mono/mini/aot-compiler.c

   1 /*
   2  * aot.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  */
  10
  11 #include "config.h"
  12 #include <sys/types.h>
  13 #include <unistd.h>
  14 #include <fcntl.h>
  15 #include <string.h>
  16 #ifndef PLATFORM_WIN32
  17 #include <sys/mman.h>
  18 #else
  19 #include <winsock2.h>
  20 #include <windows.h>
  21 #endif
  22
  23 #include <errno.h>
  24 #include <sys/stat.h>
  25 #include <limits.h>    /* for PAGESIZE */
  26 #ifndef PAGESIZE
  27 #define PAGESIZE 4096
  28 #endif
  29
  30 #include <mono/metadata/tabledefs.h>
  31 #include <mono/metadata/class.h>
  32 #include <mono/metadata/object.h>
  33 #include <mono/metadata/tokentype.h>
  34 #include <mono/metadata/appdomain.h>
  35 #include <mono/metadata/debug-helpers.h>
  36 #include <mono/metadata/assembly.h>
  37 #include <mono/metadata/metadata-internals.h>
  38 #include <mono/metadata/marshal.h>
  39 #include <mono/utils/mono-logger.h>
  40 #include "mono/utils/mono-compiler.h"
  41
  42 #include "mini.h"
  43
  44 #ifndef DISABLE_AOT
  45
  46 #ifdef PLATFORM_WIN32
  47 #define SHARED_EXT ".dll"
  48 #elif defined(__ppc__) && defined(__MACH__)
  49 #define SHARED_EXT ".dylib"
  50 #else
  51 #define SHARED_EXT ".so"
  52 #endif
  53
  54 #if defined(sparc) || defined(__ppc__)
  55 #define AS_STRING_DIRECTIVE ".asciz"
  56 #else
  57 /* GNU as */
  58 #define AS_STRING_DIRECTIVE ".string"
  59 #endif
  60
  61 #define ALIGN_PTR_TO(ptr,align) (gpointer)((((gssize)(ptr)) + (align - 1)) & (~(align - 1)))
  62 #define ROUND_DOWN(VALUE,SIZE)  ((VALUE) & ~((SIZE) - 1))
  63
  64 typedef struct MonoAotOptions {
  65         char *outfile;
  66         gboolean save_temps;
  67         gboolean write_symbols;
  68         gboolean metadata_only;
  69 } MonoAotOptions;
  70
  71 typedef struct MonoAotStats {
  72         int ccount, mcount, lmfcount, abscount, wrappercount, gcount, ocount;
  73         int code_size, info_size, ex_info_size, got_size, class_info_size, got_info_size, got_info_offsets_size;
  74         int methods_without_got_slots, direct_calls, all_calls;
  75         int got_slots;
  76         int got_slot_types [MONO_PATCH_INFO_NONE];
  77 } MonoAotStats;
  78
  79 /*#define USE_ELF_WRITER 1*/
  80
  81 #if defined(USE_ELF_WRITER)
  82 #define USE_BIN_WRITER 1
  83 #endif
  84
  85 #ifdef USE_BIN_WRITER
  86
  87 typedef struct _BinSymbol BinSymbol;
  88 typedef struct _BinReloc BinReloc;
  89 typedef struct _BinSection BinSection;
  90
  91 #else
  92
  93 /* emit mode */
  94 enum {
  95         EMIT_NONE,
  96         EMIT_BYTE,
  97         EMIT_WORD,
  98         EMIT_LONG
  99 };
 100
 101 #endif
 102
 103 typedef struct MonoAotCompile {
 104         MonoImage *image;
 105         MonoCompile **cfgs;
 106         GHashTable *patch_to_plt_offset;
 107         GHashTable *plt_offset_to_patch;
 108         GHashTable *patch_to_shared_got_offset;
 109         GPtrArray *shared_patches;
 110         GHashTable *image_hash;
 111         GHashTable *method_to_cfg;
 112         GPtrArray *image_table;
 113         GList *method_order;
 114         guint32 got_offset, plt_offset;
 115         guint32 *method_got_offsets;
 116         gboolean *has_got_slots;
 117         MonoAotOptions aot_opts;
 118         guint32 nmethods;
 119         guint32 opts;
 120         MonoMemPool *mempool;
 121         MonoAotStats stats;
 122 #ifdef USE_BIN_WRITER
 123         BinSymbol *symbols;
 124         BinSection *sections;
 125         BinSection *cur_section;
 126         BinReloc *relocations;
 127         GHashTable *labels;
 128         int num_relocs;
 129 #else
 130         FILE *fp;
 131         char *tmpfname;
 132         int mode; /* emit mode */
 133         int col_count; /* bytes emitted per .byte line */
 134 #endif
 135 } MonoAotCompile;
 136
 137 #ifdef HAVE_ARRAY_ELEM_INIT
 138 #define MSGSTRFIELD(line) MSGSTRFIELD1(line)
 139 #define MSGSTRFIELD1(line) str##line
 140 static const struct msgstr_t {
 141 #define PATCH_INFO(a,b) char MSGSTRFIELD(__LINE__) [sizeof (b)];
 142 #include "patch-info.h"
 143 #undef PATCH_INFO
 144 } opstr = {
 145 #define PATCH_INFO(a,b) b,
 146 #include "patch-info.h"
 147 #undef PATCH_INFO
 148 };
 149 static const gint16 opidx [] = {
 150 #define PATCH_INFO(a,b) [MONO_PATCH_INFO_ ## a] = offsetof (struct msgstr_t, MSGSTRFIELD(__LINE__)),
 151 #include "patch-info.h"
 152 #undef PATCH_INFO
 153 };
 154
 155 static const char*
 156 get_patch_name (int info)
 157 {
 158         return (const char*)&opstr + opidx [info];
 159 }
 160
 161 #else
 162 #define PATCH_INFO(a,b) b,
 163 static const char* const
 164 patch_types [MONO_PATCH_INFO_NUM + 1] = {
 165 #include "patch-info.h"
 166         NULL
 167 };
 168
 169 static const char*
 170 get_patch_name (int info)
 171 {
 172         return patch_types [info];
 173 }
 174
 175 #endif
 176
 177 static gboolean
 178 is_got_patch (MonoJumpInfoType patch_type)
 179 {
 180 #ifdef __x86_64__
 181         return TRUE;
 182 #elif defined(__i386__)
 183         return TRUE;
 184 #else
 185         return FALSE;
 186 #endif
 187 }
 188
 189 #if defined(__ppc__) && defined(__MACH__)
 190 static int
 191 ilog2(register int value)
 192 {
 193         int count = -1;
 194         while (value & ~0xf) count += 4, value >>= 4;
 195         while (value) count++, value >>= 1;
 196         return count;
 197 }
 198 #endif
 199
 200 #ifdef USE_BIN_WRITER
 201
 202 typedef struct _BinLabel BinLabel;
 203 struct _BinLabel {
 204         char *name;
 205         BinSection *section;
 206         int offset;
 207 };
 208
 209 struct _BinReloc {
 210         BinReloc *next;
 211         char *val1;
 212         char *val2;
 213         BinSection *val2_section;
 214         int val2_offset;
 215         int offset;
 216         BinSection *section;
 217         int section_offset;
 218 };
 219
 220 struct _BinSymbol {
 221         BinSymbol *next;
 222         char *name;
 223         BinSection *section;
 224         int offset;
 225         gboolean is_function;
 226         gboolean is_global;
 227 };
 228
 229 struct _BinSection {
 230         BinSection *next;
 231         BinSection *parent;
 232         char *name;
 233         int subsection;
 234         guint8 *data;
 235         int data_len;
 236         int cur_offset;
 237         int file_offset;
 238         int virt_offset;
 239         int shidx;
 240 };
 241
 242 static void
 243 emit_start (MonoAotCompile *acfg)
 244 {
 245         acfg->labels = g_hash_table_new (g_str_hash, g_str_equal);
 246 }
 247
 248 static void
 249 emit_section_change (MonoAotCompile *acfg, const char *section_name, int subsection_index)
 250 {
 251         BinSection *section;
 252
 253         if (acfg->cur_section && acfg->cur_section->subsection == subsection_index
 254                         && strcmp (acfg->cur_section->name, section_name) == 0)
 255                 return;
 256         for (section = acfg->sections; section; section = section->next) {
 257                 if (section->subsection == subsection_index && strcmp (section->name, section_name) == 0) {
 258                         acfg->cur_section = section;
 259                         return;
 260                 }
 261         }
 262         if (!section) {
 263                 section = g_new0 (BinSection, 1);
 264                 section->name = g_strdup (section_name);
 265                 section->subsection = subsection_index;
 266                 section->next = acfg->sections;
 267                 acfg->sections = section;
 268                 acfg->cur_section = section;
 269         }
 270 }
 271
 272 static void
 273 emit_global (MonoAotCompile *acfg, const char *name, gboolean func)
 274 {
 275         BinSymbol *symbol = g_new0 (BinSymbol, 1);
 276         symbol->name = g_strdup (name);
 277         symbol->is_function = func;
 278         symbol->is_global = TRUE;
 279         symbol->section = acfg->cur_section;
 280         /* FIXME: we align after this call... */
 281         symbol->offset = symbol->section->cur_offset;
 282         symbol->next = acfg->symbols;
 283         acfg->symbols = symbol;
 284 }
 285
 286 static void
 287 emit_label (MonoAotCompile *acfg, const char *name)
 288 {
 289         BinLabel *label = g_new0 (BinLabel, 1);
 290         label->name = g_strdup (name);
 291         label->section = acfg->cur_section;
 292         label->offset = acfg->cur_section->cur_offset;
 293         g_hash_table_insert (acfg->labels, label->name, label);
 294 }
 295
 296 static void
 297 emit_ensure_buffer (BinSection *section, int size)
 298 {
 299         int new_offset = section->cur_offset + size;
 300         if (new_offset >= section->data_len) {
 301                 int new_size = section->data_len? section->data_len * 2: 256;
 302                 guint8 *data;
 303                 while (new_size <= new_offset)
 304                         new_size *= 2;
 305                 data = g_malloc0 (new_size);
 306                 memcpy (data, section->data, section->data_len);
 307                 g_free (section->data);
 308                 section->data = data;
 309                 section->data_len = new_size;
 310         }
 311 }
 312
 313 static void
 314 emit_bytes (MonoAotCompile *acfg, const guint8* buf, int size)
 315 {
 316         emit_ensure_buffer (acfg->cur_section, size);
 317         memcpy (acfg->cur_section->data + acfg->cur_section->cur_offset, buf, size);
 318         acfg->cur_section->cur_offset += size;
 319 }
 320
 321 static void
 322 emit_string (MonoAotCompile *acfg, const char *value)
 323 {
 324         int size = strlen (value) + 1;
 325         emit_bytes (acfg, (const guint8*)value, size);
 326 }
 327
 328 static void
 329 emit_line (MonoAotCompile *acfg)
 330 {
 331         /* Nothing to do in binary writer */
 332 }
 333
 334 static void
 335 emit_string_symbol (MonoAotCompile *acfg, const char *name, const char *value)
 336 {
 337         emit_section_change (acfg, ".text", 1);
 338         emit_global (acfg, name, FALSE);
 339         emit_label (acfg, name);
 340         emit_string (acfg, value);
 341 }
 342
 343 static void
 344 emit_alignment (MonoAotCompile *acfg, int size)
 345 {
 346         int offset = acfg->cur_section->cur_offset;
 347         int add;
 348         offset += (size - 1);
 349         offset &= ~(size - 1);
 350         add = offset - acfg->cur_section->cur_offset;
 351         if (add) {
 352                 emit_ensure_buffer (acfg->cur_section, add);
 353                 acfg->cur_section->cur_offset += add;
 354         }
 355 }
 356
 357 static void
 358 emit_pointer (MonoAotCompile *acfg, const char *target)
 359 {
 360         BinReloc *reloc;
 361         emit_alignment (acfg, sizeof (gpointer));
 362         reloc = g_new0 (BinReloc, 1);
 363         reloc->val1 = g_strdup (target);
 364         reloc->section = acfg->cur_section;
 365         reloc->section_offset = acfg->cur_section->cur_offset;
 366         reloc->next = acfg->relocations;
 367         acfg->relocations = reloc;
 368         if (strcmp (reloc->section->name, ".data") == 0) {
 369                 acfg->num_relocs++;
 370                 g_print ("reloc: %s at %d\n", target, acfg->cur_section->cur_offset);
 371         }
 372         acfg->cur_section->cur_offset += sizeof (gpointer);
 373 }
 374
 375 static void
 376 emit_int16 (MonoAotCompile *acfg, int value)
 377 {
 378         guint8 *data;
 379         emit_ensure_buffer (acfg->cur_section, 2);
 380         data = acfg->cur_section->data + acfg->cur_section->cur_offset;
 381         acfg->cur_section->cur_offset += 2;
 382         /* FIXME: little endian */
 383         data [0] = value;
 384         data [1] = value >> 8;
 385 }
 386
 387 static void
 388 emit_int32 (MonoAotCompile *acfg, int value)
 389 {
 390         guint8 *data;
 391         emit_ensure_buffer (acfg->cur_section, 4);
 392         data = acfg->cur_section->data + acfg->cur_section->cur_offset;
 393         acfg->cur_section->cur_offset += 4;
 394         /* FIXME: little endian */
 395         data [0] = value;
 396         data [1] = value >> 8;
 397         data [2] = value >> 16;
 398         data [3] = value >> 24;
 399 }
 400
 401 static void
 402 emit_symbol_diff (MonoAotCompile *acfg, const char *end, const char* start, int offset)
 403 {
 404         BinReloc *reloc;
 405         reloc = g_new0 (BinReloc, 1);
 406         reloc->val1 = g_strdup (end);
 407         if (strcmp (start, ".") == 0) {
 408                 reloc->val2_section = acfg->cur_section;
 409                 reloc->val2_offset = acfg->cur_section->cur_offset;
 410         } else {
 411                 reloc->val2 = g_strdup (start);
 412         }
 413         reloc->offset = offset;
 414         reloc->section = acfg->cur_section;
 415         reloc->section_offset = acfg->cur_section->cur_offset;
 416         reloc->next = acfg->relocations;
 417         acfg->relocations = reloc;
 418         acfg->cur_section->cur_offset += 4;
 419         /*if (strcmp (reloc->section->name, ".data") == 0) {
 420                 acfg->num_relocs++;
 421                 g_print ("reloc: %s - %s + %d at %d\n", end, start, offset, acfg->cur_section->cur_offset - 4);
 422         }*/
 423 }
 424
 425 static void
 426 emit_zero_bytes (MonoAotCompile *acfg, int num)
 427 {
 428         emit_ensure_buffer (acfg->cur_section, num);
 429         acfg->cur_section->cur_offset += num;
 430 }
 431
 432 #ifdef USE_ELF_WRITER
 433 enum {
 434         SYM_LOCAL = 0 << 4,
 435         SYM_GLOBAL = 1 << 4,
 436         SYM_OBJECT = 1,
 437         SYM_FUNC = 2,
 438         SYM_SECTION = 3
 439 };
 440
 441 enum {
 442         SECT_NULL,
 443         SECT_HASH,
 444         SECT_DYNSYM,
 445         SECT_DYNSTR,
 446         SECT_REL_DYN,
 447         SECT_TEXT,
 448         SECT_DYNAMIC,
 449         SECT_GOT_PLT,
 450         SECT_DATA,
 451         SECT_BSS,
 452         SECT_SHSTRTAB,
 453         SECT_SYMTAB,
 454         SECT_STRTAB,
 455         SECT_NUM
 456 };
 457
 458 enum {
 459         DYN_HASH = 4,
 460         DYN_STRTAB = 5,
 461         DYN_SYMTAB = 6,
 462         DYN_STRSZ = 10,
 463         DYN_SYMENT = 11,
 464         DYN_REL = 17,
 465         DYN_RELSZ = 18,
 466         DYN_RELENT = 19,
 467         DYN_RELCOUNT = 0x6ffffffa
 468 };
 469
 470 static const char* section_names [] = {
 471         "",
 472         ".hash",
 473         ".dynsym",
 474         ".dynstr",
 475         ".rel.dyn",
 476         ".text",
 477         ".dynamic",
 478         ".got.plt",
 479         ".data",
 480         ".bss",
 481         ".shstrtab",
 482         ".symtab",
 483         ".strtab"
 484 };
 485
 486 static const guint8 section_type [] = {
 487         0, 5, 11, 3, 9, 1,
 488         6, 1, 1, 8, 3, 2, 3
 489 };
 490
 491 static const guint8 section_link [] = {
 492         0, 2, 3, 0, 2, 0, 3, 0, 0, 0, 0, 12, 0
 493 };
 494
 495 static const guint8 section_esize [] = {
 496         0, 4, 16, 0, 8, 0, 8, 4, 0, 0, 0, 16, 0
 497 };
 498
 499 static const guint8 section_flags [] = {
 500         0, 2, 2, 2, 2, 6, 3, 3, 3, 3, 0, 0, 0
 501 };
 502
 503 static const guint16 section_align [] = {
 504         0, 4, 4, 1, 4, 4096, 4, 4, 8, 8, 1, 4, 1
 505 };
 506
 507 struct ElfHeader {
 508         guint8  e_ident [16];
 509         guint16 e_type;
 510         guint16 e_machine;
 511         guint32 e_version;
 512         gsize   e_entry;
 513         gsize   e_phoff;
 514         gsize   e_shoff;
 515         guint32 e_flags;
 516         guint16 e_ehsize;
 517         guint16 e_phentsize;
 518         guint16 e_phnum;
 519         guint16 e_shentsize;
 520         guint16 e_shnum;
 521         guint16 e_shstrndx;
 522 };
 523
 524 struct ElfSectHeader {
 525         guint32 sh_name;
 526         guint32 sh_type;
 527         gsize   sh_flags;
 528         gsize   sh_addr;
 529         gsize   sh_offset;
 530         gsize   sh_size;
 531         guint32 sh_link;
 532         guint32 sh_info;
 533         gsize   sh_addralign;
 534         gsize   sh_entsize;
 535 };
 536
 537 #if SIZEOF_VOID_P == 4
 538
 539 struct ElfProgHeader {
 540         guint32 p_type;
 541         guint32 p_offset;
 542         guint32 p_vaddr;
 543         guint32 p_paddr;
 544         guint32 p_filesz;
 545         guint32 p_memsz;
 546         guint32 p_flags;
 547         guint32 p_align;
 548 };
 549
 550 typedef struct {
 551         guint32 st_name;
 552         guint32 st_value;
 553         guint32 st_size;
 554         guint8  st_info;
 555         guint8  st_other;
 556         guint16 st_shndx;
 557 } ElfSymbol;
 558
 559 typedef struct {
 560         guint32 addr;
 561         guint32 value;
 562 } ElfReloc;
 563
 564 typedef struct {
 565         guint32 d_tag;
 566         guint32 d_val;
 567 } ElfDynamic;
 568
 569 #else
 570
 571 struct ElfProgHeader {
 572         guint32 p_type;
 573         guint32 p_flags;
 574         guint64 p_offset;
 575         guint64 p_vaddr;
 576         guint64 p_paddr;
 577         guint64 p_filesz;
 578         guint64 p_memsz;
 579         guint64 p_align;
 580 };
 581
 582 typedef struct {
 583         guint32 st_name;
 584         guint8  st_info;
 585         guint8  st_other;
 586         guint16 st_shndx;
 587         guint64 st_value;
 588         guint64 st_size;
 589 } ElfSymbol;
 590
 591 typedef struct {
 592         guint64 addr;
 593         guint64 value;
 594 } ElfReloc;
 595
 596 typedef struct {
 597         guint64 addr;
 598         guint64 value;
 599         guint64 addend;
 600 } ElfRelocA;
 601
 602 typedef struct {
 603         guint64 d_tag;
 604         guint64 d_val;
 605 } ElfDynamic;
 606
 607 #endif
 608
 609 typedef struct {
 610         GString *data;
 611         GHashTable *hash;
 612 } ElfStrTable;
 613
 614 static int
 615 str_table_add (ElfStrTable *table, const char* value)
 616 {
 617         int idx;
 618         if (!table->data) {
 619                 table->data = g_string_new_len ("", 1);
 620                 table->hash = g_hash_table_new (g_str_hash, g_str_equal);
 621         }
 622         idx = GPOINTER_TO_UINT (g_hash_table_lookup (table->hash, value));
 623         if (idx)
 624                 return idx;
 625         idx = table->data->len;
 626         g_string_append (table->data, value);
 627         g_string_append_c (table->data, 0);
 628         g_hash_table_insert (table->hash, (void*)value, GUINT_TO_POINTER (idx));
 629         return idx;
 630 }
 631
 632 static void
 633 append_subsection (MonoAotCompile *acfg, struct ElfSectHeader *sheaders, BinSection *sect, BinSection *add)
 634 {
 635         int offset = sect->cur_offset;
 636         /*offset += (sheaders [sect->shidx].sh_addralign - 1);
 637         offset &= ~(sheaders [sect->shidx].sh_addralign - 1);*/
 638         offset += (8 - 1);
 639         offset &= ~(8 - 1);
 640         emit_ensure_buffer (sect, offset);
 641         g_print ("section %s aligned to %d from %d\n", sect->name, offset, sect->cur_offset);
 642         sect->cur_offset = offset;
 643
 644         emit_ensure_buffer (sect, add->cur_offset);
 645         memcpy (sect->data + sect->cur_offset, add->data, add->cur_offset);
 646         add->parent = sect;
 647         sect->cur_offset += add->cur_offset;
 648         add->cur_offset = offset; /* it becomes the offset in the parent section */
 649         g_print ("subsection %d of %s added at offset %d (align: %d)\n", add->subsection, sect->name, add->cur_offset, sheaders [sect->shidx].sh_addralign);
 650         add->data = NULL;
 651         add->data_len = 0;
 652 }
 653
 654 /* merge the subsections */
 655 static int
 656 collect_sections (MonoAotCompile *acfg, struct ElfSectHeader *sheaders, BinSection **out, int num)
 657 {
 658         int i, j, maxs, num_sections;
 659         BinSection *sect;
 660
 661         num_sections = 0;
 662         maxs = 0;
 663         for (sect = acfg->sections; sect; sect = sect->next) {
 664                 if (sect->subsection == 0) {
 665                         out [num_sections++] = sect;
 666                         g_assert (num_sections < num);
 667                         if (strcmp (sect->name, ".text") == 0) {
 668                                 sect->shidx = SECT_TEXT;
 669                         } else if (strcmp (sect->name, ".data") == 0) {
 670                                 sect->shidx = SECT_DATA;
 671                         } else if (strcmp (sect->name, ".bss") == 0) {
 672                                 sect->shidx = SECT_BSS;
 673                         }
 674                 }
 675                 maxs = MAX (maxs, sect->subsection);
 676         }
 677         for (i = 0; i < num_sections; i++) {
 678                 for (j = 1; j <= maxs; ++j) {
 679                         for (sect = acfg->sections; sect; sect = sect->next) {
 680                                 if (sect->subsection == j && strcmp (out [i]->name, sect->name) == 0) {
 681                                         append_subsection (acfg, sheaders, out [i], sect);
 682                                 }
 683                         }
 684                 }
 685         }
 686         return num_sections;
 687 }
 688
 689 static unsigned long
 690 elf_hash (const unsigned char *name)
 691 {
 692         unsigned long h = 0, g;
 693         while (*name) {
 694                 h = (h << 4) + *name++;
 695                 if ((g = h & 0xf0000000))
 696                         h ^= g >> 24;
 697                 h &= ~g;
 698         }
 699         return h;
 700 }
 701
 702 #define NUM_BUCKETS 17
 703
 704 static int*
 705 build_hash (MonoAotCompile *acfg, int num_sections, ElfStrTable *dynstr)
 706 {
 707         int *data;
 708         int num_symbols = 1 + num_sections + 3;
 709         BinSymbol *symbol;
 710
 711         for (symbol = acfg->symbols; symbol; symbol = symbol->next) {
 712                 if (!symbol->is_global)
 713                         continue;
 714                 num_symbols++;
 715                 str_table_add (dynstr, symbol->name);
 716                 /*g_print ("adding sym: %s\n", symbol->name);*/
 717         }
 718         str_table_add (dynstr, "__bss_start");
 719         str_table_add (dynstr, "_edata");
 720         str_table_add (dynstr, "_end");
 721
 722         data = g_new0 (int, num_symbols + 2 + NUM_BUCKETS);
 723         data [0] = NUM_BUCKETS;
 724         data [1] = num_symbols;
 725
 726         return data;
 727 }
 728
 729 static gsize
 730 get_label_addr (MonoAotCompile *acfg, const char *name)
 731 {
 732         int offset;
 733         BinLabel *lab;
 734         BinSection *section;
 735         gsize value;
 736
 737         lab = g_hash_table_lookup (acfg->labels, name);
 738         section = lab->section;
 739         offset = lab->offset;
 740         if (section->parent) {
 741                 value = section->parent->file_offset + section->cur_offset + offset;
 742         } else {
 743                 value = section->file_offset + offset;
 744         }
 745         return value;
 746 }
 747
 748 static ElfSymbol*
 749 collect_syms (MonoAotCompile *acfg, int *hash, ElfStrTable *strtab, struct ElfSectHeader *sheaders, int *num_syms)
 750 {
 751         ElfSymbol *symbols;
 752         BinSymbol *symbol;
 753         BinSection *section;
 754         int i;
 755         int *bucket;
 756         int *chain;
 757         unsigned long hashc;
 758
 759         if (hash)
 760                 symbols = g_new0 (ElfSymbol, hash [1]);
 761         else
 762                 symbols = g_new0 (ElfSymbol, *num_syms + SECT_NUM + 10); /* FIXME */
 763
 764         /* the first symbol is undef, all zeroes */
 765         i = 1;
 766         if (sheaders) {
 767                 int j;
 768                 for (j = 1; j < SECT_NUM; ++j) {
 769                         symbols [i].st_info = SYM_LOCAL | SYM_SECTION;
 770                         symbols [i].st_shndx = j;
 771                         symbols [i].st_value = sheaders [j].sh_addr;
 772                         ++i;
 773                 }
 774         } else {
 775                 for (section = acfg->sections; section; section = section->next) {
 776                         if (section->parent)
 777                                 continue;
 778                         symbols [i].st_info = SYM_LOCAL | SYM_SECTION;
 779                         if (strcmp (section->name, ".text") == 0) {
 780                                 symbols [i].st_shndx = SECT_TEXT;
 781                                 section->shidx = SECT_TEXT;
 782                                 section->file_offset = 4096;
 783                                 symbols [i].st_value = section->file_offset;
 784                         } else if (strcmp (section->name, ".data") == 0) {
 785                                 symbols [i].st_shndx = SECT_DATA;
 786                                 section->shidx = SECT_DATA;
 787                                 section->file_offset = 4096 + 28; /* FIXME */
 788                                 symbols [i].st_value = section->file_offset;
 789                         } else if (strcmp (section->name, ".bss") == 0) {
 790                                 symbols [i].st_shndx = SECT_BSS;
 791                                 section->shidx = SECT_BSS;
 792                                 section->file_offset = 4096 + 28 + 8; /* FIXME */
 793                                 symbols [i].st_value = section->file_offset;
 794                         }
 795                         ++i;
 796                 }
 797         }
 798         for (symbol = acfg->symbols; symbol; symbol = symbol->next) {
 799                 int offset;
 800                 BinLabel *lab;
 801                 if (!symbol->is_global)
 802                         continue;
 803                 symbols [i].st_info = (symbol->is_function? SYM_FUNC : SYM_OBJECT) | SYM_GLOBAL;
 804                 symbols [i].st_name = str_table_add (strtab, symbol->name);
 805                 /*g_print ("sym name %s tabled to %d\n", symbol->name, symbols [i].st_name);*/
 806                 section = symbol->section;
 807                 symbols [i].st_shndx = section->parent? section->parent->shidx: section->shidx;
 808                 lab = g_hash_table_lookup (acfg->labels, symbol->name);
 809                 offset = lab->offset;
 810                 if (section->parent) {
 811                         symbols [i].st_value = section->parent->file_offset + section->cur_offset + offset;
 812                 } else {
 813                         symbols [i].st_value = section->file_offset + offset;
 814                 }
 815                 ++i;
 816         }
 817         /* add special symbols */
 818         symbols [i].st_name = str_table_add (strtab, "__bss_start");
 819         symbols [i].st_shndx = 0xfff1;
 820         symbols [i].st_info = SYM_GLOBAL;
 821         ++i;
 822         symbols [i].st_name = str_table_add (strtab, "_edata");
 823         symbols [i].st_shndx = 0xfff1;
 824         symbols [i].st_info = SYM_GLOBAL;
 825         ++i;
 826         symbols [i].st_name = str_table_add (strtab, "_end");
 827         symbols [i].st_shndx = 0xfff1;
 828         symbols [i].st_info = SYM_GLOBAL;
 829         ++i;
 830
 831         if (num_syms)
 832                 *num_syms = i;
 833
 834         /* add to hash table */
 835         if (hash) {
 836                 bucket = hash + 2;
 837                 chain = hash + 2 + hash [0];
 838                 for (i = 0; i < hash [1]; ++i) {
 839                         int slot;
 840                         /*g_print ("checking %d '%s' (sym %d)\n", symbols [i].st_name, strtab->data->str + symbols [i].st_name, i);*/
 841                         if (!symbols [i].st_name)
 842                                 continue;
 843                         hashc = elf_hash ((guint8*)strtab->data->str + symbols [i].st_name);
 844                         slot = hashc % hash [0];
 845                         /*g_print ("hashing '%s' at slot %d (sym %d)\n", strtab->data->str + symbols [i].st_name, slot, i);*/
 846                         if (bucket [slot]) {
 847                                 chain [i] = bucket [slot];
 848                                 bucket [slot] = i;
 849                         } else {
 850                                 bucket [slot] = i;
 851                         }
 852                 }
 853         }
 854         return symbols;
 855 }
 856
 857 static void
 858 reloc_symbols (MonoAotCompile *acfg, ElfSymbol *symbols, struct ElfSectHeader *sheaders, ElfStrTable *strtab, gboolean dynamic)
 859 {
 860         BinSection *section;
 861         BinSymbol *symbol;
 862         int i;
 863
 864         i = 1;
 865         if (dynamic) {
 866                 for (section = acfg->sections; section; section = section->next) {
 867                         if (section->parent)
 868                                 continue;
 869                         symbols [i].st_value = sheaders [section->shidx].sh_addr;
 870                         ++i;
 871                 }
 872         } else {
 873                 for (i = 1; i < SECT_NUM; ++i) {
 874                         symbols [i].st_value = sheaders [i].sh_addr;
 875                 }
 876         }
 877         for (symbol = acfg->symbols; symbol; symbol = symbol->next) {
 878                 int offset;
 879                 BinLabel *lab;
 880                 if (dynamic && !symbol->is_global)
 881                         continue;
 882                 section = symbol->section;
 883                 lab = g_hash_table_lookup (acfg->labels, symbol->name);
 884                 offset = lab->offset;
 885                 if (section->parent) {
 886                         symbols [i].st_value = sheaders [section->parent->shidx].sh_addr + section->cur_offset + offset;
 887                 } else {
 888                         symbols [i].st_value = sheaders [section->shidx].sh_addr + offset;
 889                 }
 890                 ++i;
 891         }
 892         /* __bss_start */
 893         symbols [i].st_value = sheaders [SECT_BSS].sh_addr;
 894         ++i;
 895         /* _edata */
 896         symbols [i].st_value = sheaders [SECT_DATA].sh_addr + sheaders [SECT_DATA].sh_size;
 897         ++i;
 898         /* _end */
 899         symbols [i].st_value = sheaders [SECT_BSS].sh_addr + sheaders [SECT_BSS].sh_size;
 900         ++i;
 901 }
 902
 903 static ElfReloc*
 904 resolve_relocations (MonoAotCompile *acfg)
 905 {
 906         BinReloc *reloc;
 907         guint8 *data;
 908         gsize end_val, start_val;
 909         ElfReloc *rr;
 910         int i;
 911         gsize vaddr;
 912
 913         rr = g_new0 (ElfReloc, acfg->num_relocs);
 914         i = 0;
 915
 916         for (reloc = acfg->relocations; reloc; reloc = reloc->next) {
 917                 end_val = get_label_addr (acfg, reloc->val1);
 918                 if (reloc->val2) {
 919                         start_val = get_label_addr (acfg, reloc->val2);
 920                 } else if (reloc->val2_section) {
 921                         start_val = reloc->val2_offset;
 922                         if (reloc->val2_section->parent)
 923                                 start_val += reloc->val2_section->parent->file_offset + reloc->val2_section->cur_offset;
 924                         else
 925                                 start_val += reloc->val2_section->file_offset;
 926                 } else {
 927                         start_val = 0;
 928                 }
 929                 end_val = end_val - start_val + reloc->offset;
 930                 if (reloc->section->parent) {
 931                         data = reloc->section->parent->data;
 932                         data += reloc->section->cur_offset;
 933                         data += reloc->section_offset;
 934                         vaddr = reloc->section->parent->file_offset;
 935                         vaddr += reloc->section->cur_offset;
 936                         vaddr += reloc->section_offset;
 937                 } else {
 938                         data = reloc->section->data;
 939                         data += reloc->section_offset;
 940                         vaddr = reloc->section->file_offset;
 941                         vaddr += reloc->section_offset;
 942                 }
 943                 /* FIXME: little endian */
 944                 data [0] = end_val;
 945                 data [1] = end_val >> 8;
 946                 data [2] = end_val >> 16;
 947                 data [3] = end_val >> 24;
 948                 if (start_val == 0) {
 949                         rr [i].addr = vaddr;
 950                         rr [i].value = 8; /* FIXME: 386_RELATIVE */
 951                         ++i;
 952                         g_assert (i <= acfg->num_relocs);
 953                 }
 954         }
 955         return rr;
 956 }
 957
 958 static void
 959 emit_writeout (MonoAotCompile *acfg)
 960 {
 961         char *outfile_name, *tmp_outfile_name;
 962         FILE *file;
 963         struct ElfHeader header;
 964         struct ElfProgHeader progh [3];
 965         struct ElfSectHeader secth [SECT_NUM];
 966         ElfReloc *relocs;
 967         ElfStrTable str_table = {NULL, NULL};
 968         ElfStrTable sh_str_table = {NULL, NULL};
 969         ElfStrTable dyn_str_table = {NULL, NULL};
 970         BinSection* sections [6];
 971         BinSection *text_section = NULL, *data_section = NULL, *bss_section = NULL;
 972         ElfSymbol *dynsym;
 973         ElfSymbol *symtab;
 974         ElfDynamic dynamic [14];
 975         int *hash;
 976         int i, num_sections, file_offset, virt_offset, size, num_symtab;
 977         int num_local_syms;
 978
 979         if (acfg->aot_opts.outfile)
 980                 outfile_name = g_strdup_printf ("%s", acfg->aot_opts.outfile);
 981         else
 982                 outfile_name = g_strdup_printf ("%s%s", acfg->image->name, SHARED_EXT);
 983
 984         tmp_outfile_name = g_strdup_printf ("%s.tmp", outfile_name);
 985
 986         unlink (tmp_outfile_name);
 987         file = fopen (tmp_outfile_name, "w");
 988         g_assert (file);
 989
 990         /* Section headers */
 991         memset (&secth, 0, sizeof (secth));
 992         memset (&dynamic, 0, sizeof (dynamic));
 993         memset (&header, 0, sizeof (header));
 994
 995         for (i = 1; i < SECT_NUM; ++i) {
 996                 secth [i].sh_name = str_table_add (&sh_str_table, section_names [i]);
 997                 secth [i].sh_type = section_type [i];
 998                 secth [i].sh_link = section_link [i];
 999                 secth [i].sh_addralign = section_align [i];
1000                 secth [i].sh_flags = section_flags [i];
1001                 secth [i].sh_entsize = section_esize [i];
1002         }
1003         secth [SECT_DYNSYM].sh_info = 4;
1004         secth [SECT_SYMTAB].sh_info = 20;
1005
1006         num_sections = collect_sections (acfg, secth, sections, 6);
1007         hash = build_hash (acfg, num_sections, &dyn_str_table);
1008         num_symtab = hash [1]; /* FIXME */
1009         g_print ("num_sections: %d\n", num_sections);
1010         g_print ("dynsym: %d, dynstr size: %d\n", hash [1], dyn_str_table.data->len);
1011         for (i = 0; i < num_sections; ++i) {
1012                 g_print ("section %s, size: %d, %x\n", sections [i]->name, sections [i]->cur_offset, sections [i]->cur_offset);
1013         }
1014
1015         /* at this point we know where in the file the first segment sections go */
1016         dynsym = collect_syms (acfg, hash, &dyn_str_table, NULL, NULL);
1017         num_local_syms = hash [1];
1018         symtab = collect_syms (acfg, NULL, &str_table, secth, &num_local_syms);
1019
1020         for (i = 0; i < num_sections; ++i) {
1021                 if (sections [i]->shidx == SECT_TEXT) {
1022                         text_section = sections [i];
1023                 } else if (sections [i]->shidx == SECT_DATA) {
1024                         data_section = sections [i];
1025                 } else if (sections [i]->shidx == SECT_BSS) {
1026                         bss_section = sections [i];
1027                 }
1028         }
1029
1030         file_offset = virt_offset = sizeof (header) + sizeof (progh);
1031         secth [SECT_HASH].sh_addr = secth [SECT_HASH].sh_offset = file_offset;
1032         size = sizeof (int) * (2 + hash [0] + hash [1]);
1033         virt_offset = (file_offset += size);
1034         secth [SECT_HASH].sh_size = size;
1035         secth [SECT_DYNSYM].sh_addr = secth [SECT_DYNSYM].sh_offset = file_offset;
1036         size = sizeof (ElfSymbol) * hash [1];
1037         virt_offset = (file_offset += size);
1038         secth [SECT_DYNSYM].sh_size = size;
1039         secth [SECT_DYNSTR].sh_addr = secth [SECT_DYNSTR].sh_offset = file_offset;
1040         size = dyn_str_table.data->len;
1041         virt_offset = (file_offset += size);
1042         secth [SECT_DYNSTR].sh_size = size;
1043         file_offset += 4-1;
1044         file_offset &= ~(4-1);
1045         secth [SECT_REL_DYN].sh_addr = secth [SECT_REL_DYN].sh_offset = file_offset;
1046         size = sizeof (ElfReloc) * acfg->num_relocs;
1047         secth [SECT_REL_DYN].sh_size = size;
1048         virt_offset = (file_offset += size);
1049         secth [SECT_REL_DYN].sh_size = size;
1050         file_offset += 4096-1;
1051         file_offset &= ~(4096-1);
1052         virt_offset = file_offset;
1053         secth [SECT_TEXT].sh_addr = secth [SECT_TEXT].sh_offset = file_offset;
1054         size = text_section->cur_offset;
1055         secth [SECT_TEXT].sh_size = size;
1056         file_offset += size;
1057         file_offset += 4-1;
1058         file_offset &= ~(4-1);
1059         virt_offset = file_offset;
1060         /* .dynamic, .got.plt, .data, .bss here */
1061         secth [SECT_DYNAMIC].sh_addr = virt_offset;
1062         secth [SECT_DYNAMIC].sh_offset = file_offset;
1063         size = sizeof (dynamic);
1064         secth [SECT_DYNAMIC].sh_size = size;
1065         size += 4-1;
1066         size &= ~(4-1);
1067         file_offset += size;
1068         virt_offset += size;
1069         secth [SECT_GOT_PLT].sh_addr = virt_offset;
1070         secth [SECT_GOT_PLT].sh_offset = file_offset;
1071         size = 12;
1072         secth [SECT_GOT_PLT].sh_size = size;
1073         size += 8-1;
1074         size &= ~(8-1);
1075         file_offset += size;
1076         virt_offset += size;
1077         secth [SECT_DATA].sh_addr = virt_offset;
1078         secth [SECT_DATA].sh_offset = file_offset;
1079         size = data_section->cur_offset;
1080         secth [SECT_DATA].sh_size = size;
1081         size += 8-1;
1082         size &= ~(8-1);
1083         file_offset += size;
1084         virt_offset += size;
1085         secth [SECT_BSS].sh_addr = virt_offset;
1086         secth [SECT_BSS].sh_offset = file_offset;
1087         size = bss_section->cur_offset;
1088         secth [SECT_BSS].sh_size = size;
1089
1090         /* virtual doesn't matter anymore */
1091         secth [SECT_SHSTRTAB].sh_offset = file_offset;
1092         size = sh_str_table.data->len;
1093         secth [SECT_SHSTRTAB].sh_size = size;
1094         size += 4-1;
1095         size &= ~(4-1);
1096         file_offset += size;
1097         secth [SECT_SYMTAB].sh_offset = file_offset;
1098         size = sizeof (ElfSymbol) * num_local_syms;
1099         secth [SECT_SYMTAB].sh_size = size;
1100         file_offset += size;
1101         secth [SECT_STRTAB].sh_offset = file_offset;
1102         size = str_table.data->len;
1103         secth [SECT_STRTAB].sh_size = size;
1104         file_offset += size;
1105         file_offset += 4-1;
1106         file_offset &= ~(4-1);
1107
1108         text_section->file_offset = secth [SECT_TEXT].sh_offset;
1109         data_section->file_offset = secth [SECT_DATA].sh_offset;
1110         bss_section->file_offset = secth [SECT_BSS].sh_offset;
1111
1112         header.e_ident [0] = 0x7f; header.e_ident [1] = 'E';
1113         header.e_ident [2] = 'L'; header.e_ident [3] = 'F';
1114         header.e_ident [4] = SIZEOF_VOID_P == 4? 1: 2;
1115         header.e_ident [5] = 1; /* FIXME: little endian, bigendian is 2 */
1116         header.e_ident [6] = 1; /* version */
1117         header.e_ident [7] = 0; /* FIXME: */
1118         header.e_ident [8] = 0; /* FIXME: */
1119         for (i = 9; i < 16; ++i)
1120                 header.e_ident [i] = 0;
1121
1122         header.e_type = 3; /* shared library */
1123         header.e_machine = 3; /* FIXME: 386 */
1124         header.e_version = 1; /* FIXME:  */
1125
1126         header.e_phoff = sizeof (header);
1127         header.e_ehsize = sizeof (header);
1128         header.e_phentsize = sizeof (struct ElfProgHeader);
1129         header.e_phnum = 3;
1130         header.e_entry = secth [SECT_TEXT].sh_addr;
1131         header.e_shstrndx = 10;
1132         header.e_shentsize = sizeof (struct ElfSectHeader);
1133         header.e_shnum = SECT_NUM;
1134         header.e_shoff = file_offset;
1135
1136         /* dynamic data */
1137         i = 0;
1138         dynamic [i].d_tag = DYN_HASH;
1139         dynamic [i].d_val = secth [SECT_HASH].sh_offset;
1140         ++i;
1141         dynamic [i].d_tag = DYN_STRTAB;
1142         dynamic [i].d_val = secth [SECT_DYNSTR].sh_offset;
1143         ++i;
1144         dynamic [i].d_tag = DYN_SYMTAB;
1145         dynamic [i].d_val = secth [SECT_DYNSYM].sh_offset;
1146         ++i;
1147         dynamic [i].d_tag = DYN_STRSZ;
1148         dynamic [i].d_val = dyn_str_table.data->len;
1149         ++i;
1150         dynamic [i].d_tag = DYN_SYMENT;
1151         dynamic [i].d_val = sizeof (ElfSymbol);
1152         ++i;
1153         dynamic [i].d_tag = DYN_REL;
1154         dynamic [i].d_val = secth [SECT_REL_DYN].sh_offset;
1155         ++i;
1156         dynamic [i].d_tag = DYN_RELSZ;
1157         dynamic [i].d_val = secth [SECT_REL_DYN].sh_size;
1158         ++i;
1159         dynamic [i].d_tag = DYN_RELENT;
1160         dynamic [i].d_val = sizeof (ElfReloc);
1161         ++i;
1162         dynamic [i].d_tag = DYN_RELCOUNT;
1163         dynamic [i].d_val = acfg->num_relocs;
1164         ++i;
1165
1166         /* Program header */
1167         memset (&progh, 0, sizeof (progh));
1168         progh [0].p_type = 1; /* LOAD */
1169         progh [0].p_filesz = progh [0].p_memsz = secth [SECT_DYNAMIC].sh_offset;
1170         progh [0].p_align = 4096;
1171         progh [0].p_flags = 5;
1172
1173         progh [1].p_type = 1;
1174         progh [1].p_offset = secth [SECT_DYNAMIC].sh_offset;
1175         progh [1].p_vaddr = progh [1].p_paddr = secth [SECT_DYNAMIC].sh_addr;
1176         progh [1].p_filesz = secth [SECT_BSS].sh_offset  - secth [SECT_DYNAMIC].sh_offset;
1177         progh [1].p_memsz = secth [SECT_BSS].sh_addr + secth [SECT_BSS].sh_size - secth [SECT_DYNAMIC].sh_addr;
1178         progh [1].p_align = 4096;
1179         progh [1].p_flags = 6;
1180
1181         progh [2].p_type = 2; /* DYNAMIC */
1182         progh [2].p_offset = secth [SECT_DYNAMIC].sh_offset;
1183         progh [2].p_vaddr = progh [2].p_paddr = secth [SECT_DYNAMIC].sh_addr;
1184         progh [2].p_filesz = progh [2].p_memsz = secth [SECT_DYNAMIC].sh_size;
1185         progh [2].p_align = 4;
1186         progh [2].p_flags = 6;
1187
1188         reloc_symbols (acfg, dynsym, secth, &dyn_str_table, TRUE);
1189         reloc_symbols (acfg, symtab, secth, &str_table, FALSE);
1190         relocs = resolve_relocations (acfg);
1191
1192         fwrite (&header, sizeof (header), 1, file);
1193         fwrite (&progh, sizeof (progh), 1, file);
1194         fwrite (hash, sizeof (int) * (hash [0] + hash [1] + 2), 1, file);
1195         fwrite (dynsym, sizeof (ElfSymbol) * hash [1], 1, file);
1196         fwrite (dyn_str_table.data->str, dyn_str_table.data->len, 1, file);
1197         /* .rel.dyn */
1198         fseek (file, secth [SECT_REL_DYN].sh_offset, SEEK_SET);
1199         fwrite (relocs, sizeof (ElfReloc), acfg->num_relocs, file);
1200
1201         fseek (file, secth [SECT_TEXT].sh_offset, SEEK_SET);
1202         /* write .text, .data, .bss sections */
1203         fwrite (text_section->data, text_section->cur_offset, 1, file);
1204
1205         /* .dynamic */
1206         fwrite (dynamic, sizeof (dynamic), 1, file);
1207         /* .got.plt */
1208         size = secth [SECT_DYNAMIC].sh_addr;
1209         fwrite (&size, sizeof (size), 1, file);
1210         fseek (file, secth [SECT_DATA].sh_offset, SEEK_SET);
1211         fwrite (data_section->data, data_section->cur_offset, 1, file);
1212
1213         fseek (file, secth [SECT_SHSTRTAB].sh_offset, SEEK_SET);
1214         fwrite (sh_str_table.data->str, sh_str_table.data->len, 1, file);
1215         fseek (file, secth [SECT_SYMTAB].sh_offset, SEEK_SET);
1216         fwrite (symtab, sizeof (ElfSymbol) * num_local_syms, 1, file);
1217         fseek (file, secth [SECT_STRTAB].sh_offset, SEEK_SET);
1218         fwrite (str_table.data->str, str_table.data->len, 1, file);
1219         /*g_print ("file_offset %d vs %d\n", file_offset, ftell (file));*/
1220         /*g_assert (file_offset >= ftell (file));*/
1221         fseek (file, file_offset, SEEK_SET);
1222         fwrite (&secth, sizeof (secth), 1, file);
1223         fclose (file);
1224         rename (tmp_outfile_name, outfile_name);
1225
1226         g_free (tmp_outfile_name);
1227         g_free (outfile_name);
1228 }
1229
1230 #endif /* USE_ELF_WRITER */
1231
1232 #else
1233
1234 static void
1235 emit_start (MonoAotCompile *acfg)
1236 {
1237         int i = g_file_open_tmp ("mono_aot_XXXXXX", &acfg->tmpfname, NULL);
1238         acfg->fp = fdopen (i, "w+");
1239         g_assert (acfg->fp);
1240 }
1241
1242 static void
1243 emit_unset_mode (MonoAotCompile *acfg)
1244 {
1245         if (acfg->mode == EMIT_NONE)
1246                 return;
1247         fprintf (acfg->fp, "\n");
1248         acfg->mode = EMIT_NONE;
1249 }
1250
1251 static void
1252 emit_section_change (MonoAotCompile *acfg, const char *section_name, int subsection_index)
1253 {
1254         emit_unset_mode (acfg);
1255 #if defined(PLATFORM_WIN32)
1256         fprintf (acfg->fp, ".section %s\n", section_name);
1257 #elif defined(sparc)
1258         /* For solaris as, GNU as should accept the same */
1259         fprintf (acfg->fp, ".section \"%s\"\n", section_name);
1260 #elif defined(__ppc__) && defined(__MACH__)
1261         /* This needs to be made more precise on mach. */
1262         fprintf (acfg->fp, "%s\n", subsection_index == 0 ? ".text" : ".data");
1263 #else
1264         fprintf (acfg->fp, "%s %d\n", section_name, subsection_index);
1265 #endif
1266 }
1267
1268 static void
1269 emit_symbol_type (MonoAotCompile *acfg, const char *name, gboolean func)
1270 {
1271         const char *stype;
1272
1273         if (func)
1274                 stype = "function";
1275         else
1276                 stype = "object";
1277
1278         emit_unset_mode (acfg);
1279 #if defined(sparc)
1280         fprintf (acfg->fp, "\t.type %s,#%s\n", name, stype);
1281 #elif defined(PLATFORM_WIN32)
1282
1283 #elif !(defined(__ppc__) && defined(__MACH__))
1284         fprintf (acfg->fp, "\t.type %s,@%s\n", name, stype);
1285 #elif defined(__x86_64__) || defined(__i386__)
1286         fprintf (acfg->fp, "\t.type %s,@%s\n", name, stype);
1287 #endif
1288 }
1289
1290 static void
1291 emit_global (MonoAotCompile *acfg, const char *name, gboolean func)
1292 {
1293         emit_unset_mode (acfg);
1294 #if  (defined(__ppc__) && defined(__MACH__)) || defined(PLATFORM_WIN32)
1295     // mach-o always uses a '_' prefix.
1296         fprintf (acfg->fp, "\t.globl _%s\n", name);
1297 #else
1298         fprintf (acfg->fp, "\t.globl %s\n", name);
1299 #endif
1300
1301         emit_symbol_type (acfg, name, func);
1302 }
1303
1304 static void
1305 emit_label (MonoAotCompile *acfg, const char *name)
1306 {
1307         emit_unset_mode (acfg);
1308 #if (defined(__ppc__) && defined(__MACH__)) || defined(PLATFORM_WIN32)
1309     // mach-o always uses a '_' prefix.
1310         fprintf (acfg->fp, "_%s:\n", name);
1311 #else
1312         fprintf (acfg->fp, "%s:\n", name);
1313 #endif
1314
1315 #if defined(PLATFORM_WIN32)
1316         /* Emit a normal label too */
1317         fprintf (acfg->fp, "%s:\n", name);
1318 #endif
1319 }
1320
1321 static void
1322 emit_string (MonoAotCompile *acfg, const char *value)
1323 {
1324         emit_unset_mode (acfg);
1325         fprintf (acfg->fp, "\t%s \"%s\"\n", AS_STRING_DIRECTIVE, value);
1326 }
1327
1328 static void
1329 emit_line (MonoAotCompile *acfg)
1330 {
1331         emit_unset_mode (acfg);
1332         fprintf (acfg->fp, "\n");
1333 }
1334
1335 static void
1336 emit_string_symbol (MonoAotCompile *acfg, const char *name, const char *value)
1337 {
1338         emit_unset_mode (acfg);
1339         emit_section_change (acfg, ".text", 1);
1340         emit_global (acfg, name, FALSE);
1341         emit_label (acfg, name);
1342         emit_string (acfg, value);
1343 }
1344
1345 static void
1346 emit_alignment (MonoAotCompile *acfg, int size)
1347 {
1348         emit_unset_mode (acfg);
1349 #if defined(__ppc__) && defined(__MACH__)
1350         // the mach-o assembler specifies alignments as powers of 2.
1351         fprintf (acfg->fp, "\t.align %d\t; ilog2\n", ilog2(size));
1352 #elif defined(__powerpc__)
1353         /* ignore on linux/ppc */
1354 #else
1355         fprintf (acfg->fp, "\t.align %d\n", size);
1356 #endif
1357 }
1358
1359 static void
1360 emit_pointer (MonoAotCompile *acfg, const char *target)
1361 {
1362         emit_unset_mode (acfg);
1363         emit_alignment (acfg, sizeof (gpointer));
1364 #if defined(__x86_64__)
1365         fprintf (acfg->fp, "\t.quad %s\n", target);
1366 #elif defined(sparc) && SIZEOF_VOID_P == 8
1367         fprintf (acfg->fp, "\t.xword %s\n", target);
1368 #else
1369         fprintf (acfg->fp, "\t.long %s\n", target);
1370 #endif
1371 }
1372
1373 static void
1374 emit_bytes (MonoAotCompile *acfg, const guint8* buf, int size)
1375 {
1376         int i;
1377         if (acfg->mode != EMIT_BYTE) {
1378                 acfg->mode = EMIT_BYTE;
1379                 acfg->col_count = 0;
1380         }
1381         for (i = 0; i < size; ++i, ++acfg->col_count) {
1382                 if ((acfg->col_count % 32) == 0)
1383                         fprintf (acfg->fp, "\n\t.byte ");
1384                 else
1385                         fprintf (acfg->fp, ", ");
1386                 fprintf (acfg->fp, "0x%x", buf [i]);
1387         }
1388 }
1389
1390 static inline void
1391 emit_int16 (MonoAotCompile *acfg, int value)
1392 {
1393         if (acfg->mode != EMIT_WORD) {
1394                 acfg->mode = EMIT_WORD;
1395                 acfg->col_count = 0;
1396         }
1397         if ((acfg->col_count++ % 8) == 0)
1398                 fprintf (acfg->fp, "\n\t.word ");
1399         else
1400                 fprintf (acfg->fp, ", ");
1401         fprintf (acfg->fp, "%d", value);
1402 }
1403
1404 static inline void
1405 emit_int32 (MonoAotCompile *acfg, int value)
1406 {
1407         if (acfg->mode != EMIT_LONG) {
1408                 acfg->mode = EMIT_LONG;
1409                 acfg->col_count = 0;
1410         }
1411         if ((acfg->col_count++ % 8) == 0)
1412                 fprintf (acfg->fp, "\n\t.long ");
1413         else
1414                 fprintf (acfg->fp, ", ");
1415         fprintf (acfg->fp, "%d", value);
1416 }
1417
1418 static void
1419 emit_symbol_diff (MonoAotCompile *acfg, const char *end, const char* start, int offset)
1420 {
1421         if (acfg->mode != EMIT_LONG) {
1422                 acfg->mode = EMIT_LONG;
1423                 acfg->col_count = 0;
1424         }
1425         if ((acfg->col_count++ % 8) == 0)
1426                 fprintf (acfg->fp, "\n\t.long ");
1427         else
1428                 fprintf (acfg->fp, ", ");
1429         if (offset)
1430                 fprintf (acfg->fp, "%s - %s %c %d", end, start, offset < 0? ' ': '+', offset);
1431         else
1432                 fprintf (acfg->fp, "%s - %s", end, start);
1433 }
1434
1435 static void
1436 emit_zero_bytes (MonoAotCompile *acfg, int num)
1437 {
1438         emit_unset_mode (acfg);
1439         fprintf (acfg->fp, "\t.skip %d\n", num);
1440 }
1441
1442 static void
1443 emit_writeout (MonoAotCompile *acfg)
1444 {
1445         char *command, *objfile;
1446         char *outfile_name, *tmp_outfile_name;
1447
1448         fclose (acfg->fp);
1449
1450 #if defined(__x86_64__)
1451 #define AS_OPTIONS "--64"
1452 #elif defined(sparc) && SIZEOF_VOID_P == 8
1453 #define AS_OPTIONS "-xarch=v9"
1454 #else
1455 #define AS_OPTIONS ""
1456 #endif
1457         command = g_strdup_printf ("as %s %s -o %s.o", AS_OPTIONS, acfg->tmpfname, acfg->tmpfname);
1458         printf ("Executing the native assembler: %s\n", command);
1459         if (system (command) != 0) {
1460                 g_free (command);
1461                 return;
1462         }
1463
1464         g_free (command);
1465
1466         if (acfg->aot_opts.outfile)
1467                 outfile_name = g_strdup_printf ("%s", acfg->aot_opts.outfile);
1468         else
1469                 outfile_name = g_strdup_printf ("%s%s", acfg->image->name, SHARED_EXT);
1470
1471         tmp_outfile_name = g_strdup_printf ("%s.tmp", outfile_name);
1472
1473 #if defined(sparc)
1474         command = g_strdup_printf ("ld -shared -G -o %s %s.o", outfile_name, acfg->tmpfname);
1475 #elif defined(__ppc__) && defined(__MACH__)
1476         command = g_strdup_printf ("gcc -dynamiclib -o %s %s.o", outfile_name, acfg->tmpfname);
1477 #elif defined(PLATFORM_WIN32)
1478         command = g_strdup_printf ("gcc -shared --dll -mno-cygwin -o %s %s.o", outfile_name, acfg->tmpfname);
1479 #else
1480         command = g_strdup_printf ("ld -shared -o %s %s.o", outfile_name, acfg->tmpfname);
1481 #endif
1482         printf ("Executing the native linker: %s\n", command);
1483         if (system (command) != 0) {
1484                 g_free (tmp_outfile_name);
1485                 g_free (outfile_name);
1486                 g_free (command);
1487                 return;
1488         }
1489
1490         g_free (command);
1491         objfile = g_strdup_printf ("%s.o", acfg->tmpfname);
1492         unlink (objfile);
1493         g_free (objfile);
1494         /*com = g_strdup_printf ("strip --strip-unneeded %s%s", acfg->image->name, SHARED_EXT);
1495         printf ("Stripping the binary: %s\n", com);
1496         system (com);
1497         g_free (com);*/
1498
1499         rename (tmp_outfile_name, outfile_name);
1500
1501         g_free (tmp_outfile_name);
1502         g_free (outfile_name);
1503
1504         if (acfg->aot_opts.save_temps)
1505                 printf ("Retained input file.\n");
1506         else
1507                 unlink (acfg->tmpfname);
1508
1509 }
1510
1511 #endif /* ASM_WRITER */
1512
1513 static void
1514 emit_byte (MonoAotCompile *acfg, guint8 val)
1515 {
1516         emit_bytes (acfg, &val, 1);
1517 }
1518
1519 static guint32
1520 mono_get_field_token (MonoClassField *field)
1521 {
1522         MonoClass *klass = field->parent;
1523         int i;
1524
1525         for (i = 0; i < klass->field.count; ++i) {
1526                 if (field == &klass->fields [i])
1527                         return MONO_TOKEN_FIELD_DEF | (klass->field.first + 1 + i);
1528         }
1529
1530         g_assert_not_reached ();
1531         return 0;
1532 }
1533
1534 static inline void
1535 encode_value (gint32 value, guint8 *buf, guint8 **endbuf)
1536 {
1537         guint8 *p = buf;
1538
1539         //printf ("ENCODE: %d 0x%x.\n", value, value);
1540
1541         /*
1542          * Same encoding as the one used in the metadata, extended to handle values
1543          * greater than 0x1fffffff.
1544          */
1545         if ((value >= 0) && (value <= 127))
1546                 *p++ = value;
1547         else if ((value >= 0) && (value <= 16383)) {
1548                 p [0] = 0x80 | (value >> 8);
1549                 p [1] = value & 0xff;
1550                 p += 2;
1551         } else if ((value >= 0) && (value <= 0x1fffffff)) {
1552                 p [0] = (value >> 24) | 0xc0;
1553                 p [1] = (value >> 16) & 0xff;
1554                 p [2] = (value >> 8) & 0xff;
1555                 p [3] = value & 0xff;
1556                 p += 4;
1557         }
1558         else {
1559                 p [0] = 0xff;
1560                 p [1] = (value >> 24) & 0xff;
1561                 p [2] = (value >> 16) & 0xff;
1562                 p [3] = (value >> 8) & 0xff;
1563                 p [4] = value & 0xff;
1564                 p += 5;
1565         }
1566         if (endbuf)
1567                 *endbuf = p;
1568 }
1569
1570 static guint32
1571 get_image_index (MonoAotCompile *cfg, MonoImage *image)
1572 {
1573         guint32 index;
1574
1575         index = GPOINTER_TO_UINT (g_hash_table_lookup (cfg->image_hash, image));
1576         if (index)
1577                 return index - 1;
1578         else {
1579                 index = g_hash_table_size (cfg->image_hash);
1580                 g_hash_table_insert (cfg->image_hash, image, GUINT_TO_POINTER (index + 1));
1581                 g_ptr_array_add (cfg->image_table, image);
1582                 return index;
1583         }
1584 }
1585
1586 static void
1587 encode_klass_info (MonoAotCompile *cfg, MonoClass *klass, guint8 *buf, guint8 **endbuf)
1588 {
1589         if (!klass->type_token) {
1590                 guint32 token;
1591
1592                 /* Array class */
1593                 g_assert (klass->rank > 0);
1594                 encode_value (MONO_TOKEN_TYPE_DEF, buf, &buf);
1595                 encode_value (get_image_index (cfg, klass->image), buf, &buf);
1596                 token = klass->element_class->type_token;
1597                 if (!token) {
1598                         /* <Type>[][] */
1599                         g_assert (klass->element_class->rank);
1600                         encode_value (0, buf, &buf);
1601                         encode_value (klass->element_class->rank, buf, &buf);
1602                         token = klass->element_class->element_class->type_token;
1603                 }
1604                 g_assert (mono_metadata_token_code (token) == MONO_TOKEN_TYPE_DEF);
1605                 encode_value (token - MONO_TOKEN_TYPE_DEF, buf, &buf);
1606                 encode_value (klass->rank, buf, &buf);
1607         }
1608         else {
1609                 g_assert (mono_metadata_token_code (klass->type_token) == MONO_TOKEN_TYPE_DEF);
1610                 encode_value (klass->type_token - MONO_TOKEN_TYPE_DEF, buf, &buf);
1611                 encode_value (get_image_index (cfg, klass->image), buf, &buf);
1612         }
1613         *endbuf = buf;
1614 }
1615
1616 static void
1617 encode_field_info (MonoAotCompile *cfg, MonoClassField *field, guint8 *buf, guint8 **endbuf)
1618 {
1619         guint32 token = mono_get_field_token (field);
1620
1621         encode_klass_info (cfg, field->parent, buf, &buf);
1622         g_assert (mono_metadata_token_code (token) == MONO_TOKEN_FIELD_DEF);
1623         encode_value (token - MONO_TOKEN_FIELD_DEF, buf, &buf);
1624         *endbuf = buf;
1625 }
1626
1627 static void
1628 encode_method_ref (MonoAotCompile *acfg, MonoMethod *method, guint8 *buf, guint8 **endbuf)
1629 {
1630         guint32 image_index = get_image_index (acfg, method->klass->image);
1631         guint32 token = method->token;
1632         g_assert (image_index < 256);
1633         g_assert (mono_metadata_token_table (token) == MONO_TABLE_METHOD);
1634
1635         encode_value ((image_index << 24) + (mono_metadata_token_index (token)), buf, &buf);
1636         *endbuf = buf;
1637 }
1638
1639 static gint
1640 compare_patches (gconstpointer a, gconstpointer b)
1641 {
1642         int i, j;
1643
1644         i = (*(MonoJumpInfo**)a)->ip.i;
1645         j = (*(MonoJumpInfo**)b)->ip.i;
1646
1647         if (i < j)
1648                 return -1;
1649         else
1650                 if (i > j)
1651                         return 1;
1652         else
1653                 return 0;
1654 }
1655
1656 static int
1657 get_plt_index (MonoAotCompile *acfg, MonoJumpInfo *patch_info)
1658 {
1659         int res = -1;
1660         int idx;
1661
1662         switch (patch_info->type) {
1663         case MONO_PATCH_INFO_METHOD:
1664         case MONO_PATCH_INFO_WRAPPER:
1665         case MONO_PATCH_INFO_INTERNAL_METHOD:
1666         case MONO_PATCH_INFO_CLASS_INIT: {
1667                 MonoJumpInfo *new_ji = mono_patch_info_dup_mp (acfg->mempool, patch_info);
1668                 gpointer patch_id = NULL;
1669
1670                 /* First check for an existing patch */
1671                 switch (patch_info->type) {
1672                 case MONO_PATCH_INFO_METHOD:
1673                         patch_id = patch_info->data.method;
1674                         break;
1675                 case MONO_PATCH_INFO_INTERNAL_METHOD:
1676                         patch_id = (gpointer)patch_info->data.name;
1677                         break;
1678                 case MONO_PATCH_INFO_CLASS_INIT:
1679                         patch_id = patch_info->data.klass;
1680                         break;
1681                 case MONO_PATCH_INFO_WRAPPER:
1682                         /* A bit ugly, but works */
1683                         g_assert (patch_info->data.method->wrapper_type < sizeof (MonoMethod));
1684                         patch_id = (gpointer)(((guint8*)patch_info->data.method) + patch_info->data.method->wrapper_type);
1685                         break;
1686                 default:
1687                         g_assert_not_reached ();
1688                 }
1689
1690                 if (patch_id) {
1691                         idx = GPOINTER_TO_UINT (g_hash_table_lookup (acfg->patch_to_plt_offset, patch_id));
1692                         if (idx)
1693                                 res = idx;
1694                         else
1695                                 g_hash_table_insert (acfg->patch_to_plt_offset, patch_id, GUINT_TO_POINTER (acfg->plt_offset));
1696                 }
1697
1698                 if (res == -1) {
1699                         res = acfg->plt_offset;
1700                         g_hash_table_insert (acfg->plt_offset_to_patch, GUINT_TO_POINTER (acfg->plt_offset), new_ji);
1701                         acfg->plt_offset ++;
1702                 }
1703
1704                 /* Nullify the patch */
1705                 patch_info->type = MONO_PATCH_INFO_NONE;
1706
1707                 return res;
1708         }
1709         default:
1710                 return -1;
1711         }
1712 }
1713
1714 /**
1715  * get_got_offset:
1716  *
1717  *   Returns the offset of the GOT slot where the runtime object resulting from resolving
1718  * JI could be found if it exists, otherwise allocates a new one.
1719  */
1720 static guint32
1721 get_got_offset (MonoAotCompile *acfg, MonoJumpInfo *ji)
1722 {
1723         guint32 got_offset;
1724
1725         got_offset = GPOINTER_TO_UINT (g_hash_table_lookup (acfg->patch_to_shared_got_offset, ji));
1726         if (got_offset)
1727                 return got_offset - 1;
1728
1729         got_offset = acfg->got_offset;
1730         acfg->got_offset ++;
1731
1732         acfg->stats.got_slots ++;
1733         acfg->stats.got_slot_types [ji->type] ++;
1734
1735         return got_offset;
1736 }
1737
1738 static guint32
1739 get_shared_got_offset (MonoAotCompile *acfg, MonoJumpInfo *ji)
1740 {
1741         MonoJumpInfo *copy;
1742         guint32 got_offset;
1743
1744         if (!g_hash_table_lookup (acfg->patch_to_shared_got_offset, ji)) {
1745                 got_offset = get_got_offset (acfg, ji);
1746                 copy = mono_patch_info_dup_mp (acfg->mempool, ji);
1747                 g_hash_table_insert (acfg->patch_to_shared_got_offset, copy, GUINT_TO_POINTER (got_offset + 1));
1748                 g_ptr_array_add (acfg->shared_patches, copy);
1749         }
1750
1751         return get_got_offset (acfg, ji);
1752 }
1753
1754 static void
1755 emit_method_code (MonoAotCompile *acfg, MonoCompile *cfg)
1756 {
1757         MonoMethod *method;
1758         int i, pindex, method_index;
1759         guint8 *code;
1760         char *symbol;
1761         int func_alignment = 16;
1762         GPtrArray *patches;
1763         MonoJumpInfo *patch_info;
1764         MonoMethodHeader *header;
1765         gboolean skip;
1766         guint32 got_slot;
1767
1768         method = cfg->method;
1769         code = cfg->native_code;
1770         header = mono_method_get_header (method);
1771
1772         method_index = mono_metadata_token_index (method->token);
1773
1774         /* Make the labels local */
1775         symbol = g_strdup_printf (".Lm_%x", method_index);
1776
1777         emit_alignment (acfg, func_alignment);
1778         emit_label (acfg, symbol);
1779         if (acfg->aot_opts.write_symbols)
1780                 emit_global (acfg, symbol, TRUE);
1781
1782         if (cfg->verbose_level > 0)
1783                 g_print ("Method %s emitted as %s\n", mono_method_full_name (method, TRUE), symbol);
1784
1785         acfg->stats.code_size += cfg->code_len;
1786
1787         /* Collect and sort relocations */
1788         patches = g_ptr_array_new ();
1789         for (patch_info = cfg->patch_info; patch_info; patch_info = patch_info->next)
1790                 g_ptr_array_add (patches, patch_info);
1791         g_ptr_array_sort (patches, compare_patches);
1792
1793         acfg->method_got_offsets [method_index] = acfg->got_offset;
1794         for (i = 0; i < cfg->code_len; i++) {
1795                 patch_info = NULL;
1796                 for (pindex = 0; pindex < patches->len; ++pindex) {
1797                         patch_info = g_ptr_array_index (patches, pindex);
1798                         if (patch_info->ip.i == i)
1799                                 break;
1800                 }
1801
1802 #ifdef MONO_ARCH_HAVE_PIC_AOT
1803
1804                 skip = FALSE;
1805                 if (patch_info && (pindex < patches->len)) {
1806                         switch (patch_info->type) {
1807                         case MONO_PATCH_INFO_LABEL:
1808                         case MONO_PATCH_INFO_BB:
1809                         case MONO_PATCH_INFO_NONE:
1810                                 break;
1811                         case MONO_PATCH_INFO_GOT_OFFSET: {
1812                                 guint32 offset = mono_arch_get_patch_offset (code + i);
1813                                 emit_bytes (acfg, code + i, offset);
1814                                 emit_symbol_diff (acfg, "got", ".", offset);
1815
1816                                 i += offset + 4 - 1;
1817                                 skip = TRUE;
1818                                 break;
1819                         }
1820                         default: {
1821                                 int plt_index;
1822                                 char *direct_call_target;
1823
1824                                 if (!is_got_patch (patch_info->type))
1825                                         break;
1826
1827                                 /*
1828                                  * If this patch is a call, try emitting a direct call instead of
1829                                  * through a PLT entry. This is possible if the called method is in
1830                                  * the same assembly and requires no initialization.
1831                                  */
1832                                 direct_call_target = NULL;
1833                                 if ((patch_info->type == MONO_PATCH_INFO_METHOD) && (patch_info->data.method->klass->image == cfg->method->klass->image)) {
1834                                         MonoCompile *callee_cfg = g_hash_table_lookup (acfg->method_to_cfg, patch_info->data.method);
1835                                         if (callee_cfg) {
1836                                                 guint32 callee_idx = mono_metadata_token_index (callee_cfg->method->token);
1837                                                 if (!acfg->has_got_slots [callee_idx] && (callee_cfg->method->klass->flags & TYPE_ATTRIBUTE_BEFORE_FIELD_INIT)) {
1838                                                         //printf ("DIRECT: %s %s\n", mono_method_full_name (cfg->method, TRUE), mono_method_full_name (callee_cfg->method, TRUE));
1839                                                         direct_call_target = g_strdup_printf (".Lm_%x", mono_metadata_token_index (callee_cfg->method->token));
1840                                                         patch_info->type = MONO_PATCH_INFO_NONE;
1841                                                         acfg->stats.direct_calls ++;
1842                                                 }
1843                                         }
1844
1845                                         acfg->stats.all_calls ++;
1846                                 }
1847
1848                                 if (!direct_call_target) {
1849                                         plt_index = get_plt_index (acfg, patch_info);
1850                                         if (plt_index != -1) {
1851                                                 /* This patch has a PLT entry, so we must emit a call to the PLT entry */
1852                                                 direct_call_target = g_strdup_printf (".Lp_%d", plt_index);
1853                                         }
1854                                 }
1855
1856                                 if (direct_call_target) {
1857 #if defined(__i386__) || defined(__x86_64__)
1858                                         g_assert (code [i] == 0xe8);
1859                                         /* Need to make sure this is exactly 5 bytes long */
1860                                         emit_byte (acfg, '\xe8');
1861                                         emit_symbol_diff (acfg, direct_call_target, ".", -4);
1862                                         i += 4;
1863 #else
1864                                         g_assert_not_reached ();
1865 #endif
1866                                 } else {
1867                                         got_slot = get_got_offset (acfg, patch_info);
1868
1869                                         emit_bytes (acfg, code + i, mono_arch_get_patch_offset (code + i));
1870 #ifdef __x86_64__
1871                                         emit_symbol_diff (acfg, "got", ".", (unsigned int) ((got_slot * sizeof (gpointer)) - 4));
1872 #elif defined(__i386__)
1873                                         emit_int32 (acfg, (unsigned int) ((got_slot * sizeof (gpointer))));
1874 #endif
1875
1876                                         i += mono_arch_get_patch_offset (code + i) + 4 - 1;
1877                                 }
1878                                 skip = TRUE;
1879                         }
1880                         }
1881                 }
1882 #endif /* MONO_ARCH_HAVE_PIC_AOT */
1883
1884                 if (!skip)
1885                         emit_bytes (acfg, code + i, 1);
1886         }
1887         emit_line (acfg);
1888 }
1889
1890 /**
1891  * encode_patch:
1892  *
1893  *  Encode PATCH_INFO into its disk representation. If SHARED is true, encode some types
1894  * of patches by allocating a GOT entry for them, and encode the GOT offset instead.
1895  */
1896 static void
1897 encode_patch (MonoAotCompile *acfg, MonoJumpInfo *patch_info, guint8 *buf, guint8 **endbuf, gboolean shared)
1898 {
1899         guint8 *p = buf;
1900
1901         switch (patch_info->type) {
1902         case MONO_PATCH_INFO_NONE:
1903                 break;
1904         case MONO_PATCH_INFO_IMAGE:
1905                 encode_value (get_image_index (acfg, patch_info->data.image), p, &p);
1906                 break;
1907         case MONO_PATCH_INFO_METHOD_REL:
1908                 encode_value ((gint)patch_info->data.offset, p, &p);
1909                 break;
1910         case MONO_PATCH_INFO_SWITCH: {
1911                 gpointer *table = (gpointer *)patch_info->data.table->table;
1912                 int k;
1913
1914                 encode_value (patch_info->data.table->table_size, p, &p);
1915                 for (k = 0; k < patch_info->data.table->table_size; k++)
1916                         encode_value ((int)(gssize)table [k], p, &p);
1917                 break;
1918         }
1919         case MONO_PATCH_INFO_METHODCONST:
1920         case MONO_PATCH_INFO_METHOD:
1921         case MONO_PATCH_INFO_METHOD_JUMP:
1922                 encode_method_ref (acfg, patch_info->data.method, p, &p);
1923                 break;
1924         case MONO_PATCH_INFO_INTERNAL_METHOD: {
1925                 guint32 len = strlen (patch_info->data.name);
1926
1927                 encode_value (len, p, &p);
1928
1929                 memcpy (p, patch_info->data.name, len);
1930                 p += len;
1931                 *p++ = '\0';
1932                 break;
1933         }
1934         case MONO_PATCH_INFO_LDSTR: {
1935                 guint32 image_index = get_image_index (acfg, patch_info->data.token->image);
1936                 guint32 token = patch_info->data.token->token;
1937                 g_assert (mono_metadata_token_code (token) == MONO_TOKEN_STRING);
1938                 /*
1939                  * An optimization would be to emit shared code for ldstr
1940                  * statements followed by a throw.
1941                  */
1942                 encode_value (image_index, p, &p);
1943                 encode_value (patch_info->data.token->token - MONO_TOKEN_STRING, p, &p);
1944                 break;
1945         }
1946         case MONO_PATCH_INFO_RVA:
1947         case MONO_PATCH_INFO_DECLSEC:
1948         case MONO_PATCH_INFO_LDTOKEN:
1949         case MONO_PATCH_INFO_TYPE_FROM_HANDLE:
1950                 if (shared) {
1951                         guint32 offset = get_got_offset (acfg, patch_info);
1952                         encode_value (offset, p, &p);
1953                 } else {
1954                         encode_value (get_image_index (acfg, patch_info->data.token->image), p, &p);
1955                         encode_value (patch_info->data.token->token, p, &p);
1956                 }
1957                 break;
1958         case MONO_PATCH_INFO_EXC_NAME: {
1959                 MonoClass *ex_class;
1960
1961                 ex_class =
1962                         mono_class_from_name (mono_defaults.exception_class->image,
1963                                                                   "System", patch_info->data.target);
1964                 g_assert (ex_class);
1965                 encode_klass_info (acfg, ex_class, p, &p);
1966                 break;
1967         }
1968         case MONO_PATCH_INFO_R4:
1969                 encode_value (*((guint32 *)patch_info->data.target), p, &p);
1970                 break;
1971         case MONO_PATCH_INFO_R8:
1972                 encode_value (*((guint32 *)patch_info->data.target), p, &p);
1973                 encode_value (*(((guint32 *)patch_info->data.target) + 1), p, &p);
1974                 break;
1975         case MONO_PATCH_INFO_VTABLE:
1976         case MONO_PATCH_INFO_CLASS:
1977         case MONO_PATCH_INFO_IID:
1978         case MONO_PATCH_INFO_ADJUSTED_IID:
1979                 if (shared) {
1980                         guint32 offset = get_got_offset (acfg, patch_info);
1981                         encode_value (offset, p, &p);
1982                 } else {
1983                         encode_klass_info (acfg, patch_info->data.klass, p, &p);
1984                 }
1985                 break;
1986         case MONO_PATCH_INFO_CLASS_INIT:
1987                 encode_klass_info (acfg, patch_info->data.klass, p, &p);
1988                 break;
1989         case MONO_PATCH_INFO_FIELD:
1990         case MONO_PATCH_INFO_SFLDA:
1991                 if (shared) {
1992                         guint32 offset = get_got_offset (acfg, patch_info);
1993                         encode_value (offset, p, &p);
1994                 } else {
1995                         encode_field_info (acfg, patch_info->data.field, p, &p);
1996                 }
1997                 break;
1998         case MONO_PATCH_INFO_WRAPPER: {
1999                 encode_value (patch_info->data.method->wrapper_type, p, &p);
2000
2001                 switch (patch_info->data.method->wrapper_type) {
2002                 case MONO_WRAPPER_REMOTING_INVOKE_WITH_CHECK: {
2003                         MonoMethod *m;
2004                         guint32 image_index;
2005                         guint32 token;
2006
2007                         m = mono_marshal_method_from_wrapper (patch_info->data.method);
2008                         image_index = get_image_index (acfg, m->klass->image);
2009                         token = m->token;
2010                         g_assert (image_index < 256);
2011                         g_assert (mono_metadata_token_table (token) == MONO_TABLE_METHOD);
2012
2013                         encode_value ((image_index << 24) + (mono_metadata_token_index (token)), p, &p);
2014                         break;
2015                 }
2016                 case MONO_WRAPPER_PROXY_ISINST:
2017                 case MONO_WRAPPER_LDFLD:
2018                 case MONO_WRAPPER_LDFLDA:
2019                 case MONO_WRAPPER_STFLD:
2020                 case MONO_WRAPPER_LDFLD_REMOTE:
2021                 case MONO_WRAPPER_STFLD_REMOTE:
2022                 case MONO_WRAPPER_ISINST: {
2023                         MonoClass *proxy_class = (MonoClass*)mono_marshal_method_from_wrapper (patch_info->data.method);
2024                         encode_klass_info (acfg, proxy_class, p, &p);
2025                         break;
2026                 }
2027                 case MONO_WRAPPER_STELEMREF:
2028                         break;
2029                 default:
2030                         g_assert_not_reached ();
2031                 }
2032                 break;
2033         }
2034         default:
2035                 g_warning ("unable to handle jump info %d", patch_info->type);
2036                 g_assert_not_reached ();
2037         }
2038
2039         *endbuf = p;
2040 }
2041
2042 static void
2043 emit_method_info (MonoAotCompile *acfg, MonoCompile *cfg)
2044 {
2045         MonoMethod *method;
2046         GList *l;
2047         int j, pindex, buf_size, n_patches;
2048         guint8 *code;
2049         char *symbol;
2050         GPtrArray *patches;
2051         MonoJumpInfo *patch_info;
2052         MonoMethodHeader *header;
2053         guint32 last_offset, method_idx;
2054         guint8 *p, *buf;
2055         guint32 first_got_offset;
2056
2057         method = cfg->method;
2058         code = cfg->native_code;
2059         header = mono_method_get_header (method);
2060
2061         method_idx = mono_metadata_token_index (method->token);
2062
2063         /* Make the labels local */
2064         symbol = g_strdup_printf (".Lm_%x_p", method_idx);
2065
2066         /* Sort relocations */
2067         patches = g_ptr_array_new ();
2068         for (patch_info = cfg->patch_info; patch_info; patch_info = patch_info->next)
2069                 g_ptr_array_add (patches, patch_info);
2070         g_ptr_array_sort (patches, compare_patches);
2071
2072         first_got_offset = acfg->method_got_offsets [mono_metadata_token_index (cfg->method->token)];
2073
2074         /**********************/
2075         /* Encode method info */
2076         /**********************/
2077
2078         buf_size = (patches->len < 1000) ? 40960 : 40960 + (patches->len * 64);
2079         p = buf = g_malloc (buf_size);
2080
2081         if (mono_class_get_cctor (method->klass))
2082                 encode_klass_info (acfg, method->klass, p, &p);
2083         else
2084                 /* Not needed when loading the method */
2085                 encode_value (0, p, &p);
2086
2087         /* String table */
2088         if (cfg->opt & MONO_OPT_SHARED) {
2089                 encode_value (g_list_length (cfg->ldstr_list), p, &p);
2090                 for (l = cfg->ldstr_list; l; l = l->next) {
2091                         encode_value ((long)l->data, p, &p);
2092                 }
2093         }
2094         else
2095                 /* Used only in shared mode */
2096                 g_assert (!cfg->ldstr_list);
2097
2098         n_patches = 0;
2099         for (pindex = 0; pindex < patches->len; ++pindex) {
2100                 patch_info = g_ptr_array_index (patches, pindex);
2101
2102                 if ((patch_info->type == MONO_PATCH_INFO_LABEL) ||
2103                         (patch_info->type == MONO_PATCH_INFO_BB) ||
2104                         (patch_info->type == MONO_PATCH_INFO_GOT_OFFSET) ||
2105                         (patch_info->type == MONO_PATCH_INFO_NONE)) {
2106                         patch_info->type = MONO_PATCH_INFO_NONE;
2107                         /* Nothing to do */
2108                         continue;
2109                 }
2110
2111                 if ((patch_info->type == MONO_PATCH_INFO_IMAGE) && (patch_info->data.image == acfg->image)) {
2112                         /* Stored in a GOT slot initialized at module load time */
2113                         patch_info->type = MONO_PATCH_INFO_NONE;
2114                         continue;
2115                 }
2116
2117                 if ((patch_info->type == MONO_PATCH_INFO_METHOD) ||
2118                         (patch_info->type == MONO_PATCH_INFO_INTERNAL_METHOD) ||
2119                         (patch_info->type == MONO_PATCH_INFO_WRAPPER) ||
2120                         (patch_info->type == MONO_PATCH_INFO_CLASS_INIT)) {
2121                         /* Calls are made through the PLT */
2122                         patch_info->type = MONO_PATCH_INFO_NONE;
2123                         continue;
2124                 }
2125
2126                 n_patches ++;
2127         }
2128
2129         if (n_patches)
2130                 g_assert (acfg->has_got_slots [method_idx]);
2131
2132         encode_value (n_patches, p, &p);
2133
2134         if (n_patches)
2135                 encode_value (first_got_offset, p, &p);
2136
2137         /* First encode the type+position table */
2138         last_offset = 0;
2139         j = 0;
2140         for (pindex = 0; pindex < patches->len; ++pindex) {
2141                 guint32 offset;
2142                 patch_info = g_ptr_array_index (patches, pindex);
2143
2144                 if (patch_info->type == MONO_PATCH_INFO_NONE)
2145                         /* Nothing to do */
2146                         continue;
2147
2148                 j ++;
2149                 //printf ("T: %d O: %d.\n", patch_info->type, patch_info->ip.i);
2150                 offset = patch_info->ip.i - last_offset;
2151                 last_offset = patch_info->ip.i;
2152
2153                 /* Only the type is needed */
2154                 *p = patch_info->type;
2155                 p++;
2156         }
2157
2158         /*
2159         if (n_patches) {
2160                 printf ("%s:\n", mono_method_full_name (cfg->method, TRUE));
2161                 for (pindex = 0; pindex < patches->len; ++pindex) {
2162                         patch_info = g_ptr_array_index (patches, pindex);
2163                         if (patch_info->type != MONO_PATCH_INFO_NONE) {
2164                                 printf ("\t%s", get_patch_name (patch_info->type));
2165                                 if (patch_info->type == MONO_PATCH_INFO_VTABLE)
2166                                         printf (": %s\n", patch_info->data.klass->name);
2167                                 else
2168                                         printf ("\n");
2169                         }
2170                 }
2171         }
2172         */
2173
2174         /* Then encode the other info */
2175         for (pindex = 0; pindex < patches->len; ++pindex) {
2176                 patch_info = g_ptr_array_index (patches, pindex);
2177
2178                 encode_patch (acfg, patch_info, p, &p, TRUE);
2179         }
2180
2181         acfg->stats.info_size += p - buf;
2182
2183         /* Emit method info */
2184
2185         emit_label (acfg, symbol);
2186
2187         g_assert (p - buf < buf_size);
2188         emit_bytes (acfg, buf, p - buf);
2189         g_free (buf);
2190
2191         g_free (symbol);
2192 }
2193
2194 static void
2195 emit_exception_debug_info (MonoAotCompile *acfg, MonoCompile *cfg)
2196 {
2197         MonoMethod *method;
2198         int k, buf_size;
2199         guint32 debug_info_size;
2200         guint8 *code;
2201         char *symbol;
2202         MonoMethodHeader *header;
2203         guint8 *p, *buf, *debug_info;
2204
2205         method = cfg->method;
2206         code = cfg->native_code;
2207         header = mono_method_get_header (method);
2208
2209         /* Make the labels local */
2210         symbol = g_strdup_printf (".Le_%x_p", mono_metadata_token_index (method->token));
2211
2212         buf_size = header->num_clauses * 256 + 128;
2213         p = buf = g_malloc (buf_size);
2214
2215         encode_value (cfg->code_len, p, &p);
2216         encode_value (cfg->used_int_regs, p, &p);
2217
2218         /* Exception table */
2219         if (header->num_clauses) {
2220                 MonoJitInfo *jinfo = cfg->jit_info;
2221
2222                 for (k = 0; k < header->num_clauses; ++k) {
2223                         MonoJitExceptionInfo *ei = &jinfo->clauses [k];
2224
2225                         encode_value (ei->exvar_offset, p, &p);
2226
2227                         if (ei->flags == MONO_EXCEPTION_CLAUSE_FILTER)
2228                                 encode_value ((gint)((guint8*)ei->data.filter - code), p, &p);
2229
2230                         encode_value ((gint)((guint8*)ei->try_start - code), p, &p);
2231                         encode_value ((gint)((guint8*)ei->try_end - code), p, &p);
2232                         encode_value ((gint)((guint8*)ei->handler_start - code), p, &p);
2233                 }
2234         }
2235
2236         mono_debug_serialize_debug_info (cfg, &debug_info, &debug_info_size);
2237
2238         encode_value (debug_info_size, p, &p);
2239         if (debug_info_size) {
2240                 memcpy (p, debug_info, debug_info_size);
2241                 p += debug_info_size;
2242                 g_free (debug_info);
2243         }
2244
2245         acfg->stats.ex_info_size += p - buf;
2246
2247         /* Emit info */
2248
2249         emit_label (acfg, symbol);
2250
2251         g_assert (p - buf < buf_size);
2252         emit_bytes (acfg, buf, p - buf);
2253         g_free (buf);
2254
2255         g_free (symbol);
2256 }
2257
2258 static void
2259 emit_klass_info (MonoAotCompile *acfg, guint32 token)
2260 {
2261         MonoClass *klass = mono_class_get (acfg->image, token);
2262         guint8 *p, *buf;
2263         int i, buf_size;
2264         char *label;
2265         gboolean no_special_static;
2266
2267         buf_size = 10240;
2268         p = buf = g_malloc (buf_size);
2269
2270         g_assert (klass);
2271
2272         mono_class_init (klass);
2273
2274         /*
2275          * Emit all the information which is required for creating vtables so
2276          * the runtime does not need to create the MonoMethod structures which
2277          * take up a lot of space.
2278          */
2279
2280         no_special_static = !mono_class_has_special_static_fields (klass);
2281
2282         if (1) {
2283                 encode_value (klass->vtable_size, p, &p);
2284                 encode_value ((no_special_static << 7) | (klass->has_static_refs << 6) | (klass->has_references << 5) | ((klass->blittable << 4) | (klass->nested_classes ? 1 : 0) << 3) | (klass->has_cctor << 2) | (klass->has_finalize << 1) | klass->ghcimpl, p, &p);
2285                 if (klass->has_cctor)
2286                         encode_method_ref (acfg, mono_class_get_cctor (klass), p, &p);
2287                 if (klass->has_finalize)
2288                         encode_method_ref (acfg, mono_class_get_finalizer (klass), p, &p);
2289
2290                 encode_value (klass->instance_size, p, &p);
2291                 encode_value (mono_class_data_size (klass), p, &p);
2292                 encode_value (klass->packing_size, p, &p);
2293                 encode_value (klass->min_align, p, &p);
2294
2295                 for (i = 0; i < klass->vtable_size; ++i) {
2296                         MonoMethod *cm = klass->vtable [i];
2297
2298                         if (cm)
2299                                 encode_method_ref (acfg, cm, p, &p);
2300                         else
2301                                 encode_value (0, p, &p);
2302                 }
2303         }
2304
2305         acfg->stats.class_info_size += p - buf;
2306
2307         /* Emit the info */
2308         label = g_strdup_printf (".LK_I_%x", token - MONO_TOKEN_TYPE_DEF - 1);
2309         emit_label (acfg, label);
2310
2311         g_assert (p - buf < buf_size);
2312         emit_bytes (acfg, buf, p - buf);
2313         g_free (buf);
2314 }
2315
2316 /*
2317  * Calls made from AOTed code are routed through a table of jumps similar to the
2318  * ELF PLT (Program Linkage Table). The differences are the following:
2319  * - the ELF PLT entries make an indirect jump though the GOT so they expect the
2320  *   GOT pointer to be in EBX. We want to avoid this, so our table contains direct
2321  *   jumps. This means the jumps need to be patched when the address of the callee is
2322  *   known. Initially the PLT entries jump to code which transfer control to the
2323  *   AOT runtime through the first PLT entry.
2324  */
2325 static void
2326 emit_plt (MonoAotCompile *acfg)
2327 {
2328         char *symbol;
2329         int i, buf_size;
2330         guint8 *p, *buf;
2331         guint32 *plt_info_offsets;
2332
2333         /*
2334          * Encode info need to resolve PLT entries.
2335          */
2336         buf_size = acfg->plt_offset * 128;
2337         p = buf = g_malloc (buf_size);
2338
2339         plt_info_offsets = g_new0 (guint32, acfg->plt_offset);
2340
2341         for (i = 1; i < acfg->plt_offset; ++i) {
2342                 MonoJumpInfo *patch_info = g_hash_table_lookup (acfg->plt_offset_to_patch, GUINT_TO_POINTER (i));
2343
2344                 plt_info_offsets [i] = p - buf;
2345                 encode_value (patch_info->type, p, &p);
2346                 encode_patch (acfg, patch_info, p, &p, FALSE);
2347         }
2348
2349         emit_line (acfg);
2350         symbol = g_strdup_printf ("plt");
2351
2352         /* This section will be made read-write by the AOT loader */
2353         emit_section_change (acfg, ".text", 0);
2354         emit_global (acfg, symbol, TRUE);
2355         emit_alignment (acfg, PAGESIZE);
2356         emit_label (acfg, symbol);
2357
2358         /*
2359          * The first plt entry is used to transfer code to the AOT loader.
2360          */
2361         emit_label (acfg, ".Lp_0");
2362 #if defined(__i386__)
2363         /* It is filled up during loading by the AOT loader. */
2364         emit_zero_bytes (acfg, 16);
2365 #elif defined(__x86_64__)
2366         /* This should be exactly 16 bytes long */
2367         /* jmpq *<offset>(%rip) */
2368         emit_byte (acfg, '\xff');
2369         emit_byte (acfg, '\x25');
2370         emit_symbol_diff (acfg, "plt_jump_table", ".", -4);
2371         emit_zero_bytes (acfg, 10);
2372 #else
2373         g_assert_not_reached ();
2374 #endif
2375
2376         for (i = 1; i < acfg->plt_offset; ++i) {
2377                 char *label;
2378
2379                 label = g_strdup_printf (".Lp_%d", i);
2380                 emit_label (acfg, label);
2381                 g_free (label);
2382 #if defined(__i386__)
2383                 /* Need to make sure this is 5 bytes long */
2384                 emit_byte (acfg, '\xe9');
2385                 label = g_strdup_printf (".Lpd_%d", i);
2386                 emit_symbol_diff (acfg, label, ".", -4);
2387                 g_free (label);
2388 #elif defined(__x86_64__)
2389                 /*
2390                  * We can't emit jumps because they are 32 bits only so they can't be patched.
2391                  * So we emit a jump table instead whose entries are patched by the AOT loader to
2392                  * point to .Lpd entries. ELF stores these in the GOT too, but we don't, since
2393                  * methods with GOT entries can't be called directly.
2394                  * We also emit the default PLT code here since the PLT code will not be patched.
2395                  * An x86_64 plt entry is 16 bytes long, init_plt () depends on this.
2396                  */
2397                 /* jmpq *<offset>(%rip) */
2398                 emit_byte (acfg, '\xff');
2399                 emit_byte (acfg, '\x25');
2400                 emit_symbol_diff (acfg, "plt_jump_table", ".", (i * sizeof (gpointer)) -4);
2401                 /* mov <plt info offset>, %eax */
2402                 emit_byte (acfg, '\xb8');
2403                 emit_int32 (acfg, plt_info_offsets [i]);
2404                 /* jmp .Lp_0 */
2405                 emit_byte (acfg, '\xe9');
2406                 emit_symbol_diff (acfg, ".Lp_0", ".", -4);
2407 #else
2408                 g_assert_not_reached ();
2409 #endif
2410         }
2411
2412         symbol = g_strdup_printf ("plt_end");
2413         emit_global (acfg, symbol, TRUE);
2414         emit_label (acfg, symbol);
2415
2416         /*
2417          * Emit the default targets for the PLT entries separately since these will not
2418          * be modified at runtime.
2419          */
2420         for (i = 1; i < acfg->plt_offset; ++i) {
2421                 char *label;
2422
2423                 label = g_strdup_printf (".Lpd_%d", i);
2424                 emit_label (acfg, label);
2425                 g_free (label);
2426
2427                 /* Put the offset into the register expected by mono_aot_plt_trampoline */
2428 #if defined(__i386__)
2429                 /* movl $const, %eax */
2430                 emit_byte (acfg, '\xb8');
2431                 emit_int32 (acfg, plt_info_offsets [i]);
2432                 /* jmp .Lp_0 */
2433                 emit_byte (acfg, '\xe9');
2434                 emit_symbol_diff (acfg, ".Lp_0", ".", -4);
2435 #elif defined(__x86_64__)
2436                 /* Emitted along with the PLT entries since they will not be patched */
2437 #else
2438                 g_assert_not_reached ();
2439 #endif
2440         }
2441
2442         /* Emit PLT info */
2443         symbol = g_strdup_printf ("plt_info");
2444         emit_global (acfg, symbol, FALSE);
2445         emit_label (acfg, symbol);
2446
2447         g_assert (p - buf < buf_size);
2448         emit_bytes (acfg, buf, p - buf);
2449         g_free (buf);
2450
2451         symbol = g_strdup_printf ("plt_jump_table_addr");
2452         emit_section_change (acfg, ".data", 0);
2453         emit_global (acfg, symbol, FALSE);
2454         emit_alignment (acfg, 8);
2455         emit_label (acfg, symbol);
2456         emit_pointer (acfg, "plt_jump_table");
2457
2458         symbol = g_strdup_printf ("plt_jump_table_size");
2459         emit_section_change (acfg, ".data", 0);
2460         emit_global (acfg, symbol, FALSE);
2461         emit_alignment (acfg, 8);
2462         emit_label (acfg, symbol);
2463         emit_symbol_diff (acfg, "plt_jump_table_end", "plt_jump_table", 0);
2464
2465         /* Don't make this a global so accesses don't need relocations */
2466         symbol = g_strdup_printf ("plt_jump_table");
2467         emit_section_change (acfg, ".bss", 0);
2468         emit_label (acfg, symbol);
2469
2470 #ifdef __x86_64__
2471         emit_zero_bytes (acfg, (int)(acfg->plt_offset * sizeof (gpointer)));
2472 #endif
2473
2474         symbol = g_strdup_printf ("plt_jump_table_end");
2475         emit_label (acfg, symbol);
2476 }
2477
2478 static gboolean
2479 str_begins_with (const char *str1, const char *str2)
2480 {
2481         int len = strlen (str2);
2482         return strncmp (str1, str2, len) == 0;
2483 }
2484
2485 static void
2486 mono_aot_parse_options (const char *aot_options, MonoAotOptions *opts)
2487 {
2488         gchar **args, **ptr;
2489
2490         memset (opts, 0, sizeof (*opts));
2491
2492         args = g_strsplit (aot_options ? aot_options : "", ",", -1);
2493         for (ptr = args; ptr && *ptr; ptr ++) {
2494                 const char *arg = *ptr;
2495
2496                 if (str_begins_with (arg, "outfile=")) {
2497                         opts->outfile = g_strdup (arg + strlen ("outfile="));
2498                 } else if (str_begins_with (arg, "save-temps")) {
2499                         opts->save_temps = TRUE;
2500                 } else if (str_begins_with (arg, "keep-temps")) {
2501                         opts->save_temps = TRUE;
2502                 } else if (str_begins_with (arg, "write-symbols")) {
2503                         opts->write_symbols = TRUE;
2504                 } else if (str_begins_with (arg, "metadata-only")) {
2505                         opts->metadata_only = TRUE;
2506                 } else {
2507                         fprintf (stderr, "AOT : Unknown argument '%s'.\n", arg);
2508                         exit (1);
2509                 }
2510         }
2511 }
2512
2513 static void
2514 compile_method (MonoAotCompile *acfg, int index)
2515 {
2516         MonoCompile *cfg;
2517         MonoMethod *method;
2518         MonoJumpInfo *patch_info;
2519         gboolean skip;
2520         guint32 token = MONO_TOKEN_METHOD_DEF | (index + 1);
2521         guint32 method_idx;
2522
2523         if (acfg->aot_opts.metadata_only)
2524                 return;
2525
2526         method = mono_get_method (acfg->image, token, NULL);
2527
2528         method_idx = mono_metadata_token_index (method->token);
2529
2530         /* fixme: maybe we can also precompile wrapper methods */
2531         if ((method->iflags & METHOD_IMPL_ATTRIBUTE_INTERNAL_CALL) ||
2532                 (method->flags & METHOD_ATTRIBUTE_PINVOKE_IMPL) ||
2533                 (method->iflags & METHOD_IMPL_ATTRIBUTE_RUNTIME) ||
2534                 (method->flags & METHOD_ATTRIBUTE_ABSTRACT)) {
2535                 //printf ("Skip (impossible): %s\n", mono_method_full_name (method, TRUE));
2536                 return;
2537         }
2538
2539         acfg->stats.mcount++;
2540
2541         /* fixme: we need to patch the IP for the LMF in that case */
2542         if (method->save_lmf) {
2543                 //printf ("Skip (needs lmf):  %s\n", mono_method_full_name (method, TRUE));
2544                 acfg->stats.lmfcount++;
2545                 return;
2546         }
2547
2548         /*
2549          * Since these methods are the only ones which are compiled with
2550          * AOT support, and they are not used by runtime startup/shutdown code,
2551          * the runtime will not see AOT methods during AOT compilation,so it
2552          * does not need to support them by creating a fake GOT etc.
2553          */
2554         cfg = mini_method_compile (method, acfg->opts, mono_get_root_domain (), FALSE, TRUE, 0);
2555         if (cfg->exception_type != MONO_EXCEPTION_NONE) {
2556                 /* Let the exception happen at runtime */
2557                 return;
2558         }
2559
2560         if (cfg->disable_aot) {
2561                 //printf ("Skip (other): %s\n", mono_method_full_name (method, TRUE));
2562                 acfg->stats.ocount++;
2563                 mono_destroy_compile (cfg);
2564                 return;
2565         }
2566
2567         skip = FALSE;
2568         for (patch_info = cfg->patch_info; patch_info; patch_info = patch_info->next) {
2569                 if (patch_info->type == MONO_PATCH_INFO_ABS) {
2570                         /* unable to handle this */
2571                         //printf ("Skip (abs addr):   %s %d\n", mono_method_full_name (method, TRUE), patch_info->type);
2572                         skip = TRUE;
2573                         break;
2574                 }
2575         }
2576
2577         if (skip) {
2578                 acfg->stats.abscount++;
2579                 mono_destroy_compile (cfg);
2580                 return;
2581         }
2582
2583         skip = FALSE;
2584         for (patch_info = cfg->patch_info; patch_info; patch_info = patch_info->next) {
2585                 if (patch_info->type == MONO_PATCH_INFO_METHOD_JUMP) {
2586                         /*
2587                          * FIXME: We can't handle this because mono_jit_compile_method_inner will try
2588                          * to patch the AOT code when the target of the jump is compiled.
2589                          */
2590                         skip = TRUE;
2591                         break;
2592                 }
2593         }
2594
2595         if (skip) {
2596                 acfg->stats.ocount++;
2597                 mono_destroy_compile (cfg);
2598                 return;
2599         }
2600
2601         /* some wrappers are very common */
2602         for (patch_info = cfg->patch_info; patch_info; patch_info = patch_info->next) {
2603                 if (patch_info->type == MONO_PATCH_INFO_METHODCONST) {
2604                         switch (patch_info->data.method->wrapper_type) {
2605                         case MONO_WRAPPER_PROXY_ISINST:
2606                                 patch_info->type = MONO_PATCH_INFO_WRAPPER;
2607                         }
2608                 }
2609
2610                 if (patch_info->type == MONO_PATCH_INFO_METHOD) {
2611                         switch (patch_info->data.method->wrapper_type) {
2612                         case MONO_WRAPPER_REMOTING_INVOKE_WITH_CHECK:
2613                         case MONO_WRAPPER_STFLD:
2614                         case MONO_WRAPPER_LDFLD:
2615                         case MONO_WRAPPER_LDFLDA:
2616                         case MONO_WRAPPER_LDFLD_REMOTE:
2617                         case MONO_WRAPPER_STFLD_REMOTE:
2618                         case MONO_WRAPPER_STELEMREF:
2619                         case MONO_WRAPPER_ISINST:
2620                         case MONO_WRAPPER_PROXY_ISINST:
2621                                 patch_info->type = MONO_PATCH_INFO_WRAPPER;
2622                                 break;
2623                         }
2624                 }
2625         }
2626
2627         skip = FALSE;
2628         for (patch_info = cfg->patch_info; patch_info; patch_info = patch_info->next) {
2629                 switch (patch_info->type) {
2630                 case MONO_PATCH_INFO_METHOD:
2631                 case MONO_PATCH_INFO_METHODCONST:
2632                         if (patch_info->data.method->wrapper_type) {
2633                                 /* unable to handle this */
2634                                 //printf ("Skip (wrapper call):   %s %d -> %s\n", mono_method_full_name (method, TRUE), patch_info->type, mono_method_full_name (patch_info->data.method, TRUE));
2635                                 skip = TRUE;
2636                                 break;
2637                         }
2638                         if (!patch_info->data.method->token)
2639                                 /*
2640                                  * The method is part of a constructed type like Int[,].Set (). It doesn't
2641                                  * have a token, and we can't make one, since the parent type is part of
2642                                  * assembly which contains the element type, and not the assembly which
2643                                  * referenced this type.
2644                                  */
2645                                 skip = TRUE;
2646                         break;
2647                 case MONO_PATCH_INFO_VTABLE:
2648                 case MONO_PATCH_INFO_CLASS_INIT:
2649                 case MONO_PATCH_INFO_CLASS:
2650                 case MONO_PATCH_INFO_IID:
2651                 case MONO_PATCH_INFO_ADJUSTED_IID:
2652                         if (!patch_info->data.klass->type_token)
2653                                 if (!patch_info->data.klass->element_class->type_token && !(patch_info->data.klass->element_class->rank && patch_info->data.klass->element_class->element_class->type_token))
2654                                         skip = TRUE;
2655                         break;
2656                 default:
2657                         break;
2658                 }
2659         }
2660
2661         if (skip) {
2662                 acfg->stats.wrappercount++;
2663                 mono_destroy_compile (cfg);
2664                 return;
2665         }
2666
2667         /* Determine whenever the method has GOT slots */
2668         for (patch_info = cfg->patch_info; patch_info; patch_info = patch_info->next) {
2669                 switch (patch_info->type) {
2670                 case MONO_PATCH_INFO_LABEL:
2671                 case MONO_PATCH_INFO_BB:
2672                 case MONO_PATCH_INFO_GOT_OFFSET:
2673                 case MONO_PATCH_INFO_NONE:
2674                 case MONO_PATCH_INFO_METHOD:
2675                 case MONO_PATCH_INFO_INTERNAL_METHOD:
2676                 case MONO_PATCH_INFO_WRAPPER:
2677                         break;
2678                 case MONO_PATCH_INFO_IMAGE:
2679                         if (patch_info->data.image == acfg->image)
2680                                 /* Stored in GOT slot 0 */
2681                                 break;
2682                         /* Fall through */
2683                 default:
2684                         acfg->has_got_slots [method_idx] = TRUE;
2685                         break;
2686                 }
2687         }
2688
2689         if (!acfg->has_got_slots [method_idx])
2690                 acfg->stats.methods_without_got_slots ++;
2691
2692         /* Make a copy of the patch info which is in the mempool */
2693         {
2694                 MonoJumpInfo *patches = NULL, *patches_end = NULL;
2695
2696                 for (patch_info = cfg->patch_info; patch_info; patch_info = patch_info->next) {
2697                         MonoJumpInfo *new_patch_info = mono_patch_info_dup_mp (acfg->mempool, patch_info);
2698
2699                         if (!patches)
2700                                 patches = new_patch_info;
2701                         else
2702                                 patches_end->next = new_patch_info;
2703                         patches_end = new_patch_info;
2704                 }
2705                 cfg->patch_info = patches;
2706         }
2707
2708         /* Free some fields used by cfg to conserve memory */
2709         mono_mempool_destroy (cfg->mempool);
2710         cfg->mempool = NULL;
2711         g_free (cfg->varinfo);
2712         cfg->varinfo = NULL;
2713         g_free (cfg->vars);
2714         cfg->vars = NULL;
2715         if (cfg->rs) {
2716                 mono_regstate_free (cfg->rs);
2717                 cfg->rs = NULL;
2718         }
2719
2720         //printf ("Compile:           %s\n", mono_method_full_name (method, TRUE));
2721
2722         acfg->cfgs [index] = cfg;
2723
2724         g_hash_table_insert (acfg->method_to_cfg, cfg->method, cfg);
2725
2726         acfg->stats.ccount++;
2727 }
2728
2729 static void
2730 load_profile_files (MonoAotCompile *acfg)
2731 {
2732         FILE *infile;
2733         char *tmp;
2734         int file_index, res, method_index, i;
2735         char ver [256];
2736         guint32 token;
2737
2738         file_index = 0;
2739         while (TRUE) {
2740                 tmp = g_strdup_printf ("%s/.mono/aot-profile-data/%s-%s-%d", g_get_home_dir (), acfg->image->assembly_name, acfg->image->guid, file_index);
2741
2742                 if (!g_file_test (tmp, G_FILE_TEST_IS_REGULAR))
2743                         break;
2744
2745                 infile = fopen (tmp, "r");
2746                 g_assert (infile);
2747
2748                 printf ("Using profile data file '%s'\n", tmp);
2749
2750                 file_index ++;
2751
2752                 res = fscanf (infile, "%32s\n", ver);
2753                 if ((res != 1) || strcmp (ver, "#VER:1") != 0) {
2754                         printf ("Profile file has wrong version or invalid.\n");
2755                         fclose (infile);
2756                         continue;
2757                 }
2758
2759                 while (TRUE) {
2760                         res = fscanf (infile, "%d\n", &token);
2761                         if (res < 1)
2762                                 break;
2763
2764                         method_index = mono_metadata_token_index (token) - 1;
2765
2766                         if (!g_list_find (acfg->method_order, GUINT_TO_POINTER (method_index)))
2767                                 acfg->method_order = g_list_append (acfg->method_order, GUINT_TO_POINTER (method_index));
2768                 }
2769                 fclose (infile);
2770         }
2771
2772         /* Add missing methods */
2773         for (i = 0; i < acfg->image->tables [MONO_TABLE_METHOD].rows; ++i) {
2774                 if (!g_list_find (acfg->method_order, GUINT_TO_POINTER (i)))
2775                         acfg->method_order = g_list_append (acfg->method_order, GUINT_TO_POINTER (i));
2776         }
2777 }
2778
2779 /**
2780  * alloc_got_slots:
2781  *
2782  *  Collect all patches which have shared GOT entries and alloc entries for them. The
2783  * rest will get entries allocated during emit_code ().
2784  */
2785 static void
2786 alloc_got_slots (MonoAotCompile *acfg)
2787 {
2788         int i;
2789         GList *l;
2790         MonoJumpInfo *ji;
2791
2792         /* Slot 0 is reserved for the address of the current assembly */
2793         ji = mono_mempool_alloc0 (acfg->mempool, sizeof (MonoAotCompile));
2794         ji->type = MONO_PATCH_INFO_IMAGE;
2795         ji->data.image = acfg->image;
2796
2797         get_shared_got_offset (acfg, ji);
2798
2799         for (l = acfg->method_order; l != NULL; l = l->next) {
2800                 i = GPOINTER_TO_UINT (l->data);
2801
2802                 if (acfg->cfgs [i]) {
2803                         MonoCompile *cfg = acfg->cfgs [i];
2804
2805                         for (ji = cfg->patch_info; ji; ji = ji->next) {
2806                                 switch (ji->type) {
2807                                 case MONO_PATCH_INFO_VTABLE:
2808                                 case MONO_PATCH_INFO_CLASS:
2809                                 case MONO_PATCH_INFO_IID:
2810                                 case MONO_PATCH_INFO_ADJUSTED_IID:
2811                                 case MONO_PATCH_INFO_FIELD:
2812                                 case MONO_PATCH_INFO_SFLDA:
2813                                 case MONO_PATCH_INFO_DECLSEC:
2814                                 case MONO_PATCH_INFO_LDTOKEN:
2815                                 case MONO_PATCH_INFO_TYPE_FROM_HANDLE:
2816                                 case MONO_PATCH_INFO_RVA:
2817                                         get_shared_got_offset (acfg, ji);
2818                                         break;
2819                                 default:
2820                                         break;
2821                                 }
2822                         }
2823                 }
2824         }
2825 }
2826
2827 static void
2828 emit_code (MonoAotCompile *acfg)
2829 {
2830         int i;
2831         char *symbol;
2832         GList *l;
2833
2834         symbol = g_strdup_printf ("methods");
2835         emit_section_change (acfg, ".text", 0);
2836         emit_global (acfg, symbol, TRUE);
2837         emit_alignment (acfg, 8);
2838         emit_label (acfg, symbol);
2839
2840         for (l = acfg->method_order; l != NULL; l = l->next) {
2841                 i = GPOINTER_TO_UINT (l->data);
2842
2843                 if (acfg->cfgs [i])
2844                         emit_method_code (acfg, acfg->cfgs [i]);
2845         }
2846
2847         symbol = g_strdup_printf ("methods_end");
2848         emit_section_change (acfg, ".text", 0);
2849         emit_global (acfg, symbol, FALSE);
2850         emit_alignment (acfg, 8);
2851         emit_label (acfg, symbol);
2852
2853         symbol = g_strdup_printf ("method_offsets");
2854         emit_section_change (acfg, ".text", 1);
2855         emit_global (acfg, symbol, FALSE);
2856         emit_alignment (acfg, 8);
2857         emit_label (acfg, symbol);
2858
2859         for (i = 0; i < acfg->image->tables [MONO_TABLE_METHOD].rows; ++i) {
2860                 if (acfg->cfgs [i]) {
2861                         symbol = g_strdup_printf (".Lm_%x", i + 1);
2862                         emit_symbol_diff (acfg, symbol, "methods", 0);
2863                 } else {
2864                         emit_int32 (acfg, 0xffffffff);
2865                 }
2866         }
2867         emit_line (acfg);
2868 }
2869
2870 static void
2871 emit_info (MonoAotCompile *acfg)
2872 {
2873         int i;
2874         char *symbol;
2875         GList *l;
2876
2877         /* Emit method info */
2878         symbol = g_strdup_printf ("method_info");
2879         emit_section_change (acfg, ".text", 1);
2880         emit_global (acfg, symbol, FALSE);
2881         emit_alignment (acfg, 8);
2882         emit_label (acfg, symbol);
2883
2884         /* To reduce size of generated assembly code */
2885         symbol = g_strdup_printf ("mi");
2886         emit_label (acfg, symbol);
2887
2888         for (l = acfg->method_order; l != NULL; l = l->next) {
2889                 i = GPOINTER_TO_UINT (l->data);
2890
2891                 if (acfg->cfgs [i])
2892                         emit_method_info (acfg, acfg->cfgs [i]);
2893         }
2894
2895         symbol = g_strdup_printf ("method_info_offsets");
2896         emit_section_change (acfg, ".text", 1);
2897         emit_global (acfg, symbol, FALSE);
2898         emit_alignment (acfg, 8);
2899         emit_label (acfg, symbol);
2900
2901         for (i = 0; i < acfg->image->tables [MONO_TABLE_METHOD].rows; ++i) {
2902                 if (acfg->cfgs [i]) {
2903                         symbol = g_strdup_printf (".Lm_%x_p", i + 1);
2904                         emit_symbol_diff (acfg, symbol, "mi", 0);
2905                 } else {
2906                         emit_int32 (acfg, 0);
2907                 }
2908         }
2909         emit_line (acfg);
2910 }
2911
2912 static void
2913 emit_method_order (MonoAotCompile *acfg)
2914 {
2915         int i, index, len;
2916         char *symbol;
2917         GList *l;
2918
2919         symbol = g_strdup_printf ("method_order");
2920         emit_section_change (acfg, ".text", 1);
2921         emit_global (acfg, symbol, FALSE);
2922         emit_alignment (acfg, 8);
2923         emit_label (acfg, symbol);
2924
2925         /* First emit an index table */
2926         index = 0;
2927         len = 0;
2928         for (l = acfg->method_order; l != NULL; l = l->next) {
2929                 i = GPOINTER_TO_UINT (l->data);
2930
2931                 if (acfg->cfgs [i]) {
2932                         if ((index % 1024) == 0) {
2933                                 emit_int32 (acfg, i);
2934                         }
2935
2936                         index ++;
2937                 }
2938
2939                 len ++;
2940         }
2941         emit_int32 (acfg, 0xffffff);
2942
2943         /* Then emit the whole method order */
2944         for (l = acfg->method_order; l != NULL; l = l->next) {
2945                 i = GPOINTER_TO_UINT (l->data);
2946
2947                 if (acfg->cfgs [i]) {
2948                         emit_int32 (acfg, i);
2949                 }
2950         }
2951         emit_line (acfg);
2952
2953         symbol = g_strdup_printf ("method_order_end");
2954         emit_section_change (acfg, ".text", 1);
2955         emit_global (acfg, symbol, FALSE);
2956         emit_label (acfg, symbol);
2957 }
2958
2959 static void
2960 emit_exception_info (MonoAotCompile *acfg)
2961 {
2962         int i;
2963         char *symbol;
2964
2965         symbol = g_strdup_printf ("ex_info");
2966         emit_section_change (acfg, ".text", 1);
2967         emit_global (acfg, symbol, FALSE);
2968         emit_alignment (acfg, 8);
2969         emit_label (acfg, symbol);
2970
2971         /* To reduce size of generate assembly */
2972         symbol = g_strdup_printf ("ex");
2973         emit_label (acfg, symbol);
2974
2975         for (i = 0; i < acfg->image->tables [MONO_TABLE_METHOD].rows; ++i) {
2976                 if (acfg->cfgs [i])
2977                         emit_exception_debug_info (acfg, acfg->cfgs [i]);
2978         }
2979
2980         symbol = g_strdup_printf ("ex_info_offsets");
2981         emit_section_change (acfg, ".text", 1);
2982         emit_global (acfg, symbol, FALSE);
2983         emit_alignment (acfg, 8);
2984         emit_label (acfg, symbol);
2985
2986         for (i = 0; i < acfg->image->tables [MONO_TABLE_METHOD].rows; ++i) {
2987                 if (acfg->cfgs [i]) {
2988                         symbol = g_strdup_printf (".Le_%x_p", i + 1);
2989                         emit_symbol_diff (acfg, symbol, "ex", 0);
2990                 } else {
2991                         emit_int32 (acfg, 0);
2992                 }
2993         }
2994         emit_line (acfg);
2995 }
2996
2997 static void
2998 emit_class_info (MonoAotCompile *acfg)
2999 {
3000         int i;
3001         char *symbol;
3002
3003         symbol = g_strdup_printf ("class_info");
3004         emit_section_change (acfg, ".text", 1);
3005         emit_global (acfg, symbol, FALSE);
3006         emit_alignment (acfg, 8);
3007         emit_label (acfg, symbol);
3008
3009         for (i = 0; i < acfg->image->tables [MONO_TABLE_TYPEDEF].rows; ++i)
3010                 emit_klass_info (acfg, MONO_TOKEN_TYPE_DEF | (i + 1));
3011
3012         symbol = g_strdup_printf ("class_info_offsets");
3013         emit_section_change (acfg, ".text", 1);
3014         emit_global (acfg, symbol, FALSE);
3015         emit_alignment (acfg, 8);
3016         emit_label (acfg, symbol);
3017
3018         for (i = 0; i < acfg->image->tables [MONO_TABLE_TYPEDEF].rows; ++i) {
3019                 symbol = g_strdup_printf (".LK_I_%x", i);
3020                 emit_symbol_diff (acfg, symbol, "class_info", 0);
3021         }
3022         emit_line (acfg);
3023 }
3024
3025 typedef struct ClassNameTableEntry {
3026         guint32 token, index;
3027         struct ClassNameTableEntry *next;
3028 } ClassNameTableEntry;
3029
3030 static void
3031 emit_class_name_table (MonoAotCompile *acfg)
3032 {
3033         int i, table_size;
3034         guint32 token, hash;
3035         MonoClass *klass;
3036         GPtrArray *table;
3037         char *full_name;
3038         char *symbol;
3039         ClassNameTableEntry *entry, *new_entry;
3040
3041         /*
3042          * Construct a chained hash table for mapping class names to typedef tokens.
3043          */
3044         table_size = g_spaced_primes_closest ((int)(acfg->image->tables [MONO_TABLE_TYPEDEF].rows * 1.5));
3045         table = g_ptr_array_sized_new (table_size);
3046         for (i = 0; i < table_size; ++i)
3047                 g_ptr_array_add (table, NULL);
3048         for (i = 0; i < acfg->image->tables [MONO_TABLE_TYPEDEF].rows; ++i) {
3049                 token = MONO_TOKEN_TYPE_DEF | (i + 1);
3050                 klass = mono_class_get (acfg->image, token);
3051                 full_name = mono_type_get_full_name (klass);
3052                 hash = g_str_hash (full_name) % table_size;
3053
3054                 //printf ("A: '%s' %d %d\n", full_name, g_str_hash (full_name), hash);
3055
3056                 /* FIXME: Allocate from the mempool */
3057                 new_entry = g_new0 (ClassNameTableEntry, 1);
3058                 new_entry->token = token;
3059
3060                 entry = g_ptr_array_index (table, hash);
3061                 if (entry == NULL) {
3062                         new_entry->index = hash;
3063                         g_ptr_array_index (table, hash) = new_entry;
3064                 } else {
3065                         while (entry->next)
3066                                 entry = entry->next;
3067
3068                         entry->next = new_entry;
3069                         new_entry->index = table->len;
3070                         g_ptr_array_add (table, new_entry);
3071                 }
3072         }
3073
3074         /* Emit the table */
3075         symbol = g_strdup_printf ("class_name_table");
3076         emit_section_change (acfg, ".text", 0);
3077         emit_global (acfg, symbol, FALSE);
3078         emit_alignment (acfg, 8);
3079         emit_label (acfg, symbol);
3080
3081         /* FIXME: Optimize memory usage */
3082         g_assert (table_size < 65000);
3083         emit_int16 (acfg, table_size);
3084         g_assert (table->len < 65000);
3085         for (i = 0; i < table->len; ++i) {
3086                 ClassNameTableEntry *entry = g_ptr_array_index (table, i);
3087
3088                 if (entry == NULL) {
3089                         emit_int16 (acfg, 0);
3090                         emit_int16 (acfg, 0);
3091                 } else {
3092                         emit_int16 (acfg, mono_metadata_token_index (entry->token));
3093                         if (entry->next)
3094                                 emit_int16 (acfg, entry->next->index);
3095                         else
3096                                 emit_int16 (acfg, 0);
3097                 }
3098         }
3099 }
3100
3101 static void
3102 emit_image_table (MonoAotCompile *acfg)
3103 {
3104         int i;
3105         char *symbol;
3106
3107         /*
3108          * The image table is small but referenced in a lot of places.
3109          * So we emit it at once, and reference its elements by an index.
3110          */
3111
3112         symbol = g_strdup_printf ("mono_image_table");
3113         emit_section_change (acfg, ".text", 1);
3114         emit_global (acfg, symbol, FALSE);
3115         emit_alignment (acfg, 8);
3116         emit_label (acfg, symbol);
3117         emit_int32 (acfg, acfg->image_table->len);
3118         for (i = 0; i < acfg->image_table->len; i++) {
3119                 MonoImage *image = (MonoImage*)g_ptr_array_index (acfg->image_table, i);
3120                 MonoAssemblyName *aname = &image->assembly->aname;
3121
3122                 /* FIXME: Support multi-module assemblies */
3123                 g_assert (image->assembly->image == image);
3124
3125                 emit_string (acfg, image->assembly_name);
3126                 emit_string (acfg, image->guid);
3127                 emit_string (acfg, aname->culture ? aname->culture : "");
3128                 emit_string (acfg, (const char*)aname->public_key_token);
3129
3130                 emit_alignment (acfg, 8);
3131                 emit_int32 (acfg, aname->flags);
3132                 emit_int32 (acfg, aname->major);
3133                 emit_int32 (acfg, aname->minor);
3134                 emit_int32 (acfg, aname->build);
3135                 emit_int32 (acfg, aname->revision);
3136         }
3137 }
3138
3139 static void
3140 emit_got_info (MonoAotCompile *acfg)
3141 {
3142         char *symbol;
3143         int i, buf_size;
3144         guint8 *p, *buf;
3145         guint32 *got_info_offsets;
3146
3147         /**
3148          * FIXME:
3149          * - optimize offsets table.
3150          * - reduce number of exported symbols.
3151          * - emit info for a klass only once.
3152          * - determine when a method uses a GOT slot which is guaranteed to be already
3153          *   initialized.
3154          * - clean up and document the code.
3155          * - use String.Empty in class libs.
3156          */
3157
3158         /* Encode info required to decode shared GOT entries */
3159         buf_size = acfg->shared_patches->len * 64;
3160         p = buf = mono_mempool_alloc (acfg->mempool, buf_size);
3161         got_info_offsets = mono_mempool_alloc (acfg->mempool, acfg->shared_patches->len * sizeof (guint32));
3162         for (i = 0; i < acfg->shared_patches->len; ++i) {
3163                 MonoJumpInfo *ji = g_ptr_array_index (acfg->shared_patches, i);
3164
3165                 /* No need to encode the patch type */
3166                 got_info_offsets [i] = p - buf;
3167                 encode_patch (acfg, ji, p, &p, FALSE);
3168         }
3169
3170         g_assert (p - buf <= buf_size);
3171
3172         acfg->stats.got_info_size = p - buf;
3173
3174         /* Emit got_info table */
3175         symbol = g_strdup_printf ("got_info");
3176         emit_section_change (acfg, ".text", 1);
3177         emit_global (acfg, symbol, FALSE);
3178         emit_alignment (acfg, 8);
3179         emit_label (acfg, symbol);
3180
3181         emit_bytes (acfg, buf, p - buf);
3182
3183         /* Emit got_info_offsets table */
3184         symbol = g_strdup_printf ("got_info_offsets");
3185         emit_section_change (acfg, ".text", 1);
3186         emit_global (acfg, symbol, FALSE);
3187         emit_alignment (acfg, 8);
3188         emit_label (acfg, symbol);
3189
3190         for (i = 0; i < acfg->shared_patches->len; ++i)
3191                 emit_int32 (acfg, got_info_offsets [i]);
3192
3193         acfg->stats.got_info_offsets_size = acfg->shared_patches->len * 4;
3194 }
3195
3196 static void
3197 emit_got (MonoAotCompile *acfg)
3198 {
3199         char *symbol;
3200
3201         /* Don't make GOT global so accesses to it don't need relocations */
3202         symbol = g_strdup_printf ("got");
3203         emit_section_change (acfg, ".bss", 1);
3204         emit_alignment (acfg, 8);
3205         emit_label (acfg, symbol);
3206         if (acfg->got_offset > 0)
3207                 emit_zero_bytes (acfg, (int)(acfg->got_offset * sizeof (gpointer)));
3208
3209         symbol = g_strdup_printf ("got_addr");
3210         emit_section_change (acfg, ".data", 1);
3211         emit_global (acfg, symbol, FALSE);
3212         emit_alignment (acfg, 8);
3213         emit_label (acfg, symbol);
3214         emit_pointer (acfg, "got");
3215
3216         symbol = g_strdup_printf ("got_size");
3217         emit_section_change (acfg, ".data", 1);
3218         emit_global (acfg, symbol, FALSE);
3219         emit_alignment (acfg, 8);
3220         emit_label (acfg, symbol);
3221         emit_int32 (acfg, (int)(acfg->got_offset * sizeof (gpointer)));
3222 }
3223
3224 static void
3225 emit_globals (MonoAotCompile *acfg)
3226 {
3227         char *opts_str;
3228
3229         emit_string_symbol (acfg, "mono_assembly_guid" , acfg->image->guid);
3230
3231         emit_string_symbol (acfg, "mono_aot_version", MONO_AOT_FILE_VERSION);
3232
3233         opts_str = g_strdup_printf ("%d", acfg->opts);
3234         emit_string_symbol (acfg, "mono_aot_opt_flags", opts_str);
3235         g_free (opts_str);
3236 }
3237
3238 int
3239 mono_compile_assembly (MonoAssembly *ass, guint32 opts, const char *aot_options)
3240 {
3241         MonoImage *image = ass->image;
3242         char *symbol;
3243         int i;
3244         MonoAotCompile *acfg;
3245         MonoCompile **cfgs;
3246
3247         printf ("Mono Ahead of Time compiler - compiling assembly %s\n", image->name);
3248
3249         acfg = g_new0 (MonoAotCompile, 1);
3250         acfg->plt_offset_to_patch = g_hash_table_new (NULL, NULL);
3251         acfg->patch_to_plt_offset = g_hash_table_new (NULL, NULL);
3252         acfg->patch_to_shared_got_offset = g_hash_table_new (mono_patch_info_hash, mono_patch_info_equal);
3253         acfg->shared_patches = g_ptr_array_new ();
3254         acfg->method_to_cfg = g_hash_table_new (NULL, NULL);
3255         acfg->image_hash = g_hash_table_new (NULL, NULL);
3256         acfg->image_table = g_ptr_array_new ();
3257         acfg->image = image;
3258         acfg->opts = opts;
3259         acfg->mempool = mono_mempool_new ();
3260
3261         mono_aot_parse_options (aot_options, &acfg->aot_opts);
3262
3263         load_profile_files (acfg);
3264
3265         if (mono_defaults.generic_nullable_class) {
3266                 /*
3267                  * FIXME: Its hard to skip generic methods or methods which use generics.
3268                  */
3269                 printf ("Error: Can't AOT Net 2.0 assemblies.\n");
3270                 return 1;
3271         }
3272
3273         emit_start (acfg);
3274
3275         cfgs = g_new0 (MonoCompile*, image->tables [MONO_TABLE_METHOD].rows + 32);
3276         acfg->cfgs = cfgs;
3277         acfg->nmethods = image->tables [MONO_TABLE_METHOD].rows;
3278         acfg->method_got_offsets = g_new0 (guint32, image->tables [MONO_TABLE_METHOD].rows + 32);
3279         acfg->has_got_slots = g_new0 (gboolean, image->tables [MONO_TABLE_METHOD].rows + 32);
3280
3281         /* PLT offset 0 is reserved for the PLT trampoline */
3282         acfg->plt_offset = 1;
3283
3284         /* Compile methods */
3285         for (i = 0; i < image->tables [MONO_TABLE_METHOD].rows; ++i)
3286                 compile_method (acfg, i);
3287
3288         alloc_got_slots (acfg);
3289
3290         emit_code (acfg);
3291
3292         emit_info (acfg);
3293
3294         emit_method_order (acfg);
3295
3296         emit_class_name_table (acfg);
3297
3298         emit_got_info (acfg);
3299
3300         emit_exception_info (acfg);
3301
3302         emit_class_info (acfg);
3303
3304         emit_plt (acfg);
3305
3306         emit_image_table (acfg);
3307
3308         emit_got (acfg);
3309
3310         emit_globals (acfg);
3311
3312         symbol = g_strdup_printf ("mem_end");
3313         emit_section_change (acfg, ".text", 1);
3314         emit_global (acfg, symbol, FALSE);
3315         emit_alignment (acfg, 8);
3316         emit_label (acfg, symbol);
3317
3318         printf ("Code: %d Info: %d Ex Info: %d Class Info: %d PLT: %d GOT Info: %d GOT Info Offsets: %d GOT: %d\n", acfg->stats.code_size, acfg->stats.info_size, acfg->stats.ex_info_size, acfg->stats.class_info_size, acfg->plt_offset, acfg->stats.got_info_size, acfg->stats.got_info_offsets_size, (int)(acfg->got_offset * sizeof (gpointer)));
3319
3320         emit_writeout (acfg);
3321
3322         printf ("Compiled %d out of %d methods (%d%%)\n", acfg->stats.ccount, acfg->stats.mcount, acfg->stats.mcount ? (acfg->stats.ccount * 100) / acfg->stats.mcount : 100);
3323         printf ("%d methods contain absolute addresses (%d%%)\n", acfg->stats.abscount, acfg->stats.mcount ? (acfg->stats.abscount * 100) / acfg->stats.mcount : 100);
3324         printf ("%d methods contain wrapper references (%d%%)\n", acfg->stats.wrappercount, acfg->stats.mcount ? (acfg->stats.wrappercount * 100) / acfg->stats.mcount : 100);
3325         printf ("%d methods contain lmf pointers (%d%%)\n", acfg->stats.lmfcount, acfg->stats.mcount ? (acfg->stats.lmfcount * 100) / acfg->stats.mcount : 100);
3326         printf ("%d methods have other problems (%d%%)\n", acfg->stats.ocount, acfg->stats.mcount ? (acfg->stats.ocount * 100) / acfg->stats.mcount : 100);
3327         printf ("Methods without GOT slots: %d (%d%%)\n", acfg->stats.methods_without_got_slots, acfg->stats.mcount ? (acfg->stats.methods_without_got_slots * 100) / acfg->stats.mcount : 100);
3328         printf ("Direct calls: %d (%d%%)\n", acfg->stats.direct_calls, acfg->stats.all_calls ? (acfg->stats.direct_calls * 100) / acfg->stats.all_calls : 100);
3329
3330         printf ("GOT slot distribution:\n");
3331         for (i = 0; i < MONO_PATCH_INFO_NONE; ++i)
3332                 if (acfg->stats.got_slot_types [i])
3333                         printf ("\t%s: %d\n", get_patch_name (i), acfg->stats.got_slot_types [i]);
3334
3335         return 0;
3336 }
3337
3338 #else
3339
3340 /* AOT disabled */
3341
3342 int
3343 mono_compile_assembly (MonoAssembly *ass, guint32 opts, const char *aot_options)
3344 {
3345         return 0;
3346 }
3347
3348 #endif