfo = mono_debug_lookup_method (method);
4391         if (!minfo)
4392                 return NULL;
4393         // FIXME: This seems to happen when two methods have the same cfg->method_to_register
4394         if (debug_info->code_size != code_size)
4395                 return NULL;
4396
4397         g_assert (code_size);
4398
4399         /* Compute the native->IL offset mapping */
4400
4401         ln_array = g_new0 (MonoDebugLineNumberEntry, debug_info->num_line_numbers);
4402         memcpy (ln_array, debug_info->line_numbers, debug_info->num_line_numbers * sizeof (MonoDebugLineNumberEntry));
4403
4404         qsort (ln_array, debug_info->num_line_numbers, sizeof (MonoDebugLineNumberEntry), (gpointer)compare_lne);
4405
4406         native_to_il_offset = g_new0 (int, code_size + 1);
4407
4408         for (i = 0; i < debug_info->num_line_numbers; ++i) {
4409                 int j;
4410                 MonoDebugLineNumberEntry *lne = &ln_array [i];
4411
4412                 if (i == 0) {
4413                         for (j = 0; j < lne->native_offset; ++j)
4414                                 native_to_il_offset [j] = -1;
4415                 }
4416
4417                 if (i < debug_info->num_line_numbers - 1) {
4418                         MonoDebugLineNumberEntry *lne_next = &ln_array [i + 1];
4419
4420                         for (j = lne->native_offset; j < lne_next->native_offset; ++j)
4421                                 native_to_il_offset [j] = lne->il_offset;
4422                 } else {
4423                         for (j = lne->native_offset; j < code_size; ++j)
4424                                 native_to_il_offset [j] = lne->il_offset;
4425                 }
4426         }
4427         g_free (ln_array);
4428
4429         /* Compute the native->line number mapping */
4430         res = g_new0 (MonoDebugSourceLocation*, code_size);
4431         prev_il_offset = -1;
4432         prev_line = -1;
4433         first = TRUE;
4434         for (i = 0; i < code_size; ++i) {
4435                 int il_offset = native_to_il_offset [i];
4436
4437                 if (il_offset == -1 || il_offset == prev_il_offset)
4438                         continue;
4439                 prev_il_offset = il_offset;
4440                 loc = mono_debug_symfile_lookup_location (minfo, il_offset);
4441                 if (!(loc && loc->source_file))
4442                         continue;
4443                 if (loc->row == prev_line) {
4444                         mono_debug_symfile_free_location (loc);
4445                         continue;
4446                 }
4447                 prev_line = loc->row;
4448                 //printf ("D: %s:%d il=%x native=%x\n", loc->source_file, loc->row, il_offset, i);
4449                 if (first)
4450                         /* This will cover the prolog too */
4451                         res [0] = loc;
4452                 else
4453                         res [i] = loc;
4454                 first = FALSE;
4455         }
4456         return res;
4457 }
4458
4459 static int
4460 get_file_index (MonoAotCompile *acfg, const char *source_file)
4461 {
4462         int findex;
4463
4464         // FIXME: Free these
4465         if (!acfg->dwarf_ln_filenames)
4466                 acfg->dwarf_ln_filenames = g_hash_table_new (g_str_hash, g_str_equal);
4467         findex = GPOINTER_TO_INT (g_hash_table_lookup (acfg->dwarf_ln_filenames, source_file));
4468         if (!findex) {
4469                 findex = g_hash_table_size (acfg->dwarf_ln_filenames) + 1;
4470                 g_hash_table_insert (acfg->dwarf_ln_filenames, g_strdup (source_file), GINT_TO_POINTER (findex));
4471                 emit_unset_mode (acfg);
4472                 fprintf (acfg->fp, ".file %d \"%s\"\n", findex, mono_dwarf_escape_path (source_file));
4473         }
4474         return findex;
4475 }
4476
4477 /*
4478  * emit_and_reloc_code:
4479  *
4480  *   Emit the native code in CODE, handling relocations along the way. If GOT_ONLY
4481  * is true, calls are made through the GOT too. This is used for emitting trampolines
4482  * in full-aot mode, since calls made from trampolines couldn't go through the PLT,
4483  * since trampolines are needed to make PTL work.
4484  */
4485 static void
4486 emit_and_reloc_code (MonoAotCompile *acfg, MonoMethod *method, guint8 *code, guint32 code_len, MonoJumpInfo *relocs, gboolean got_only, MonoDebugMethodJitInfo *debug_info)
4487 {
4488         int i, pindex, start_index, method_index;
4489         GPtrArray *patches;
4490         MonoJumpInfo *patch_info;
4491         MonoMethodHeader *header;
4492         MonoDebugSourceLocation **locs = NULL;
4493         gboolean skip, direct_call, external_call;
4494         guint32 got_slot;
4495         const char *direct_call_target = 0;
4496         const char *direct_pinvoke;
4497
4498         if (method) {
4499                 header = mono_method_get_header (method);
4500
4501                 method_index = get_method_index (acfg, method);
4502         }
4503
4504         if (acfg->gas_line_numbers && method && debug_info) {
4505                 locs = compute_line_numbers (method, code_len, debug_info);
4506                 if (!locs) {
4507                         int findex = get_file_index (acfg, "<unknown>");
4508                         emit_unset_mode (acfg);
4509                         fprintf (acfg->fp, ".loc %d %d 0\n", findex, 1);
4510                 }
4511         }
4512
4513         /* Collect and sort relocations */
4514         patches = g_ptr_array_new ();
4515         for (patch_info = relocs; patch_info; patch_info = patch_info->next)
4516                 g_ptr_array_add (patches, patch_info);
4517         g_ptr_array_sort (patches, compare_patches);
4518
4519         start_index = 0;
4520         for (i = 0; i < code_len; i++) {
4521                 patch_info = NULL;
4522                 for (pindex = start_index; pindex < patches->len; ++pindex) {
4523                         patch_info = g_ptr_array_index (patches, pindex);
4524                         if (patch_info->ip.i >= i)
4525                                 break;
4526                 }
4527
4528                 if (locs && locs [i]) {
4529                         MonoDebugSourceLocation *loc = locs [i];
4530                         int findex;
4531
4532                         findex = get_file_index (acfg, loc->source_file);
4533                         emit_unset_mode (acfg);
4534                         fprintf (acfg->fp, ".loc %d %d 0\n", findex, loc->row);
4535                         mono_debug_symfile_free_location (loc);
4536                 }
4537
4538                 skip = FALSE;
4539 #ifdef MONO_ARCH_AOT_SUPPORTED
4540                 if (patch_info && (patch_info->ip.i == i) && (pindex < patches->len)) {
4541                         start_index = pindex;
4542
4543                         switch (patch_info->type) {
4544                         case MONO_PATCH_INFO_NONE:
4545                                 break;
4546                         case MONO_PATCH_INFO_GOT_OFFSET: {
4547                                 int code_size;
4548
4549                                 arch_emit_got_offset (acfg, code + i, &code_size);
4550                                 i += code_size - 1;
4551                                 skip = TRUE;
4552                                 patch_info->type = MONO_PATCH_INFO_NONE;
4553                                 break;
4554                         }
4555                         case MONO_PATCH_INFO_OBJC_SELECTOR_REF: {
4556                                 int code_size, index;
4557                                 char *selector = (void*)patch_info->data.target;
4558
4559                                 if (!acfg->objc_selector_to_index)
4560                                         acfg->objc_selector_to_index = g_hash_table_new (g_str_hash, g_str_equal);
4561                                 if (!acfg->objc_selectors)
4562                                         acfg->objc_selectors = g_ptr_array_new ();
4563                                 index = GPOINTER_TO_UINT (g_hash_table_lookup (acfg->objc_selector_to_index, selector));
4564                                 if (index)
4565                                         index --;
4566                                 else {
4567                                         index = acfg->objc_selector_index;
4568                                         g_ptr_array_add (acfg->objc_selectors, (void*)patch_info->data.target);
4569                                         g_hash_table_insert (acfg->objc_selector_to_index, selector, GUINT_TO_POINTER (index + 1));
4570                                         acfg->objc_selector_index ++;
4571                                 }
4572
4573                                 arch_emit_objc_selector_ref (acfg, code + i, index, &code_size);
4574                                 i += code_size - 1;
4575                                 skip = TRUE;
4576                                 patch_info->type = MONO_PATCH_INFO_NONE;
4577                                 break;
4578                         }
4579                         default: {
4580                                 /*
4581                                  * If this patch is a call, try emitting a direct call instead of
4582                                  * through a PLT entry. This is possible if the called method is in
4583                                  * the same assembly and requires no initialization.
4584                                  */
4585                                 direct_call = FALSE;
4586                                 external_call = FALSE;
4587                                 if ((patch_info->type == MONO_PATCH_INFO_METHOD) && (patch_info->data.method->klass->image == acfg->image)) {
4588                                         if (!got_only && is_direct_callable (acfg, method, patch_info)) {
4589                                                 MonoCompile *callee_cfg = g_hash_table_lookup (acfg->method_to_cfg, patch_info->data.method);
4590                                                 //printf ("DIRECT: %s %s\n", method ? mono_method_full_name (method, TRUE) : "", mono_method_full_name (callee_cfg->method, TRUE));
4591                                                 direct_call = TRUE;
4592                                                 direct_call_target = callee_cfg->asm_symbol;
4593                                                 patch_info->type = MONO_PATCH_INFO_NONE;
4594                                                 acfg->stats.direct_calls ++;
4595                                         }
4596
4597                                         acfg->stats.all_calls ++;
4598                                 } else if (patch_info->type == MONO_PATCH_INFO_ICALL_ADDR) {
4599                                         if (!got_only && is_direct_callable (acfg, method, patch_info)) {
4600                                                 if (!(patch_info->data.method->flags & METHOD_ATTRIBUTE_PINVOKE_IMPL))
4601                                                         direct_pinvoke = mono_lookup_icall_symbol (patch_info->data.method);
4602                                                 else
4603                                                         direct_pinvoke = get_pinvoke_import (acfg, patch_info->data.method);
4604                                                 if (direct_pinvoke) {
4605                                                         direct_call = TRUE;
4606                                                         g_assert (strlen (direct_pinvoke) < 1000);
4607                                                         direct_call_target = g_strdup_printf ("%s%s", acfg->user_symbol_prefix, direct_pinvoke);
4608                                                 }
4609                                         }
4610                                 } else if (patch_info->type == MONO_PATCH_INFO_JIT_ICALL_ADDR) {
4611                                         const char *sym = mono_lookup_jit_icall_symbol (patch_info->data.name);
4612                                         if (!got_only && sym && acfg->aot_opts.direct_icalls) {
4613                                                 /* Call to a C function implementing a jit icall */
4614                                                 direct_call = TRUE;
4615                                                 external_call = TRUE;
4616                                                 g_assert (strlen (sym) < 1000);
4617                                                 direct_call_target = g_strdup_printf ("%s%s", acfg->user_symbol_prefix, sym);
4618                                         }
4619                                 } else if (patch_info->type == MONO_PATCH_INFO_INTERNAL_METHOD) {
4620                                         MonoJitICallInfo *info = mono_find_jit_icall_by_name (patch_info->data.name);
4621                                         const char *sym = mono_lookup_jit_icall_symbol (patch_info->data.name);
4622                                         if (!got_only && sym && acfg->aot_opts.direct_icalls && info->func == info->wrapper) {
4623                                                 /* Call to a jit icall without a wrapper */
4624                                                 direct_call = TRUE;
4625                                                 external_call = TRUE;
4626                                                 g_assert (strlen (sym) < 1000);
4627                                                 direct_call_target = g_strdup_printf ("%s%s", acfg->user_symbol_prefix, sym);
4628                                         }
4629                                 }
4630
4631                                 if (direct_call) {
4632                                         patch_info->type = MONO_PATCH_INFO_NONE;
4633                                         acfg->stats.direct_calls ++;
4634                                 }
4635
4636                                 if (!got_only && !direct_call) {
4637                                         MonoPltEntry *plt_entry = get_plt_entry (acfg, patch_info);
4638                                         if (plt_entry) {
4639                                                 /* This patch has a PLT entry, so we must emit a call to the PLT entry */
4640                                                 direct_call = TRUE;
4641                                                 direct_call_target = plt_entry->symbol;
4642
4643                                                 /* Nullify the patch */
4644                                                 patch_info->type = MONO_PATCH_INFO_NONE;
4645                                                 plt_entry->jit_used = TRUE;
4646                                         }
4647                                 }
4648
4649                                 if (direct_call) {
4650                                         int call_size;
4651
4652                                         arch_emit_direct_call (acfg, direct_call_target, external_call, patch_info, &call_size);
4653                                         i += call_size - 1;
4654                                 } else {
4655                                         int code_size;
4656
4657                                         got_slot = get_got_offset (acfg, patch_info);
4658
4659                                         arch_emit_got_access (acfg, code + i, got_slot, &code_size);
4660                                         i += code_size - 1;
4661                                 }
4662                                 skip = TRUE;
4663                         }
4664                         }
4665                 }
4666 #endif /* MONO_ARCH_AOT_SUPPORTED */
4667
4668                 if (!skip) {
4669                         /* Find next patch */
4670                         patch_info = NULL;
4671                         for (pindex = start_index; pindex < patches->len; ++pindex) {
4672                                 patch_info = g_ptr_array_index (patches, pindex);
4673                                 if (patch_info->ip.i >= i)
4674                                         break;
4675                         }
4676
4677                         /* Try to emit multiple bytes at once */
4678                         if (pindex < patches->len && patch_info->ip.i > i) {
4679                                 int limit;
4680
4681                                 for (limit = i + 1; limit < patch_info->ip.i; ++limit) {
4682                                         if (locs && locs [limit])
4683                                                 break;
4684                                 }
4685
4686                                 emit_bytes (acfg, code + i, limit - i);
4687                                 i = limit - 1;
4688                         } else {
4689                                 emit_bytes (acfg, code + i, 1);
4690                         }
4691                 }
4692         }
4693
4694         g_free (locs);
4695 }
4696
4697 /*
4698  * sanitize_symbol:
4699  *
4700  *   Return a modified version of S which only includes characters permissible in symbols.
4701  */
4702 static char*
4703 sanitize_symbol (MonoAotCompile *acfg, char *s)
4704 {
4705         gboolean process = FALSE;
4706         int i, len;
4707         GString *gs;
4708         char *res;
4709
4710         if (!s)
4711                 return s;
4712
4713         len = strlen (s);
4714         for (i = 0; i < len; ++i)
4715                 if (!(s [i] <= 0x7f && (isalnum (s [i]) || s [i] == '_')))
4716                         process = TRUE;
4717         if (!process)
4718                 return s;
4719
4720         gs = g_string_sized_new (len);
4721         for (i = 0; i < len; ++i) {
4722                 guint8 c = s [i];
4723                 if (c <= 0x7f && (isalnum (c) || c == '_')) {
4724                         g_string_append_c (gs, c);
4725                 } else if (c > 0x7f) {
4726                         /* multi-byte utf8 */
4727                         g_string_append_printf (gs, "_0x%x", c);
4728                         i ++;
4729                         c = s [i];
4730                         while (c >> 6 == 0x2) {
4731                                 g_string_append_printf (gs, "%x", c);
4732                                 i ++;
4733                                 c = s [i];
4734                         }
4735                         g_string_append_printf (gs, "_");
4736                         i --;
4737                 } else {
4738                         g_string_append_c (gs, '_');
4739                 }
4740         }
4741
4742         res = mono_mempool_strdup (acfg->mempool, gs->str);
4743         g_string_free (gs, TRUE);
4744         return res;
4745 }
4746
4747 static char*
4748 get_debug_sym (MonoMethod *method, const char *prefix, GHashTable *cache)
4749 {
4750         char *name1, *name2, *cached;
4751         int i, j, len, count;
4752
4753 #ifdef TARGET_MACH
4754         // This is so that we don't accidentally create a local symbol (which starts with 'L')
4755         if (!prefix || !*prefix)
4756                 prefix = "_";
4757 #endif
4758
4759         name1 = mono_method_full_name (method, TRUE);
4760         len = strlen (name1);
4761         name2 = malloc (strlen (prefix) + len + 16);
4762         memcpy (name2, prefix, strlen (prefix));
4763         j = strlen (prefix);
4764         for (i = 0; i < len; ++i) {
4765                 if (isalnum (name1 [i])) {
4766                         name2 [j ++] = name1 [i];
4767                 } else if (name1 [i] == ' ' && name1 [i + 1] == '(' && name1 [i + 2] == ')') {
4768                         i += 2;
4769                 } else if (name1 [i] == ',' && name1 [i + 1] == ' ') {
4770                         name2 [j ++] = '_';
4771                         i++;
4772                 } else if (name1 [i] == '(' || name1 [i] == ')' || name1 [i] == '>') {
4773                 } else
4774                         name2 [j ++] = '_';
4775         }
4776         name2 [j] = '\0';
4777
4778         g_free (name1);
4779
4780         count = 0;
4781         while (g_hash_table_lookup (cache, name2)) {
4782                 sprintf (name2 + j, "_%d", count);
4783                 count ++;
4784         }
4785
4786         cached = g_strdup (name2);
4787         g_hash_table_insert (cache, cached, cached);
4788
4789         return name2;
4790 }
4791
4792 static void
4793 emit_method_code (MonoAotCompile *acfg, MonoCompile *cfg)
4794 {
4795         MonoMethod *method;
4796         int method_index;
4797         guint8 *code;
4798         char *debug_sym = NULL;
4799         char *symbol = NULL;
4800         int func_alignment = AOT_FUNC_ALIGNMENT;
4801         MonoMethodHeader *header;
4802         char *export_name;
4803
4804         method = cfg->orig_method;
4805         code = cfg->native_code;
4806         header = cfg->header;
4807
4808         method_index = get_method_index (acfg, method);
4809         symbol = g_strdup_printf ("%sme_%x", acfg->temp_prefix, method_index);
4810
4811
4812         /* Make the labels local */
4813         emit_section_change (acfg, ".text", 0);
4814         emit_alignment (acfg, func_alignment);
4815
4816         if (acfg->global_symbols && acfg->need_no_dead_strip)
4817                 fprintf (acfg->fp, "    .no_dead_strip %s\n", cfg->asm_symbol);
4818
4819         emit_label (acfg, cfg->asm_symbol);
4820
4821         if (acfg->aot_opts.write_symbols && !acfg->global_symbols) {
4822                 /*
4823                  * Write a C style symbol for every method, this has two uses:
4824                  * - it works on platforms where the dwarf debugging info is not
4825                  *   yet supported.
4826                  * - it allows the setting of breakpoints of aot-ed methods.
4827                  */
4828                 debug_sym = get_debug_sym (method, "", acfg->method_label_hash);
4829
4830                 if (acfg->need_no_dead_strip)
4831                         fprintf (acfg->fp, "    .no_dead_strip %s\n", debug_sym);
4832                 emit_local_symbol (acfg, debug_sym, symbol, TRUE);
4833                 emit_label (acfg, debug_sym);
4834         }
4835
4836         export_name = g_hash_table_lookup (acfg->export_names, method);
4837         if (export_name) {
4838                 /* Emit a global symbol for the method */
4839                 emit_global_inner (acfg, export_name, TRUE);
4840                 emit_label (acfg, export_name);
4841         }
4842
4843         if (cfg->verbose_level > 0)
4844                 g_print ("Method %s emitted as %s\n", mono_method_full_name (method, TRUE), cfg->asm_symbol);
4845
4846         acfg->stats.code_size += cfg->code_len;
4847
4848         acfg->cfgs [method_index]->got_offset = acfg->got_offset;
4849
4850         emit_and_reloc_code (acfg, method, code, cfg->code_len, cfg->patch_info, FALSE, mono_debug_find_method (cfg->jit_info->d.method, mono_domain_get ()));
4851
4852         emit_line (acfg);
4853
4854         if (acfg->aot_opts.write_symbols) {
4855                 emit_symbol_size (acfg, debug_sym, ".");
4856                 g_free (debug_sym);
4857         }
4858
4859         emit_label (acfg, symbol);
4860         g_free (symbol);
4861 }
4862
4863 /**
4864  * encode_patch:
4865  *
4866  *  Encode PATCH_INFO into its disk representation.
4867  */
4868 static void
4869 encode_patch (MonoAotCompile *acfg, MonoJumpInfo *patch_info, guint8 *buf, guint8 **endbuf)
4870 {
4871         guint8 *p = buf;
4872
4873         switch (patch_info->type) {
4874         case MONO_PATCH_INFO_NONE:
4875                 break;
4876         case MONO_PATCH_INFO_IMAGE:
4877                 encode_value (get_image_index (acfg, patch_info->data.image), p, &p);
4878                 break;
4879         case MONO_PATCH_INFO_MSCORLIB_GOT_ADDR:
4880         case MONO_PATCH_INFO_JIT_TLS_ID:
4881         case MONO_PATCH_INFO_GC_CARD_TABLE_ADDR:
4882         case MONO_PATCH_INFO_CASTCLASS_CACHE:
4883                 break;
4884         case MONO_PATCH_INFO_METHOD_REL:
4885                 encode_value ((gint)patch_info->data.offset, p, &p);
4886                 break;
4887         case MONO_PATCH_INFO_SWITCH: {
4888                 gpointer *table = (gpointer *)patch_info->data.table->table;
4889                 int k;
4890
4891                 encode_value (patch_info->data.table->table_size, p, &p);
4892                 for (k = 0; k < patch_info->data.table->table_size; k++)
4893                         encode_value ((int)(gssize)table [k], p, &p);
4894                 break;
4895         }
4896         case MONO_PATCH_INFO_METHODCONST:
4897         case MONO_PATCH_INFO_METHOD:
4898         case MONO_PATCH_INFO_METHOD_JUMP:
4899         case MONO_PATCH_INFO_ICALL_ADDR:
4900         case MONO_PATCH_INFO_METHOD_RGCTX:
4901         case MONO_PATCH_INFO_METHOD_CODE_SLOT:
4902                 encode_method_ref (acfg, patch_info->data.method, p, &p);
4903                 break;
4904         case MONO_PATCH_INFO_INTERNAL_METHOD:
4905         case MONO_PATCH_INFO_JIT_ICALL_ADDR: {
4906                 guint32 len = strlen (patch_info->data.name);
4907
4908                 encode_value (len, p, &p);
4909
4910                 memcpy (p, patch_info->data.name, len);
4911                 p += len;
4912                 *p++ = '\0';
4913                 break;
4914         }
4915         case MONO_PATCH_INFO_LDSTR: {
4916                 guint32 image_index = get_image_index (acfg, patch_info->data.token->image);
4917                 guint32 token = patch_info->data.token->token;
4918                 g_assert (mono_metadata_token_code (token) == MONO_TOKEN_STRING);
4919                 encode_value (image_index, p, &p);
4920                 encode_value (patch_info->data.token->token - MONO_TOKEN_STRING, p, &p);
4921                 break;
4922         }
4923         case MONO_PATCH_INFO_RVA:
4924         case MONO_PATCH_INFO_DECLSEC:
4925         case MONO_PATCH_INFO_LDTOKEN:
4926         case MONO_PATCH_INFO_TYPE_FROM_HANDLE:
4927                 encode_value (get_image_index (acfg, patch_info->data.token->image), p, &p);
4928                 encode_value (patch_info->data.token->token, p, &p);
4929                 encode_value (patch_info->data.token->has_context, p, &p);
4930                 if (patch_info->data.token->has_context)
4931                         encode_generic_context (acfg, &patch_info->data.token->context, p, &p);
4932                 break;
4933         case MONO_PATCH_INFO_EXC_NAME: {
4934                 MonoClass *ex_class;
4935
4936                 ex_class =
4937                         mono_class_from_name (mono_defaults.exception_class->image,
4938                                                                   "System", patch_info->data.target);
4939                 g_assert (ex_class);
4940                 encode_klass_ref (acfg, ex_class, p, &p);
4941                 break;
4942         }
4943         case MONO_PATCH_INFO_R4:
4944                 encode_value (*((guint32 *)patch_info->data.target), p, &p);
4945                 break;
4946         case MONO_PATCH_INFO_R8:
4947                 encode_value (((guint32 *)patch_info->data.target) [MINI_LS_WORD_IDX], p, &p);
4948                 encode_value (((guint32 *)patch_info->data.target) [MINI_MS_WORD_IDX], p, &p);
4949                 break;
4950         case MONO_PATCH_INFO_VTABLE:
4951         case MONO_PATCH_INFO_CLASS:
4952         case MONO_PATCH_INFO_IID:
4953         case MONO_PATCH_INFO_ADJUSTED_IID:
4954                 encode_klass_ref (acfg, patch_info->data.klass, p, &p);
4955                 break;
4956         case MONO_PATCH_INFO_CLASS_INIT:
4957         case MONO_PATCH_INFO_DELEGATE_TRAMPOLINE:
4958                 encode_klass_ref (acfg, patch_info->data.klass, p, &p);
4959                 break;
4960         case MONO_PATCH_INFO_FIELD:
4961         case MONO_PATCH_INFO_SFLDA:
4962                 encode_field_info (acfg, patch_info->data.field, p, &p);
4963                 break;
4964         case MONO_PATCH_INFO_INTERRUPTION_REQUEST_FLAG:
4965                 break;
4966         case MONO_PATCH_INFO_RGCTX_FETCH: {
4967                 MonoJumpInfoRgctxEntry *entry = patch_info->data.rgctx_entry;
4968                 guint32 offset;
4969                 guint8 *buf2, *p2;
4970
4971                 /*
4972                  * entry->method has a lenghtly encoding and multiple rgctx_fetch entries
4973                  * reference the same method, so encode the method only once.
4974                  */
4975                 offset = GPOINTER_TO_UINT (g_hash_table_lookup (acfg->method_blob_hash, entry->method));
4976                 if (!offset) {
4977                         buf2 = g_malloc (1024);
4978                         p2 = buf2;
4979
4980                         encode_method_ref (acfg, entry->method, p2, &p2);
4981                         g_assert (p2 - buf2 < 1024);
4982
4983                         offset = add_to_blob (acfg, buf2, p2 - buf2);
4984                         g_free (buf2);
4985
4986                         g_hash_table_insert (acfg->method_blob_hash, entry->method, GUINT_TO_POINTER (offset + 1));
4987                 } else {
4988                         offset --;
4989                 }
4990
4991                 encode_value (offset, p, &p);
4992                 g_assert ((int)entry->info_type < 256);
4993                 g_assert (entry->data->type < 256);
4994                 encode_value ((entry->in_mrgctx ? 1 : 0) | (entry->info_type << 1) | (entry->data->type << 9), p, &p);
4995                 encode_patch (acfg, entry->data, p, &p);
4996                 break;
4997         }
4998         case MONO_PATCH_INFO_GENERIC_CLASS_INIT:
4999         case MONO_PATCH_INFO_MONITOR_ENTER:
5000         case MONO_PATCH_INFO_MONITOR_EXIT:
5001         case MONO_PATCH_INFO_SEQ_POINT_INFO:
5002                 break;
5003         case MONO_PATCH_INFO_LLVM_IMT_TRAMPOLINE:
5004                 encode_method_ref (acfg, patch_info->data.imt_tramp->method, p, &p);
5005                 encode_value (patch_info->data.imt_tramp->vt_offset, p, &p);
5006                 break;
5007         case MONO_PATCH_INFO_SIGNATURE:
5008                 encode_signature (acfg, (MonoMethodSignature*)patch_info->data.target, p, &p);
5009                 break;
5010         case MONO_PATCH_INFO_TLS_OFFSET:
5011                 encode_value (GPOINTER_TO_INT (patch_info->data.target), p, &p);
5012                 break;
5013         case MONO_PATCH_INFO_GSHAREDVT_CALL:
5014                 encode_signature (acfg, (MonoMethodSignature*)patch_info->data.gsharedvt->sig, p, &p);
5015                 encode_method_ref (acfg, patch_info->data.gsharedvt->method, p, &p);
5016                 break;
5017         case MONO_PATCH_INFO_GSHAREDVT_METHOD: {
5018                 MonoGSharedVtMethodInfo *info = patch_info->data.gsharedvt_method;
5019                 int i;
5020
5021                 encode_method_ref (acfg, info->method, p, &p);
5022                 encode_value (info->num_entries, p, &p);
5023                 for (i = 0; i < info->num_entries; ++i) {
5024                         MonoRuntimeGenericContextInfoTemplate *template = &info->entries [i];
5025
5026                         encode_value (template->info_type, p, &p);
5027                         switch (mini_rgctx_info_type_to_patch_info_type (template->info_type)) {
5028                         case MONO_PATCH_INFO_CLASS:
5029                                 encode_klass_ref (acfg, mono_class_from_mono_type (template->data), p, &p);
5030                                 break;
5031                         case MONO_PATCH_INFO_FIELD:
5032                                 encode_field_info (acfg, template->data, p, &p);
5033                                 break;
5034                         default:
5035                                 g_assert_not_reached ();
5036                                 break;
5037                         }
5038                 }
5039                 break;
5040         }
5041         default:
5042                 g_warning ("unable to handle jump info %d", patch_info->type);
5043                 g_assert_not_reached ();
5044         }
5045
5046         *endbuf = p;
5047 }
5048
5049 static void
5050 encode_patch_list (MonoAotCompile *acfg, GPtrArray *patches, int n_patches, int first_got_offset, guint8 *buf, guint8 **endbuf)
5051 {
5052         guint8 *p = buf;
5053         guint32 pindex, offset;
5054         MonoJumpInfo *patch_info;
5055
5056         encode_value (n_patches, p, &p);
5057
5058         for (pindex = 0; pindex < patches->len; ++pindex) {
5059                 patch_info = g_ptr_array_index (patches, pindex);
5060
5061                 if (patch_info->type == MONO_PATCH_INFO_NONE || patch_info->type == MONO_PATCH_INFO_BB)
5062                         /* Nothing to do */
5063                         continue;
5064
5065                 offset = get_got_offset (acfg, patch_info);
5066                 encode_value (offset, p, &p);
5067         }
5068
5069         *endbuf = p;
5070 }
5071
5072 static void
5073 emit_method_info (MonoAotCompile *acfg, MonoCompile *cfg)
5074 {
5075         MonoMethod *method;
5076         GList *l;
5077         int pindex, buf_size, n_patches;
5078         GPtrArray *patches;
5079         MonoJumpInfo *patch_info;
5080         MonoMethodHeader *header;
5081         guint32 method_index;
5082         guint8 *p, *buf;
5083         guint32 first_got_offset;
5084
5085         method = cfg->orig_method;
5086         header = mono_method_get_header (method);
5087
5088         method_index = get_method_index (acfg, method);
5089
5090         /* Sort relocations */
5091         patches = g_ptr_array_new ();
5092         for (patch_info = cfg->patch_info; patch_info; patch_info = patch_info->next)
5093                 g_ptr_array_add (patches, patch_info);
5094         g_ptr_array_sort (patches, compare_patches);
5095
5096         first_got_offset = acfg->cfgs [method_index]->got_offset;
5097
5098         /**********************/
5099         /* Encode method info */
5100         /**********************/
5101
5102         buf_size = (patches->len < 1000) ? 40960 : 40960 + (patches->len * 64);
5103         p = buf = g_malloc (buf_size);
5104
5105         if (mono_class_get_cctor (method->klass))
5106                 encode_klass_ref (acfg, method->klass, p, &p);
5107         else
5108                 /* Not needed when loading the method */
5109                 encode_value (0, p, &p);
5110
5111         /* String table */
5112         if (cfg->opt & MONO_OPT_SHARED) {
5113                 encode_value (g_list_length (cfg->ldstr_list), p, &p);
5114                 for (l = cfg->ldstr_list; l; l = l->next) {
5115                         encode_value ((long)l->data, p, &p);
5116                 }
5117         }
5118         else
5119                 /* Used only in shared mode */
5120                 g_assert (!cfg->ldstr_list);
5121
5122         n_patches = 0;
5123         for (pindex = 0; pindex < patches->len; ++pindex) {
5124                 patch_info = g_ptr_array_index (patches, pindex);
5125
5126                 if ((patch_info->type == MONO_PATCH_INFO_GOT_OFFSET) ||
5127                         (patch_info->type == MONO_PATCH_INFO_NONE)) {
5128                         patch_info->type = MONO_PATCH_INFO_NONE;
5129                         /* Nothing to do */
5130                         continue;
5131                 }
5132
5133                 if ((patch_info->type == MONO_PATCH_INFO_IMAGE) && (patch_info->data.image == acfg->image)) {
5134                         /* Stored in a GOT slot initialized at module load time */
5135                         patch_info->type = MONO_PATCH_INFO_NONE;
5136                         continue;
5137                 }
5138
5139                 if (patch_info->type == MONO_PATCH_INFO_GC_CARD_TABLE_ADDR) {
5140                         /* Stored in a GOT slot initialized at module load time */
5141                         patch_info->type = MONO_PATCH_INFO_NONE;
5142                         continue;
5143                 }
5144
5145                 if (is_plt_patch (patch_info)) {
5146                         /* Calls are made through the PLT */
5147                         patch_info->type = MONO_PATCH_INFO_NONE;
5148                         continue;
5149                 }
5150
5151                 n_patches ++;
5152         }
5153
5154         if (n_patches)
5155                 g_assert (cfg->has_got_slots);
5156
5157         encode_patch_list (acfg, patches, n_patches, first_got_offset, p, &p);
5158
5159         acfg->stats.info_size += p - buf;
5160
5161         g_assert (p - buf < buf_size);
5162
5163         cfg->method_info_offset = add_to_blob (acfg, buf, p - buf);
5164         g_free (buf);
5165 }
5166
5167 static guint32
5168 get_unwind_info_offset (MonoAotCompile *acfg, guint8 *encoded, guint32 encoded_len)
5169 {
5170         guint32 cache_index;
5171         guint32 offset;
5172
5173         /* Reuse the unwind module to canonize and store unwind info entries */
5174         cache_index = mono_cache_unwind_info (encoded, encoded_len);
5175
5176         /* Use +/- 1 to distinguish 0s from missing entries */
5177         offset = GPOINTER_TO_UINT (g_hash_table_lookup (acfg->unwind_info_offsets, GUINT_TO_POINTER (cache_index + 1)));
5178         if (offset)
5179                 return offset - 1;
5180         else {
5181                 guint8 buf [16];
5182                 guint8 *p;
5183
5184                 /*
5185                  * It would be easier to use assembler symbols, but the caller needs an
5186                  * offset now.
5187                  */
5188                 offset = acfg->unwind_info_offset;
5189                 g_hash_table_insert (acfg->unwind_info_offsets, GUINT_TO_POINTER (cache_index + 1), GUINT_TO_POINTER (offset + 1));
5190                 g_ptr_array_add (acfg->unwind_ops, GUINT_TO_POINTER (cache_index));
5191
5192                 p = buf;
5193                 encode_value (encoded_len, p, &p);
5194
5195                 acfg->unwind_info_offset += encoded_len + (p - buf);
5196                 return offset;
5197         }
5198 }
5199
5200 static void
5201 emit_exception_debug_info (MonoAotCompile *acfg, MonoCompile *cfg)
5202 {
5203         MonoMethod *method;
5204         int i, k, buf_size, method_index;
5205         guint32 debug_info_size;
5206         guint8 *code;
5207         MonoMethodHeader *header;
5208         guint8 *p, *buf, *debug_info;
5209         MonoJitInfo *jinfo = cfg->jit_info;
5210         guint32 flags;
5211         gboolean use_unwind_ops = FALSE;
5212         MonoSeqPointInfo *seq_points;
5213
5214         method = cfg->orig_method;
5215         code = cfg->native_code;
5216         header = cfg->header;
5217
5218         method_index = get_method_index (acfg, method);
5219
5220         if (!acfg->aot_opts.nodebug) {
5221                 mono_debug_serialize_debug_info (cfg, &debug_info, &debug_info_size);
5222         } else {
5223                 debug_info = NULL;
5224                 debug_info_size = 0;
5225         }
5226
5227         seq_points = cfg->seq_point_info;
5228
5229         buf_size = header->num_clauses * 256 + debug_info_size + 2048 + (seq_points ? (seq_points->len * 128) : 0) + cfg->gc_map_size;
5230         p = buf = g_malloc (buf_size);
5231
5232         use_unwind_ops = cfg->unwind_ops != NULL;
5233
5234         flags = (jinfo->has_generic_jit_info ? 1 : 0) | (use_unwind_ops ? 2 : 0) | (header->num_clauses ? 4 : 0) | (seq_points ? 8 : 0) | (cfg->compile_llvm ? 16 : 0) | (jinfo->has_try_block_holes ? 32 : 0) | (cfg->gc_map ? 64 : 0) | (jinfo->has_arch_eh_info ? 128 : 0);
5235
5236         encode_value (flags, p, &p);
5237
5238         if (use_unwind_ops) {
5239                 guint32 encoded_len;
5240                 guint8 *encoded;
5241
5242                 /*
5243                  * This is a duplicate of the data in the .debug_frame section, but that
5244                  * section cannot be accessed using the dl interface.
5245                  */
5246                 encoded = mono_unwind_ops_encode (cfg->unwind_ops, &encoded_len);
5247                 encode_value (get_unwind_info_offset (acfg, encoded, encoded_len), p, &p);
5248                 g_free (encoded);
5249         } else {
5250                 encode_value (jinfo->used_regs, p, &p);
5251         }
5252
5253         /*Encode the number of holes before the number of clauses to make decoding easier*/
5254         if (jinfo->has_try_block_holes) {
5255                 MonoTryBlockHoleTableJitInfo *table = mono_jit_info_get_try_block_hole_table_info (jinfo);
5256                 encode_value (table->num_holes, p, &p);
5257         }
5258
5259         /* Exception table */
5260         if (cfg->compile_llvm) {
5261                 /*
5262                  * When using LLVM, we can't emit some data, like pc offsets, this reg/offset etc.,
5263                  * since the information is only available to llc. Instead, we let llc save the data
5264                  * into the LSDA, and read it from there at runtime.
5265                  */
5266                 /* The assembly might be CIL stripped so emit the data ourselves */
5267                 if (header->num_clauses)
5268                         encode_value (header->num_clauses, p, &p);
5269
5270                 for (k = 0; k < header->num_clauses; ++k) {
5271                         MonoExceptionClause *clause;
5272
5273                         clause = &header->clauses [k];
5274
5275                         encode_value (clause->flags, p, &p);
5276                         if (clause->data.catch_class) {
5277                                 encode_value (1, p, &p);
5278                                 encode_klass_ref (acfg, clause->data.catch_class, p, &p);
5279                         } else {
5280                                 encode_value (0, p, &p);
5281                         }
5282
5283                         /* Emit a list of nesting clauses */
5284                         for (i = 0; i < header->num_clauses; ++i) {
5285                                 gint32 cindex1 = k;
5286                                 MonoExceptionClause *clause1 = &header->clauses [cindex1];
5287                                 gint32 cindex2 = i;
5288                                 MonoExceptionClause *clause2 = &header->clauses [cindex2];
5289
5290                                 if (cindex1 != cindex2 && clause1->try_offset >= clause2->try_offset && clause1->handler_offset <= clause2->handler_offset)
5291                                         encode_value (i, p, &p);
5292                         }
5293                         encode_value (-1, p, &p);
5294                 }
5295         } else {
5296                 if (jinfo->num_clauses)
5297                         encode_value (jinfo->num_clauses, p, &p);
5298
5299                 for (k = 0; k < jinfo->num_clauses; ++k) {
5300                         MonoJitExceptionInfo *ei = &jinfo->clauses [k];
5301
5302                         encode_value (ei->flags, p, &p);
5303                         encode_value (ei->exvar_offset, p, &p);
5304
5305                         if (ei->flags == MONO_EXCEPTION_CLAUSE_FILTER || ei->flags == MONO_EXCEPTION_CLAUSE_FINALLY)
5306                                 encode_value ((gint)((guint8*)ei->data.filter - code), p, &p);
5307                         else {
5308                                 if (ei->data.catch_class) {
5309                                         guint8 *buf2, *p2;
5310                                         int len;
5311
5312                                         buf2 = g_malloc (4096);
5313                                         p2 = buf2;
5314                                         encode_klass_ref (acfg, ei->data.catch_class, p2, &p2);
5315                                         len = p2 - buf2;
5316                                         g_assert (len < 4096);
5317                                         encode_value (len, p, &p);
5318                                         memcpy (p, buf2, len);
5319                                         p += p2 - buf2;
5320                                         g_free (buf2);
5321                                 } else {
5322                                         encode_value (0, p, &p);
5323                                 }
5324                         }
5325
5326                         encode_value ((gint)((guint8*)ei->try_start - code), p, &p);
5327                         encode_value ((gint)((guint8*)ei->try_end - code), p, &p);
5328                         encode_value ((gint)((guint8*)ei->handler_start - code), p, &p);
5329                 }
5330         }
5331
5332         if (jinfo->has_try_block_holes) {
5333                 MonoTryBlockHoleTableJitInfo *table = mono_jit_info_get_try_block_hole_table_info (jinfo);
5334                 for (i = 0; i < table->num_holes; ++i) {
5335                         MonoTryBlockHoleJitInfo *hole = &table->holes [i];
5336                         encode_value (hole->clause, p, &p);
5337                         encode_value (hole->length, p, &p);
5338                         encode_value (hole->offset, p, &p);
5339                 }
5340         }
5341
5342         if (jinfo->has_arch_eh_info) {
5343                 MonoArchEHJitInfo *eh_info;
5344
5345                 eh_info = mono_jit_info_get_arch_eh_info (jinfo);
5346                 encode_value (eh_info->stack_size, p, &p);
5347         }
5348
5349         if (jinfo->has_generic_jit_info) {
5350                 MonoGenericJitInfo *gi = mono_jit_info_get_generic_jit_info (jinfo);
5351                 MonoGenericSharingContext* gsctx = gi->generic_sharing_context;
5352                 guint8 *p1;
5353                 guint8 *buf2, *p2;
5354                 int len;
5355
5356                 p1 = p;
5357                 encode_value (gi->nlocs, p, &p);
5358                 if (gi->nlocs) {
5359                         for (i = 0; i < gi->nlocs; ++i) {
5360                                 MonoDwarfLocListEntry *entry = &gi->locations [i];
5361
5362                                 encode_value (entry->is_reg ? 1 : 0, p, &p);
5363                                 encode_value (entry->reg, p, &p);
5364                                 if (!entry->is_reg)
5365                                         encode_value (entry->offset, p, &p);
5366                                 if (i == 0)
5367                                         g_assert (entry->from == 0);
5368                                 else
5369                                         encode_value (entry->from, p, &p);
5370                                 encode_value (entry->to, p, &p);
5371                         }
5372                 } else {
5373                         if (!cfg->compile_llvm) {
5374                                 encode_value (gi->has_this ? 1 : 0, p, &p);
5375                                 encode_value (gi->this_reg, p, &p);
5376                                 encode_value (gi->this_offset, p, &p);
5377                         }
5378                 }
5379
5380                 /*
5381                  * Need to encode jinfo->method too, since it is not equal to 'method'
5382                  * when using generic sharing.
5383                  */
5384                 buf2 = g_malloc (4096);
5385                 p2 = buf2;
5386                 encode_method_ref (acfg, jinfo->d.method, p2, &p2);
5387                 len = p2 - buf2;
5388                 g_assert (len < 4096);
5389                 encode_value (len, p, &p);
5390                 memcpy (p, buf2, len);
5391                 p += p2 - buf2;
5392                 g_free (buf2);
5393
5394                 if (gsctx && (gsctx->var_is_vt || gsctx->mvar_is_vt)) {
5395                         MonoMethodInflated *inflated;
5396                         MonoGenericContext *context;
5397                         MonoGenericInst *inst;
5398
5399                         g_assert (jinfo->d.method->is_inflated);
5400                         inflated = (MonoMethodInflated*)jinfo->d.method;
5401                         context = &inflated->context;
5402
5403                         encode_value (1, p, &p);
5404                         if (context->class_inst) {
5405                                 inst = context->class_inst;
5406
5407                                 encode_value (inst->type_argc, p, &p);
5408                                 for (i = 0; i < inst->type_argc; ++i)
5409                                         encode_value (gsctx->var_is_vt [i], p, &p);
5410                         } else {
5411                                 encode_value (0, p, &p);
5412                         }
5413                         if (context->method_inst) {
5414                                 inst = context->method_inst;
5415
5416                                 encode_value (inst->type_argc, p, &p);
5417                                 for (i = 0; i < inst->type_argc; ++i)
5418                                         encode_value (gsctx->mvar_is_vt [i], p, &p);
5419                         } else {
5420                                 encode_value (0, p, &p);
5421                         }
5422                 } else {
5423                         encode_value (0, p, &p);
5424                 }
5425         }
5426
5427         if (seq_points) {
5428                 int il_offset, native_offset, last_il_offset, last_native_offset, j;
5429
5430                 encode_value (seq_points->len, p, &p);
5431                 last_il_offset = last_native_offset = 0;
5432                 for (i = 0; i < seq_points->len; ++i) {
5433                         SeqPoint *sp = &seq_points->seq_points [i];
5434                         il_offset = sp->il_offset;
5435                         native_offset = sp->native_offset;
5436                         encode_value (il_offset - last_il_offset, p, &p);
5437                         encode_value (native_offset - last_native_offset, p, &p);
5438                         last_il_offset = il_offset;
5439                         last_native_offset = native_offset;
5440
5441                         encode_value (sp->flags, p, &p);
5442                         encode_value (sp->next_len, p, &p);
5443                         for (j = 0; j < sp->next_len; ++j)
5444                                 encode_value (sp->next [j], p, &p);
5445                 }
5446         }
5447
5448         g_assert (debug_info_size < buf_size);
5449
5450         encode_value (debug_info_size, p, &p);
5451         if (debug_info_size) {
5452                 memcpy (p, debug_info, debug_info_size);
5453                 p += debug_info_size;
5454                 g_free (debug_info);
5455         }
5456
5457         /* GC Map */
5458         if (cfg->gc_map) {
5459                 encode_value (cfg->gc_map_size, p, &p);
5460                 /* The GC map requires 4 bytes of alignment */
5461                 while ((gsize)p % 4)
5462                         p ++;
5463                 memcpy (p, cfg->gc_map, cfg->gc_map_size);
5464                 p += cfg->gc_map_size;
5465         }
5466
5467         acfg->stats.ex_info_size += p - buf;
5468
5469         g_assert (p - buf < buf_size);
5470
5471         /* Emit info */
5472         /* The GC Map requires 4 byte alignment */
5473         cfg->ex_info_offset = add_to_blob_aligned (acfg, buf, p - buf, cfg->gc_map ? 4 : 1);
5474         g_free (buf);
5475 }
5476
5477 static guint32
5478 emit_klass_info (MonoAotCompile *acfg, guint32 token)
5479 {
5480         MonoClass *klass = mono_class_get (acfg->image, token);
5481         guint8 *p, *buf;
5482         int i, buf_size, res;
5483         gboolean no_special_static, cant_encode;
5484         gpointer iter = NULL;
5485
5486         if (!klass) {
5487                 mono_loader_clear_error ();
5488
5489                 buf_size = 16;
5490
5491                 p = buf = g_malloc (buf_size);
5492
5493                 /* Mark as unusable */
5494                 encode_value (-1, p, &p);
5495
5496                 res = add_to_blob (acfg, buf, p - buf);
5497                 g_free (buf);
5498
5499                 return res;
5500         }
5501
5502         buf_size = 10240 + (klass->vtable_size * 16);
5503         p = buf = g_malloc (buf_size);
5504
5505         g_assert (klass);
5506
5507         mono_class_init (klass);
5508
5509         mono_class_get_nested_types (klass, &iter);
5510         g_assert (klass->nested_classes_inited);
5511
5512         mono_class_setup_vtable (klass);
5513
5514         /*
5515          * Emit all the information which is required for creating vtables so
5516          * the runtime does not need to create the MonoMethod structures which
5517          * take up a lot of space.
5518          */
5519
5520         no_special_static = !mono_class_has_special_static_fields (klass);
5521
5522         /* Check whenever we have enough info to encode the vtable */
5523         cant_encode = FALSE;
5524         for (i = 0; i < klass->vtable_size; ++i) {
5525                 MonoMethod *cm = klass->vtable [i];
5526
5527                 if (cm && mono_method_signature (cm)->is_inflated && !g_hash_table_lookup (acfg->token_info_hash, cm))
5528                         cant_encode = TRUE;
5529         }
5530
5531         mono_class_has_finalizer (klass);
5532
5533         if (klass->generic_container || cant_encode) {
5534                 encode_value (-1, p, &p);
5535         } else {
5536                 encode_value (klass->vtable_size, p, &p);
5537                 encode_value ((klass->generic_container ? (1 << 8) : 0) | (no_special_static << 7) | (klass->has_static_refs << 6) | (klass->has_references << 5) | ((klass->blittable << 4) | ((klass->ext && klass->ext->nested_classes) ? 1 : 0) << 3) | (klass->has_cctor << 2) | (klass->has_finalize << 1) | klass->ghcimpl, p, &p);
5538                 if (klass->has_cctor)
5539                         encode_method_ref (acfg, mono_class_get_cctor (klass), p, &p);
5540                 if (klass->has_finalize)
5541                         encode_method_ref (acfg, mono_class_get_finalizer (klass), p, &p);
5542
5543                 encode_value (klass->instance_size, p, &p);
5544                 encode_value (mono_class_data_size (klass), p, &p);
5545                 encode_value (klass->packing_size, p, &p);
5546                 encode_value (klass->min_align, p, &p);
5547
5548                 for (i = 0; i < klass->vtable_size; ++i) {
5549                         MonoMethod *cm = klass->vtable [i];
5550
5551                         if (cm)
5552                                 encode_method_ref (acfg, cm, p, &p);
5553                         else
5554                                 encode_value (0, p, &p);
5555                 }
5556         }
5557
5558         acfg->stats.class_info_size += p - buf;
5559
5560         g_assert (p - buf < buf_size);
5561         res = add_to_blob (acfg, buf, p - buf);
5562         g_free (buf);
5563
5564         return res;
5565 }
5566
5567 static char*
5568 get_plt_entry_debug_sym (MonoAotCompile *acfg, MonoJumpInfo *ji, GHashTable *cache)
5569 {
5570         char *debug_sym = NULL;
5571         char *s;
5572
5573         switch (ji->type) {
5574         case MONO_PATCH_INFO_METHOD:
5575                 debug_sym = get_debug_sym (ji->data.method, "plt_", cache);
5576                 break;
5577         case MONO_PATCH_INFO_INTERNAL_METHOD:
5578                 debug_sym = g_strdup_printf ("plt__jit_icall_%s", ji->data.name);
5579                 break;
5580         case MONO_PATCH_INFO_CLASS_INIT:
5581                 s = mono_type_get_name (&ji->data.klass->byval_arg);
5582                 debug_sym = g_strdup_printf ("plt__class_init_%s", s);
5583                 g_free (s);
5584                 break;
5585         case MONO_PATCH_INFO_RGCTX_FETCH:
5586                 debug_sym = g_strdup_printf ("plt__rgctx_fetch_%d", acfg->label_generator ++);
5587                 break;
5588         case MONO_PATCH_INFO_ICALL_ADDR: {
5589                 char *s = get_debug_sym (ji->data.method, "", cache);
5590
5591                 debug_sym = g_strdup_printf ("plt__icall_native_%s", s);
5592                 g_free (s);
5593                 break;
5594         }
5595         case MONO_PATCH_INFO_JIT_ICALL_ADDR:
5596                 debug_sym = g_strdup_printf ("plt__jit_icall_native_%s", ji->data.name);
5597                 break;
5598         case MONO_PATCH_INFO_GENERIC_CLASS_INIT:
5599                 debug_sym = g_strdup_printf ("plt__generic_class_init");
5600                 break;
5601         default:
5602                 break;
5603         }
5604
5605         return sanitize_symbol (acfg, debug_sym);
5606 }
5607
5608 /*
5609  * Calls made from AOTed code are routed through a table of jumps similar to the
5610  * ELF PLT (Program Linkage Table). Initially the PLT entries jump to code which transfers
5611  * control to the AOT runtime through a trampoline.
5612  */
5613 static void
5614 emit_plt (MonoAotCompile *acfg)
5615 {
5616         char symbol [128];
5617         int i;
5618
5619         emit_line (acfg);
5620         sprintf (symbol, "plt");
5621
5622         emit_section_change (acfg, ".text", 0);
5623         emit_alignment (acfg, NACL_SIZE(16, kNaClAlignment));
5624         emit_label (acfg, symbol);
5625         emit_label (acfg, acfg->plt_symbol);
5626
5627         for (i = 0; i < acfg->plt_offset; ++i) {
5628                 char *debug_sym = NULL;
5629                 MonoPltEntry *plt_entry = NULL;
5630                 MonoJumpInfo *ji;
5631
5632                 if (i == 0)
5633                         /*
5634                          * The first plt entry is unused.
5635                          */
5636                         continue;
5637
5638                 plt_entry = g_hash_table_lookup (acfg->plt_offset_to_entry, GUINT_TO_POINTER (i));
5639                 ji = plt_entry->ji;
5640
5641                 if (acfg->llvm) {
5642                         /*
5643                          * If the target is directly callable, alias the plt symbol to point to
5644                          * the method code.
5645                          * FIXME: Use this to simplify emit_and_reloc_code ().
5646                          * FIXME: Avoid the got slot.
5647                          * FIXME: Add support to the binary writer.
5648                          */
5649                         if (ji && is_direct_callable (acfg, NULL, ji) && !acfg->use_bin_writer) {
5650                                 MonoCompile *callee_cfg = g_hash_table_lookup (acfg->method_to_cfg, ji->data.method);
5651
5652                                 if (callee_cfg) {
5653                                         if (acfg->thumb_mixed && !callee_cfg->compile_llvm) {
5654                                                 /* LLVM calls the PLT entries using bl, so emit a stub */
5655                                                 emit_set_thumb_mode (acfg);
5656                                                 fprintf (acfg->fp, "\n.thumb_func\n");
5657                                                 emit_label (acfg, plt_entry->llvm_symbol);
5658                                                 fprintf (acfg->fp, "bx pc\n");
5659                                                 fprintf (acfg->fp, "nop\n");
5660                                                 emit_set_arm_mode (acfg);
5661                                                 fprintf (acfg->fp, "b %s\n", callee_cfg->asm_symbol);
5662                                         } else {
5663                                                 fprintf (acfg->fp, "\n.set %s, %s\n", plt_entry->llvm_symbol, callee_cfg->asm_symbol);
5664                                         }
5665                                         continue;
5666                                 }
5667                         }
5668                 }
5669
5670                 debug_sym = plt_entry->debug_sym;
5671
5672                 if (acfg->thumb_mixed && !plt_entry->jit_used)
5673                         /* Emit only a thumb version */
5674                         continue;
5675
5676                 if (acfg->llvm && !acfg->thumb_mixed)
5677                         emit_label (acfg, plt_entry->llvm_symbol);
5678
5679                 if (debug_sym) {
5680                         if (acfg->need_no_dead_strip) {
5681                                 emit_unset_mode (acfg);
5682                                 fprintf (acfg->fp, "    .no_dead_strip %s\n", debug_sym);
5683                         }
5684                         emit_local_symbol (acfg, debug_sym, NULL, TRUE);
5685                         emit_label (acfg, debug_sym);
5686                 }
5687
5688                 emit_label (acfg, plt_entry->symbol);
5689
5690                 arch_emit_plt_entry (acfg, i);
5691
5692                 if (debug_sym)
5693                         emit_symbol_size (acfg, debug_sym, ".");
5694         }
5695
5696         if (acfg->thumb_mixed) {
5697                 /* Make sure the ARM symbols don't alias the thumb ones */
5698                 emit_zero_bytes (acfg, 16);
5699
5700                 /*
5701                  * Emit a separate set of PLT entries using thumb2 which is called by LLVM generated
5702                  * code.
5703                  */
5704                 for (i = 0; i < acfg->plt_offset; ++i) {
5705                         char *debug_sym = NULL;
5706                         MonoPltEntry *plt_entry = NULL;
5707                         MonoJumpInfo *ji;
5708
5709                         if (i == 0)
5710                                 continue;
5711
5712                         plt_entry = g_hash_table_lookup (acfg->plt_offset_to_entry, GUINT_TO_POINTER (i));
5713                         ji = plt_entry->ji;
5714
5715                         if (ji && is_direct_callable (acfg, NULL, ji) && !acfg->use_bin_writer)
5716                                 continue;
5717
5718                         /* Skip plt entries not actually called by LLVM code */
5719                         if (!plt_entry->llvm_used)
5720                                 continue;
5721
5722                         if (acfg->aot_opts.write_symbols) {
5723                                 if (plt_entry->debug_sym)
5724                                         debug_sym = g_strdup_printf ("%s_thumb", plt_entry->debug_sym);
5725                         }
5726
5727                         if (debug_sym) {
5728 #if defined(TARGET_MACH)
5729                                 fprintf (acfg->fp, "    .thumb_func %s\n", debug_sym);
5730                                 fprintf (acfg->fp, "    .no_dead_strip %s\n", debug_sym);
5731 #endif
5732                                 emit_local_symbol (acfg, debug_sym, NULL, TRUE);
5733                                 emit_label (acfg, debug_sym);
5734                         }
5735                         fprintf (acfg->fp, "\n.thumb_func\n");
5736
5737                         emit_label (acfg, plt_entry->llvm_symbol);
5738
5739                         arch_emit_llvm_plt_entry (acfg, i);
5740
5741                         if (debug_sym) {
5742                                 emit_symbol_size (acfg, debug_sym, ".");
5743                                 g_free (debug_sym);
5744                         }
5745                 }
5746         }
5747
5748         emit_symbol_size (acfg, acfg->plt_symbol, ".");
5749
5750         sprintf (symbol, "plt_end");
5751         emit_label (acfg, symbol);
5752 }
5753
5754 /*
5755  * emit_trampoline_full:
5756  *
5757  *   If EMIT_TINFO is TRUE, emit additional information which can be used to create a MonoJitInfo for this trampoline by
5758  * create_jit_info_for_trampoline ().
5759  */
5760 static G_GNUC_UNUSED void
5761 emit_trampoline_full (MonoAotCompile *acfg, int got_offset, MonoTrampInfo *info, gboolean emit_tinfo)
5762 {
5763         char start_symbol [256];
5764         char end_symbol [256];
5765         char symbol [256];
5766         guint32 buf_size, info_offset;
5767         MonoJumpInfo *patch_info;
5768         guint8 *buf, *p;
5769         GPtrArray *patches;
5770         char *name;
5771         guint8 *code;
5772         guint32 code_size;
5773         MonoJumpInfo *ji;
5774         GSList *unwind_ops;
5775
5776         g_assert (info);
5777
5778         name = info->name;
5779         code = info->code;
5780         code_size = info->code_size;
5781         ji = info->ji;
5782         unwind_ops = info->unwind_ops;
5783
5784 #ifdef __native_client_codegen__
5785         mono_nacl_fix_patches (code, ji);
5786 #endif
5787
5788         /* Emit code */
5789
5790         sprintf (start_symbol, "%s%s", acfg->user_symbol_prefix, name);
5791
5792         emit_section_change (acfg, ".text", 0);
5793         emit_global (acfg, start_symbol, TRUE);
5794         emit_alignment (acfg, AOT_FUNC_ALIGNMENT);
5795         emit_label (acfg, start_symbol);
5796
5797         sprintf (symbol, "%snamed_%s", acfg->temp_prefix, name);
5798         emit_label (acfg, symbol);
5799
5800         /*
5801          * The code should access everything through the GOT, so we pass
5802          * TRUE here.
5803          */
5804         emit_and_reloc_code (acfg, NULL, code, code_size, ji, TRUE, NULL);
5805
5806         emit_symbol_size (acfg, start_symbol, ".");
5807
5808         if (emit_tinfo) {
5809                 sprintf (end_symbol, "%snamede_%s", acfg->temp_prefix, name);
5810                 emit_label (acfg, end_symbol);
5811         }
5812
5813         /* Emit info */
5814
5815         /* Sort relocations */
5816         patches = g_ptr_array_new ();
5817         for (patch_info = ji; patch_info; patch_info = patch_info->next)
5818                 if (patch_info->type != MONO_PATCH_INFO_NONE)
5819                         g_ptr_array_add (patches, patch_info);
5820         g_ptr_array_sort (patches, compare_patches);
5821
5822         buf_size = patches->len * 128 + 128;
5823         buf = g_malloc (buf_size);
5824         p = buf;
5825
5826         encode_patch_list (acfg, patches, patches->len, got_offset, p, &p);
5827         g_assert (p - buf < buf_size);
5828
5829         sprintf (symbol, "%s%s_p", acfg->user_symbol_prefix, name);
5830
5831         info_offset = add_to_blob (acfg, buf, p - buf);
5832
5833         emit_section_change (acfg, RODATA_SECT, 0);
5834         emit_global (acfg, symbol, FALSE);
5835         emit_label (acfg, symbol);
5836
5837         emit_int32 (acfg, info_offset);
5838
5839         if (emit_tinfo) {
5840                 guint8 *encoded;
5841                 guint32 encoded_len;
5842                 guint32 uw_offset;
5843
5844                 /*
5845                  * Emit additional information which can be used to reconstruct a partial MonoTrampInfo.
5846                  */
5847                 encoded = mono_unwind_ops_encode (info->unwind_ops, &encoded_len);
5848                 uw_offset = get_unwind_info_offset (acfg, encoded, encoded_len);
5849                 g_free (encoded);
5850
5851                 emit_symbol_diff (acfg, end_symbol, start_symbol, 0);
5852                 emit_int32 (acfg, uw_offset);
5853         }
5854
5855         /* Emit debug info */
5856         if (unwind_ops) {
5857                 char symbol2 [256];
5858
5859                 sprintf (symbol, "%s", name);
5860                 sprintf (symbol2, "%snamed_%s", acfg->temp_prefix, name);
5861
5862                 if (acfg->dwarf)
5863                         mono_dwarf_writer_emit_trampoline (acfg->dwarf, symbol, symbol2, NULL, NULL, code_size, unwind_ops);
5864         }
5865 }
5866
5867 static G_GNUC_UNUSED void
5868 emit_trampoline (MonoAotCompile *acfg, int got_offset, MonoTrampInfo *info)
5869 {
5870         emit_trampoline_full (acfg, got_offset, info, FALSE);
5871 }
5872
5873 static void
5874 emit_trampolines (MonoAotCompile *acfg)
5875 {
5876         char symbol [256];
5877         char end_symbol [256];
5878         int i, tramp_got_offset;
5879         MonoAotTrampoline ntype;
5880 #ifdef MONO_ARCH_HAVE_FULL_AOT_TRAMPOLINES
5881         int tramp_type;
5882 #endif
5883
5884         if (!acfg->aot_opts.full_aot)
5885                 return;
5886
5887         g_assert (acfg->image->assembly);
5888
5889         /* Currently, we emit most trampolines into the mscorlib AOT image. */
5890         if (strcmp (acfg->image->assembly->aname.name, "mscorlib") == 0) {
5891 #ifdef MONO_ARCH_HAVE_FULL_AOT_TRAMPOLINES
5892                 MonoTrampInfo *info;
5893
5894                 /*
5895                  * Emit the generic trampolines.
5896                  *
5897                  * We could save some code by treating the generic trampolines as a wrapper
5898                  * method, but that approach has its own complexities, so we choose the simpler
5899                  * method.
5900                  */
5901                 for (tramp_type = 0; tramp_type < MONO_TRAMPOLINE_NUM; ++tramp_type) {
5902                         /* we overload the boolean here to indicate the slightly different trampoline needed, see mono_arch_create_generic_trampoline() */
5903 #ifdef DISABLE_REMOTING
5904                         if (tramp_type == MONO_TRAMPOLINE_GENERIC_VIRTUAL_REMOTING)
5905                                 continue;
5906 #endif
5907 #ifndef MONO_ARCH_HAVE_HANDLER_BLOCK_GUARD
5908                         if (tramp_type == MONO_TRAMPOLINE_HANDLER_BLOCK_GUARD)
5909                                 continue;
5910 #endif
5911                         mono_arch_create_generic_trampoline (tramp_type, &info, acfg->aot_opts.use_trampolines_page? 2: TRUE);
5912                         emit_trampoline (acfg, acfg->got_offset, info);
5913                 }
5914
5915                 mono_arch_get_nullified_class_init_trampoline (&info);
5916                 emit_trampoline (acfg, acfg->got_offset, info);
5917 #if defined(MONO_ARCH_MONITOR_OBJECT_REG)
5918                 mono_arch_create_monitor_enter_trampoline (&info, TRUE);
5919                 emit_trampoline (acfg, acfg->got_offset, info);
5920                 mono_arch_create_monitor_exit_trampoline (&info, TRUE);
5921                 emit_trampoline (acfg, acfg->got_offset, info);
5922 #endif
5923
5924                 mono_arch_create_generic_class_init_trampoline (&info, TRUE);
5925                 emit_trampoline (acfg, acfg->got_offset, info);
5926
5927                 /* Emit the exception related code pieces */
5928                 mono_arch_get_restore_context (&info, TRUE);
5929                 emit_trampoline (acfg, acfg->got_offset, info);
5930                 mono_arch_get_call_filter (&info, TRUE);
5931                 emit_trampoline (acfg, acfg->got_offset, info);
5932                 mono_arch_get_throw_exception (&info, TRUE);
5933                 emit_trampoline (acfg, acfg->got_offset, info);
5934                 mono_arch_get_rethrow_exception (&info, TRUE);
5935                 emit_trampoline (acfg, acfg->got_offset, info);
5936                 mono_arch_get_throw_corlib_exception (&info, TRUE);
5937                 emit_trampoline (acfg, acfg->got_offset, info);
5938
5939 #ifdef MONO_ARCH_GSHAREDVT_SUPPORTED
5940                 mono_arch_get_gsharedvt_trampoline (&info, TRUE);
5941                 if (info) {
5942                         emit_trampoline_full (acfg, acfg->got_offset, info, TRUE);
5943
5944                         /* Create a separate out trampoline for more information in stack traces */
5945                         info->name = g_strdup ("gsharedvt_out_trampoline");
5946                         emit_trampoline_full (acfg, acfg->got_offset, info, TRUE);
5947                 }
5948 #endif
5949
5950 #if defined(MONO_ARCH_HAVE_GET_TRAMPOLINES)
5951                 {
5952                         GSList *l = mono_arch_get_trampolines (TRUE);
5953
5954                         while (l) {
5955                                 MonoTrampInfo *info = l->data;
5956
5957                                 emit_trampoline (acfg, acfg->got_offset, info);
5958                                 l = l->next;
5959                         }
5960                 }
5961 #endif
5962
5963                 for (i = 0; i < acfg->aot_opts.nrgctx_fetch_trampolines; ++i) {
5964                         int offset;
5965
5966                         offset = MONO_RGCTX_SLOT_MAKE_RGCTX (i);
5967                         mono_arch_create_rgctx_lazy_fetch_trampoline (offset, &info, TRUE);
5968                         emit_trampoline (acfg, acfg->got_offset, info);
5969
5970                         offset = MONO_RGCTX_SLOT_MAKE_MRGCTX (i);
5971                         mono_arch_create_rgctx_lazy_fetch_trampoline (offset, &info, TRUE);
5972                         emit_trampoline (acfg, acfg->got_offset, info);
5973                 }
5974
5975 #ifdef MONO_ARCH_HAVE_GENERAL_RGCTX_LAZY_FETCH_TRAMPOLINE
5976                 mono_arch_create_general_rgctx_lazy_fetch_trampoline (&info, TRUE);
5977                 emit_trampoline (acfg, acfg->got_offset, info);
5978 #endif
5979
5980                 {
5981                         GSList *l;
5982
5983                         /* delegate_invoke_impl trampolines */
5984                         l = mono_arch_get_delegate_invoke_impls ();
5985                         while (l) {
5986                                 MonoTrampInfo *info = l->data;
5987
5988                                 emit_trampoline (acfg, acfg->got_offset, info);
5989                                 l = l->next;
5990                         }
5991                 }
5992
5993 #endif /* #ifdef MONO_ARCH_HAVE_FULL_AOT_TRAMPOLINES */
5994
5995                 /* Emit trampolines which are numerous */
5996
5997                 /*
5998                  * These include the following:
5999                  * - specific trampolines
6000                  * - static rgctx invoke trampolines
6001                  * - imt thunks
6002                  * These trampolines have the same code, they are parameterized by GOT
6003                  * slots.
6004                  * They are defined in this file, in the arch_... routines instead of
6005                  * in tramp-<ARCH>.c, since it is easier to do it this way.
6006                  */
6007
6008                 /*
6009                  * When running in aot-only mode, we can't create specific trampolines at
6010                  * runtime, so we create a few, and save them in the AOT file.
6011                  * Normal trampolines embed their argument as a literal inside the
6012                  * trampoline code, we can't do that here, so instead we embed an offset
6013                  * which needs to be added to the trampoline address to get the address of
6014                  * the GOT slot which contains the argument value.
6015                  * The generated trampolines jump to the generic trampolines using another
6016                  * GOT slot, which will be setup by the AOT loader to point to the
6017                  * generic trampoline code of the given type.
6018                  */
6019
6020                 /*
6021                  * FIXME: Maybe we should use more specific trampolines (i.e. one class init for
6022                  * each class).
6023                  */
6024
6025                 emit_section_change (acfg, ".text", 0);
6026
6027                 tramp_got_offset = acfg->got_offset;
6028
6029                 for (ntype = 0; ntype < MONO_AOT_TRAMP_NUM; ++ntype) {
6030                         switch (ntype) {
6031                         case MONO_AOT_TRAMP_SPECIFIC:
6032                                 sprintf (symbol, "specific_trampolines");
6033                                 break;
6034                         case MONO_AOT_TRAMP_STATIC_RGCTX:
6035                                 sprintf (symbol, "static_rgctx_trampolines");
6036                                 break;
6037                         case MONO_AOT_TRAMP_IMT_THUNK:
6038                                 sprintf (symbol, "imt_thunks");
6039                                 break;
6040                         case MONO_AOT_TRAMP_GSHAREDVT_ARG:
6041                                 sprintf (symbol, "gsharedvt_arg_trampolines");
6042                                 break;
6043                         default:
6044                                 g_assert_not_reached ();
6045                         }
6046
6047                         sprintf (end_symbol, "%s_e", symbol);
6048
6049                         if (acfg->aot_opts.write_symbols)
6050                                 emit_local_symbol (acfg, symbol, end_symbol, TRUE);
6051
6052                         emit_alignment (acfg, AOT_FUNC_ALIGNMENT);
6053                         emit_label (acfg, symbol);
6054
6055                         acfg->trampoline_got_offset_base [ntype] = tramp_got_offset;
6056
6057                         for (i = 0; i < acfg->num_trampolines [ntype]; ++i) {
6058                                 int tramp_size = 0;
6059
6060                                 switch (ntype) {
6061                                 case MONO_AOT_TRAMP_SPECIFIC:
6062                                         arch_emit_specific_trampoline (acfg, tramp_got_offset, &tramp_size);
6063                                         tramp_got_offset += 2;
6064                                 break;
6065                                 case MONO_AOT_TRAMP_STATIC_RGCTX:
6066                                         arch_emit_static_rgctx_trampoline (acfg, tramp_got_offset, &tramp_size);
6067                                         tramp_got_offset += 2;
6068                                         break;
6069                                 case MONO_AOT_TRAMP_IMT_THUNK:
6070                                         arch_emit_imt_thunk (acfg, tramp_got_offset, &tramp_size);
6071                                         tramp_got_offset += 1;
6072                                         break;
6073                                 case MONO_AOT_TRAMP_GSHAREDVT_ARG:
6074                                         arch_emit_gsharedvt_arg_trampoline (acfg, tramp_got_offset, &tramp_size);
6075                                         tramp_got_offset += 2;
6076                                         break;
6077                                 default:
6078                                         g_assert_not_reached ();
6079                                 }
6080 #ifdef __native_client_codegen__
6081                                 /* align to avoid 32-byte boundary crossings */
6082                                 emit_alignment (acfg, AOT_FUNC_ALIGNMENT);
6083 #endif
6084
6085                                 if (!acfg->trampoline_size [ntype]) {
6086                                         g_assert (tramp_size);
6087                                         acfg->trampoline_size [ntype] = tramp_size;
6088                                 }
6089                         }
6090
6091                         emit_label (acfg, end_symbol);
6092                         emit_int32 (acfg, 0);
6093                 }
6094
6095                 arch_emit_specific_trampoline_pages (acfg);
6096
6097                 /* Reserve some entries at the end of the GOT for our use */
6098                 acfg->num_trampoline_got_entries = tramp_got_offset - acfg->got_offset;
6099         }
6100
6101         acfg->got_offset += acfg->num_trampoline_got_entries;
6102 }
6103
6104 static gboolean
6105 str_begins_with (const char *str1, const char *str2)
6106 {
6107         int len = strlen (str2);
6108         return strncmp (str1, str2, len) == 0;
6109 }
6110
6111 void*
6112 mono_aot_readonly_field_override (MonoClassField *field)
6113 {
6114         ReadOnlyValue *rdv;
6115         for (rdv = readonly_values; rdv; rdv = rdv->next) {
6116                 char *p = rdv->name;
6117                 int len;
6118                 len = strlen (field->parent->name_space);
6119                 if (strncmp (p, field->parent->name_space, len))
6120                         continue;
6121                 p += len;
6122                 if (*p++ != '.')
6123                         continue;
6124                 len = strlen (field->parent->name);
6125                 if (strncmp (p, field->parent->name, len))
6126                         continue;
6127                 p += len;
6128                 if (*p++ != '.')
6129                         continue;
6130                 if (strcmp (p, field->name))
6131                         continue;
6132                 switch (rdv->type) {
6133                 case MONO_TYPE_I1:
6134                         return &rdv->value.i1;
6135                 case MONO_TYPE_I2:
6136                         return &rdv->value.i2;
6137                 case MONO_TYPE_I4:
6138                         return &rdv->value.i4;
6139                 default:
6140                         break;
6141                 }
6142         }
6143         return NULL;
6144 }
6145
6146 static void
6147 add_readonly_value (MonoAotOptions *opts, const char *val)
6148 {
6149         ReadOnlyValue *rdv;
6150         const char *fval;
6151         const char *tval;
6152         /* the format of val is:
6153          * namespace.typename.fieldname=type/value
6154          * type can be i1 for uint8/int8/boolean, i2 for uint16/int16/char, i4 for uint32/int32
6155          */
6156         fval = strrchr (val, '/');
6157         if (!fval) {
6158                 fprintf (stderr, "AOT : invalid format for readonly field '%s', missing /.\n", val);
6159                 exit (1);
6160         }
6161         tval = strrchr (val, '=');
6162         if (!tval) {
6163                 fprintf (stderr, "AOT : invalid format for readonly field '%s', missing =.\n", val);
6164                 exit (1);
6165         }
6166         rdv = g_new0 (ReadOnlyValue, 1);
6167         rdv->name = g_malloc0 (tval - val + 1);
6168         memcpy (rdv->name, val, tval - val);
6169         tval++;
6170         fval++;
6171         if (strncmp (tval, "i1", 2) == 0) {
6172                 rdv->value.i1 = atoi (fval);
6173                 rdv->type = MONO_TYPE_I1;
6174         } else if (strncmp (tval, "i2", 2) == 0) {
6175                 rdv->value.i2 = atoi (fval);
6176                 rdv->type = MONO_TYPE_I2;
6177         } else if (strncmp (tval, "i4", 2) == 0) {
6178                 rdv->value.i4 = atoi (fval);
6179                 rdv->type = MONO_TYPE_I4;
6180         } else {
6181                 fprintf (stderr, "AOT : unsupported type for readonly field '%s'.\n", tval);
6182                 exit (1);
6183         }
6184         rdv->next = readonly_values;
6185         readonly_values = rdv;
6186 }
6187
6188 static void
6189 mono_aot_parse_options (const char *aot_options, MonoAotOptions *opts)
6190 {
6191         gchar **args, **ptr;
6192
6193         args = g_strsplit (aot_options ? aot_options : "", ",", -1);
6194         for (ptr = args; ptr && *ptr; ptr ++) {
6195                 const char *arg = *ptr;
6196
6197                 if (str_begins_with (arg, "outfile=")) {
6198                         opts->outfile = g_strdup (arg + strlen ("outfile="));
6199                 } else if (str_begins_with (arg, "save-temps")) {
6200                         opts->save_temps = TRUE;
6201                 } else if (str_begins_with (arg, "keep-temps")) {
6202                         opts->save_temps = TRUE;
6203                 } else if (str_begins_with (arg, "write-symbols")) {
6204                         opts->write_symbols = TRUE;
6205                 } else if (str_begins_with (arg, "no-write-symbols")) {
6206                         opts->write_symbols = FALSE;
6207                 } else if (str_begins_with (arg, "metadata-only")) {
6208                         opts->metadata_only = TRUE;
6209                 } else if (str_begins_with (arg, "bind-to-runtime-version")) {
6210                         opts->bind_to_runtime_version = TRUE;
6211                 } else if (str_begins_with (arg, "full")) {
6212                         opts->full_aot = TRUE;
6213                 } else if (str_begins_with (arg, "threads=")) {
6214                         opts->nthreads = atoi (arg + strlen ("threads="));
6215                 } else if (str_begins_with (arg, "static")) {
6216                         opts->static_link = TRUE;
6217                         opts->no_dlsym = TRUE;
6218                 } else if (str_begins_with (arg, "asmonly")) {
6219                         opts->asm_only = TRUE;
6220                 } else if (str_begins_with (arg, "asmwriter")) {
6221                         opts->asm_writer = TRUE;
6222                 } else if (str_begins_with (arg, "nodebug")) {
6223                         opts->nodebug = TRUE;
6224                 } else if (str_begins_with (arg, "dwarfdebug")) {
6225                         opts->dwarf_debug = TRUE;
6226                 } else if (str_begins_with (arg, "nopagetrampolines")) {
6227                         opts->use_trampolines_page = FALSE;
6228                 } else if (str_begins_with (arg, "ntrampolines=")) {
6229                         opts->ntrampolines = atoi (arg + strlen ("ntrampolines="));
6230                 } else if (str_begins_with (arg, "nrgctx-trampolines=")) {
6231                         opts->nrgctx_trampolines = atoi (arg + strlen ("nrgctx-trampolines="));
6232                 } else if (str_begins_with (arg, "nimt-trampolines=")) {
6233                         opts->nimt_trampolines = atoi (arg + strlen ("nimt-trampolines="));
6234                 } else if (str_begins_with (arg, "ngsharedvt-trampolines=")) {
6235                         opts->ngsharedvt_arg_trampolines = atoi (arg + strlen ("ngsharedvt-trampolines="));
6236                 } else if (str_begins_with (arg, "autoreg")) {
6237                         opts->autoreg = TRUE;
6238                 } else if (str_begins_with (arg, "tool-prefix=")) {
6239                         opts->tool_prefix = g_strdup (arg + strlen ("tool-prefix="));
6240                 } else if (str_begins_with (arg, "soft-debug")) {
6241                         opts->soft_debug = TRUE;
6242                 } else if (str_begins_with (arg, "direct-pinvoke")) {
6243                         opts->direct_pinvoke = TRUE;
6244                 } else if (str_begins_with (arg, "direct-icalls")) {
6245                         opts->direct_icalls = TRUE;
6246 #if defined(TARGET_ARM)
6247                 } else if (str_begins_with (arg, "iphone-abi")) {
6248                         // older full-aot users did depend on this.
6249 #endif
6250                 } else if (str_begins_with (arg, "no-direct-calls")) {
6251                         opts->no_direct_calls = TRUE;
6252                 } else if (str_begins_with (arg, "print-skipped")) {
6253                         opts->print_skipped_methods = TRUE;
6254                 } else if (str_begins_with (arg, "stats")) {
6255                         opts->stats = TRUE;
6256                 } else if (str_begins_with (arg, "no-instances")) {
6257                         opts->no_instances = TRUE;
6258                 } else if (str_begins_with (arg, "log-generics")) {
6259                         opts->log_generics = TRUE;
6260                 } else if (str_begins_with (arg, "mtriple=")) {
6261                         opts->mtriple = g_strdup (arg + strlen ("mtriple="));
6262                 } else if (str_begins_with (arg, "llvm-path=")) {
6263                         opts->llvm_path = g_strdup (arg + strlen ("llvm-path="));
6264                 } else if (str_begins_with (arg, "readonly-value=")) {
6265                         add_readonly_value (opts, arg + strlen ("readonly-value="));
6266                 } else if (str_begins_with (arg, "info")) {
6267                         printf ("AOT target setup: %s.\n", AOT_TARGET_STR);
6268                         exit (0);
6269                 } else if (str_begins_with (arg, "gc-maps")) {
6270                         mini_gc_enable_gc_maps_for_aot ();
6271                 } else if (str_begins_with (arg, "help") || str_begins_with (arg, "?")) {
6272                         printf ("Supported options for --aot:\n");
6273                         printf ("    outfile=\n");
6274                         printf ("    save-temps\n");
6275                         printf ("    keep-temps\n");
6276                         printf ("    write-symbols\n");
6277                         printf ("    metadata-only\n");
6278                         printf ("    bind-to-runtime-version\n");
6279                         printf ("    full\n");
6280                         printf ("    threads=\n");
6281                         printf ("    static\n");
6282                         printf ("    asmonly\n");
6283                         printf ("    asmwriter\n");
6284                         printf ("    nodebug\n");
6285                         printf ("    dwarfdebug\n");
6286                         printf ("    ntrampolines=\n");
6287                         printf ("    nrgctx-trampolines=\n");
6288                         printf ("    nimt-trampolines=\n");
6289                         printf ("    ngsharedvt-trampolines=\n");
6290                         printf ("    autoreg\n");
6291                         printf ("    tool-prefix=\n");
6292                         printf ("    readonly-value=\n");
6293                         printf ("    soft-debug\n");
6294                         printf ("    gc-maps\n");
6295                         printf ("    print-skipped\n");
6296                         printf ("    no-instances\n");
6297                         printf ("    stats\n");
6298                         printf ("    info\n");
6299                         printf ("    help/?\n");
6300                         exit (0);
6301                 } else {
6302                         fprintf (stderr, "AOT : Unknown argument '%s'.\n", arg);
6303                         exit (1);
6304                 }
6305         }
6306
6307         if (opts->use_trampolines_page) {
6308                 opts->ntrampolines = 0;
6309                 opts->nrgctx_trampolines = 0;
6310                 opts->nimt_trampolines = 0;
6311                 opts->ngsharedvt_arg_trampolines = 0;
6312         }
6313         g_strfreev (args);
6314 }
6315
6316 static void
6317 add_token_info_hash (gpointer key, gpointer value, gpointer user_data)
6318 {
6319         MonoMethod *method = (MonoMethod*)key;
6320         MonoJumpInfoToken *ji = (MonoJumpInfoToken*)value;
6321         MonoJumpInfoToken *new_ji = g_new0 (MonoJumpInfoToken, 1);
6322         MonoAotCompile *acfg = user_data;
6323
6324         new_ji->image = ji->image;
6325         new_ji->token = ji->token;
6326         g_hash_table_insert (acfg->token_info_hash, method, new_ji);
6327 }
6328
6329 static gboolean
6330 can_encode_class (MonoAotCompile *acfg, MonoClass *klass)
6331 {
6332         if (klass->type_token)
6333                 return TRUE;
6334         if ((klass->byval_arg.type == MONO_TYPE_VAR) || (klass->byval_arg.type == MONO_TYPE_MVAR) || (klass->byval_arg.type == MONO_TYPE_PTR))
6335                 return TRUE;
6336         if (klass->rank)
6337                 return can_encode_class (acfg, klass->element_class);
6338         return FALSE;
6339 }
6340
6341 static gboolean
6342 can_encode_method (MonoAotCompile *acfg, MonoMethod *method)
6343 {
6344                 if (method->wrapper_type) {
6345                         switch (method->wrapper_type) {
6346                         case MONO_WRAPPER_NONE:
6347                         case MONO_WRAPPER_REMOTING_INVOKE_WITH_CHECK:
6348                         case MONO_WRAPPER_XDOMAIN_INVOKE:
6349                         case MONO_WRAPPER_STFLD:
6350                         case MONO_WRAPPER_LDFLD:
6351                         case MONO_WRAPPER_LDFLDA:
6352                         case MONO_WRAPPER_LDFLD_REMOTE:
6353                         case MONO_WRAPPER_STFLD_REMOTE:
6354                         case MONO_WRAPPER_STELEMREF:
6355                         case MONO_WRAPPER_ISINST:
6356                         case MONO_WRAPPER_PROXY_ISINST:
6357                         case MONO_WRAPPER_ALLOC:
6358                         case MONO_WRAPPER_REMOTING_INVOKE:
6359                         case MONO_WRAPPER_UNKNOWN:
6360                         case MONO_WRAPPER_WRITE_BARRIER:
6361                         case MONO_WRAPPER_DELEGATE_INVOKE:
6362                         case MONO_WRAPPER_DELEGATE_BEGIN_INVOKE:
6363                         case MONO_WRAPPER_DELEGATE_END_INVOKE:
6364                         case MONO_WRAPPER_SYNCHRONIZED:
6365                                 break;
6366                         case MONO_WRAPPER_MANAGED_TO_MANAGED:
6367                         case MONO_WRAPPER_CASTCLASS: {
6368                                 WrapperInfo *info = mono_marshal_get_wrapper_info (method);
6369
6370                                 if (info)
6371                                         return TRUE;
6372                                 else
6373                                         return FALSE;
6374                                 break;
6375                         }
6376                         default:
6377                                 //printf ("Skip (wrapper call): %d -> %s\n", patch_info->type, mono_method_full_name (patch_info->data.method, TRUE));
6378                                 return FALSE;
6379                         }
6380                 } else {
6381                         if (!method->token) {
6382                                 /* The method is part of a constructed type like Int[,].Set (). */
6383                                 if (!g_hash_table_lookup (acfg->token_info_hash, method)) {
6384                                         if (method->klass->rank)
6385                                                 return TRUE;
6386                                         return FALSE;
6387                                 }
6388                         }
6389                 }
6390                 return TRUE;
6391 }
6392
6393 static gboolean
6394 can_encode_patch (MonoAotCompile *acfg, MonoJumpInfo *patch_info)
6395 {
6396         switch (patch_info->type) {
6397         case MONO_PATCH_INFO_METHOD:
6398         case MONO_PATCH_INFO_METHODCONST:
6399         case MONO_PATCH_INFO_METHOD_CODE_SLOT: {
6400                 MonoMethod *method = patch_info->data.method;
6401
6402                 return can_encode_method (acfg, method);
6403         }
6404         case MONO_PATCH_INFO_VTABLE:
6405         case MONO_PATCH_INFO_CLASS_INIT:
6406         case MONO_PATCH_INFO_DELEGATE_TRAMPOLINE:
6407         case MONO_PATCH_INFO_CLASS:
6408         case MONO_PATCH_INFO_IID:
6409         case MONO_PATCH_INFO_ADJUSTED_IID:
6410                 if (!can_encode_class (acfg, patch_info->data.klass)) {
6411                         //printf ("Skip: %s\n", mono_type_full_name (&patch_info->data.klass->byval_arg));
6412                         return FALSE;
6413                 }
6414                 break;
6415         case MONO_PATCH_INFO_RGCTX_FETCH: {
6416                 MonoJumpInfoRgctxEntry *entry = patch_info->data.rgctx_entry;
6417
6418                 if (!can_encode_method (acfg, entry->method))
6419                         return FALSE;
6420                 if (!can_encode_patch (acfg, entry->data))
6421                         return FALSE;
6422                 break;
6423         }
6424         default:
6425                 break;
6426         }
6427
6428         return TRUE;
6429 }
6430
6431 /*
6432  * compile_method:
6433  *
6434  *   AOT compile a given method.
6435  * This function might be called by multiple threads, so it must be thread-safe.
6436  */
6437 static void
6438 compile_method (MonoAotCompile *acfg, MonoMethod *method)
6439 {
6440         MonoCompile *cfg;
6441         MonoJumpInfo *patch_info;
6442         gboolean skip;
6443         int index, depth;
6444         MonoMethod *wrapped;
6445
6446         if (acfg->aot_opts.metadata_only)
6447                 return;
6448
6449         mono_acfg_lock (acfg);
6450         index = get_method_index (acfg, method);
6451         mono_acfg_unlock (acfg);
6452
6453         /* fixme: maybe we can also precompile wrapper methods */
6454         if ((method->flags & METHOD_ATTRIBUTE_PINVOKE_IMPL) ||
6455                 (method->iflags & METHOD_IMPL_ATTRIBUTE_RUNTIME) ||
6456                 (method->flags & METHOD_ATTRIBUTE_ABSTRACT)) {
6457                 //printf ("Skip (impossible): %s\n", mono_method_full_name (method, TRUE));
6458                 return;
6459         }
6460
6461         if (method->iflags & METHOD_IMPL_ATTRIBUTE_INTERNAL_CALL)
6462                 return;
6463
6464         wrapped = mono_marshal_method_from_wrapper (method);
6465         if (wrapped && (wrapped->iflags & METHOD_IMPL_ATTRIBUTE_INTERNAL_CALL) && wrapped->is_generic)
6466                 // FIXME: The wrapper should be generic too, but it is not
6467                 return;
6468
6469         if (method->wrapper_type == MONO_WRAPPER_COMINTEROP)
6470                 return;
6471
6472         InterlockedIncrement (&acfg->stats.mcount);
6473
6474 #if 0
6475         if (method->is_generic || method->klass->generic_container) {
6476                 InterlockedIncrement (&acfg->stats.genericcount);
6477                 return;
6478         }
6479 #endif
6480
6481         //acfg->aot_opts.print_skipped_methods = TRUE;
6482
6483         /*
6484          * Since these methods are the only ones which are compiled with
6485          * AOT support, and they are not used by runtime startup/shutdown code,
6486          * the runtime will not see AOT methods during AOT compilation,so it
6487          * does not need to support them by creating a fake GOT etc.
6488          */
6489         cfg = mini_method_compile (method, acfg->opts, mono_get_root_domain (), acfg->aot_opts.full_aot ? (JIT_FLAG_AOT|JIT_FLAG_FULL_AOT) : (JIT_FLAG_AOT), 0);
6490         mono_loader_clear_error ();
6491
6492         if (cfg->exception_type == MONO_EXCEPTION_GENERIC_SHARING_FAILED) {
6493                 if (acfg->aot_opts.print_skipped_methods)
6494                         printf ("Skip (gshared failure): %s (%s)\n", mono_method_full_name (method, TRUE), cfg->exception_message);
6495                 InterlockedIncrement (&acfg->stats.genericcount);
6496                 return;
6497         }
6498         if (cfg->exception_type != MONO_EXCEPTION_NONE) {
6499                 if (acfg->aot_opts.print_skipped_methods)
6500                         printf ("Skip (JIT failure): %s\n", mono_method_full_name (method, TRUE));
6501                 /* Let the exception happen at runtime */
6502                 return;
6503         }
6504
6505         if (cfg->disable_aot) {
6506                 if (acfg->aot_opts.print_skipped_methods)
6507                         printf ("Skip (disabled): %s\n", mono_method_full_name (method, TRUE));
6508                 InterlockedIncrement (&acfg->stats.ocount);
6509                 mono_destroy_compile (cfg);
6510                 return;
6511         }
6512         cfg->method_index = index;
6513
6514         /* Nullify patches which need no aot processing */
6515         for (patch_info = cfg->patch_info; patch_info; patch_info = patch_info->next) {
6516                 switch (patch_info->type) {
6517                 case MONO_PATCH_INFO_LABEL:
6518                 case MONO_PATCH_INFO_BB:
6519                         patch_info->type = MONO_PATCH_INFO_NONE;
6520                         break;
6521                 default:
6522                         break;
6523                 }
6524         }
6525
6526         /* Collect method->token associations from the cfg */
6527         mono_acfg_lock (acfg);
6528         g_hash_table_foreach (cfg->token_info_hash, add_token_info_hash, acfg);
6529         mono_acfg_unlock (acfg);
6530
6531         /*
6532          * Check for absolute addresses.
6533          */
6534         skip = FALSE;
6535         for (patch_info = cfg->patch_info; patch_info; patch_info = patch_info->next) {
6536                 switch (patch_info->type) {
6537                 case MONO_PATCH_INFO_ABS:
6538                         /* unable to handle this */
6539                         skip = TRUE;
6540                         break;
6541                 default:
6542                         break;
6543                 }
6544         }
6545
6546         if (skip) {
6547                 if (acfg->aot_opts.print_skipped_methods)
6548                         printf ("Skip (abs call): %s\n", mono_method_full_name (method, TRUE));
6549                 InterlockedIncrement (&acfg->stats.abscount);
6550                 mono_destroy_compile (cfg);
6551                 return;
6552         }
6553
6554         /* Lock for the rest of the code */
6555         mono_acfg_lock (acfg);
6556
6557         /*
6558          * Check for methods/klasses we can't encode.
6559          */
6560         skip = FALSE;
6561         for (patch_info = cfg->patch_info; patch_info; patch_info = patch_info->next) {
6562                 if (!can_encode_patch (acfg, patch_info))
6563                         skip = TRUE;
6564         }
6565
6566         if (skip) {
6567                 if (acfg->aot_opts.print_skipped_methods)
6568                         printf ("Skip (patches): %s\n", mono_method_full_name (method, TRUE));
6569                 acfg->stats.ocount++;
6570                 mono_destroy_compile (cfg);
6571                 mono_acfg_unlock (acfg);
6572                 return;
6573         }
6574
6575         /* Adds generic instances referenced by this method */
6576         /*
6577          * The depth is used to avoid infinite loops when generic virtual recursion is
6578          * encountered.
6579          */
6580         depth = GPOINTER_TO_UINT (g_hash_table_lookup (acfg->method_depth, method));
6581         if (!acfg->aot_opts.no_instances && depth < 32) {
6582                 for (patch_info = cfg->patch_info; patch_info; patch_info = patch_info->next) {
6583                         switch (patch_info->type) {
6584                         case MONO_PATCH_INFO_METHOD: {
6585                                 MonoMethod *m = patch_info->data.method;
6586                                 if (m->is_inflated) {
6587                                         if (!(mono_class_generic_sharing_enabled (m->klass) &&
6588                                                   mono_method_is_generic_sharable_full (m, FALSE, FALSE, FALSE)) &&
6589                                                 !method_has_type_vars (m)) {
6590                                                 if (m->iflags & METHOD_IMPL_ATTRIBUTE_INTERNAL_CALL) {
6591                                                         if (acfg->aot_opts.full_aot)
6592                                                                 add_extra_method_with_depth (acfg, mono_marshal_get_native_wrapper (m, TRUE, TRUE), depth + 1);
6593                                                 } else {
6594                                                         add_extra_method_with_depth (acfg, m, depth + 1);
6595                                                         add_types_from_method_header (acfg, m);
6596                                                 }
6597                                         }
6598                                         add_generic_class_with_depth (acfg, m->klass, depth + 5, "method");
6599                                 }
6600                                 if (m->wrapper_type == MONO_WRAPPER_MANAGED_TO_MANAGED && !strcmp (m->name, "ElementAddr"))
6601                                         add_extra_method_with_depth (acfg, m, depth + 1);
6602                                 break;
6603                         }
6604                         case MONO_PATCH_INFO_VTABLE: {
6605                                 MonoClass *klass = patch_info->data.klass;
6606
6607                                 if (klass->generic_class && !mini_class_is_generic_sharable (klass))
6608                                         add_generic_class_with_depth (acfg, klass, depth + 5, "vtable");
6609                                 break;
6610                         }
6611                         case MONO_PATCH_INFO_SFLDA: {
6612                                 MonoClass *klass = patch_info->data.field->parent;
6613
6614                                 /* The .cctor needs to run at runtime. */
6615                                 if (klass->generic_class && !mono_generic_context_is_sharable (&klass->generic_class->context, FALSE) && mono_class_get_cctor (klass))
6616                                         add_extra_method_with_depth (acfg, mono_class_get_cctor (klass), depth + 1);
6617                                 break;
6618                         }
6619                         default:
6620                                 break;
6621                         }
6622                 }
6623         }
6624
6625         /* Determine whenever the method has GOT slots */
6626         for (patch_info = cfg->patch_info; patch_info; patch_info = patch_info->next) {
6627                 switch (patch_info->type) {
6628                 case MONO_PATCH_INFO_GOT_OFFSET:
6629                 case MONO_PATCH_INFO_NONE:
6630                 case MONO_PATCH_INFO_GC_CARD_TABLE_ADDR:
6631                         break;
6632                 case MONO_PATCH_INFO_IMAGE:
6633                         /* The assembly is stored in GOT slot 0 */
6634                         if (patch_info->data.image != acfg->image)
6635                                 cfg->has_got_slots = TRUE;
6636                         break;
6637                 default:
6638                         if (!is_plt_patch (patch_info))
6639                                 cfg->has_got_slots = TRUE;
6640                         break;
6641                 }
6642         }
6643
6644         if (!cfg->has_got_slots)
6645                 InterlockedIncrement (&acfg->stats.methods_without_got_slots);
6646
6647         /*
6648          * FIXME: Instead of this mess, allocate the patches from the aot mempool.
6649          */
6650         /* Make a copy of the patch info which is in the mempool */
6651         {
6652                 MonoJumpInfo *patches = NULL, *patches_end = NULL;
6653
6654                 for (patch_info = cfg->patch_info; patch_info; patch_info = patch_info->next) {
6655                         MonoJumpInfo *new_patch_info = mono_patch_info_dup_mp (acfg->mempool, patch_info);
6656
6657                         if (!patches)
6658                                 patches = new_patch_info;
6659                         else
6660                                 patches_end->next = new_patch_info;
6661                         patches_end = new_patch_info;
6662                 }
6663                 cfg->patch_info = patches;
6664         }
6665         /* Make a copy of the unwind info */
6666         {
6667                 GSList *l, *unwind_ops;
6668                 MonoUnwindOp *op;
6669
6670                 unwind_ops = NULL;
6671                 for (l = cfg->unwind_ops; l; l = l->next) {
6672                         op = mono_mempool_alloc (acfg->mempool, sizeof (MonoUnwindOp));
6673                         memcpy (op, l->data, sizeof (MonoUnwindOp));
6674                         unwind_ops = g_slist_prepend_mempool (acfg->mempool, unwind_ops, op);
6675                 }
6676                 cfg->unwind_ops = g_slist_reverse (unwind_ops);
6677         }
6678         /* Make a copy of the argument/local info */
6679         {
6680                 MonoInst **args, **locals;
6681                 MonoMethodSignature *sig;
6682                 MonoMethodHeader *header;
6683                 int i;
6684
6685                 sig = mono_method_signature (method);
6686                 args = mono_mempool_alloc (acfg->mempool, sizeof (MonoInst*) * (sig->param_count + sig->hasthis));
6687                 for (i = 0; i < sig->param_count + sig->hasthis; ++i) {
6688                         args [i] = mono_mempool_alloc (acfg->mempool, sizeof (MonoInst));
6689                         memcpy (args [i], cfg->args [i], sizeof (MonoInst));
6690                 }
6691                 cfg->args = args;
6692
6693                 header = mono_method_get_header (method);
6694                 locals = mono_mempool_alloc (acfg->mempool, sizeof (MonoInst*) * header->num_locals);
6695                 for (i = 0; i < header->num_locals; ++i) {
6696                         locals [i] = mono_mempool_alloc (acfg->mempool, sizeof (MonoInst));
6697                         memcpy (locals [i], cfg->locals [i], sizeof (MonoInst));
6698                 }
6699                 cfg->locals = locals;
6700         }
6701
6702         /* Free some fields used by cfg to conserve memory */
6703         mono_mempool_destroy (cfg->mempool);
6704         cfg->mempool = NULL;
6705         g_free (cfg->varinfo);
6706         cfg->varinfo = NULL;
6707         g_free (cfg->vars);
6708         cfg->vars = NULL;
6709         if (cfg->rs) {
6710                 mono_regstate_free (cfg->rs);
6711                 cfg->rs = NULL;
6712         }
6713
6714         //printf ("Compile:           %s\n", mono_method_full_name (method, TRUE));
6715
6716         while (index >= acfg->cfgs_size) {
6717                 MonoCompile **new_cfgs;
6718                 int new_size;
6719
6720                 new_size = acfg->cfgs_size * 2;
6721                 new_cfgs = g_new0 (MonoCompile*, new_size);
6722                 memcpy (new_cfgs, acfg->cfgs, sizeof (MonoCompile*) * acfg->cfgs_size);
6723                 g_free (acfg->cfgs);
6724                 acfg->cfgs = new_cfgs;
6725                 acfg->cfgs_size = new_size;
6726         }
6727         acfg->cfgs [index] = cfg;
6728
6729         g_hash_table_insert (acfg->method_to_cfg, cfg->orig_method, cfg);
6730
6731         /*
6732         if (cfg->orig_method->wrapper_type)
6733                 g_ptr_array_add (acfg->extra_methods, cfg->orig_method);
6734         */
6735
6736         mono_acfg_unlock (acfg);
6737
6738         InterlockedIncrement (&acfg->stats.ccount);
6739 }
6740
6741 static void
6742 compile_thread_main (gpointer *user_data)
6743 {
6744         MonoDomain *domain = user_data [0];
6745         MonoAotCompile *acfg = user_data [1];
6746         GPtrArray *methods = user_data [2];
6747         int i;
6748
6749         mono_thread_attach (domain);
6750
6751         for (i = 0; i < methods->len; ++i)
6752                 compile_method (acfg, g_ptr_array_index (methods, i));
6753 }
6754
6755 static void
6756 load_profile_files (MonoAotCompile *acfg)
6757 {
6758         FILE *infile;
6759         char *tmp;
6760         int file_index, res, method_index, i;
6761         char ver [256];
6762         guint32 token;
6763         GList *unordered, *l;
6764         gboolean found;
6765
6766         file_index = 0;
6767         while (TRUE) {
6768                 tmp = g_strdup_printf ("%s/.mono/aot-profile-data/%s-%d", g_get_home_dir (), acfg->image->assembly_name, file_index);
6769
6770                 if (!g_file_test (tmp, G_FILE_TEST_IS_REGULAR)) {
6771                         g_free (tmp);
6772                         break;
6773                 }
6774
6775                 infile = fopen (tmp, "r");
6776                 g_assert (infile);
6777
6778                 printf ("Using profile data file '%s'\n", tmp);
6779                 g_free (tmp);
6780
6781                 file_index ++;
6782
6783                 res = fscanf (infile, "%32s\n", ver);
6784                 if ((res != 1) || strcmp (ver, "#VER:2") != 0) {
6785                         printf ("Profile file has wrong version or invalid.\n");
6786                         fclose (infile);
6787                         continue;
6788                 }
6789
6790                 while (TRUE) {
6791                         char name [1024];
6792                         MonoMethodDesc *desc;
6793                         MonoMethod *method;
6794
6795                         if (fgets (name, 1023, infile) == NULL)
6796                                 break;
6797
6798                         /* Kill the newline */
6799                         if (strlen (name) > 0)
6800                                 name [strlen (name) - 1] = '\0';
6801
6802                         desc = mono_method_desc_new (name, TRUE);
6803
6804                         method = mono_method_desc_search_in_image (desc, acfg->image);
6805
6806                         if (method && mono_method_get_token (method)) {
6807                                 token = mono_method_get_token (method);
6808                                 method_index = mono_metadata_token_index (token) - 1;
6809
6810                                 found = FALSE;
6811                                 for (i = 0; i < acfg->method_order->len; ++i) {
6812                                         if (g_ptr_array_index (acfg->method_order, i) == GUINT_TO_POINTER (method_index)) {
6813                                                 found = TRUE;
6814                                                 break;
6815                                         }
6816                                 }
6817                                 if (!found)
6818                                         g_ptr_array_add (acfg->method_order, GUINT_TO_POINTER (method_index));
6819                         } else {
6820                                 //printf ("No method found matching '%s'.\n", name);
6821                         }
6822                 }
6823                 fclose (infile);
6824         }
6825
6826         /* Add missing methods */
6827         unordered = NULL;
6828         for (method_index = 0; method_index < acfg->image->tables [MONO_TABLE_METHOD].rows; ++method_index) {
6829                 found = FALSE;
6830                 for (i = 0; i < acfg->method_order->len; ++i) {
6831                         if (g_ptr_array_index (acfg->method_order, i) == GUINT_TO_POINTER (method_index)) {
6832                                 found = TRUE;
6833                                 break;
6834                         }
6835                 }
6836                 if (!found)
6837                         unordered = g_list_prepend (unordered, GUINT_TO_POINTER (method_index));
6838         }
6839         unordered = g_list_reverse (unordered);
6840         for (l = unordered; l; l = l->next)
6841                 g_ptr_array_add (acfg->method_order, l->data);
6842 }
6843
6844 /* Used by the LLVM backend */
6845 guint32
6846 mono_aot_get_got_offset (MonoJumpInfo *ji)
6847 {
6848         return get_got_offset (llvm_acfg, ji);
6849 }
6850
6851 char*
6852 mono_aot_get_method_name (MonoCompile *cfg)
6853 {
6854         if (llvm_acfg->aot_opts.static_link)
6855                 /* Include the assembly name too to avoid duplicate symbol errors */
6856                 return g_strdup_printf ("%s_%s", llvm_acfg->assembly_name_sym, get_debug_sym (cfg->orig_method, "", llvm_acfg->method_label_hash));
6857         else
6858                 return get_debug_sym (cfg->orig_method, "", llvm_acfg->method_label_hash);
6859 }
6860
6861 char*
6862 mono_aot_get_plt_symbol (MonoJumpInfoType type, gconstpointer data)
6863 {
6864         MonoJumpInfo *ji = mono_mempool_alloc (llvm_acfg->mempool, sizeof (MonoJumpInfo));
6865         MonoPltEntry *plt_entry;
6866
6867         ji->type = type;
6868         ji->data.target = data;
6869
6870         if (!can_encode_patch (llvm_acfg, ji))
6871                 return NULL;
6872
6873         plt_entry = get_plt_entry (llvm_acfg, ji);
6874         plt_entry->llvm_used = TRUE;
6875
6876 #if defined(TARGET_MACH)
6877         return g_strdup_printf (plt_entry->llvm_symbol + strlen (llvm_acfg->llvm_label_prefix));
6878 #else
6879         return g_strdup_printf (plt_entry->llvm_symbol);
6880 #endif
6881 }
6882
6883 int
6884 mono_aot_get_method_index (MonoMethod *method)
6885 {
6886         g_assert (llvm_acfg);
6887         return get_method_index (llvm_acfg, method);
6888 }
6889
6890 MonoJumpInfo*
6891 mono_aot_patch_info_dup (MonoJumpInfo* ji)
6892 {
6893         MonoJumpInfo *res;
6894
6895         mono_acfg_lock (llvm_acfg);
6896         res = mono_patch_info_dup_mp (llvm_acfg->mempool, ji);
6897         mono_acfg_unlock (llvm_acfg);
6898
6899         return res;
6900 }
6901
6902 #ifdef ENABLE_LLVM
6903
6904 /*
6905  * emit_llvm_file:
6906  *
6907  *   Emit the LLVM code into an LLVM bytecode file, and compile it using the LLVM
6908  * tools.
6909  */
6910 static void
6911 emit_llvm_file (MonoAotCompile *acfg)
6912 {
6913         char *command, *opts, *tempbc;
6914         int i;
6915         MonoJumpInfo *patch_info;
6916
6917         /*
6918          * When using LLVM, we let llvm emit the got since the LLVM IL needs to refer
6919          * to it.
6920          */
6921
6922         /* Compute the final size of the got */
6923         for (i = 0; i < acfg->nmethods; ++i) {
6924                 if (acfg->cfgs [i]) {
6925                         for (patch_info = acfg->cfgs [i]->patch_info; patch_info; patch_info = patch_info->next) {
6926                                 if (patch_info->type != MONO_PATCH_INFO_NONE) {
6927                                         if (!is_plt_patch (patch_info))
6928                                                 get_got_offset (acfg, patch_info);
6929                                         else
6930                                                 get_plt_entry (acfg, patch_info);
6931                                 }
6932                         }
6933                 }
6934         }
6935
6936         acfg->final_got_size = acfg->got_offset + acfg->plt_offset;
6937
6938         if (acfg->aot_opts.full_aot) {
6939                 int ntype;
6940
6941                 /*
6942                  * Need to add the got entries used by the trampolines.
6943                  * This is only a conservative approximation.
6944                  */
6945                 if (strcmp (acfg->image->assembly->aname.name, "mscorlib") == 0) {
6946                         /* For the generic + rgctx trampolines */
6947                         acfg->final_got_size += 400;
6948                         /* For the specific trampolines */
6949                         for (ntype = 0; ntype < MONO_AOT_TRAMP_NUM; ++ntype)
6950                                 acfg->final_got_size += acfg->num_trampolines [ntype] * 2;
6951                 }
6952         }
6953
6954
6955         tempbc = g_strdup_printf ("%s.bc", acfg->tmpbasename);
6956         mono_llvm_emit_aot_module (tempbc, acfg->final_got_size);
6957         g_free (tempbc);
6958
6959         /*
6960          * FIXME: Experiment with adding optimizations, the -std-compile-opts set takes
6961          * a lot of time, and doesn't seem to save much space.
6962          * The following optimizations cannot be enabled:
6963          * - 'tailcallelim'
6964          * - 'jump-threading' changes our blockaddress references to int constants.
6965          * - 'basiccg' fails because it contains:
6966          * if (CS && !isa<IntrinsicInst>(II)) {
6967          * and isa<IntrinsicInst> is false for invokes to intrinsics (iltests.exe).
6968          * - 'prune-eh' and 'functionattrs' depend on 'basiccg'.
6969          * The opt list below was produced by taking the output of:
6970          * llvm-as < /dev/null | opt -O2 -disable-output -debug-pass=Arguments
6971          * then removing tailcallelim + the global opts.
6972          * strip-dead-prototypes deletes unused intrinsics definitions.
6973          */
6974         opts = g_strdup ("-instcombine -simplifycfg");
6975         //opts = g_strdup ("-simplifycfg -domtree -domfrontier -scalarrepl -instcombine -simplifycfg -domtree -domfrontier -scalarrepl -simplify-libcalls -instcombine -simplifycfg -instcombine -simplifycfg -reassociate -domtree -loops -loop-simplify -domfrontier -loop-simplify -lcssa -loop-rotate -licm -lcssa -loop-unswitch -instcombine -scalar-evolution -loop-simplify -lcssa -iv-users -indvars -loop-deletion -loop-simplify -lcssa -loop-unroll -instcombine -memdep -gvn -memdep -memcpyopt -sccp -instcombine -domtree -memdep -dse -adce -simplifycfg -preverify -domtree -verify");
6976         opts = g_strdup ("-targetlibinfo -no-aa -basicaa -notti -instcombine -simplifycfg -sroa -domtree -early-cse -lazy-value-info -correlated-propagation -simplifycfg -instcombine -simplifycfg -reassociate -domtree -loops -loop-simplify -lcssa -loop-rotate -licm -lcssa -loop-unswitch -instcombine -scalar-evolution -loop-simplify -lcssa -indvars -loop-idiom -loop-deletion -loop-unroll -memdep -gvn -memdep -memcpyopt -sccp -instcombine -lazy-value-info -correlated-propagation -domtree -memdep -dse -adce -simplifycfg -instcombine -strip-dead-prototypes -preverify -domtree -verify");
6977 #if 1
6978         command = g_strdup_printf ("%sopt -f %s -o \"%s.opt.bc\" \"%s.bc\"", acfg->aot_opts.llvm_path, opts, acfg->tmpbasename, acfg->tmpbasename);
6979         printf ("Executing opt: %s\n", command);
6980         if (system (command) != 0) {
6981                 exit (1);
6982         }
6983 #endif
6984         g_free (opts);
6985
6986         if (!acfg->llc_args)
6987                 acfg->llc_args = g_string_new ("");
6988
6989         /* Verbose asm slows down llc greatly */
6990         g_string_append (acfg->llc_args, " -asm-verbose=false");
6991
6992         if (acfg->aot_opts.mtriple)
6993                 g_string_append_printf (acfg->llc_args, " -mtriple=%s", acfg->aot_opts.mtriple);
6994
6995 #if defined(TARGET_MACH) && defined(TARGET_ARM)
6996         /* ios requires PIC code now */
6997         g_string_append_printf (acfg->llc_args, " -relocation-model=pic");
6998 #else
6999         if (llvm_acfg->aot_opts.static_link)
7000                 g_string_append_printf (acfg->llc_args, " -relocation-model=static");
7001         else
7002                 g_string_append_printf (acfg->llc_args, " -relocation-model=pic");
7003 #endif
7004         unlink (acfg->tmpfname);
7005
7006         command = g_strdup_printf ("%sllc %s -disable-gnu-eh-frame -enable-mono-eh-frame -o \"%s\" \"%s.opt.bc\"", acfg->aot_opts.llvm_path, acfg->llc_args->str, acfg->tmpfname, acfg->tmpbasename);
7007
7008         printf ("Executing llc: %s\n", command);
7009
7010         if (system (command) != 0) {
7011                 exit (1);
7012         }
7013 }
7014 #endif
7015
7016 static void
7017 emit_code (MonoAotCompile *acfg)
7018 {
7019         int oindex, i, prev_index;
7020         char symbol [256];
7021
7022 #if defined(TARGET_POWERPC64)
7023         sprintf (symbol, ".Lgot_addr");
7024         emit_section_change (acfg, ".text", 0);
7025         emit_alignment (acfg, 8);
7026         emit_label (acfg, symbol);
7027         emit_pointer (acfg, acfg->got_symbol);
7028 #endif
7029
7030         /*
7031          * This global symbol is used to compute the address of each method using the
7032          * code_offsets array. It is also used to compute the memory ranges occupied by
7033          * AOT code, so it must be equal to the address of the first emitted method.
7034          */
7035         emit_section_change (acfg, ".text", 0);
7036         emit_alignment (acfg, 8);
7037         if (acfg->llvm) {
7038                 for (i = 0; i < acfg->nmethods; ++i) {
7039                         if (acfg->cfgs [i] && acfg->cfgs [i]->compile_llvm) {
7040                                 acfg->methods_symbol = g_strdup (acfg->cfgs [i]->asm_symbol);
7041                                 break;
7042                         }
7043                 }
7044         }
7045         if (!acfg->methods_symbol) {
7046                 sprintf (symbol, "methods");
7047                 emit_label (acfg, symbol);
7048                 acfg->methods_symbol = g_strdup (symbol);
7049         }
7050
7051         /*
7052          * Emit some padding so the local symbol for the first method doesn't have the
7053          * same address as 'methods'.
7054          */
7055 #if defined(__default_codegen__)
7056         emit_zero_bytes (acfg, 16);
7057 #elif defined(__native_client_codegen__)
7058         {
7059                 const int kPaddingSize = 16;
7060                 guint8 pad_buffer[kPaddingSize];
7061                 mono_arch_nacl_pad (pad_buffer, kPaddingSize);
7062                 emit_bytes (acfg, pad_buffer, kPaddingSize);
7063         }
7064 #endif
7065
7066         for (oindex = 0; oindex < acfg->method_order->len; ++oindex) {
7067                 MonoCompile *cfg;
7068                 MonoMethod *method;
7069
7070                 i = GPOINTER_TO_UINT (g_ptr_array_index (acfg->method_order, oindex));
7071
7072                 cfg = acfg->cfgs [i];
7073
7074                 if (!cfg)
7075                         continue;
7076
7077                 method = cfg->orig_method;
7078
7079                 /* Emit unbox trampoline */
7080                 if (acfg->aot_opts.full_aot && cfg->orig_method->klass->valuetype) {
7081                         sprintf (symbol, "ut_%d", get_method_index (acfg, method));
7082
7083                         emit_section_change (acfg, ".text", 0);
7084 #ifdef __native_client_codegen__
7085                         emit_alignment (acfg, AOT_FUNC_ALIGNMENT);
7086 #endif
7087
7088                         if (acfg->thumb_mixed && cfg->compile_llvm) {
7089                                 emit_set_thumb_mode (acfg);
7090                                 fprintf (acfg->fp, "\n.thumb_func\n");
7091                         }
7092
7093                         emit_label (acfg, symbol);
7094
7095                         arch_emit_unbox_trampoline (acfg, cfg, cfg->orig_method, cfg->asm_symbol);
7096
7097                         if (acfg->thumb_mixed && cfg->compile_llvm) {
7098                                 emit_set_arm_mode (acfg);
7099                         }
7100                 }
7101
7102                 if (cfg->compile_llvm)
7103                         acfg->stats.llvm_count ++;
7104                 else
7105                         emit_method_code (acfg, cfg);
7106         }
7107
7108         sprintf (symbol, "methods_end");
7109         emit_section_change (acfg, ".text", 0);
7110         emit_alignment (acfg, 8);
7111         emit_label (acfg, symbol);
7112         /* To distinguish it from the next symbol */
7113         emit_int32 (acfg, 0);
7114
7115         /*
7116          * Add .no_dead_strip directives for all LLVM methods to prevent the OSX linker
7117          * from optimizing them away, since it doesn't see that code_offsets references them.
7118          * JITted methods don't need this since they are referenced using assembler local
7119          * symbols.
7120          * FIXME: This is why write-symbols doesn't work on OSX ?
7121          */
7122         if (acfg->llvm && acfg->need_no_dead_strip) {
7123                 fprintf (acfg->fp, "\n");
7124                 for (i = 0; i < acfg->nmethods; ++i) {
7125                         if (acfg->cfgs [i] && acfg->cfgs [i]->compile_llvm)
7126                                 fprintf (acfg->fp, ".no_dead_strip %s\n", acfg->cfgs [i]->asm_symbol);
7127                 }
7128         }
7129
7130 #ifdef MONOTOUCH
7131         if (acfg->direct_method_addresses) {
7132                 acfg->flags |= MONO_AOT_FILE_FLAG_DIRECT_METHOD_ADDRESSES;
7133
7134                 /*
7135                  * To work around linker issues, we emit a table of branches, and disassemble them at runtime.
7136                  * This is PIE code, and the linker can update it if needed.
7137                  */
7138                 sprintf (symbol, "method_addresses");
7139                 emit_section_change (acfg, ".text", 1);
7140                 emit_alignment (acfg, 8);
7141                 emit_label (acfg, symbol);
7142                 emit_local_symbol (acfg, symbol, "method_addresses_end", TRUE);
7143                 emit_unset_mode (acfg);
7144                 if (acfg->need_no_dead_strip)
7145                         fprintf (acfg->fp, "    .no_dead_strip %s\n", symbol);
7146
7147                 for (i = 0; i < acfg->nmethods; ++i) {
7148                         if (acfg->cfgs [i]) {
7149                                 if (acfg->thumb_mixed && acfg->cfgs [i]->compile_llvm)
7150                                         fprintf (acfg->fp, "\tblx %s\n", acfg->cfgs [i]->asm_symbol);
7151                                 else
7152                                         fprintf (acfg->fp, "\tbl %s\n", acfg->cfgs [i]->asm_symbol);
7153                         } else {
7154                                 fprintf (acfg->fp, "\tbl method_addresses\n");
7155                         }
7156                 }
7157
7158                 sprintf (symbol, "method_addresses_end");
7159                 emit_label (acfg, symbol);
7160
7161                 /* Empty */
7162                 sprintf (symbol, "code_offsets");
7163                 emit_section_change (acfg, RODATA_SECT, 1);
7164                 emit_alignment (acfg, 8);
7165                 emit_label (acfg, symbol);
7166                 emit_int32 (acfg, 0);
7167         } else {
7168                 sprintf (symbol, "code_offsets");
7169                 emit_section_change (acfg, RODATA_SECT, 1);
7170                 emit_alignment (acfg, 8);
7171                 emit_label (acfg, symbol);
7172
7173                 acfg->stats.offsets_size += acfg->nmethods * 4;
7174
7175                 for (i = 0; i < acfg->nmethods; ++i) {
7176                         if (acfg->cfgs [i]) {
7177                                 emit_symbol_diff (acfg, acfg->cfgs [i]->asm_symbol, acfg->methods_symbol, 0);
7178                         } else {
7179                                 emit_int32 (acfg, 0xffffffff);
7180                         }
7181                 }
7182         }
7183 #else
7184         sprintf (symbol, "code_offsets");
7185         emit_section_change (acfg, RODATA_SECT, 1);
7186         emit_alignment (acfg, 8);
7187         emit_label (acfg, symbol);
7188
7189         acfg->stats.offsets_size += acfg->nmethods * 4;
7190
7191         for (i = 0; i < acfg->nmethods; ++i) {
7192                 if (acfg->cfgs [i]) {
7193                         emit_symbol_diff (acfg, acfg->cfgs [i]->asm_symbol, acfg->methods_symbol, 0);
7194                 } else {
7195                         emit_int32 (acfg, 0xffffffff);
7196                 }
7197         }
7198 #endif
7199         emit_line (acfg);
7200
7201         /* Emit a sorted table mapping methods to their unbox trampolines */
7202         sprintf (symbol, "unbox_trampolines");
7203         if (acfg->direct_method_addresses)
7204                 emit_section_change (acfg, ".text", 0);
7205         else
7206                 emit_section_change (acfg, RODATA_SECT, 0);
7207         emit_alignment (acfg, 8);
7208         emit_label (acfg, symbol);
7209
7210         prev_index = -1;
7211         for (i = 0; i < acfg->nmethods; ++i) {
7212                 MonoCompile *cfg;
7213                 MonoMethod *method;
7214                 int index;
7215
7216                 cfg = acfg->cfgs [i];
7217                 if (!cfg)
7218                         continue;
7219
7220                 method = cfg->orig_method;
7221
7222                 if (acfg->aot_opts.full_aot && cfg->orig_method->klass->valuetype) {
7223                         index = get_method_index (acfg, method);
7224                         sprintf (symbol, "ut_%d", index);
7225
7226                         emit_int32 (acfg, index);
7227                         if (acfg->direct_method_addresses) {
7228                                 emit_unset_mode (acfg);
7229                                 if (acfg->thumb_mixed && cfg->compile_llvm)
7230                                         fprintf (acfg->fp, "\n\tblx %s\n", symbol);
7231                                 else
7232                                         fprintf (acfg->fp, "\n\tbl %s\n", symbol);
7233                         } else {
7234                                 emit_symbol_diff (acfg, symbol, acfg->methods_symbol, 0);
7235                         }
7236                         /* Make sure the table is sorted by index */
7237                         g_assert (index > prev_index);
7238                         prev_index = index;
7239                 }
7240         }
7241         sprintf (symbol, "unbox_trampolines_end");
7242         emit_label (acfg, symbol);
7243         emit_int32 (acfg, 0);
7244 }
7245
7246 static void
7247 emit_info (MonoAotCompile *acfg)
7248 {
7249         int oindex, i;
7250         char symbol [256];
7251         gint32 *offsets;
7252
7253         offsets = g_new0 (gint32, acfg->nmethods);
7254
7255         for (oindex = 0; oindex < acfg->method_order->len; ++oindex) {
7256                 i = GPOINTER_TO_UINT (g_ptr_array_index (acfg->method_order, oindex));
7257
7258                 if (acfg->cfgs [i]) {
7259                         emit_method_info (acfg, acfg->cfgs [i]);
7260                         offsets [i] = acfg->cfgs [i]->method_info_offset;
7261                 } else {
7262                         offsets [i] = 0;
7263                 }
7264         }
7265
7266         sprintf (symbol, "method_info_offsets");
7267         emit_section_change (acfg, RODATA_SECT, 1);
7268         emit_alignment (acfg, 8);
7269         emit_label (acfg, symbol);
7270
7271         acfg->stats.offsets_size += emit_offset_table (acfg, acfg->nmethods, 10, offsets);
7272
7273         g_free (offsets);
7274 }
7275
7276 #endif /* #if !defined(DISABLE_AOT) && !defined(DISABLE_JIT) */
7277
7278 #define rot(x,k) (((x)<<(k)) | ((x)>>(32-(k))))
7279 #define mix(a,b,c) { \
7280         a -= c;  a ^= rot(c, 4);  c += b; \
7281         b -= a;  b ^= rot(a, 6);  a += c; \
7282         c -= b;  c ^= rot(b, 8);  b += a; \
7283         a -= c;  a ^= rot(c,16);  c += b; \
7284         b -= a;  b ^= rot(a,19);  a += c; \
7285         c -= b;  c ^= rot(b, 4);  b += a; \
7286 }
7287 #define final(a,b,c) { \
7288         c ^= b; c -= rot(b,14); \
7289         a ^= c; a -= rot(c,11); \
7290         b ^= a; b -= rot(a,25); \
7291         c ^= b; c -= rot(b,16); \
7292         a ^= c; a -= rot(c,4);  \
7293         b ^= a; b -= rot(a,14); \
7294         c ^= b; c -= rot(b,24); \
7295 }
7296
7297 static guint
7298 mono_aot_type_hash (MonoType *t1)
7299 {
7300         guint hash = t1->type;
7301
7302         hash |= t1->byref << 6; /* do not collide with t1->type values */
7303         switch (t1->type) {
7304         case MONO_TYPE_VALUETYPE:
7305         case MONO_TYPE_CLASS:
7306         case MONO_TYPE_SZARRAY:
7307                 /* check if the distribution is good enough */
7308                 return ((hash << 5) - hash) ^ mono_metadata_str_hash (t1->data.klass->name);
7309         case MONO_TYPE_PTR:
7310                 return ((hash << 5) - hash) ^ mono_metadata_type_hash (t1->data.type);
7311         case MONO_TYPE_ARRAY:
7312                 return ((hash << 5) - hash) ^ mono_metadata_type_hash (&t1->data.array->eklass->byval_arg);
7313         case MONO_TYPE_GENERICINST:
7314                 return ((hash << 5) - hash) ^ 0;
7315         default:
7316                 return hash;
7317         }
7318 }
7319
7320 /*
7321  * mono_aot_method_hash:
7322  *
7323  *   Return a hash code for methods which only depends on metadata.
7324  */
7325 guint32
7326 mono_aot_method_hash (MonoMethod *method)
7327 {
7328         MonoMethodSignature *sig;
7329         MonoClass *klass;
7330         int i, hindex;
7331         int hashes_count;
7332         guint32 *hashes_start, *hashes;
7333         guint32 a, b, c;
7334         MonoGenericInst *ginst = NULL;
7335
7336         /* Similar to the hash in mono_method_get_imt_slot () */
7337
7338         sig = mono_method_signature (method);
7339
7340         if (method->is_inflated)
7341                 ginst = ((MonoMethodInflated*)method)->context.method_inst;
7342
7343         hashes_count = sig->param_count + 5 + (ginst ? ginst->type_argc : 0);
7344         hashes_start = g_malloc0 (hashes_count * sizeof (guint32));
7345         hashes = hashes_start;
7346
7347         /* Some wrappers are assigned to random classes */
7348         if (!method->wrapper_type || method->wrapper_type == MONO_WRAPPER_REMOTING_INVOKE_WITH_CHECK)
7349                 klass = method->klass;
7350         else
7351                 klass = mono_defaults.object_class;
7352
7353         if (!method->wrapper_type) {
7354                 char *full_name = mono_type_full_name (&klass->byval_arg);
7355
7356                 hashes [0] = mono_metadata_str_hash (full_name);
7357                 hashes [1] = 0;
7358                 g_free (full_name);
7359         } else {
7360                 hashes [0] = mono_metadata_str_hash (klass->name);
7361                 hashes [1] = mono_metadata_str_hash (klass->name_space);
7362         }
7363         if (method->wrapper_type == MONO_WRAPPER_STFLD || method->wrapper_type == MONO_WRAPPER_LDFLD || method->wrapper_type == MONO_WRAPPER_LDFLDA)
7364                 /* The method name includes a stringified pointer */
7365                 hashes [2] = 0;
7366         else
7367                 hashes [2] = mono_metadata_str_hash (method->name);
7368         hashes [3] = method->wrapper_type;
7369         hashes [4] = mono_aot_type_hash (sig->ret);
7370         hindex = 5;
7371         for (i = 0; i < sig->param_count; i++) {
7372                 hashes [hindex ++] = mono_aot_type_hash (sig->params [i]);
7373         }
7374         if (ginst) {
7375                 for (i = 0; i < ginst->type_argc; ++i)
7376                         hashes [hindex ++] = mono_aot_type_hash (ginst->type_argv [i]);
7377         }
7378         g_assert (hindex == hashes_count);
7379
7380         /* Setup internal state */
7381         a = b = c = 0xdeadbeef + (((guint32)hashes_count)<<2);
7382
7383         /* Handle most of the hashes */
7384         while (hashes_count > 3) {
7385                 a += hashes [0];
7386                 b += hashes [1];
7387                 c += hashes [2];
7388                 mix (a,b,c);
7389                 hashes_count -= 3;
7390                 hashes += 3;
7391         }
7392
7393         /* Handle the last 3 hashes (all the case statements fall through) */
7394         switch (hashes_count) {
7395         case 3 : c += hashes [2];
7396         case 2 : b += hashes [1];
7397         case 1 : a += hashes [0];
7398                 final (a,b,c);
7399         case 0: /* nothing left to add */
7400                 break;
7401         }
7402
7403         free (hashes_start);
7404
7405         return c;
7406 }
7407 #undef rot
7408 #undef mix
7409 #undef final
7410
7411 /*
7412  * mono_aot_get_array_helper_from_wrapper;
7413  *
7414  * Get the helper method in Array called by an array wrapper method.
7415  */
7416 MonoMethod*
7417 mono_aot_get_array_helper_from_wrapper (MonoMethod *method)
7418 {
7419         MonoMethod *m;
7420         const char *prefix;
7421         MonoGenericContext ctx;
7422         MonoType *args [16];
7423         char *mname, *iname, *s, *s2, *helper_name = NULL;
7424
7425         prefix = "System.Collections.Generic";
7426         s = g_strdup_printf ("%s", method->name + strlen (prefix) + 1);
7427         s2 = strstr (s, "`1.");
7428         g_assert (s2);
7429         s2 [0] = '\0';
7430         iname = s;
7431         mname = s2 + 3;
7432
7433         //printf ("X: %s %s\n", iname, mname);
7434
7435         if (!strcmp (iname, "IList"))
7436                 helper_name = g_strdup_printf ("InternalArray__%s", mname);
7437         else
7438                 helper_name = g_strdup_printf ("InternalArray__%s_%s", iname, mname);
7439         m = mono_class_get_method_from_name (mono_defaults.array_class, helper_name, mono_method_signature (method)->param_count);
7440         g_assert (m);
7441         g_free (helper_name);
7442         g_free (s);
7443
7444         if (m->is_generic) {
7445                 memset (&ctx, 0, sizeof (ctx));
7446                 args [0] = &method->klass->element_class->byval_arg;
7447                 ctx.method_inst = mono_metadata_get_generic_inst (1, args);
7448                 m = mono_class_inflate_generic_method (m, &ctx);
7449         }
7450
7451         return m;
7452 }
7453
7454 #if !defined(DISABLE_AOT) && !defined(DISABLE_JIT)
7455
7456 typedef struct HashEntry {
7457     guint32 key, value, index;
7458         struct HashEntry *next;
7459 } HashEntry;
7460
7461 /*
7462  * emit_extra_methods:
7463  *
7464  * Emit methods which are not in the METHOD table, like wrappers.
7465  */
7466 static void
7467 emit_extra_methods (MonoAotCompile *acfg)
7468 {
7469         int i, table_size, buf_size;
7470         char symbol [256];
7471         guint8 *p, *buf;
7472         guint32 *info_offsets;
7473         guint32 hash;
7474         GPtrArray *table;
7475         HashEntry *entry, *new_entry;
7476         int nmethods, max_chain_length;
7477         int *chain_lengths;
7478
7479         info_offsets = g_new0 (guint32, acfg->extra_methods->len);
7480
7481         /* Emit method info */
7482         nmethods = 0;
7483         for (i = 0; i < acfg->extra_methods->len; ++i) {
7484                 MonoMethod *method = g_ptr_array_index (acfg->extra_methods, i);
7485                 MonoCompile *cfg = g_hash_table_lookup (acfg->method_to_cfg, method);
7486
7487                 if (!cfg)
7488                         continue;
7489
7490                 buf_size = 10240;
7491                 p = buf = g_malloc (buf_size);
7492
7493                 nmethods ++;
7494
7495                 method = cfg->method_to_register;
7496
7497                 encode_method_ref (acfg, method, p, &p);
7498
7499                 g_assert ((p - buf) < buf_size);
7500
7501                 info_offsets [i] = add_to_blob (acfg, buf, p - buf);
7502                 g_free (buf);
7503         }
7504
7505         /*
7506          * Construct a chained hash table for mapping indexes in extra_method_info to
7507          * method indexes.
7508          */
7509         table_size = g_spaced_primes_closest ((int)(nmethods * 1.5));
7510         table = g_ptr_array_sized_new (table_size);
7511         for (i = 0; i < table_size; ++i)
7512                 g_ptr_array_add (table, NULL);
7513         chain_lengths = g_new0 (int, table_size);
7514         max_chain_length = 0;
7515         for (i = 0; i < acfg->extra_methods->len; ++i) {
7516                 MonoMethod *method = g_ptr_array_index (acfg->extra_methods, i);
7517                 MonoCompile *cfg = g_hash_table_lookup (acfg->method_to_cfg, method);
7518                 guint32 key, value;
7519
7520                 if (!cfg)
7521                         continue;
7522
7523                 key = info_offsets [i];
7524                 value = get_method_index (acfg, method);
7525
7526                 hash = mono_aot_method_hash (method) % table_size;
7527                 //printf ("X: %s %d\n", mono_method_full_name (method, 1), hash);
7528
7529                 chain_lengths [hash] ++;
7530                 max_chain_length = MAX (max_chain_length, chain_lengths [hash]);
7531
7532                 new_entry = mono_mempool_alloc0 (acfg->mempool, sizeof (HashEntry));
7533                 new_entry->key = key;
7534                 new_entry->value = value;
7535
7536                 entry = g_ptr_array_index (table, hash);
7537                 if (entry == NULL) {
7538                         new_entry->index = hash;
7539                         g_ptr_array_index (table, hash) = new_entry;
7540                 } else {
7541                         while (entry->next)
7542                                 entry = entry->next;
7543
7544                         entry->next = new_entry;
7545                         new_entry->index = table->len;
7546                         g_ptr_array_add (table, new_entry);
7547                 }
7548         }
7549
7550         //printf ("MAX: %d\n", max_chain_length);
7551
7552         /* Emit the table */
7553         sprintf (symbol, "extra_method_table");
7554         emit_section_change (acfg, RODATA_SECT, 0);
7555         emit_alignment (acfg, 8);
7556         emit_label (acfg, symbol);
7557
7558         emit_int32 (acfg, table_size);
7559         for (i = 0; i < table->len; ++i) {
7560                 HashEntry *entry = g_ptr_array_index (table, i);
7561
7562                 if (entry == NULL) {
7563                         emit_int32 (acfg, 0);
7564                         emit_int32 (acfg, 0);
7565                         emit_int32 (acfg, 0);
7566                 } else {
7567                         //g_assert (entry->key > 0);
7568                         emit_int32 (acfg, entry->key);
7569                         emit_int32 (acfg, entry->value);
7570                         if (entry->next)
7571                                 emit_int32 (acfg, entry->next->index);
7572                         else
7573                                 emit_int32 (acfg, 0);
7574                 }
7575         }
7576
7577         /*
7578          * Emit a table reverse mapping method indexes to their index in extra_method_info.
7579          * This is used by mono_aot_find_jit_info ().
7580          */
7581         sprintf (symbol, "extra_method_info_offsets");
7582         emit_section_change (acfg, RODATA_SECT, 0);
7583         emit_alignment (acfg, 8);
7584         emit_label (acfg, symbol);
7585
7586         emit_int32 (acfg, acfg->extra_methods->len);
7587         for (i = 0; i < acfg->extra_methods->len; ++i) {
7588                 MonoMethod *method = g_ptr_array_index (acfg->extra_methods, i);
7589
7590                 emit_int32 (acfg, get_method_index (acfg, method));
7591                 emit_int32 (acfg, info_offsets [i]);
7592         }
7593 }
7594
7595 static void
7596 emit_exception_info (MonoAotCompile *acfg)
7597 {
7598         int i;
7599         char symbol [256];
7600         gint32 *offsets;
7601
7602         offsets = g_new0 (gint32, acfg->nmethods);
7603         for (i = 0; i < acfg->nmethods; ++i) {
7604                 if (acfg->cfgs [i]) {
7605                         emit_exception_debug_info (acfg, acfg->cfgs [i]);
7606                         offsets [i] = acfg->cfgs [i]->ex_info_offset;
7607                 } else {
7608                         offsets [i] = 0;
7609                 }
7610         }
7611
7612         sprintf (symbol, "ex_info_offsets");
7613         emit_section_change (acfg, RODATA_SECT, 1);
7614         emit_alignment (acfg, 8);
7615         emit_label (acfg, symbol);
7616
7617         acfg->stats.offsets_size += emit_offset_table (acfg, acfg->nmethods, 10, offsets);
7618         g_free (offsets);
7619 }
7620
7621 static void
7622 emit_unwind_info (MonoAotCompile *acfg)
7623 {
7624         int i;
7625         char symbol [128];
7626
7627         /*
7628          * The unwind info contains a lot of duplicates so we emit each unique
7629          * entry once, and only store the offset from the start of the table in the
7630          * exception info.
7631          */
7632
7633         sprintf (symbol, "unwind_info");
7634         emit_section_change (acfg, RODATA_SECT, 1);
7635         emit_alignment (acfg, 8);
7636         emit_label (acfg, symbol);
7637
7638         for (i = 0; i < acfg->unwind_ops->len; ++i) {
7639                 guint32 index = GPOINTER_TO_UINT (g_ptr_array_index (acfg->unwind_ops, i));
7640                 guint8 *unwind_info;
7641                 guint32 unwind_info_len;
7642                 guint8 buf [16];
7643                 guint8 *p;
7644
7645                 unwind_info = mono_get_cached_unwind_info (index, &unwind_info_len);
7646
7647                 p = buf;
7648                 encode_value (unwind_info_len, p, &p);
7649                 emit_bytes (acfg, buf, p - buf);
7650                 emit_bytes (acfg, unwind_info, unwind_info_len);
7651
7652                 acfg->stats.unwind_info_size += (p - buf) + unwind_info_len;
7653         }
7654 }
7655
7656 static void
7657 emit_class_info (MonoAotCompile *acfg)
7658 {
7659         int i;
7660         char symbol [256];
7661         gint32 *offsets;
7662
7663         offsets = g_new0 (gint32, acfg->image->tables [MONO_TABLE_TYPEDEF].rows);
7664         for (i = 0; i < acfg->image->tables [MONO_TABLE_TYPEDEF].rows; ++i)
7665                 offsets [i] = emit_klass_info (acfg, MONO_TOKEN_TYPE_DEF | (i + 1));
7666
7667         sprintf (symbol, "class_info_offsets");
7668         emit_section_change (acfg, RODATA_SECT, 1);
7669         emit_alignment (acfg, 8);
7670         emit_label (acfg, symbol);
7671
7672         acfg->stats.offsets_size += emit_offset_table (acfg, acfg->image->tables [MONO_TABLE_TYPEDEF].rows, 10, offsets);
7673         g_free (offsets);
7674 }
7675
7676 typedef struct ClassNameTableEntry {
7677         guint32 token, index;
7678         struct ClassNameTableEntry *next;
7679 } ClassNameTableEntry;
7680
7681 static void
7682 emit_class_name_table (MonoAotCompile *acfg)
7683 {
7684         int i, table_size;
7685         guint32 token, hash;
7686         MonoClass *klass;
7687         GPtrArray *table;
7688         char *full_name;
7689         char symbol [256];
7690         ClassNameTableEntry *entry, *new_entry;
7691
7692         /*
7693          * Construct a chained hash table for mapping class names to typedef tokens.
7694          */
7695         table_size = g_spaced_primes_closest ((int)(acfg->image->tables [MONO_TABLE_TYPEDEF].rows * 1.5));
7696         table = g_ptr_array_sized_new (table_size);
7697         for (i = 0; i < table_size; ++i)
7698                 g_ptr_array_add (table, NULL);
7699         for (i = 0; i < acfg->image->tables [MONO_TABLE_TYPEDEF].rows; ++i) {
7700                 token = MONO_TOKEN_TYPE_DEF | (i + 1);
7701                 klass = mono_class_get (acfg->image, token);
7702                 if (!klass) {
7703                         mono_loader_clear_error ();
7704                         continue;
7705                 }
7706                 full_name = mono_type_get_name_full (mono_class_get_type (klass), MONO_TYPE_NAME_FORMAT_FULL_NAME);
7707                 hash = mono_metadata_str_hash (full_name) % table_size;
7708                 g_free (full_name);
7709
7710                 /* FIXME: Allocate from the mempool */
7711                 new_entry = g_new0 (ClassNameTableEntry, 1);
7712                 new_entry->token = token;
7713
7714                 entry = g_ptr_array_index (table, hash);
7715                 if (entry == NULL) {
7716                         new_entry->index = hash;
7717                         g_ptr_array_index (table, hash) = new_entry;
7718                 } else {
7719                         while (entry->next)
7720                                 entry = entry->next;
7721
7722                         entry->next = new_entry;
7723                         new_entry->index = table->len;
7724                         g_ptr_array_add (table, new_entry);
7725                 }
7726         }
7727
7728         /* Emit the table */
7729         sprintf (symbol, "class_name_table");
7730         emit_section_change (acfg, RODATA_SECT, 0);
7731         emit_alignment (acfg, 8);
7732         emit_label (acfg, symbol);
7733
7734         /* FIXME: Optimize memory usage */
7735         g_assert (table_size < 65000);
7736         emit_int16 (acfg, table_size);
7737         g_assert (table->len < 65000);
7738         for (i = 0; i < table->len; ++i) {
7739                 ClassNameTableEntry *entry = g_ptr_array_index (table, i);
7740
7741                 if (entry == NULL) {
7742                         emit_int16 (acfg, 0);
7743                         emit_int16 (acfg, 0);
7744                 } else {
7745                         emit_int16 (acfg, mono_metadata_token_index (entry->token));
7746                         if (entry->next)
7747                                 emit_int16 (acfg, entry->next->index);
7748                         else
7749                                 emit_int16 (acfg, 0);
7750                 }
7751         }
7752 }
7753
7754 static void
7755 emit_image_table (MonoAotCompile *acfg)
7756 {
7757         int i;
7758         char symbol [256];
7759
7760         /*
7761          * The image table is small but referenced in a lot of places.
7762          * So we emit it at once, and reference its elements by an index.
7763          */
7764
7765         sprintf (symbol, "image_table");
7766         emit_section_change (acfg, RODATA_SECT, 1);
7767         emit_alignment (acfg, 8);
7768         emit_label (acfg, symbol);
7769
7770         emit_int32 (acfg, acfg->image_table->len);
7771         for (i = 0; i < acfg->image_table->len; i++) {
7772                 MonoImage *image = (MonoImage*)g_ptr_array_index (acfg->image_table, i);
7773                 MonoAssemblyName *aname = &image->assembly->aname;
7774
7775                 /* FIXME: Support multi-module assemblies */
7776                 g_assert (image->assembly->image == image);
7777
7778                 emit_string (acfg, image->assembly_name);
7779                 emit_string (acfg, image->guid);
7780                 emit_string (acfg, aname->culture ? aname->culture : "");
7781                 emit_string (acfg, (const char*)aname->public_key_token);
7782
7783                 emit_alignment (acfg, 8);
7784                 emit_int32 (acfg, aname->flags);
7785                 emit_int32 (acfg, aname->major);
7786                 emit_int32 (acfg, aname->minor);
7787                 emit_int32 (acfg, aname->build);
7788                 emit_int32 (acfg, aname->revision);
7789         }
7790 }
7791
7792 static void
7793 emit_got_info (MonoAotCompile *acfg)
7794 {
7795         char symbol [256];
7796         int i, first_plt_got_patch, buf_size;
7797         guint8 *p, *buf;
7798         guint32 *got_info_offsets;
7799
7800         /* Add the patches needed by the PLT to the GOT */
7801         acfg->plt_got_offset_base = acfg->got_offset;
7802         first_plt_got_patch = acfg->got_patches->len;
7803         for (i = 1; i < acfg->plt_offset; ++i) {
7804                 MonoPltEntry *plt_entry = g_hash_table_lookup (acfg->plt_offset_to_entry, GUINT_TO_POINTER (i));
7805
7806                 g_ptr_array_add (acfg->got_patches, plt_entry->ji);
7807
7808                 acfg->stats.got_slot_types [plt_entry->ji->type] ++;
7809         }
7810
7811         acfg->got_offset += acfg->plt_offset;
7812
7813         /**
7814          * FIXME:
7815          * - optimize offsets table.
7816          * - reduce number of exported symbols.
7817          * - emit info for a klass only once.
7818          * - determine when a method uses a GOT slot which is guaranteed to be already
7819          *   initialized.
7820          * - clean up and document the code.
7821          * - use String.Empty in class libs.
7822          */
7823
7824         /* Encode info required to decode shared GOT entries */
7825         buf_size = acfg->got_patches->len * 128;
7826         p = buf = mono_mempool_alloc (acfg->mempool, buf_size);
7827         got_info_offsets = mono_mempool_alloc (acfg->mempool, acfg->got_patches->len * sizeof (guint32));
7828         acfg->plt_got_info_offsets = mono_mempool_alloc (acfg->mempool, acfg->plt_offset * sizeof (guint32));
7829         /* Unused */
7830         if (acfg->plt_offset)
7831                 acfg->plt_got_info_offsets [0] = 0;
7832         for (i = 0; i < acfg->got_patches->len; ++i) {
7833                 MonoJumpInfo *ji = g_ptr_array_index (acfg->got_patches, i);
7834                 guint8 *p2;
7835
7836                 p = buf;
7837
7838                 encode_value (ji->type, p, &p);
7839                 p2 = p;
7840                 encode_patch (acfg, ji, p, &p);
7841                 acfg->stats.got_slot_info_sizes [ji->type] += p - p2;
7842                 g_assert (p - buf <= buf_size);
7843                 got_info_offsets [i] = add_to_blob (acfg, buf, p - buf);
7844
7845                 if (i >= first_plt_got_patch)
7846                         acfg->plt_got_info_offsets [i - first_plt_got_patch + 1] = got_info_offsets [i];
7847                 acfg->stats.got_info_size += p - buf;
7848         }
7849
7850         /* Emit got_info_offsets table */
7851         sprintf (symbol, "got_info_offsets");
7852         emit_section_change (acfg, RODATA_SECT, 1);
7853         emit_alignment (acfg, 8);
7854         emit_label (acfg, symbol);
7855
7856         /* No need to emit offsets for the got plt entries, the plt embeds them directly */
7857         acfg->stats.offsets_size += emit_offset_table (acfg, first_plt_got_patch, 10, (gint32*)got_info_offsets);
7858 }
7859
7860 static void
7861 emit_got (MonoAotCompile *acfg)
7862 {
7863         char symbol [256];
7864
7865         if (!acfg->llvm) {
7866                 /* Don't make GOT global so accesses to it don't need relocations */
7867                 sprintf (symbol, "%s", acfg->got_symbol);
7868                 emit_section_change (acfg, ".bss", 0);
7869                 emit_alignment (acfg, 8);
7870                 emit_local_symbol (acfg, symbol, "got_end", FALSE);
7871                 emit_label (acfg, symbol);
7872                 if (acfg->got_offset > 0)
7873                         emit_zero_bytes (acfg, (int)(acfg->got_offset * sizeof (gpointer)));
7874
7875                 sprintf (symbol, "got_end");
7876                 emit_label (acfg, symbol);
7877         }
7878 }
7879
7880 typedef struct GlobalsTableEntry {
7881         guint32 value, index;
7882         struct GlobalsTableEntry *next;
7883 } GlobalsTableEntry;
7884
7885 static void
7886 emit_globals (MonoAotCompile *acfg)
7887 {
7888         int i, table_size;
7889         guint32 hash;
7890         GPtrArray *table;
7891         char symbol [256];
7892         GlobalsTableEntry *entry, *new_entry;
7893
7894         if (!acfg->aot_opts.static_link)
7895                 return;
7896
7897         /*
7898          * When static linking, we emit a table containing our globals.
7899          */
7900
7901         /*
7902          * Construct a chained hash table for mapping global names to their index in
7903          * the globals table.
7904          */
7905         table_size = g_spaced_primes_closest ((int)(acfg->globals->len * 1.5));
7906         table = g_ptr_array_sized_new (table_size);
7907         for (i = 0; i < table_size; ++i)
7908                 g_ptr_array_add (table, NULL);
7909         for (i = 0; i < acfg->globals->len; ++i) {
7910                 char *name = g_ptr_array_index (acfg->globals, i);
7911
7912                 hash = mono_metadata_str_hash (name) % table_size;
7913
7914                 /* FIXME: Allocate from the mempool */
7915                 new_entry = g_new0 (GlobalsTableEntry, 1);
7916                 new_entry->value = i;
7917
7918                 entry = g_ptr_array_index (table, hash);
7919                 if (entry == NULL) {
7920                         new_entry->index = hash;
7921                         g_ptr_array_index (table, hash) = new_entry;
7922                 } else {
7923                         while (entry->next)
7924                                 entry = entry->next;
7925
7926                         entry->next = new_entry;
7927                         new_entry->index = table->len;
7928                         g_ptr_array_add (table, new_entry);
7929                 }
7930         }
7931
7932         /* Emit the table */
7933         sprintf (symbol, ".Lglobals_hash");
7934         emit_section_change (acfg, RODATA_SECT, 0);
7935         emit_alignment (acfg, 8);
7936         emit_label (acfg, symbol);
7937
7938         /* FIXME: Optimize memory usage */
7939         g_assert (table_size < 65000);
7940         emit_int16 (acfg, table_size);
7941         for (i = 0; i < table->len; ++i) {
7942                 GlobalsTableEntry *entry = g_ptr_array_index (table, i);
7943
7944                 if (entry == NULL) {
7945                         emit_int16 (acfg, 0);
7946                         emit_int16 (acfg, 0);
7947                 } else {
7948                         emit_int16 (acfg, entry->value + 1);
7949                         if (entry->next)
7950                                 emit_int16 (acfg, entry->next->index);
7951                         else
7952                                 emit_int16 (acfg, 0);
7953                 }
7954         }
7955
7956         /* Emit the names */
7957         for (i = 0; i < acfg->globals->len; ++i) {
7958                 char *name = g_ptr_array_index (acfg->globals, i);
7959
7960                 sprintf (symbol, "name_%d", i);
7961                 emit_section_change (acfg, RODATA_SECT, 1);
7962 #ifdef TARGET_MACH
7963                 emit_alignment (acfg, 4);
7964 #endif
7965                 emit_label (acfg, symbol);
7966                 emit_string (acfg, name);
7967         }
7968
7969         /* Emit the globals table */
7970         sprintf (symbol, "globals");
7971         emit_section_change (acfg, ".data", 0);
7972         /* This is not a global, since it is accessed by the init function */
7973         emit_alignment (acfg, 8);
7974         emit_label (acfg, symbol);
7975
7976         sprintf (symbol, "%sglobals_hash", acfg->temp_prefix);
7977         emit_pointer (acfg, symbol);
7978
7979         for (i = 0; i < acfg->globals->len; ++i) {
7980                 char *name = g_ptr_array_index (acfg->globals, i);
7981
7982                 sprintf (symbol, "name_%d", i);
7983                 emit_pointer (acfg, symbol);
7984
7985                 sprintf (symbol, "%s", name);
7986                 emit_pointer (acfg, symbol);
7987         }
7988         /* Null terminate the table */
7989         emit_int32 (acfg, 0);
7990         emit_int32 (acfg, 0);
7991 }
7992
7993 static void
7994 emit_autoreg (MonoAotCompile *acfg)
7995 {
7996         char *symbol;
7997
7998         /*
7999          * Emit a function into the .ctor section which will be called by the ELF
8000          * loader to register this module with the runtime.
8001          */
8002         if (! (!acfg->use_bin_writer && acfg->aot_opts.static_link && acfg->aot_opts.autoreg))
8003                 return;
8004
8005         symbol = g_strdup_printf ("_%s_autoreg", acfg->static_linking_symbol);
8006
8007         arch_emit_autoreg (acfg, symbol);
8008
8009         g_free (symbol);
8010 }
8011
8012 static void
8013 emit_mem_end (MonoAotCompile *acfg)
8014 {
8015         char symbol [128];
8016
8017         sprintf (symbol, "mem_end");
8018         emit_section_change (acfg, ".text", 1);
8019         emit_alignment (acfg, 8);
8020         emit_label (acfg, symbol);
8021 }
8022
8023 /*
8024  * Emit a structure containing all the information not stored elsewhere.
8025  */
8026 static void
8027 emit_file_info (MonoAotCompile *acfg)
8028 {
8029         char symbol [256];
8030         int i;
8031         int gc_name_offset;
8032         const char *gc_name;
8033         char *build_info;
8034
8035         emit_string_symbol (acfg, "assembly_guid" , acfg->image->guid);
8036
8037         if (acfg->aot_opts.bind_to_runtime_version) {
8038                 build_info = mono_get_runtime_build_info ();
8039                 emit_string_symbol (acfg, "runtime_version", build_info);
8040                 g_free (build_info);
8041         } else {
8042                 emit_string_symbol (acfg, "runtime_version", "");
8043         }
8044
8045         /* Emit a string holding the assembly name */
8046         emit_string_symbol (acfg, "assembly_name", acfg->image->assembly->aname.name);
8047
8048         /*
8049          * The managed allocators are GC specific, so can't use an AOT image created by one GC
8050          * in another.
8051          */
8052         gc_name = mono_gc_get_gc_name ();
8053         gc_name_offset = add_to_blob (acfg, (guint8*)gc_name, strlen (gc_name) + 1);
8054
8055         sprintf (symbol, "%smono_aot_file_info", acfg->user_symbol_prefix);
8056         emit_section_change (acfg, ".data", 0);
8057         emit_alignment (acfg, 8);
8058         emit_label (acfg, symbol);
8059         if (!acfg->aot_opts.static_link)
8060                 emit_global (acfg, symbol, FALSE);
8061
8062         /* The data emitted here must match MonoAotFileInfo. */
8063
8064         emit_int32 (acfg, MONO_AOT_FILE_VERSION);
8065         emit_int32 (acfg, 0);
8066
8067         /*
8068          * We emit pointers to our data structures instead of emitting global symbols which
8069          * point to them, to reduce the number of globals, and because using globals leads to
8070          * various problems (i.e. arm/thumb).
8071          */
8072         emit_pointer (acfg, acfg->got_symbol);
8073         emit_pointer (acfg, acfg->methods_symbol);
8074         if (acfg->llvm) {
8075                 /*
8076                  * Emit a reference to the mono_eh_frame table created by our modified LLVM compiler.
8077                  */
8078                 emit_pointer (acfg, "mono_eh_frame");
8079         } else {
8080                 emit_pointer (acfg, NULL);
8081         }
8082         emit_pointer (acfg, "blob");
8083         emit_pointer (acfg, "class_name_table");
8084         emit_pointer (acfg, "class_info_offsets");
8085         emit_pointer (acfg, "method_info_offsets");
8086         emit_pointer (acfg, "ex_info_offsets");
8087         emit_pointer (acfg, "code_offsets");
8088         if (acfg->direct_method_addresses)
8089                 emit_pointer (acfg, "method_addresses");
8090         else
8091                 emit_pointer (acfg, NULL);
8092         emit_pointer (acfg, "extra_method_info_offsets");
8093         emit_pointer (acfg, "extra_method_table");
8094         emit_pointer (acfg, "got_info_offsets");
8095         emit_pointer (acfg, "methods_end");
8096         emit_pointer (acfg, "unwind_info");
8097         emit_pointer (acfg, "mem_end");
8098         emit_pointer (acfg, "image_table");
8099         emit_pointer (acfg, "plt");
8100         emit_pointer (acfg, "plt_end");
8101         emit_pointer (acfg, "assembly_guid");
8102         emit_pointer (acfg, "runtime_version");
8103         if (acfg->num_trampoline_got_entries) {
8104                 emit_pointer (acfg, "specific_trampolines");
8105                 emit_pointer (acfg, "static_rgctx_trampolines");
8106                 emit_pointer (acfg, "imt_thunks");
8107                 emit_pointer (acfg, "gsharedvt_arg_trampolines");
8108         } else {
8109                 emit_pointer (acfg, NULL);
8110                 emit_pointer (acfg, NULL);
8111                 emit_pointer (acfg, NULL);
8112                 emit_pointer (acfg, NULL);
8113         }
8114         if (acfg->thumb_mixed) {
8115                 emit_pointer (acfg, "thumb_end");
8116         } else {
8117                 emit_pointer (acfg, NULL);
8118         }
8119         if (acfg->aot_opts.static_link) {
8120                 emit_pointer (acfg, "globals");
8121         } else {
8122                 emit_pointer (acfg, NULL);
8123         }
8124         emit_pointer (acfg, "assembly_name");
8125         emit_pointer (acfg, "unbox_trampolines");
8126         emit_pointer (acfg, "unbox_trampolines_end");
8127
8128         emit_int32 (acfg, acfg->plt_got_offset_base);
8129         emit_int32 (acfg, (int)(acfg->got_offset * sizeof (gpointer)));
8130         emit_int32 (acfg, acfg->plt_offset);
8131         emit_int32 (acfg, acfg->nmethods);
8132         emit_int32 (acfg, acfg->flags);
8133         emit_int32 (acfg, acfg->opts);
8134         emit_int32 (acfg, acfg->simd_opts);
8135         emit_int32 (acfg, gc_name_offset);
8136
8137         for (i = 0; i < MONO_AOT_TRAMP_NUM; ++i)
8138                 emit_int32 (acfg, acfg->num_trampolines [i]);
8139         for (i = 0; i < MONO_AOT_TRAMP_NUM; ++i)
8140                 emit_int32 (acfg, acfg->trampoline_got_offset_base [i]);
8141         for (i = 0; i < MONO_AOT_TRAMP_NUM; ++i)
8142                 emit_int32 (acfg, acfg->trampoline_size [i]);
8143         emit_int32 (acfg, acfg->aot_opts.nrgctx_fetch_trampolines);
8144
8145 #if defined (TARGET_ARM) && defined (TARGET_MACH)
8146         {
8147                 MonoType t;
8148                 int align = 0;
8149
8150                 memset (&t, 0, sizeof (MonoType));
8151                 t.type = MONO_TYPE_R8;
8152                 mono_type_size (&t, &align);
8153                 emit_int32 (acfg, align);
8154
8155                 memset (&t, 0, sizeof (MonoType));
8156                 t.type = MONO_TYPE_I8;
8157                 mono_type_size (&t, &align);
8158
8159                 emit_int32 (acfg, align);
8160         }
8161 #else
8162         emit_int32 (acfg, __alignof__ (double));
8163         emit_int32 (acfg, __alignof__ (gint64));
8164 #endif
8165         emit_int32 (acfg, MONO_TRAMPOLINE_NUM);
8166         emit_int32 (acfg, acfg->tramp_page_size);
8167         for (i = 0; i < MONO_AOT_TRAMP_NUM; ++i)
8168                 emit_int32 (acfg, acfg->tramp_page_code_offsets [i]);
8169
8170         if (acfg->aot_opts.static_link) {
8171                 char *p;
8172
8173                 /*
8174                  * Emit a global symbol which can be passed by an embedding app to
8175                  * mono_aot_register_module (). The symbol points to a pointer to the the file info
8176                  * structure.
8177                  */
8178                 sprintf (symbol, "%smono_aot_module_%s_info", acfg->user_symbol_prefix, acfg->image->assembly->aname.name);
8179
8180                 /* Get rid of characters which cannot occur in symbols */
8181                 p = symbol;
8182                 for (p = symbol; *p; ++p) {
8183                         if (!(isalnum (*p) || *p == '_'))
8184                                 *p = '_';
8185                 }
8186                 acfg->static_linking_symbol = g_strdup (symbol);
8187                 emit_global_inner (acfg, symbol, FALSE);
8188                 emit_alignment (acfg, sizeof (gpointer));
8189                 emit_label (acfg, symbol);
8190                 emit_pointer_2 (acfg, acfg->user_symbol_prefix, "mono_aot_file_info");
8191         }
8192 }
8193
8194 static void
8195 emit_blob (MonoAotCompile *acfg)
8196 {
8197         char symbol [128];
8198
8199         sprintf (symbol, "blob");
8200         emit_section_change (acfg, RODATA_SECT, 1);
8201         emit_alignment (acfg, 8);
8202         emit_label (acfg, symbol);
8203
8204         emit_bytes (acfg, (guint8*)acfg->blob.data, acfg->blob.index);
8205 }
8206
8207 static void
8208 emit_objc_selectors (MonoAotCompile *acfg)
8209 {
8210         int i;
8211
8212         if (!acfg->objc_selectors || acfg->objc_selectors->len == 0)
8213                 return;
8214
8215         /*
8216          * From
8217          * cat > foo.m << EOF
8218          * void *ret ()
8219          * {
8220          * return @selector(print:);
8221          * }
8222          * EOF
8223          */
8224
8225         img_writer_emit_unset_mode (acfg->w);
8226         g_assert (acfg->fp);
8227         fprintf (acfg->fp, ".section    __DATA,__objc_selrefs,literal_pointers,no_dead_strip\n");
8228         fprintf (acfg->fp, ".align      2\n");
8229         for (i = 0; i < acfg->objc_selectors->len; ++i) {
8230                 fprintf (acfg->fp, "L_OBJC_SELECTOR_REFERENCES_%d:\n", i);
8231                 fprintf (acfg->fp, ".long       L_OBJC_METH_VAR_NAME_%d\n", i);
8232         }
8233         fprintf (acfg->fp, ".section    __TEXT,__cstring,cstring_literals\n");
8234         for (i = 0; i < acfg->objc_selectors->len; ++i) {
8235                 fprintf (acfg->fp, "L_OBJC_METH_VAR_NAME_%d:\n", i);
8236                 fprintf (acfg->fp, ".asciz \"%s\"\n", (char*)g_ptr_array_index (acfg->objc_selectors, i));
8237         }
8238
8239         fprintf (acfg->fp, ".section    __DATA,__objc_imageinfo,regular,no_dead_strip\n");
8240         fprintf (acfg->fp, ".align      2\n");
8241         fprintf (acfg->fp, "L_OBJC_IMAGE_INFO:\n");
8242         fprintf (acfg->fp, ".long       0\n");
8243         fprintf (acfg->fp, ".long       16\n");
8244 }
8245
8246 static void
8247 emit_dwarf_info (MonoAotCompile *acfg)
8248 {
8249 #ifdef EMIT_DWARF_INFO
8250         int i;
8251         char symbol2 [128];
8252
8253         /* DIEs for methods */
8254         for (i = 0; i < acfg->nmethods; ++i) {
8255                 MonoCompile *cfg = acfg->cfgs [i];
8256
8257                 if (!cfg)
8258                         continue;
8259
8260                 // FIXME: LLVM doesn't define .Lme_...
8261                 if (cfg->compile_llvm)
8262                         continue;
8263
8264                 sprintf (symbol2, "%sme_%x", acfg->temp_prefix, i);
8265
8266                 mono_dwarf_writer_emit_method (acfg->dwarf, cfg, cfg->method, cfg->asm_symbol, symbol2, cfg->jit_info->code_start, cfg->jit_info->code_size, cfg->args, cfg->locals, cfg->unwind_ops, mono_debug_find_method (cfg->jit_info->d.method, mono_domain_get ()));
8267         }
8268 #endif
8269 }
8270
8271 static void
8272 collect_methods (MonoAotCompile *acfg)
8273 {
8274         int mindex, i;
8275         MonoImage *image = acfg->image;
8276
8277         /* Collect methods */
8278         for (i = 0; i < image->tables [MONO_TABLE_METHOD].rows; ++i) {
8279                 MonoMethod *method;
8280                 guint32 token = MONO_TOKEN_METHOD_DEF | (i + 1);
8281
8282                 method = mono_get_method (acfg->image, token, NULL);
8283
8284                 if (!method) {
8285                         printf ("Failed to load method 0x%x from '%s'.\n", token, image->name);
8286                         printf ("Run with MONO_LOG_LEVEL=debug for more information.\n");
8287                         exit (1);
8288                 }
8289
8290                 /* Load all methods eagerly to skip the slower lazy loading code */
8291                 mono_class_setup_methods (method->klass);
8292
8293                 if (acfg->aot_opts.full_aot && method->iflags & METHOD_IMPL_ATTRIBUTE_INTERNAL_CALL) {
8294                         /* Compile the wrapper instead */
8295                         /* We do this here instead of add_wrappers () because it is easy to do it here */
8296                         MonoMethod *wrapper = mono_marshal_get_native_wrapper (method, check_for_pending_exc, TRUE);
8297                         method = wrapper;
8298                 }
8299
8300                 /* FIXME: Some mscorlib methods don't have debug info */
8301                 /*
8302                 if (acfg->aot_opts.soft_debug && !method->wrapper_type) {
8303                         if (!((method->flags & METHOD_ATTRIBUTE_PINVOKE_IMPL) ||
8304                                   (method->iflags & METHOD_IMPL_ATTRIBUTE_RUNTIME) ||
8305                                   (method->flags & METHOD_ATTRIBUTE_ABSTRACT) ||
8306                                   (method->iflags & METHOD_IMPL_ATTRIBUTE_INTERNAL_CALL))) {
8307                                 if (!mono_debug_lookup_method (method)) {
8308                                         fprintf (stderr, "Method %s has no debug info, probably the .mdb file for the assembly is missing.\n", mono_method_full_name (method, TRUE));
8309                                         exit (1);
8310                                 }
8311                         }
8312                 }
8313                 */
8314
8315                 /* Since we add the normal methods first, their index will be equal to their zero based token index */
8316                 add_method_with_index (acfg, method, i, FALSE);
8317                 acfg->method_index ++;
8318         }
8319
8320         /* gsharedvt methods */
8321         for (mindex = 0; mindex < image->tables [MONO_TABLE_METHOD].rows; ++mindex) {
8322                 MonoMethod *method;
8323                 guint32 token = MONO_TOKEN_METHOD_DEF | (mindex + 1);
8324
8325                 if (!(acfg->opts & MONO_OPT_GSHAREDVT))
8326                         continue;
8327
8328                 method = mono_get_method (acfg->image, token, NULL);
8329                 if (!method)
8330                         continue;
8331                 /*
8332                 if (strcmp (method->name, "gshared2"))
8333                         continue;
8334                 */
8335                 /*
8336                 if (!strstr (method->klass->image->name, "mini"))
8337                         continue;
8338                 */
8339                 if (method->is_generic || method->klass->generic_container) {
8340                         MonoMethod *gshared;
8341
8342                         gshared = mini_get_shared_method_full (method, TRUE, TRUE);
8343                         add_extra_method (acfg, gshared);
8344                 }
8345         }
8346
8347         add_generic_instances (acfg);
8348
8349         if (acfg->aot_opts.full_aot)
8350                 add_wrappers (acfg);
8351 }
8352
8353 static void
8354 compile_methods (MonoAotCompile *acfg)
8355 {
8356         int i, methods_len;
8357
8358         if (acfg->aot_opts.nthreads > 0) {
8359                 GPtrArray *frag;
8360                 int len, j;
8361                 GPtrArray *threads;
8362                 HANDLE handle;
8363                 gpointer *user_data;
8364                 MonoMethod **methods;
8365
8366                 methods_len = acfg->methods->len;
8367
8368                 len = acfg->methods->len / acfg->aot_opts.nthreads;
8369                 g_assert (len > 0);
8370                 /*
8371                  * Partition the list of methods into fragments, and hand it to threads to
8372                  * process.
8373                  */
8374                 threads = g_ptr_array_new ();
8375                 /* Make a copy since acfg->methods is modified by compile_method () */
8376                 methods = g_new0 (MonoMethod*, methods_len);
8377                 //memcpy (methods, g_ptr_array_index (acfg->methods, 0), sizeof (MonoMethod*) * methods_len);
8378                 for (i = 0; i < methods_len; ++i)
8379                         methods [i] = g_ptr_array_index (acfg->methods, i);
8380                 i = 0;
8381                 while (i < methods_len) {
8382                         frag = g_ptr_array_new ();
8383                         for (j = 0; j < len; ++j) {
8384                                 if (i < methods_len) {
8385                                         g_ptr_array_add (frag, methods [i]);
8386                                         i ++;
8387                                 }
8388                         }
8389
8390                         user_data = g_new0 (gpointer, 3);
8391                         user_data [0] = mono_domain_get ();
8392                         user_data [1] = acfg;
8393                         user_data [2] = frag;
8394
8395                         handle = mono_threads_create_thread ((gpointer)compile_thread_main, user_data, 0, 0, NULL);
8396                         g_ptr_array_add (threads, handle);
8397                 }
8398                 g_free (methods);
8399
8400                 for (i = 0; i < threads->len; ++i) {
8401                         WaitForSingleObjectEx (g_ptr_array_index (threads, i), INFINITE, FALSE);
8402                 }
8403         } else {
8404                 methods_len = 0;
8405         }
8406
8407         /* Compile methods added by compile_method () or all methods if nthreads == 0 */
8408         for (i = methods_len; i < acfg->methods->len; ++i) {
8409                 /* This can new methods to acfg->methods */
8410                 compile_method (acfg, g_ptr_array_index (acfg->methods, i));
8411         }
8412 }
8413
8414 static int
8415 compile_asm (MonoAotCompile *acfg)
8416 {
8417         char *command, *objfile;
8418         char *outfile_name, *tmp_outfile_name;
8419         const char *tool_prefix = acfg->aot_opts.tool_prefix ? acfg->aot_opts.tool_prefix : "";
8420
8421 #if defined(TARGET_AMD64) && !defined(TARGET_MACH)
8422 #define AS_OPTIONS "--64"
8423 #elif defined(TARGET_POWERPC64)
8424 #define AS_OPTIONS "-a64 -mppc64"
8425 #define LD_OPTIONS "-m elf64ppc"
8426 #elif defined(sparc) && SIZEOF_VOID_P == 8
8427 #define AS_OPTIONS "-xarch=v9"
8428 #elif defined(TARGET_X86) && defined(TARGET_MACH) && !defined(__native_client_codegen__)
8429 #define AS_OPTIONS "-arch i386"
8430 #else
8431 #define AS_OPTIONS ""
8432 #endif
8433
8434 #ifdef __native_client_codegen__
8435 #if defined(TARGET_AMD64)
8436 #define AS_NAME "nacl64-as"
8437 #else
8438 #define AS_NAME "nacl-as"
8439 #endif
8440 #elif defined(TARGET_OSX)
8441 #define AS_NAME "clang -c -x assembler"
8442 #else
8443 #define AS_NAME "as"
8444 #endif
8445
8446 #ifndef LD_OPTIONS
8447 #define LD_OPTIONS ""
8448 #endif
8449
8450 #if defined(sparc)
8451 #define LD_NAME "ld -shared -G"
8452 #elif defined(__ppc__) && defined(TARGET_MACH)
8453 #define LD_NAME "gcc -dynamiclib"
8454 #elif defined(TARGET_AMD64) && defined(TARGET_MACH)
8455 #define LD_NAME "clang --shared"
8456 #elif defined(HOST_WIN32)
8457 #define LD_NAME "gcc -shared --dll"
8458 #elif defined(TARGET_X86) && defined(TARGET_MACH) && !defined(__native_client_codegen__)
8459 #define LD_NAME "clang -m32 -dynamiclib"
8460 #endif
8461
8462         if (acfg->aot_opts.asm_only) {
8463                 printf ("Output file: '%s'.\n", acfg->tmpfname);
8464                 if (acfg->aot_opts.static_link)
8465                         printf ("Linking symbol: '%s'.\n", acfg->static_linking_symbol);
8466                 return 0;
8467         }
8468
8469         if (acfg->aot_opts.static_link) {
8470                 if (acfg->aot_opts.outfile)
8471                         objfile = g_strdup_printf ("%s", acfg->aot_opts.outfile);
8472                 else
8473                         objfile = g_strdup_printf ("%s.o", acfg->image->name);
8474         } else {
8475                 objfile = g_strdup_printf ("%s.o", acfg->tmpfname);
8476         }
8477         command = g_strdup_printf ("%s%s %s %s -o %s %s", tool_prefix, AS_NAME, AS_OPTIONS, acfg->as_args ? acfg->as_args->str : "", objfile, acfg->tmpfname);
8478         printf ("Executing the native assembler: %s\n", command);
8479         if (system (command) != 0) {
8480                 g_free (command);
8481                 g_free (objfile);
8482                 return 1;
8483         }
8484
8485         g_free (command);
8486
8487         if (acfg->aot_opts.static_link) {
8488                 printf ("Output file: '%s'.\n", objfile);
8489                 printf ("Linking symbol: '%s'.\n", acfg->static_linking_symbol);
8490                 g_free (objfile);
8491                 return 0;
8492         }
8493
8494         if (acfg->aot_opts.outfile)
8495                 outfile_name = g_strdup_printf ("%s", acfg->aot_opts.outfile);
8496         else
8497                 outfile_name = g_strdup_printf ("%s%s", acfg->image->name, SHARED_EXT);
8498
8499         tmp_outfile_name = g_strdup_printf ("%s.tmp", outfile_name);
8500
8501 #ifdef LD_NAME
8502         command = g_strdup_printf ("%s -o %s %s.o", LD_NAME, tmp_outfile_name, acfg->tmpfname);
8503 #else
8504         command = g_strdup_printf ("%sld %s -shared -o %s %s.o", tool_prefix, LD_OPTIONS, tmp_outfile_name, acfg->tmpfname);
8505 #endif
8506         printf ("Executing the native linker: %s\n", command);
8507         if (system (command) != 0) {
8508                 g_free (tmp_outfile_name);
8509                 g_free (outfile_name);
8510                 g_free (command);
8511                 g_free (objfile);
8512                 return 1;
8513         }
8514
8515         g_free (command);
8516
8517         /*com = g_strdup_printf ("strip --strip-unneeded %s%s", acfg->image->name, SHARED_EXT);
8518         printf ("Stripping the binary: %s\n", com);
8519         system (com);
8520         g_free (com);*/
8521
8522 #if defined(TARGET_ARM) && !defined(TARGET_MACH)
8523         /*
8524          * gas generates 'mapping symbols' each time code and data is mixed, which
8525          * happens a lot in emit_and_reloc_code (), so we need to get rid of them.
8526          */
8527         command = g_strdup_printf ("%sstrip --strip-symbol=\\$a --strip-symbol=\\$d %s", tool_prefix, tmp_outfile_name);
8528         printf ("Stripping the binary: %s\n", command);
8529         if (system (command) != 0) {
8530                 g_free (tmp_outfile_name);
8531                 g_free (outfile_name);
8532                 g_free (command);
8533                 g_free (objfile);
8534                 return 1;
8535         }
8536 #endif
8537
8538         rename (tmp_outfile_name, outfile_name);
8539
8540 #if defined(TARGET_MACH)
8541         command = g_strdup_printf ("dsymutil %s", outfile_name);
8542         printf ("Executing dsymutil: %s\n", command);
8543         if (system (command) != 0) {
8544                 return 1;
8545         }
8546 #endif
8547
8548         if (!acfg->aot_opts.save_temps)
8549                 unlink (objfile);
8550
8551         g_free (tmp_outfile_name);
8552         g_free (outfile_name);
8553         g_free (objfile);
8554
8555         if (acfg->aot_opts.save_temps)
8556                 printf ("Retained input file.\n");
8557         else
8558                 unlink (acfg->tmpfname);
8559
8560         return 0;
8561 }
8562
8563 static MonoAotCompile*
8564 acfg_create (MonoAssembly *ass, guint32 opts)
8565 {
8566         MonoImage *image = ass->image;
8567         MonoAotCompile *acfg;
8568         int i;
8569
8570         acfg = g_new0 (MonoAotCompile, 1);
8571         acfg->methods = g_ptr_array_new ();
8572         acfg->method_indexes = g_hash_table_new (NULL, NULL);
8573         acfg->method_depth = g_hash_table_new (NULL, NULL);
8574         acfg->plt_offset_to_entry = g_hash_table_new (NULL, NULL);
8575         acfg->patch_to_plt_entry = g_new0 (GHashTable*, MONO_PATCH_INFO_NUM);
8576         acfg->patch_to_got_offset = g_hash_table_new (mono_patch_info_hash, mono_patch_info_equal);
8577         acfg->patch_to_got_offset_by_type = g_new0 (GHashTable*, MONO_PATCH_INFO_NUM);
8578         for (i = 0; i < MONO_PATCH_INFO_NUM; ++i)
8579                 acfg->patch_to_got_offset_by_type [i] = g_hash_table_new (mono_patch_info_hash, mono_patch_info_equal);
8580         acfg->got_patches = g_ptr_array_new ();
8581         acfg->method_to_cfg = g_hash_table_new (NULL, NULL);
8582         acfg->token_info_hash = g_hash_table_new_full (NULL, NULL, NULL, g_free);
8583         acfg->method_to_pinvoke_import = g_hash_table_new_full (NULL, NULL, NULL, g_free);
8584         acfg->image_hash = g_hash_table_new (NULL, NULL);
8585         acfg->image_table = g_ptr_array_new ();
8586         acfg->globals = g_ptr_array_new ();
8587         acfg->image = image;
8588         acfg->opts = opts;
8589         /* TODO: Write out set of SIMD instructions used, rather than just those available */
8590         acfg->simd_opts = mono_arch_cpu_enumerate_simd_versions ();
8591         acfg->mempool = mono_mempool_new ();
8592         acfg->extra_methods = g_ptr_array_new ();
8593         acfg->unwind_info_offsets = g_hash_table_new (NULL, NULL);
8594         acfg->unwind_ops = g_ptr_array_new ();
8595         acfg->method_label_hash = g_hash_table_new_full (g_str_hash, g_str_equal, g_free, NULL);
8596         acfg->method_order = g_ptr_array_new ();
8597         acfg->export_names = g_hash_table_new (NULL, NULL);
8598         acfg->klass_blob_hash = g_hash_table_new (NULL, NULL);
8599         acfg->method_blob_hash = g_hash_table_new (NULL, NULL);
8600         acfg->plt_entry_debug_sym_cache = g_hash_table_new (g_str_hash, g_str_equal);
8601         InitializeCriticalSection (&acfg->mutex);
8602
8603         return acfg;
8604 }
8605
8606 static void
8607 acfg_free (MonoAotCompile *acfg)
8608 {
8609         int i;
8610
8611         img_writer_destroy (acfg->w);
8612         for (i = 0; i < acfg->nmethods; ++i)
8613                 if (acfg->cfgs [i])
8614                         g_free (acfg->cfgs [i]);
8615         g_free (acfg->cfgs);
8616         g_free (acfg->static_linking_symbol);
8617         g_free (acfg->got_symbol);
8618         g_free (acfg->plt_symbol);
8619         g_ptr_array_free (acfg->methods, TRUE);
8620         g_ptr_array_free (acfg->got_patches, TRUE);
8621         g_ptr_array_free (acfg->image_table, TRUE);
8622         g_ptr_array_free (acfg->globals, TRUE);
8623         g_ptr_array_free (acfg->unwind_ops, TRUE);
8624         g_hash_table_destroy (acfg->method_indexes);
8625         g_hash_table_destroy (acfg->method_depth);
8626         g_hash_table_destroy (acfg->plt_offset_to_entry);
8627         for (i = 0; i < MONO_PATCH_INFO_NUM; ++i) {
8628                 if (acfg->patch_to_plt_entry [i])
8629                         g_hash_table_destroy (acfg->patch_to_plt_entry [i]);
8630         }
8631         g_free (acfg->patch_to_plt_entry);
8632         g_hash_table_destroy (acfg->patch_to_got_offset);
8633         g_hash_table_destroy (acfg->method_to_cfg);
8634         g_hash_table_destroy (acfg->token_info_hash);
8635         g_hash_table_destroy (acfg->method_to_pinvoke_import);
8636         g_hash_table_destroy (acfg->image_hash);
8637         g_hash_table_destroy (acfg->unwind_info_offsets);
8638         g_hash_table_destroy (acfg->method_label_hash);
8639         g_hash_table_destroy (acfg->export_names);
8640         g_hash_table_destroy (acfg->plt_entry_debug_sym_cache);
8641         g_hash_table_destroy (acfg->klass_blob_hash);
8642         g_hash_table_destroy (acfg->method_blob_hash);
8643         for (i = 0; i < MONO_PATCH_INFO_NUM; ++i)
8644                 g_hash_table_destroy (acfg->patch_to_got_offset_by_type [i]);
8645         g_free (acfg->patch_to_got_offset_by_type);
8646         mono_mempool_destroy (acfg->mempool);
8647         g_free (acfg);
8648 }
8649
8650 int
8651 mono_compile_assembly (MonoAssembly *ass, guint32 opts, const char *aot_options)
8652 {
8653         MonoImage *image = ass->image;
8654         int i, res;
8655         MonoAotCompile *acfg;
8656         char *outfile_name, *tmp_outfile_name, *p;
8657         char llvm_stats_msg [256];
8658         TV_DECLARE (atv);
8659         TV_DECLARE (btv);
8660
8661 #if !defined(MONO_ARCH_GSHAREDVT_SUPPORTED) || !defined(ENABLE_GSHAREDVT)
8662         if (opts & MONO_OPT_GSHAREDVT) {
8663                 fprintf (stderr, "-O=gsharedvt not supported on this platform.\n");
8664                 exit (1);
8665         }
8666 #endif
8667
8668         printf ("Mono Ahead of Time compiler - compiling assembly %s\n", image->name);
8669
8670         acfg = acfg_create (ass, opts);
8671
8672         memset (&acfg->aot_opts, 0, sizeof (acfg->aot_opts));
8673         acfg->aot_opts.write_symbols = TRUE;
8674         acfg->aot_opts.ntrampolines = 1024;
8675         acfg->aot_opts.nrgctx_trampolines = 1024;
8676         acfg->aot_opts.nimt_trampolines = 128;
8677         acfg->aot_opts.nrgctx_fetch_trampolines = 128;
8678         acfg->aot_opts.ngsharedvt_arg_trampolines = 128;
8679         acfg->aot_opts.llvm_path = g_strdup ("");
8680 #ifdef MONOTOUCH
8681         acfg->aot_opts.use_trampolines_page = TRUE;
8682 #endif
8683
8684         mono_aot_parse_options (aot_options, &acfg->aot_opts);
8685
8686         if (acfg->aot_opts.static_link)
8687                 acfg->aot_opts.autoreg = TRUE;
8688
8689         //acfg->aot_opts.print_skipped_methods = TRUE;
8690
8691 #ifndef MONO_ARCH_HAVE_FULL_AOT_TRAMPOLINES
8692         if (acfg->aot_opts.full_aot) {
8693                 printf ("--aot=full is not supported on this platform.\n");
8694                 return 1;
8695         }
8696 #endif
8697
8698         if (acfg->aot_opts.direct_pinvoke && !acfg->aot_opts.static_link) {
8699                 fprintf (stderr, "The 'direct-pinvoke' AOT option also requires the 'static' AOT option.\n");
8700                 exit (1);
8701         }
8702
8703         if (acfg->aot_opts.static_link)
8704                 acfg->aot_opts.asm_writer = TRUE;
8705
8706         if (acfg->aot_opts.soft_debug) {
8707                 MonoDebugOptions *opt = mini_get_debug_options ();
8708
8709                 opt->mdb_optimizations = TRUE;
8710                 opt->gen_seq_points = TRUE;
8711
8712                 if (!mono_debug_enabled ()) {
8713                         fprintf (stderr, "The soft-debug AOT option requires the --debug option.\n");
8714                         return 1;
8715                 }
8716                 acfg->flags |= MONO_AOT_FILE_FLAG_DEBUG;
8717         }
8718
8719         if (mono_use_llvm) {
8720                 acfg->llvm = TRUE;
8721                 acfg->aot_opts.asm_writer = TRUE;
8722                 acfg->flags |= MONO_AOT_FILE_FLAG_WITH_LLVM;
8723
8724                 if (acfg->aot_opts.soft_debug) {
8725                         fprintf (stderr, "The 'soft-debug' option is not supported when compiling with LLVM.\n");
8726                         exit (1);
8727                 }
8728         }
8729
8730         if (acfg->aot_opts.full_aot)
8731                 acfg->flags |= MONO_AOT_FILE_FLAG_FULL_AOT;
8732
8733         load_profile_files (acfg);
8734
8735         acfg->num_trampolines [MONO_AOT_TRAMP_SPECIFIC] = acfg->aot_opts.full_aot ? acfg->aot_opts.ntrampolines : 0;
8736 #ifdef MONO_ARCH_GSHARED_SUPPORTED
8737         acfg->num_trampolines [MONO_AOT_TRAMP_STATIC_RGCTX] = acfg->aot_opts.full_aot ? acfg->aot_opts.nrgctx_trampolines : 0;
8738 #endif
8739         acfg->num_trampolines [MONO_AOT_TRAMP_IMT_THUNK] = acfg->aot_opts.full_aot ? acfg->aot_opts.nimt_trampolines : 0;
8740 #ifdef MONO_ARCH_GSHAREDVT_SUPPORTED
8741         if (acfg->opts & MONO_OPT_GSHAREDVT)
8742                 acfg->num_trampolines [MONO_AOT_TRAMP_GSHAREDVT_ARG] = acfg->aot_opts.full_aot ? acfg->aot_opts.ngsharedvt_arg_trampolines : 0;
8743 #endif
8744
8745         acfg->temp_prefix = img_writer_get_temp_label_prefix (NULL);
8746
8747         arch_init (acfg);
8748
8749         acfg->got_symbol_base = g_strdup_printf ("mono_aot_%s_got", acfg->image->assembly->aname.name);
8750         acfg->plt_symbol = g_strdup_printf ("%smono_aot_%s_plt", acfg->llvm_label_prefix, acfg->image->assembly->aname.name);
8751         acfg->assembly_name_sym = g_strdup (acfg->image->assembly->aname.name);
8752
8753         /* Get rid of characters which cannot occur in symbols */
8754         for (p = acfg->got_symbol_base; *p; ++p) {
8755                 if (!(isalnum (*p) || *p == '_'))
8756                         *p = '_';
8757         }
8758         for (p = acfg->plt_symbol; *p; ++p) {
8759                 if (!(isalnum (*p) || *p == '_'))
8760                         *p = '_';
8761         }
8762         for (p = acfg->assembly_name_sym; *p; ++p) {
8763                 if (!(isalnum (*p) || *p == '_'))
8764                         *p = '_';
8765         }
8766
8767         acfg->method_index = 1;
8768
8769         // FIXME:
8770         /*
8771         if (acfg->aot_opts.full_aot)
8772                 mono_set_partial_sharing_supported (TRUE);
8773         */
8774
8775         collect_methods (acfg);
8776
8777         acfg->cfgs_size = acfg->methods->len + 32;
8778         acfg->cfgs = g_new0 (MonoCompile*, acfg->cfgs_size);
8779
8780         /* PLT offset 0 is reserved for the PLT trampoline */
8781         acfg->plt_offset = 1;
8782
8783 #ifdef ENABLE_LLVM
8784         if (acfg->llvm) {
8785                 llvm_acfg = acfg;
8786                 mono_llvm_create_aot_module (acfg->got_symbol_base);
8787         }
8788 #endif
8789
8790         /* GOT offset 0 is reserved for the address of the current assembly */
8791         {
8792                 MonoJumpInfo *ji;
8793
8794                 ji = mono_mempool_alloc0 (acfg->mempool, sizeof (MonoAotCompile));
8795                 ji->type = MONO_PATCH_INFO_IMAGE;
8796                 ji->data.image = acfg->image;
8797
8798                 get_got_offset (acfg, ji);
8799
8800                 /* Slot 1 is reserved for the mscorlib got addr */
8801                 ji = mono_mempool_alloc0 (acfg->mempool, sizeof (MonoAotCompile));
8802                 ji->type = MONO_PATCH_INFO_MSCORLIB_GOT_ADDR;
8803                 get_got_offset (acfg, ji);
8804
8805                 /* This is very common */
8806                 ji = mono_mempool_alloc0 (acfg->mempool, sizeof (MonoAotCompile));
8807                 ji->type = MONO_PATCH_INFO_GC_CARD_TABLE_ADDR;
8808                 get_got_offset (acfg, ji);
8809
8810                 ji = mono_mempool_alloc0 (acfg->mempool, sizeof (MonoAotCompile));
8811                 ji->type = MONO_PATCH_INFO_JIT_TLS_ID;
8812                 get_got_offset (acfg, ji);
8813         }
8814
8815         TV_GETTIME (atv);
8816
8817         compile_methods (acfg);
8818
8819         TV_GETTIME (btv);
8820
8821         acfg->stats.jit_time = TV_ELAPSED (atv, btv);
8822
8823         TV_GETTIME (atv);
8824
8825 #ifdef ENABLE_LLVM
8826         if (acfg->llvm) {
8827                 if (acfg->aot_opts.asm_only) {
8828                         if (acfg->aot_opts.outfile) {
8829                                 acfg->tmpfname = g_strdup_printf ("%s", acfg->aot_opts.outfile);
8830                                 acfg->tmpbasename = g_strdup (acfg->tmpfname);
8831                         } else {
8832                                 acfg->tmpbasename = g_strdup_printf ("%s", acfg->image->name);
8833                                 acfg->tmpfname = g_strdup_printf ("%s.s", acfg->tmpbasename);
8834                         }
8835                 } else {
8836                         acfg->tmpbasename = g_strdup_printf ("%s", "temp");
8837                         acfg->tmpfname = g_strdup_printf ("%s.s", acfg->tmpbasename);
8838                 }
8839
8840                 emit_llvm_file (acfg);
8841         }
8842 #endif
8843
8844         if (!acfg->aot_opts.asm_only && !acfg->aot_opts.asm_writer && bin_writer_supported ()) {
8845                 if (acfg->aot_opts.outfile)
8846                         outfile_name = g_strdup_printf ("%s", acfg->aot_opts.outfile);
8847                 else
8848                         outfile_name = g_strdup_printf ("%s%s", acfg->image->name, SHARED_EXT);
8849
8850                 /*
8851                  * Can't use g_file_open_tmp () as it will be deleted at exit, and
8852                  * it might be in another file system so the rename () won't work.
8853                  */
8854                 tmp_outfile_name = g_strdup_printf ("%s.tmp", outfile_name);
8855
8856                 acfg->fp = fopen (tmp_outfile_name, "w");
8857                 if (!acfg->fp) {
8858                         printf ("Unable to create temporary file '%s': %s\n", tmp_outfile_name, strerror (errno));
8859                         return 1;
8860                 }
8861
8862                 acfg->w = img_writer_create (acfg->fp, TRUE);
8863                 acfg->use_bin_writer = TRUE;
8864         } else {
8865                 if (acfg->llvm) {
8866                         /* Append to the .s file created by llvm */
8867                         /* FIXME: Use multiple files instead */
8868                         acfg->fp = fopen (acfg->tmpfname, "a+");
8869                 } else {
8870                         if (acfg->aot_opts.asm_only) {
8871                                 if (acfg->aot_opts.outfile)
8872                                         acfg->tmpfname = g_strdup_printf ("%s", acfg->aot_opts.outfile);
8873                                 else
8874                                         acfg->tmpfname = g_strdup_printf ("%s.s", acfg->image->name);
8875                                 acfg->fp = fopen (acfg->tmpfname, "w+");
8876                         } else {
8877                                 int i = g_file_open_tmp ("mono_aot_XXXXXX", &acfg->tmpfname, NULL);
8878                                 acfg->fp = fdopen (i, "w+");
8879                         }
8880                 }
8881                 if (acfg->fp == 0) {
8882                         fprintf (stderr, "Unable to open file '%s': %s\n", acfg->tmpfname, strerror (errno));
8883                         return 1;
8884                 }
8885                 acfg->w = img_writer_create (acfg->fp, FALSE);
8886
8887                 tmp_outfile_name = NULL;
8888                 outfile_name = NULL;
8889         }
8890
8891         acfg->got_symbol = g_strdup_printf ("%s%s", acfg->llvm_label_prefix, acfg->got_symbol_base);
8892
8893         /* Compute symbols for methods */
8894         for (i = 0; i < acfg->nmethods; ++i) {
8895                 if (acfg->cfgs [i]) {
8896                         MonoCompile *cfg = acfg->cfgs [i];
8897                         int method_index = get_method_index (acfg, cfg->orig_method);
8898
8899                         if (COMPILE_LLVM (cfg))
8900                                 cfg->asm_symbol = g_strdup_printf ("%s%s", acfg->llvm_label_prefix, cfg->llvm_method_name);
8901                         else if (acfg->global_symbols)
8902                                 cfg->asm_symbol = get_debug_sym (cfg->method, "", acfg->method_label_hash);
8903                         else
8904                                 cfg->asm_symbol = g_strdup_printf ("%s%sm_%x", acfg->temp_prefix, acfg->llvm_label_prefix, method_index);
8905                 }
8906         }
8907
8908         if (acfg->aot_opts.dwarf_debug && acfg->aot_opts.asm_only && acfg->aot_opts.gnu_asm) {
8909                 /*
8910                  * CLANG supports GAS .file/.loc directives, so emit line number information this way
8911                  * FIXME: CLANG only emits line number info for .loc directives followed by assembly, not
8912                  * .byte directives.
8913                  */
8914                 //acfg->gas_line_numbers = TRUE;
8915         }
8916
8917         if (!acfg->aot_opts.nodebug || acfg->aot_opts.dwarf_debug) {
8918                 if (acfg->aot_opts.dwarf_debug && !mono_debug_enabled ()) {
8919                         fprintf (stderr, "The dwarf AOT option requires the --debug option.\n");
8920                         return 1;
8921                 }
8922                 acfg->dwarf = mono_dwarf_writer_create (acfg->w, NULL, 0, FALSE, !acfg->gas_line_numbers);
8923         }
8924
8925         img_writer_emit_start (acfg->w);
8926
8927         if (acfg->dwarf)
8928                 mono_dwarf_writer_emit_base_info (acfg->dwarf, g_path_get_basename (acfg->image->name), mono_unwind_get_cie_program ());
8929
8930         if (acfg->thumb_mixed) {
8931                 char symbol [256];
8932                 /*
8933                  * This global symbol marks the end of THUMB code, and the beginning of ARM
8934                  * code generated by our JIT.
8935                  */
8936                 sprintf (symbol, "thumb_end");
8937                 emit_section_change (acfg, ".text", 0);
8938                 emit_alignment (acfg, 8);
8939                 emit_label (acfg, symbol);
8940                 emit_zero_bytes (acfg, 16);
8941
8942                 fprintf (acfg->fp, ".arm\n");
8943         }
8944
8945         emit_code (acfg);
8946
8947         emit_info (acfg);
8948
8949         emit_extra_methods (acfg);
8950
8951         emit_trampolines (acfg);
8952
8953         emit_class_name_table (acfg);
8954
8955         emit_got_info (acfg);
8956
8957         emit_exception_info (acfg);
8958
8959         emit_unwind_info (acfg);
8960
8961         emit_class_info (acfg);
8962
8963         emit_plt (acfg);
8964
8965         emit_image_table (acfg);
8966
8967         emit_got (acfg);
8968
8969         emit_file_info (acfg);
8970
8971         emit_blob (acfg);
8972
8973         emit_objc_selectors (acfg);
8974
8975         emit_globals (acfg);
8976
8977         emit_autoreg (acfg);
8978
8979         if (acfg->dwarf) {
8980                 emit_dwarf_info (acfg);
8981                 mono_dwarf_writer_close (acfg->dwarf);
8982         }
8983
8984         emit_mem_end (acfg);
8985
8986         if (acfg->need_pt_gnu_stack) {
8987                 /* This is required so the .so doesn't have an executable stack */
8988                 /* The bin writer already emits this */
8989                 if (!acfg->use_bin_writer)
8990                         fprintf (acfg->fp, "\n.section  .note.GNU-stack,\"\",@progbits\n");
8991         }
8992
8993         TV_GETTIME (btv);
8994
8995         acfg->stats.gen_time = TV_ELAPSED (atv, btv);
8996
8997         if (acfg->llvm)
8998                 g_assert (acfg->got_offset <= acfg->final_got_size);
8999
9000         if (acfg->llvm)
9001                 sprintf (llvm_stats_msg, ", LLVM: %d (%d%%)", acfg->stats.llvm_count, acfg->stats.mcount ? (acfg->stats.llvm_count * 100) / acfg->stats.mcount : 100);
9002         else
9003                 strcpy (llvm_stats_msg, "");
9004         printf ("Code: %d Info: %d Ex Info: %d Unwind Info: %d Class Info: %d PLT: %d GOT Info: %d GOT: %d Offsets: %d\n", acfg->stats.code_size, acfg->stats.info_size, acfg->stats.ex_info_size, acfg->stats.unwind_info_size, acfg->stats.class_info_size, acfg->plt_offset, acfg->stats.got_info_size, (int)(acfg->got_offset * sizeof (gpointer)), acfg->stats.offsets_size);
9005         printf ("Compiled: %d/%d (%d%%)%s, No GOT slots: %d (%d%%), Direct calls: %d (%d%%)\n",
9006                         acfg->stats.ccount, acfg->stats.mcount, acfg->stats.mcount ? (acfg->stats.ccount * 100) / acfg->stats.mcount : 100,
9007                         llvm_stats_msg,
9008                         acfg->stats.methods_without_got_slots, acfg->stats.mcount ? (acfg->stats.methods_without_got_slots * 100) / acfg->stats.mcount : 100,
9009                         acfg->stats.direct_calls, acfg->stats.all_calls ? (acfg->stats.direct_calls * 100) / acfg->stats.all_calls : 100);
9010         if (acfg->stats.genericcount)
9011                 printf ("%d methods are generic (%d%%)\n", acfg->stats.genericcount, acfg->stats.mcount ? (acfg->stats.genericcount * 100) / acfg->stats.mcount : 100);
9012         if (acfg->stats.abscount)
9013                 printf ("%d methods contain absolute addresses (%d%%)\n", acfg->stats.abscount, acfg->stats.mcount ? (acfg->stats.abscount * 100) / acfg->stats.mcount : 100);
9014         if (acfg->stats.lmfcount)
9015                 printf ("%d methods contain lmf pointers (%d%%)\n", acfg->stats.lmfcount, acfg->stats.mcount ? (acfg->stats.lmfcount * 100) / acfg->stats.mcount : 100);
9016         if (acfg->stats.ocount)
9017                 printf ("%d methods have other problems (%d%%)\n", acfg->stats.ocount, acfg->stats.mcount ? (acfg->stats.ocount * 100) / acfg->stats.mcount : 100);
9018
9019         TV_GETTIME (atv);
9020         res = img_writer_emit_writeout (acfg->w);
9021         if (res != 0) {
9022                 acfg_free (acfg);
9023                 return res;
9024         }
9025         if (acfg->use_bin_writer) {
9026                 int err = rename (tmp_outfile_name, outfile_name);
9027
9028                 if (err) {
9029                         printf ("Unable to rename '%s' to '%s': %s\n", tmp_outfile_name, outfile_name, strerror (errno));
9030                         return 1;
9031                 }
9032         } else {
9033                 res = compile_asm (acfg);
9034                 if (res != 0) {
9035                         acfg_free (acfg);
9036                         return res;
9037                 }
9038         }
9039         TV_GETTIME (btv);
9040         acfg->stats.link_time = TV_ELAPSED (atv, btv);
9041
9042         if (acfg->aot_opts.stats) {
9043                 int i;
9044
9045                 printf ("GOT slot distribution:\n");
9046                 for (i = 0; i < MONO_PATCH_INFO_NONE; ++i)
9047                         if (acfg->stats.got_slot_types [i])
9048                                 printf ("\t%s: %d (%d)\n", get_patch_name (i), acfg->stats.got_slot_types [i], acfg->stats.got_slot_info_sizes [i]);
9049         }
9050
9051         printf ("JIT time: %d ms, Generation time: %d ms, Assembly+Link time: %d ms.\n", acfg->stats.jit_time / 1000, acfg->stats.gen_time / 1000, acfg->stats.link_time / 1000);
9052
9053         acfg_free (acfg);
9054
9055         return 0;
9056 }
9057
9058 #else
9059
9060 /* AOT disabled */
9061
9062 void*
9063 mono_aot_readonly_field_override (MonoClassField *field)
9064 {
9065         return NULL;
9066 }
9067
9068 int
9069 mono_compile_assembly (MonoAssembly *ass, guint32 opts, const char *aot_options)
9070 {
9071         return 0;
9072 }
9073
9074 #endif