mono/mini/aot-compiler.c

   1 /*
   2  * aot-compiler.c: mono Ahead of Time compiler
   3  *
   4  * Author:
   5  *   Dietmar Maurer (dietmar@ximian.com)
   6  *   Zoltan Varga (vargaz@gmail.com)
   7  *
   8  * (C) 2002 Ximian, Inc.
   9  */
  10
  11 /* Remaining AOT-only work:
  12  * - optimize the trampolines, generate more code in the arch files.
  13  * - make things more consistent with how elf works, for example, use ELF
  14  *   relocations.
  15  * Remaining generics sharing work:
  16  * - optimize the size of the data which is encoded.
  17  * - optimize the runtime loading of data:
  18  *   - the trampoline code calls mono_jit_info_table_find () to find the rgctx,
  19  *     which loads the debugging+exception handling info for the method. This is a
  20  *     huge waste of time and code, since the rgctx structure is currently empty.
  21  *   - every shared method has a MonoGenericJitInfo structure which is only really
  22  *     used for handling catch clauses with open types, not a very common use case.
  23  */
  24 #include "config.h"
  25 #include <sys/types.h>
  26 #ifdef HAVE_UNISTD_H
  27 #include <unistd.h>
  28 #endif
  29 #ifdef HAVE_STDINT_H
  30 #include <stdint.h>
  31 #endif
  32 #include <fcntl.h>
  33 #include <ctype.h>
  34 #include <string.h>
  35 #ifndef HOST_WIN32
  36 #include <sys/time.h>
  37 #else
  38 #include <winsock2.h>
  39 #include <windows.h>
  40 #endif
  41
  42 #include <errno.h>
  43 #include <sys/stat.h>
  44
  45
  46 #include <mono/metadata/tabledefs.h>
  47 #include <mono/metadata/class.h>
  48 #include <mono/metadata/object.h>
  49 #include <mono/metadata/tokentype.h>
  50 #include <mono/metadata/appdomain.h>
  51 #include <mono/metadata/debug-helpers.h>
  52 #include <mono/metadata/assembly.h>
  53 #include <mono/metadata/metadata-internals.h>
  54 #include <mono/metadata/marshal.h>
  55 #include <mono/metadata/gc-internal.h>
  56 #include <mono/metadata/monitor.h>
  57 #include <mono/metadata/mempool-internals.h>
  58 #include <mono/metadata/mono-endian.h>
  59 #include <mono/metadata/threads-types.h>
  60 #include <mono/utils/mono-logger-internal.h>
  61 #include <mono/utils/mono-compiler.h>
  62 #include <mono/utils/mono-time.h>
  63 #include <mono/utils/mono-mmap.h>
  64
  65 #include "mini.h"
  66 #include "image-writer.h"
  67 #include "dwarfwriter.h"
  68
  69 #if !defined(DISABLE_AOT) && !defined(DISABLE_JIT)
  70
  71 #define TV_DECLARE(name) gint64 name
  72 #define TV_GETTIME(tv) tv = mono_100ns_ticks ()
  73 #define TV_ELAPSED(start,end) (((end) - (start)) / 10)
  74
  75 #ifdef TARGET_WIN32
  76 #define SHARED_EXT ".dll"
  77 #elif defined(__ppc__) && defined(__MACH__)
  78 #define SHARED_EXT ".dylib"
  79 #else
  80 #define SHARED_EXT ".so"
  81 #endif
  82
  83 #define ALIGN_TO(val,align) ((((guint64)val) + ((align) - 1)) & ~((align) - 1))
  84 #define ALIGN_PTR_TO(ptr,align) (gpointer)((((gssize)(ptr)) + (align - 1)) & (~(align - 1)))
  85 #define ROUND_DOWN(VALUE,SIZE)  ((VALUE) & ~((SIZE) - 1))
  86
  87 typedef struct MonoAotOptions {
  88         char *outfile;
  89         gboolean save_temps;
  90         gboolean write_symbols;
  91         gboolean metadata_only;
  92         gboolean bind_to_runtime_version;
  93         gboolean full_aot;
  94         gboolean no_dlsym;
  95         gboolean static_link;
  96         gboolean asm_only;
  97         gboolean asm_writer;
  98         gboolean nodebug;
  99         gboolean soft_debug;
 100         int nthreads;
 101         int ntrampolines;
 102         int nrgctx_trampolines;
 103         int nimt_trampolines;
 104         gboolean print_skipped_methods;
 105         gboolean stats;
 106         char *tool_prefix;
 107         gboolean autoreg;
 108 } MonoAotOptions;
 109
 110 typedef struct MonoAotStats {
 111         int ccount, mcount, lmfcount, abscount, gcount, ocount, genericcount;
 112         int code_size, info_size, ex_info_size, unwind_info_size, got_size, class_info_size, got_info_size;
 113         int methods_without_got_slots, direct_calls, all_calls, llvm_count;
 114         int got_slots, offsets_size;
 115         int got_slot_types [MONO_PATCH_INFO_NONE];
 116         int jit_time, gen_time, link_time;
 117 } MonoAotStats;
 118
 119 typedef struct MonoAotCompile {
 120         MonoImage *image;
 121         GPtrArray *methods;
 122         GHashTable *method_indexes;
 123         GHashTable *method_depth;
 124         MonoCompile **cfgs;
 125         int cfgs_size;
 126         GHashTable *patch_to_plt_offset;
 127         GHashTable *plt_offset_to_patch;
 128         GHashTable *patch_to_got_offset;
 129         GHashTable **patch_to_got_offset_by_type;
 130         GPtrArray *got_patches;
 131         GHashTable *image_hash;
 132         GHashTable *method_to_cfg;
 133         GHashTable *token_info_hash;
 134         GPtrArray *extra_methods;
 135         GPtrArray *image_table;
 136         GPtrArray *globals;
 137         GList *method_order;
 138         guint32 *plt_got_info_offsets;
 139         guint32 got_offset, plt_offset, plt_got_offset_base;
 140         guint32 final_got_size;
 141         /* Number of GOT entries reserved for trampolines */
 142         guint32 num_trampoline_got_entries;
 143
 144         guint32 num_trampolines [MONO_AOT_TRAMP_NUM];
 145         guint32 trampoline_got_offset_base [MONO_AOT_TRAMP_NUM];
 146         guint32 trampoline_size [MONO_AOT_TRAMP_NUM];
 147
 148         MonoAotOptions aot_opts;
 149         guint32 nmethods;
 150         guint32 opts;
 151         MonoMemPool *mempool;
 152         MonoAotStats stats;
 153         int method_index;
 154         char *static_linking_symbol;
 155         CRITICAL_SECTION mutex;
 156         gboolean use_bin_writer;
 157         MonoImageWriter *w;
 158         MonoDwarfWriter *dwarf;
 159         FILE *fp;
 160         char *tmpfname;
 161         GSList *cie_program;
 162         GHashTable *unwind_info_offsets;
 163         GPtrArray *unwind_ops;
 164         guint32 unwind_info_offset;
 165         char *got_symbol_base;
 166         char *got_symbol;
 167         char *plt_symbol;
 168         GHashTable *method_label_hash;
 169         const char *temp_prefix;
 170         const char *llvm_label_prefix;
 171         guint32 label_generator;
 172         gboolean llvm;
 173         MonoAotFileFlags flags;
 174         MonoDynamicStream blob;
 175 } MonoAotCompile;
 176
 177 #define mono_acfg_lock(acfg) EnterCriticalSection (&((acfg)->mutex))
 178 #define mono_acfg_unlock(acfg) LeaveCriticalSection (&((acfg)->mutex))
 179
 180 /* This points to the current acfg in LLVM mode */
 181 static MonoAotCompile *llvm_acfg;
 182
 183 #ifdef HAVE_ARRAY_ELEM_INIT
 184 #define MSGSTRFIELD(line) MSGSTRFIELD1(line)
 185 #define MSGSTRFIELD1(line) str##line
 186 static const struct msgstr_t {
 187 #define PATCH_INFO(a,b) char MSGSTRFIELD(__LINE__) [sizeof (b)];
 188 #include "patch-info.h"
 189 #undef PATCH_INFO
 190 } opstr = {
 191 #define PATCH_INFO(a,b) b,
 192 #include "patch-info.h"
 193 #undef PATCH_INFO
 194 };
 195 static const gint16 opidx [] = {
 196 #define PATCH_INFO(a,b) [MONO_PATCH_INFO_ ## a] = offsetof (struct msgstr_t, MSGSTRFIELD(__LINE__)),
 197 #include "patch-info.h"
 198 #undef PATCH_INFO
 199 };
 200
 201 static G_GNUC_UNUSED const char*
 202 get_patch_name (int info)
 203 {
 204         return (const char*)&opstr + opidx [info];
 205 }
 206
 207 #else
 208 #define PATCH_INFO(a,b) b,
 209 static const char* const
 210 patch_types [MONO_PATCH_INFO_NUM + 1] = {
 211 #include "patch-info.h"
 212         NULL
 213 };
 214
 215 static G_GNUC_UNUSED const char*
 216 get_patch_name (int info)
 217 {
 218         return patch_types [info];
 219 }
 220
 221 #endif
 222
 223 /* Wrappers around the image writer functions */
 224
 225 static inline void
 226 emit_section_change (MonoAotCompile *acfg, const char *section_name, int subsection_index)
 227 {
 228         img_writer_emit_section_change (acfg->w, section_name, subsection_index);
 229 }
 230
 231 static inline void
 232 emit_push_section (MonoAotCompile *acfg, const char *section_name, int subsection)
 233 {
 234         img_writer_emit_push_section (acfg->w, section_name, subsection);
 235 }
 236
 237 static inline void
 238 emit_pop_section (MonoAotCompile *acfg)
 239 {
 240         img_writer_emit_pop_section (acfg->w);
 241 }
 242
 243 static inline void
 244 emit_local_symbol (MonoAotCompile *acfg, const char *name, const char *end_label, gboolean func)
 245 {
 246         img_writer_emit_local_symbol (acfg->w, name, end_label, func);
 247 }
 248
 249 static inline void
 250 emit_label (MonoAotCompile *acfg, const char *name)
 251 {
 252         img_writer_emit_label (acfg->w, name);
 253 }
 254
 255 static inline void
 256 emit_bytes (MonoAotCompile *acfg, const guint8* buf, int size)
 257 {
 258         img_writer_emit_bytes (acfg->w, buf, size);
 259 }
 260
 261 static inline void
 262 emit_string (MonoAotCompile *acfg, const char *value)
 263 {
 264         img_writer_emit_string (acfg->w, value);
 265 }
 266
 267 static inline void
 268 emit_line (MonoAotCompile *acfg)
 269 {
 270         img_writer_emit_line (acfg->w);
 271 }
 272
 273 static inline void
 274 emit_alignment (MonoAotCompile *acfg, int size)
 275 {
 276         img_writer_emit_alignment (acfg->w, size);
 277 }
 278
 279 static inline void
 280 emit_pointer_unaligned (MonoAotCompile *acfg, const char *target)
 281 {
 282         img_writer_emit_pointer_unaligned (acfg->w, target);
 283 }
 284
 285 static inline void
 286 emit_pointer (MonoAotCompile *acfg, const char *target)
 287 {
 288         img_writer_emit_pointer (acfg->w, target);
 289 }
 290
 291 static inline void
 292 emit_int16 (MonoAotCompile *acfg, int value)
 293 {
 294         img_writer_emit_int16 (acfg->w, value);
 295 }
 296
 297 static inline void
 298 emit_int32 (MonoAotCompile *acfg, int value)
 299 {
 300         img_writer_emit_int32 (acfg->w, value);
 301 }
 302
 303 static inline void
 304 emit_symbol_diff (MonoAotCompile *acfg, const char *end, const char* start, int offset)
 305 {
 306         img_writer_emit_symbol_diff (acfg->w, end, start, offset);
 307 }
 308
 309 static inline void
 310 emit_zero_bytes (MonoAotCompile *acfg, int num)
 311 {
 312         img_writer_emit_zero_bytes (acfg->w, num);
 313 }
 314
 315 static inline void
 316 emit_byte (MonoAotCompile *acfg, guint8 val)
 317 {
 318         img_writer_emit_byte (acfg->w, val);
 319 }
 320
 321 static G_GNUC_UNUSED void
 322 emit_global_inner (MonoAotCompile *acfg, const char *name, gboolean func)
 323 {
 324         img_writer_emit_global (acfg->w, name, func);
 325 }
 326
 327 static void
 328 emit_global (MonoAotCompile *acfg, const char *name, gboolean func)
 329 {
 330         if (acfg->aot_opts.no_dlsym) {
 331                 g_ptr_array_add (acfg->globals, g_strdup (name));
 332                 img_writer_emit_local_symbol (acfg->w, name, NULL, func);
 333         } else {
 334                 img_writer_emit_global (acfg->w, name, func);
 335         }
 336 }
 337
 338 static void
 339 emit_symbol_size (MonoAotCompile *acfg, const char *name, const char *end_label)
 340 {
 341         img_writer_emit_symbol_size (acfg->w, name, end_label);
 342 }
 343
 344 static void
 345 emit_string_symbol (MonoAotCompile *acfg, const char *name, const char *value)
 346 {
 347         img_writer_emit_section_change (acfg->w, ".text", 1);
 348         emit_global (acfg, name, FALSE);
 349         img_writer_emit_label (acfg->w, name);
 350         img_writer_emit_string (acfg->w, value);
 351 }
 352
 353 static G_GNUC_UNUSED void
 354 emit_uleb128 (MonoAotCompile *acfg, guint32 value)
 355 {
 356         do {
 357                 guint8 b = value & 0x7f;
 358                 value >>= 7;
 359                 if (value != 0) /* more bytes to come */
 360                         b |= 0x80;
 361                 emit_byte (acfg, b);
 362         } while (value);
 363 }
 364
 365 static G_GNUC_UNUSED void
 366 emit_sleb128 (MonoAotCompile *acfg, gint64 value)
 367 {
 368         gboolean more = 1;
 369         gboolean negative = (value < 0);
 370         guint32 size = 64;
 371         guint8 byte;
 372
 373         while (more) {
 374                 byte = value & 0x7f;
 375                 value >>= 7;
 376                 /* the following is unnecessary if the
 377                  * implementation of >>= uses an arithmetic rather
 378                  * than logical shift for a signed left operand
 379                  */
 380                 if (negative)
 381                         /* sign extend */
 382                         value |= - ((gint64)1 <<(size - 7));
 383                 /* sign bit of byte is second high order bit (0x40) */
 384                 if ((value == 0 && !(byte & 0x40)) ||
 385                         (value == -1 && (byte & 0x40)))
 386                         more = 0;
 387                 else
 388                         byte |= 0x80;
 389                 emit_byte (acfg, byte);
 390         }
 391 }
 392
 393 static G_GNUC_UNUSED void
 394 encode_uleb128 (guint32 value, guint8 *buf, guint8 **endbuf)
 395 {
 396         guint8 *p = buf;
 397
 398         do {
 399                 guint8 b = value & 0x7f;
 400                 value >>= 7;
 401                 if (value != 0) /* more bytes to come */
 402                         b |= 0x80;
 403                 *p ++ = b;
 404         } while (value);
 405
 406         *endbuf = p;
 407 }
 408
 409 static G_GNUC_UNUSED void
 410 encode_sleb128 (gint32 value, guint8 *buf, guint8 **endbuf)
 411 {
 412         gboolean more = 1;
 413         gboolean negative = (value < 0);
 414         guint32 size = 32;
 415         guint8 byte;
 416         guint8 *p = buf;
 417
 418         while (more) {
 419                 byte = value & 0x7f;
 420                 value >>= 7;
 421                 /* the following is unnecessary if the
 422                  * implementation of >>= uses an arithmetic rather
 423                  * than logical shift for a signed left operand
 424                  */
 425                 if (negative)
 426                         /* sign extend */
 427                         value |= - (1 <<(size - 7));
 428                 /* sign bit of byte is second high order bit (0x40) */
 429                 if ((value == 0 && !(byte & 0x40)) ||
 430                         (value == -1 && (byte & 0x40)))
 431                         more = 0;
 432                 else
 433                         byte |= 0x80;
 434                 *p ++= byte;
 435         }
 436
 437         *endbuf = p;
 438 }
 439
 440 /* ARCHITECTURE SPECIFIC CODE */
 441
 442 #if defined(TARGET_X86) || defined(TARGET_AMD64) || defined(TARGET_ARM) || defined(TARGET_POWERPC)
 443 #define EMIT_DWARF_INFO 1
 444 #endif
 445
 446 #if defined(TARGET_ARM)
 447 #define AOT_FUNC_ALIGNMENT 4
 448 #else
 449 #define AOT_FUNC_ALIGNMENT 16
 450 #endif
 451
 452 #if defined(TARGET_POWERPC64) && !defined(__mono_ilp32__)
 453 #define PPC_LD_OP "ld"
 454 #define PPC_LDX_OP "ldx"
 455 #else
 456 #define PPC_LD_OP "lwz"
 457 #define PPC_LDX_OP "lwzx"
 458 #endif
 459
 460 //#define TARGET_ARM
 461
 462 #ifdef TARGET_ARM
 463 #define LLVM_LABEL_PREFIX "_"
 464 #else
 465 #define LLVM_LABEL_PREFIX ""
 466 #endif
 467
 468 #ifdef TARGET_ARM
 469 /* iphone */
 470 #define LLC_TARGET_ARGS "-march=arm -mattr=+v6 -mtriple=arm-apple-darwin"
 471 /* ELF */
 472 //#define LLC_TARGET_ARGS "-march=arm -mtriple=arm-linux-gnueabi -soft-float"
 473 #else
 474 #define LLC_TARGET_ARGS ""
 475 #endif
 476
 477 /*
 478  * arch_emit_direct_call:
 479  *
 480  *   Emit a direct call to the symbol TARGET. CALL_SIZE is set to the size of the
 481  * calling code.
 482  */
 483 static void
 484 arch_emit_direct_call (MonoAotCompile *acfg, const char *target, int *call_size)
 485 {
 486 #if defined(TARGET_X86) || defined(TARGET_AMD64)
 487         /* Need to make sure this is exactly 5 bytes long */
 488         emit_byte (acfg, '\xe8');
 489         emit_symbol_diff (acfg, target, ".", -4);
 490         *call_size = 5;
 491 #elif defined(TARGET_ARM)
 492         if (acfg->use_bin_writer) {
 493                 guint8 buf [4];
 494                 guint8 *code;
 495
 496                 code = buf;
 497                 ARM_BL (code, 0);
 498
 499                 img_writer_emit_reloc (acfg->w, R_ARM_CALL, target, -8);
 500                 emit_bytes (acfg, buf, 4);
 501         } else {
 502                 img_writer_emit_unset_mode (acfg->w);
 503                 fprintf (acfg->fp, "bl %s\n", target);
 504         }
 505         *call_size = 4;
 506 #elif defined(TARGET_POWERPC)
 507         if (acfg->use_bin_writer) {
 508                 g_assert_not_reached ();
 509         } else {
 510                 img_writer_emit_unset_mode (acfg->w);
 511                 fprintf (acfg->fp, "bl %s\n", target);
 512                 *call_size = 4;
 513         }
 514 #else
 515         g_assert_not_reached ();
 516 #endif
 517 }
 518
 519 /*
 520  * PPC32 design:
 521  * - we use an approach similar to the x86 abi: reserve a register (r30) to hold
 522  *   the GOT pointer.
 523  * - The full-aot trampolines need access to the GOT of mscorlib, so we store
 524  *   in in the 2. slot of every GOT, and require every method to place the GOT
 525  *   address in r30, even when it doesn't access the GOT otherwise. This way,
 526  *   the trampolines can compute the mscorlib GOT address by loading 4(r30).
 527  */
 528
 529 /*
 530  * PPC64 design:
 531  * PPC64 uses function descriptors which greatly complicate all code, since
 532  * these are used very inconsistently in the runtime. Some functions like
 533  * mono_compile_method () return ftn descriptors, while others like the
 534  * trampoline creation functions do not.
 535  * We assume that all GOT slots contain function descriptors, and create
 536  * descriptors in aot-runtime.c when needed.
 537  * The ppc64 abi uses r2 to hold the address of the TOC/GOT, which is loaded
 538  * from function descriptors, we could do the same, but it would require
 539  * rewriting all the ppc/aot code to handle function descriptors properly.
 540  * So instead, we use the same approach as on PPC32.
 541  * This is a horrible mess, but fixing it would probably lead to an even bigger
 542  * one.
 543  */
 544
 545 #ifdef MONO_ARCH_AOT_SUPPORTED
 546 /*
 547  * arch_emit_got_offset:
 548  *
 549  *   The memory pointed to by CODE should hold native code for computing the GOT
 550  * address. Emit this code while patching it with the offset between code and
 551  * the GOT. CODE_SIZE is set to the number of bytes emitted.
 552  */
 553 static void
 554 arch_emit_got_offset (MonoAotCompile *acfg, guint8 *code, int *code_size)
 555 {
 556 #if defined(TARGET_POWERPC64)
 557         g_assert (!acfg->use_bin_writer);
 558         img_writer_emit_unset_mode (acfg->w);
 559         /*
 560          * The ppc32 code doesn't seem to work on ppc64, the assembler complains about
 561          * unsupported relocations. So we store the got address into the .Lgot_addr
 562          * symbol which is in the text segment, compute its address, and load it.
 563          */
 564         fprintf (acfg->fp, ".L%d:\n", acfg->label_generator);
 565         fprintf (acfg->fp, "lis 0, (.Lgot_addr + 4 - .L%d)@h\n", acfg->label_generator);
 566         fprintf (acfg->fp, "ori 0, 0, (.Lgot_addr + 4 - .L%d)@l\n", acfg->label_generator);
 567         fprintf (acfg->fp, "add 30, 30, 0\n");
 568         fprintf (acfg->fp, "%s 30, 0(30)\n", PPC_LD_OP);
 569         acfg->label_generator ++;
 570         *code_size = 16;
 571 #elif defined(TARGET_POWERPC)
 572         g_assert (!acfg->use_bin_writer);
 573         img_writer_emit_unset_mode (acfg->w);
 574         fprintf (acfg->fp, ".L%d:\n", acfg->label_generator);
 575         fprintf (acfg->fp, "lis 0, (%s + 4 - .L%d)@h\n", acfg->got_symbol, acfg->label_generator);
 576         fprintf (acfg->fp, "ori 0, 0, (%s + 4 - .L%d)@l\n", acfg->got_symbol, acfg->label_generator);
 577         acfg->label_generator ++;
 578         *code_size = 8;
 579 #else
 580         guint32 offset = mono_arch_get_patch_offset (code);
 581         emit_bytes (acfg, code, offset);
 582         emit_symbol_diff (acfg, acfg->got_symbol, ".", offset);
 583
 584         *code_size = offset + 4;
 585 #endif
 586 }
 587
 588 /*
 589  * arch_emit_got_access:
 590  *
 591  *   The memory pointed to by CODE should hold native code for loading a GOT
 592  * slot. Emit this code while patching it so it accesses the GOT slot GOT_SLOT.
 593  * CODE_SIZE is set to the number of bytes emitted.
 594  */
 595 static void
 596 arch_emit_got_access (MonoAotCompile *acfg, guint8 *code, int got_slot, int *code_size)
 597 {
 598         /* Emit beginning of instruction */
 599         emit_bytes (acfg, code, mono_arch_get_patch_offset (code));
 600
 601         /* Emit the offset */
 602 #ifdef TARGET_AMD64
 603         emit_symbol_diff (acfg, acfg->got_symbol, ".", (unsigned int) ((got_slot * sizeof (gpointer)) - 4));
 604         *code_size = mono_arch_get_patch_offset (code) + 4;
 605 #elif defined(TARGET_X86)
 606         emit_int32 (acfg, (unsigned int) ((got_slot * sizeof (gpointer))));
 607         *code_size = mono_arch_get_patch_offset (code) + 4;
 608 #elif defined(TARGET_ARM)
 609         emit_symbol_diff (acfg, acfg->got_symbol, ".", (unsigned int) ((got_slot * sizeof (gpointer))) - 12);
 610         *code_size = mono_arch_get_patch_offset (code) + 4;
 611 #elif defined(TARGET_POWERPC)
 612         {
 613                 guint8 buf [32];
 614                 guint8 *code;
 615
 616                 code = buf;
 617                 ppc_load32 (code, ppc_r0, got_slot * sizeof (gpointer));
 618                 g_assert (code - buf == 8);
 619                 emit_bytes (acfg, buf, code - buf);
 620                 *code_size = code - buf;
 621         }
 622 #else
 623         g_assert_not_reached ();
 624 #endif
 625 }
 626
 627 #endif
 628
 629 /*
 630  * arch_emit_plt_entry:
 631  *
 632  *   Emit code for the PLT entry with index INDEX.
 633  */
 634 static void
 635 arch_emit_plt_entry (MonoAotCompile *acfg, int index)
 636 {
 637 #if defined(TARGET_X86)
 638                 if (index == 0) {
 639                         /* It is filled up during loading by the AOT loader. */
 640                         emit_zero_bytes (acfg, 16);
 641                 } else {
 642                         /* Need to make sure this is 9 bytes long */
 643                         emit_byte (acfg, '\xe9');
 644                         emit_symbol_diff (acfg, acfg->plt_symbol, ".", -4);
 645                         emit_int32 (acfg, acfg->plt_got_info_offsets [index]);
 646                 }
 647 #elif defined(TARGET_AMD64)
 648                 /*
 649                  * We can't emit jumps because they are 32 bits only so they can't be patched.
 650                  * So we make indirect calls through GOT entries which are patched by the AOT
 651                  * loader to point to .Lpd entries.
 652                  */
 653                 /* jmpq *<offset>(%rip) */
 654                 emit_byte (acfg, '\xff');
 655                 emit_byte (acfg, '\x25');
 656                 emit_symbol_diff (acfg, acfg->got_symbol, ".", ((acfg->plt_got_offset_base + index) * sizeof (gpointer)) -4);
 657                 /* Used by mono_aot_get_plt_info_offset */
 658                 emit_int32 (acfg, acfg->plt_got_info_offsets [index]);
 659 #elif defined(TARGET_ARM)
 660                 guint8 buf [256];
 661                 guint8 *code;
 662
 663                 /* FIXME:
 664                  * - optimize OP_AOTCONST implementation
 665                  * - optimize the PLT entries
 666                  * - optimize SWITCH AOT implementation
 667                  */
 668                 code = buf;
 669                 if (acfg->use_bin_writer && FALSE) {
 670                         /* FIXME: mono_arch_patch_plt_entry () needs to decode this */
 671                         /* We only emit 1 relocation since we implement it ourselves anyway */
 672                         img_writer_emit_reloc (acfg->w, R_ARM_ALU_PC_G0_NC, acfg->got_symbol, ((acfg->plt_got_offset_base + index) * sizeof (gpointer)) - 8);
 673                         /* FIXME: A 2 instruction encoding is sufficient in most cases */
 674                         ARM_ADD_REG_IMM (code, ARMREG_IP, ARMREG_PC, 0, 0);
 675                         ARM_ADD_REG_IMM (code, ARMREG_IP, ARMREG_IP, 0, 0);
 676                         ARM_LDR_IMM (code, ARMREG_PC, ARMREG_IP, 0);
 677                         emit_bytes (acfg, buf, code - buf);
 678                         /* Used by mono_aot_get_plt_info_offset */
 679                         emit_int32 (acfg, acfg->plt_got_info_offsets [index]);
 680                 } else {
 681                         ARM_LDR_IMM (code, ARMREG_IP, ARMREG_PC, 0);
 682                         ARM_LDR_REG_REG (code, ARMREG_PC, ARMREG_PC, ARMREG_IP);
 683                         emit_bytes (acfg, buf, code - buf);
 684                         emit_symbol_diff (acfg, acfg->got_symbol, ".", ((acfg->plt_got_offset_base + index) * sizeof (gpointer)) - 4);
 685                         /* Used by mono_aot_get_plt_info_offset */
 686                         emit_int32 (acfg, acfg->plt_got_info_offsets [index]);
 687                 }
 688                 /*
 689                  * The plt_got_info_offset is computed automatically by
 690                  * mono_aot_get_plt_info_offset (), so no need to save it here.
 691                  */
 692 #elif defined(TARGET_POWERPC)
 693                 guint32 offset = (acfg->plt_got_offset_base + index) * sizeof (gpointer);
 694
 695                 /* The GOT address is guaranteed to be in r30 by OP_LOAD_GOTADDR */
 696                 g_assert (!acfg->use_bin_writer);
 697                 img_writer_emit_unset_mode (acfg->w);
 698                 fprintf (acfg->fp, "lis 11, %d@h\n", offset);
 699                 fprintf (acfg->fp, "ori 11, 11, %d@l\n", offset);
 700                 fprintf (acfg->fp, "add 11, 11, 30\n");
 701                 fprintf (acfg->fp, "%s 11, 0(11)\n", PPC_LD_OP);
 702 #ifdef PPC_USES_FUNCTION_DESCRIPTOR
 703                 fprintf (acfg->fp, "%s 2, %d(11)\n", PPC_LD_OP, (int)sizeof (gpointer));
 704                 fprintf (acfg->fp, "%s 11, 0(11)\n", PPC_LD_OP);
 705 #endif
 706                 fprintf (acfg->fp, "mtctr 11\n");
 707                 fprintf (acfg->fp, "bctr\n");
 708                 emit_int32 (acfg, acfg->plt_got_info_offsets [index]);
 709 #else
 710                 g_assert_not_reached ();
 711 #endif
 712 }
 713
 714 /*
 715  * arch_emit_specific_trampoline:
 716  *
 717  *   Emit code for a specific trampoline. OFFSET is the offset of the first of
 718  * two GOT slots which contain the generic trampoline address and the trampoline
 719  * argument. TRAMP_SIZE is set to the size of the emitted trampoline.
 720  */
 721 static void
 722 arch_emit_specific_trampoline (MonoAotCompile *acfg, int offset, int *tramp_size)
 723 {
 724         /*
 725          * The trampolines created here are variations of the specific
 726          * trampolines created in mono_arch_create_specific_trampoline (). The
 727          * differences are:
 728          * - the generic trampoline address is taken from a got slot.
 729          * - the offset of the got slot where the trampoline argument is stored
 730          *   is embedded in the instruction stream, and the generic trampoline
 731          *   can load the argument by loading the offset, adding it to the
 732          *   address of the trampoline to get the address of the got slot, and
 733          *   loading the argument from there.
 734          * - all the trampolines should be of the same length.
 735          */
 736 #if defined(TARGET_AMD64)
 737         /* This should be exactly 16 bytes long */
 738         *tramp_size = 16;
 739         /* call *<offset>(%rip) */
 740         emit_byte (acfg, '\x41');
 741         emit_byte (acfg, '\xff');
 742         emit_byte (acfg, '\x15');
 743         emit_symbol_diff (acfg, acfg->got_symbol, ".", (offset * sizeof (gpointer)) - 4);
 744         /* This should be relative to the start of the trampoline */
 745         emit_symbol_diff (acfg, acfg->got_symbol, ".", (offset * sizeof (gpointer)) - 4 + 19);
 746         emit_zero_bytes (acfg, 5);
 747 #elif defined(TARGET_ARM)
 748         guint8 buf [128];
 749         guint8 *code;
 750
 751         /* This should be exactly 20 bytes long */
 752         *tramp_size = 20;
 753         code = buf;
 754         ARM_PUSH (code, 0x5fff);
 755         ARM_LDR_IMM (code, ARMREG_R1, ARMREG_PC, 4);
 756         /* Load the value from the GOT */
 757         ARM_LDR_REG_REG (code, ARMREG_R1, ARMREG_PC, ARMREG_R1);
 758         /* Branch to it */
 759         ARM_BLX_REG (code, ARMREG_R1);
 760
 761         g_assert (code - buf == 16);
 762
 763         /* Emit it */
 764         emit_bytes (acfg, buf, code - buf);
 765         /*
 766          * Only one offset is needed, since the second one would be equal to the
 767          * first one.
 768          */
 769         emit_symbol_diff (acfg, acfg->got_symbol, ".", (offset * sizeof (gpointer)) - 4 + 4);
 770         //emit_symbol_diff (acfg, acfg->got_symbol, ".", ((offset + 1) * sizeof (gpointer)) - 4 + 8);
 771 #elif defined(TARGET_POWERPC)
 772         guint8 buf [128];
 773         guint8 *code;
 774
 775         *tramp_size = 4;
 776         code = buf;
 777
 778         g_assert (!acfg->use_bin_writer);
 779
 780         /*
 781          * PPC has no ip relative addressing, so we need to compute the address
 782          * of the mscorlib got. That is slow and complex, so instead, we store it
 783          * in the second got slot of every aot image. The caller already computed
 784          * the address of its got and placed it into r30.
 785          */
 786         img_writer_emit_unset_mode (acfg->w);
 787         /* Load mscorlib got address */
 788         fprintf (acfg->fp, "%s 0, %d(30)\n", PPC_LD_OP, (int)sizeof (gpointer));
 789         /* Load generic trampoline address */
 790         fprintf (acfg->fp, "lis 11, %d@h\n", (int)(offset * sizeof (gpointer)));
 791         fprintf (acfg->fp, "ori 11, 11, %d@l\n", (int)(offset * sizeof (gpointer)));
 792         fprintf (acfg->fp, "%s 11, 11, 0\n", PPC_LDX_OP);
 793 #ifdef PPC_USES_FUNCTION_DESCRIPTOR
 794         fprintf (acfg->fp, "%s 11, 0(11)\n", PPC_LD_OP);
 795 #endif
 796         fprintf (acfg->fp, "mtctr 11\n");
 797         /* Load trampoline argument */
 798         /* On ppc, we pass it normally to the generic trampoline */
 799         fprintf (acfg->fp, "lis 11, %d@h\n", (int)((offset + 1) * sizeof (gpointer)));
 800         fprintf (acfg->fp, "ori 11, 11, %d@l\n", (int)((offset + 1) * sizeof (gpointer)));
 801         fprintf (acfg->fp, "%s 0, 11, 0\n", PPC_LDX_OP);
 802         /* Branch to generic trampoline */
 803         fprintf (acfg->fp, "bctr\n");
 804
 805 #ifdef PPC_USES_FUNCTION_DESCRIPTOR
 806         *tramp_size = 10 * 4;
 807 #else
 808         *tramp_size = 9 * 4;
 809 #endif
 810 #else
 811         g_assert_not_reached ();
 812 #endif
 813 }
 814
 815 /*
 816  * arch_emit_unbox_trampoline:
 817  *
 818  *   Emit code for the unbox trampoline for METHOD used in the full-aot case.
 819  * CALL_TARGET is the symbol pointing to the native code of METHOD.
 820  */
 821 static void
 822 arch_emit_unbox_trampoline (MonoAotCompile *acfg, MonoMethod *method, MonoGenericSharingContext *gsctx, const char *call_target)
 823 {
 824 #if defined(TARGET_AMD64)
 825         guint8 buf [32];
 826         guint8 *code;
 827         int this_reg;
 828
 829         this_reg = mono_arch_get_this_arg_reg (mono_method_signature (method), gsctx, NULL);
 830         code = buf;
 831         amd64_alu_reg_imm (code, X86_ADD, this_reg, sizeof (MonoObject));
 832
 833         emit_bytes (acfg, buf, code - buf);
 834         /* jump <method> */
 835         emit_byte (acfg, '\xe9');
 836         emit_symbol_diff (acfg, call_target, ".", -4);
 837 #elif defined(TARGET_ARM)
 838         guint8 buf [128];
 839         guint8 *code;
 840         int this_pos = 0;
 841
 842         code = buf;
 843
 844         if (MONO_TYPE_ISSTRUCT (mono_method_signature (method)->ret))
 845                 this_pos = 1;
 846
 847         ARM_ADD_REG_IMM8 (code, this_pos, this_pos, sizeof (MonoObject));
 848
 849         emit_bytes (acfg, buf, code - buf);
 850         /* jump to method */
 851         if (acfg->use_bin_writer) {
 852                 guint8 buf [4];
 853                 guint8 *code;
 854
 855                 code = buf;
 856                 ARM_B (code, 0);
 857
 858                 img_writer_emit_reloc (acfg->w, R_ARM_JUMP24, call_target, -8);
 859                 emit_bytes (acfg, buf, 4);
 860         } else {
 861                 fprintf (acfg->fp, "\n\tb %s\n", call_target);
 862         }
 863 #elif defined(TARGET_POWERPC)
 864         int this_pos = 3;
 865
 866         if (MONO_TYPE_ISSTRUCT (mono_method_signature (method)->ret))
 867                 this_pos = 4;
 868
 869         g_assert (!acfg->use_bin_writer);
 870
 871         fprintf (acfg->fp, "\n\taddi %d, %d, %d\n", this_pos, this_pos, (int)sizeof (MonoObject));
 872         fprintf (acfg->fp, "\n\tb %s\n", call_target);
 873 #else
 874         g_assert_not_reached ();
 875 #endif
 876 }
 877
 878 /*
 879  * arch_emit_static_rgctx_trampoline:
 880  *
 881  *   Emit code for a static rgctx trampoline. OFFSET is the offset of the first of
 882  * two GOT slots which contain the rgctx argument, and the method to jump to.
 883  * TRAMP_SIZE is set to the size of the emitted trampoline.
 884  * These kinds of trampolines cannot be enumerated statically, since there could
 885  * be one trampoline per method instantiation, so we emit the same code for all
 886  * trampolines, and parameterize them using two GOT slots.
 887  */
 888 static void
 889 arch_emit_static_rgctx_trampoline (MonoAotCompile *acfg, int offset, int *tramp_size)
 890 {
 891 #if defined(TARGET_AMD64)
 892         /* This should be exactly 13 bytes long */
 893         *tramp_size = 13;
 894
 895         /* mov <OFFSET>(%rip), %r10 */
 896         emit_byte (acfg, '\x4d');
 897         emit_byte (acfg, '\x8b');
 898         emit_byte (acfg, '\x15');
 899         emit_symbol_diff (acfg, acfg->got_symbol, ".", (offset * sizeof (gpointer)) - 4);
 900
 901         /* jmp *<offset>(%rip) */
 902         emit_byte (acfg, '\xff');
 903         emit_byte (acfg, '\x25');
 904         emit_symbol_diff (acfg, acfg->got_symbol, ".", ((offset + 1) * sizeof (gpointer)) - 4);
 905 #elif defined(TARGET_ARM)
 906         guint8 buf [128];
 907         guint8 *code;
 908
 909         /* This should be exactly 24 bytes long */
 910         *tramp_size = 24;
 911         code = buf;
 912         /* Load rgctx value */
 913         ARM_LDR_IMM (code, ARMREG_IP, ARMREG_PC, 8);
 914         ARM_LDR_REG_REG (code, MONO_ARCH_RGCTX_REG, ARMREG_PC, ARMREG_IP);
 915         /* Load branch addr + branch */
 916         ARM_LDR_IMM (code, ARMREG_IP, ARMREG_PC, 4);
 917         ARM_LDR_REG_REG (code, ARMREG_PC, ARMREG_PC, ARMREG_IP);
 918
 919         g_assert (code - buf == 16);
 920
 921         /* Emit it */
 922         emit_bytes (acfg, buf, code - buf);
 923         emit_symbol_diff (acfg, acfg->got_symbol, ".", (offset * sizeof (gpointer)) - 4 + 8);
 924         emit_symbol_diff (acfg, acfg->got_symbol, ".", ((offset + 1) * sizeof (gpointer)) - 4 + 4);
 925 #elif defined(TARGET_POWERPC)
 926         guint8 buf [128];
 927         guint8 *code;
 928
 929         *tramp_size = 4;
 930         code = buf;
 931
 932         g_assert (!acfg->use_bin_writer);
 933
 934         /*
 935          * PPC has no ip relative addressing, so we need to compute the address
 936          * of the mscorlib got. That is slow and complex, so instead, we store it
 937          * in the second got slot of every aot image. The caller already computed
 938          * the address of its got and placed it into r30.
 939          */
 940         img_writer_emit_unset_mode (acfg->w);
 941         /* Load mscorlib got address */
 942         fprintf (acfg->fp, "%s 0, %d(30)\n", PPC_LD_OP, (int)sizeof (gpointer));
 943         /* Load rgctx */
 944         fprintf (acfg->fp, "lis 11, %d@h\n", (int)(offset * sizeof (gpointer)));
 945         fprintf (acfg->fp, "ori 11, 11, %d@l\n", (int)(offset * sizeof (gpointer)));
 946         fprintf (acfg->fp, "%s %d, 11, 0\n", PPC_LDX_OP, MONO_ARCH_RGCTX_REG);
 947         /* Load target address */
 948         fprintf (acfg->fp, "lis 11, %d@h\n", (int)((offset + 1) * sizeof (gpointer)));
 949         fprintf (acfg->fp, "ori 11, 11, %d@l\n", (int)((offset + 1) * sizeof (gpointer)));
 950         fprintf (acfg->fp, "%s 11, 11, 0\n", PPC_LDX_OP);
 951 #ifdef PPC_USES_FUNCTION_DESCRIPTOR
 952         fprintf (acfg->fp, "%s 2, %d(11)\n", PPC_LD_OP, (int)sizeof (gpointer));
 953         fprintf (acfg->fp, "%s 11, 0(11)\n", PPC_LD_OP);
 954 #endif
 955         fprintf (acfg->fp, "mtctr 11\n");
 956         /* Branch to the target address */
 957         fprintf (acfg->fp, "bctr\n");
 958
 959 #ifdef PPC_USES_FUNCTION_DESCRIPTOR
 960         *tramp_size = 11 * 4;
 961 #else
 962         *tramp_size = 9 * 4;
 963 #endif
 964
 965 #else
 966         g_assert_not_reached ();
 967 #endif
 968 }
 969
 970 /*
 971  * arch_emit_imt_thunk:
 972  *
 973  *   Emit an IMT thunk usable in full-aot mode. The thunk uses 1 got slot which
 974  * points to an array of pointer pairs. The pairs of the form [key, ptr], where
 975  * key is the IMT key, and ptr holds the address of a memory location holding
 976  * the address to branch to if the IMT arg matches the key. The array is
 977  * terminated by a pair whose key is NULL, and whose ptr is the address of the
 978  * fail_tramp.
 979  * TRAMP_SIZE is set to the size of the emitted trampoline.
 980  */
 981 static void
 982 arch_emit_imt_thunk (MonoAotCompile *acfg, int offset, int *tramp_size)
 983 {
 984 #if defined(TARGET_AMD64)
 985         guint8 *buf, *code;
 986         guint8 *labels [3];
 987
 988         code = buf = g_malloc (256);
 989
 990         /* FIXME: Optimize this, i.e. use binary search etc. */
 991         /* Maybe move the body into a separate function (slower, but much smaller) */
 992
 993         /* R10 is a free register */
 994
 995         labels [0] = code;
 996         amd64_alu_membase_imm (code, X86_CMP, AMD64_R10, 0, 0);
 997         labels [1] = code;
 998         amd64_branch8 (code, X86_CC_Z, FALSE, 0);
 999
1000         /* Check key */
1001         amd64_alu_membase_reg (code, X86_CMP, AMD64_R10, 0, MONO_ARCH_IMT_REG);
1002         labels [2] = code;
1003         amd64_branch8 (code, X86_CC_Z, FALSE, 0);
1004
1005         /* Loop footer */
1006         amd64_alu_reg_imm (code, X86_ADD, AMD64_R10, 2 * sizeof (gpointer));
1007         amd64_jump_code (code, labels [0]);
1008
1009         /* Match */
1010         mono_amd64_patch (labels [2], code);
1011         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R10, AMD64_R10, sizeof (gpointer), 8);
1012         amd64_jump_membase (code, AMD64_R10, 0);
1013
1014         /* No match */
1015         /* FIXME: */
1016         mono_amd64_patch (labels [1], code);
1017         x86_breakpoint (code);
1018
1019         /* mov <OFFSET>(%rip), %r10 */
1020         emit_byte (acfg, '\x4d');
1021         emit_byte (acfg, '\x8b');
1022         emit_byte (acfg, '\x15');
1023         emit_symbol_diff (acfg, acfg->got_symbol, ".", (offset * sizeof (gpointer)) - 4);
1024
1025         emit_bytes (acfg, buf, code - buf);
1026
1027         *tramp_size = code - buf + 7;
1028 #elif defined(TARGET_ARM)
1029         guint8 buf [128];
1030         guint8 *code, *code2, *labels [16];
1031
1032         code = buf;
1033
1034         /* The IMT method is in v5 */
1035
1036         /* Need at least two free registers, plus a slot for storing the pc */
1037         ARM_PUSH (code, (1 << ARMREG_R0)|(1 << ARMREG_R1)|(1 << ARMREG_R2));
1038         labels [0] = code;
1039         /* Load the parameter from the GOT */
1040         ARM_LDR_IMM (code, ARMREG_R0, ARMREG_PC, 0);
1041         ARM_LDR_REG_REG (code, ARMREG_R0, ARMREG_PC, ARMREG_R0);
1042
1043         labels [1] = code;
1044         ARM_LDR_IMM (code, ARMREG_R1, ARMREG_R0, 0);
1045         ARM_CMP_REG_REG (code, ARMREG_R1, ARMREG_V5);
1046         labels [2] = code;
1047         ARM_B_COND (code, ARMCOND_EQ, 0);
1048
1049         /* End-of-loop check */
1050         ARM_CMP_REG_IMM (code, ARMREG_R1, 0, 0);
1051         labels [3] = code;
1052         ARM_B_COND (code, ARMCOND_EQ, 0);
1053
1054         /* Loop footer */
1055         ARM_ADD_REG_IMM8 (code, ARMREG_R0, ARMREG_R0, sizeof (gpointer) * 2);
1056         labels [4] = code;
1057         ARM_B (code, 0);
1058         arm_patch (labels [4], labels [1]);
1059
1060         /* Match */
1061         arm_patch (labels [2], code);
1062         ARM_LDR_IMM (code, ARMREG_R0, ARMREG_R0, 4);
1063         ARM_LDR_IMM (code, ARMREG_R0, ARMREG_R0, 0);
1064         /* Save it to the third stack slot */
1065         ARM_STR_IMM (code, ARMREG_R0, ARMREG_SP, 8);
1066         /* Restore the registers and branch */
1067         ARM_POP (code, (1 << ARMREG_R0)|(1 << ARMREG_R1)|(1 << ARMREG_PC));
1068
1069         /* No match */
1070         arm_patch (labels [3], code);
1071         ARM_DBRK (code);
1072
1073         /* Fixup offset */
1074         code2 = labels [0];
1075         ARM_LDR_IMM (code2, ARMREG_R0, ARMREG_PC, (code - (labels [0] + 8)));
1076
1077         emit_bytes (acfg, buf, code - buf);
1078         emit_symbol_diff (acfg, acfg->got_symbol, ".", (offset * sizeof (gpointer)) + (code - (labels [0] + 8)) - 4);
1079
1080         *tramp_size = code - buf + 4;
1081 #elif defined(TARGET_POWERPC)
1082         guint8 buf [128];
1083         guint8 *code, *labels [16];
1084
1085         code = buf;
1086
1087         /* Load the mscorlib got address */
1088         ppc_ldptr (code, ppc_r11, sizeof (gpointer), ppc_r30);
1089         /* Load the parameter from the GOT */
1090         ppc_load (code, ppc_r0, offset * sizeof (gpointer));
1091         ppc_ldptr_indexed (code, ppc_r11, ppc_r11, ppc_r0);
1092
1093         /* Load and check key */
1094         labels [1] = code;
1095         ppc_ldptr (code, ppc_r0, 0, ppc_r11);
1096         ppc_cmp (code, 0, sizeof (gpointer) == 8 ? 1 : 0, ppc_r0, MONO_ARCH_IMT_REG);
1097         labels [2] = code;
1098         ppc_bc (code, PPC_BR_TRUE, PPC_BR_EQ, 0);
1099
1100         /* End-of-loop check */
1101         ppc_cmpi (code, 0, sizeof (gpointer) == 8 ? 1 : 0, ppc_r0, 0);
1102         labels [3] = code;
1103         ppc_bc (code, PPC_BR_TRUE, PPC_BR_EQ, 0);
1104
1105         /* Loop footer */
1106         ppc_addi (code, ppc_r11, ppc_r11, 2 * sizeof (gpointer));
1107         labels [4] = code;
1108         ppc_b (code, 0);
1109         mono_ppc_patch (labels [4], labels [1]);
1110
1111         /* Match */
1112         mono_ppc_patch (labels [2], code);
1113         ppc_ldptr (code, ppc_r11, sizeof (gpointer), ppc_r11);
1114         /* r11 now contains the value of the vtable slot */
1115         /* this is not a function descriptor on ppc64 */
1116         ppc_ldptr (code, ppc_r11, 0, ppc_r11);
1117         ppc_mtctr (code, ppc_r11);
1118         ppc_bcctr (code, PPC_BR_ALWAYS, 0);
1119
1120         /* Fail */
1121         mono_ppc_patch (labels [3], code);
1122         /* FIXME: */
1123         ppc_break (code);
1124
1125         *tramp_size = code - buf;
1126
1127         emit_bytes (acfg, buf, code - buf);
1128 #else
1129         g_assert_not_reached ();
1130 #endif
1131 }
1132
1133 static void
1134 arch_emit_autoreg (MonoAotCompile *acfg, char *symbol)
1135 {
1136 #if defined(TARGET_POWERPC) && defined(__mono_ilp32__)
1137         /* Based on code generated by gcc */
1138         img_writer_emit_unset_mode (acfg->w);
1139
1140         fprintf (acfg->fp,
1141 #if defined(_MSC_VER) || defined(MONO_CROSS_COMPILE)
1142                          ".section      .ctors,\"aw\",@progbits\n"
1143                          ".align 2\n"
1144                          ".globl        %s\n"
1145                          ".long %s\n"
1146                          ".section      .opd,\"aw\"\n"
1147                          ".align 2\n"
1148                          "%s:\n"
1149                          ".long .%s,.TOC.@tocbase32\n"
1150                          ".size %s,.-%s\n"
1151                          ".section .text\n"
1152                          ".type .%s,@function\n"
1153                          ".align 2\n"
1154                          ".%s:\n", symbol, symbol, symbol, symbol, symbol, symbol, symbol, symbol);
1155 #else
1156                          ".section      .ctors,\"aw\",@progbits\n"
1157                          ".align 2\n"
1158                          ".globl        %1$s\n"
1159                          ".long %1$s\n"
1160                          ".section      .opd,\"aw\"\n"
1161                          ".align 2\n"
1162                          "%1$s:\n"
1163                          ".long .%1$s,.TOC.@tocbase32\n"
1164                          ".size %1$s,.-%1$s\n"
1165                          ".section .text\n"
1166                          ".type .%1$s,@function\n"
1167                          ".align 2\n"
1168                          ".%1$s:\n", symbol);
1169 #endif
1170
1171
1172         fprintf (acfg->fp,
1173                          "stdu 1,-128(1)\n"
1174                          "mflr 0\n"
1175                          "std 31,120(1)\n"
1176                          "std 0,144(1)\n"
1177
1178                          ".Lautoreg:\n"
1179                          "lis 3, .Lglobals@h\n"
1180                          "ori 3, 3, .Lglobals@l\n"
1181                          "bl .mono_aot_register_module\n"
1182                          "ld 11,0(1)\n"
1183                          "ld 0,16(11)\n"
1184                          "mtlr 0\n"
1185                          "ld 31,-8(11)\n"
1186                          "mr 1,11\n"
1187                          "blr\n"
1188                          );
1189 #if defined(_MSC_VER) || defined(MONO_CROSS_COMPILE)
1190                 fprintf (acfg->fp,
1191                          ".size .%s,.-.%s\n", symbol, symbol);
1192 #else
1193         fprintf (acfg->fp,
1194                          ".size .%1$s,.-.%1$s\n", symbol);
1195 #endif
1196 #else
1197 #endif
1198 }
1199
1200 /* END OF ARCH SPECIFIC CODE */
1201
1202 static guint32
1203 mono_get_field_token (MonoClassField *field)
1204 {
1205         MonoClass *klass = field->parent;
1206         int i;
1207
1208         for (i = 0; i < klass->field.count; ++i) {
1209                 if (field == &klass->fields [i])
1210                         return MONO_TOKEN_FIELD_DEF | (klass->field.first + 1 + i);
1211         }
1212
1213         g_assert_not_reached ();
1214         return 0;
1215 }
1216
1217 static inline void
1218 encode_value (gint32 value, guint8 *buf, guint8 **endbuf)
1219 {
1220         guint8 *p = buf;
1221
1222         //printf ("ENCODE: %d 0x%x.\n", value, value);
1223
1224         /*
1225          * Same encoding as the one used in the metadata, extended to handle values
1226          * greater than 0x1fffffff.
1227          */
1228         if ((value >= 0) && (value <= 127))
1229                 *p++ = value;
1230         else if ((value >= 0) && (value <= 16383)) {
1231                 p [0] = 0x80 | (value >> 8);
1232                 p [1] = value & 0xff;
1233                 p += 2;
1234         } else if ((value >= 0) && (value <= 0x1fffffff)) {
1235                 p [0] = (value >> 24) | 0xc0;
1236                 p [1] = (value >> 16) & 0xff;
1237                 p [2] = (value >> 8) & 0xff;
1238                 p [3] = value & 0xff;
1239                 p += 4;
1240         }
1241         else {
1242                 p [0] = 0xff;
1243                 p [1] = (value >> 24) & 0xff;
1244                 p [2] = (value >> 16) & 0xff;
1245                 p [3] = (value >> 8) & 0xff;
1246                 p [4] = value & 0xff;
1247                 p += 5;
1248         }
1249         if (endbuf)
1250                 *endbuf = p;
1251 }
1252
1253 static void
1254 stream_init (MonoDynamicStream *sh)
1255 {
1256         sh->index = 0;
1257         sh->alloc_size = 4096;
1258         sh->data = g_malloc (4096);
1259
1260         /* So offsets are > 0 */
1261         sh->index ++;
1262 }
1263
1264 static void
1265 make_room_in_stream (MonoDynamicStream *stream, int size)
1266 {
1267         if (size <= stream->alloc_size)
1268                 return;
1269
1270         while (stream->alloc_size <= size) {
1271                 if (stream->alloc_size < 4096)
1272                         stream->alloc_size = 4096;
1273                 else
1274                         stream->alloc_size *= 2;
1275         }
1276
1277         stream->data = g_realloc (stream->data, stream->alloc_size);
1278 }
1279
1280 static guint32
1281 add_stream_data (MonoDynamicStream *stream, const char *data, guint32 len)
1282 {
1283         guint32 idx;
1284
1285         make_room_in_stream (stream, stream->index + len);
1286         memcpy (stream->data + stream->index, data, len);
1287         idx = stream->index;
1288         stream->index += len;
1289         return idx;
1290 }
1291
1292 /*
1293  * add_to_blob:
1294  *
1295  *   Add data to the binary blob inside the aot image. Returns the offset inside the
1296  * blob where the data was stored.
1297  */
1298 static guint32
1299 add_to_blob (MonoAotCompile *acfg, guint8 *data, guint32 data_len)
1300 {
1301         if (acfg->blob.alloc_size == 0)
1302                 stream_init (&acfg->blob);
1303
1304         return add_stream_data (&acfg->blob, (char*)data, data_len);
1305 }
1306
1307 /*
1308  * emit_offset_table:
1309  *
1310  *   Emit a table of increasing offsets in a compact form using differential encoding.
1311  * There is an index entry for each GROUP_SIZE number of entries. The greater the
1312  * group size, the more compact the table becomes, but the slower it becomes to compute
1313  * a given entry. Returns the size of the table.
1314  */
1315 static guint32
1316 emit_offset_table (MonoAotCompile *acfg, int noffsets, int group_size, gint32 *offsets)
1317 {
1318         gint32 current_offset;
1319         int i, buf_size, ngroups, index_entry_size;
1320         guint8 *p, *buf;
1321         guint32 *index_offsets;
1322
1323         ngroups = (noffsets + (group_size - 1)) / group_size;
1324
1325         index_offsets = g_new0 (guint32, ngroups);
1326
1327         buf_size = noffsets * 4;
1328         p = buf = g_malloc0 (buf_size);
1329
1330         current_offset = 0;
1331         for (i = 0; i < noffsets; ++i) {
1332                 //printf ("D: %d -> %d\n", i, offsets [i]);
1333                 if ((i % group_size) == 0) {
1334                         index_offsets [i / group_size] = p - buf;
1335                         /* Emit the full value for these entries */
1336                         encode_value (offsets [i], p, &p);
1337                 } else {
1338                         /* The offsets are allowed to be non-increasing */
1339                         //g_assert (offsets [i] >= current_offset);
1340                         encode_value (offsets [i] - current_offset, p, &p);
1341                 }
1342                 current_offset = offsets [i];
1343         }
1344
1345         if (ngroups && index_offsets [ngroups - 1] < 65000)
1346                 index_entry_size = 2;
1347         else
1348                 index_entry_size = 4;
1349
1350         /* Emit the header */
1351         emit_int32 (acfg, noffsets);
1352         emit_int32 (acfg, group_size);
1353         emit_int32 (acfg, ngroups);
1354         emit_int32 (acfg, index_entry_size);
1355
1356         /* Emit the index */
1357         for (i = 0; i < ngroups; ++i) {
1358                 if (index_entry_size == 2)
1359                         emit_int16 (acfg, index_offsets [i]);
1360                 else
1361                         emit_int32 (acfg, index_offsets [i]);
1362         }
1363
1364         /* Emit the data */
1365         emit_bytes (acfg, buf, p - buf);
1366
1367     return (int)(p - buf) + (ngroups * 4);
1368 }
1369
1370 static guint32
1371 get_image_index (MonoAotCompile *cfg, MonoImage *image)
1372 {
1373         guint32 index;
1374
1375         index = GPOINTER_TO_UINT (g_hash_table_lookup (cfg->image_hash, image));
1376         if (index)
1377                 return index - 1;
1378         else {
1379                 index = g_hash_table_size (cfg->image_hash);
1380                 g_hash_table_insert (cfg->image_hash, image, GUINT_TO_POINTER (index + 1));
1381                 g_ptr_array_add (cfg->image_table, image);
1382                 return index;
1383         }
1384 }
1385
1386 static guint32
1387 find_typespec_for_class (MonoAotCompile *acfg, MonoClass *klass)
1388 {
1389         int i;
1390         MonoClass *k = NULL;
1391
1392         /* FIXME: Search referenced images as well */
1393         for (i = 0; i < acfg->image->tables [MONO_TABLE_TYPESPEC].rows; ++i) {
1394                 k = mono_class_get_full (acfg->image, MONO_TOKEN_TYPE_SPEC | (i + 1), NULL);
1395                 if (k == klass)
1396                         break;
1397         }
1398
1399         if (i < acfg->image->tables [MONO_TABLE_TYPESPEC].rows)
1400                 return MONO_TOKEN_TYPE_SPEC | (i + 1);
1401         else
1402                 return 0;
1403 }
1404
1405 static void
1406 encode_method_ref (MonoAotCompile *acfg, MonoMethod *method, guint8 *buf, guint8 **endbuf);
1407
1408 /*
1409  * encode_klass_ref:
1410  *
1411  *   Encode a reference to KLASS. We use our home-grown encoding instead of the
1412  * standard metadata encoding.
1413  */
1414 static void
1415 encode_klass_ref (MonoAotCompile *acfg, MonoClass *klass, guint8 *buf, guint8 **endbuf)
1416 {
1417         guint8 *p = buf;
1418
1419         if (klass->generic_class) {
1420                 guint32 token;
1421                 g_assert (klass->type_token);
1422
1423                 /* Find a typespec for a class if possible */
1424                 token = find_typespec_for_class (acfg, klass);
1425                 if (token) {
1426                         encode_value (token, p, &p);
1427                         encode_value (get_image_index (acfg, acfg->image), p, &p);
1428                 } else {
1429                         MonoClass *gclass = klass->generic_class->container_class;
1430                         MonoGenericInst *inst = klass->generic_class->context.class_inst;
1431                         int i;
1432
1433                         /* Encode it ourselves */
1434                         /* Marker */
1435                         encode_value (MONO_TOKEN_TYPE_SPEC, p, &p);
1436                         encode_value (MONO_TYPE_GENERICINST, p, &p);
1437                         encode_klass_ref (acfg, gclass, p, &p);
1438                         encode_value (inst->type_argc, p, &p);
1439                         for (i = 0; i < inst->type_argc; ++i)
1440                                 encode_klass_ref (acfg, mono_class_from_mono_type (inst->type_argv [i]), p, &p);
1441                 }
1442         } else if (klass->type_token) {
1443                 g_assert (mono_metadata_token_code (klass->type_token) == MONO_TOKEN_TYPE_DEF);
1444                 encode_value (klass->type_token - MONO_TOKEN_TYPE_DEF, p, &p);
1445                 encode_value (get_image_index (acfg, klass->image), p, &p);
1446         } else if ((klass->byval_arg.type == MONO_TYPE_VAR) || (klass->byval_arg.type == MONO_TYPE_MVAR)) {
1447                 MonoGenericContainer *container = mono_type_get_generic_param_owner (&klass->byval_arg);
1448                 g_assert (container);
1449
1450                 /* Marker */
1451                 encode_value (MONO_TOKEN_TYPE_SPEC, p, &p);
1452                 encode_value (klass->byval_arg.type, p, &p);
1453
1454                 encode_value (mono_type_get_generic_param_num (&klass->byval_arg), p, &p);
1455
1456                 encode_value (container->is_method, p, &p);
1457                 if (container->is_method)
1458                         encode_method_ref (acfg, container->owner.method, p, &p);
1459                 else
1460                         encode_klass_ref (acfg, container->owner.klass, p, &p);
1461         } else {
1462                 /* Array class */
1463                 g_assert (klass->rank > 0);
1464                 encode_value (MONO_TOKEN_TYPE_DEF, p, &p);
1465                 encode_value (get_image_index (acfg, klass->image), p, &p);
1466                 encode_value (klass->rank, p, &p);
1467                 encode_klass_ref (acfg, klass->element_class, p, &p);
1468         }
1469         *endbuf = p;
1470 }
1471
1472 static void
1473 encode_field_info (MonoAotCompile *cfg, MonoClassField *field, guint8 *buf, guint8 **endbuf)
1474 {
1475         guint32 token = mono_get_field_token (field);
1476         guint8 *p = buf;
1477
1478         encode_klass_ref (cfg, field->parent, p, &p);
1479         g_assert (mono_metadata_token_code (token) == MONO_TOKEN_FIELD_DEF);
1480         encode_value (token - MONO_TOKEN_FIELD_DEF, p, &p);
1481         *endbuf = p;
1482 }
1483
1484 static void
1485 encode_generic_context (MonoAotCompile *acfg, MonoGenericContext *context, guint8 *buf, guint8 **endbuf)
1486 {
1487         guint8 *p = buf;
1488         int i;
1489         MonoGenericInst *inst;
1490
1491         /* Encode the context */
1492         inst = context->class_inst;
1493         encode_value (inst ? 1 : 0, p, &p);
1494         if (inst) {
1495                 encode_value (inst->type_argc, p, &p);
1496                 for (i = 0; i < inst->type_argc; ++i)
1497                         encode_klass_ref (acfg, mono_class_from_mono_type (inst->type_argv [i]), p, &p);
1498         }
1499         inst = context->method_inst;
1500         encode_value (inst ? 1 : 0, p, &p);
1501         if (inst) {
1502                 encode_value (inst->type_argc, p, &p);
1503                 for (i = 0; i < inst->type_argc; ++i)
1504                         encode_klass_ref (acfg, mono_class_from_mono_type (inst->type_argv [i]), p, &p);
1505         }
1506
1507         *endbuf = p;
1508 }
1509
1510 #define MAX_IMAGE_INDEX 250
1511
1512 static void
1513 encode_method_ref (MonoAotCompile *acfg, MonoMethod *method, guint8 *buf, guint8 **endbuf)
1514 {
1515         guint32 image_index = get_image_index (acfg, method->klass->image);
1516         guint32 token = method->token;
1517         MonoJumpInfoToken *ji;
1518         guint8 *p = buf;
1519         char *name;
1520
1521         /*
1522          * The encoding for most methods is as follows:
1523          * - image index encoded as a leb128
1524          * - token index encoded as a leb128
1525          * Values of image index >= MONO_AOT_METHODREF_MIN are used to mark additional
1526          * types of method encodings.
1527          */
1528
1529         g_assert (image_index < MONO_AOT_METHODREF_MIN);
1530
1531         /* Mark methods which can't use aot trampolines because they need the further
1532          * processing in mono_magic_trampoline () which requires a MonoMethod*.
1533          */
1534         if ((method->is_generic && (method->flags & METHOD_ATTRIBUTE_VIRTUAL)) ||
1535                 (method->iflags & METHOD_IMPL_ATTRIBUTE_SYNCHRONIZED))
1536                 encode_value ((MONO_AOT_METHODREF_NO_AOT_TRAMPOLINE << 24), p, &p);
1537
1538         /*
1539          * Some wrapper methods are shared using their signature, encode their
1540          * stringified signature instead.
1541          * FIXME: Optimize disk usage
1542          */
1543         name = NULL;
1544         if (method->wrapper_type) {
1545                 if (method->wrapper_type == MONO_WRAPPER_RUNTIME_INVOKE) {
1546                         char *tmpsig = mono_signature_get_desc (mono_method_signature (method), TRUE);
1547                         if (strcmp (method->name, "runtime_invoke_dynamic")) {
1548                                 name = mono_aot_wrapper_name (method);
1549                         } else if (mono_marshal_method_from_wrapper (method) != method) {
1550                                 /* Direct wrapper, encode it normally */
1551                         } else {
1552                                 name = g_strdup_printf ("(wrapper runtime-invoke):%s (%s)", method->name, tmpsig);
1553                         }
1554                         g_free (tmpsig);
1555                 } else if (method->wrapper_type == MONO_WRAPPER_DELEGATE_INVOKE) {
1556                         char *tmpsig = mono_signature_get_desc (mono_method_signature (method), TRUE);
1557                         name = g_strdup_printf ("(wrapper delegate-invoke):%s (%s)", method->name, tmpsig);
1558                         g_free (tmpsig);
1559                 } else if (method->wrapper_type == MONO_WRAPPER_DELEGATE_BEGIN_INVOKE) {
1560                         char *tmpsig = mono_signature_get_desc (mono_method_signature (method), TRUE);
1561                         name = g_strdup_printf ("(wrapper delegate-begin-invoke):%s (%s)", method->name, tmpsig);
1562                         g_free (tmpsig);
1563                 } else if (method->wrapper_type == MONO_WRAPPER_DELEGATE_END_INVOKE) {
1564                         char *tmpsig = mono_signature_get_desc (mono_method_signature (method), TRUE);
1565                         name = g_strdup_printf ("(wrapper delegate-end-invoke):%s (%s)", method->name, tmpsig);
1566                         g_free (tmpsig);
1567                 }
1568         }
1569
1570         if (name) {
1571                 encode_value ((MONO_AOT_METHODREF_WRAPPER_NAME << 24), p, &p);
1572                 strcpy ((char*)p, name);
1573                 p += strlen (name) + 1;
1574                 g_free (name);
1575         } else if (method->wrapper_type) {
1576                 encode_value ((MONO_AOT_METHODREF_WRAPPER << 24), p, &p);
1577
1578                 encode_value (method->wrapper_type, p, &p);
1579
1580                 switch (method->wrapper_type) {
1581                 case MONO_WRAPPER_REMOTING_INVOKE:
1582                 case MONO_WRAPPER_REMOTING_INVOKE_WITH_CHECK:
1583                 case MONO_WRAPPER_XDOMAIN_INVOKE: {
1584                         MonoMethod *m;
1585
1586                         m = mono_marshal_method_from_wrapper (method);
1587                         g_assert (m);
1588                         encode_method_ref (acfg, m, p, &p);
1589                         break;
1590                 }
1591                 case MONO_WRAPPER_PROXY_ISINST:
1592                 case MONO_WRAPPER_LDFLD:
1593                 case MONO_WRAPPER_LDFLDA:
1594                 case MONO_WRAPPER_STFLD:
1595                 case MONO_WRAPPER_ISINST: {
1596                         MonoClass *proxy_class = mono_marshal_get_wrapper_info (method);
1597                         encode_klass_ref (acfg, proxy_class, p, &p);
1598                         break;
1599                 }
1600                 case MONO_WRAPPER_LDFLD_REMOTE:
1601                 case MONO_WRAPPER_STFLD_REMOTE:
1602                         break;
1603                 case MONO_WRAPPER_ALLOC: {
1604                         AllocatorWrapperInfo *info = mono_marshal_get_wrapper_info (method);
1605
1606                         g_assert (info->alloc_type != -1);
1607                         encode_value (info->alloc_type, p, &p);
1608                         break;
1609                 }
1610                 case MONO_WRAPPER_WRITE_BARRIER:
1611                         break;
1612                 case MONO_WRAPPER_STELEMREF:
1613                         break;
1614                 case MONO_WRAPPER_UNKNOWN:
1615                         if (strcmp (method->name, "FastMonitorEnter") == 0)
1616                                 encode_value (MONO_AOT_WRAPPER_MONO_ENTER, p, &p);
1617                         else if (strcmp (method->name, "FastMonitorExit") == 0)
1618                                 encode_value (MONO_AOT_WRAPPER_MONO_EXIT, p, &p);
1619                         else
1620                                 g_assert_not_reached ();
1621                         break;
1622                 case MONO_WRAPPER_SYNCHRONIZED:
1623                 case MONO_WRAPPER_MANAGED_TO_NATIVE:
1624                 case MONO_WRAPPER_RUNTIME_INVOKE: {
1625                         MonoMethod *m;
1626
1627                         m = mono_marshal_method_from_wrapper (method);
1628                         g_assert (m);
1629                         g_assert (m != method);
1630                         encode_method_ref (acfg, m, p, &p);
1631                         break;
1632                 }
1633                 case MONO_WRAPPER_MANAGED_TO_MANAGED:
1634                         if (!strcmp (method->name, "ElementAddr")) {
1635                                 ElementAddrWrapperInfo *info = mono_marshal_get_wrapper_info (method);
1636
1637                                 g_assert (info);
1638                                 encode_value (MONO_AOT_WRAPPER_ELEMENT_ADDR, p, &p);
1639                                 encode_value (info->rank, p, &p);
1640                                 encode_value (info->elem_size, p, &p);
1641                         } else {
1642                                 g_assert_not_reached ();
1643                         }
1644                         break;
1645                 default:
1646                         g_assert_not_reached ();
1647                 }
1648         } else if (mono_method_signature (method)->is_inflated) {
1649                 /*
1650                  * This is a generic method, find the original token which referenced it and
1651                  * encode that.
1652                  * Obtain the token from information recorded by the JIT.
1653                  */
1654                 ji = g_hash_table_lookup (acfg->token_info_hash, method);
1655                 if (ji) {
1656                         image_index = get_image_index (acfg, ji->image);
1657                         g_assert (image_index < MAX_IMAGE_INDEX);
1658                         token = ji->token;
1659
1660                         encode_value ((MONO_AOT_METHODREF_METHODSPEC << 24), p, &p);
1661                         encode_value (image_index, p, &p);
1662                         encode_value (token, p, &p);
1663                 } else {
1664                         MonoMethod *declaring;
1665                         MonoGenericContext *context = mono_method_get_context (method);
1666
1667                         g_assert (method->is_inflated);
1668                         declaring = ((MonoMethodInflated*)method)->declaring;
1669
1670                         /*
1671                          * This might be a non-generic method of a generic instance, which
1672                          * doesn't have a token since the reference is generated by the JIT
1673                          * like Nullable:Box/Unbox, or by generic sharing.
1674                          */
1675
1676                         encode_value ((MONO_AOT_METHODREF_GINST << 24), p, &p);
1677                         /* Encode the klass */
1678                         encode_klass_ref (acfg, method->klass, p, &p);
1679                         /* Encode the method */
1680                         image_index = get_image_index (acfg, method->klass->image);
1681                         g_assert (image_index < MAX_IMAGE_INDEX);
1682                         g_assert (declaring->token);
1683                         token = declaring->token;
1684                         g_assert (mono_metadata_token_table (token) == MONO_TABLE_METHOD);
1685                         encode_value (image_index, p, &p);
1686                         encode_value (token, p, &p);
1687                         encode_generic_context (acfg, context, p, &p);
1688                 }
1689         } else if (token == 0) {
1690                 /* This might be a method of a constructed type like int[,].Set */
1691                 /* Obtain the token from information recorded by the JIT */
1692                 ji = g_hash_table_lookup (acfg->token_info_hash, method);
1693                 if (ji) {
1694                         image_index = get_image_index (acfg, ji->image);
1695                         g_assert (image_index < MAX_IMAGE_INDEX);
1696                         token = ji->token;
1697
1698                         encode_value ((MONO_AOT_METHODREF_METHODSPEC << 24), p, &p);
1699                         encode_value (image_index, p, &p);
1700                         encode_value (token, p, &p);
1701                 } else {
1702                         /* Array methods */
1703                         g_assert (method->klass->rank);
1704
1705                         /* Encode directly */
1706                         encode_value ((MONO_AOT_METHODREF_ARRAY << 24), p, &p);
1707                         encode_klass_ref (acfg, method->klass, p, &p);
1708                         if (!strcmp (method->name, ".ctor") && mono_method_signature (method)->param_count == method->klass->rank)
1709                                 encode_value (0, p, &p);
1710                         else if (!strcmp (method->name, ".ctor") && mono_method_signature (method)->param_count == method->klass->rank * 2)
1711                                 encode_value (1, p, &p);
1712                         else if (!strcmp (method->name, "Get"))
1713                                 encode_value (2, p, &p);
1714                         else if (!strcmp (method->name, "Address"))
1715                                 encode_value (3, p, &p);
1716                         else if (!strcmp (method->name, "Set"))
1717                                 encode_value (4, p, &p);
1718                         else
1719                                 g_assert_not_reached ();
1720                 }
1721         } else {
1722                 g_assert (mono_metadata_token_table (token) == MONO_TABLE_METHOD);
1723                 encode_value ((image_index << 24) | mono_metadata_token_index (token), p, &p);
1724         }
1725         *endbuf = p;
1726 }
1727
1728 static gint
1729 compare_patches (gconstpointer a, gconstpointer b)
1730 {
1731         int i, j;
1732
1733         i = (*(MonoJumpInfo**)a)->ip.i;
1734         j = (*(MonoJumpInfo**)b)->ip.i;
1735
1736         if (i < j)
1737                 return -1;
1738         else
1739                 if (i > j)
1740                         return 1;
1741         else
1742                 return 0;
1743 }
1744
1745 /*
1746  * is_plt_patch:
1747  *
1748  *   Return whenever PATCH_INFO refers to a direct call, and thus requires a
1749  * PLT entry.
1750  */
1751 static inline gboolean
1752 is_plt_patch (MonoJumpInfo *patch_info)
1753 {
1754         switch (patch_info->type) {
1755         case MONO_PATCH_INFO_METHOD:
1756         case MONO_PATCH_INFO_INTERNAL_METHOD:
1757         case MONO_PATCH_INFO_JIT_ICALL_ADDR:
1758         case MONO_PATCH_INFO_ICALL_ADDR:
1759         case MONO_PATCH_INFO_CLASS_INIT:
1760         case MONO_PATCH_INFO_RGCTX_FETCH:
1761         case MONO_PATCH_INFO_GENERIC_CLASS_INIT:
1762         case MONO_PATCH_INFO_MONITOR_ENTER:
1763         case MONO_PATCH_INFO_MONITOR_EXIT:
1764         case MONO_PATCH_INFO_LLVM_IMT_TRAMPOLINE:
1765                 return TRUE;
1766         default:
1767                 return FALSE;
1768         }
1769 }
1770
1771 static int
1772 get_plt_offset (MonoAotCompile *acfg, MonoJumpInfo *patch_info)
1773 {
1774         int res = -1;
1775
1776         if (is_plt_patch (patch_info)) {
1777                 int idx = GPOINTER_TO_UINT (g_hash_table_lookup (acfg->patch_to_plt_offset, patch_info));
1778
1779                 // FIXME: This breaks the calculation of final_got_size
1780                 if (!acfg->llvm && patch_info->type == MONO_PATCH_INFO_METHOD && (patch_info->data.method->iflags & METHOD_IMPL_ATTRIBUTE_SYNCHRONIZED)) {
1781                         /*
1782                          * Allocate a separate PLT slot for each such patch, since some plt
1783                          * entries will refer to the method itself, and some will refer to the
1784                          * wrapper.
1785                          */
1786                         idx = 0;
1787                 }
1788
1789                 if (idx) {
1790                         res = idx;
1791                 } else {
1792                         MonoJumpInfo *new_ji = mono_patch_info_dup_mp (acfg->mempool, patch_info);
1793
1794                         g_assert (!acfg->final_got_size);
1795
1796                         res = acfg->plt_offset;
1797                         g_hash_table_insert (acfg->plt_offset_to_patch, GUINT_TO_POINTER (res), new_ji);
1798                         g_hash_table_insert (acfg->patch_to_plt_offset, new_ji, GUINT_TO_POINTER (res));
1799                         acfg->plt_offset ++;
1800                 }
1801         }
1802
1803         return res;
1804 }
1805
1806 /**
1807  * get_got_offset:
1808  *
1809  *   Returns the offset of the GOT slot where the runtime object resulting from resolving
1810  * JI could be found if it exists, otherwise allocates a new one.
1811  */
1812 static guint32
1813 get_got_offset (MonoAotCompile *acfg, MonoJumpInfo *ji)
1814 {
1815         guint32 got_offset;
1816
1817         got_offset = GPOINTER_TO_UINT (g_hash_table_lookup (acfg->patch_to_got_offset_by_type [ji->type], ji));
1818         if (got_offset)
1819                 return got_offset - 1;
1820
1821         got_offset = acfg->got_offset;
1822         acfg->got_offset ++;
1823
1824         if (acfg->final_got_size)
1825                 g_assert (got_offset < acfg->final_got_size);
1826
1827         acfg->stats.got_slots ++;
1828         acfg->stats.got_slot_types [ji->type] ++;
1829
1830         g_hash_table_insert (acfg->patch_to_got_offset, ji, GUINT_TO_POINTER (got_offset + 1));
1831         g_hash_table_insert (acfg->patch_to_got_offset_by_type [ji->type], ji, GUINT_TO_POINTER (got_offset + 1));
1832         g_ptr_array_add (acfg->got_patches, ji);
1833
1834         return got_offset;
1835 }
1836
1837 /* Add a method to the list of methods which need to be emitted */
1838 static void
1839 add_method_with_index (MonoAotCompile *acfg, MonoMethod *method, int index, gboolean extra)
1840 {
1841         g_assert (method);
1842         if (!g_hash_table_lookup (acfg->method_indexes, method)) {
1843                 g_ptr_array_add (acfg->methods, method);
1844                 g_hash_table_insert (acfg->method_indexes, method, GUINT_TO_POINTER (index + 1));
1845                 acfg->nmethods = acfg->methods->len + 1;
1846         }
1847
1848         if (method->wrapper_type || extra)
1849                 g_ptr_array_add (acfg->extra_methods, method);
1850 }
1851
1852 static guint32
1853 get_method_index (MonoAotCompile *acfg, MonoMethod *method)
1854 {
1855         int index = GPOINTER_TO_UINT (g_hash_table_lookup (acfg->method_indexes, method));
1856
1857         g_assert (index);
1858
1859         return index - 1;
1860 }
1861
1862 static int
1863 add_method_full (MonoAotCompile *acfg, MonoMethod *method, gboolean extra, int depth)
1864 {
1865         int index;
1866
1867         index = GPOINTER_TO_UINT (g_hash_table_lookup (acfg->method_indexes, method));
1868         if (index)
1869                 return index - 1;
1870
1871         index = acfg->method_index;
1872         add_method_with_index (acfg, method, index, extra);
1873
1874         /* FIXME: Fix quadratic behavior */
1875         acfg->method_order = g_list_append (acfg->method_order, GUINT_TO_POINTER (index));
1876
1877         g_hash_table_insert (acfg->method_depth, method, GUINT_TO_POINTER (depth));
1878
1879         acfg->method_index ++;
1880
1881         return index;
1882 }
1883
1884 static int
1885 add_method (MonoAotCompile *acfg, MonoMethod *method)
1886 {
1887         return add_method_full (acfg, method, FALSE, 0);
1888 }
1889
1890 static void
1891 add_extra_method (MonoAotCompile *acfg, MonoMethod *method)
1892 {
1893         add_method_full (acfg, method, TRUE, 0);
1894 }
1895
1896 static void
1897 add_extra_method_with_depth (MonoAotCompile *acfg, MonoMethod *method, int depth)
1898 {
1899         add_method_full (acfg, method, TRUE, depth);
1900 }
1901
1902 static void
1903 add_jit_icall_wrapper (gpointer key, gpointer value, gpointer user_data)
1904 {
1905         MonoAotCompile *acfg = user_data;
1906         MonoJitICallInfo *callinfo = value;
1907         MonoMethod *wrapper;
1908         char *name;
1909
1910         if (!callinfo->sig)
1911                 return;
1912
1913         name = g_strdup_printf ("__icall_wrapper_%s", callinfo->name);
1914         wrapper = mono_marshal_get_icall_wrapper (callinfo->sig, name, callinfo->func, check_for_pending_exc);
1915         g_free (name);
1916
1917         add_method (acfg, wrapper);
1918 }
1919
1920 static MonoMethod*
1921 get_runtime_invoke_sig (MonoMethodSignature *sig)
1922 {
1923         MonoMethodBuilder *mb;
1924         MonoMethod *m;
1925
1926         mb = mono_mb_new (mono_defaults.object_class, "FOO", MONO_WRAPPER_NONE);
1927         m = mono_mb_create_method (mb, sig, 16);
1928         return mono_marshal_get_runtime_invoke (m, FALSE);
1929 }
1930
1931 static gboolean
1932 can_marshal_struct (MonoClass *klass)
1933 {
1934         MonoClassField *field;
1935         gboolean can_marshal = TRUE;
1936         gpointer iter = NULL;
1937
1938         if ((klass->flags & TYPE_ATTRIBUTE_LAYOUT_MASK) == TYPE_ATTRIBUTE_AUTO_LAYOUT)
1939                 return FALSE;
1940
1941         /* Only allow a few field types to avoid asserts in the marshalling code */
1942         while ((field = mono_class_get_fields (klass, &iter))) {
1943                 if ((field->type->attrs & FIELD_ATTRIBUTE_STATIC))
1944                         continue;
1945
1946                 switch (field->type->type) {
1947                 case MONO_TYPE_I4:
1948                 case MONO_TYPE_U4:
1949                 case MONO_TYPE_I1:
1950                 case MONO_TYPE_U1:
1951                 case MONO_TYPE_BOOLEAN:
1952                 case MONO_TYPE_I2:
1953                 case MONO_TYPE_U2:
1954                 case MONO_TYPE_CHAR:
1955                 case MONO_TYPE_I8:
1956                 case MONO_TYPE_U8:
1957                 case MONO_TYPE_I:
1958                 case MONO_TYPE_U:
1959                 case MONO_TYPE_PTR:
1960                 case MONO_TYPE_R4:
1961                 case MONO_TYPE_R8:
1962                 case MONO_TYPE_STRING:
1963                         break;
1964                 case MONO_TYPE_VALUETYPE:
1965                         if (!mono_class_from_mono_type (field->type)->enumtype && !can_marshal_struct (mono_class_from_mono_type (field->type)))
1966                                 can_marshal = FALSE;
1967                         break;
1968                 default:
1969                         can_marshal = FALSE;
1970                         break;
1971                 }
1972         }
1973
1974         /* Special cases */
1975         /* Its hard to compute whenever these can be marshalled or not */
1976         if (!strcmp (klass->name_space, "System.Net.NetworkInformation.MacOsStructs"))
1977                 return TRUE;
1978
1979         return can_marshal;
1980 }
1981
1982 static void
1983 add_wrappers (MonoAotCompile *acfg)
1984 {
1985         MonoMethod *method, *m;
1986         int i, j;
1987         MonoMethodSignature *sig, *csig;
1988         guint32 token;
1989
1990         /*
1991          * FIXME: Instead of AOTing all the wrappers, it might be better to redesign them
1992          * so there is only one wrapper of a given type, or inlining their contents into their
1993          * callers.
1994          */
1995
1996         /*
1997          * FIXME: This depends on the fact that different wrappers have different
1998          * names.
1999          */
2000
2001         for (i = 0; i < acfg->image->tables [MONO_TABLE_METHOD].rows; ++i) {
2002                 MonoMethod *method;
2003                 guint32 token = MONO_TOKEN_METHOD_DEF | (i + 1);
2004                 gboolean skip = FALSE;
2005
2006                 method = mono_get_method (acfg->image, token, NULL);
2007
2008                 if ((method->flags & METHOD_ATTRIBUTE_PINVOKE_IMPL) ||
2009                         (method->iflags & METHOD_IMPL_ATTRIBUTE_RUNTIME) ||
2010                         (method->flags & METHOD_ATTRIBUTE_ABSTRACT))
2011                         skip = TRUE;
2012
2013                 if (method->is_generic || method->klass->generic_container)
2014                         skip = TRUE;
2015
2016                 /* Skip methods which can not be handled by get_runtime_invoke () */
2017                 sig = mono_method_signature (method);
2018                 if ((sig->ret->type == MONO_TYPE_PTR) ||
2019                         (sig->ret->type == MONO_TYPE_TYPEDBYREF))
2020                         skip = TRUE;
2021
2022                 for (j = 0; j < sig->param_count; j++) {
2023                         if (sig->params [j]->type == MONO_TYPE_TYPEDBYREF)
2024                                 skip = TRUE;
2025                 }
2026
2027 #ifdef MONO_ARCH_DYN_CALL_SUPPORTED
2028                 if (!method->klass->contextbound) {
2029                         MonoDynCallInfo *info = mono_arch_dyn_call_prepare (sig);
2030                         gboolean has_nullable = FALSE;
2031
2032                         for (j = 0; j < sig->param_count; j++) {
2033                                 if (sig->params [j]->type == MONO_TYPE_GENERICINST && mono_class_is_nullable (mono_class_from_mono_type (sig->params [j])))
2034                                         has_nullable = TRUE;
2035                         }
2036
2037                         if (info && !has_nullable) {
2038                                 /* Supported by the dynamic runtime-invoke wrapper */
2039                                 skip = TRUE;
2040                                 g_free (info);
2041                         }
2042                 }
2043 #endif
2044
2045                 if (!skip) {
2046                         //printf ("%s\n", mono_method_full_name (method, TRUE));
2047                         add_method (acfg, mono_marshal_get_runtime_invoke (method, FALSE));
2048                 }
2049         }
2050
2051         if (strcmp (acfg->image->assembly->aname.name, "mscorlib") == 0) {
2052 #ifdef MONO_ARCH_HAVE_TLS_GET
2053                 MonoMethodDesc *desc;
2054                 MonoMethod *orig_method;
2055                 int nallocators;
2056 #endif
2057
2058                 /* Runtime invoke wrappers */
2059
2060                 /* void runtime-invoke () [.cctor] */
2061                 csig = mono_metadata_signature_alloc (mono_defaults.corlib, 0);
2062                 csig->ret = &mono_defaults.void_class->byval_arg;
2063                 add_method (acfg, get_runtime_invoke_sig (csig));
2064
2065                 /* void runtime-invoke () [Finalize] */
2066                 csig = mono_metadata_signature_alloc (mono_defaults.corlib, 0);
2067                 csig->hasthis = 1;
2068                 csig->ret = &mono_defaults.void_class->byval_arg;
2069                 add_method (acfg, get_runtime_invoke_sig (csig));
2070
2071                 /* void runtime-invoke (string) [exception ctor] */
2072                 csig = mono_metadata_signature_alloc (mono_defaults.corlib, 1);
2073                 csig->hasthis = 1;
2074                 csig->ret = &mono_defaults.void_class->byval_arg;
2075                 csig->params [0] = &mono_defaults.string_class->byval_arg;
2076                 add_method (acfg, get_runtime_invoke_sig (csig));
2077
2078                 /* void runtime-invoke (string, string) [exception ctor] */
2079                 csig = mono_metadata_signature_alloc (mono_defaults.corlib, 2);
2080                 csig->hasthis = 1;
2081                 csig->ret = &mono_defaults.void_class->byval_arg;
2082                 csig->params [0] = &mono_defaults.string_class->byval_arg;
2083                 csig->params [1] = &mono_defaults.string_class->byval_arg;
2084                 add_method (acfg, get_runtime_invoke_sig (csig));
2085
2086                 /* string runtime-invoke () [Exception.ToString ()] */
2087                 csig = mono_metadata_signature_alloc (mono_defaults.corlib, 0);
2088                 csig->hasthis = 1;
2089                 csig->ret = &mono_defaults.string_class->byval_arg;
2090                 add_method (acfg, get_runtime_invoke_sig (csig));
2091
2092                 /* void runtime-invoke (string, Exception) [exception ctor] */
2093                 csig = mono_metadata_signature_alloc (mono_defaults.corlib, 2);
2094                 csig->hasthis = 1;
2095                 csig->ret = &mono_defaults.void_class->byval_arg;
2096                 csig->params [0] = &mono_defaults.string_class->byval_arg;
2097                 csig->params [1] = &mono_defaults.exception_class->byval_arg;
2098                 add_method (acfg, get_runtime_invoke_sig (csig));
2099
2100                 /* Assembly runtime-invoke (string, bool) [DoAssemblyResolve] */
2101                 csig = mono_metadata_signature_alloc (mono_defaults.corlib, 2);
2102                 csig->hasthis = 1;
2103                 csig->ret = &(mono_class_from_name (
2104                                                                                         mono_defaults.corlib, "System.Reflection", "Assembly"))->byval_arg;
2105                 csig->params [0] = &mono_defaults.string_class->byval_arg;
2106                 csig->params [1] = &mono_defaults.boolean_class->byval_arg;
2107                 add_method (acfg, get_runtime_invoke_sig (csig));
2108
2109                 /* runtime-invoke used by finalizers */
2110                 add_method (acfg, mono_marshal_get_runtime_invoke (mono_class_get_method_from_name_flags (mono_defaults.object_class, "Finalize", 0, 0), TRUE));
2111
2112                 /* This is used by mono_runtime_capture_context () */
2113                 method = mono_get_context_capture_method ();
2114                 if (method)
2115                         add_method (acfg, mono_marshal_get_runtime_invoke (method, FALSE));
2116
2117 #ifdef MONO_ARCH_DYN_CALL_SUPPORTED
2118                 add_method (acfg, mono_marshal_get_runtime_invoke_dynamic ());
2119 #endif
2120
2121                 /* JIT icall wrappers */
2122                 /* FIXME: locking */
2123                 g_hash_table_foreach (mono_get_jit_icall_info (), add_jit_icall_wrapper, acfg);
2124
2125                 /* stelemref */
2126                 add_method (acfg, mono_marshal_get_stelemref ());
2127
2128 #ifdef MONO_ARCH_HAVE_TLS_GET
2129                 /* Managed Allocators */
2130                 nallocators = mono_gc_get_managed_allocator_types ();
2131                 for (i = 0; i < nallocators; ++i) {
2132                         m = mono_gc_get_managed_allocator_by_type (i);
2133                         if (m)
2134                                 add_method (acfg, m);
2135                 }
2136
2137                 /* Monitor Enter/Exit */
2138                 desc = mono_method_desc_new ("Monitor:Enter", FALSE);
2139                 orig_method = mono_method_desc_search_in_class (desc, mono_defaults.monitor_class);
2140                 g_assert (orig_method);
2141                 mono_method_desc_free (desc);
2142                 method = mono_monitor_get_fast_path (orig_method);
2143                 if (method)
2144                         add_method (acfg, method);
2145
2146                 desc = mono_method_desc_new ("Monitor:Exit", FALSE);
2147                 orig_method = mono_method_desc_search_in_class (desc, mono_defaults.monitor_class);
2148                 g_assert (orig_method);
2149                 mono_method_desc_free (desc);
2150                 method = mono_monitor_get_fast_path (orig_method);
2151                 if (method)
2152                         add_method (acfg, method);
2153 #endif
2154         }
2155
2156         /*
2157          * remoting-invoke-with-check wrappers are very frequent, so avoid emitting them,
2158          * we use the original method instead at runtime.
2159          * Since full-aot doesn't support remoting, this is not a problem.
2160          */
2161 #if 0
2162         /* remoting-invoke wrappers */
2163         for (i = 0; i < acfg->image->tables [MONO_TABLE_METHOD].rows; ++i) {
2164                 MonoMethodSignature *sig;
2165
2166                 token = MONO_TOKEN_METHOD_DEF | (i + 1);
2167                 method = mono_get_method (acfg->image, token, NULL);
2168
2169                 sig = mono_method_signature (method);
2170
2171                 if (sig->hasthis && (method->klass->marshalbyref || method->klass == mono_defaults.object_class)) {
2172                         m = mono_marshal_get_remoting_invoke_with_check (method);
2173
2174                         add_method (acfg, m);
2175                 }
2176         }
2177 #endif
2178
2179         /* delegate-invoke wrappers */
2180         for (i = 0; i < acfg->image->tables [MONO_TABLE_TYPEDEF].rows; ++i) {
2181                 MonoClass *klass;
2182
2183                 token = MONO_TOKEN_TYPE_DEF | (i + 1);
2184                 klass = mono_class_get (acfg->image, token);
2185
2186                 if (klass->delegate && klass != mono_defaults.delegate_class && klass != mono_defaults.multicastdelegate_class && !klass->generic_container) {
2187                         method = mono_get_delegate_invoke (klass);
2188
2189                         m = mono_marshal_get_delegate_invoke (method, NULL);
2190
2191                         add_method (acfg, m);
2192
2193                         method = mono_class_get_method_from_name_flags (klass, "BeginInvoke", -1, 0);
2194                         add_method (acfg, mono_marshal_get_delegate_begin_invoke (method));
2195
2196                         method = mono_class_get_method_from_name_flags (klass, "EndInvoke", -1, 0);
2197                         add_method (acfg, mono_marshal_get_delegate_end_invoke (method));
2198                 }
2199         }
2200
2201         /* Synchronized wrappers */
2202         for (i = 0; i < acfg->image->tables [MONO_TABLE_METHOD].rows; ++i) {
2203                 token = MONO_TOKEN_METHOD_DEF | (i + 1);
2204                 method = mono_get_method (acfg->image, token, NULL);
2205
2206                 if (method->iflags & METHOD_IMPL_ATTRIBUTE_SYNCHRONIZED && !method->is_generic)
2207                         add_method (acfg, mono_marshal_get_synchronized_wrapper (method));
2208         }
2209
2210         /* pinvoke wrappers */
2211         for (i = 0; i < acfg->image->tables [MONO_TABLE_METHOD].rows; ++i) {
2212                 MonoMethod *method;
2213                 guint32 token = MONO_TOKEN_METHOD_DEF | (i + 1);
2214
2215                 method = mono_get_method (acfg->image, token, NULL);
2216
2217                 if ((method->flags & METHOD_ATTRIBUTE_PINVOKE_IMPL) ||
2218                         (method->iflags & METHOD_IMPL_ATTRIBUTE_INTERNAL_CALL)) {
2219                         add_method (acfg, mono_marshal_get_native_wrapper (method, TRUE, TRUE));
2220                 }
2221         }
2222
2223         /* native-to-managed wrappers */
2224         for (i = 0; i < acfg->image->tables [MONO_TABLE_METHOD].rows; ++i) {
2225                 MonoMethod *method;
2226                 guint32 token = MONO_TOKEN_METHOD_DEF | (i + 1);
2227                 MonoCustomAttrInfo *cattr;
2228                 int j;
2229
2230                 method = mono_get_method (acfg->image, token, NULL);
2231
2232                 /*
2233                  * Only generate native-to-managed wrappers for methods which have an
2234                  * attribute named MonoPInvokeCallbackAttribute. We search for the attribute by
2235                  * name to avoid defining a new assembly to contain it.
2236                  */
2237                 cattr = mono_custom_attrs_from_method (method);
2238
2239                 if (cattr) {
2240                         for (j = 0; j < cattr->num_attrs; ++j)
2241                                 if (cattr->attrs [j].ctor && !strcmp (cattr->attrs [j].ctor->klass->name, "MonoPInvokeCallbackAttribute"))
2242                                         break;
2243                         if (j < cattr->num_attrs) {
2244                                 MonoCustomAttrEntry *e = &cattr->attrs [j];
2245                                 MonoMethodSignature *sig = mono_method_signature (e->ctor);
2246                                 const char *p = (const char*)e->data;
2247                                 int slen;
2248                                 char *n;
2249                                 MonoType *t;
2250                                 MonoClass *klass;
2251
2252                                 g_assert (method->flags & METHOD_ATTRIBUTE_STATIC);
2253
2254                                 g_assert (sig->param_count == 1);
2255                                 g_assert (sig->params [0]->type == MONO_TYPE_CLASS && !strcmp (mono_class_from_mono_type (sig->params [0])->name, "Type"));
2256
2257                                 /*
2258                                  * Decode the cattr manually since we can't create objects
2259                                  * during aot compilation.
2260                                  */
2261
2262                                 /* Skip prolog */
2263                                 p += 2;
2264
2265                                 /* From load_cattr_value () in reflection.c */
2266                                 slen = mono_metadata_decode_value (p, &p);
2267                                 n = g_memdup (p, slen + 1);
2268                                 n [slen] = 0;
2269                                 t = mono_reflection_type_from_name (n, acfg->image);
2270                                 g_assert (t);
2271                                 g_free (n);
2272
2273                                 klass = mono_class_from_mono_type (t);
2274                                 g_assert (klass->parent == mono_defaults.multicastdelegate_class);
2275
2276                                 add_method (acfg, mono_marshal_get_managed_wrapper (method, klass, NULL));
2277                         }
2278                 }
2279
2280                 if ((method->flags & METHOD_ATTRIBUTE_PINVOKE_IMPL) ||
2281                         (method->iflags & METHOD_IMPL_ATTRIBUTE_INTERNAL_CALL)) {
2282                         add_method (acfg, mono_marshal_get_native_wrapper (method, TRUE, TRUE));
2283                 }
2284         }
2285
2286         /* StructureToPtr/PtrToStructure wrappers */
2287         for (i = 0; i < acfg->image->tables [MONO_TABLE_TYPEDEF].rows; ++i) {
2288                 MonoClass *klass;
2289
2290                 token = MONO_TOKEN_TYPE_DEF | (i + 1);
2291                 klass = mono_class_get (acfg->image, token);
2292
2293                 if (klass->valuetype && !klass->generic_container && can_marshal_struct (klass)) {
2294                         add_method (acfg, mono_marshal_get_struct_to_ptr (klass));
2295                         add_method (acfg, mono_marshal_get_ptr_to_struct (klass));
2296                 }
2297         }
2298 }
2299
2300 static gboolean
2301 has_type_vars (MonoClass *klass)
2302 {
2303         if ((klass->byval_arg.type == MONO_TYPE_VAR) || (klass->byval_arg.type == MONO_TYPE_MVAR))
2304                 return TRUE;
2305         if (klass->rank)
2306                 return has_type_vars (klass->element_class);
2307         if (klass->generic_class) {
2308                 MonoGenericContext *context = &klass->generic_class->context;
2309                 if (context->class_inst) {
2310                         int i;
2311
2312                         for (i = 0; i < context->class_inst->type_argc; ++i)
2313                                 if (has_type_vars (mono_class_from_mono_type (context->class_inst->type_argv [i])))
2314                                         return TRUE;
2315                 }
2316         }
2317         return FALSE;
2318 }
2319
2320 static gboolean
2321 method_has_type_vars (MonoMethod *method)
2322 {
2323         if (has_type_vars (method->klass))
2324                 return TRUE;
2325
2326         if (method->is_inflated) {
2327                 MonoGenericContext *context = mono_method_get_context (method);
2328                 if (context->method_inst) {
2329                         int i;
2330
2331                         for (i = 0; i < context->method_inst->type_argc; ++i)
2332                                 if (has_type_vars (mono_class_from_mono_type (context->method_inst->type_argv [i])))
2333                                         return TRUE;
2334                 }
2335         }
2336         return FALSE;
2337 }
2338
2339 /*
2340  * add_generic_class:
2341  *
2342  *   Add all methods of a generic class.
2343  */
2344 static void
2345 add_generic_class (MonoAotCompile *acfg, MonoClass *klass)
2346 {
2347         MonoMethod *method;
2348         gpointer iter;
2349
2350         mono_class_init (klass);
2351
2352         if (klass->generic_class && klass->generic_class->context.class_inst->is_open)
2353                 return;
2354
2355         if (has_type_vars (klass))
2356                 return;
2357
2358         if (!klass->generic_class && !klass->rank)
2359                 return;
2360
2361         iter = NULL;
2362         while ((method = mono_class_get_methods (klass, &iter))) {
2363                 if (mono_method_is_generic_sharable_impl_full (method, FALSE, FALSE))
2364                         /* Already added */
2365                         continue;
2366
2367                 if (method->is_generic)
2368                         /* FIXME: */
2369                         continue;
2370
2371                 /*
2372                  * FIXME: Instances which are referenced by these methods are not added,
2373                  * for example Array.Resize<int> for List<int>.Add ().
2374                  */
2375                 add_extra_method (acfg, method);
2376         }
2377
2378         if (klass->delegate) {
2379                 method = mono_get_delegate_invoke (klass);
2380
2381                 method = mono_marshal_get_delegate_invoke (method, NULL);
2382
2383                 add_method (acfg, method);
2384         }
2385
2386         /*
2387          * For ICollection<T>, add instances of the helper methods
2388          * in Array, since a T[] could be cast to ICollection<T>.
2389          */
2390         if (klass->image == mono_defaults.corlib && !strcmp (klass->name_space, "System.Collections.Generic") &&
2391                 (!strcmp(klass->name, "ICollection`1") || !strcmp (klass->name, "IEnumerable`1") || !strcmp (klass->name, "IList`1") || !strcmp (klass->name, "IEnumerator`1"))) {
2392                 MonoClass *tclass = mono_class_from_mono_type (klass->generic_class->context.class_inst->type_argv [0]);
2393                 MonoClass *array_class = mono_bounded_array_class_get (tclass, 1, FALSE);
2394                 gpointer iter;
2395                 char *name_prefix;
2396
2397                 if (!strcmp (klass->name, "IEnumerator`1"))
2398                         name_prefix = g_strdup_printf ("%s.%s", klass->name_space, "IEnumerable`1");
2399                 else
2400                         name_prefix = g_strdup_printf ("%s.%s", klass->name_space, klass->name);
2401
2402                 /* Add the T[]/InternalEnumerator class */
2403                 if (!strcmp (klass->name, "IEnumerable`1") || !strcmp (klass->name, "IEnumerator`1")) {
2404                         MonoClass *nclass;
2405
2406                         iter = NULL;
2407                         while ((nclass = mono_class_get_nested_types (array_class->parent, &iter))) {
2408                                 if (!strcmp (nclass->name, "InternalEnumerator`1"))
2409                                         break;
2410                         }
2411                         g_assert (nclass);
2412                         nclass = mono_class_inflate_generic_class (nclass, mono_generic_class_get_context (klass->generic_class));
2413                         add_generic_class (acfg, nclass);
2414                 }
2415
2416                 iter = NULL;
2417                 while ((method = mono_class_get_methods (array_class, &iter))) {
2418                         if (strstr (method->name, name_prefix)) {
2419                                 MonoMethod *m = mono_aot_get_array_helper_from_wrapper (method);
2420                                 add_extra_method (acfg, m);
2421                         }
2422                 }
2423
2424                 g_free (name_prefix);
2425         }
2426
2427         /* Add an instance of GenericComparer<T> which is created dynamically by Comparer<T> */
2428         if (klass->image == mono_defaults.corlib && !strcmp (klass->name_space, "System.Collections.Generic") && !strcmp (klass->name, "Comparer`1")) {
2429                 MonoClass *tclass = mono_class_from_mono_type (klass->generic_class->context.class_inst->type_argv [0]);
2430                 MonoClass *icomparable, *gcomparer;
2431                 MonoGenericContext ctx;
2432                 MonoType *args [16];
2433
2434                 memset (&ctx, 0, sizeof (ctx));
2435
2436                 icomparable = mono_class_from_name (mono_defaults.corlib, "System", "IComparable`1");
2437                 g_assert (icomparable);
2438                 args [0] = &tclass->byval_arg;
2439                 ctx.class_inst = mono_metadata_get_generic_inst (1, args);
2440
2441                 if (mono_class_is_assignable_from (mono_class_inflate_generic_class (icomparable, &ctx), tclass)) {
2442                         gcomparer = mono_class_from_name (mono_defaults.corlib, "System.Collections.Generic", "GenericComparer`1");
2443                         g_assert (gcomparer);
2444                         add_generic_class (acfg, mono_class_inflate_generic_class (gcomparer, &ctx));
2445                 }
2446         }
2447 }
2448
2449 static void
2450 add_instances_of (MonoAotCompile *acfg, MonoClass *klass, MonoType **insts, int ninsts)
2451 {
2452         int i;
2453         MonoGenericContext ctx;
2454         MonoType *args [16];
2455
2456         memset (&ctx, 0, sizeof (ctx));
2457
2458         for (i = 0; i < ninsts; ++i) {
2459                 args [0] = insts [i];
2460                 ctx.class_inst = mono_metadata_get_generic_inst (1, args);
2461                 add_generic_class (acfg, mono_class_inflate_generic_class (klass, &ctx));
2462         }
2463 }
2464
2465 /*
2466  * add_generic_instances:
2467  *
2468  *   Add instances referenced by the METHODSPEC/TYPESPEC table.
2469  */
2470 static void
2471 add_generic_instances (MonoAotCompile *acfg)
2472 {
2473         int i;
2474         guint32 token;
2475         MonoMethod *method;
2476         MonoMethodHeader *header;
2477         MonoMethodSignature *sig;
2478         MonoGenericContext *context;
2479
2480         for (i = 0; i < acfg->image->tables [MONO_TABLE_METHODSPEC].rows; ++i) {
2481                 token = MONO_TOKEN_METHOD_SPEC | (i + 1);
2482                 method = mono_get_method (acfg->image, token, NULL);
2483
2484                 if (method->klass->image != acfg->image)
2485                         continue;
2486
2487                 context = mono_method_get_context (method);
2488
2489                 if (context && ((context->class_inst && context->class_inst->is_open)))
2490                         continue;
2491
2492                 /*
2493                  * For open methods, create an instantiation which can be passed to the JIT.
2494                  * FIXME: Handle class_inst as well.
2495                  */
2496                 if (context && context->method_inst && context->method_inst->is_open) {
2497                         MonoGenericContext shared_context;
2498                         MonoGenericInst *inst;
2499                         MonoType **type_argv;
2500                         int i;
2501                         MonoMethod *declaring_method;
2502                         gboolean supported = TRUE;
2503
2504                         /* Check that the context doesn't contain open constructed types */
2505                         if (context->class_inst) {
2506                                 inst = context->class_inst;
2507                                 for (i = 0; i < inst->type_argc; ++i) {
2508                                         if (MONO_TYPE_IS_REFERENCE (inst->type_argv [i]) || inst->type_argv [i]->type == MONO_TYPE_VAR || inst->type_argv [i]->type == MONO_TYPE_MVAR)
2509                                                 continue;
2510                                         if (mono_class_is_open_constructed_type (inst->type_argv [i]))
2511                                                 supported = FALSE;
2512                                 }
2513                         }
2514                         if (context->method_inst) {
2515                                 inst = context->method_inst;
2516                                 for (i = 0; i < inst->type_argc; ++i) {
2517                                         if (MONO_TYPE_IS_REFERENCE (inst->type_argv [i]) || inst->type_argv [i]->type == MONO_TYPE_VAR || inst->type_argv [i]->type == MONO_TYPE_MVAR)
2518                                                 continue;
2519                                         if (mono_class_is_open_constructed_type (inst->type_argv [i]))
2520                                                 supported = FALSE;
2521                                 }
2522                         }
2523
2524                         if (!supported)
2525                                 continue;
2526
2527                         memset (&shared_context, 0, sizeof (MonoGenericContext));
2528
2529                         inst = context->class_inst;
2530                         if (inst) {
2531                                 type_argv = g_new0 (MonoType*, inst->type_argc);
2532                                 for (i = 0; i < inst->type_argc; ++i) {
2533                                         if (MONO_TYPE_IS_REFERENCE (inst->type_argv [i]) || inst->type_argv [i]->type == MONO_TYPE_VAR || inst->type_argv [i]->type == MONO_TYPE_MVAR)
2534                                                 type_argv [i] = &mono_defaults.object_class->byval_arg;
2535                                         else
2536                                                 type_argv [i] = inst->type_argv [i];
2537                                 }
2538
2539                                 shared_context.class_inst = mono_metadata_get_generic_inst (inst->type_argc, type_argv);
2540                                 g_free (type_argv);
2541                         }
2542
2543                         inst = context->method_inst;
2544                         if (inst) {
2545                                 type_argv = g_new0 (MonoType*, inst->type_argc);
2546                                 for (i = 0; i < inst->type_argc; ++i) {
2547                                         if (MONO_TYPE_IS_REFERENCE (inst->type_argv [i]) || inst->type_argv [i]->type == MONO_TYPE_VAR || inst->type_argv [i]->type == MONO_TYPE_MVAR)
2548                                                 type_argv [i] = &mono_defaults.object_class->byval_arg;
2549                                         else
2550                                                 type_argv [i] = inst->type_argv [i];
2551                                 }
2552
2553                                 shared_context.method_inst = mono_metadata_get_generic_inst (inst->type_argc, type_argv);
2554                                 g_free (type_argv);
2555                         }
2556
2557                         if (method->is_generic || method->klass->generic_container)
2558                                 declaring_method = method;
2559                         else
2560                                 declaring_method = mono_method_get_declaring_generic_method (method);
2561
2562                         method = mono_class_inflate_generic_method (declaring_method, &shared_context);
2563                 }
2564
2565                 /*
2566                  * If the method is fully sharable, it was already added in place of its
2567                  * generic definition.
2568                  */
2569                 if (mono_method_is_generic_sharable_impl_full (method, FALSE, FALSE))
2570                         continue;
2571
2572                 /*
2573                  * FIXME: Partially shared methods are not shared here, so we end up with
2574                  * many identical methods.
2575                  */
2576                 add_extra_method (acfg, method);
2577         }
2578
2579         for (i = 0; i < acfg->image->tables [MONO_TABLE_TYPESPEC].rows; ++i) {
2580                 MonoClass *klass;
2581
2582                 token = MONO_TOKEN_TYPE_SPEC | (i + 1);
2583
2584                 klass = mono_class_get (acfg->image, token);
2585                 if (!klass || klass->rank)
2586                         continue;
2587
2588                 add_generic_class (acfg, klass);
2589         }
2590
2591         /* Add types of args/locals */
2592         for (i = 0; i < acfg->methods->len; ++i) {
2593                 int j;
2594
2595                 method = g_ptr_array_index (acfg->methods, i);
2596
2597                 sig = mono_method_signature (method);
2598
2599                 if (sig) {
2600                         for (j = 0; j < sig->param_count; ++j)
2601                                 if (sig->params [j]->type == MONO_TYPE_GENERICINST)
2602                                         add_generic_class (acfg, mono_class_from_mono_type (sig->params [j]));
2603                 }
2604
2605                 header = mono_method_get_header (method);
2606
2607                 if (header) {
2608                         for (j = 0; j < header->num_locals; ++j)
2609                                 if (header->locals [j]->type == MONO_TYPE_GENERICINST)
2610                                         add_generic_class (acfg, mono_class_from_mono_type (header->locals [j]));
2611                 }
2612         }
2613
2614         if (acfg->image == mono_defaults.corlib) {
2615                 MonoClass *klass;
2616                 MonoType *insts [256];
2617                 int ninsts = 0;
2618
2619                 insts [ninsts ++] = &mono_defaults.byte_class->byval_arg;
2620                 insts [ninsts ++] = &mono_defaults.sbyte_class->byval_arg;
2621                 insts [ninsts ++] = &mono_defaults.int16_class->byval_arg;
2622                 insts [ninsts ++] = &mono_defaults.uint16_class->byval_arg;
2623                 insts [ninsts ++] = &mono_defaults.int32_class->byval_arg;
2624                 insts [ninsts ++] = &mono_defaults.uint32_class->byval_arg;
2625                 insts [ninsts ++] = &mono_defaults.int64_class->byval_arg;
2626                 insts [ninsts ++] = &mono_defaults.uint64_class->byval_arg;
2627                 insts [ninsts ++] = &mono_defaults.single_class->byval_arg;
2628                 insts [ninsts ++] = &mono_defaults.double_class->byval_arg;
2629                 insts [ninsts ++] = &mono_defaults.char_class->byval_arg;
2630                 insts [ninsts ++] = &mono_defaults.boolean_class->byval_arg;
2631
2632                 /* Add GenericComparer<T> instances for primitive types for Enum.ToString () */
2633                 klass = mono_class_from_name (acfg->image, "System.Collections.Generic", "GenericComparer`1");
2634                 if (klass)
2635                         add_instances_of (acfg, klass, insts, ninsts);
2636                 klass = mono_class_from_name (acfg->image, "System.Collections.Generic", "GenericEqualityComparer`1");
2637                 if (klass)
2638                         add_instances_of (acfg, klass, insts, ninsts);
2639
2640                 /* Add instances of the array generic interfaces for primitive types */
2641                 /* This will add instances of the InternalArray_ helper methods in Array too */
2642                 klass = mono_class_from_name (acfg->image, "System.Collections.Generic", "ICollection`1");
2643                 if (klass)
2644                         add_instances_of (acfg, klass, insts, ninsts);
2645                 klass = mono_class_from_name (acfg->image, "System.Collections.Generic", "IList`1");
2646                 if (klass)
2647                         add_instances_of (acfg, klass, insts, ninsts);
2648                 klass = mono_class_from_name (acfg->image, "System.Collections.Generic", "IEnumerable`1");
2649                 if (klass)
2650                         add_instances_of (acfg, klass, insts, ninsts);
2651
2652                 /*
2653                  * Add a managed-to-native wrapper of Array.GetGenericValueImpl<object>, which is
2654                  * used for all instances of GetGenericValueImpl by the AOT runtime.
2655                  */
2656                 {
2657                         MonoGenericContext ctx;
2658                         MonoType *args [16];
2659                         MonoMethod *get_method;
2660                         MonoClass *array_klass = mono_array_class_get (mono_defaults.object_class, 1)->parent;
2661
2662                         get_method = mono_class_get_method_from_name (array_klass, "GetGenericValueImpl", 2);
2663
2664                         if (get_method) {
2665                                 memset (&ctx, 0, sizeof (ctx));
2666                                 args [0] = &mono_defaults.object_class->byval_arg;
2667                                 ctx.method_inst = mono_metadata_get_generic_inst (1, args);
2668                                 add_extra_method (acfg, mono_marshal_get_native_wrapper (mono_class_inflate_generic_method (get_method, &ctx), TRUE, TRUE));
2669                         }
2670                 }
2671         }
2672 }
2673
2674 /*
2675  * is_direct_callable:
2676  *
2677  *   Return whenever the method identified by JI is directly callable without
2678  * going through the PLT.
2679  */
2680 static gboolean
2681 is_direct_callable (MonoAotCompile *acfg, MonoMethod *method, MonoJumpInfo *patch_info)
2682 {
2683         if ((patch_info->type == MONO_PATCH_INFO_METHOD) && (patch_info->data.method->klass->image == acfg->image)) {
2684                 MonoCompile *callee_cfg = g_hash_table_lookup (acfg->method_to_cfg, patch_info->data.method);
2685                 if (callee_cfg) {
2686                         gboolean direct_callable = TRUE;
2687
2688                         if (direct_callable && !(!callee_cfg->has_got_slots && (callee_cfg->method->klass->flags & TYPE_ATTRIBUTE_BEFORE_FIELD_INIT)))
2689                                 direct_callable = FALSE;
2690                         if ((callee_cfg->method->iflags & METHOD_IMPL_ATTRIBUTE_SYNCHRONIZED) && (!method || method->wrapper_type != MONO_WRAPPER_SYNCHRONIZED))
2691                                 // FIXME: Maybe call the wrapper directly ?
2692                                 direct_callable = FALSE;
2693
2694                         if (direct_callable)
2695                                 return TRUE;
2696                 }
2697         }
2698
2699         return FALSE;
2700 }
2701
2702 /*
2703  * emit_and_reloc_code:
2704  *
2705  *   Emit the native code in CODE, handling relocations along the way. If GOT_ONLY
2706  * is true, calls are made through the GOT too. This is used for emitting trampolines
2707  * in full-aot mode, since calls made from trampolines couldn't go through the PLT,
2708  * since trampolines are needed to make PTL work.
2709  */
2710 static void
2711 emit_and_reloc_code (MonoAotCompile *acfg, MonoMethod *method, guint8 *code, guint32 code_len, MonoJumpInfo *relocs, gboolean got_only)
2712 {
2713         int i, pindex, start_index, method_index;
2714         GPtrArray *patches;
2715         MonoJumpInfo *patch_info;
2716         MonoMethodHeader *header;
2717         gboolean skip, direct_call;
2718         guint32 got_slot;
2719         char direct_call_target [128];
2720
2721         if (method) {
2722                 header = mono_method_get_header (method);
2723
2724                 method_index = get_method_index (acfg, method);
2725         }
2726
2727         /* Collect and sort relocations */
2728         patches = g_ptr_array_new ();
2729         for (patch_info = relocs; patch_info; patch_info = patch_info->next)
2730                 g_ptr_array_add (patches, patch_info);
2731         g_ptr_array_sort (patches, compare_patches);
2732
2733         start_index = 0;
2734         for (i = 0; i < code_len; i++) {
2735                 patch_info = NULL;
2736                 for (pindex = start_index; pindex < patches->len; ++pindex) {
2737                         patch_info = g_ptr_array_index (patches, pindex);
2738                         if (patch_info->ip.i >= i)
2739                                 break;
2740                 }
2741
2742 #ifdef MONO_ARCH_AOT_SUPPORTED
2743                 skip = FALSE;
2744                 if (patch_info && (patch_info->ip.i == i) && (pindex < patches->len)) {
2745                         start_index = pindex;
2746
2747                         switch (patch_info->type) {
2748                         case MONO_PATCH_INFO_NONE:
2749                                 break;
2750                         case MONO_PATCH_INFO_GOT_OFFSET: {
2751                                 int code_size;
2752
2753                                 arch_emit_got_offset (acfg, code + i, &code_size);
2754                                 i += code_size - 1;
2755                                 skip = TRUE;
2756                                 patch_info->type = MONO_PATCH_INFO_NONE;
2757                                 break;
2758                         }
2759                         default: {
2760                                 /*
2761                                  * If this patch is a call, try emitting a direct call instead of
2762                                  * through a PLT entry. This is possible if the called method is in
2763                                  * the same assembly and requires no initialization.
2764                                  */
2765                                 direct_call = FALSE;
2766                                 if ((patch_info->type == MONO_PATCH_INFO_METHOD) && (patch_info->data.method->klass->image == acfg->image)) {
2767                                         if (!got_only && is_direct_callable (acfg, method, patch_info)) {
2768                                                 MonoCompile *callee_cfg = g_hash_table_lookup (acfg->method_to_cfg, patch_info->data.method);
2769                                                 //printf ("DIRECT: %s %s\n", method ? mono_method_full_name (method, TRUE) : "", mono_method_full_name (callee_cfg->method, TRUE));
2770                                                 direct_call = TRUE;
2771                                                 sprintf (direct_call_target, callee_cfg->asm_symbol);
2772                                                 patch_info->type = MONO_PATCH_INFO_NONE;
2773                                                 acfg->stats.direct_calls ++;
2774                                         }
2775
2776                                         acfg->stats.all_calls ++;
2777                                 }
2778
2779                                 if (!got_only && !direct_call) {
2780                                         int plt_offset = get_plt_offset (acfg, patch_info);
2781                                         if (plt_offset != -1) {
2782                                                 /* This patch has a PLT entry, so we must emit a call to the PLT entry */
2783                                                 direct_call = TRUE;
2784                                                 sprintf (direct_call_target, "%s%sp_%d", acfg->llvm_label_prefix, acfg->temp_prefix, plt_offset);
2785
2786                                                 /* Nullify the patch */
2787                                                 patch_info->type = MONO_PATCH_INFO_NONE;
2788                                         }
2789                                 }
2790
2791                                 if (direct_call) {
2792                                         int call_size;
2793
2794                                         arch_emit_direct_call (acfg, direct_call_target, &call_size);
2795                                         i += call_size - 1;
2796                                 } else {
2797                                         int code_size;
2798
2799                                         got_slot = get_got_offset (acfg, patch_info);
2800
2801                                         arch_emit_got_access (acfg, code + i, got_slot, &code_size);
2802                                         i += code_size - 1;
2803                                 }
2804                                 skip = TRUE;
2805                         }
2806                         }
2807                 }
2808 #endif /* MONO_ARCH_AOT_SUPPORTED */
2809
2810                 if (!skip) {
2811                         /* Find next patch */
2812                         patch_info = NULL;
2813                         for (pindex = start_index; pindex < patches->len; ++pindex) {
2814                                 patch_info = g_ptr_array_index (patches, pindex);
2815                                 if (patch_info->ip.i >= i)
2816                                         break;
2817                         }
2818
2819                         /* Try to emit multiple bytes at once */
2820                         if (pindex < patches->len && patch_info->ip.i > i) {
2821                                 emit_bytes (acfg, code + i, patch_info->ip.i - i);
2822                                 i = patch_info->ip.i - 1;
2823                         } else {
2824                                 emit_bytes (acfg, code + i, 1);
2825                         }
2826                 }
2827         }
2828 }
2829
2830 /*
2831  * sanitize_symbol:
2832  *
2833  *   Modify SYMBOL so it only includes characters permissible in symbols.
2834  */
2835 static void
2836 sanitize_symbol (char *symbol)
2837 {
2838         int i, len = strlen (symbol);
2839
2840         for (i = 0; i < len; ++i)
2841                 if (!isalnum (symbol [i]) && (symbol [i] != '_'))
2842                         symbol [i] = '_';
2843 }
2844
2845 static char*
2846 get_debug_sym (MonoMethod *method, const char *prefix, GHashTable *cache)
2847 {
2848         char *name1, *name2, *cached;
2849         int i, j, len, count;
2850
2851         name1 = mono_method_full_name (method, TRUE);
2852         len = strlen (name1);
2853         name2 = malloc (strlen (prefix) + len + 16);
2854         memcpy (name2, prefix, strlen (prefix));
2855         j = strlen (prefix);
2856         for (i = 0; i < len; ++i) {
2857                 if (isalnum (name1 [i])) {
2858                         name2 [j ++] = name1 [i];
2859                 } else if (name1 [i] == ' ' && name1 [i + 1] == '(' && name1 [i + 2] == ')') {
2860                         i += 2;
2861                 } else if (name1 [i] == ',' && name1 [i + 1] == ' ') {
2862                         name2 [j ++] = '_';
2863                         i++;
2864                 } else if (name1 [i] == '(' || name1 [i] == ')' || name1 [i] == '>') {
2865                 } else
2866                         name2 [j ++] = '_';
2867         }
2868         name2 [j] = '\0';
2869
2870         g_free (name1);
2871
2872         count = 0;
2873         while (g_hash_table_lookup (cache, name2)) {
2874                 sprintf (name2 + j, "_%d", count);
2875                 count ++;
2876         }
2877
2878         cached = g_strdup (name2);
2879         g_hash_table_insert (cache, cached, cached);
2880
2881         return name2;
2882 }
2883
2884 static void
2885 emit_method_code (MonoAotCompile *acfg, MonoCompile *cfg)
2886 {
2887         MonoMethod *method;
2888         int method_index;
2889         guint8 *code;
2890         char *debug_sym = NULL;
2891         char symbol [128];
2892         int func_alignment = AOT_FUNC_ALIGNMENT;
2893         MonoMethodHeader *header;
2894
2895         method = cfg->orig_method;
2896         code = cfg->native_code;
2897         header = mono_method_get_header (method);
2898
2899         method_index = get_method_index (acfg, method);
2900
2901         /* Make the labels local */
2902         sprintf (symbol, "%s", cfg->asm_symbol);
2903
2904         emit_section_change (acfg, ".text", 0);
2905         emit_alignment (acfg, func_alignment);
2906         emit_label (acfg, symbol);
2907
2908         if (acfg->aot_opts.write_symbols) {
2909                 /*
2910                  * Write a C style symbol for every method, this has two uses:
2911                  * - it works on platforms where the dwarf debugging info is not
2912                  *   yet supported.
2913                  * - it allows the setting of breakpoints of aot-ed methods.
2914                  */
2915                 debug_sym = get_debug_sym (method, "", acfg->method_label_hash);
2916
2917                 sprintf (symbol, "%sme_%x", acfg->temp_prefix, method_index);
2918                 emit_local_symbol (acfg, debug_sym, symbol, TRUE);
2919                 emit_label (acfg, debug_sym);
2920         }
2921
2922         if (cfg->verbose_level > 0)
2923                 g_print ("Method %s emitted as %s\n", mono_method_full_name (method, TRUE), symbol);
2924
2925         acfg->stats.code_size += cfg->code_len;
2926
2927         acfg->cfgs [method_index]->got_offset = acfg->got_offset;
2928
2929         emit_and_reloc_code (acfg, method, code, cfg->code_len, cfg->patch_info, FALSE);
2930
2931         emit_line (acfg);
2932
2933         if (acfg->aot_opts.write_symbols) {
2934                 emit_symbol_size (acfg, debug_sym, ".");
2935                 g_free (debug_sym);
2936         }
2937
2938         sprintf (symbol, "%sme_%x", acfg->temp_prefix, method_index);
2939         emit_label (acfg, symbol);
2940 }
2941
2942 /**
2943  * encode_patch:
2944  *
2945  *  Encode PATCH_INFO into its disk representation.
2946  */
2947 static void
2948 encode_patch (MonoAotCompile *acfg, MonoJumpInfo *patch_info, guint8 *buf, guint8 **endbuf)
2949 {
2950         guint8 *p = buf;
2951
2952         switch (patch_info->type) {
2953         case MONO_PATCH_INFO_NONE:
2954                 break;
2955         case MONO_PATCH_INFO_IMAGE:
2956                 encode_value (get_image_index (acfg, patch_info->data.image), p, &p);
2957                 break;
2958         case MONO_PATCH_INFO_MSCORLIB_GOT_ADDR:
2959                 break;
2960         case MONO_PATCH_INFO_METHOD_REL:
2961                 encode_value ((gint)patch_info->data.offset, p, &p);
2962                 break;
2963         case MONO_PATCH_INFO_SWITCH: {
2964                 gpointer *table = (gpointer *)patch_info->data.table->table;
2965                 int k;
2966
2967                 encode_value (patch_info->data.table->table_size, p, &p);
2968                 for (k = 0; k < patch_info->data.table->table_size; k++)
2969                         encode_value ((int)(gssize)table [k], p, &p);
2970                 break;
2971         }
2972         case MONO_PATCH_INFO_METHODCONST:
2973         case MONO_PATCH_INFO_METHOD:
2974         case MONO_PATCH_INFO_METHOD_JUMP:
2975         case MONO_PATCH_INFO_ICALL_ADDR:
2976         case MONO_PATCH_INFO_METHOD_RGCTX:
2977                 encode_method_ref (acfg, patch_info->data.method, p, &p);
2978                 break;
2979         case MONO_PATCH_INFO_INTERNAL_METHOD:
2980         case MONO_PATCH_INFO_JIT_ICALL_ADDR: {
2981                 guint32 len = strlen (patch_info->data.name);
2982
2983                 encode_value (len, p, &p);
2984
2985                 memcpy (p, patch_info->data.name, len);
2986                 p += len;
2987                 *p++ = '\0';
2988                 break;
2989         }
2990         case MONO_PATCH_INFO_LDSTR: {
2991                 guint32 image_index = get_image_index (acfg, patch_info->data.token->image);
2992                 guint32 token = patch_info->data.token->token;
2993                 g_assert (mono_metadata_token_code (token) == MONO_TOKEN_STRING);
2994                 encode_value (image_index, p, &p);
2995                 encode_value (patch_info->data.token->token - MONO_TOKEN_STRING, p, &p);
2996                 break;
2997         }
2998         case MONO_PATCH_INFO_RVA:
2999         case MONO_PATCH_INFO_DECLSEC:
3000         case MONO_PATCH_INFO_LDTOKEN:
3001         case MONO_PATCH_INFO_TYPE_FROM_HANDLE:
3002                 encode_value (get_image_index (acfg, patch_info->data.token->image), p, &p);
3003                 encode_value (patch_info->data.token->token, p, &p);
3004                 encode_value (patch_info->data.token->has_context, p, &p);
3005                 if (patch_info->data.token->has_context)
3006                         encode_generic_context (acfg, &patch_info->data.token->context, p, &p);
3007                 break;
3008         case MONO_PATCH_INFO_EXC_NAME: {
3009                 MonoClass *ex_class;
3010
3011                 ex_class =
3012                         mono_class_from_name (mono_defaults.exception_class->image,
3013                                                                   "System", patch_info->data.target);
3014                 g_assert (ex_class);
3015                 encode_klass_ref (acfg, ex_class, p, &p);
3016                 break;
3017         }
3018         case MONO_PATCH_INFO_R4:
3019                 encode_value (*((guint32 *)patch_info->data.target), p, &p);
3020                 break;
3021         case MONO_PATCH_INFO_R8:
3022                 encode_value (((guint32 *)patch_info->data.target) [MINI_LS_WORD_IDX], p, &p);
3023                 encode_value (((guint32 *)patch_info->data.target) [MINI_MS_WORD_IDX], p, &p);
3024                 break;
3025         case MONO_PATCH_INFO_VTABLE:
3026         case MONO_PATCH_INFO_CLASS:
3027         case MONO_PATCH_INFO_IID:
3028         case MONO_PATCH_INFO_ADJUSTED_IID:
3029                 encode_klass_ref (acfg, patch_info->data.klass, p, &p);
3030                 break;
3031         case MONO_PATCH_INFO_CLASS_INIT:
3032         case MONO_PATCH_INFO_DELEGATE_TRAMPOLINE:
3033                 encode_klass_ref (acfg, patch_info->data.klass, p, &p);
3034                 break;
3035         case MONO_PATCH_INFO_FIELD:
3036         case MONO_PATCH_INFO_SFLDA:
3037                 encode_field_info (acfg, patch_info->data.field, p, &p);
3038                 break;
3039         case MONO_PATCH_INFO_INTERRUPTION_REQUEST_FLAG:
3040                 break;
3041         case MONO_PATCH_INFO_RGCTX_FETCH: {
3042                 MonoJumpInfoRgctxEntry *entry = patch_info->data.rgctx_entry;
3043
3044                 encode_method_ref (acfg, entry->method, p, &p);
3045                 encode_value (entry->in_mrgctx, p, &p);
3046                 encode_value (entry->info_type, p, &p);
3047                 encode_value (entry->data->type, p, &p);
3048                 encode_patch (acfg, entry->data, p, &p);
3049                 break;
3050         }
3051         case MONO_PATCH_INFO_GENERIC_CLASS_INIT:
3052         case MONO_PATCH_INFO_MONITOR_ENTER:
3053         case MONO_PATCH_INFO_MONITOR_EXIT:
3054         case MONO_PATCH_INFO_SEQ_POINT_INFO:
3055                 break;
3056         case MONO_PATCH_INFO_LLVM_IMT_TRAMPOLINE:
3057                 encode_method_ref (acfg, patch_info->data.imt_tramp->method, p, &p);
3058                 encode_value (patch_info->data.imt_tramp->vt_offset, p, &p);
3059                 break;
3060         default:
3061                 g_warning ("unable to handle jump info %d", patch_info->type);
3062                 g_assert_not_reached ();
3063         }
3064
3065         *endbuf = p;
3066 }
3067
3068 static void
3069 encode_patch_list (MonoAotCompile *acfg, GPtrArray *patches, int n_patches, int first_got_offset, guint8 *buf, guint8 **endbuf)
3070 {
3071         guint8 *p = buf;
3072         guint32 pindex, offset;
3073         MonoJumpInfo *patch_info;
3074
3075         encode_value (n_patches, p, &p);
3076
3077         for (pindex = 0; pindex < patches->len; ++pindex) {
3078                 patch_info = g_ptr_array_index (patches, pindex);
3079
3080                 if (patch_info->type == MONO_PATCH_INFO_NONE || patch_info->type == MONO_PATCH_INFO_BB)
3081                         /* Nothing to do */
3082                         continue;
3083
3084                 offset = get_got_offset (acfg, patch_info);
3085                 encode_value (offset, p, &p);
3086         }
3087
3088         *endbuf = p;
3089 }
3090
3091 static void
3092 emit_method_info (MonoAotCompile *acfg, MonoCompile *cfg)
3093 {
3094         MonoMethod *method;
3095         GList *l;
3096         int pindex, buf_size, n_patches;
3097         guint8 *code;
3098         GPtrArray *patches;
3099         MonoJumpInfo *patch_info;
3100         MonoMethodHeader *header;
3101         guint32 method_index;
3102         guint8 *p, *buf;
3103         guint32 first_got_offset;
3104
3105         method = cfg->orig_method;
3106         code = cfg->native_code;
3107         header = mono_method_get_header (method);
3108
3109         method_index = get_method_index (acfg, method);
3110
3111         /* Sort relocations */
3112         patches = g_ptr_array_new ();
3113         for (patch_info = cfg->patch_info; patch_info; patch_info = patch_info->next)
3114                 g_ptr_array_add (patches, patch_info);
3115         g_ptr_array_sort (patches, compare_patches);
3116
3117         first_got_offset = acfg->cfgs [method_index]->got_offset;
3118
3119         /**********************/
3120         /* Encode method info */
3121         /**********************/
3122
3123         buf_size = (patches->len < 1000) ? 40960 : 40960 + (patches->len * 64);
3124         p = buf = g_malloc (buf_size);
3125
3126         if (mono_class_get_cctor (method->klass))
3127                 encode_klass_ref (acfg, method->klass, p, &p);
3128         else
3129                 /* Not needed when loading the method */
3130                 encode_value (0, p, &p);
3131
3132         /* String table */
3133         if (cfg->opt & MONO_OPT_SHARED) {
3134                 encode_value (g_list_length (cfg->ldstr_list), p, &p);
3135                 for (l = cfg->ldstr_list; l; l = l->next) {
3136                         encode_value ((long)l->data, p, &p);
3137                 }
3138         }
3139         else
3140                 /* Used only in shared mode */
3141                 g_assert (!cfg->ldstr_list);
3142
3143         n_patches = 0;
3144         for (pindex = 0; pindex < patches->len; ++pindex) {
3145                 patch_info = g_ptr_array_index (patches, pindex);
3146
3147                 if ((patch_info->type == MONO_PATCH_INFO_GOT_OFFSET) ||
3148                         (patch_info->type == MONO_PATCH_INFO_NONE)) {
3149                         patch_info->type = MONO_PATCH_INFO_NONE;
3150                         /* Nothing to do */
3151                         continue;
3152                 }
3153
3154                 if ((patch_info->type == MONO_PATCH_INFO_IMAGE) && (patch_info->data.image == acfg->image)) {
3155                         /* Stored in a GOT slot initialized at module load time */
3156                         patch_info->type = MONO_PATCH_INFO_NONE;
3157                         continue;
3158                 }
3159
3160                 if (is_plt_patch (patch_info)) {
3161                         /* Calls are made through the PLT */
3162                         patch_info->type = MONO_PATCH_INFO_NONE;
3163                         continue;
3164                 }
3165
3166                 n_patches ++;
3167         }
3168
3169         if (n_patches)
3170                 g_assert (cfg->has_got_slots);
3171
3172         encode_patch_list (acfg, patches, n_patches, first_got_offset, p, &p);
3173
3174         acfg->stats.info_size += p - buf;
3175
3176         g_assert (p - buf < buf_size);
3177
3178         cfg->method_info_offset = add_to_blob (acfg, buf, p - buf);
3179         g_free (buf);
3180 }
3181
3182 static guint32
3183 get_unwind_info_offset (MonoAotCompile *acfg, guint8 *encoded, guint32 encoded_len)
3184 {
3185         guint32 cache_index;
3186         guint32 offset;
3187
3188         /* Reuse the unwind module to canonize and store unwind info entries */
3189         cache_index = mono_cache_unwind_info (encoded, encoded_len);
3190
3191         /* Use +/- 1 to distinguish 0s from missing entries */
3192         offset = GPOINTER_TO_UINT (g_hash_table_lookup (acfg->unwind_info_offsets, GUINT_TO_POINTER (cache_index + 1)));
3193         if (offset)
3194                 return offset - 1;
3195         else {
3196                 guint8 buf [16];
3197                 guint8 *p;
3198
3199                 /*
3200                  * It would be easier to use assembler symbols, but the caller needs an
3201                  * offset now.
3202                  */
3203                 offset = acfg->unwind_info_offset;
3204                 g_hash_table_insert (acfg->unwind_info_offsets, GUINT_TO_POINTER (cache_index + 1), GUINT_TO_POINTER (offset + 1));
3205                 g_ptr_array_add (acfg->unwind_ops, GUINT_TO_POINTER (cache_index));
3206
3207                 p = buf;
3208                 encode_value (encoded_len, p, &p);
3209
3210                 acfg->unwind_info_offset += encoded_len + (p - buf);
3211                 return offset;
3212         }
3213 }
3214
3215 static void
3216 emit_exception_debug_info (MonoAotCompile *acfg, MonoCompile *cfg)
3217 {
3218         MonoMethod *method;
3219         int i, k, buf_size, method_index;
3220         guint32 debug_info_size;
3221         guint8 *code;
3222         MonoMethodHeader *header;
3223         guint8 *p, *buf, *debug_info;
3224         MonoJitInfo *jinfo = cfg->jit_info;
3225         guint32 flags;
3226         gboolean use_unwind_ops = FALSE;
3227         MonoSeqPointInfo *seq_points;
3228
3229         method = cfg->orig_method;
3230         code = cfg->native_code;
3231         header = mono_method_get_header (method);
3232
3233         method_index = get_method_index (acfg, method);
3234
3235         if (!acfg->aot_opts.nodebug) {
3236                 mono_debug_serialize_debug_info (cfg, &debug_info, &debug_info_size);
3237         } else {
3238                 debug_info = NULL;
3239                 debug_info_size = 0;
3240         }
3241
3242         seq_points = cfg->seq_point_info;
3243
3244         buf_size = header->num_clauses * 256 + debug_info_size + 1024 + (seq_points ? (seq_points->len * 64) : 0);
3245         p = buf = g_malloc (buf_size);
3246
3247 #ifdef MONO_ARCH_HAVE_XP_UNWIND
3248         use_unwind_ops = cfg->unwind_ops != NULL;
3249 #endif
3250
3251         flags = (jinfo->has_generic_jit_info ? 1 : 0) | (use_unwind_ops ? 2 : 0) | (header->num_clauses ? 4 : 0) | (seq_points ? 8 : 0) | (cfg->compile_llvm ? 16 : 0) | (jinfo->has_try_block_holes ? 32 : 0);
3252
3253         encode_value (flags, p, &p);
3254
3255         if (use_unwind_ops) {
3256                 guint32 encoded_len;
3257                 guint8 *encoded;
3258
3259                 /*
3260                  * This is a duplicate of the data in the .debug_frame section, but that
3261                  * section cannot be accessed using the dl interface.
3262                  */
3263                 encoded = mono_unwind_ops_encode (cfg->unwind_ops, &encoded_len);
3264                 encode_value (get_unwind_info_offset (acfg, encoded, encoded_len), p, &p);
3265                 g_free (encoded);
3266         } else {
3267                 encode_value (jinfo->used_regs, p, &p);
3268         }
3269
3270         /*Encode the number of holes before the number of clauses to make decoding easier*/
3271         if (jinfo->has_try_block_holes) {
3272                 MonoTryBlockHoleTableJitInfo *table = mono_jit_info_get_try_block_hole_table_info (jinfo);
3273                 encode_value (table->num_holes, p, &p);
3274         }
3275
3276         /* Exception table */
3277         if (cfg->compile_llvm) {
3278                 /* The assembly might be CIL stripped so emit the data ourselves */
3279                 if (header->num_clauses)
3280                         encode_value (header->num_clauses, p, &p);
3281
3282                 for (k = 0; k < header->num_clauses; ++k) {
3283                         MonoExceptionClause *clause;
3284
3285                         clause = &header->clauses [k];
3286
3287                         encode_value (clause->flags, p, &p);
3288                         if (clause->data.catch_class) {
3289                                 encode_value (1, p, &p);
3290                                 encode_klass_ref (acfg, clause->data.catch_class, p, &p);
3291                         } else {
3292                                 encode_value (0, p, &p);
3293                         }
3294                 }
3295         } else {
3296                 if (jinfo->num_clauses)
3297                         encode_value (jinfo->num_clauses, p, &p);
3298
3299                 for (k = 0; k < jinfo->num_clauses; ++k) {
3300                         MonoJitExceptionInfo *ei = &jinfo->clauses [k];
3301
3302                         encode_value (ei->flags, p, &p);
3303                         encode_value (ei->exvar_offset, p, &p);
3304
3305                         if (ei->flags == MONO_EXCEPTION_CLAUSE_FILTER || ei->flags == MONO_EXCEPTION_CLAUSE_FINALLY)
3306                                 encode_value ((gint)((guint8*)ei->data.filter - code), p, &p);
3307                         else {
3308                                 if (ei->data.catch_class) {
3309                                         encode_value (1, p, &p);
3310                                         encode_klass_ref (acfg, ei->data.catch_class, p, &p);
3311                                 } else {
3312                                         encode_value (0, p, &p);
3313                                 }
3314                         }
3315
3316                         encode_value ((gint)((guint8*)ei->try_start - code), p, &p);
3317                         encode_value ((gint)((guint8*)ei->try_end - code), p, &p);
3318                         encode_value ((gint)((guint8*)ei->handler_start - code), p, &p);
3319                 }
3320         }
3321
3322         if (jinfo->has_generic_jit_info) {
3323                 MonoGenericJitInfo *gi = mono_jit_info_get_generic_jit_info (jinfo);
3324
3325                 encode_value (gi->has_this ? 1 : 0, p, &p);
3326                 encode_value (gi->this_reg, p, &p);
3327                 encode_value (gi->this_offset, p, &p);
3328
3329                 /*
3330                  * Need to encode jinfo->method too, since it is not equal to 'method'
3331                  * when using generic sharing.
3332                  */
3333                 encode_method_ref (acfg, jinfo->method, p, &p);
3334         }
3335
3336         if (jinfo->has_try_block_holes) {
3337                 MonoTryBlockHoleTableJitInfo *table = mono_jit_info_get_try_block_hole_table_info (jinfo);
3338                 for (i = 0; i < table->num_holes; ++i) {
3339                         MonoTryBlockHoleJitInfo *hole = &table->holes [i];
3340                         encode_value (hole->clause, p, &p);
3341                         encode_value (hole->length, p, &p);
3342                         encode_value (hole->offset, p, &p);
3343                 }
3344         }
3345
3346         if (seq_points) {
3347                 int il_offset, native_offset, last_il_offset, last_native_offset, j;
3348
3349                 encode_value (seq_points->len, p, &p);
3350                 last_il_offset = last_native_offset = 0;
3351                 for (i = 0; i < seq_points->len; ++i) {
3352                         SeqPoint *sp = &seq_points->seq_points [i];
3353                         il_offset = sp->il_offset;
3354                         native_offset = sp->native_offset;
3355                         encode_value (il_offset - last_il_offset, p, &p);
3356                         encode_value (native_offset - last_native_offset, p, &p);
3357                         last_il_offset = il_offset;
3358                         last_native_offset = native_offset;
3359
3360                         encode_value (sp->next_len, p, &p);
3361                         for (j = 0; j < sp->next_len; ++j)
3362                                 encode_value (sp->next [j], p, &p);
3363                 }
3364         }
3365
3366
3367         g_assert (debug_info_size < buf_size);
3368
3369         encode_value (debug_info_size, p, &p);
3370         if (debug_info_size) {
3371                 memcpy (p, debug_info, debug_info_size);
3372                 p += debug_info_size;
3373                 g_free (debug_info);
3374         }
3375
3376         acfg->stats.ex_info_size += p - buf;
3377
3378         g_assert (p - buf < buf_size);
3379
3380         /* Emit info */
3381         cfg->ex_info_offset = add_to_blob (acfg, buf, p - buf);
3382         g_free (buf);
3383 }
3384
3385 static guint32
3386 emit_klass_info (MonoAotCompile *acfg, guint32 token)
3387 {
3388         MonoClass *klass = mono_class_get (acfg->image, token);
3389         guint8 *p, *buf;
3390         int i, buf_size, res;
3391         gboolean no_special_static, cant_encode;
3392         gpointer iter = NULL;
3393
3394         buf_size = 10240 + (klass->vtable_size * 16);
3395         p = buf = g_malloc (buf_size);
3396
3397         g_assert (klass);
3398
3399         mono_class_init (klass);
3400
3401         mono_class_get_nested_types (klass, &iter);
3402         g_assert (klass->nested_classes_inited);
3403
3404         mono_class_setup_vtable (klass);
3405
3406         /*
3407          * Emit all the information which is required for creating vtables so
3408          * the runtime does not need to create the MonoMethod structures which
3409          * take up a lot of space.
3410          */
3411
3412         no_special_static = !mono_class_has_special_static_fields (klass);
3413
3414         /* Check whenever we have enough info to encode the vtable */
3415         cant_encode = FALSE;
3416         for (i = 0; i < klass->vtable_size; ++i) {
3417                 MonoMethod *cm = klass->vtable [i];
3418
3419                 if (cm && mono_method_signature (cm)->is_inflated && !g_hash_table_lookup (acfg->token_info_hash, cm))
3420                         cant_encode = TRUE;
3421         }
3422
3423         if (klass->generic_container || cant_encode) {
3424                 encode_value (-1, p, &p);
3425         } else {
3426                 encode_value (klass->vtable_size, p, &p);
3427                 encode_value ((klass->generic_container ? (1 << 8) : 0) | (no_special_static << 7) | (klass->has_static_refs << 6) | (klass->has_references << 5) | ((klass->blittable << 4) | ((klass->ext && klass->ext->nested_classes) ? 1 : 0) << 3) | (klass->has_cctor << 2) | (klass->has_finalize << 1) | klass->ghcimpl, p, &p);
3428                 if (klass->has_cctor)
3429                         encode_method_ref (acfg, mono_class_get_cctor (klass), p, &p);
3430                 if (klass->has_finalize)
3431                         encode_method_ref (acfg, mono_class_get_finalizer (klass), p, &p);
3432
3433                 encode_value (klass->instance_size, p, &p);
3434                 encode_value (mono_class_data_size (klass), p, &p);
3435                 encode_value (klass->packing_size, p, &p);
3436                 encode_value (klass->min_align, p, &p);
3437
3438                 for (i = 0; i < klass->vtable_size; ++i) {
3439                         MonoMethod *cm = klass->vtable [i];
3440
3441                         if (cm)
3442                                 encode_method_ref (acfg, cm, p, &p);
3443                         else
3444                                 encode_value (0, p, &p);
3445                 }
3446         }
3447
3448         acfg->stats.class_info_size += p - buf;
3449
3450         g_assert (p - buf < buf_size);
3451         res = add_to_blob (acfg, buf, p - buf);
3452         g_free (buf);
3453
3454         return res;
3455 }
3456
3457 /*
3458  * Calls made from AOTed code are routed through a table of jumps similar to the
3459  * ELF PLT (Program Linkage Table). The differences are the following:
3460  * - the ELF PLT entries make an indirect jump though the GOT so they expect the
3461  *   GOT pointer to be in EBX. We want to avoid this, so our table contains direct
3462  *   jumps. This means the jumps need to be patched when the address of the callee is
3463  *   known. Initially the PLT entries jump to code which transfers control to the
3464  *   AOT runtime through the first PLT entry.
3465  */
3466 static void
3467 emit_plt (MonoAotCompile *acfg)
3468 {
3469         char symbol [128];
3470         int i;
3471         GHashTable *cache;
3472
3473         cache = g_hash_table_new (g_str_hash, g_str_equal);
3474
3475         emit_line (acfg);
3476         sprintf (symbol, "plt");
3477
3478         emit_section_change (acfg, ".text", 0);
3479         emit_global (acfg, symbol, TRUE);
3480 #ifdef TARGET_X86
3481         /* This section will be made read-write by the AOT loader */
3482         emit_alignment (acfg, mono_pagesize ());
3483 #else
3484         emit_alignment (acfg, 16);
3485 #endif
3486         emit_label (acfg, symbol);
3487         emit_label (acfg, acfg->plt_symbol);
3488
3489         for (i = 0; i < acfg->plt_offset; ++i) {
3490                 char label [128];
3491                 char *debug_sym = NULL;
3492                 MonoJumpInfo *ji;
3493
3494                 sprintf (label, "%s%sp_%d", acfg->llvm_label_prefix, acfg->temp_prefix, i);
3495
3496                 if (acfg->llvm) {
3497                         /*
3498                          * If the target is directly callable, alias the plt symbol to point to
3499                          * the method code.
3500                          * FIXME: Use this to simplify emit_and_reloc_code ().
3501                          * FIXME: Avoid the got slot.
3502                          * FIXME: Add support to the binary writer.
3503                          */
3504                         ji = g_hash_table_lookup (acfg->plt_offset_to_patch, GUINT_TO_POINTER (i));
3505                         if (ji && is_direct_callable (acfg, NULL, ji) && !acfg->use_bin_writer) {
3506                                 MonoCompile *callee_cfg = g_hash_table_lookup (acfg->method_to_cfg, ji->data.method);
3507                                 fprintf (acfg->fp, "\n.set %s, %s\n", label, callee_cfg->asm_symbol);
3508                                 continue;
3509                         }
3510                 }
3511
3512                 emit_label (acfg, label);
3513
3514                 if (acfg->aot_opts.write_symbols) {
3515                         MonoJumpInfo *ji = g_hash_table_lookup (acfg->plt_offset_to_patch, GUINT_TO_POINTER (i));
3516
3517                         if (ji) {
3518                                 switch (ji->type) {
3519                                 case MONO_PATCH_INFO_METHOD:
3520                                         debug_sym = get_debug_sym (ji->data.method, "plt_", cache);
3521                                         break;
3522                                 case MONO_PATCH_INFO_INTERNAL_METHOD:
3523                                         debug_sym = g_strdup_printf ("plt__jit_icall_%s", ji->data.name);
3524                                         break;
3525                                 case MONO_PATCH_INFO_CLASS_INIT:
3526                                         debug_sym = g_strdup_printf ("plt__class_init_%s", mono_type_get_name (&ji->data.klass->byval_arg));
3527                                         sanitize_symbol (debug_sym);
3528                                         break;
3529                                 case MONO_PATCH_INFO_RGCTX_FETCH:
3530                                         debug_sym = g_strdup_printf ("plt__rgctx_fetch_%d", acfg->label_generator ++);
3531                                         break;
3532                                 case MONO_PATCH_INFO_ICALL_ADDR: {
3533                                         char *s = get_debug_sym (ji->data.method, "", cache);
3534
3535                                         debug_sym = g_strdup_printf ("plt__icall_native_%s", s);
3536                                         g_free (s);
3537                                         break;
3538                                 }
3539                                 case MONO_PATCH_INFO_JIT_ICALL_ADDR:
3540                                         debug_sym = g_strdup_printf ("plt__jit_icall_native_%s", ji->data.name);
3541                                         break;
3542                                 case MONO_PATCH_INFO_GENERIC_CLASS_INIT:
3543                                         debug_sym = g_strdup_printf ("plt__generic_class_init");
3544                                         break;
3545                                 default:
3546                                         break;
3547                                 }
3548
3549                                 if (debug_sym) {
3550                                         emit_local_symbol (acfg, debug_sym, NULL, TRUE);
3551                                         emit_label (acfg, debug_sym);
3552                                 }
3553                         }
3554                 }
3555
3556                 /*
3557                  * The first plt entry is used to transfer code to the AOT loader.
3558                  */
3559                 arch_emit_plt_entry (acfg, i);
3560
3561                 if (debug_sym) {
3562                         emit_symbol_size (acfg, debug_sym, ".");
3563                         g_free (debug_sym);
3564                 }
3565         }
3566
3567         emit_symbol_size (acfg, acfg->plt_symbol, ".");
3568
3569         sprintf (symbol, "plt_end");
3570         emit_global (acfg, symbol, TRUE);
3571         emit_label (acfg, symbol);
3572
3573         g_hash_table_destroy (cache);
3574 }
3575
3576 static G_GNUC_UNUSED void
3577 emit_trampoline (MonoAotCompile *acfg, const char *name, guint8 *code,
3578                                  guint32 code_size, int got_offset, MonoJumpInfo *ji, GSList *unwind_ops)
3579 {
3580         char start_symbol [256];
3581         char symbol [256];
3582         guint32 buf_size, info_offset;
3583         MonoJumpInfo *patch_info;
3584         guint8 *buf, *p;
3585         GPtrArray *patches;
3586
3587         /* Emit code */
3588
3589         sprintf (start_symbol, "%s", name);
3590
3591         emit_section_change (acfg, ".text", 0);
3592         emit_global (acfg, start_symbol, TRUE);
3593         emit_alignment (acfg, 16);
3594         emit_label (acfg, start_symbol);
3595
3596         sprintf (symbol, "%snamed_%s", acfg->temp_prefix, name);
3597         emit_label (acfg, symbol);
3598
3599         /*
3600          * The code should access everything through the GOT, so we pass
3601          * TRUE here.
3602          */
3603         emit_and_reloc_code (acfg, NULL, code, code_size, ji, TRUE);
3604
3605         emit_symbol_size (acfg, start_symbol, ".");
3606
3607         /* Emit info */
3608
3609         /* Sort relocations */
3610         patches = g_ptr_array_new ();
3611         for (patch_info = ji; patch_info; patch_info = patch_info->next)
3612                 if (patch_info->type != MONO_PATCH_INFO_NONE)
3613                         g_ptr_array_add (patches, patch_info);
3614         g_ptr_array_sort (patches, compare_patches);
3615
3616         buf_size = patches->len * 128 + 128;
3617         buf = g_malloc (buf_size);
3618         p = buf;
3619
3620         encode_patch_list (acfg, patches, patches->len, got_offset, p, &p);
3621         g_assert (p - buf < buf_size);
3622
3623         sprintf (symbol, "%s_p", name);
3624
3625         info_offset = add_to_blob (acfg, buf, p - buf);
3626
3627         emit_section_change (acfg, ".text", 0);
3628         emit_global (acfg, symbol, FALSE);
3629         emit_label (acfg, symbol);
3630
3631         emit_int32 (acfg, info_offset);
3632
3633         /* Emit debug info */
3634         if (unwind_ops) {
3635                 char symbol2 [256];
3636
3637                 sprintf (symbol, "%s", name);
3638                 sprintf (symbol2, "%snamed_%s", acfg->temp_prefix, name);
3639
3640                 if (acfg->dwarf)
3641                         mono_dwarf_writer_emit_trampoline (acfg->dwarf, symbol, symbol2, NULL, NULL, code_size, unwind_ops);
3642         }
3643 }
3644
3645 static void
3646 emit_trampolines (MonoAotCompile *acfg)
3647 {
3648         char symbol [256];
3649         int i, tramp_got_offset;
3650         MonoAotTrampoline ntype;
3651 #ifdef MONO_ARCH_HAVE_FULL_AOT_TRAMPOLINES
3652         int tramp_type;
3653         guint32 code_size;
3654         MonoJumpInfo *ji;
3655         guint8 *code;
3656         GSList *unwind_ops;
3657 #endif
3658
3659         if (!acfg->aot_opts.full_aot)
3660                 return;
3661
3662         g_assert (acfg->image->assembly);
3663
3664         /* Currently, we emit most trampolines into the mscorlib AOT image. */
3665         if (strcmp (acfg->image->assembly->aname.name, "mscorlib") == 0) {
3666 #ifdef MONO_ARCH_HAVE_FULL_AOT_TRAMPOLINES
3667                 /*
3668                  * Emit the generic trampolines.
3669                  *
3670                  * We could save some code by treating the generic trampolines as a wrapper
3671                  * method, but that approach has its own complexities, so we choose the simpler
3672                  * method.
3673                  */
3674                 for (tramp_type = 0; tramp_type < MONO_TRAMPOLINE_NUM; ++tramp_type) {
3675                         code = mono_arch_create_trampoline_code_full (tramp_type, &code_size, &ji, &unwind_ops, TRUE);
3676
3677                         /* Emit trampoline code */
3678
3679                         sprintf (symbol, "generic_trampoline_%d", tramp_type);
3680
3681                         emit_trampoline (acfg, symbol, code, code_size, acfg->got_offset, ji, unwind_ops);
3682                 }
3683
3684                 code = mono_arch_get_nullified_class_init_trampoline (&code_size);
3685                 emit_trampoline (acfg, "nullified_class_init_trampoline", code, code_size, acfg->got_offset, NULL, NULL);
3686 #if defined(TARGET_AMD64) && defined(MONO_ARCH_MONITOR_OBJECT_REG)
3687                 code = mono_arch_create_monitor_enter_trampoline_full (&code_size, &ji, TRUE);
3688                 emit_trampoline (acfg, "monitor_enter_trampoline", code, code_size, acfg->got_offset, ji, NULL);
3689                 code = mono_arch_create_monitor_exit_trampoline_full (&code_size, &ji, TRUE);
3690                 emit_trampoline (acfg, "monitor_exit_trampoline", code, code_size, acfg->got_offset, ji, NULL);
3691 #endif
3692
3693                 code = mono_arch_create_generic_class_init_trampoline_full (&code_size, &ji, TRUE);
3694                 emit_trampoline (acfg, "generic_class_init_trampoline", code, code_size, acfg->got_offset, ji, NULL);
3695
3696                 /* Emit the exception related code pieces */
3697                 code = mono_arch_get_restore_context_full (&code_size, &ji, TRUE);
3698                 emit_trampoline (acfg, "restore_context", code, code_size, acfg->got_offset, ji, NULL);
3699                 code = mono_arch_get_call_filter_full (&code_size, &ji, TRUE);
3700                 emit_trampoline (acfg, "call_filter", code, code_size, acfg->got_offset, ji, NULL);
3701                 code = mono_arch_get_throw_exception_full (&code_size, &ji, TRUE);
3702                 emit_trampoline (acfg, "throw_exception", code, code_size, acfg->got_offset, ji, NULL);
3703                 code = mono_arch_get_rethrow_exception_full (&code_size, &ji, TRUE);
3704                 emit_trampoline (acfg, "rethrow_exception", code, code_size, acfg->got_offset, ji, NULL);
3705 #ifdef MONO_ARCH_HAVE_THROW_EXCEPTION_BY_NAME
3706                 code = mono_arch_get_throw_exception_by_name_full (&code_size, &ji, TRUE);
3707                 emit_trampoline (acfg, "throw_exception_by_name", code, code_size, acfg->got_offset, ji, NULL);
3708 #endif
3709                 code = mono_arch_get_throw_corlib_exception_full (&code_size, &ji, TRUE);
3710                 emit_trampoline (acfg, "throw_corlib_exception", code, code_size, acfg->got_offset, ji, NULL);
3711
3712 #if defined(TARGET_AMD64)
3713                 code = mono_arch_get_throw_pending_exception_full (&code_size, &ji, TRUE);
3714                 emit_trampoline (acfg, "throw_pending_exception", code, code_size, acfg->got_offset, ji, NULL);
3715 #endif
3716
3717                 for (i = 0; i < 128; ++i) {
3718                         int offset;
3719
3720                         offset = MONO_RGCTX_SLOT_MAKE_RGCTX (i);
3721                         code = mono_arch_create_rgctx_lazy_fetch_trampoline_full (offset, &code_size, &ji, TRUE);
3722                         sprintf (symbol, "rgctx_fetch_trampoline_%u", offset);
3723                         emit_trampoline (acfg, symbol, code, code_size, acfg->got_offset, ji, NULL);
3724
3725                         offset = MONO_RGCTX_SLOT_MAKE_MRGCTX (i);
3726                         code = mono_arch_create_rgctx_lazy_fetch_trampoline_full (offset, &code_size, &ji, TRUE);
3727                         sprintf (symbol, "rgctx_fetch_trampoline_%u", offset);
3728                         emit_trampoline (acfg, symbol, code, code_size, acfg->got_offset, ji, NULL);
3729                 }
3730
3731                 {
3732                         GSList *l;
3733
3734                         /* delegate_invoke_impl trampolines */
3735                         l = mono_arch_get_delegate_invoke_impls ();
3736                         while (l) {
3737                                 MonoAotTrampInfo *info = l->data;
3738
3739                                 emit_trampoline (acfg, info->name, info->code, info->code_size, acfg->got_offset, NULL, NULL);
3740                                 l = l->next;
3741                         }
3742                 }
3743
3744 #endif /* #ifdef MONO_ARCH_HAVE_FULL_AOT_TRAMPOLINES */
3745
3746                 /* Emit trampolines which are numerous */
3747
3748                 /*
3749                  * These include the following:
3750                  * - specific trampolines
3751                  * - static rgctx invoke trampolines
3752                  * - imt thunks
3753                  * These trampolines have the same code, they are parameterized by GOT
3754                  * slots.
3755                  * They are defined in this file, in the arch_... routines instead of
3756                  * in tramp-<ARCH>.c, since it is easier to do it this way.
3757                  */
3758
3759                 /*
3760                  * When running in aot-only mode, we can't create specific trampolines at
3761                  * runtime, so we create a few, and save them in the AOT file.
3762                  * Normal trampolines embed their argument as a literal inside the
3763                  * trampoline code, we can't do that here, so instead we embed an offset
3764                  * which needs to be added to the trampoline address to get the address of
3765                  * the GOT slot which contains the argument value.
3766                  * The generated trampolines jump to the generic trampolines using another
3767                  * GOT slot, which will be setup by the AOT loader to point to the
3768                  * generic trampoline code of the given type.
3769                  */
3770
3771                 /*
3772                  * FIXME: Maybe we should use more specific trampolines (i.e. one class init for
3773                  * each class).
3774                  */
3775
3776                 emit_section_change (acfg, ".text", 0);
3777
3778                 tramp_got_offset = acfg->got_offset;
3779
3780                 for (ntype = 0; ntype < MONO_AOT_TRAMP_NUM; ++ntype) {
3781                         switch (ntype) {
3782                         case MONO_AOT_TRAMP_SPECIFIC:
3783                                 sprintf (symbol, "specific_trampolines");
3784                                 break;
3785                         case MONO_AOT_TRAMP_STATIC_RGCTX:
3786                                 sprintf (symbol, "static_rgctx_trampolines");
3787                                 break;
3788                         case MONO_AOT_TRAMP_IMT_THUNK:
3789                                 sprintf (symbol, "imt_thunks");
3790                                 break;
3791                         default:
3792                                 g_assert_not_reached ();
3793                         }
3794
3795                         emit_global (acfg, symbol, TRUE);
3796                         emit_alignment (acfg, 16);
3797                         emit_label (acfg, symbol);
3798
3799                         acfg->trampoline_got_offset_base [ntype] = tramp_got_offset;
3800
3801                         for (i = 0; i < acfg->num_trampolines [ntype]; ++i) {
3802                                 int tramp_size = 0;
3803
3804                                 switch (ntype) {
3805                                 case MONO_AOT_TRAMP_SPECIFIC:
3806                                         arch_emit_specific_trampoline (acfg, tramp_got_offset, &tramp_size);
3807                                         tramp_got_offset += 2;
3808                                 break;
3809                                 case MONO_AOT_TRAMP_STATIC_RGCTX:
3810                                         arch_emit_static_rgctx_trampoline (acfg, tramp_got_offset, &tramp_size);
3811                                         tramp_got_offset += 2;
3812                                         break;
3813                                 case MONO_AOT_TRAMP_IMT_THUNK:
3814                                         arch_emit_imt_thunk (acfg, tramp_got_offset, &tramp_size);
3815                                         tramp_got_offset += 1;
3816                                         break;
3817                                 default:
3818                                         g_assert_not_reached ();
3819                                 }
3820
3821                                 if (!acfg->trampoline_size [ntype]) {
3822                                         g_assert (tramp_size);
3823                                         acfg->trampoline_size [ntype] = tramp_size;
3824                                 }
3825                         }
3826                 }
3827
3828                 /* Reserve some entries at the end of the GOT for our use */
3829                 acfg->num_trampoline_got_entries = tramp_got_offset - acfg->got_offset;
3830         }
3831
3832         acfg->got_offset += acfg->num_trampoline_got_entries;
3833 }
3834
3835 static gboolean
3836 str_begins_with (const char *str1, const char *str2)
3837 {
3838         int len = strlen (str2);
3839         return strncmp (str1, str2, len) == 0;
3840 }
3841
3842 static void
3843 mono_aot_parse_options (const char *aot_options, MonoAotOptions *opts)
3844 {
3845         gchar **args, **ptr;
3846
3847         args = g_strsplit (aot_options ? aot_options : "", ",", -1);
3848         for (ptr = args; ptr && *ptr; ptr ++) {
3849                 const char *arg = *ptr;
3850
3851                 if (str_begins_with (arg, "outfile=")) {
3852                         opts->outfile = g_strdup (arg + strlen ("outfile="));
3853                 } else if (str_begins_with (arg, "save-temps")) {
3854                         opts->save_temps = TRUE;
3855                 } else if (str_begins_with (arg, "keep-temps")) {
3856                         opts->save_temps = TRUE;
3857                 } else if (str_begins_with (arg, "write-symbols")) {
3858                         opts->write_symbols = TRUE;
3859                 } else if (str_begins_with (arg, "metadata-only")) {
3860                         opts->metadata_only = TRUE;
3861                 } else if (str_begins_with (arg, "bind-to-runtime-version")) {
3862                         opts->bind_to_runtime_version = TRUE;
3863                 } else if (str_begins_with (arg, "full")) {
3864                         opts->full_aot = TRUE;
3865                 } else if (str_begins_with (arg, "threads=")) {
3866                         opts->nthreads = atoi (arg + strlen ("threads="));
3867                 } else if (str_begins_with (arg, "static")) {
3868                         opts->static_link = TRUE;
3869                         opts->no_dlsym = TRUE;
3870                 } else if (str_begins_with (arg, "asmonly")) {
3871                         opts->asm_only = TRUE;
3872                 } else if (str_begins_with (arg, "asmwriter")) {
3873                         opts->asm_writer = TRUE;
3874                 } else if (str_begins_with (arg, "nodebug")) {
3875                         opts->nodebug = TRUE;
3876                 } else if (str_begins_with (arg, "ntrampolines=")) {
3877                         opts->ntrampolines = atoi (arg + strlen ("ntrampolines="));
3878                 } else if (str_begins_with (arg, "nrgctx-trampolines=")) {
3879                         opts->nrgctx_trampolines = atoi (arg + strlen ("nrgctx-trampolines="));
3880                 } else if (str_begins_with (arg, "nimt-trampolines=")) {
3881                         opts->nimt_trampolines = atoi (arg + strlen ("nimt-trampolines="));
3882                 } else if (str_begins_with (arg, "autoreg")) {
3883                         opts->autoreg = TRUE;
3884                 } else if (str_begins_with (arg, "tool-prefix=")) {
3885                         opts->tool_prefix = g_strdup (arg + strlen ("tool-prefix="));
3886                 } else if (str_begins_with (arg, "soft-debug")) {
3887                         opts->soft_debug = TRUE;
3888                 } else if (str_begins_with (arg, "print-skipped")) {
3889                         opts->print_skipped_methods = TRUE;
3890                 } else if (str_begins_with (arg, "stats")) {
3891                         opts->stats = TRUE;
3892                 } else {
3893                         fprintf (stderr, "AOT : Unknown argument '%s'.\n", arg);
3894                         exit (1);
3895                 }
3896         }
3897
3898         g_strfreev (args);
3899 }
3900
3901 static void
3902 add_token_info_hash (gpointer key, gpointer value, gpointer user_data)
3903 {
3904         MonoMethod *method = (MonoMethod*)key;
3905         MonoJumpInfoToken *ji = (MonoJumpInfoToken*)value;
3906         MonoJumpInfoToken *new_ji = g_new0 (MonoJumpInfoToken, 1);
3907         MonoAotCompile *acfg = user_data;
3908
3909         new_ji->image = ji->image;
3910         new_ji->token = ji->token;
3911         g_hash_table_insert (acfg->token_info_hash, method, new_ji);
3912 }
3913
3914 static gboolean
3915 can_encode_class (MonoAotCompile *acfg, MonoClass *klass)
3916 {
3917         if (klass->type_token)
3918                 return TRUE;
3919         if ((klass->byval_arg.type == MONO_TYPE_VAR) || (klass->byval_arg.type == MONO_TYPE_MVAR))
3920                 return TRUE;
3921         if (klass->rank)
3922                 return can_encode_class (acfg, klass->element_class);
3923         return FALSE;
3924 }
3925
3926 static gboolean
3927 can_encode_patch (MonoAotCompile *acfg, MonoJumpInfo *patch_info)
3928 {
3929         switch (patch_info->type) {
3930         case MONO_PATCH_INFO_METHOD:
3931         case MONO_PATCH_INFO_METHODCONST: {
3932                 MonoMethod *method = patch_info->data.method;
3933
3934                 if (method->wrapper_type) {
3935                         switch (method->wrapper_type) {
3936                         case MONO_WRAPPER_NONE:
3937                         case MONO_WRAPPER_REMOTING_INVOKE_WITH_CHECK:
3938                         case MONO_WRAPPER_XDOMAIN_INVOKE:
3939                         case MONO_WRAPPER_STFLD:
3940                         case MONO_WRAPPER_LDFLD:
3941                         case MONO_WRAPPER_LDFLDA:
3942                         case MONO_WRAPPER_LDFLD_REMOTE:
3943                         case MONO_WRAPPER_STFLD_REMOTE:
3944                         case MONO_WRAPPER_STELEMREF:
3945                         case MONO_WRAPPER_ISINST:
3946                         case MONO_WRAPPER_PROXY_ISINST:
3947                         case MONO_WRAPPER_ALLOC:
3948                         case MONO_WRAPPER_REMOTING_INVOKE:
3949                         case MONO_WRAPPER_UNKNOWN:
3950                         case MONO_WRAPPER_WRITE_BARRIER:
3951                                 break;
3952                         case MONO_WRAPPER_MANAGED_TO_MANAGED:
3953                                 if (!strcmp (method->name, "ElementAddr"))
3954                                         return TRUE;
3955                                 else
3956                                         return FALSE;
3957                         default:
3958                                 //printf ("Skip (wrapper call): %d -> %s\n", patch_info->type, mono_method_full_name (patch_info->data.method, TRUE));
3959                                 return FALSE;
3960                         }
3961                 } else {
3962                         if (!method->token) {
3963                                 /* The method is part of a constructed type like Int[,].Set (). */
3964                                 if (!g_hash_table_lookup (acfg->token_info_hash, method)) {
3965                                         if (method->klass->rank)
3966                                                 return TRUE;
3967                                         return FALSE;
3968                                 }
3969                         }
3970                 }
3971                 break;
3972         }
3973         case MONO_PATCH_INFO_VTABLE:
3974         case MONO_PATCH_INFO_CLASS_INIT:
3975         case MONO_PATCH_INFO_DELEGATE_TRAMPOLINE:
3976         case MONO_PATCH_INFO_CLASS:
3977         case MONO_PATCH_INFO_IID:
3978         case MONO_PATCH_INFO_ADJUSTED_IID:
3979                 if (!can_encode_class (acfg, patch_info->data.klass)) {
3980                         //printf ("Skip: %s\n", mono_type_full_name (&patch_info->data.klass->byval_arg));
3981                         return FALSE;
3982                 }
3983                 break;
3984         case MONO_PATCH_INFO_RGCTX_FETCH: {
3985                 MonoJumpInfoRgctxEntry *entry = patch_info->data.rgctx_entry;
3986
3987                 if (!can_encode_patch (acfg, entry->data))
3988                         return FALSE;
3989                 break;
3990         }
3991         default:
3992                 break;
3993         }
3994
3995         return TRUE;
3996 }
3997
3998 static void
3999 add_generic_class (MonoAotCompile *acfg, MonoClass *klass);
4000
4001 /*
4002  * compile_method:
4003  *
4004  *   AOT compile a given method.
4005  * This function might be called by multiple threads, so it must be thread-safe.
4006  */
4007 static void
4008 compile_method (MonoAotCompile *acfg, MonoMethod *method)
4009 {
4010         MonoCompile *cfg;
4011         MonoJumpInfo *patch_info;
4012         gboolean skip;
4013         int index, depth;
4014         MonoMethod *wrapped;
4015
4016         if (acfg->aot_opts.metadata_only)
4017                 return;
4018
4019         mono_acfg_lock (acfg);
4020         index = get_method_index (acfg, method);
4021         mono_acfg_unlock (acfg);
4022
4023         /* fixme: maybe we can also precompile wrapper methods */
4024         if ((method->flags & METHOD_ATTRIBUTE_PINVOKE_IMPL) ||
4025                 (method->iflags & METHOD_IMPL_ATTRIBUTE_RUNTIME) ||
4026                 (method->flags & METHOD_ATTRIBUTE_ABSTRACT)) {
4027                 //printf ("Skip (impossible): %s\n", mono_method_full_name (method, TRUE));
4028                 return;
4029         }
4030
4031         if (method->iflags & METHOD_IMPL_ATTRIBUTE_INTERNAL_CALL)
4032                 return;
4033
4034         wrapped = mono_marshal_method_from_wrapper (method);
4035         if (wrapped && (wrapped->iflags & METHOD_IMPL_ATTRIBUTE_INTERNAL_CALL) && wrapped->is_generic)
4036                 // FIXME: The wrapper should be generic too, but it is not
4037                 return;
4038
4039         InterlockedIncrement (&acfg->stats.mcount);
4040
4041 #if 0
4042         if (method->is_generic || method->klass->generic_container) {
4043                 InterlockedIncrement (&acfg->stats.genericcount);
4044                 return;
4045         }
4046 #endif
4047
4048         //acfg->aot_opts.print_skipped_methods = TRUE;
4049
4050         /*
4051          * Since these methods are the only ones which are compiled with
4052          * AOT support, and they are not used by runtime startup/shutdown code,
4053          * the runtime will not see AOT methods during AOT compilation,so it
4054          * does not need to support them by creating a fake GOT etc.
4055          */
4056         cfg = mini_method_compile (method, acfg->opts, mono_get_root_domain (), FALSE, TRUE, 0);
4057         if (cfg->exception_type == MONO_EXCEPTION_GENERIC_SHARING_FAILED) {
4058                 //printf ("F: %s\n", mono_method_full_name (method, TRUE));
4059                 InterlockedIncrement (&acfg->stats.genericcount);
4060                 return;
4061         }
4062         if (cfg->exception_type != MONO_EXCEPTION_NONE) {
4063                 /* Let the exception happen at runtime */
4064                 return;
4065         }
4066
4067         if (cfg->disable_aot) {
4068                 if (acfg->aot_opts.print_skipped_methods)
4069                         printf ("Skip (disabled): %s\n", mono_method_full_name (method, TRUE));
4070                 InterlockedIncrement (&acfg->stats.ocount);
4071                 mono_destroy_compile (cfg);
4072                 return;
4073         }
4074
4075         /* Nullify patches which need no aot processing */
4076         for (patch_info = cfg->patch_info; patch_info; patch_info = patch_info->next) {
4077                 switch (patch_info->type) {
4078                 case MONO_PATCH_INFO_LABEL:
4079                 case MONO_PATCH_INFO_BB:
4080                         patch_info->type = MONO_PATCH_INFO_NONE;
4081                         break;
4082                 default:
4083                         break;
4084                 }
4085         }
4086
4087         /* Collect method->token associations from the cfg */
4088         mono_acfg_lock (acfg);
4089         g_hash_table_foreach (cfg->token_info_hash, add_token_info_hash, acfg);
4090         mono_acfg_unlock (acfg);
4091
4092         /*
4093          * Check for absolute addresses.
4094          */
4095         skip = FALSE;
4096         for (patch_info = cfg->patch_info; patch_info; patch_info = patch_info->next) {
4097                 switch (patch_info->type) {
4098                 case MONO_PATCH_INFO_ABS:
4099                         /* unable to handle this */
4100                         skip = TRUE;
4101                         break;
4102                 default:
4103                         break;
4104                 }
4105         }
4106
4107         if (skip) {
4108                 if (acfg->aot_opts.print_skipped_methods)
4109                         printf ("Skip (abs call): %s\n", mono_method_full_name (method, TRUE));
4110                 InterlockedIncrement (&acfg->stats.abscount);
4111                 mono_destroy_compile (cfg);
4112                 return;
4113         }
4114
4115         /* Lock for the rest of the code */
4116         mono_acfg_lock (acfg);
4117
4118         /*
4119          * Check for methods/klasses we can't encode.
4120          */
4121         skip = FALSE;
4122         for (patch_info = cfg->patch_info; patch_info; patch_info = patch_info->next) {
4123                 if (!can_encode_patch (acfg, patch_info))
4124                         skip = TRUE;
4125         }
4126
4127         if (skip) {
4128                 if (acfg->aot_opts.print_skipped_methods)
4129                         printf ("Skip (patches): %s\n", mono_method_full_name (method, TRUE));
4130                 acfg->stats.ocount++;
4131                 mono_destroy_compile (cfg);
4132                 mono_acfg_unlock (acfg);
4133                 return;
4134         }
4135
4136         /* Adds generic instances referenced by this method */
4137         /*
4138          * The depth is used to avoid infinite loops when generic virtual recursion is
4139          * encountered.
4140          */
4141         depth = GPOINTER_TO_UINT (g_hash_table_lookup (acfg->method_depth, method));
4142         if (depth < 32) {
4143                 for (patch_info = cfg->patch_info; patch_info; patch_info = patch_info->next) {
4144                         switch (patch_info->type) {
4145                         case MONO_PATCH_INFO_METHOD: {
4146                                 MonoMethod *m = patch_info->data.method;
4147                                 if (m->is_inflated) {
4148                                         if (!(mono_class_generic_sharing_enabled (m->klass) &&
4149                                                   mono_method_is_generic_sharable_impl (m, FALSE)) &&
4150                                                 !method_has_type_vars (m)) {
4151                                                 if (m->iflags & METHOD_IMPL_ATTRIBUTE_INTERNAL_CALL) {
4152                                                         if (acfg->aot_opts.full_aot)
4153                                                                 add_extra_method_with_depth (acfg, mono_marshal_get_native_wrapper (m, TRUE, TRUE), depth + 1);
4154                                                 } else {
4155                                                         add_extra_method_with_depth (acfg, m, depth + 1);
4156                                                 }
4157                                         }
4158                                         add_generic_class (acfg, m->klass);
4159                                 }
4160                                 if (m->wrapper_type == MONO_WRAPPER_MANAGED_TO_MANAGED && !strcmp (m->name, "ElementAddr"))
4161                                         add_extra_method_with_depth (acfg, m, depth + 1);
4162                                 break;
4163                         }
4164                         case MONO_PATCH_INFO_VTABLE: {
4165                                 MonoClass *klass = patch_info->data.klass;
4166
4167                                 if (klass->generic_class && !mono_generic_context_is_sharable (&klass->generic_class->context, FALSE))
4168                                         add_generic_class (acfg, klass);
4169                                 break;
4170                         }
4171                         default:
4172                                 break;
4173                         }
4174                 }
4175         }
4176
4177         /* Determine whenever the method has GOT slots */
4178         for (patch_info = cfg->patch_info; patch_info; patch_info = patch_info->next) {
4179                 switch (patch_info->type) {
4180                 case MONO_PATCH_INFO_GOT_OFFSET:
4181                 case MONO_PATCH_INFO_NONE:
4182                         break;
4183                 case MONO_PATCH_INFO_IMAGE:
4184                         /* The assembly is stored in GOT slot 0 */
4185                         if (patch_info->data.image != acfg->image)
4186                                 cfg->has_got_slots = TRUE;
4187                         break;
4188                 default:
4189                         if (!is_plt_patch (patch_info))
4190                                 cfg->has_got_slots = TRUE;
4191                         break;
4192                 }
4193         }
4194
4195         if (!cfg->has_got_slots)
4196                 InterlockedIncrement (&acfg->stats.methods_without_got_slots);
4197
4198         /*
4199          * FIXME: Instead of this mess, allocate the patches from the aot mempool.
4200          */
4201         /* Make a copy of the patch info which is in the mempool */
4202         {
4203                 MonoJumpInfo *patches = NULL, *patches_end = NULL;
4204
4205                 for (patch_info = cfg->patch_info; patch_info; patch_info = patch_info->next) {
4206                         MonoJumpInfo *new_patch_info = mono_patch_info_dup_mp (acfg->mempool, patch_info);
4207
4208                         if (!patches)
4209                                 patches = new_patch_info;
4210                         else
4211                                 patches_end->next = new_patch_info;
4212                         patches_end = new_patch_info;
4213                 }
4214                 cfg->patch_info = patches;
4215         }
4216         /* Make a copy of the unwind info */
4217         {
4218                 GSList *l, *unwind_ops;
4219                 MonoUnwindOp *op;
4220
4221                 unwind_ops = NULL;
4222                 for (l = cfg->unwind_ops; l; l = l->next) {
4223                         op = mono_mempool_alloc (acfg->mempool, sizeof (MonoUnwindOp));
4224                         memcpy (op, l->data, sizeof (MonoUnwindOp));
4225                         unwind_ops = g_slist_prepend_mempool (acfg->mempool, unwind_ops, op);
4226                 }
4227                 cfg->unwind_ops = g_slist_reverse (unwind_ops);
4228         }
4229         /* Make a copy of the argument/local info */
4230         {
4231                 MonoInst **args, **locals;
4232                 MonoMethodSignature *sig;
4233                 MonoMethodHeader *header;
4234                 int i;
4235
4236                 sig = mono_method_signature (method);
4237                 args = mono_mempool_alloc (acfg->mempool, sizeof (MonoInst*) * (sig->param_count + sig->hasthis));
4238                 for (i = 0; i < sig->param_count + sig->hasthis; ++i) {
4239                         args [i] = mono_mempool_alloc (acfg->mempool, sizeof (MonoInst));
4240                         memcpy (args [i], cfg->args [i], sizeof (MonoInst));
4241                 }
4242                 cfg->args = args;
4243
4244                 header = mono_method_get_header (method);
4245                 locals = mono_mempool_alloc (acfg->mempool, sizeof (MonoInst*) * header->num_locals);
4246                 for (i = 0; i < header->num_locals; ++i) {
4247                         locals [i] = mono_mempool_alloc (acfg->mempool, sizeof (MonoInst));
4248                         memcpy (locals [i], cfg->locals [i], sizeof (MonoInst));
4249                 }
4250                 cfg->locals = locals;
4251         }
4252
4253         /* Free some fields used by cfg to conserve memory */
4254         mono_mempool_destroy (cfg->mempool);
4255         cfg->mempool = NULL;
4256         g_free (cfg->varinfo);
4257         cfg->varinfo = NULL;
4258         g_free (cfg->vars);
4259         cfg->vars = NULL;
4260         if (cfg->rs) {
4261                 mono_regstate_free (cfg->rs);
4262                 cfg->rs = NULL;
4263         }
4264
4265         //printf ("Compile:           %s\n", mono_method_full_name (method, TRUE));
4266
4267         while (index >= acfg->cfgs_size) {
4268                 MonoCompile **new_cfgs;
4269                 int new_size;
4270
4271                 new_size = acfg->cfgs_size * 2;
4272                 new_cfgs = g_new0 (MonoCompile*, new_size);
4273                 memcpy (new_cfgs, acfg->cfgs, sizeof (MonoCompile*) * acfg->cfgs_size);
4274                 g_free (acfg->cfgs);
4275                 acfg->cfgs = new_cfgs;
4276                 acfg->cfgs_size = new_size;
4277         }
4278         acfg->cfgs [index] = cfg;
4279
4280         g_hash_table_insert (acfg->method_to_cfg, cfg->orig_method, cfg);
4281
4282         /*
4283         if (cfg->orig_method->wrapper_type)
4284                 g_ptr_array_add (acfg->extra_methods, cfg->orig_method);
4285         */
4286
4287         mono_acfg_unlock (acfg);
4288
4289         InterlockedIncrement (&acfg->stats.ccount);
4290 }
4291
4292 static void
4293 compile_thread_main (gpointer *user_data)
4294 {
4295         MonoDomain *domain = user_data [0];
4296         MonoAotCompile *acfg = user_data [1];
4297         GPtrArray *methods = user_data [2];
4298         int i;
4299
4300         mono_thread_attach (domain);
4301
4302         for (i = 0; i < methods->len; ++i)
4303                 compile_method (acfg, g_ptr_array_index (methods, i));
4304 }
4305
4306 static void
4307 load_profile_files (MonoAotCompile *acfg)
4308 {
4309         FILE *infile;
4310         char *tmp;
4311         int file_index, res, method_index, i;
4312         char ver [256];
4313         guint32 token;
4314         GList *unordered;
4315
4316         file_index = 0;
4317         while (TRUE) {
4318                 tmp = g_strdup_printf ("%s/.mono/aot-profile-data/%s-%d", g_get_home_dir (), acfg->image->assembly_name, file_index);
4319
4320                 if (!g_file_test (tmp, G_FILE_TEST_IS_REGULAR)) {
4321                         g_free (tmp);
4322                         break;
4323                 }
4324
4325                 infile = fopen (tmp, "r");
4326                 g_assert (infile);
4327
4328                 printf ("Using profile data file '%s'\n", tmp);
4329                 g_free (tmp);
4330
4331                 file_index ++;
4332
4333                 res = fscanf (infile, "%32s\n", ver);
4334                 if ((res != 1) || strcmp (ver, "#VER:2") != 0) {
4335                         printf ("Profile file has wrong version or invalid.\n");
4336                         fclose (infile);
4337                         continue;
4338                 }
4339
4340                 while (TRUE) {
4341                         char name [1024];
4342                         MonoMethodDesc *desc;
4343                         MonoMethod *method;
4344
4345                         if (fgets (name, 1023, infile) == NULL)
4346                                 break;
4347
4348                         /* Kill the newline */
4349                         if (strlen (name) > 0)
4350                                 name [strlen (name) - 1] = '\0';
4351
4352                         desc = mono_method_desc_new (name, TRUE);
4353
4354                         method = mono_method_desc_search_in_image (desc, acfg->image);
4355
4356                         if (method && mono_method_get_token (method)) {
4357                                 token = mono_method_get_token (method);
4358                                 method_index = mono_metadata_token_index (token) - 1;
4359
4360                                 if (!g_list_find (acfg->method_order, GUINT_TO_POINTER (method_index))) {
4361                                         acfg->method_order = g_list_append (acfg->method_order, GUINT_TO_POINTER (method_index));
4362                                 }
4363                         } else {
4364                                 //printf ("No method found matching '%s'.\n", name);
4365                         }
4366                 }
4367                 fclose (infile);
4368         }
4369
4370         /* Add missing methods */
4371         unordered = NULL;
4372         for (i = 0; i < acfg->image->tables [MONO_TABLE_METHOD].rows; ++i) {
4373                 if (!g_list_find (acfg->method_order, GUINT_TO_POINTER (i)))
4374                         unordered = g_list_prepend (unordered, GUINT_TO_POINTER (i));
4375         }
4376         unordered = g_list_reverse (unordered);
4377         if (acfg->method_order)
4378                 g_list_last (acfg->method_order)->next = unordered;
4379         else
4380                 acfg->method_order = unordered;
4381 }
4382
4383 /* Used by the LLVM backend */
4384 guint32
4385 mono_aot_get_got_offset (MonoJumpInfo *ji)
4386 {
4387         return get_got_offset (llvm_acfg, ji);
4388 }
4389
4390 char*
4391 mono_aot_get_method_name (MonoCompile *cfg)
4392 {
4393         guint32 method_index = get_method_index (llvm_acfg, cfg->orig_method);
4394
4395         return g_strdup_printf ("m_%x", method_index);
4396 }
4397
4398 char*
4399 mono_aot_get_method_debug_name (MonoCompile *cfg)
4400 {
4401         return get_debug_sym (cfg->orig_method, "", llvm_acfg->method_label_hash);
4402 }
4403
4404 char*
4405 mono_aot_get_plt_symbol (MonoJumpInfoType type, gconstpointer data)
4406 {
4407         MonoJumpInfo *ji = mono_mempool_alloc (llvm_acfg->mempool, sizeof (MonoJumpInfo));
4408         int offset;
4409
4410         ji->type = type;
4411         ji->data.target = data;
4412
4413         if (!can_encode_patch (llvm_acfg, ji))
4414                 return NULL;
4415
4416         offset = get_plt_offset (llvm_acfg, ji);
4417
4418         return g_strdup_printf ("%sp_%d", llvm_acfg->temp_prefix, offset);
4419 }
4420
4421 MonoJumpInfo*
4422 mono_aot_patch_info_dup (MonoJumpInfo* ji)
4423 {
4424         MonoJumpInfo *res;
4425
4426         mono_acfg_lock (llvm_acfg);
4427         res = mono_patch_info_dup_mp (llvm_acfg->mempool, ji);
4428         mono_acfg_unlock (llvm_acfg);
4429
4430         return res;
4431 }
4432
4433 #ifdef ENABLE_LLVM
4434
4435 /*
4436  * emit_llvm_file:
4437  *
4438  *   Emit the LLVM code into an LLVM bytecode file, and compile it using the LLVM
4439  * tools.
4440  */
4441 static void
4442 emit_llvm_file (MonoAotCompile *acfg)
4443 {
4444         char *command, *opts;
4445         int i;
4446         MonoJumpInfo *patch_info;
4447         char *llc_target_args;
4448
4449         /*
4450          * When using LLVM, we let llvm emit the got since the LLVM IL needs to refer
4451          * to it.
4452          */
4453
4454         /* Compute the final size of the got */
4455         for (i = 0; i < acfg->nmethods; ++i) {
4456                 if (acfg->cfgs [i]) {
4457                         for (patch_info = acfg->cfgs [i]->patch_info; patch_info; patch_info = patch_info->next) {
4458                                 if (patch_info->type != MONO_PATCH_INFO_NONE) {
4459                                         if (!is_plt_patch (patch_info))
4460                                                 get_got_offset (acfg, patch_info);
4461                                         else
4462                                                 get_plt_offset (acfg, patch_info);
4463                                 }
4464                         }
4465                 }
4466         }
4467
4468         acfg->final_got_size = acfg->got_offset + acfg->plt_offset;
4469
4470         if (acfg->aot_opts.full_aot) {
4471                 int ntype;
4472
4473                 /*
4474                  * Need to add the got entries used by the trampolines.
4475                  * This is only a conservative approximation.
4476                  */
4477                 if (strcmp (acfg->image->assembly->aname.name, "mscorlib") == 0) {
4478                         /* For the generic + rgctx trampolines */
4479                         acfg->final_got_size += 200;
4480                         /* For the specific trampolines */
4481                         for (ntype = 0; ntype < MONO_AOT_TRAMP_NUM; ++ntype)
4482                                 acfg->final_got_size += acfg->num_trampolines [ntype] * 2;
4483                 }
4484         }
4485
4486
4487         mono_llvm_emit_aot_module ("temp.bc", acfg->final_got_size);
4488
4489         /*
4490          * FIXME: Experiment with adding optimizations, the -std-compile-opts set takes
4491          * a lot of time, and doesn't seem to save much space.
4492          * The following optimizations cannot be enabled:
4493          * - 'tailcallelim'
4494          * The opt list below was produced by taking the output of:
4495          * llvm-as < /dev/null | opt -O2 -disable-output -debug-pass=Arguments
4496          * then removing tailcallelim + the global opts, and adding a second gvn.
4497          */
4498         opts = g_strdup ("-instcombine -simplifycfg");
4499         opts = g_strdup ("-simplifycfg -domtree -domfrontier -scalarrepl -instcombine -simplifycfg -basiccg -prune-eh -inline -functionattrs -domtree -domfrontier -scalarrepl -simplify-libcalls -instcombine -jump-threading -simplifycfg -instcombine -simplifycfg -reassociate -domtree -loops -loopsimplify -domfrontier -loopsimplify -lcssa -loop-rotate -licm -lcssa -loop-unswitch -instcombine -scalar-evolution -loopsimplify -lcssa -iv-users -indvars -loop-deletion -loopsimplify -lcssa -loop-unroll -instcombine -memdep -gvn -memdep -memcpyopt -sccp -instcombine -jump-threading -domtree -memdep -dse -adce -gvn -simplifycfg -preverify -domtree -verify");
4500 #if 1
4501         command = g_strdup_printf ("opt -f %s -o temp.opt.bc temp.bc", opts);
4502         printf ("Executing opt: %s\n", command);
4503         if (system (command) != 0) {
4504                 exit (1);
4505         }
4506 #endif
4507         g_free (opts);
4508
4509         llc_target_args = g_strdup (LLC_TARGET_ARGS);
4510
4511         command = g_strdup_printf ("llc %s -f -relocation-model=pic -unwind-tables -o %s temp.opt.bc", llc_target_args, acfg->tmpfname);
4512         g_free (llc_target_args);
4513
4514         printf ("Executing llc: %s\n", command);
4515
4516         if (system (command) != 0) {
4517                 exit (1);
4518         }
4519 }
4520 #endif
4521
4522 static void
4523 emit_code (MonoAotCompile *acfg)
4524 {
4525         int i;
4526         char symbol [256];
4527         char end_symbol [256];
4528         GList *l;
4529
4530 #if defined(TARGET_POWERPC64)
4531         sprintf (symbol, ".Lgot_addr");
4532         emit_section_change (acfg, ".text", 0);
4533         emit_alignment (acfg, 8);
4534         emit_label (acfg, symbol);
4535         emit_pointer (acfg, acfg->got_symbol);
4536 #endif
4537
4538         /*
4539          * This global symbol is used to compute the address of each method using the
4540          * code_offsets array. It is also used to compute the memory ranges occupied by
4541          * AOT code, so it must be equal to the address of the first emitted method.
4542          */
4543         sprintf (symbol, "methods");
4544         emit_section_change (acfg, ".text", 0);
4545         emit_global (acfg, symbol, TRUE);
4546         emit_alignment (acfg, 8);
4547         if (acfg->llvm) {
4548                 for (i = 0; i < acfg->nmethods; ++i) {
4549                         if (acfg->cfgs [i] && acfg->cfgs [i]->compile_llvm) {
4550                                 fprintf (acfg->fp, "\n.set methods, %s\n", acfg->cfgs [i]->asm_symbol);
4551                                 break;
4552                         }
4553                 }
4554                 if (i == acfg->nmethods)
4555                         /* No LLVM compiled methods */
4556                         emit_label (acfg, symbol);
4557         } else {
4558                 emit_label (acfg, symbol);
4559         }
4560
4561         /*
4562          * Emit some padding so the local symbol for the first method doesn't have the
4563          * same address as 'methods'.
4564          */
4565         emit_zero_bytes (acfg, 16);
4566
4567         for (l = acfg->method_order; l != NULL; l = l->next) {
4568                 MonoCompile *cfg;
4569                 MonoMethod *method;
4570
4571                 i = GPOINTER_TO_UINT (l->data);
4572
4573                 cfg = acfg->cfgs [i];
4574
4575                 if (!cfg)
4576                         continue;
4577
4578                 method = cfg->orig_method;
4579
4580                 /* Emit unbox trampoline */
4581                 if (acfg->aot_opts.full_aot && cfg->orig_method->klass->valuetype && (method->flags & METHOD_ATTRIBUTE_VIRTUAL)) {
4582                         char call_target [256];
4583
4584                         if (!method->wrapper_type && !method->is_inflated) {
4585                                 g_assert (method->token);
4586                                 sprintf (symbol, "ut_%d", mono_metadata_token_index (method->token) - 1);
4587                         } else {
4588                                 sprintf (symbol, "ut_e_%d", get_method_index (acfg, method));
4589                         }
4590
4591                         emit_section_change (acfg, ".text", 0);
4592                         emit_global (acfg, symbol, TRUE);
4593                         emit_label (acfg, symbol);
4594
4595                         sprintf (call_target, "%s", cfg->asm_symbol);
4596
4597                         arch_emit_unbox_trampoline (acfg, cfg->orig_method, cfg->generic_sharing_context, call_target);
4598                 }
4599
4600                 if (cfg->compile_llvm)
4601                         acfg->stats.llvm_count ++;
4602                 else
4603                         emit_method_code (acfg, cfg);
4604         }
4605
4606         sprintf (symbol, "methods_end");
4607         emit_section_change (acfg, ".text", 0);
4608         emit_global (acfg, symbol, FALSE);
4609         emit_alignment (acfg, 8);
4610         emit_label (acfg, symbol);
4611
4612         sprintf (symbol, "code_offsets");
4613         emit_section_change (acfg, ".text", 1);
4614         emit_global (acfg, symbol, FALSE);
4615         emit_alignment (acfg, 8);
4616         emit_label (acfg, symbol);
4617
4618         acfg->stats.offsets_size += acfg->nmethods * 4;
4619
4620         sprintf (end_symbol, "methods");
4621         for (i = 0; i < acfg->nmethods; ++i) {
4622                 if (acfg->cfgs [i]) {
4623                         emit_symbol_diff (acfg, acfg->cfgs [i]->asm_symbol, end_symbol, 0);
4624                 } else {
4625                         emit_int32 (acfg, 0xffffffff);
4626                 }
4627         }
4628         emit_line (acfg);
4629 }
4630
4631 static void
4632 emit_info (MonoAotCompile *acfg)
4633 {
4634         int i;
4635         char symbol [256];
4636         GList *l;
4637         gint32 *offsets;
4638
4639         offsets = g_new0 (gint32, acfg->nmethods);
4640
4641         for (l = acfg->method_order; l != NULL; l = l->next) {
4642                 i = GPOINTER_TO_UINT (l->data);
4643
4644                 if (acfg->cfgs [i]) {
4645                         emit_method_info (acfg, acfg->cfgs [i]);
4646                         offsets [i] = acfg->cfgs [i]->method_info_offset;
4647                 } else {
4648                         offsets [i] = 0;
4649                 }
4650         }
4651
4652         sprintf (symbol, "method_info_offsets");
4653         emit_section_change (acfg, ".text", 1);
4654         emit_global (acfg, symbol, FALSE);
4655         emit_alignment (acfg, 8);
4656         emit_label (acfg, symbol);
4657
4658         acfg->stats.offsets_size += emit_offset_table (acfg, acfg->nmethods, 10, offsets);
4659
4660         g_free (offsets);
4661 }
4662
4663 #endif /* #if !defined(DISABLE_AOT) && !defined(DISABLE_JIT) */
4664
4665 #define rot(x,k) (((x)<<(k)) | ((x)>>(32-(k))))
4666 #define mix(a,b,c) { \
4667         a -= c;  a ^= rot(c, 4);  c += b; \
4668         b -= a;  b ^= rot(a, 6);  a += c; \
4669         c -= b;  c ^= rot(b, 8);  b += a; \
4670         a -= c;  a ^= rot(c,16);  c += b; \
4671         b -= a;  b ^= rot(a,19);  a += c; \
4672         c -= b;  c ^= rot(b, 4);  b += a; \
4673 }
4674 #define final(a,b,c) { \
4675         c ^= b; c -= rot(b,14); \
4676         a ^= c; a -= rot(c,11); \
4677         b ^= a; b -= rot(a,25); \
4678         c ^= b; c -= rot(b,16); \
4679         a ^= c; a -= rot(c,4);  \
4680         b ^= a; b -= rot(a,14); \
4681         c ^= b; c -= rot(b,24); \
4682 }
4683
4684 static guint
4685 mono_aot_type_hash (MonoType *t1)
4686 {
4687         guint hash = t1->type;
4688
4689         hash |= t1->byref << 6; /* do not collide with t1->type values */
4690         switch (t1->type) {
4691         case MONO_TYPE_VALUETYPE:
4692         case MONO_TYPE_CLASS:
4693         case MONO_TYPE_SZARRAY:
4694                 /* check if the distribution is good enough */
4695                 return ((hash << 5) - hash) ^ mono_metadata_str_hash (t1->data.klass->name);
4696         case MONO_TYPE_PTR:
4697                 return ((hash << 5) - hash) ^ mono_metadata_type_hash (t1->data.type);
4698         case MONO_TYPE_ARRAY:
4699                 return ((hash << 5) - hash) ^ mono_metadata_type_hash (&t1->data.array->eklass->byval_arg);
4700         case MONO_TYPE_GENERICINST:
4701                 return ((hash << 5) - hash) ^ 0;
4702         }
4703         return hash;
4704 }
4705
4706 /*
4707  * mono_aot_method_hash:
4708  *
4709  *   Return a hash code for methods which only depends on metadata.
4710  */
4711 guint32
4712 mono_aot_method_hash (MonoMethod *method)
4713 {
4714         MonoMethodSignature *sig;
4715         MonoClass *klass;
4716         int i;
4717         int hashes_count;
4718         guint32 *hashes_start, *hashes;
4719         guint32 a, b, c;
4720
4721         /* Similar to the hash in mono_method_get_imt_slot () */
4722
4723         sig = mono_method_signature (method);
4724
4725         hashes_count = sig->param_count + 5;
4726         hashes_start = malloc (hashes_count * sizeof (guint32));
4727         hashes = hashes_start;
4728
4729         /* Some wrappers are assigned to random classes */
4730         if (!method->wrapper_type || method->wrapper_type == MONO_WRAPPER_REMOTING_INVOKE_WITH_CHECK)
4731                 klass = method->klass;
4732         else
4733                 klass = mono_defaults.object_class;
4734
4735         if (!method->wrapper_type) {
4736                 char *full_name = mono_type_full_name (&klass->byval_arg);
4737
4738                 hashes [0] = mono_metadata_str_hash (full_name);
4739                 hashes [1] = 0;
4740                 g_free (full_name);
4741         } else {
4742                 hashes [0] = mono_metadata_str_hash (klass->name);
4743                 hashes [1] = mono_metadata_str_hash (klass->name_space);
4744         }
4745         if (method->wrapper_type == MONO_WRAPPER_STFLD || method->wrapper_type == MONO_WRAPPER_LDFLD || method->wrapper_type == MONO_WRAPPER_LDFLDA)
4746                 /* The method name includes a stringified pointer */
4747                 hashes [2] = 0;
4748         else
4749                 hashes [2] = mono_metadata_str_hash (method->name);
4750         hashes [3] = method->wrapper_type;
4751         hashes [4] = mono_aot_type_hash (sig->ret);
4752         for (i = 0; i < sig->param_count; i++) {
4753                 hashes [5 + i] = mono_aot_type_hash (sig->params [i]);
4754         }
4755
4756         /* Setup internal state */
4757         a = b = c = 0xdeadbeef + (((guint32)hashes_count)<<2);
4758
4759         /* Handle most of the hashes */
4760         while (hashes_count > 3) {
4761                 a += hashes [0];
4762                 b += hashes [1];
4763                 c += hashes [2];
4764                 mix (a,b,c);
4765                 hashes_count -= 3;
4766                 hashes += 3;
4767         }
4768
4769         /* Handle the last 3 hashes (all the case statements fall through) */
4770         switch (hashes_count) {
4771         case 3 : c += hashes [2];
4772         case 2 : b += hashes [1];
4773         case 1 : a += hashes [0];
4774                 final (a,b,c);
4775         case 0: /* nothing left to add */
4776                 break;
4777         }
4778
4779         free (hashes_start);
4780
4781         return c;
4782 }
4783 #undef rot
4784 #undef mix
4785 #undef final
4786
4787 /*
4788  * mono_aot_wrapper_name:
4789  *
4790  *   Return a string which uniqely identifies the given wrapper method.
4791  */
4792 char*
4793 mono_aot_wrapper_name (MonoMethod *method)
4794 {
4795         char *name, *tmpsig, *klass_desc;
4796
4797         tmpsig = mono_signature_get_desc (mono_method_signature (method), TRUE);
4798
4799         switch (method->wrapper_type) {
4800         case MONO_WRAPPER_RUNTIME_INVOKE:
4801                 if (!strcmp (method->name, "runtime_invoke_dynamic"))
4802                         name = g_strdup_printf ("(wrapper runtime-invoke-dynamic)");
4803                 else
4804                         name = g_strdup_printf ("%s (%s)", method->name, tmpsig);
4805                 break;
4806         default:
4807                 klass_desc = mono_type_full_name (&method->klass->byval_arg);
4808                 name = g_strdup_printf ("%s:%s (%s)", klass_desc, method->name, tmpsig);
4809                 g_free (klass_desc);
4810                 break;
4811         }
4812
4813         g_free (tmpsig);
4814
4815         return name;
4816 }
4817
4818 /*
4819  * mono_aot_get_array_helper_from_wrapper;
4820  *
4821  * Get the helper method in Array called by an array wrapper method.
4822  */
4823 MonoMethod*
4824 mono_aot_get_array_helper_from_wrapper (MonoMethod *method)
4825 {
4826         MonoMethod *m;
4827         const char *prefix;
4828         MonoGenericContext ctx;
4829         MonoType *args [16];
4830         char *mname, *iname, *s, *s2, *helper_name = NULL;
4831
4832         prefix = "System.Collections.Generic";
4833         s = g_strdup_printf ("%s", method->name + strlen (prefix) + 1);
4834         s2 = strstr (s, "`1.");
4835         g_assert (s2);
4836         s2 [0] = '\0';
4837         iname = s;
4838         mname = s2 + 3;
4839
4840         //printf ("X: %s %s\n", iname, mname);
4841
4842         if (!strcmp (iname, "IList"))
4843                 helper_name = g_strdup_printf ("InternalArray__%s", mname);
4844         else
4845                 helper_name = g_strdup_printf ("InternalArray__%s_%s", iname, mname);
4846         m = mono_class_get_method_from_name (mono_defaults.array_class, helper_name, mono_method_signature (method)->param_count);
4847         g_assert (m);
4848         g_free (helper_name);
4849         g_free (s);
4850
4851         if (m->is_generic) {
4852                 memset (&ctx, 0, sizeof (ctx));
4853                 args [0] = &method->klass->element_class->byval_arg;
4854                 ctx.method_inst = mono_metadata_get_generic_inst (1, args);
4855                 m = mono_class_inflate_generic_method (m, &ctx);
4856         }
4857
4858         return m;
4859 }
4860
4861 /*
4862  * mono_aot_tramp_info_create:
4863  *
4864  *   Create a MonoAotTrampInfo structure from the arguments.
4865  */
4866 MonoAotTrampInfo*
4867 mono_aot_tramp_info_create (const char *name, guint8 *code, guint32 code_size)
4868 {
4869         MonoAotTrampInfo *info = g_new0 (MonoAotTrampInfo, 1);
4870
4871         info->name = (char*)name;
4872         info->code = code;
4873         info->code_size = code_size;
4874
4875         return info;
4876 }
4877
4878 #if !defined(DISABLE_AOT) && !defined(DISABLE_JIT)
4879
4880 typedef struct HashEntry {
4881     guint32 key, value, index;
4882         struct HashEntry *next;
4883 } HashEntry;
4884
4885 /*
4886  * emit_extra_methods:
4887  *
4888  * Emit methods which are not in the METHOD table, like wrappers.
4889  */
4890 static void
4891 emit_extra_methods (MonoAotCompile *acfg)
4892 {
4893         int i, table_size, buf_size;
4894         char symbol [256];
4895         guint8 *p, *buf;
4896         guint32 *info_offsets;
4897         guint32 hash;
4898         GPtrArray *table;
4899         HashEntry *entry, *new_entry;
4900         int nmethods, max_chain_length;
4901         int *chain_lengths;
4902
4903         info_offsets = g_new0 (guint32, acfg->extra_methods->len);
4904
4905         /* Emit method info */
4906         nmethods = 0;
4907         for (i = 0; i < acfg->extra_methods->len; ++i) {
4908                 MonoMethod *method = g_ptr_array_index (acfg->extra_methods, i);
4909                 MonoCompile *cfg = g_hash_table_lookup (acfg->method_to_cfg, method);
4910                 char *name;
4911
4912                 if (!cfg)
4913                         continue;
4914
4915                 buf_size = 512;
4916                 p = buf = g_malloc (buf_size);
4917
4918                 nmethods ++;
4919
4920                 method = cfg->method_to_register;
4921
4922                 name = NULL;
4923                 if (method->wrapper_type) {
4924                         /*
4925                          * We encode some wrappers using their name, since encoding them
4926                          * directly would be difficult. This also avoids creating the wrapper
4927                          * methods at runtime, since they are not needed anyway.
4928                          */
4929                         switch (method->wrapper_type) {
4930                         case MONO_WRAPPER_REMOTING_INVOKE_WITH_CHECK:
4931                         case MONO_WRAPPER_SYNCHRONIZED:
4932                                 /* encode_method_ref () can handle these */
4933                                 break;
4934                         case MONO_WRAPPER_RUNTIME_INVOKE:
4935                                 if (mono_marshal_method_from_wrapper (method) != method && !strstr (method->name, "virtual"))
4936                                         /* Direct wrapper, encode normally */
4937                                         break;
4938                                 /* Fall through */
4939                         default:
4940                                 name = mono_aot_wrapper_name (method);
4941                                 break;
4942                         }
4943                 }
4944
4945                 if (name) {
4946                         encode_value (1, p, &p);
4947                         encode_value (method->wrapper_type, p, &p);
4948                         strcpy ((char*)p, name);
4949                         p += strlen (name ) + 1;
4950                         g_free (name);
4951                 } else {
4952                         encode_value (0, p, &p);
4953                         encode_method_ref (acfg, method, p, &p);
4954                 }
4955
4956                 g_assert ((p - buf) < buf_size);
4957
4958                 info_offsets [i] = add_to_blob (acfg, buf, p - buf);
4959                 g_free (buf);
4960         }
4961
4962         /*
4963          * Construct a chained hash table for mapping indexes in extra_method_info to
4964          * method indexes.
4965          */
4966         table_size = g_spaced_primes_closest ((int)(nmethods * 1.5));
4967         table = g_ptr_array_sized_new (table_size);
4968         for (i = 0; i < table_size; ++i)
4969                 g_ptr_array_add (table, NULL);
4970         chain_lengths = g_new0 (int, table_size);
4971         max_chain_length = 0;
4972         for (i = 0; i < acfg->extra_methods->len; ++i) {
4973                 MonoMethod *method = g_ptr_array_index (acfg->extra_methods, i);
4974                 MonoCompile *cfg = g_hash_table_lookup (acfg->method_to_cfg, method);
4975                 guint32 key, value;
4976
4977                 if (!cfg)
4978                         continue;
4979
4980                 key = info_offsets [i];
4981                 value = get_method_index (acfg, method);
4982
4983                 hash = mono_aot_method_hash (method) % table_size;
4984
4985                 chain_lengths [hash] ++;
4986                 max_chain_length = MAX (max_chain_length, chain_lengths [hash]);
4987
4988                 new_entry = mono_mempool_alloc0 (acfg->mempool, sizeof (HashEntry));
4989                 new_entry->key = key;
4990                 new_entry->value = value;
4991
4992                 entry = g_ptr_array_index (table, hash);
4993                 if (entry == NULL) {
4994                         new_entry->index = hash;
4995                         g_ptr_array_index (table, hash) = new_entry;
4996                 } else {
4997                         while (entry->next)
4998                                 entry = entry->next;
4999
5000                         entry->next = new_entry;
5001                         new_entry->index = table->len;
5002                         g_ptr_array_add (table, new_entry);
5003                 }
5004         }
5005
5006         //printf ("MAX: %d\n", max_chain_length);
5007
5008         /* Emit the table */
5009         sprintf (symbol, "extra_method_table");
5010         emit_section_change (acfg, ".text", 0);
5011         emit_global (acfg, symbol, FALSE);
5012         emit_alignment (acfg, 8);
5013         emit_label (acfg, symbol);
5014
5015         emit_int32 (acfg, table_size);
5016         for (i = 0; i < table->len; ++i) {
5017                 HashEntry *entry = g_ptr_array_index (table, i);
5018
5019                 if (entry == NULL) {
5020                         emit_int32 (acfg, 0);
5021                         emit_int32 (acfg, 0);
5022                         emit_int32 (acfg, 0);
5023                 } else {
5024                         //g_assert (entry->key > 0);
5025                         emit_int32 (acfg, entry->key);
5026                         emit_int32 (acfg, entry->value);
5027                         if (entry->next)
5028                                 emit_int32 (acfg, entry->next->index);
5029                         else
5030                                 emit_int32 (acfg, 0);
5031                 }
5032         }
5033
5034         /*
5035          * Emit a table reverse mapping method indexes to their index in extra_method_info.
5036          * This is used by mono_aot_find_jit_info ().
5037          */
5038         sprintf (symbol, "extra_method_info_offsets");
5039         emit_section_change (acfg, ".text", 0);
5040         emit_global (acfg, symbol, FALSE);
5041         emit_alignment (acfg, 8);
5042         emit_label (acfg, symbol);
5043
5044         emit_int32 (acfg, acfg->extra_methods->len);
5045         for (i = 0; i < acfg->extra_methods->len; ++i) {
5046                 MonoMethod *method = g_ptr_array_index (acfg->extra_methods, i);
5047
5048                 emit_int32 (acfg, get_method_index (acfg, method));
5049                 emit_int32 (acfg, info_offsets [i]);
5050         }
5051 }
5052
5053 static void
5054 emit_exception_info (MonoAotCompile *acfg)
5055 {
5056         int i;
5057         char symbol [256];
5058         gint32 *offsets;
5059
5060         offsets = g_new0 (gint32, acfg->nmethods);
5061         for (i = 0; i < acfg->nmethods; ++i) {
5062                 if (acfg->cfgs [i]) {
5063                         emit_exception_debug_info (acfg, acfg->cfgs [i]);
5064                         offsets [i] = acfg->cfgs [i]->ex_info_offset;
5065                 } else {
5066                         offsets [i] = 0;
5067                 }
5068         }
5069
5070         sprintf (symbol, "ex_info_offsets");
5071         emit_section_change (acfg, ".text", 1);
5072         emit_global (acfg, symbol, FALSE);
5073         emit_alignment (acfg, 8);
5074         emit_label (acfg, symbol);
5075
5076         acfg->stats.offsets_size += emit_offset_table (acfg, acfg->nmethods, 10, offsets);
5077         g_free (offsets);
5078 }
5079
5080 static void
5081 emit_unwind_info (MonoAotCompile *acfg)
5082 {
5083         int i;
5084         char symbol [128];
5085
5086         /*
5087          * The unwind info contains a lot of duplicates so we emit each unique
5088          * entry once, and only store the offset from the start of the table in the
5089          * exception info.
5090          */
5091
5092         sprintf (symbol, "unwind_info");
5093         emit_section_change (acfg, ".text", 1);
5094         emit_alignment (acfg, 8);
5095         emit_label (acfg, symbol);
5096         emit_global (acfg, symbol, FALSE);
5097
5098         for (i = 0; i < acfg->unwind_ops->len; ++i) {
5099                 guint32 index = GPOINTER_TO_UINT (g_ptr_array_index (acfg->unwind_ops, i));
5100                 guint8 *unwind_info;
5101                 guint32 unwind_info_len;
5102                 guint8 buf [16];
5103                 guint8 *p;
5104
5105                 unwind_info = mono_get_cached_unwind_info (index, &unwind_info_len);
5106
5107                 p = buf;
5108                 encode_value (unwind_info_len, p, &p);
5109                 emit_bytes (acfg, buf, p - buf);
5110                 emit_bytes (acfg, unwind_info, unwind_info_len);
5111
5112                 acfg->stats.unwind_info_size += (p - buf) + unwind_info_len;
5113         }
5114 }
5115
5116 static void
5117 emit_class_info (MonoAotCompile *acfg)
5118 {
5119         int i;
5120         char symbol [256];
5121         gint32 *offsets;
5122
5123         offsets = g_new0 (gint32, acfg->image->tables [MONO_TABLE_TYPEDEF].rows);
5124         for (i = 0; i < acfg->image->tables [MONO_TABLE_TYPEDEF].rows; ++i)
5125                 offsets [i] = emit_klass_info (acfg, MONO_TOKEN_TYPE_DEF | (i + 1));
5126
5127         sprintf (symbol, "class_info_offsets");
5128         emit_section_change (acfg, ".text", 1);
5129         emit_global (acfg, symbol, FALSE);
5130         emit_alignment (acfg, 8);
5131         emit_label (acfg, symbol);
5132
5133         acfg->stats.offsets_size += emit_offset_table (acfg, acfg->image->tables [MONO_TABLE_TYPEDEF].rows, 10, offsets);
5134         g_free (offsets);
5135 }
5136
5137 typedef struct ClassNameTableEntry {
5138         guint32 token, index;
5139         struct ClassNameTableEntry *next;
5140 } ClassNameTableEntry;
5141
5142 static void
5143 emit_class_name_table (MonoAotCompile *acfg)
5144 {
5145         int i, table_size;
5146         guint32 token, hash;
5147         MonoClass *klass;
5148         GPtrArray *table;
5149         char *full_name;
5150         char symbol [256];
5151         ClassNameTableEntry *entry, *new_entry;
5152
5153         /*
5154          * Construct a chained hash table for mapping class names to typedef tokens.
5155          */
5156         table_size = g_spaced_primes_closest ((int)(acfg->image->tables [MONO_TABLE_TYPEDEF].rows * 1.5));
5157         table = g_ptr_array_sized_new (table_size);
5158         for (i = 0; i < table_size; ++i)
5159                 g_ptr_array_add (table, NULL);
5160         for (i = 0; i < acfg->image->tables [MONO_TABLE_TYPEDEF].rows; ++i) {
5161                 token = MONO_TOKEN_TYPE_DEF | (i + 1);
5162                 klass = mono_class_get (acfg->image, token);
5163                 full_name = mono_type_get_name_full (mono_class_get_type (klass), MONO_TYPE_NAME_FORMAT_FULL_NAME);
5164                 hash = mono_metadata_str_hash (full_name) % table_size;
5165                 g_free (full_name);
5166
5167                 /* FIXME: Allocate from the mempool */
5168                 new_entry = g_new0 (ClassNameTableEntry, 1);
5169                 new_entry->token = token;
5170
5171                 entry = g_ptr_array_index (table, hash);
5172                 if (entry == NULL) {
5173                         new_entry->index = hash;
5174                         g_ptr_array_index (table, hash) = new_entry;
5175                 } else {
5176                         while (entry->next)
5177                                 entry = entry->next;
5178
5179                         entry->next = new_entry;
5180                         new_entry->index = table->len;
5181                         g_ptr_array_add (table, new_entry);
5182                 }
5183         }
5184
5185         /* Emit the table */
5186         sprintf (symbol, "class_name_table");
5187         emit_section_change (acfg, ".text", 0);
5188         emit_global (acfg, symbol, FALSE);
5189         emit_alignment (acfg, 8);
5190         emit_label (acfg, symbol);
5191
5192         /* FIXME: Optimize memory usage */
5193         g_assert (table_size < 65000);
5194         emit_int16 (acfg, table_size);
5195         g_assert (table->len < 65000);
5196         for (i = 0; i < table->len; ++i) {
5197                 ClassNameTableEntry *entry = g_ptr_array_index (table, i);
5198
5199                 if (entry == NULL) {
5200                         emit_int16 (acfg, 0);
5201                         emit_int16 (acfg, 0);
5202                 } else {
5203                         emit_int16 (acfg, mono_metadata_token_index (entry->token));
5204                         if (entry->next)
5205                                 emit_int16 (acfg, entry->next->index);
5206                         else
5207                                 emit_int16 (acfg, 0);
5208                 }
5209         }
5210 }
5211
5212 static void
5213 emit_image_table (MonoAotCompile *acfg)
5214 {
5215         int i;
5216         char symbol [256];
5217
5218         /*
5219          * The image table is small but referenced in a lot of places.
5220          * So we emit it at once, and reference its elements by an index.
5221          */
5222
5223         sprintf (symbol, "mono_image_table");
5224         emit_section_change (acfg, ".text", 1);
5225         emit_global (acfg, symbol, FALSE);
5226         emit_alignment (acfg, 8);
5227         emit_label (acfg, symbol);
5228
5229         emit_int32 (acfg, acfg->image_table->len);
5230         for (i = 0; i < acfg->image_table->len; i++) {
5231                 MonoImage *image = (MonoImage*)g_ptr_array_index (acfg->image_table, i);
5232                 MonoAssemblyName *aname = &image->assembly->aname;
5233
5234                 /* FIXME: Support multi-module assemblies */
5235                 g_assert (image->assembly->image == image);
5236
5237                 emit_string (acfg, image->assembly_name);
5238                 emit_string (acfg, image->guid);
5239                 emit_string (acfg, aname->culture ? aname->culture : "");
5240                 emit_string (acfg, (const char*)aname->public_key_token);
5241
5242                 emit_alignment (acfg, 8);
5243                 emit_int32 (acfg, aname->flags);
5244                 emit_int32 (acfg, aname->major);
5245                 emit_int32 (acfg, aname->minor);
5246                 emit_int32 (acfg, aname->build);
5247                 emit_int32 (acfg, aname->revision);
5248         }
5249 }
5250
5251 static void
5252 emit_got_info (MonoAotCompile *acfg)
5253 {
5254         char symbol [256];
5255         int i, first_plt_got_patch, buf_size;
5256         guint8 *p, *buf;
5257         guint32 *got_info_offsets;
5258
5259         /* Add the patches needed by the PLT to the GOT */
5260         acfg->plt_got_offset_base = acfg->got_offset;
5261         first_plt_got_patch = acfg->got_patches->len;
5262         for (i = 1; i < acfg->plt_offset; ++i) {
5263                 MonoJumpInfo *patch_info = g_hash_table_lookup (acfg->plt_offset_to_patch, GUINT_TO_POINTER (i));
5264
5265                 g_ptr_array_add (acfg->got_patches, patch_info);
5266         }
5267
5268         acfg->got_offset += acfg->plt_offset;
5269
5270         /**
5271          * FIXME:
5272          * - optimize offsets table.
5273          * - reduce number of exported symbols.
5274          * - emit info for a klass only once.
5275          * - determine when a method uses a GOT slot which is guaranteed to be already
5276          *   initialized.
5277          * - clean up and document the code.
5278          * - use String.Empty in class libs.
5279          */
5280
5281         /* Encode info required to decode shared GOT entries */
5282         buf_size = acfg->got_patches->len * 64;
5283         p = buf = mono_mempool_alloc (acfg->mempool, buf_size);
5284         got_info_offsets = mono_mempool_alloc (acfg->mempool, acfg->got_patches->len * sizeof (guint32));
5285         acfg->plt_got_info_offsets = mono_mempool_alloc (acfg->mempool, acfg->plt_offset * sizeof (guint32));
5286         /* Unused */
5287         if (acfg->plt_offset)
5288                 acfg->plt_got_info_offsets [0] = 0;
5289         for (i = 0; i < acfg->got_patches->len; ++i) {
5290                 MonoJumpInfo *ji = g_ptr_array_index (acfg->got_patches, i);
5291
5292                 p = buf;
5293
5294                 encode_value (ji->type, p, &p);
5295                 encode_patch (acfg, ji, p, &p);
5296
5297                 g_assert (p - buf <= buf_size);
5298                 got_info_offsets [i] = add_to_blob (acfg, buf, p - buf);
5299
5300                 if (i >= first_plt_got_patch)
5301                         acfg->plt_got_info_offsets [i - first_plt_got_patch + 1] = got_info_offsets [i];
5302                 acfg->stats.got_info_size += p - buf;
5303         }
5304
5305         /* Emit got_info_offsets table */
5306         sprintf (symbol, "got_info_offsets");
5307         emit_section_change (acfg, ".text", 1);
5308         emit_global (acfg, symbol, FALSE);
5309         emit_alignment (acfg, 8);
5310         emit_label (acfg, symbol);
5311
5312         /* No need to emit offsets for the got plt entries, the plt embeds them directly */
5313         acfg->stats.offsets_size += emit_offset_table (acfg, first_plt_got_patch, 10, (gint32*)got_info_offsets);
5314 }
5315
5316 static void
5317 emit_got (MonoAotCompile *acfg)
5318 {
5319         char symbol [256];
5320
5321         if (!acfg->llvm) {
5322                 /* Don't make GOT global so accesses to it don't need relocations */
5323                 sprintf (symbol, "%s", acfg->got_symbol);
5324                 emit_section_change (acfg, ".bss", 0);
5325                 emit_alignment (acfg, 8);
5326                 emit_local_symbol (acfg, symbol, "got_end", FALSE);
5327                 emit_label (acfg, symbol);
5328                 if (acfg->got_offset > 0)
5329                         emit_zero_bytes (acfg, (int)(acfg->got_offset * sizeof (gpointer)));
5330
5331                 sprintf (symbol, "got_end");
5332                 emit_label (acfg, symbol);
5333         }
5334
5335         sprintf (symbol, "mono_aot_got_addr");
5336         emit_section_change (acfg, ".data", 0);
5337         emit_global (acfg, symbol, FALSE);
5338         emit_alignment (acfg, 8);
5339         emit_label (acfg, symbol);
5340         emit_pointer (acfg, acfg->got_symbol);
5341 }
5342
5343 typedef struct GlobalsTableEntry {
5344         guint32 value, index;
5345         struct GlobalsTableEntry *next;
5346 } GlobalsTableEntry;
5347
5348 static void
5349 emit_globals_table (MonoAotCompile *acfg)
5350 {
5351         int i, table_size;
5352         guint32 hash;
5353         GPtrArray *table;
5354         char symbol [256];
5355         GlobalsTableEntry *entry, *new_entry;
5356
5357         /*
5358          * Construct a chained hash table for mapping global names to their index in
5359          * the globals table.
5360          */
5361         table_size = g_spaced_primes_closest ((int)(acfg->globals->len * 1.5));
5362         table = g_ptr_array_sized_new (table_size);
5363         for (i = 0; i < table_size; ++i)
5364                 g_ptr_array_add (table, NULL);
5365         for (i = 0; i < acfg->globals->len; ++i) {
5366                 char *name = g_ptr_array_index (acfg->globals, i);
5367
5368                 hash = mono_metadata_str_hash (name) % table_size;
5369
5370                 /* FIXME: Allocate from the mempool */
5371                 new_entry = g_new0 (GlobalsTableEntry, 1);
5372                 new_entry->value = i;
5373
5374                 entry = g_ptr_array_index (table, hash);
5375                 if (entry == NULL) {
5376                         new_entry->index = hash;
5377                         g_ptr_array_index (table, hash) = new_entry;
5378                 } else {
5379                         while (entry->next)
5380                                 entry = entry->next;
5381
5382                         entry->next = new_entry;
5383                         new_entry->index = table->len;
5384                         g_ptr_array_add (table, new_entry);
5385                 }
5386         }
5387
5388         /* Emit the table */
5389         sprintf (symbol, ".Lglobals_hash");
5390         emit_section_change (acfg, ".text", 0);
5391         emit_alignment (acfg, 8);
5392         emit_label (acfg, symbol);
5393
5394         /* FIXME: Optimize memory usage */
5395         g_assert (table_size < 65000);
5396         emit_int16 (acfg, table_size);
5397         for (i = 0; i < table->len; ++i) {
5398                 GlobalsTableEntry *entry = g_ptr_array_index (table, i);
5399
5400                 if (entry == NULL) {
5401                         emit_int16 (acfg, 0);
5402                         emit_int16 (acfg, 0);
5403                 } else {
5404                         emit_int16 (acfg, entry->value + 1);
5405                         if (entry->next)
5406                                 emit_int16 (acfg, entry->next->index);
5407                         else
5408                                 emit_int16 (acfg, 0);
5409                 }
5410         }
5411
5412         /* Emit the names */
5413         for (i = 0; i < acfg->globals->len; ++i) {
5414                 char *name = g_ptr_array_index (acfg->globals, i);
5415
5416                 sprintf (symbol, "name_%d", i);
5417                 emit_section_change (acfg, ".text", 1);
5418                 emit_label (acfg, symbol);
5419                 emit_string (acfg, name);
5420         }
5421
5422         /* Emit the globals table */
5423         sprintf (symbol, ".Lglobals");
5424         emit_section_change (acfg, ".data", 0);
5425         /* This is not a global, since it is accessed by the init function */
5426         emit_alignment (acfg, 8);
5427         emit_label (acfg, symbol);
5428
5429         sprintf (symbol, "%sglobals_hash", acfg->temp_prefix);
5430         emit_pointer (acfg, symbol);
5431
5432         for (i = 0; i < acfg->globals->len; ++i) {
5433                 char *name = g_ptr_array_index (acfg->globals, i);
5434
5435                 sprintf (symbol, "name_%d", i);
5436                 emit_pointer (acfg, symbol);
5437
5438                 sprintf (symbol, "%s", name);
5439                 emit_pointer (acfg, symbol);
5440         }
5441         /* Null terminate the table */
5442         emit_int32 (acfg, 0);
5443         emit_int32 (acfg, 0);
5444 }
5445
5446 static void
5447 emit_globals (MonoAotCompile *acfg)
5448 {
5449         char *build_info;
5450
5451         emit_string_symbol (acfg, "mono_assembly_guid" , acfg->image->guid);
5452
5453         emit_string_symbol (acfg, "mono_aot_version", MONO_AOT_FILE_VERSION);
5454
5455         if (acfg->aot_opts.bind_to_runtime_version) {
5456                 build_info = mono_get_runtime_build_info ();
5457                 emit_string_symbol (acfg, "mono_runtime_version", build_info);
5458                 g_free (build_info);
5459         } else {
5460                 emit_string_symbol (acfg, "mono_runtime_version", "");
5461         }
5462
5463         /*
5464          * When static linking, we emit a global which will point to the symbol table.
5465          */
5466         if (acfg->aot_opts.static_link) {
5467                 char symbol [256];
5468                 char *p;
5469
5470                 /* Emit a string holding the assembly name */
5471                 emit_string_symbol (acfg, "mono_aot_assembly_name", acfg->image->assembly->aname.name);
5472
5473                 emit_globals_table (acfg);
5474
5475                 /*
5476                  * Emit a global symbol which can be passed by an embedding app to
5477                  * mono_aot_register_module ().
5478                  */
5479 #if defined(__MACH__)
5480                 sprintf (symbol, "_mono_aot_module_%s_info", acfg->image->assembly->aname.name);
5481 #else
5482                 sprintf (symbol, "mono_aot_module_%s_info", acfg->image->assembly->aname.name);
5483 #endif
5484
5485                 /* Get rid of characters which cannot occur in symbols */
5486                 p = symbol;
5487                 for (p = symbol; *p; ++p) {
5488                         if (!(isalnum (*p) || *p == '_'))
5489                                 *p = '_';
5490                 }
5491                 acfg->static_linking_symbol = g_strdup (symbol);
5492                 emit_global_inner (acfg, symbol, FALSE);
5493                 emit_alignment (acfg, 8);
5494                 emit_label (acfg, symbol);
5495                 sprintf (symbol, "%sglobals", acfg->temp_prefix);
5496                 emit_pointer (acfg, symbol);
5497         }
5498 }
5499
5500 static void
5501 emit_autoreg (MonoAotCompile *acfg)
5502 {
5503         char *symbol;
5504
5505         /*
5506          * Emit a function into the .ctor section which will be called by the ELF
5507          * loader to register this module with the runtime.
5508          */
5509         if (! (!acfg->use_bin_writer && acfg->aot_opts.static_link && acfg->aot_opts.autoreg))
5510                 return;
5511
5512         symbol = g_strdup_printf ("_%s_autoreg", acfg->static_linking_symbol);
5513
5514         arch_emit_autoreg (acfg, symbol);
5515
5516         g_free (symbol);
5517 }
5518
5519 static void
5520 emit_mem_end (MonoAotCompile *acfg)
5521 {
5522         char symbol [128];
5523
5524         sprintf (symbol, "mem_end");
5525         emit_section_change (acfg, ".text", 1);
5526         emit_global (acfg, symbol, FALSE);
5527         emit_alignment (acfg, 8);
5528         emit_label (acfg, symbol);
5529 }
5530
5531 /*
5532  * Emit a structure containing all the information not stored elsewhere.
5533  */
5534 static void
5535 emit_file_info (MonoAotCompile *acfg)
5536 {
5537         char symbol [128];
5538         int i;
5539
5540         sprintf (symbol, "mono_aot_file_info");
5541         emit_section_change (acfg, ".data", 0);
5542         emit_alignment (acfg, 8);
5543         emit_label (acfg, symbol);
5544         emit_global (acfg, symbol, FALSE);
5545
5546         /* The data emitted here must match MonoAotFileInfo in aot-runtime.c. */
5547         emit_int32 (acfg, acfg->plt_got_offset_base);
5548         emit_int32 (acfg, (int)(acfg->got_offset * sizeof (gpointer)));
5549         emit_int32 (acfg, acfg->plt_offset);
5550         emit_int32 (acfg, acfg->nmethods);
5551         emit_int32 (acfg, acfg->flags);
5552         emit_int32 (acfg, acfg->opts);
5553
5554         for (i = 0; i < MONO_AOT_TRAMP_NUM; ++i)
5555                 emit_int32 (acfg, acfg->num_trampolines [i]);
5556         for (i = 0; i < MONO_AOT_TRAMP_NUM; ++i)
5557                 emit_int32 (acfg, acfg->trampoline_got_offset_base [i]);
5558         for (i = 0; i < MONO_AOT_TRAMP_NUM; ++i)
5559                 emit_int32 (acfg, acfg->trampoline_size [i]);
5560 }
5561
5562 static void
5563 emit_blob (MonoAotCompile *acfg)
5564 {
5565         char symbol [128];
5566
5567         sprintf (symbol, "blob");
5568         emit_section_change (acfg, ".text", 1);
5569         emit_global (acfg, symbol, FALSE);
5570         emit_alignment (acfg, 8);
5571         emit_label (acfg, symbol);
5572
5573         emit_bytes (acfg, (guint8*)acfg->blob.data, acfg->blob.index);
5574 }
5575
5576 static void
5577 emit_dwarf_info (MonoAotCompile *acfg)
5578 {
5579 #ifdef EMIT_DWARF_INFO
5580         int i;
5581         char symbol [128], symbol2 [128];
5582
5583         /* DIEs for methods */
5584         for (i = 0; i < acfg->nmethods; ++i) {
5585                 MonoCompile *cfg = acfg->cfgs [i];
5586
5587                 if (!cfg)
5588                         continue;
5589
5590                 // FIXME: LLVM doesn't define .Lme_...
5591                 if (cfg->compile_llvm)
5592                         continue;
5593
5594                 sprintf (symbol, "%s", cfg->asm_symbol);
5595                 sprintf (symbol2, "%sme_%x", acfg->temp_prefix, i);
5596
5597                 mono_dwarf_writer_emit_method (acfg->dwarf, cfg, cfg->method, symbol, symbol2, cfg->jit_info->code_start, cfg->jit_info->code_size, cfg->args, cfg->locals, cfg->unwind_ops, mono_debug_find_method (cfg->jit_info->method, mono_domain_get ()));
5598         }
5599 #endif
5600 }
5601
5602 static void
5603 collect_methods (MonoAotCompile *acfg)
5604 {
5605         int i;
5606         MonoImage *image = acfg->image;
5607
5608         /* Collect methods */
5609         for (i = 0; i < image->tables [MONO_TABLE_METHOD].rows; ++i) {
5610                 MonoMethod *method;
5611                 guint32 token = MONO_TOKEN_METHOD_DEF | (i + 1);
5612
5613                 method = mono_get_method (acfg->image, token, NULL);
5614
5615                 if (!method) {
5616                         printf ("Failed to load method 0x%x from '%s'.\n", token, image->name);
5617                         exit (1);
5618                 }
5619
5620                 /* Load all methods eagerly to skip the slower lazy loading code */
5621                 mono_class_setup_methods (method->klass);
5622
5623                 if (acfg->aot_opts.full_aot && method->iflags & METHOD_IMPL_ATTRIBUTE_INTERNAL_CALL) {
5624                         /* Compile the wrapper instead */
5625                         /* We do this here instead of add_wrappers () because it is easy to do it here */
5626                         MonoMethod *wrapper = mono_marshal_get_native_wrapper (method, check_for_pending_exc, TRUE);
5627                         method = wrapper;
5628                 }
5629
5630                 /* FIXME: Some mscorlib methods don't have debug info */
5631                 /*
5632                 if (acfg->aot_opts.soft_debug && !method->wrapper_type) {
5633                         if (!((method->flags & METHOD_ATTRIBUTE_PINVOKE_IMPL) ||
5634                                   (method->iflags & METHOD_IMPL_ATTRIBUTE_RUNTIME) ||
5635                                   (method->flags & METHOD_ATTRIBUTE_ABSTRACT) ||
5636                                   (method->iflags & METHOD_IMPL_ATTRIBUTE_INTERNAL_CALL))) {
5637                                 if (!mono_debug_lookup_method (method)) {
5638                                         fprintf (stderr, "Method %s has no debug info, probably the .mdb file for the assembly is missing.\n", mono_method_full_name (method, TRUE));
5639                                         exit (1);
5640                                 }
5641                         }
5642                 }
5643                 */
5644
5645                 /* Since we add the normal methods first, their index will be equal to their zero based token index */
5646                 add_method_with_index (acfg, method, i, FALSE);
5647                 acfg->method_index ++;
5648         }
5649
5650         add_generic_instances (acfg);
5651
5652         if (acfg->aot_opts.full_aot)
5653                 add_wrappers (acfg);
5654 }
5655
5656 static void
5657 compile_methods (MonoAotCompile *acfg)
5658 {
5659         int i, methods_len;
5660
5661         if (acfg->aot_opts.nthreads > 0) {
5662                 GPtrArray *frag;
5663                 int len, j;
5664                 GPtrArray *threads;
5665                 HANDLE handle;
5666                 gpointer *user_data;
5667                 MonoMethod **methods;
5668
5669                 methods_len = acfg->methods->len;
5670
5671                 len = acfg->methods->len / acfg->aot_opts.nthreads;
5672                 g_assert (len > 0);
5673                 /*
5674                  * Partition the list of methods into fragments, and hand it to threads to
5675                  * process.
5676                  */
5677                 threads = g_ptr_array_new ();
5678                 /* Make a copy since acfg->methods is modified by compile_method () */
5679                 methods = g_new0 (MonoMethod*, methods_len);
5680                 //memcpy (methods, g_ptr_array_index (acfg->methods, 0), sizeof (MonoMethod*) * methods_len);
5681                 for (i = 0; i < methods_len; ++i)
5682                         methods [i] = g_ptr_array_index (acfg->methods, i);
5683                 i = 0;
5684                 while (i < methods_len) {
5685                         frag = g_ptr_array_new ();
5686                         for (j = 0; j < len; ++j) {
5687                                 if (i < methods_len) {
5688                                         g_ptr_array_add (frag, methods [i]);
5689                                         i ++;
5690                                 }
5691                         }
5692
5693                         user_data = g_new0 (gpointer, 3);
5694                         user_data [0] = mono_domain_get ();
5695                         user_data [1] = acfg;
5696                         user_data [2] = frag;
5697
5698                         handle = mono_create_thread (NULL, 0, (gpointer)compile_thread_main, user_data, 0, NULL);
5699                         g_ptr_array_add (threads, handle);
5700                 }
5701                 g_free (methods);
5702
5703                 for (i = 0; i < threads->len; ++i) {
5704                         WaitForSingleObjectEx (g_ptr_array_index (threads, i), INFINITE, FALSE);
5705                 }
5706         } else {
5707                 methods_len = 0;
5708         }
5709
5710         /* Compile methods added by compile_method () or all methods if nthreads == 0 */
5711         for (i = methods_len; i < acfg->methods->len; ++i) {
5712                 /* This can new methods to acfg->methods */
5713                 compile_method (acfg, g_ptr_array_index (acfg->methods, i));
5714         }
5715 }
5716
5717 static int
5718 compile_asm (MonoAotCompile *acfg)
5719 {
5720         char *command, *objfile;
5721         char *outfile_name, *tmp_outfile_name;
5722         const char *tool_prefix = acfg->aot_opts.tool_prefix ? acfg->aot_opts.tool_prefix : "";
5723
5724 #if defined(TARGET_AMD64)
5725 #define AS_OPTIONS "--64"
5726 #elif defined(TARGET_POWERPC64)
5727 #define AS_OPTIONS "-a64 -mppc64"
5728 #define LD_OPTIONS "-m elf64ppc"
5729 #elif defined(sparc) && SIZEOF_VOID_P == 8
5730 #define AS_OPTIONS "-xarch=v9"
5731 #else
5732 #define AS_OPTIONS ""
5733 #endif
5734
5735 #ifndef LD_OPTIONS
5736 #define LD_OPTIONS ""
5737 #endif
5738
5739 #ifdef ENABLE_LLVM
5740 #define EH_LD_OPTIONS "--eh-frame-hdr"
5741 #else
5742 #define EH_LD_OPTIONS ""
5743 #endif
5744
5745         if (acfg->aot_opts.asm_only) {
5746                 printf ("Output file: '%s'.\n", acfg->tmpfname);
5747                 if (acfg->aot_opts.static_link)
5748                         printf ("Linking symbol: '%s'.\n", acfg->static_linking_symbol);
5749                 return 0;
5750         }
5751
5752         if (acfg->aot_opts.static_link) {
5753                 if (acfg->aot_opts.outfile)
5754                         objfile = g_strdup_printf ("%s", acfg->aot_opts.outfile);
5755                 else
5756                         objfile = g_strdup_printf ("%s.o", acfg->image->name);
5757         } else {
5758                 objfile = g_strdup_printf ("%s.o", acfg->tmpfname);
5759         }
5760         command = g_strdup_printf ("%sas %s %s -o %s", tool_prefix, AS_OPTIONS, acfg->tmpfname, objfile);
5761         printf ("Executing the native assembler: %s\n", command);
5762         if (system (command) != 0) {
5763                 g_free (command);
5764                 g_free (objfile);
5765                 return 1;
5766         }
5767
5768         g_free (command);
5769
5770         if (acfg->aot_opts.static_link) {
5771                 printf ("Output file: '%s'.\n", objfile);
5772                 printf ("Linking symbol: '%s'.\n", acfg->static_linking_symbol);
5773                 g_free (objfile);
5774                 return 0;
5775         }
5776
5777         if (acfg->aot_opts.outfile)
5778                 outfile_name = g_strdup_printf ("%s", acfg->aot_opts.outfile);
5779         else
5780                 outfile_name = g_strdup_printf ("%s%s", acfg->image->name, SHARED_EXT);
5781
5782         tmp_outfile_name = g_strdup_printf ("%s.tmp", outfile_name);
5783
5784 #if defined(sparc)
5785         command = g_strdup_printf ("ld -shared -G -o %s %s.o", tmp_outfile_name, acfg->tmpfname);
5786 #elif defined(__ppc__) && defined(__MACH__)
5787         command = g_strdup_printf ("gcc -dynamiclib -o %s %s.o", tmp_outfile_name, acfg->tmpfname);
5788 #elif defined(HOST_WIN32)
5789         command = g_strdup_printf ("gcc -shared --dll -mno-cygwin -o %s %s.o", tmp_outfile_name, acfg->tmpfname);
5790 #else
5791         command = g_strdup_printf ("%sld %s %s -shared -o %s %s.o", tool_prefix, EH_LD_OPTIONS, LD_OPTIONS, tmp_outfile_name, acfg->tmpfname);
5792 #endif
5793         printf ("Executing the native linker: %s\n", command);
5794         if (system (command) != 0) {
5795                 g_free (tmp_outfile_name);
5796                 g_free (outfile_name);
5797                 g_free (command);
5798                 g_free (objfile);
5799                 return 1;
5800         }
5801
5802         g_free (command);
5803         unlink (objfile);
5804         /*com = g_strdup_printf ("strip --strip-unneeded %s%s", acfg->image->name, SHARED_EXT);
5805         printf ("Stripping the binary: %s\n", com);
5806         system (com);
5807         g_free (com);*/
5808
5809 #if defined(TARGET_ARM) && !defined(__MACH__)
5810         /*
5811          * gas generates 'mapping symbols' each time code and data is mixed, which
5812          * happens a lot in emit_and_reloc_code (), so we need to get rid of them.
5813          */
5814         command = g_strdup_printf ("%sstrip --strip-symbol=\\$a --strip-symbol=\\$d %s", tool_prefix, tmp_outfile_name);
5815         printf ("Stripping the binary: %s\n", command);
5816         if (system (command) != 0) {
5817                 g_free (tmp_outfile_name);
5818                 g_free (outfile_name);
5819                 g_free (command);
5820                 g_free (objfile);
5821                 return 1;
5822         }
5823 #endif
5824
5825         rename (tmp_outfile_name, outfile_name);
5826
5827         g_free (tmp_outfile_name);
5828         g_free (outfile_name);
5829         g_free (objfile);
5830
5831         if (acfg->aot_opts.save_temps)
5832                 printf ("Retained input file.\n");
5833         else
5834                 unlink (acfg->tmpfname);
5835
5836         return 0;
5837 }
5838
5839 static MonoAotCompile*
5840 acfg_create (MonoAssembly *ass, guint32 opts)
5841 {
5842         MonoImage *image = ass->image;
5843         MonoAotCompile *acfg;
5844         int i;
5845
5846         acfg = g_new0 (MonoAotCompile, 1);
5847         acfg->methods = g_ptr_array_new ();
5848         acfg->method_indexes = g_hash_table_new (NULL, NULL);
5849         acfg->method_depth = g_hash_table_new (NULL, NULL);
5850         acfg->plt_offset_to_patch = g_hash_table_new (NULL, NULL);
5851         acfg->patch_to_plt_offset = g_hash_table_new (mono_patch_info_hash, mono_patch_info_equal);
5852         acfg->patch_to_got_offset = g_hash_table_new (mono_patch_info_hash, mono_patch_info_equal);
5853         acfg->patch_to_got_offset_by_type = g_new0 (GHashTable*, MONO_PATCH_INFO_NUM);
5854         for (i = 0; i < MONO_PATCH_INFO_NUM; ++i)
5855                 acfg->patch_to_got_offset_by_type [i] = g_hash_table_new (mono_patch_info_hash, mono_patch_info_equal);
5856         acfg->got_patches = g_ptr_array_new ();
5857         acfg->method_to_cfg = g_hash_table_new (NULL, NULL);
5858         acfg->token_info_hash = g_hash_table_new_full (NULL, NULL, NULL, g_free);
5859         acfg->image_hash = g_hash_table_new (NULL, NULL);
5860         acfg->image_table = g_ptr_array_new ();
5861         acfg->globals = g_ptr_array_new ();
5862         acfg->image = image;
5863         acfg->opts = opts;
5864         acfg->mempool = mono_mempool_new ();
5865         acfg->extra_methods = g_ptr_array_new ();
5866         acfg->unwind_info_offsets = g_hash_table_new (NULL, NULL);
5867         acfg->unwind_ops = g_ptr_array_new ();
5868         acfg->method_label_hash = g_hash_table_new_full (g_str_hash, g_str_equal, g_free, NULL);
5869         InitializeCriticalSection (&acfg->mutex);
5870
5871         return acfg;
5872 }
5873
5874 static void
5875 acfg_free (MonoAotCompile *acfg)
5876 {
5877         int i;
5878
5879         img_writer_destroy (acfg->w);
5880         for (i = 0; i < acfg->nmethods; ++i)
5881                 if (acfg->cfgs [i])
5882                         g_free (acfg->cfgs [i]);
5883         g_free (acfg->cfgs);
5884         g_free (acfg->static_linking_symbol);
5885         g_free (acfg->got_symbol);
5886         g_free (acfg->plt_symbol);
5887         g_ptr_array_free (acfg->methods, TRUE);
5888         g_ptr_array_free (acfg->got_patches, TRUE);
5889         g_ptr_array_free (acfg->image_table, TRUE);
5890         g_ptr_array_free (acfg->globals, TRUE);
5891         g_ptr_array_free (acfg->unwind_ops, TRUE);
5892         g_hash_table_destroy (acfg->method_indexes);
5893         g_hash_table_destroy (acfg->method_depth);
5894         g_hash_table_destroy (acfg->plt_offset_to_patch);
5895         g_hash_table_destroy (acfg->patch_to_plt_offset);
5896         g_hash_table_destroy (acfg->patch_to_got_offset);
5897         g_hash_table_destroy (acfg->method_to_cfg);
5898         g_hash_table_destroy (acfg->token_info_hash);
5899         g_hash_table_destroy (acfg->image_hash);
5900         g_hash_table_destroy (acfg->unwind_info_offsets);
5901         g_hash_table_destroy (acfg->method_label_hash);
5902         for (i = 0; i < MONO_PATCH_INFO_NUM; ++i)
5903                 g_hash_table_destroy (acfg->patch_to_got_offset_by_type [i]);
5904         g_free (acfg->patch_to_got_offset_by_type);
5905         mono_mempool_destroy (acfg->mempool);
5906         g_free (acfg);
5907 }
5908
5909 int
5910 mono_compile_assembly (MonoAssembly *ass, guint32 opts, const char *aot_options)
5911 {
5912         MonoImage *image = ass->image;
5913         int i, res;
5914         MonoAotCompile *acfg;
5915         char *outfile_name, *tmp_outfile_name, *p;
5916         TV_DECLARE (atv);
5917         TV_DECLARE (btv);
5918
5919         printf ("Mono Ahead of Time compiler - compiling assembly %s\n", image->name);
5920
5921         acfg = acfg_create (ass, opts);
5922
5923         memset (&acfg->aot_opts, 0, sizeof (acfg->aot_opts));
5924         acfg->aot_opts.write_symbols = TRUE;
5925         acfg->aot_opts.ntrampolines = 1024;
5926         acfg->aot_opts.nrgctx_trampolines = 1024;
5927         acfg->aot_opts.nimt_trampolines = 128;
5928
5929         mono_aot_parse_options (aot_options, &acfg->aot_opts);
5930
5931         if (acfg->aot_opts.static_link)
5932                 acfg->aot_opts.autoreg = TRUE;
5933
5934         //acfg->aot_opts.print_skipped_methods = TRUE;
5935
5936 #ifndef MONO_ARCH_HAVE_FULL_AOT_TRAMPOLINES
5937         if (acfg->aot_opts.full_aot) {
5938                 printf ("--aot=full is not supported on this platform.\n");
5939                 return 1;
5940         }
5941 #endif
5942
5943         if (acfg->aot_opts.static_link)
5944                 acfg->aot_opts.asm_writer = TRUE;
5945
5946         if (acfg->aot_opts.soft_debug) {
5947                 MonoDebugOptions *opt = mini_get_debug_options ();
5948
5949                 opt->mdb_optimizations = TRUE;
5950                 opt->gen_seq_points = TRUE;
5951
5952                 if (mono_debug_format == MONO_DEBUG_FORMAT_NONE) {
5953                         fprintf (stderr, "The soft-debug AOT option requires the --debug option.\n");
5954                         return 1;
5955                 }
5956         }
5957
5958 #ifdef ENABLE_LLVM
5959         acfg->llvm = TRUE;
5960         acfg->aot_opts.asm_writer = TRUE;
5961         acfg->flags |= MONO_AOT_FILE_FLAG_WITH_LLVM;
5962 #endif
5963
5964         if (acfg->aot_opts.full_aot)
5965                 acfg->flags |= MONO_AOT_FILE_FLAG_FULL_AOT;
5966
5967         load_profile_files (acfg);
5968
5969         acfg->num_trampolines [MONO_AOT_TRAMP_SPECIFIC] = acfg->aot_opts.full_aot ? acfg->aot_opts.ntrampolines : 0;
5970 #ifdef MONO_ARCH_HAVE_STATIC_RGCTX_TRAMPOLINE
5971         acfg->num_trampolines [MONO_AOT_TRAMP_STATIC_RGCTX] = acfg->aot_opts.full_aot ? acfg->aot_opts.nrgctx_trampolines : 0;
5972 #endif
5973         acfg->num_trampolines [MONO_AOT_TRAMP_IMT_THUNK] = acfg->aot_opts.full_aot ? acfg->aot_opts.nimt_trampolines : 0;
5974
5975         acfg->got_symbol_base = g_strdup_printf ("mono_aot_%s_got", acfg->image->assembly->aname.name);
5976         acfg->plt_symbol = g_strdup_printf ("mono_aot_%s_plt", acfg->image->assembly->aname.name);
5977
5978         /* Get rid of characters which cannot occur in symbols */
5979         for (p = acfg->got_symbol_base; *p; ++p) {
5980                 if (!(isalnum (*p) || *p == '_'))
5981                         *p = '_';
5982         }
5983         for (p = acfg->plt_symbol; *p; ++p) {
5984                 if (!(isalnum (*p) || *p == '_'))
5985                         *p = '_';
5986         }
5987
5988         acfg->temp_prefix = img_writer_get_temp_label_prefix (NULL);
5989
5990         acfg->method_index = 1;
5991
5992         collect_methods (acfg);
5993
5994         acfg->cfgs_size = acfg->methods->len + 32;
5995         acfg->cfgs = g_new0 (MonoCompile*, acfg->cfgs_size);
5996
5997         /* PLT offset 0 is reserved for the PLT trampoline */
5998         acfg->plt_offset = 1;
5999
6000 #ifdef ENABLE_LLVM
6001         llvm_acfg = acfg;
6002         mono_llvm_create_aot_module (acfg->got_symbol_base);
6003 #endif
6004
6005         /* GOT offset 0 is reserved for the address of the current assembly */
6006         {
6007                 MonoJumpInfo *ji;
6008
6009                 ji = mono_mempool_alloc0 (acfg->mempool, sizeof (MonoAotCompile));
6010                 ji->type = MONO_PATCH_INFO_IMAGE;
6011                 ji->data.image = acfg->image;
6012
6013                 get_got_offset (acfg, ji);
6014
6015                 /* Slot 1 is reserved for the mscorlib got addr */
6016                 ji = mono_mempool_alloc0 (acfg->mempool, sizeof (MonoAotCompile));
6017                 ji->type = MONO_PATCH_INFO_MSCORLIB_GOT_ADDR;
6018                 get_got_offset (acfg, ji);
6019         }
6020
6021         TV_GETTIME (atv);
6022
6023         compile_methods (acfg);
6024
6025         TV_GETTIME (btv);
6026
6027         acfg->stats.jit_time = TV_ELAPSED (atv, btv);
6028
6029         TV_GETTIME (atv);
6030
6031 #ifdef ENABLE_LLVM
6032         if (acfg->llvm) {
6033                 if (acfg->aot_opts.asm_only) {
6034                         if (acfg->aot_opts.outfile)
6035                                 acfg->tmpfname = g_strdup_printf ("%s", acfg->aot_opts.outfile);
6036                         else
6037                                 acfg->tmpfname = g_strdup_printf ("%s.s", acfg->image->name);
6038                 } else {
6039                         acfg->tmpfname = g_strdup ("temp.s");
6040                 }
6041         }
6042
6043         emit_llvm_file (acfg);
6044 #endif
6045
6046         if (!acfg->aot_opts.asm_only && !acfg->aot_opts.asm_writer && bin_writer_supported ()) {
6047                 if (acfg->aot_opts.outfile)
6048                         outfile_name = g_strdup_printf ("%s", acfg->aot_opts.outfile);
6049                 else
6050                         outfile_name = g_strdup_printf ("%s%s", acfg->image->name, SHARED_EXT);
6051
6052                 /*
6053                  * Can't use g_file_open_tmp () as it will be deleted at exit, and
6054                  * it might be in another file system so the rename () won't work.
6055                  */
6056                 tmp_outfile_name = g_strdup_printf ("%s.tmp", outfile_name);
6057
6058                 acfg->fp = fopen (tmp_outfile_name, "w");
6059                 if (!acfg->fp) {
6060                         printf ("Unable to create temporary file '%s': %s\n", tmp_outfile_name, strerror (errno));
6061                         return 1;
6062                 }
6063
6064                 acfg->w = img_writer_create (acfg->fp, TRUE);
6065                 acfg->use_bin_writer = TRUE;
6066         } else {
6067                 if (acfg->llvm) {
6068                         /* Append to the .s file created by llvm */
6069                         /* FIXME: Use multiple files instead */
6070                         acfg->fp = fopen (acfg->tmpfname, "a+");
6071                 } else {
6072                         if (acfg->aot_opts.asm_only) {
6073                                 if (acfg->aot_opts.outfile)
6074                                         acfg->tmpfname = g_strdup_printf ("%s", acfg->aot_opts.outfile);
6075                                 else
6076                                         acfg->tmpfname = g_strdup_printf ("%s.s", acfg->image->name);
6077                                 acfg->fp = fopen (acfg->tmpfname, "w+");
6078                         } else {
6079                                 int i = g_file_open_tmp ("mono_aot_XXXXXX", &acfg->tmpfname, NULL);
6080                                 acfg->fp = fdopen (i, "w+");
6081                         }
6082                         g_assert (acfg->fp);
6083                 }
6084                 acfg->w = img_writer_create (acfg->fp, FALSE);
6085
6086                 tmp_outfile_name = NULL;
6087                 outfile_name = NULL;
6088         }
6089
6090         /*
6091          * The prefix LLVM likes to put in front of symbol names on darwin.
6092          * The mach-os specs require this for globals, but LLVM puts them in front of all
6093          * symbols. We need to handle this, since we need to refer to LLVM generated
6094          * symbols.
6095          */
6096         acfg->llvm_label_prefix = "";
6097         if (acfg->llvm)
6098                 acfg->llvm_label_prefix = LLVM_LABEL_PREFIX;
6099
6100         acfg->got_symbol = g_strdup_printf ("%s%s", acfg->llvm_label_prefix, acfg->got_symbol_base);
6101
6102         /* Compute symbols for methods */
6103         for (i = 0; i < acfg->nmethods; ++i) {
6104                 if (acfg->cfgs [i]) {
6105                         MonoCompile *cfg = acfg->cfgs [i];
6106                         int method_index = get_method_index (acfg, cfg->orig_method);
6107
6108                         cfg->asm_symbol = g_strdup_printf ("%s%sm_%x", acfg->temp_prefix, LLVM_LABEL_PREFIX, method_index);
6109                 }
6110         }
6111
6112         if (!acfg->aot_opts.nodebug)
6113                 acfg->dwarf = mono_dwarf_writer_create (acfg->w, NULL, 0, FALSE);
6114
6115         img_writer_emit_start (acfg->w);
6116
6117         if (acfg->dwarf)
6118                 mono_dwarf_writer_emit_base_info (acfg->dwarf, mono_unwind_get_cie_program ());
6119
6120         emit_code (acfg);
6121
6122         emit_info (acfg);
6123
6124         emit_extra_methods (acfg);
6125
6126         emit_trampolines (acfg);
6127
6128         emit_class_name_table (acfg);
6129
6130         emit_got_info (acfg);
6131
6132         emit_exception_info (acfg);
6133
6134         emit_unwind_info (acfg);
6135
6136         emit_class_info (acfg);
6137
6138         emit_plt (acfg);
6139
6140         emit_image_table (acfg);
6141
6142         emit_got (acfg);
6143
6144         emit_file_info (acfg);
6145
6146         emit_blob (acfg);
6147
6148         emit_globals (acfg);
6149
6150         emit_autoreg (acfg);
6151
6152         if (acfg->dwarf) {
6153                 emit_dwarf_info (acfg);
6154                 mono_dwarf_writer_close (acfg->dwarf);
6155         }
6156
6157         emit_mem_end (acfg);
6158
6159         TV_GETTIME (btv);
6160
6161         acfg->stats.gen_time = TV_ELAPSED (atv, btv);
6162
6163         if (acfg->llvm)
6164                 g_assert (acfg->got_offset <= acfg->final_got_size);
6165
6166         printf ("Code: %d Info: %d Ex Info: %d Unwind Info: %d Class Info: %d PLT: %d GOT Info: %d GOT: %d Offsets: %d\n", acfg->stats.code_size, acfg->stats.info_size, acfg->stats.ex_info_size, acfg->stats.unwind_info_size, acfg->stats.class_info_size, acfg->plt_offset, acfg->stats.got_info_size, (int)(acfg->got_offset * sizeof (gpointer)), acfg->stats.offsets_size);
6167
6168         TV_GETTIME (atv);
6169         res = img_writer_emit_writeout (acfg->w);
6170         if (res != 0) {
6171                 acfg_free (acfg);
6172                 return res;
6173         }
6174         if (acfg->use_bin_writer) {
6175                 int err = rename (tmp_outfile_name, outfile_name);
6176
6177                 if (err) {
6178                         printf ("Unable to rename '%s' to '%s': %s\n", tmp_outfile_name, outfile_name, strerror (errno));
6179                         return 1;
6180                 }
6181         } else {
6182                 res = compile_asm (acfg);
6183                 if (res != 0) {
6184                         acfg_free (acfg);
6185                         return res;
6186                 }
6187         }
6188         TV_GETTIME (btv);
6189         acfg->stats.link_time = TV_ELAPSED (atv, btv);
6190
6191         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);
6192         if (acfg->stats.genericcount)
6193                 printf ("%d methods are generic (%d%%)\n", acfg->stats.genericcount, acfg->stats.mcount ? (acfg->stats.genericcount * 100) / acfg->stats.mcount : 100);
6194         if (acfg->stats.abscount)
6195                 printf ("%d methods contain absolute addresses (%d%%)\n", acfg->stats.abscount, acfg->stats.mcount ? (acfg->stats.abscount * 100) / acfg->stats.mcount : 100);
6196         if (acfg->stats.lmfcount)
6197                 printf ("%d methods contain lmf pointers (%d%%)\n", acfg->stats.lmfcount, acfg->stats.mcount ? (acfg->stats.lmfcount * 100) / acfg->stats.mcount : 100);
6198         if (acfg->stats.ocount)
6199                 printf ("%d methods have other problems (%d%%)\n", acfg->stats.ocount, acfg->stats.mcount ? (acfg->stats.ocount * 100) / acfg->stats.mcount : 100);
6200         if (acfg->llvm)
6201                 printf ("Methods compiled with LLVM: %d (%d%%)\n", acfg->stats.llvm_count, acfg->stats.mcount ? (acfg->stats.llvm_count * 100) / acfg->stats.mcount : 100);
6202         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);
6203         printf ("Direct calls: %d (%d%%)\n", acfg->stats.direct_calls, acfg->stats.all_calls ? (acfg->stats.direct_calls * 100) / acfg->stats.all_calls : 100);
6204
6205         if (acfg->aot_opts.stats) {
6206                 int i;
6207
6208                 printf ("GOT slot distribution:\n");
6209                 for (i = 0; i < MONO_PATCH_INFO_NONE; ++i)
6210                         if (acfg->stats.got_slot_types [i])
6211                                 printf ("\t%s: %d\n", get_patch_name (i), acfg->stats.got_slot_types [i]);
6212         }
6213
6214         printf ("JIT time: %d ms, Generation time: %d ms, Assembly+Link time: %d ms.\n", acfg->stats.jit_time / 1000, acfg->stats.gen_time / 1000, acfg->stats.link_time / 1000);
6215
6216         acfg_free (acfg);
6217
6218         return 0;
6219 }
6220
6221 #else
6222
6223 /* AOT disabled */
6224
6225 int
6226 mono_compile_assembly (MonoAssembly *ass, guint32 opts, const char *aot_options)
6227 {
6228         return 0;
6229 }
6230
6231 #endif