Merge pull request #2327 from akoeplinger/fix-msvc
[mono.git] / mono / mini / aot-compiler.c
1 /*
2  * aot-compiler.c: mono Ahead of Time compiler
3  *
4  * Author:
5  *   Dietmar Maurer (dietmar@ximian.com)
6  *   Zoltan Varga (vargaz@gmail.com)
7  *
8  * (C) 2002 Ximian, Inc.
9  * Copyright 2003-2011 Novell, Inc 
10  * Copyright 2011 Xamarin Inc (http://www.xamarin.com)
11  */
12
13 #include "config.h"
14 #include <sys/types.h>
15 #ifdef HAVE_UNISTD_H
16 #include <unistd.h>
17 #endif
18 #ifdef HAVE_STDINT_H
19 #include <stdint.h>
20 #endif
21 #include <fcntl.h>
22 #include <ctype.h>
23 #include <string.h>
24 #ifndef HOST_WIN32
25 #include <sys/time.h>
26 #else
27 #include <winsock2.h>
28 #include <windows.h>
29 #endif
30
31 #include <errno.h>
32 #include <sys/stat.h>
33
34 #include <mono/metadata/abi-details.h>
35 #include <mono/metadata/tabledefs.h>
36 #include <mono/metadata/class.h>
37 #include <mono/metadata/object.h>
38 #include <mono/metadata/tokentype.h>
39 #include <mono/metadata/appdomain.h>
40 #include <mono/metadata/debug-helpers.h>
41 #include <mono/metadata/assembly.h>
42 #include <mono/metadata/metadata-internals.h>
43 #include <mono/metadata/marshal.h>
44 #include <mono/metadata/gc-internals.h>
45 #include <mono/metadata/mempool-internals.h>
46 #include <mono/metadata/mono-endian.h>
47 #include <mono/metadata/threads-types.h>
48 #include <mono/utils/mono-logger-internals.h>
49 #include <mono/utils/mono-compiler.h>
50 #include <mono/utils/mono-time.h>
51 #include <mono/utils/mono-mmap.h>
52 #include <mono/utils/json.h>
53
54 #include "aot-compiler.h"
55 #include "seq-points.h"
56 #include "image-writer.h"
57 #include "dwarfwriter.h"
58 #include "mini-gc.h"
59 #include "mini-llvm.h"
60
61 #if !defined(DISABLE_AOT) && !defined(DISABLE_JIT)
62
63 #if defined(__linux__) || defined(__native_client_codegen__)
64 #define RODATA_SECT ".rodata"
65 #elif defined(TARGET_MACH)
66 #define RODATA_SECT ".section __TEXT, __const"
67 #else
68 #define RODATA_SECT ".text"
69 #endif
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 #define ALIGN_TO(val,align) ((((guint64)val) + ((align) - 1)) & ~((align) - 1))
76 #define ALIGN_PTR_TO(ptr,align) (gpointer)((((gssize)(ptr)) + (align - 1)) & (~(align - 1)))
77 #define ROUND_DOWN(VALUE,SIZE)  ((VALUE) & ~((SIZE) - 1))
78
79 /* predefined values for static readonly fields without needed to run the .cctor */
80 typedef struct _ReadOnlyValue ReadOnlyValue;
81 struct _ReadOnlyValue {
82         ReadOnlyValue *next;
83         char *name;
84         int type; /* to be used later for typechecking to prevent user errors */
85         union {
86                 guint8 i1;
87                 guint16 i2;
88                 guint32 i4;
89                 guint64 i8;
90                 gpointer ptr;
91         } value;
92 };
93 static ReadOnlyValue *readonly_values;
94
95 typedef struct MonoAotOptions {
96         char *outfile;
97         char *llvm_outfile;
98         gboolean save_temps;
99         gboolean write_symbols;
100         gboolean metadata_only;
101         gboolean bind_to_runtime_version;
102         MonoAotMode mode;
103         gboolean no_dlsym;
104         gboolean static_link;
105         gboolean asm_only;
106         gboolean asm_writer;
107         gboolean nodebug;
108         gboolean dwarf_debug;
109         gboolean soft_debug;
110         gboolean log_generics;
111         gboolean log_instances;
112         gboolean gen_seq_points_file;
113         gboolean direct_pinvoke;
114         gboolean direct_icalls;
115         gboolean no_direct_calls;
116         gboolean use_trampolines_page;
117         gboolean no_instances;
118         gboolean gnu_asm;
119         gboolean llvm;
120         gboolean llvm_only;
121         int nthreads;
122         int ntrampolines;
123         int nrgctx_trampolines;
124         int nimt_trampolines;
125         int ngsharedvt_arg_trampolines;
126         int nrgctx_fetch_trampolines;
127         gboolean print_skipped_methods;
128         gboolean stats;
129         char *tool_prefix;
130         char *ld_flags;
131         char *mtriple;
132         char *llvm_path;
133         char *temp_path;
134         char *instances_logfile_path;
135         char *logfile;
136         gboolean dump_json;
137 } MonoAotOptions;
138
139 typedef struct MonoAotStats {
140         int ccount, mcount, lmfcount, abscount, gcount, ocount, genericcount;
141         gint64 code_size, info_size, ex_info_size, unwind_info_size, got_size, class_info_size, got_info_size, plt_size;
142         int methods_without_got_slots, direct_calls, all_calls, llvm_count;
143         int got_slots, offsets_size;
144         int got_slot_types [MONO_PATCH_INFO_NONE];
145         int got_slot_info_sizes [MONO_PATCH_INFO_NONE];
146         int jit_time, gen_time, link_time;
147 } MonoAotStats;
148
149 typedef struct GotInfo {
150         GHashTable *patch_to_got_offset;
151         GHashTable **patch_to_got_offset_by_type;
152         GPtrArray *got_patches;
153 } GotInfo;
154
155 typedef struct MonoAotCompile {
156         MonoImage *image;
157         GPtrArray *methods;
158         GHashTable *method_indexes;
159         GHashTable *method_depth;
160         MonoCompile **cfgs;
161         int cfgs_size;
162         GHashTable **patch_to_plt_entry;
163         GHashTable *plt_offset_to_entry;
164         //GHashTable *patch_to_got_offset;
165         //GHashTable **patch_to_got_offset_by_type;
166         //GPtrArray *got_patches;
167         GotInfo got_info, llvm_got_info;
168         GHashTable *image_hash;
169         GHashTable *method_to_cfg;
170         GHashTable *token_info_hash;
171         GHashTable *method_to_pinvoke_import;
172         GPtrArray *extra_methods;
173         GPtrArray *image_table;
174         GPtrArray *globals;
175         GPtrArray *method_order;
176         GHashTable *export_names;
177         /* Maps MonoClass* -> blob offset */
178         GHashTable *klass_blob_hash;
179         /* Maps MonoMethod* -> blob offset */
180         GHashTable *method_blob_hash;
181         guint32 *plt_got_info_offsets;
182         guint32 got_offset, llvm_got_offset, plt_offset, plt_got_offset_base, nshared_got_entries;
183         /* Number of GOT entries reserved for trampolines */
184         guint32 num_trampoline_got_entries;
185         guint32 tramp_page_size;
186
187         guint32 num_trampolines [MONO_AOT_TRAMP_NUM];
188         guint32 trampoline_got_offset_base [MONO_AOT_TRAMP_NUM];
189         guint32 trampoline_size [MONO_AOT_TRAMP_NUM];
190         guint32 tramp_page_code_offsets [MONO_AOT_TRAMP_NUM];
191
192         MonoAotOptions aot_opts;
193         guint32 nmethods;
194         guint32 opts;
195         guint32 simd_opts;
196         MonoMemPool *mempool;
197         MonoAotStats stats;
198         int method_index;
199         char *static_linking_symbol;
200         mono_mutex_t mutex;
201         gboolean gas_line_numbers;
202         /* Whenever to emit an object file directly from llc */
203         gboolean llvm_owriter;
204         MonoImageWriter *w;
205         MonoDwarfWriter *dwarf;
206         FILE *fp;
207         char *tmpbasename;
208         char *tmpfname;
209         char *llvm_sfile;
210         char *llvm_ofile;
211         GSList *cie_program;
212         GHashTable *unwind_info_offsets;
213         GPtrArray *unwind_ops;
214         guint32 unwind_info_offset;
215         char *global_prefix;
216         char *got_symbol;
217         char *llvm_got_symbol;
218         char *plt_symbol;
219         char *llvm_eh_frame_symbol;
220         GHashTable *method_label_hash;
221         const char *temp_prefix;
222         const char *user_symbol_prefix;
223         const char *llvm_label_prefix;
224         const char *inst_directive;
225         int align_pad_value;
226         guint32 label_generator;
227         gboolean llvm;
228         gboolean has_jitted_code;
229         MonoAotFileFlags flags;
230         MonoDynamicStream blob;
231         MonoClass **typespec_classes;
232         GString *llc_args;
233         GString *as_args;
234         char *assembly_name_sym;
235         GHashTable *plt_entry_debug_sym_cache;
236         gboolean thumb_mixed, need_no_dead_strip, need_pt_gnu_stack;
237         GHashTable *ginst_hash;
238         GHashTable *dwarf_ln_filenames;
239         gboolean global_symbols;
240         int objc_selector_index, objc_selector_index_2;
241         GPtrArray *objc_selectors;
242         GHashTable *objc_selector_to_index;
243         FILE *logfile;
244         FILE *instances_logfile;
245 } MonoAotCompile;
246
247 typedef struct {
248         int plt_offset;
249         char *symbol, *llvm_symbol, *debug_sym;
250         MonoJumpInfo *ji;
251         gboolean jit_used, llvm_used;
252 } MonoPltEntry;
253
254 #define mono_acfg_lock(acfg) mono_os_mutex_lock (&((acfg)->mutex))
255 #define mono_acfg_unlock(acfg) mono_os_mutex_unlock (&((acfg)->mutex))
256
257 /* This points to the current acfg in LLVM mode */
258 static MonoAotCompile *llvm_acfg;
259
260 #ifdef HAVE_ARRAY_ELEM_INIT
261 #define MSGSTRFIELD(line) MSGSTRFIELD1(line)
262 #define MSGSTRFIELD1(line) str##line
263 static const struct msgstr_t {
264 #define PATCH_INFO(a,b) char MSGSTRFIELD(__LINE__) [sizeof (b)];
265 #include "patch-info.h"
266 #undef PATCH_INFO
267 } opstr = {
268 #define PATCH_INFO(a,b) b,
269 #include "patch-info.h"
270 #undef PATCH_INFO
271 };
272 static const gint16 opidx [] = {
273 #define PATCH_INFO(a,b) [MONO_PATCH_INFO_ ## a] = offsetof (struct msgstr_t, MSGSTRFIELD(__LINE__)),
274 #include "patch-info.h"
275 #undef PATCH_INFO
276 };
277
278 static G_GNUC_UNUSED const char*
279 get_patch_name (int info)
280 {
281         return (const char*)&opstr + opidx [info];
282 }
283
284 #else
285 #define PATCH_INFO(a,b) b,
286 static const char* const
287 patch_types [MONO_PATCH_INFO_NUM + 1] = {
288 #include "patch-info.h"
289         NULL
290 };
291
292 static G_GNUC_UNUSED const char*
293 get_patch_name (int info)
294 {
295         return patch_types [info];
296 }
297
298 #endif
299
300 static guint32
301 get_unwind_info_offset (MonoAotCompile *acfg, guint8 *encoded, guint32 encoded_len);
302
303 static char*
304 get_plt_entry_debug_sym (MonoAotCompile *acfg, MonoJumpInfo *ji, GHashTable *cache);
305
306 static void
307 aot_printf (MonoAotCompile *acfg, const gchar *format, ...)
308 {
309         FILE *output;
310         va_list args;
311
312         if (acfg->logfile)
313                 output = acfg->logfile;
314         else
315                 output = stdout;
316
317         va_start (args, format);
318         vfprintf (output, format, args);
319         va_end (args);
320 }
321
322 static void
323 aot_printerrf (MonoAotCompile *acfg, const gchar *format, ...)
324 {
325         FILE *output;
326         va_list args;
327
328         if (acfg->logfile)
329                 output = acfg->logfile;
330         else
331                 output = stderr;
332
333         va_start (args, format);
334         vfprintf (output, format, args);
335         va_end (args);
336 }
337
338 static void
339 report_loader_error (MonoAotCompile *acfg, MonoError *error, const char *format, ...)
340 {
341         FILE *output;
342         va_list args;
343
344         if (mono_error_ok (error))
345                 return;
346
347         if (acfg->logfile)
348                 output = acfg->logfile;
349         else
350                 output = stderr;
351
352         va_start (args, format);
353         vfprintf (output, format, args);
354         va_end (args);
355         mono_error_cleanup (error);
356
357         g_error ("FullAOT cannot continue if there are loader errors");
358 }
359
360 /* Wrappers around the image writer functions */
361
362 static inline void
363 emit_section_change (MonoAotCompile *acfg, const char *section_name, int subsection_index)
364 {
365         mono_img_writer_emit_section_change (acfg->w, section_name, subsection_index);
366 }
367
368 static inline void
369 emit_local_symbol (MonoAotCompile *acfg, const char *name, const char *end_label, gboolean func) 
370
371         mono_img_writer_emit_local_symbol (acfg->w, name, end_label, func); 
372 }
373
374 static inline void
375 emit_label (MonoAotCompile *acfg, const char *name) 
376
377         mono_img_writer_emit_label (acfg->w, name); 
378 }
379
380 static inline void
381 emit_bytes (MonoAotCompile *acfg, const guint8* buf, int size) 
382
383         mono_img_writer_emit_bytes (acfg->w, buf, size); 
384 }
385
386 static inline void
387 emit_string (MonoAotCompile *acfg, const char *value) 
388
389         mono_img_writer_emit_string (acfg->w, value); 
390 }
391
392 static inline void
393 emit_line (MonoAotCompile *acfg) 
394
395         mono_img_writer_emit_line (acfg->w); 
396 }
397
398 static inline void
399 emit_alignment (MonoAotCompile *acfg, int size)
400
401         mono_img_writer_emit_alignment (acfg->w, size);
402 }
403
404 static inline void
405 emit_alignment_code (MonoAotCompile *acfg, int size)
406 {
407         if (acfg->align_pad_value)
408                 mono_img_writer_emit_alignment_fill (acfg->w, size, acfg->align_pad_value);
409         else
410                 mono_img_writer_emit_alignment (acfg->w, size);
411 }
412
413 static inline void
414 emit_padding (MonoAotCompile *acfg, int size)
415 {
416         int i;
417         guint8 buf [16];
418
419         if (acfg->align_pad_value) {
420                 for (i = 0; i < 16; ++i)
421                         buf [i] = acfg->align_pad_value;
422         } else {
423                 memset (buf, 0, sizeof (buf));
424         }
425
426         for (i = 0; i < size; i += 16) {
427                 if (size - i < 16)
428                         emit_bytes (acfg, buf, size - i);
429                 else
430                         emit_bytes (acfg, buf, 16);
431         }
432 }
433
434 static inline void
435 emit_pointer (MonoAotCompile *acfg, const char *target) 
436
437         mono_img_writer_emit_pointer (acfg->w, target); 
438 }
439
440 static inline void
441 emit_pointer_2 (MonoAotCompile *acfg, const char *prefix, const char *target) 
442
443         if (prefix [0] != '\0') {
444                 char *s = g_strdup_printf ("%s%s", prefix, target);
445                 mono_img_writer_emit_pointer (acfg->w, s);
446                 g_free (s);
447         } else {
448                 mono_img_writer_emit_pointer (acfg->w, target);
449         }
450 }
451
452 static inline void
453 emit_int16 (MonoAotCompile *acfg, int value) 
454
455         mono_img_writer_emit_int16 (acfg->w, value); 
456 }
457
458 static inline void
459 emit_int32 (MonoAotCompile *acfg, int value) 
460
461         mono_img_writer_emit_int32 (acfg->w, value); 
462 }
463
464 static inline void
465 emit_symbol_diff (MonoAotCompile *acfg, const char *end, const char* start, int offset) 
466
467         mono_img_writer_emit_symbol_diff (acfg->w, end, start, offset); 
468 }
469
470 static inline void
471 emit_zero_bytes (MonoAotCompile *acfg, int num) 
472
473         mono_img_writer_emit_zero_bytes (acfg->w, num); 
474 }
475
476 static inline void
477 emit_byte (MonoAotCompile *acfg, guint8 val) 
478
479         mono_img_writer_emit_byte (acfg->w, val); 
480 }
481
482 #ifdef __native_client_codegen__
483 static inline void
484 emit_nacl_call_alignment (MonoAotCompile *acfg)
485 {
486         mono_img_writer_emit_nacl_call_alignment (acfg->w);
487 }
488 #endif
489
490 static G_GNUC_UNUSED void
491 emit_global_inner (MonoAotCompile *acfg, const char *name, gboolean func)
492 {
493         mono_img_writer_emit_global (acfg->w, name, func);
494 }
495
496 static void
497 emit_global (MonoAotCompile *acfg, const char *name, gboolean func)
498 {
499         if (acfg->aot_opts.no_dlsym) {
500                 g_ptr_array_add (acfg->globals, g_strdup (name));
501                 mono_img_writer_emit_local_symbol (acfg->w, name, NULL, func);
502         } else {
503                 mono_img_writer_emit_global (acfg->w, name, func);
504         }
505 }
506
507 static void
508 emit_symbol_size (MonoAotCompile *acfg, const char *name, const char *end_label)
509 {
510         mono_img_writer_emit_symbol_size (acfg->w, name, end_label);
511 }
512
513 /* Emit a symbol which is referenced by the MonoAotFileInfo structure */
514 static void
515 emit_info_symbol (MonoAotCompile *acfg, const char *name)
516 {
517         char symbol [256];
518
519         if (acfg->llvm) {
520                 emit_label (acfg, name);
521                 /* LLVM generated code references this */
522                 sprintf (symbol, "%s%s%s", acfg->user_symbol_prefix, acfg->global_prefix, name);
523                 emit_label (acfg, symbol);
524                 emit_global_inner (acfg, symbol, FALSE);
525         } else {
526                 emit_label (acfg, name);
527         }
528 }
529
530 static void
531 emit_string_symbol (MonoAotCompile *acfg, const char *name, const char *value)
532 {
533         if (acfg->llvm) {
534                 mono_llvm_emit_aot_data (name, (guint8*)value, strlen (value) + 1);
535                 return;
536         }
537
538         mono_img_writer_emit_section_change (acfg->w, RODATA_SECT, 1);
539 #ifdef TARGET_MACH
540         /* On apple, all symbols need to be aligned to avoid warnings from ld */
541         emit_alignment (acfg, 4);
542 #endif
543         mono_img_writer_emit_label (acfg->w, name);
544         mono_img_writer_emit_string (acfg->w, value);
545 }
546
547 static G_GNUC_UNUSED void
548 emit_uleb128 (MonoAotCompile *acfg, guint32 value)
549 {
550         do {
551                 guint8 b = value & 0x7f;
552                 value >>= 7;
553                 if (value != 0) /* more bytes to come */
554                         b |= 0x80;
555                 emit_byte (acfg, b);
556         } while (value);
557 }
558
559 static G_GNUC_UNUSED void
560 emit_sleb128 (MonoAotCompile *acfg, gint64 value)
561 {
562         gboolean more = 1;
563         gboolean negative = (value < 0);
564         guint32 size = 64;
565         guint8 byte;
566
567         while (more) {
568                 byte = value & 0x7f;
569                 value >>= 7;
570                 /* the following is unnecessary if the
571                  * implementation of >>= uses an arithmetic rather
572                  * than logical shift for a signed left operand
573                  */
574                 if (negative)
575                         /* sign extend */
576                         value |= - ((gint64)1 <<(size - 7));
577                 /* sign bit of byte is second high order bit (0x40) */
578                 if ((value == 0 && !(byte & 0x40)) ||
579                         (value == -1 && (byte & 0x40)))
580                         more = 0;
581                 else
582                         byte |= 0x80;
583                 emit_byte (acfg, byte);
584         }
585 }
586
587 static G_GNUC_UNUSED void
588 encode_uleb128 (guint32 value, guint8 *buf, guint8 **endbuf)
589 {
590         guint8 *p = buf;
591
592         do {
593                 guint8 b = value & 0x7f;
594                 value >>= 7;
595                 if (value != 0) /* more bytes to come */
596                         b |= 0x80;
597                 *p ++ = b;
598         } while (value);
599
600         *endbuf = p;
601 }
602
603 static G_GNUC_UNUSED void
604 encode_sleb128 (gint32 value, guint8 *buf, guint8 **endbuf)
605 {
606         gboolean more = 1;
607         gboolean negative = (value < 0);
608         guint32 size = 32;
609         guint8 byte;
610         guint8 *p = buf;
611
612         while (more) {
613                 byte = value & 0x7f;
614                 value >>= 7;
615                 /* the following is unnecessary if the
616                  * implementation of >>= uses an arithmetic rather
617                  * than logical shift for a signed left operand
618                  */
619                 if (negative)
620                         /* sign extend */
621                         value |= - (1 <<(size - 7));
622                 /* sign bit of byte is second high order bit (0x40) */
623                 if ((value == 0 && !(byte & 0x40)) ||
624                         (value == -1 && (byte & 0x40)))
625                         more = 0;
626                 else
627                         byte |= 0x80;
628                 *p ++= byte;
629         }
630
631         *endbuf = p;
632 }
633
634 static void
635 encode_int (gint32 val, guint8 *buf, guint8 **endbuf)
636 {
637         // FIXME: Big-endian
638         buf [0] = (val >> 0) & 0xff;
639         buf [1] = (val >> 8) & 0xff;
640         buf [2] = (val >> 16) & 0xff;
641         buf [3] = (val >> 24) & 0xff;
642
643         *endbuf = buf + 4;
644 }
645
646 static void
647 encode_int16 (guint16 val, guint8 *buf, guint8 **endbuf)
648 {
649         buf [0] = (val >> 0) & 0xff;
650         buf [1] = (val >> 8) & 0xff;
651
652         *endbuf = buf + 2;
653 }
654
655 static void
656 encode_string (const char *s, guint8 *buf, guint8 **endbuf)
657 {
658         int len = strlen (s);
659
660         memcpy (buf, s, len + 1);
661         *endbuf = buf + len + 1;
662 }
663
664 static void
665 emit_unset_mode (MonoAotCompile *acfg)
666 {
667         mono_img_writer_emit_unset_mode (acfg->w);
668 }
669
670 static G_GNUC_UNUSED void
671 emit_set_thumb_mode (MonoAotCompile *acfg)
672 {
673         emit_unset_mode (acfg);
674         fprintf (acfg->fp, ".code 16\n");
675 }
676
677 static G_GNUC_UNUSED void
678 emit_set_arm_mode (MonoAotCompile *acfg)
679 {
680         emit_unset_mode (acfg);
681         fprintf (acfg->fp, ".code 32\n");
682 }
683
684 static inline void
685 emit_code_bytes (MonoAotCompile *acfg, const guint8* buf, int size)
686 {
687 #ifdef TARGET_ARM64
688         int i;
689
690         g_assert (size % 4 == 0);
691         emit_unset_mode (acfg);
692         for (i = 0; i < size; i += 4)
693                 fprintf (acfg->fp, "%s 0x%x\n", acfg->inst_directive, *(guint32*)(buf + i));
694 #else
695         emit_bytes (acfg, buf, size);
696 #endif
697 }
698
699 /* ARCHITECTURE SPECIFIC CODE */
700
701 #if defined(TARGET_X86) || defined(TARGET_AMD64) || defined(TARGET_ARM) || defined(TARGET_POWERPC) || defined(TARGET_ARM64)
702 #define EMIT_DWARF_INFO 1
703 #endif
704
705 #if defined(TARGET_ARM)
706 #define AOT_FUNC_ALIGNMENT 4
707 #else
708 #define AOT_FUNC_ALIGNMENT 16
709 #endif
710 #if (defined(TARGET_X86) || defined(TARGET_AMD64)) && defined(__native_client_codegen__)
711 #undef AOT_FUNC_ALIGNMENT
712 #define AOT_FUNC_ALIGNMENT 32
713 #endif
714  
715 #if defined(TARGET_POWERPC64) && !defined(__mono_ilp32__)
716 #define PPC_LD_OP "ld"
717 #define PPC_LDX_OP "ldx"
718 #else
719 #define PPC_LD_OP "lwz"
720 #define PPC_LDX_OP "lwzx"
721 #endif
722
723 #ifdef TARGET_AMD64
724 #define AOT_TARGET_STR "AMD64"
725 #endif
726
727 #ifdef TARGET_ARM
728 #ifdef TARGET_MACH
729 #define AOT_TARGET_STR "ARM (MACH)"
730 #else
731 #define AOT_TARGET_STR "ARM (!MACH)"
732 #endif
733 #endif
734
735 #ifdef TARGET_ARM64
736 #ifdef TARGET_MACH
737 #define AOT_TARGET_STR "ARM64 (MACH)"
738 #else
739 #define AOT_TARGET_STR "ARM64 (!MACH)"
740 #endif
741 #endif
742
743 #ifdef TARGET_POWERPC64
744 #ifdef __mono_ilp32__
745 #define AOT_TARGET_STR "POWERPC64 (mono ilp32)"
746 #else
747 #define AOT_TARGET_STR "POWERPC64 (!mono ilp32)"
748 #endif
749 #else
750 #ifdef TARGET_POWERPC
751 #ifdef __mono_ilp32__
752 #define AOT_TARGET_STR "POWERPC (mono ilp32)"
753 #else
754 #define AOT_TARGET_STR "POWERPC (!mono ilp32)"
755 #endif
756 #endif
757 #endif
758
759 #ifdef TARGET_X86
760 #ifdef TARGET_WIN32
761 #define AOT_TARGET_STR "X86 (WIN32)"
762 #elif defined(__native_client_codegen__)
763 #define AOT_TARGET_STR "X86 (native client codegen)"
764 #else
765 #define AOT_TARGET_STR "X86 (!native client codegen)"
766 #endif
767 #endif
768
769 #ifndef AOT_TARGET_STR
770 #define AOT_TARGET_STR ""
771 #endif
772
773 static void
774 arch_init (MonoAotCompile *acfg)
775 {
776         acfg->llc_args = g_string_new ("");
777         acfg->as_args = g_string_new ("");
778
779         /*
780          * The prefix LLVM likes to put in front of symbol names on darwin.
781          * The mach-os specs require this for globals, but LLVM puts them in front of all
782          * symbols. We need to handle this, since we need to refer to LLVM generated
783          * symbols.
784          */
785         acfg->llvm_label_prefix = "";
786         acfg->user_symbol_prefix = "";
787
788 #if defined(TARGET_X86)
789         g_string_append (acfg->llc_args, " -march=x86 -mattr=sse4.1");
790 #endif
791
792 #if defined(TARGET_AMD64)
793         g_string_append (acfg->llc_args, " -march=x86-64 -mattr=sse4.1");
794         /* NOP */
795         acfg->align_pad_value = 0x90;
796 #endif
797
798 #ifdef TARGET_ARM
799         if (acfg->aot_opts.mtriple && strstr (acfg->aot_opts.mtriple, "darwin")) {
800                 g_string_append (acfg->llc_args, "-mattr=+v6");
801         } else {
802 #ifdef ARM_FPU_VFP
803                 g_string_append (acfg->llc_args, " -mattr=+vfp2,-neon,+d16");
804                 g_string_append (acfg->as_args, " -mfpu=vfp3");
805 #else
806                 g_string_append (acfg->llc_args, " -soft-float");
807 #endif
808         }
809         if (acfg->aot_opts.mtriple && strstr (acfg->aot_opts.mtriple, "thumb"))
810                 acfg->thumb_mixed = TRUE;
811
812         if (acfg->aot_opts.mtriple)
813                 mono_arch_set_target (acfg->aot_opts.mtriple);
814 #endif
815
816 #ifdef TARGET_ARM64
817         acfg->inst_directive = ".inst";
818         if (acfg->aot_opts.mtriple)
819                 mono_arch_set_target (acfg->aot_opts.mtriple);
820 #endif
821
822 #ifdef TARGET_MACH
823         acfg->user_symbol_prefix = "_";
824         acfg->llvm_label_prefix = "_";
825         acfg->inst_directive = ".word";
826         acfg->need_no_dead_strip = TRUE;
827         acfg->aot_opts.gnu_asm = TRUE;
828 #endif
829
830 #if defined(__linux__) && !defined(TARGET_ARM)
831         acfg->need_pt_gnu_stack = TRUE;
832 #endif
833
834 #ifdef MONOTOUCH
835         acfg->global_symbols = TRUE;
836 #endif
837 }
838
839 #ifdef TARGET_ARM64
840
841 #include "../../../mono-extensions/mono/mini/aot-compiler-arm64.c"
842
843 #endif
844
845 #ifdef MONO_ARCH_AOT_SUPPORTED
846 /*
847  * arch_emit_direct_call:
848  *
849  *   Emit a direct call to the symbol TARGET. CALL_SIZE is set to the size of the
850  * calling code.
851  */
852 static void
853 arch_emit_direct_call (MonoAotCompile *acfg, const char *target, gboolean external, gboolean thumb, MonoJumpInfo *ji, int *call_size)
854 {
855 #if defined(TARGET_X86) || defined(TARGET_AMD64)
856         /* Need to make sure this is exactly 5 bytes long */
857         emit_unset_mode (acfg);
858         fprintf (acfg->fp, "call %s\n", target);
859         *call_size = 5;
860 #elif defined(TARGET_ARM)
861         emit_unset_mode (acfg);
862         if (thumb)
863                 fprintf (acfg->fp, "blx %s\n", target);
864         else
865                 fprintf (acfg->fp, "bl %s\n", target);
866         *call_size = 4;
867 #elif defined(TARGET_ARM64)
868         arm64_emit_direct_call (acfg, target, external, thumb, ji, call_size);
869 #elif defined(TARGET_POWERPC)
870         emit_unset_mode (acfg);
871         fprintf (acfg->fp, "bl %s\n", target);
872         *call_size = 4;
873 #else
874         g_assert_not_reached ();
875 #endif
876 }
877 #endif
878
879 /*
880  * PPC32 design:
881  * - we use an approach similar to the x86 abi: reserve a register (r30) to hold 
882  *   the GOT pointer.
883  * - The full-aot trampolines need access to the GOT of mscorlib, so we store
884  *   in in the 2. slot of every GOT, and require every method to place the GOT
885  *   address in r30, even when it doesn't access the GOT otherwise. This way,
886  *   the trampolines can compute the mscorlib GOT address by loading 4(r30).
887  */
888
889 /*
890  * PPC64 design:
891  * PPC64 uses function descriptors which greatly complicate all code, since
892  * these are used very inconsistently in the runtime. Some functions like 
893  * mono_compile_method () return ftn descriptors, while others like the
894  * trampoline creation functions do not.
895  * We assume that all GOT slots contain function descriptors, and create 
896  * descriptors in aot-runtime.c when needed.
897  * The ppc64 abi uses r2 to hold the address of the TOC/GOT, which is loaded
898  * from function descriptors, we could do the same, but it would require 
899  * rewriting all the ppc/aot code to handle function descriptors properly.
900  * So instead, we use the same approach as on PPC32.
901  * This is a horrible mess, but fixing it would probably lead to an even bigger
902  * one.
903  */
904
905 /*
906  * X86 design:
907  * - similar to the PPC32 design, we reserve EBX to hold the GOT pointer.
908  */
909
910 #ifdef MONO_ARCH_AOT_SUPPORTED
911 /*
912  * arch_emit_got_offset:
913  *
914  *   The memory pointed to by CODE should hold native code for computing the GOT
915  * address (OP_LOAD_GOTADDR). Emit this code while patching it with the offset
916  * between code and the GOT. CODE_SIZE is set to the number of bytes emitted.
917  */
918 static void
919 arch_emit_got_offset (MonoAotCompile *acfg, guint8 *code, int *code_size)
920 {
921 #if defined(TARGET_POWERPC64)
922         emit_unset_mode (acfg);
923         /* 
924          * The ppc32 code doesn't seem to work on ppc64, the assembler complains about
925          * unsupported relocations. So we store the got address into the .Lgot_addr
926          * symbol which is in the text segment, compute its address, and load it.
927          */
928         fprintf (acfg->fp, ".L%d:\n", acfg->label_generator);
929         fprintf (acfg->fp, "lis 0, (.Lgot_addr + 4 - .L%d)@h\n", acfg->label_generator);
930         fprintf (acfg->fp, "ori 0, 0, (.Lgot_addr + 4 - .L%d)@l\n", acfg->label_generator);
931         fprintf (acfg->fp, "add 30, 30, 0\n");
932         fprintf (acfg->fp, "%s 30, 0(30)\n", PPC_LD_OP);
933         acfg->label_generator ++;
934         *code_size = 16;
935 #elif defined(TARGET_POWERPC)
936         emit_unset_mode (acfg);
937         fprintf (acfg->fp, ".L%d:\n", acfg->label_generator);
938         fprintf (acfg->fp, "lis 0, (%s + 4 - .L%d)@h\n", acfg->got_symbol, acfg->label_generator);
939         fprintf (acfg->fp, "ori 0, 0, (%s + 4 - .L%d)@l\n", acfg->got_symbol, acfg->label_generator);
940         acfg->label_generator ++;
941         *code_size = 8;
942 #else
943         guint32 offset = mono_arch_get_patch_offset (code);
944         emit_bytes (acfg, code, offset);
945         emit_symbol_diff (acfg, acfg->got_symbol, ".", offset);
946
947         *code_size = offset + 4;
948 #endif
949 }
950
951 /*
952  * arch_emit_got_access:
953  *
954  *   The memory pointed to by CODE should hold native code for loading a GOT
955  * slot (OP_AOTCONST/OP_GOT_ENTRY). Emit this code while patching it so it accesses the
956  * GOT slot GOT_SLOT. CODE_SIZE is set to the number of bytes emitted.
957  */
958 static void
959 arch_emit_got_access (MonoAotCompile *acfg, const char *got_symbol, guint8 *code, int got_slot, int *code_size)
960 {
961 #ifdef TARGET_AMD64
962         /* mov reg, got+offset(%rip) */
963         if (acfg->llvm) {
964                 /* The GOT symbol is in the LLVM module, the clang assembler has problems emitting symbol diffs for it */
965                 int dreg;
966                 int rex_r;
967
968                 /* Decode reg, see amd64_mov_reg_membase () */
969                 rex_r = code [0] & AMD64_REX_R;
970                 g_assert (code [0] == 0x49 + rex_r);
971                 g_assert (code [1] == 0x8b);
972                 dreg = ((code [2] >> 3) & 0x7) + (rex_r ? 8 : 0);
973
974                 emit_unset_mode (acfg);
975                 fprintf (acfg->fp, "mov %s+%d(%%rip), %s\n", got_symbol, (unsigned int) ((got_slot * sizeof (gpointer))), mono_arch_regname (dreg));
976                 *code_size = 7;
977         } else {
978                 emit_bytes (acfg, code, mono_arch_get_patch_offset (code));
979                 emit_symbol_diff (acfg, got_symbol, ".", (unsigned int) ((got_slot * sizeof (gpointer)) - 4));
980                 *code_size = mono_arch_get_patch_offset (code) + 4;
981         }
982 #elif defined(TARGET_X86)
983         emit_bytes (acfg, code, mono_arch_get_patch_offset (code));
984         emit_int32 (acfg, (unsigned int) ((got_slot * sizeof (gpointer))));
985         *code_size = mono_arch_get_patch_offset (code) + 4;
986 #elif defined(TARGET_ARM)
987         emit_bytes (acfg, code, mono_arch_get_patch_offset (code));
988         emit_symbol_diff (acfg, got_symbol, ".", (unsigned int) ((got_slot * sizeof (gpointer))) - 12);
989         *code_size = mono_arch_get_patch_offset (code) + 4;
990 #elif defined(TARGET_ARM64)
991         emit_bytes (acfg, code, mono_arch_get_patch_offset (code));
992         arm64_emit_got_access (acfg, code, got_slot, code_size);
993 #elif defined(TARGET_POWERPC)
994         {
995                 guint8 buf [32];
996                 guint8 *code;
997
998                 emit_bytes (acfg, code, mono_arch_get_patch_offset (code));
999                 code = buf;
1000                 ppc_load32 (code, ppc_r0, got_slot * sizeof (gpointer));
1001                 g_assert (code - buf == 8);
1002                 emit_bytes (acfg, buf, code - buf);
1003                 *code_size = code - buf;
1004         }
1005 #else
1006         g_assert_not_reached ();
1007 #endif
1008 }
1009
1010 #endif
1011
1012 #ifdef MONO_ARCH_AOT_SUPPORTED
1013 /*
1014  * arch_emit_objc_selector_ref:
1015  *
1016  *   Emit the implementation of OP_OBJC_GET_SELECTOR, which itself implements @selector(foo:) in objective-c.
1017  */
1018 static void
1019 arch_emit_objc_selector_ref (MonoAotCompile *acfg, guint8 *code, int index, int *code_size)
1020 {
1021 #if defined(TARGET_ARM)
1022         char symbol1 [256];
1023         char symbol2 [256];
1024         int lindex = acfg->objc_selector_index_2 ++;
1025
1026         /* Emit ldr.imm/b */
1027         emit_bytes (acfg, code, 8);
1028
1029         sprintf (symbol1, "L_OBJC_SELECTOR_%d", lindex);
1030         sprintf (symbol2, "L_OBJC_SELECTOR_REFERENCES_%d", index);
1031
1032         emit_label (acfg, symbol1);
1033         mono_img_writer_emit_unset_mode (acfg->w);
1034         fprintf (acfg->fp, ".long %s-(%s+12)", symbol2, symbol1);
1035
1036         *code_size = 12;
1037 #elif defined(TARGET_ARM64)
1038         arm64_emit_objc_selector_ref (acfg, code, index, code_size);
1039 #else
1040         g_assert_not_reached ();
1041 #endif
1042 }
1043 #endif
1044
1045 /*
1046  * arch_emit_plt_entry:
1047  *
1048  *   Emit code for the PLT entry.
1049  * The plt entry should look like this:
1050  * <indirect jump to GOT_SYMBOL + OFFSET>
1051  * <INFO_OFFSET embedded into the instruction stream>
1052  */
1053 static void
1054 arch_emit_plt_entry (MonoAotCompile *acfg, const char *got_symbol, int offset, int info_offset)
1055 {
1056 #if defined(TARGET_X86)
1057 #if defined(__default_codegen__)
1058                 /* jmp *<offset>(%ebx) */
1059                 emit_byte (acfg, 0xff);
1060                 emit_byte (acfg, 0xa3);
1061                 emit_int32 (acfg, offset);
1062                 /* Used by mono_aot_get_plt_info_offset */
1063                 emit_int32 (acfg, info_offset);
1064 #elif defined(__native_client_codegen__)
1065                 const guint8 kSizeOfNaClJmp = 11;
1066                 guint8 bytes[kSizeOfNaClJmp];
1067                 guint8 *pbytes = &bytes[0];
1068                 
1069                 x86_jump_membase32 (pbytes, X86_EBX, offset);
1070                 emit_bytes (acfg, bytes, kSizeOfNaClJmp);
1071                 /* four bytes of data, used by mono_arch_patch_plt_entry              */
1072                 /* For Native Client, make this work with data embedded in push.      */
1073                 emit_byte (acfg, 0x68);  /* hide data in a push */
1074                 emit_int32 (acfg, info_offset);
1075                 emit_alignment (acfg, AOT_FUNC_ALIGNMENT);
1076 #endif /*__native_client_codegen__*/
1077 #elif defined(TARGET_AMD64)
1078 #if defined(__default_codegen__)
1079                 emit_unset_mode (acfg);
1080                 fprintf (acfg->fp, "jmp *%s+%d(%%rip)\n", got_symbol, offset);
1081                 /* Used by mono_aot_get_plt_info_offset */
1082                 emit_int32 (acfg, info_offset);
1083                 acfg->stats.plt_size += 10;
1084 #elif defined(__native_client_codegen__)
1085                 guint8 buf [256];
1086                 guint8 *buf_aligned = ALIGN_TO(buf, kNaClAlignment);
1087                 guint8 *code = buf_aligned;
1088
1089                 /* mov <OFFSET>(%rip), %r11d */
1090                 emit_byte (acfg, '\x45');
1091                 emit_byte (acfg, '\x8b');
1092                 emit_byte (acfg, '\x1d');
1093                 emit_symbol_diff (acfg, got_symbol, ".", offset - 4);
1094
1095                 amd64_jump_reg (code, AMD64_R11);
1096                 /* This should be constant for the plt patch */
1097                 g_assert ((size_t)(code-buf_aligned) == 10);
1098                 emit_bytes (acfg, buf_aligned, code - buf_aligned);
1099
1100                 /* Hide data in a push imm32 so it passes validation */
1101                 emit_byte (acfg, 0x68);  /* push */
1102                 emit_int32 (acfg, info_offset);
1103                 emit_alignment (acfg, AOT_FUNC_ALIGNMENT);
1104 #endif /*__native_client_codegen__*/
1105 #elif defined(TARGET_ARM)
1106                 guint8 buf [256];
1107                 guint8 *code;
1108
1109                 code = buf;
1110                 ARM_LDR_IMM (code, ARMREG_IP, ARMREG_PC, 0);
1111                 ARM_LDR_REG_REG (code, ARMREG_PC, ARMREG_PC, ARMREG_IP);
1112                 emit_bytes (acfg, buf, code - buf);
1113                 emit_symbol_diff (acfg, got_symbol, ".", offset - 4);
1114                 /* Used by mono_aot_get_plt_info_offset */
1115                 emit_int32 (acfg, info_offset);
1116 #elif defined(TARGET_ARM64)
1117                 arm64_emit_plt_entry (acfg, got_symbol, offset, info_offset);
1118 #elif defined(TARGET_POWERPC)
1119                 /* The GOT address is guaranteed to be in r30 by OP_LOAD_GOTADDR */
1120                 emit_unset_mode (acfg);
1121                 fprintf (acfg->fp, "lis 11, %d@h\n", offset);
1122                 fprintf (acfg->fp, "ori 11, 11, %d@l\n", offset);
1123                 fprintf (acfg->fp, "add 11, 11, 30\n");
1124                 fprintf (acfg->fp, "%s 11, 0(11)\n", PPC_LD_OP);
1125 #ifdef PPC_USES_FUNCTION_DESCRIPTOR
1126                 fprintf (acfg->fp, "%s 2, %d(11)\n", PPC_LD_OP, (int)sizeof (gpointer));
1127                 fprintf (acfg->fp, "%s 11, 0(11)\n", PPC_LD_OP);
1128 #endif
1129                 fprintf (acfg->fp, "mtctr 11\n");
1130                 fprintf (acfg->fp, "bctr\n");
1131                 emit_int32 (acfg, info_offset);
1132 #else
1133                 g_assert_not_reached ();
1134 #endif
1135 }
1136
1137 /*
1138  * arch_emit_llvm_plt_entry:
1139  *
1140  *   Same as arch_emit_plt_entry, but handles calls from LLVM generated code.
1141  * This is only needed on arm to handle thumb interop.
1142  */
1143 static void
1144 arch_emit_llvm_plt_entry (MonoAotCompile *acfg, const char *got_symbol, int offset, int info_offset)
1145 {
1146 #if defined(TARGET_ARM)
1147         /* LLVM calls the PLT entries using bl, so these have to be thumb2 */
1148         /* The caller already transitioned to thumb */
1149         /* The code below should be 12 bytes long */
1150         /* clang has trouble encoding these instructions, so emit the binary */
1151 #if 0
1152         fprintf (acfg->fp, "ldr ip, [pc, #8]\n");
1153         /* thumb can't encode ld pc, [pc, ip] */
1154         fprintf (acfg->fp, "add ip, pc, ip\n");
1155         fprintf (acfg->fp, "ldr ip, [ip, #0]\n");
1156         fprintf (acfg->fp, "bx ip\n");
1157 #endif
1158         emit_set_thumb_mode (acfg);
1159         fprintf (acfg->fp, ".4byte 0xc008f8df\n");
1160         fprintf (acfg->fp, ".2byte 0x44fc\n");
1161         fprintf (acfg->fp, ".4byte 0xc000f8dc\n");
1162         fprintf (acfg->fp, ".2byte 0x4760\n");
1163         emit_symbol_diff (acfg, got_symbol, ".", offset + 4);
1164         emit_int32 (acfg, info_offset);
1165         emit_unset_mode (acfg);
1166         emit_set_arm_mode (acfg);
1167 #else
1168         g_assert_not_reached ();
1169 #endif
1170 }
1171
1172 /* Save unwind_info in the module and emit the offset to the information at symbol */
1173 static void save_unwind_info (MonoAotCompile *acfg, char *symbol, GSList *unwind_ops)
1174 {
1175         guint32 uw_offset, encoded_len;
1176         guint8 *encoded;
1177
1178         emit_section_change (acfg, RODATA_SECT, 0);
1179         emit_global (acfg, symbol, FALSE);
1180         emit_label (acfg, symbol);
1181
1182         encoded = mono_unwind_ops_encode (unwind_ops, &encoded_len);
1183         uw_offset = get_unwind_info_offset (acfg, encoded, encoded_len);
1184         g_free (encoded);
1185         emit_int32 (acfg, uw_offset);
1186 }
1187
1188 /*
1189  * arch_emit_specific_trampoline_pages:
1190  *
1191  * Emits a page full of trampolines: each trampoline uses its own address to
1192  * lookup both the generic trampoline code and the data argument.
1193  * This page can be remapped in process multiple times so we can get an
1194  * unlimited number of trampolines.
1195  * Specifically this implementation uses the following trick: two memory pages
1196  * are allocated, with the first containing the data and the second containing the trampolines.
1197  * To reduce trampoline size, each trampoline jumps at the start of the page where a common
1198  * implementation does all the lifting.
1199  * Note that the ARM single trampoline size is 8 bytes, exactly like the data that needs to be stored
1200  * on the arm 32 bit system.
1201  */
1202 static void
1203 arch_emit_specific_trampoline_pages (MonoAotCompile *acfg)
1204 {
1205 #if defined(TARGET_ARM)
1206         guint8 buf [128];
1207         guint8 *code;
1208         guint8 *loop_start, *loop_branch_back, *loop_end_check, *imt_found_check;
1209         int i;
1210         int pagesize = MONO_AOT_TRAMP_PAGE_SIZE;
1211         GSList *unwind_ops = NULL;
1212 #define COMMON_TRAMP_SIZE 16
1213         int count = (pagesize - COMMON_TRAMP_SIZE) / 8;
1214         int imm8, rot_amount;
1215         char symbol [128];
1216
1217         if (!acfg->aot_opts.use_trampolines_page)
1218                 return;
1219
1220         acfg->tramp_page_size = pagesize;
1221
1222         sprintf (symbol, "%sspecific_trampolines_page", acfg->user_symbol_prefix);
1223         emit_alignment (acfg, pagesize);
1224         emit_global (acfg, symbol, TRUE);
1225         emit_label (acfg, symbol);
1226
1227         /* emit the generic code first, the trampoline address + 8 is in the lr register */
1228         code = buf;
1229         imm8 = mono_arm_is_rotated_imm8 (pagesize, &rot_amount);
1230         ARM_SUB_REG_IMM (code, ARMREG_LR, ARMREG_LR, imm8, rot_amount);
1231         ARM_LDR_IMM (code, ARMREG_R1, ARMREG_LR, -8);
1232         ARM_LDR_IMM (code, ARMREG_PC, ARMREG_LR, -4);
1233         ARM_NOP (code);
1234         g_assert (code - buf == COMMON_TRAMP_SIZE);
1235
1236         /* Emit it */
1237         emit_bytes (acfg, buf, code - buf);
1238
1239         for (i = 0; i < count; ++i) {
1240                 code = buf;
1241                 ARM_PUSH (code, 0x5fff);
1242                 ARM_BL (code, 0);
1243                 arm_patch (code - 4, code - COMMON_TRAMP_SIZE - 8 * (i + 1));
1244                 g_assert (code - buf == 8);
1245                 emit_bytes (acfg, buf, code - buf);
1246         }
1247
1248         /* now the rgctx trampolines: each specific trampolines puts in the ip register
1249          * the instruction pointer address, so the generic trampoline at the start of the page
1250          * subtracts 4096 to get to the data page and loads the values
1251          * We again fit the generic trampiline in 16 bytes.
1252          */
1253         sprintf (symbol, "%srgctx_trampolines_page", acfg->user_symbol_prefix);
1254         emit_global (acfg, symbol, TRUE);
1255         emit_label (acfg, symbol);
1256         code = buf;
1257         imm8 = mono_arm_is_rotated_imm8 (pagesize, &rot_amount);
1258         ARM_SUB_REG_IMM (code, ARMREG_IP, ARMREG_IP, imm8, rot_amount);
1259         ARM_LDR_IMM (code, MONO_ARCH_RGCTX_REG, ARMREG_IP, -8);
1260         ARM_LDR_IMM (code, ARMREG_PC, ARMREG_IP, -4);
1261         ARM_NOP (code);
1262         g_assert (code - buf == COMMON_TRAMP_SIZE);
1263
1264         /* Emit it */
1265         emit_bytes (acfg, buf, code - buf);
1266
1267         for (i = 0; i < count; ++i) {
1268                 code = buf;
1269                 ARM_MOV_REG_REG (code, ARMREG_IP, ARMREG_PC);
1270                 ARM_B (code, 0);
1271                 arm_patch (code - 4, code - COMMON_TRAMP_SIZE - 8 * (i + 1));
1272                 g_assert (code - buf == 8);
1273                 emit_bytes (acfg, buf, code - buf);
1274         }
1275
1276         /*
1277          * gsharedvt arg trampolines: see arch_emit_gsharedvt_arg_trampoline ()
1278          */
1279         sprintf (symbol, "%sgsharedvt_arg_trampolines_page", acfg->user_symbol_prefix);
1280         emit_global (acfg, symbol, TRUE);
1281         emit_label (acfg, symbol);
1282         code = buf;
1283         ARM_PUSH (code, (1 << ARMREG_R0) | (1 << ARMREG_R1) | (1 << ARMREG_R2) | (1 << ARMREG_R3));
1284         imm8 = mono_arm_is_rotated_imm8 (pagesize, &rot_amount);
1285         ARM_SUB_REG_IMM (code, ARMREG_IP, ARMREG_IP, imm8, rot_amount);
1286         ARM_LDR_IMM (code, ARMREG_R0, ARMREG_IP, -8);
1287         ARM_LDR_IMM (code, ARMREG_PC, ARMREG_IP, -4);
1288         g_assert (code - buf == COMMON_TRAMP_SIZE);
1289         /* Emit it */
1290         emit_bytes (acfg, buf, code - buf);
1291
1292         for (i = 0; i < count; ++i) {
1293                 code = buf;
1294                 ARM_MOV_REG_REG (code, ARMREG_IP, ARMREG_PC);
1295                 ARM_B (code, 0);
1296                 arm_patch (code - 4, code - COMMON_TRAMP_SIZE - 8 * (i + 1));
1297                 g_assert (code - buf == 8);
1298                 emit_bytes (acfg, buf, code - buf);
1299         }
1300
1301         /* now the imt trampolines: each specific trampolines puts in the ip register
1302          * the instruction pointer address, so the generic trampoline at the start of the page
1303          * subtracts 4096 to get to the data page and loads the values
1304          */
1305 #define IMT_TRAMP_SIZE 72
1306         sprintf (symbol, "%simt_trampolines_page", acfg->user_symbol_prefix);
1307         emit_global (acfg, symbol, TRUE);
1308         emit_label (acfg, symbol);
1309         code = buf;
1310         /* Need at least two free registers, plus a slot for storing the pc */
1311         ARM_PUSH (code, (1 << ARMREG_R0)|(1 << ARMREG_R1)|(1 << ARMREG_R2));
1312
1313         imm8 = mono_arm_is_rotated_imm8 (pagesize, &rot_amount);
1314         ARM_SUB_REG_IMM (code, ARMREG_IP, ARMREG_IP, imm8, rot_amount);
1315         ARM_LDR_IMM (code, ARMREG_R0, ARMREG_IP, -8);
1316
1317         /* The IMT method is in v5, r0 has the imt array address */
1318
1319         loop_start = code;
1320         ARM_LDR_IMM (code, ARMREG_R1, ARMREG_R0, 0);
1321         ARM_CMP_REG_REG (code, ARMREG_R1, ARMREG_V5);
1322         imt_found_check = code;
1323         ARM_B_COND (code, ARMCOND_EQ, 0);
1324
1325         /* End-of-loop check */
1326         ARM_CMP_REG_IMM (code, ARMREG_R1, 0, 0);
1327         loop_end_check = code;
1328         ARM_B_COND (code, ARMCOND_EQ, 0);
1329
1330         /* Loop footer */
1331         ARM_ADD_REG_IMM8 (code, ARMREG_R0, ARMREG_R0, sizeof (gpointer) * 2);
1332         loop_branch_back = code;
1333         ARM_B (code, 0);
1334         arm_patch (loop_branch_back, loop_start);
1335
1336         /* Match */
1337         arm_patch (imt_found_check, code);
1338         ARM_LDR_IMM (code, ARMREG_R0, ARMREG_R0, 4);
1339         ARM_LDR_IMM (code, ARMREG_R0, ARMREG_R0, 0);
1340         /* Save it to the third stack slot */
1341         ARM_STR_IMM (code, ARMREG_R0, ARMREG_SP, 8);
1342         /* Restore the registers and branch */
1343         ARM_POP (code, (1 << ARMREG_R0)|(1 << ARMREG_R1)|(1 << ARMREG_PC));
1344
1345         /* No match */
1346         arm_patch (loop_end_check, code);
1347         ARM_LDR_IMM (code, ARMREG_R0, ARMREG_R0, 4);
1348         ARM_STR_IMM (code, ARMREG_R0, ARMREG_SP, 8);
1349         ARM_POP (code, (1 << ARMREG_R0)|(1 << ARMREG_R1)|(1 << ARMREG_PC));
1350         ARM_NOP (code);
1351
1352         /* Emit it */
1353         g_assert (code - buf == IMT_TRAMP_SIZE);
1354         emit_bytes (acfg, buf, code - buf);
1355
1356         for (i = 0; i < count; ++i) {
1357                 code = buf;
1358                 ARM_MOV_REG_REG (code, ARMREG_IP, ARMREG_PC);
1359                 ARM_B (code, 0);
1360                 arm_patch (code - 4, code - IMT_TRAMP_SIZE - 8 * (i + 1));
1361                 g_assert (code - buf == 8);
1362                 emit_bytes (acfg, buf, code - buf);
1363         }
1364
1365         acfg->tramp_page_code_offsets [MONO_AOT_TRAMP_SPECIFIC] = 16;
1366         acfg->tramp_page_code_offsets [MONO_AOT_TRAMP_STATIC_RGCTX] = 16;
1367         acfg->tramp_page_code_offsets [MONO_AOT_TRAMP_IMT_THUNK] = 72;
1368         acfg->tramp_page_code_offsets [MONO_AOT_TRAMP_GSHAREDVT_ARG] = 16;
1369
1370         /* Unwind info for specifc trampolines */
1371         sprintf (symbol, "%sspecific_trampolines_page_gen_p", acfg->user_symbol_prefix);
1372         /* We unwind to the original caller, from the stack, since lr is clobbered */
1373         mono_add_unwind_op_def_cfa (unwind_ops, 0, 0, ARMREG_SP, 14 * sizeof (mgreg_t));
1374         mono_add_unwind_op_offset (unwind_ops, 0, 0, ARMREG_LR, -4);
1375         save_unwind_info (acfg, symbol, unwind_ops);
1376         mono_free_unwind_info (unwind_ops);
1377
1378         sprintf (symbol, "%sspecific_trampolines_page_sp_p", acfg->user_symbol_prefix);
1379         mono_add_unwind_op_def_cfa (unwind_ops, 0, 0, ARMREG_SP, 0);
1380         mono_add_unwind_op_def_cfa_offset (unwind_ops, 4, 0, 14 * sizeof (mgreg_t));
1381         save_unwind_info (acfg, symbol, unwind_ops);
1382         mono_free_unwind_info (unwind_ops);
1383
1384         /* Unwind info for rgctx trampolines */
1385         sprintf (symbol, "%srgctx_trampolines_page_gen_p", acfg->user_symbol_prefix);
1386         mono_add_unwind_op_def_cfa (unwind_ops, 0, 0, ARMREG_SP, 0);
1387         save_unwind_info (acfg, symbol, unwind_ops);
1388
1389         sprintf (symbol, "%srgctx_trampolines_page_sp_p", acfg->user_symbol_prefix);
1390         save_unwind_info (acfg, symbol, unwind_ops);
1391         mono_free_unwind_info (unwind_ops);
1392
1393         /* Unwind info for gsharedvt trampolines */
1394         sprintf (symbol, "%sgsharedvt_trampolines_page_gen_p", acfg->user_symbol_prefix);
1395         mono_add_unwind_op_def_cfa (unwind_ops, 0, 0, ARMREG_SP, 0);
1396         mono_add_unwind_op_def_cfa_offset (unwind_ops, 4, 0, 4 * sizeof (mgreg_t));
1397         save_unwind_info (acfg, symbol, unwind_ops);
1398         mono_free_unwind_info (unwind_ops);
1399
1400         sprintf (symbol, "%sgsharedvt_trampolines_page_sp_p", acfg->user_symbol_prefix);
1401         mono_add_unwind_op_def_cfa (unwind_ops, 0, 0, ARMREG_SP, 0);
1402         save_unwind_info (acfg, symbol, unwind_ops);
1403         mono_free_unwind_info (unwind_ops);
1404
1405         /* Unwind info for imt trampolines */
1406         sprintf (symbol, "%simt_trampolines_page_gen_p", acfg->user_symbol_prefix);
1407         mono_add_unwind_op_def_cfa (unwind_ops, 0, 0, ARMREG_SP, 0);
1408         mono_add_unwind_op_def_cfa_offset (unwind_ops, 4, 0, 3 * sizeof (mgreg_t));
1409         save_unwind_info (acfg, symbol, unwind_ops);
1410         mono_free_unwind_info (unwind_ops);
1411
1412         sprintf (symbol, "%simt_trampolines_page_sp_p", acfg->user_symbol_prefix);
1413         mono_add_unwind_op_def_cfa (unwind_ops, 0, 0, ARMREG_SP, 0);
1414         save_unwind_info (acfg, symbol, unwind_ops);
1415         mono_free_unwind_info (unwind_ops);
1416 #elif defined(TARGET_ARM64)
1417         arm64_emit_specific_trampoline_pages (acfg);
1418 #endif
1419 }
1420
1421 /*
1422  * arch_emit_specific_trampoline:
1423  *
1424  *   Emit code for a specific trampoline. OFFSET is the offset of the first of
1425  * two GOT slots which contain the generic trampoline address and the trampoline
1426  * argument. TRAMP_SIZE is set to the size of the emitted trampoline.
1427  */
1428 static void
1429 arch_emit_specific_trampoline (MonoAotCompile *acfg, int offset, int *tramp_size)
1430 {
1431         /*
1432          * The trampolines created here are variations of the specific 
1433          * trampolines created in mono_arch_create_specific_trampoline (). The 
1434          * differences are:
1435          * - the generic trampoline address is taken from a got slot.
1436          * - the offset of the got slot where the trampoline argument is stored
1437          *   is embedded in the instruction stream, and the generic trampoline
1438          *   can load the argument by loading the offset, adding it to the
1439          *   address of the trampoline to get the address of the got slot, and
1440          *   loading the argument from there.
1441          * - all the trampolines should be of the same length.
1442          */
1443 #if defined(TARGET_AMD64)
1444 #if defined(__default_codegen__)
1445         /* This should be exactly 8 bytes long */
1446         *tramp_size = 8;
1447         /* call *<offset>(%rip) */
1448         if (acfg->llvm) {
1449                 emit_unset_mode (acfg);
1450                 fprintf (acfg->fp, "call *%s+%d(%%rip)\n", acfg->got_symbol, (int)(offset * sizeof (gpointer)));
1451                 emit_zero_bytes (acfg, 2);
1452         } else {
1453                 emit_byte (acfg, '\x41');
1454                 emit_byte (acfg, '\xff');
1455                 emit_byte (acfg, '\x15');
1456                 emit_symbol_diff (acfg, acfg->got_symbol, ".", (offset * sizeof (gpointer)) - 4);
1457                 emit_zero_bytes (acfg, 1);
1458         }
1459 #elif defined(__native_client_codegen__)
1460         guint8 buf [256];
1461         guint8 *buf_aligned = ALIGN_TO(buf, kNaClAlignment);
1462         guint8 *code = buf_aligned;
1463         guint8 *call_start;
1464         size_t call_len;
1465         int got_offset;
1466
1467         /* Emit this call in 'code' so we can find out how long it is. */
1468         amd64_call_reg (code, AMD64_R11);
1469         call_start = mono_arch_nacl_skip_nops (buf_aligned);
1470         call_len = code - call_start;
1471
1472         /* The tramp_size is twice the NaCl alignment because it starts with */ 
1473         /* a call which needs to be aligned to the end of the boundary.      */
1474         *tramp_size = kNaClAlignment*2;
1475         {
1476                 /* Emit nops to align call site below which is 7 bytes plus */
1477                 /* the length of the call sequence emitted above.           */
1478                 /* Note: this requires the specific trampoline starts on a  */
1479                 /* kNaclAlignedment aligned address, which it does because  */
1480                 /* it's its own function that is aligned.                   */
1481                 guint8 nop_buf[256];
1482                 guint8 *nopbuf_aligned = ALIGN_TO (nop_buf, kNaClAlignment);
1483                 guint8 *nopbuf_end = mono_arch_nacl_pad (nopbuf_aligned, kNaClAlignment - 7 - (call_len));
1484                 emit_bytes (acfg, nopbuf_aligned, nopbuf_end - nopbuf_aligned);
1485         }
1486         /* The trampoline is stored at the offset'th pointer, the -4 is  */
1487         /* present because RIP relative addressing starts at the end of  */
1488         /* the current instruction, while the label "." is relative to   */
1489         /* the beginning of the current asm location, which in this case */
1490         /* is not the mov instruction, but the offset itself, due to the */
1491         /* way the bytes and ints are emitted here.                      */
1492         got_offset = (offset * sizeof(gpointer)) - 4;
1493
1494         /* mov <OFFSET>(%rip), %r11d */
1495         emit_byte (acfg, '\x45');
1496         emit_byte (acfg, '\x8b');
1497         emit_byte (acfg, '\x1d');
1498         emit_symbol_diff (acfg, acfg->got_symbol, ".", got_offset);
1499
1500         /* naclcall %r11 */
1501         emit_bytes (acfg, call_start, call_len);
1502
1503         /* The arg is stored at the offset+1 pointer, relative to beginning */
1504         /* of trampoline: 7 for mov, plus the call length, and 1 for push.  */
1505         got_offset = ((offset + 1) * sizeof(gpointer)) + 7 + call_len + 1;
1506
1507         /* We can't emit this data directly, hide in a "push imm32" */
1508         emit_byte (acfg, '\x68'); /* push */
1509         emit_symbol_diff (acfg, acfg->got_symbol, ".", got_offset);
1510         emit_alignment (acfg, kNaClAlignment);
1511 #endif /*__native_client_codegen__*/
1512 #elif defined(TARGET_ARM)
1513         guint8 buf [128];
1514         guint8 *code;
1515
1516         /* This should be exactly 20 bytes long */
1517         *tramp_size = 20;
1518         code = buf;
1519         ARM_PUSH (code, 0x5fff);
1520         ARM_LDR_IMM (code, ARMREG_R1, ARMREG_PC, 4);
1521         /* Load the value from the GOT */
1522         ARM_LDR_REG_REG (code, ARMREG_R1, ARMREG_PC, ARMREG_R1);
1523         /* Branch to it */
1524         ARM_BLX_REG (code, ARMREG_R1);
1525
1526         g_assert (code - buf == 16);
1527
1528         /* Emit it */
1529         emit_bytes (acfg, buf, code - buf);
1530         /* 
1531          * Only one offset is needed, since the second one would be equal to the
1532          * first one.
1533          */
1534         emit_symbol_diff (acfg, acfg->got_symbol, ".", (offset * sizeof (gpointer)) - 4 + 4);
1535         //emit_symbol_diff (acfg, acfg->got_symbol, ".", ((offset + 1) * sizeof (gpointer)) - 4 + 8);
1536 #elif defined(TARGET_ARM64)
1537         arm64_emit_specific_trampoline (acfg, offset, tramp_size);
1538 #elif defined(TARGET_POWERPC)
1539         guint8 buf [128];
1540         guint8 *code;
1541
1542         *tramp_size = 4;
1543         code = buf;
1544
1545         /*
1546          * PPC has no ip relative addressing, so we need to compute the address
1547          * of the mscorlib got. That is slow and complex, so instead, we store it
1548          * in the second got slot of every aot image. The caller already computed
1549          * the address of its got and placed it into r30.
1550          */
1551         emit_unset_mode (acfg);
1552         /* Load mscorlib got address */
1553         fprintf (acfg->fp, "%s 0, %d(30)\n", PPC_LD_OP, (int)sizeof (gpointer));
1554         /* Load generic trampoline address */
1555         fprintf (acfg->fp, "lis 11, %d@h\n", (int)(offset * sizeof (gpointer)));
1556         fprintf (acfg->fp, "ori 11, 11, %d@l\n", (int)(offset * sizeof (gpointer)));
1557         fprintf (acfg->fp, "%s 11, 11, 0\n", PPC_LDX_OP);
1558 #ifdef PPC_USES_FUNCTION_DESCRIPTOR
1559         fprintf (acfg->fp, "%s 11, 0(11)\n", PPC_LD_OP);
1560 #endif
1561         fprintf (acfg->fp, "mtctr 11\n");
1562         /* Load trampoline argument */
1563         /* On ppc, we pass it normally to the generic trampoline */
1564         fprintf (acfg->fp, "lis 11, %d@h\n", (int)((offset + 1) * sizeof (gpointer)));
1565         fprintf (acfg->fp, "ori 11, 11, %d@l\n", (int)((offset + 1) * sizeof (gpointer)));
1566         fprintf (acfg->fp, "%s 0, 11, 0\n", PPC_LDX_OP);
1567         /* Branch to generic trampoline */
1568         fprintf (acfg->fp, "bctr\n");
1569
1570 #ifdef PPC_USES_FUNCTION_DESCRIPTOR
1571         *tramp_size = 10 * 4;
1572 #else
1573         *tramp_size = 9 * 4;
1574 #endif
1575 #elif defined(TARGET_X86)
1576         guint8 buf [128];
1577         guint8 *code;
1578
1579         /* Similar to the PPC code above */
1580
1581         /* FIXME: Could this clobber the register needed by get_vcall_slot () ? */
1582
1583         code = buf;
1584         /* Load mscorlib got address */
1585         x86_mov_reg_membase (code, X86_ECX, MONO_ARCH_GOT_REG, sizeof (gpointer), 4);
1586         /* Push trampoline argument */
1587         x86_push_membase (code, X86_ECX, (offset + 1) * sizeof (gpointer));
1588         /* Load generic trampoline address */
1589         x86_mov_reg_membase (code, X86_ECX, X86_ECX, offset * sizeof (gpointer), 4);
1590         /* Branch to generic trampoline */
1591         x86_jump_reg (code, X86_ECX);
1592
1593 #ifdef __native_client_codegen__
1594         {
1595                 /* emit nops to next 32 byte alignment */
1596                 int a = (~kNaClAlignmentMask) & ((code - buf) + kNaClAlignment - 1);
1597                 while (code < (buf + a)) x86_nop(code);
1598         }
1599 #endif
1600         emit_bytes (acfg, buf, code - buf);
1601
1602         *tramp_size = NACL_SIZE(17, kNaClAlignment);
1603         g_assert (code - buf == *tramp_size);
1604 #else
1605         g_assert_not_reached ();
1606 #endif
1607 }
1608
1609 /*
1610  * arch_emit_unbox_trampoline:
1611  *
1612  *   Emit code for the unbox trampoline for METHOD used in the full-aot case.
1613  * CALL_TARGET is the symbol pointing to the native code of METHOD.
1614  */
1615 static void
1616 arch_emit_unbox_trampoline (MonoAotCompile *acfg, MonoCompile *cfg, MonoMethod *method, const char *call_target)
1617 {
1618 #if defined(TARGET_AMD64)
1619         guint8 buf [32];
1620         guint8 *code;
1621         int this_reg;
1622
1623         this_reg = mono_arch_get_this_arg_reg (NULL);
1624         code = buf;
1625         amd64_alu_reg_imm (code, X86_ADD, this_reg, sizeof (MonoObject));
1626
1627         emit_bytes (acfg, buf, code - buf);
1628         /* jump <method> */
1629         if (acfg->llvm) {
1630                 emit_unset_mode (acfg);
1631                 fprintf (acfg->fp, "jmp %s\n", call_target);
1632         } else {
1633                 emit_byte (acfg, '\xe9');
1634                 emit_symbol_diff (acfg, call_target, ".", -4);
1635         }
1636 #elif defined(TARGET_X86)
1637         guint8 buf [32];
1638         guint8 *code;
1639         int this_pos = 4;
1640
1641         code = buf;
1642
1643         x86_alu_membase_imm (code, X86_ADD, X86_ESP, this_pos, sizeof (MonoObject));
1644
1645         emit_bytes (acfg, buf, code - buf);
1646
1647         /* jump <method> */
1648         emit_byte (acfg, '\xe9');
1649         emit_symbol_diff (acfg, call_target, ".", -4);
1650 #elif defined(TARGET_ARM)
1651         guint8 buf [128];
1652         guint8 *code;
1653
1654         if (acfg->thumb_mixed && cfg->compile_llvm) {
1655                 fprintf (acfg->fp, "add r0, r0, #%d\n", (int)sizeof (MonoObject));
1656                 fprintf (acfg->fp, "b %s\n", call_target);
1657                 fprintf (acfg->fp, ".arm\n");
1658                 fprintf (acfg->fp, ".align 2\n");
1659                 return;
1660         }
1661
1662         code = buf;
1663
1664         ARM_ADD_REG_IMM8 (code, ARMREG_R0, ARMREG_R0, sizeof (MonoObject));
1665
1666         emit_bytes (acfg, buf, code - buf);
1667         /* jump to method */
1668         if (acfg->thumb_mixed && cfg->compile_llvm)
1669                 fprintf (acfg->fp, "\n\tbx %s\n", call_target);
1670         else
1671                 fprintf (acfg->fp, "\n\tb %s\n", call_target);
1672 #elif defined(TARGET_ARM64)
1673         arm64_emit_unbox_trampoline (acfg, cfg, method, call_target);
1674 #elif defined(TARGET_POWERPC)
1675         int this_pos = 3;
1676
1677         fprintf (acfg->fp, "\n\taddi %d, %d, %d\n", this_pos, this_pos, (int)sizeof (MonoObject));
1678         fprintf (acfg->fp, "\n\tb %s\n", call_target);
1679 #else
1680         g_assert_not_reached ();
1681 #endif
1682 }
1683
1684 /*
1685  * arch_emit_static_rgctx_trampoline:
1686  *
1687  *   Emit code for a static rgctx trampoline. OFFSET is the offset of the first of
1688  * two GOT slots which contain the rgctx argument, and the method to jump to.
1689  * TRAMP_SIZE is set to the size of the emitted trampoline.
1690  * These kinds of trampolines cannot be enumerated statically, since there could
1691  * be one trampoline per method instantiation, so we emit the same code for all
1692  * trampolines, and parameterize them using two GOT slots.
1693  */
1694 static void
1695 arch_emit_static_rgctx_trampoline (MonoAotCompile *acfg, int offset, int *tramp_size)
1696 {
1697 #if defined(TARGET_AMD64)
1698 #if defined(__default_codegen__)
1699         /* This should be exactly 13 bytes long */
1700         *tramp_size = 13;
1701
1702         if (acfg->llvm) {
1703                 emit_unset_mode (acfg);
1704                 fprintf (acfg->fp, "mov %s+%d(%%rip), %%r10\n", acfg->got_symbol, (int)(offset * sizeof (gpointer)));
1705                 fprintf (acfg->fp, "jmp *%s+%d(%%rip)\n", acfg->got_symbol, (int)((offset + 1) * sizeof (gpointer)));
1706         } else {
1707                 /* mov <OFFSET>(%rip), %r10 */
1708                 emit_byte (acfg, '\x4d');
1709                 emit_byte (acfg, '\x8b');
1710                 emit_byte (acfg, '\x15');
1711                 emit_symbol_diff (acfg, acfg->got_symbol, ".", (offset * sizeof (gpointer)) - 4);
1712
1713                 /* jmp *<offset>(%rip) */
1714                 emit_byte (acfg, '\xff');
1715                 emit_byte (acfg, '\x25');
1716                 emit_symbol_diff (acfg, acfg->got_symbol, ".", ((offset + 1) * sizeof (gpointer)) - 4);
1717         }
1718 #elif defined(__native_client_codegen__)
1719         guint8 buf [128];
1720         guint8 *buf_aligned = ALIGN_TO(buf, kNaClAlignment);
1721         guint8 *code = buf_aligned;
1722
1723         /* mov <OFFSET>(%rip), %r10d */
1724         emit_byte (acfg, '\x45');
1725         emit_byte (acfg, '\x8b');
1726         emit_byte (acfg, '\x15');
1727         emit_symbol_diff (acfg, acfg->got_symbol, ".", (offset * sizeof (gpointer)) - 4);
1728
1729         /* mov <OFFSET>(%rip), %r11d */
1730         emit_byte (acfg, '\x45');
1731         emit_byte (acfg, '\x8b');
1732         emit_byte (acfg, '\x1d');
1733         emit_symbol_diff (acfg, acfg->got_symbol, ".", ((offset + 1) * sizeof (gpointer)) - 4);
1734
1735         /* nacljmp *%r11 */
1736         amd64_jump_reg (code, AMD64_R11);
1737         emit_bytes (acfg, buf_aligned, code - buf_aligned);
1738
1739         emit_alignment (acfg, kNaClAlignment);
1740         *tramp_size = kNaClAlignment;
1741 #endif /*__native_client_codegen__*/
1742
1743 #elif defined(TARGET_ARM)
1744         guint8 buf [128];
1745         guint8 *code;
1746
1747         /* This should be exactly 24 bytes long */
1748         *tramp_size = 24;
1749         code = buf;
1750         /* Load rgctx value */
1751         ARM_LDR_IMM (code, ARMREG_IP, ARMREG_PC, 8);
1752         ARM_LDR_REG_REG (code, MONO_ARCH_RGCTX_REG, ARMREG_PC, ARMREG_IP);
1753         /* Load branch addr + branch */
1754         ARM_LDR_IMM (code, ARMREG_IP, ARMREG_PC, 4);
1755         ARM_LDR_REG_REG (code, ARMREG_PC, ARMREG_PC, ARMREG_IP);
1756
1757         g_assert (code - buf == 16);
1758
1759         /* Emit it */
1760         emit_bytes (acfg, buf, code - buf);
1761         emit_symbol_diff (acfg, acfg->got_symbol, ".", (offset * sizeof (gpointer)) - 4 + 8);
1762         emit_symbol_diff (acfg, acfg->got_symbol, ".", ((offset + 1) * sizeof (gpointer)) - 4 + 4);
1763 #elif defined(TARGET_ARM64)
1764         arm64_emit_static_rgctx_trampoline (acfg, offset, tramp_size);
1765 #elif defined(TARGET_POWERPC)
1766         guint8 buf [128];
1767         guint8 *code;
1768
1769         *tramp_size = 4;
1770         code = buf;
1771
1772         /*
1773          * PPC has no ip relative addressing, so we need to compute the address
1774          * of the mscorlib got. That is slow and complex, so instead, we store it
1775          * in the second got slot of every aot image. The caller already computed
1776          * the address of its got and placed it into r30.
1777          */
1778         emit_unset_mode (acfg);
1779         /* Load mscorlib got address */
1780         fprintf (acfg->fp, "%s 0, %d(30)\n", PPC_LD_OP, (int)sizeof (gpointer));
1781         /* Load rgctx */
1782         fprintf (acfg->fp, "lis 11, %d@h\n", (int)(offset * sizeof (gpointer)));
1783         fprintf (acfg->fp, "ori 11, 11, %d@l\n", (int)(offset * sizeof (gpointer)));
1784         fprintf (acfg->fp, "%s %d, 11, 0\n", PPC_LDX_OP, MONO_ARCH_RGCTX_REG);
1785         /* Load target address */
1786         fprintf (acfg->fp, "lis 11, %d@h\n", (int)((offset + 1) * sizeof (gpointer)));
1787         fprintf (acfg->fp, "ori 11, 11, %d@l\n", (int)((offset + 1) * sizeof (gpointer)));
1788         fprintf (acfg->fp, "%s 11, 11, 0\n", PPC_LDX_OP);
1789 #ifdef PPC_USES_FUNCTION_DESCRIPTOR
1790         fprintf (acfg->fp, "%s 2, %d(11)\n", PPC_LD_OP, (int)sizeof (gpointer));
1791         fprintf (acfg->fp, "%s 11, 0(11)\n", PPC_LD_OP);
1792 #endif
1793         fprintf (acfg->fp, "mtctr 11\n");
1794         /* Branch to the target address */
1795         fprintf (acfg->fp, "bctr\n");
1796
1797 #ifdef PPC_USES_FUNCTION_DESCRIPTOR
1798         *tramp_size = 11 * 4;
1799 #else
1800         *tramp_size = 9 * 4;
1801 #endif
1802
1803 #elif defined(TARGET_X86)
1804         guint8 buf [128];
1805         guint8 *code;
1806
1807         /* Similar to the PPC code above */
1808
1809         g_assert (MONO_ARCH_RGCTX_REG != X86_ECX);
1810
1811         code = buf;
1812         /* Load mscorlib got address */
1813         x86_mov_reg_membase (code, X86_ECX, MONO_ARCH_GOT_REG, sizeof (gpointer), 4);
1814         /* Load arg */
1815         x86_mov_reg_membase (code, MONO_ARCH_RGCTX_REG, X86_ECX, offset * sizeof (gpointer), 4);
1816         /* Branch to the target address */
1817         x86_jump_membase (code, X86_ECX, (offset + 1) * sizeof (gpointer));
1818
1819 #ifdef __native_client_codegen__
1820         {
1821                 /* emit nops to next 32 byte alignment */
1822                 int a = (~kNaClAlignmentMask) & ((code - buf) + kNaClAlignment - 1);
1823                 while (code < (buf + a)) x86_nop(code);
1824         }
1825 #endif
1826
1827         emit_bytes (acfg, buf, code - buf);
1828
1829         *tramp_size = NACL_SIZE (15, kNaClAlignment);
1830         g_assert (code - buf == *tramp_size);
1831 #else
1832         g_assert_not_reached ();
1833 #endif
1834 }       
1835
1836 /*
1837  * arch_emit_imt_thunk:
1838  *
1839  *   Emit an IMT thunk usable in full-aot mode. The thunk uses 1 got slot which
1840  * points to an array of pointer pairs. The pairs of the form [key, ptr], where
1841  * key is the IMT key, and ptr holds the address of a memory location holding
1842  * the address to branch to if the IMT arg matches the key. The array is 
1843  * terminated by a pair whose key is NULL, and whose ptr is the address of the 
1844  * fail_tramp.
1845  * TRAMP_SIZE is set to the size of the emitted trampoline.
1846  */
1847 static void
1848 arch_emit_imt_thunk (MonoAotCompile *acfg, int offset, int *tramp_size)
1849 {
1850 #if defined(TARGET_AMD64)
1851         guint8 *buf, *code;
1852 #if defined(__native_client_codegen__)
1853         guint8 *buf_alloc;
1854 #endif
1855         guint8 *labels [16];
1856         guint8 mov_buf[3];
1857         guint8 *mov_buf_ptr = mov_buf;
1858
1859         const int kSizeOfMove = 7;
1860 #if defined(__default_codegen__)
1861         code = buf = (guint8 *)g_malloc (256);
1862 #elif defined(__native_client_codegen__)
1863         buf_alloc = g_malloc (256 + kNaClAlignment + kSizeOfMove);
1864         buf = ((guint)buf_alloc + kNaClAlignment) & ~kNaClAlignmentMask;
1865         /* The RIP relative move below is emitted first */
1866         buf += kSizeOfMove;
1867         code = buf;
1868 #endif
1869
1870         /* FIXME: Optimize this, i.e. use binary search etc. */
1871         /* Maybe move the body into a separate function (slower, but much smaller) */
1872
1873         /* MONO_ARCH_IMT_SCRATCH_REG is a free register */
1874
1875         if (acfg->llvm) {
1876                 emit_unset_mode (acfg);
1877                 fprintf (acfg->fp, "mov %s+%d(%%rip), %s\n", acfg->got_symbol, (int)(offset * sizeof (gpointer)), mono_arch_regname (MONO_ARCH_IMT_SCRATCH_REG));
1878         }
1879
1880         labels [0] = code;
1881         amd64_alu_membase_imm (code, X86_CMP, MONO_ARCH_IMT_SCRATCH_REG, 0, 0);
1882         labels [1] = code;
1883         amd64_branch8 (code, X86_CC_Z, 0, FALSE);
1884
1885         /* Check key */
1886         amd64_alu_membase_reg_size (code, X86_CMP, MONO_ARCH_IMT_SCRATCH_REG, 0, MONO_ARCH_IMT_REG, sizeof (gpointer));
1887         labels [2] = code;
1888         amd64_branch8 (code, X86_CC_Z, 0, FALSE);
1889
1890         /* Loop footer */
1891         amd64_alu_reg_imm (code, X86_ADD, MONO_ARCH_IMT_SCRATCH_REG, 2 * sizeof (gpointer));
1892         amd64_jump_code (code, labels [0]);
1893
1894         /* Match */
1895         mono_amd64_patch (labels [2], code);
1896         amd64_mov_reg_membase (code, MONO_ARCH_IMT_SCRATCH_REG, MONO_ARCH_IMT_SCRATCH_REG, sizeof (gpointer), sizeof (gpointer));
1897         amd64_jump_membase (code, MONO_ARCH_IMT_SCRATCH_REG, 0);
1898
1899         /* No match */
1900         mono_amd64_patch (labels [1], code);
1901         /* Load fail tramp */
1902         amd64_alu_reg_imm (code, X86_ADD, MONO_ARCH_IMT_SCRATCH_REG, sizeof (gpointer));
1903         /* Check if there is a fail tramp */
1904         amd64_alu_membase_imm (code, X86_CMP, MONO_ARCH_IMT_SCRATCH_REG, 0, 0);
1905         labels [3] = code;
1906         amd64_branch8 (code, X86_CC_Z, 0, FALSE);
1907         /* Jump to fail tramp */
1908         amd64_jump_membase (code, MONO_ARCH_IMT_SCRATCH_REG, 0);
1909
1910         /* Fail */
1911         mono_amd64_patch (labels [3], code);
1912         x86_breakpoint (code);
1913
1914         if (!acfg->llvm) {
1915                 /* mov <OFFSET>(%rip), MONO_ARCH_IMT_SCRATCH_REG */
1916                 amd64_emit_rex (mov_buf_ptr, sizeof(gpointer), MONO_ARCH_IMT_SCRATCH_REG, 0, AMD64_RIP);
1917                 *(mov_buf_ptr)++ = (unsigned char)0x8b; /* mov opcode */
1918                 x86_address_byte (mov_buf_ptr, 0, MONO_ARCH_IMT_SCRATCH_REG & 0x7, 5);
1919                 emit_bytes (acfg, mov_buf, mov_buf_ptr - mov_buf);
1920                 emit_symbol_diff (acfg, acfg->got_symbol, ".", (offset * sizeof (gpointer)) - 4);
1921         }
1922         emit_bytes (acfg, buf, code - buf);
1923
1924         *tramp_size = code - buf + kSizeOfMove;
1925 #if defined(__native_client_codegen__)
1926         /* The tramp will be padded to the next kNaClAlignment bundle. */
1927         *tramp_size = ALIGN_TO ((*tramp_size), kNaClAlignment);
1928 #endif
1929
1930 #if defined(__default_codegen__)
1931         g_free (buf);
1932 #elif defined(__native_client_codegen__)
1933         g_free (buf_alloc); 
1934 #endif
1935
1936 #elif defined(TARGET_X86)
1937         guint8 *buf, *code;
1938 #ifdef __native_client_codegen__
1939         guint8 *buf_alloc;
1940 #endif
1941         guint8 *labels [16];
1942
1943 #if defined(__default_codegen__)
1944         code = buf = g_malloc (256);
1945 #elif defined(__native_client_codegen__)
1946         buf_alloc = g_malloc (256 + kNaClAlignment);
1947         code = buf = ((guint)buf_alloc + kNaClAlignment) & ~kNaClAlignmentMask;
1948 #endif
1949
1950         /* Allocate a temporary stack slot */
1951         x86_push_reg (code, X86_EAX);
1952         /* Save EAX */
1953         x86_push_reg (code, X86_EAX);
1954
1955         /* Load mscorlib got address */
1956         x86_mov_reg_membase (code, X86_EAX, MONO_ARCH_GOT_REG, sizeof (gpointer), 4);
1957         /* Load arg */
1958         x86_mov_reg_membase (code, X86_EAX, X86_EAX, offset * sizeof (gpointer), 4);
1959
1960         labels [0] = code;
1961         x86_alu_membase_imm (code, X86_CMP, X86_EAX, 0, 0);
1962         labels [1] = code;
1963         x86_branch8 (code, X86_CC_Z, FALSE, 0);
1964
1965         /* Check key */
1966         x86_alu_membase_reg (code, X86_CMP, X86_EAX, 0, MONO_ARCH_IMT_REG);
1967         labels [2] = code;
1968         x86_branch8 (code, X86_CC_Z, FALSE, 0);
1969
1970         /* Loop footer */
1971         x86_alu_reg_imm (code, X86_ADD, X86_EAX, 2 * sizeof (gpointer));
1972         x86_jump_code (code, labels [0]);
1973
1974         /* Match */
1975         mono_x86_patch (labels [2], code);
1976         x86_mov_reg_membase (code, X86_EAX, X86_EAX, sizeof (gpointer), 4);
1977         x86_mov_reg_membase (code, X86_EAX, X86_EAX, 0, 4);
1978         /* Save the target address to the temporary stack location */
1979         x86_mov_membase_reg (code, X86_ESP, 4, X86_EAX, 4);
1980         /* Restore EAX */
1981         x86_pop_reg (code, X86_EAX);
1982         /* Jump to the target address */
1983         x86_ret (code);
1984
1985         /* No match */
1986         mono_x86_patch (labels [1], code);
1987         /* Load fail tramp */
1988         x86_mov_reg_membase (code, X86_EAX, X86_EAX, sizeof (gpointer), 4);
1989         x86_alu_membase_imm (code, X86_CMP, X86_EAX, 0, 0);
1990         labels [3] = code;
1991         x86_branch8 (code, X86_CC_Z, FALSE, 0);
1992         /* Jump to fail tramp */
1993         x86_mov_membase_reg (code, X86_ESP, 4, X86_EAX, 4);
1994         x86_pop_reg (code, X86_EAX);
1995         x86_ret (code);
1996
1997         /* Fail */
1998         mono_x86_patch (labels [3], code);
1999         x86_breakpoint (code);
2000
2001 #ifdef __native_client_codegen__
2002         {
2003                 /* emit nops to next 32 byte alignment */
2004                 int a = (~kNaClAlignmentMask) & ((code - buf) + kNaClAlignment - 1);
2005                 while (code < (buf + a)) x86_nop(code);
2006         }
2007 #endif
2008         emit_bytes (acfg, buf, code - buf);
2009         
2010         *tramp_size = code - buf;
2011
2012 #if defined(__default_codegen__)
2013         g_free (buf);
2014 #elif defined(__native_client_codegen__)
2015         g_free (buf_alloc); 
2016 #endif
2017
2018 #elif defined(TARGET_ARM)
2019         guint8 buf [128];
2020         guint8 *code, *code2, *labels [16];
2021
2022         code = buf;
2023
2024         /* The IMT method is in v5 */
2025
2026         /* Need at least two free registers, plus a slot for storing the pc */
2027         ARM_PUSH (code, (1 << ARMREG_R0)|(1 << ARMREG_R1)|(1 << ARMREG_R2));
2028         labels [0] = code;
2029         /* Load the parameter from the GOT */
2030         ARM_LDR_IMM (code, ARMREG_R0, ARMREG_PC, 0);
2031         ARM_LDR_REG_REG (code, ARMREG_R0, ARMREG_PC, ARMREG_R0);
2032
2033         labels [1] = code;
2034         ARM_LDR_IMM (code, ARMREG_R1, ARMREG_R0, 0);
2035         ARM_CMP_REG_REG (code, ARMREG_R1, ARMREG_V5);
2036         labels [2] = code;
2037         ARM_B_COND (code, ARMCOND_EQ, 0);
2038
2039         /* End-of-loop check */
2040         ARM_CMP_REG_IMM (code, ARMREG_R1, 0, 0);
2041         labels [3] = code;
2042         ARM_B_COND (code, ARMCOND_EQ, 0);
2043
2044         /* Loop footer */
2045         ARM_ADD_REG_IMM8 (code, ARMREG_R0, ARMREG_R0, sizeof (gpointer) * 2);
2046         labels [4] = code;
2047         ARM_B (code, 0);
2048         arm_patch (labels [4], labels [1]);
2049
2050         /* Match */
2051         arm_patch (labels [2], code);
2052         ARM_LDR_IMM (code, ARMREG_R0, ARMREG_R0, 4);
2053         ARM_LDR_IMM (code, ARMREG_R0, ARMREG_R0, 0);
2054         /* Save it to the third stack slot */
2055         ARM_STR_IMM (code, ARMREG_R0, ARMREG_SP, 8);
2056         /* Restore the registers and branch */
2057         ARM_POP (code, (1 << ARMREG_R0)|(1 << ARMREG_R1)|(1 << ARMREG_PC));
2058
2059         /* No match */
2060         arm_patch (labels [3], code);
2061         ARM_LDR_IMM (code, ARMREG_R0, ARMREG_R0, 4);
2062         ARM_STR_IMM (code, ARMREG_R0, ARMREG_SP, 8);
2063         ARM_POP (code, (1 << ARMREG_R0)|(1 << ARMREG_R1)|(1 << ARMREG_PC));
2064
2065         /* Fixup offset */
2066         code2 = labels [0];
2067         ARM_LDR_IMM (code2, ARMREG_R0, ARMREG_PC, (code - (labels [0] + 8)));
2068
2069         emit_bytes (acfg, buf, code - buf);
2070         emit_symbol_diff (acfg, acfg->got_symbol, ".", (offset * sizeof (gpointer)) + (code - (labels [0] + 8)) - 4);
2071
2072         *tramp_size = code - buf + 4;
2073 #elif defined(TARGET_ARM64)
2074         arm64_emit_imt_thunk (acfg, offset, tramp_size);
2075 #elif defined(TARGET_POWERPC)
2076         guint8 buf [128];
2077         guint8 *code, *labels [16];
2078
2079         code = buf;
2080
2081         /* Load the mscorlib got address */
2082         ppc_ldptr (code, ppc_r12, sizeof (gpointer), ppc_r30);
2083         /* Load the parameter from the GOT */
2084         ppc_load (code, ppc_r0, offset * sizeof (gpointer));
2085         ppc_ldptr_indexed (code, ppc_r12, ppc_r12, ppc_r0);
2086
2087         /* Load and check key */
2088         labels [1] = code;
2089         ppc_ldptr (code, ppc_r0, 0, ppc_r12);
2090         ppc_cmp (code, 0, sizeof (gpointer) == 8 ? 1 : 0, ppc_r0, MONO_ARCH_IMT_REG);
2091         labels [2] = code;
2092         ppc_bc (code, PPC_BR_TRUE, PPC_BR_EQ, 0);
2093
2094         /* End-of-loop check */
2095         ppc_cmpi (code, 0, sizeof (gpointer) == 8 ? 1 : 0, ppc_r0, 0);
2096         labels [3] = code;
2097         ppc_bc (code, PPC_BR_TRUE, PPC_BR_EQ, 0);
2098
2099         /* Loop footer */
2100         ppc_addi (code, ppc_r12, ppc_r12, 2 * sizeof (gpointer));
2101         labels [4] = code;
2102         ppc_b (code, 0);
2103         mono_ppc_patch (labels [4], labels [1]);
2104
2105         /* Match */
2106         mono_ppc_patch (labels [2], code);
2107         ppc_ldptr (code, ppc_r12, sizeof (gpointer), ppc_r12);
2108         /* r12 now contains the value of the vtable slot */
2109         /* this is not a function descriptor on ppc64 */
2110         ppc_ldptr (code, ppc_r12, 0, ppc_r12);
2111         ppc_mtctr (code, ppc_r12);
2112         ppc_bcctr (code, PPC_BR_ALWAYS, 0);
2113
2114         /* Fail */
2115         mono_ppc_patch (labels [3], code);
2116         /* FIXME: */
2117         ppc_break (code);
2118
2119         *tramp_size = code - buf;
2120
2121         emit_bytes (acfg, buf, code - buf);
2122 #else
2123         g_assert_not_reached ();
2124 #endif
2125 }
2126
2127 /*
2128  * arch_emit_gsharedvt_arg_trampoline:
2129  *
2130  *   Emit code for a gsharedvt arg trampoline. OFFSET is the offset of the first of
2131  * two GOT slots which contain the argument, and the code to jump to.
2132  * TRAMP_SIZE is set to the size of the emitted trampoline.
2133  * These kinds of trampolines cannot be enumerated statically, since there could
2134  * be one trampoline per method instantiation, so we emit the same code for all
2135  * trampolines, and parameterize them using two GOT slots.
2136  */
2137 static void
2138 arch_emit_gsharedvt_arg_trampoline (MonoAotCompile *acfg, int offset, int *tramp_size)
2139 {
2140 #if defined(TARGET_X86)
2141         guint8 buf [128];
2142         guint8 *code;
2143
2144         /* Similar to the PPC code above */
2145
2146         g_assert (MONO_ARCH_RGCTX_REG != X86_ECX);
2147
2148         code = buf;
2149         /* Load mscorlib got address */
2150         x86_mov_reg_membase (code, X86_ECX, MONO_ARCH_GOT_REG, sizeof (gpointer), 4);
2151         /* Load arg */
2152         x86_mov_reg_membase (code, X86_EAX, X86_ECX, offset * sizeof (gpointer), 4);
2153         /* Branch to the target address */
2154         x86_jump_membase (code, X86_ECX, (offset + 1) * sizeof (gpointer));
2155
2156 #ifdef __native_client_codegen__
2157         {
2158                 /* emit nops to next 32 byte alignment */
2159                 int a = (~kNaClAlignmentMask) & ((code - buf) + kNaClAlignment - 1);
2160                 while (code < (buf + a)) x86_nop(code);
2161         }
2162 #endif
2163
2164         emit_bytes (acfg, buf, code - buf);
2165
2166         *tramp_size = NACL_SIZE (15, kNaClAlignment);
2167         g_assert (code - buf == *tramp_size);
2168 #elif defined(TARGET_ARM)
2169         guint8 buf [128];
2170         guint8 *code;
2171
2172         /* The same as mono_arch_get_gsharedvt_arg_trampoline (), but for AOT */
2173         /* Similar to arch_emit_specific_trampoline () */
2174         *tramp_size = 24;
2175         code = buf;
2176         ARM_PUSH (code, (1 << ARMREG_R0) | (1 << ARMREG_R1) | (1 << ARMREG_R2) | (1 << ARMREG_R3));
2177         ARM_LDR_IMM (code, ARMREG_R1, ARMREG_PC, 8);
2178         /* Load the arg value from the GOT */
2179         ARM_LDR_REG_REG (code, ARMREG_R0, ARMREG_PC, ARMREG_R1);
2180         /* Load the addr from the GOT */
2181         ARM_LDR_REG_REG (code, ARMREG_R1, ARMREG_PC, ARMREG_R1);
2182         /* Branch to it */
2183         ARM_BX (code, ARMREG_R1);
2184
2185         g_assert (code - buf == 20);
2186
2187         /* Emit it */
2188         emit_bytes (acfg, buf, code - buf);
2189         emit_symbol_diff (acfg, acfg->got_symbol, ".", (offset * sizeof (gpointer)) + 4);
2190 #elif defined(TARGET_ARM64)
2191         arm64_emit_gsharedvt_arg_trampoline (acfg, offset, tramp_size);
2192 #else
2193         g_assert_not_reached ();
2194 #endif
2195 }       
2196
2197 /* END OF ARCH SPECIFIC CODE */
2198
2199 static guint32
2200 mono_get_field_token (MonoClassField *field) 
2201 {
2202         MonoClass *klass = field->parent;
2203         int i;
2204
2205         for (i = 0; i < klass->field.count; ++i) {
2206                 if (field == &klass->fields [i])
2207                         return MONO_TOKEN_FIELD_DEF | (klass->field.first + 1 + i);
2208         }
2209
2210         g_assert_not_reached ();
2211         return 0;
2212 }
2213
2214 static inline void
2215 encode_value (gint32 value, guint8 *buf, guint8 **endbuf)
2216 {
2217         guint8 *p = buf;
2218
2219         //printf ("ENCODE: %d 0x%x.\n", value, value);
2220
2221         /* 
2222          * Same encoding as the one used in the metadata, extended to handle values
2223          * greater than 0x1fffffff.
2224          */
2225         if ((value >= 0) && (value <= 127))
2226                 *p++ = value;
2227         else if ((value >= 0) && (value <= 16383)) {
2228                 p [0] = 0x80 | (value >> 8);
2229                 p [1] = value & 0xff;
2230                 p += 2;
2231         } else if ((value >= 0) && (value <= 0x1fffffff)) {
2232                 p [0] = (value >> 24) | 0xc0;
2233                 p [1] = (value >> 16) & 0xff;
2234                 p [2] = (value >> 8) & 0xff;
2235                 p [3] = value & 0xff;
2236                 p += 4;
2237         }
2238         else {
2239                 p [0] = 0xff;
2240                 p [1] = (value >> 24) & 0xff;
2241                 p [2] = (value >> 16) & 0xff;
2242                 p [3] = (value >> 8) & 0xff;
2243                 p [4] = value & 0xff;
2244                 p += 5;
2245         }
2246         if (endbuf)
2247                 *endbuf = p;
2248 }
2249
2250 static void
2251 stream_init (MonoDynamicStream *sh)
2252 {
2253         sh->index = 0;
2254         sh->alloc_size = 4096;
2255         sh->data = (char *)g_malloc (4096);
2256
2257         /* So offsets are > 0 */
2258         sh->data [0] = 0;
2259         sh->index ++;
2260 }
2261
2262 static void
2263 make_room_in_stream (MonoDynamicStream *stream, int size)
2264 {
2265         if (size <= stream->alloc_size)
2266                 return;
2267         
2268         while (stream->alloc_size <= size) {
2269                 if (stream->alloc_size < 4096)
2270                         stream->alloc_size = 4096;
2271                 else
2272                         stream->alloc_size *= 2;
2273         }
2274         
2275         stream->data = (char *)g_realloc (stream->data, stream->alloc_size);
2276 }
2277
2278 static guint32
2279 add_stream_data (MonoDynamicStream *stream, const char *data, guint32 len)
2280 {
2281         guint32 idx;
2282         
2283         make_room_in_stream (stream, stream->index + len);
2284         memcpy (stream->data + stream->index, data, len);
2285         idx = stream->index;
2286         stream->index += len;
2287         return idx;
2288 }
2289
2290 /*
2291  * add_to_blob:
2292  *
2293  *   Add data to the binary blob inside the aot image. Returns the offset inside the
2294  * blob where the data was stored.
2295  */
2296 static guint32
2297 add_to_blob (MonoAotCompile *acfg, const guint8 *data, guint32 data_len)
2298 {
2299         if (acfg->blob.alloc_size == 0)
2300                 stream_init (&acfg->blob);
2301
2302         return add_stream_data (&acfg->blob, (char*)data, data_len);
2303 }
2304
2305 static guint32
2306 add_to_blob_aligned (MonoAotCompile *acfg, const guint8 *data, guint32 data_len, guint32 align)
2307 {
2308         char buf [4] = {0};
2309         guint32 count;
2310
2311         if (acfg->blob.alloc_size == 0)
2312                 stream_init (&acfg->blob);
2313
2314         count = acfg->blob.index % align;
2315
2316         /* we assume the stream data will be aligned */
2317         if (count)
2318                 add_stream_data (&acfg->blob, buf, 4 - count);
2319
2320         return add_stream_data (&acfg->blob, (char*)data, data_len);
2321 }
2322
2323 /*
2324  * emit_offset_table:
2325  *
2326  *   Emit a table of increasing offsets in a compact form using differential encoding.
2327  * There is an index entry for each GROUP_SIZE number of entries. The greater the
2328  * group size, the more compact the table becomes, but the slower it becomes to compute
2329  * a given entry. Returns the size of the table.
2330  */
2331 static guint32
2332 emit_offset_table (MonoAotCompile *acfg, const char *symbol, int noffsets, int group_size, gint32 *offsets)
2333 {
2334         gint32 current_offset;
2335         int i, buf_size, ngroups, index_entry_size;
2336         guint8 *p, *buf;
2337         guint8 *data_p, *data_buf;
2338         guint32 *index_offsets;
2339
2340         ngroups = (noffsets + (group_size - 1)) / group_size;
2341
2342         index_offsets = g_new0 (guint32, ngroups);
2343
2344         buf_size = noffsets * 4;
2345         p = buf = (guint8 *)g_malloc0 (buf_size);
2346
2347         current_offset = 0;
2348         for (i = 0; i < noffsets; ++i) {
2349                 //printf ("D: %d -> %d\n", i, offsets [i]);
2350                 if ((i % group_size) == 0) {
2351                         index_offsets [i / group_size] = p - buf;
2352                         /* Emit the full value for these entries */
2353                         encode_value (offsets [i], p, &p);
2354                 } else {
2355                         /* The offsets are allowed to be non-increasing */
2356                         //g_assert (offsets [i] >= current_offset);
2357                         encode_value (offsets [i] - current_offset, p, &p);
2358                 }
2359                 current_offset = offsets [i];
2360         }
2361         data_buf = buf;
2362         data_p = p;
2363
2364         if (ngroups && index_offsets [ngroups - 1] < 65000)
2365                 index_entry_size = 2;
2366         else
2367                 index_entry_size = 4;
2368
2369         buf_size = (data_p - data_buf) + (ngroups * 4) + 16;
2370         p = buf = (guint8 *)g_malloc0 (buf_size);
2371
2372         /* Emit the header */
2373         encode_int (noffsets, p, &p);
2374         encode_int (group_size, p, &p);
2375         encode_int (ngroups, p, &p);
2376         encode_int (index_entry_size, p, &p);
2377
2378         /* Emit the index */
2379         for (i = 0; i < ngroups; ++i) {
2380                 if (index_entry_size == 2)
2381                         encode_int16 (index_offsets [i], p, &p);
2382                 else
2383                         encode_int (index_offsets [i], p, &p);
2384         }
2385         /* Emit the data */
2386         memcpy (p, data_buf, data_p - data_buf);
2387         p += data_p - data_buf;
2388
2389         g_assert (p - buf <= buf_size);
2390
2391         if (acfg->llvm) {
2392                 mono_llvm_emit_aot_data (symbol, buf, p - buf);
2393         } else {
2394                 emit_section_change (acfg, RODATA_SECT, 1);
2395                 emit_alignment (acfg, 8);
2396                 emit_label (acfg, symbol);
2397                 emit_bytes (acfg, buf, p - buf);
2398         }
2399
2400         g_free (buf);
2401         g_free (data_buf);
2402
2403     return (int)(p - buf);
2404 }
2405
2406 static guint32
2407 get_image_index (MonoAotCompile *cfg, MonoImage *image)
2408 {
2409         guint32 index;
2410
2411         index = GPOINTER_TO_UINT (g_hash_table_lookup (cfg->image_hash, image));
2412         if (index)
2413                 return index - 1;
2414         else {
2415                 index = g_hash_table_size (cfg->image_hash);
2416                 g_hash_table_insert (cfg->image_hash, image, GUINT_TO_POINTER (index + 1));
2417                 g_ptr_array_add (cfg->image_table, image);
2418                 return index;
2419         }
2420 }
2421
2422 static guint32
2423 find_typespec_for_class (MonoAotCompile *acfg, MonoClass *klass)
2424 {
2425         int i;
2426         int len = acfg->image->tables [MONO_TABLE_TYPESPEC].rows;
2427
2428         /* FIXME: Search referenced images as well */
2429         if (!acfg->typespec_classes) {
2430                 acfg->typespec_classes = (MonoClass **)mono_mempool_alloc0 (acfg->mempool, sizeof (MonoClass*) * len);
2431                 for (i = 0; i < len; ++i) {
2432                         MonoError error;
2433                         acfg->typespec_classes [i] = mono_class_get_and_inflate_typespec_checked (acfg->image, MONO_TOKEN_TYPE_SPEC | (i + 1), NULL, &error);
2434                         g_assert (mono_error_ok (&error)); /* FIXME error handling */
2435                 }
2436         }
2437         for (i = 0; i < len; ++i) {
2438                 if (acfg->typespec_classes [i] == klass)
2439                         break;
2440         }
2441
2442         if (i < len)
2443                 return MONO_TOKEN_TYPE_SPEC | (i + 1);
2444         else
2445                 return 0;
2446 }
2447
2448 static void
2449 encode_method_ref (MonoAotCompile *acfg, MonoMethod *method, guint8 *buf, guint8 **endbuf);
2450
2451 static void
2452 encode_klass_ref (MonoAotCompile *acfg, MonoClass *klass, guint8 *buf, guint8 **endbuf);
2453
2454 static void
2455 encode_ginst (MonoAotCompile *acfg, MonoGenericInst *inst, guint8 *buf, guint8 **endbuf);
2456
2457 static void
2458 encode_type (MonoAotCompile *acfg, MonoType *t, guint8 *buf, guint8 **endbuf);
2459
2460 static void
2461 encode_klass_ref_inner (MonoAotCompile *acfg, MonoClass *klass, guint8 *buf, guint8 **endbuf)
2462 {
2463         guint8 *p = buf;
2464
2465         /*
2466          * The encoding begins with one of the MONO_AOT_TYPEREF values, followed by additional
2467          * information.
2468          */
2469
2470         if (klass->generic_class) {
2471                 guint32 token;
2472                 g_assert (klass->type_token);
2473
2474                 /* Find a typespec for a class if possible */
2475                 token = find_typespec_for_class (acfg, klass);
2476                 if (token) {
2477                         encode_value (MONO_AOT_TYPEREF_TYPESPEC_TOKEN, p, &p);
2478                         encode_value (token, p, &p);
2479                 } else {
2480                         MonoClass *gclass = klass->generic_class->container_class;
2481                         MonoGenericInst *inst = klass->generic_class->context.class_inst;
2482                         static int count = 0;
2483                         guint8 *p1 = p;
2484
2485                         encode_value (MONO_AOT_TYPEREF_GINST, p, &p);
2486                         encode_klass_ref (acfg, gclass, p, &p);
2487                         encode_ginst (acfg, inst, p, &p);
2488
2489                         count += p - p1;
2490                 }
2491         } else if (klass->type_token) {
2492                 int iindex = get_image_index (acfg, klass->image);
2493
2494                 g_assert (mono_metadata_token_code (klass->type_token) == MONO_TOKEN_TYPE_DEF);
2495                 if (iindex == 0) {
2496                         encode_value (MONO_AOT_TYPEREF_TYPEDEF_INDEX, p, &p);
2497                         encode_value (klass->type_token - MONO_TOKEN_TYPE_DEF, p, &p);
2498                 } else {
2499                         encode_value (MONO_AOT_TYPEREF_TYPEDEF_INDEX_IMAGE, p, &p);
2500                         encode_value (klass->type_token - MONO_TOKEN_TYPE_DEF, p, &p);
2501                         encode_value (get_image_index (acfg, klass->image), p, &p);
2502                 }
2503         } else if ((klass->byval_arg.type == MONO_TYPE_VAR) || (klass->byval_arg.type == MONO_TYPE_MVAR)) {
2504                 MonoGenericContainer *container = mono_type_get_generic_param_owner (&klass->byval_arg);
2505                 MonoGenericParam *par = klass->byval_arg.data.generic_param;
2506
2507                 encode_value (MONO_AOT_TYPEREF_VAR, p, &p);
2508
2509                 encode_value (par->gshared_constraint ? 1 : 0, p, &p);
2510                 if (par->gshared_constraint) {
2511                         MonoGSharedGenericParam *gpar = (MonoGSharedGenericParam*)par;
2512                         encode_type (acfg, par->gshared_constraint, p, &p);
2513                         encode_klass_ref (acfg, mono_class_from_generic_parameter (gpar->parent, NULL, klass->byval_arg.type == MONO_TYPE_MVAR), p, &p);
2514                 } else {
2515                         encode_value (klass->byval_arg.type, p, &p);
2516                         encode_value (mono_type_get_generic_param_num (&klass->byval_arg), p, &p);
2517
2518                         encode_value (container->is_anonymous ? 0 : 1, p, &p);
2519
2520                         if (!container->is_anonymous) {
2521                                 encode_value (container->is_method, p, &p);
2522                                 if (container->is_method)
2523                                         encode_method_ref (acfg, container->owner.method, p, &p);
2524                                 else
2525                                         encode_klass_ref (acfg, container->owner.klass, p, &p);
2526                         }
2527                 }
2528         } else if (klass->byval_arg.type == MONO_TYPE_PTR) {
2529                 encode_value (MONO_AOT_TYPEREF_PTR, p, &p);
2530                 encode_type (acfg, &klass->byval_arg, p, &p);
2531         } else {
2532                 /* Array class */
2533                 g_assert (klass->rank > 0);
2534                 encode_value (MONO_AOT_TYPEREF_ARRAY, p, &p);
2535                 encode_value (klass->rank, p, &p);
2536                 encode_klass_ref (acfg, klass->element_class, p, &p);
2537         }
2538         *endbuf = p;
2539 }
2540
2541 /*
2542  * encode_klass_ref:
2543  *
2544  *   Encode a reference to KLASS. We use our home-grown encoding instead of the
2545  * standard metadata encoding.
2546  */
2547 static void
2548 encode_klass_ref (MonoAotCompile *acfg, MonoClass *klass, guint8 *buf, guint8 **endbuf)
2549 {
2550         gboolean shared = FALSE;
2551
2552         /* 
2553          * The encoding of generic instances is large so emit them only once.
2554          */
2555         if (klass->generic_class) {
2556                 guint32 token;
2557                 g_assert (klass->type_token);
2558
2559                 /* Find a typespec for a class if possible */
2560                 token = find_typespec_for_class (acfg, klass);
2561                 if (!token)
2562                         shared = TRUE;
2563         } else if ((klass->byval_arg.type == MONO_TYPE_VAR) || (klass->byval_arg.type == MONO_TYPE_MVAR)) {
2564                 shared = TRUE;
2565         }
2566
2567         if (shared) {
2568                 guint offset = GPOINTER_TO_UINT (g_hash_table_lookup (acfg->klass_blob_hash, klass));
2569                 guint8 *buf2, *p;
2570
2571                 if (!offset) {
2572                         buf2 = (guint8 *)g_malloc (1024);
2573                         p = buf2;
2574
2575                         encode_klass_ref_inner (acfg, klass, p, &p);
2576                         g_assert (p - buf2 < 1024);
2577
2578                         offset = add_to_blob (acfg, buf2, p - buf2);
2579                         g_free (buf2);
2580
2581                         g_hash_table_insert (acfg->klass_blob_hash, klass, GUINT_TO_POINTER (offset + 1));
2582                 } else {
2583                         offset --;
2584                 }
2585
2586                 p = buf;
2587                 encode_value (MONO_AOT_TYPEREF_BLOB_INDEX, p, &p);
2588                 encode_value (offset, p, &p);
2589                 *endbuf = p;
2590                 return;
2591         }
2592
2593         encode_klass_ref_inner (acfg, klass, buf, endbuf);
2594 }
2595
2596 static void
2597 encode_field_info (MonoAotCompile *cfg, MonoClassField *field, guint8 *buf, guint8 **endbuf)
2598 {
2599         guint32 token = mono_get_field_token (field);
2600         guint8 *p = buf;
2601
2602         encode_klass_ref (cfg, field->parent, p, &p);
2603         g_assert (mono_metadata_token_code (token) == MONO_TOKEN_FIELD_DEF);
2604         encode_value (token - MONO_TOKEN_FIELD_DEF, p, &p);
2605         *endbuf = p;
2606 }
2607
2608 static void
2609 encode_ginst (MonoAotCompile *acfg, MonoGenericInst *inst, guint8 *buf, guint8 **endbuf)
2610 {
2611         guint8 *p = buf;
2612         int i;
2613
2614         encode_value (inst->type_argc, p, &p);
2615         for (i = 0; i < inst->type_argc; ++i)
2616                 encode_klass_ref (acfg, mono_class_from_mono_type (inst->type_argv [i]), p, &p);
2617         *endbuf = p;
2618 }
2619
2620 static void
2621 encode_generic_context (MonoAotCompile *acfg, MonoGenericContext *context, guint8 *buf, guint8 **endbuf)
2622 {
2623         guint8 *p = buf;
2624         MonoGenericInst *inst;
2625
2626         inst = context->class_inst;
2627         if (inst) {
2628                 g_assert (inst->type_argc);
2629                 encode_ginst (acfg, inst, p, &p);
2630         } else {
2631                 encode_value (0, p, &p);
2632         }
2633         inst = context->method_inst;
2634         if (inst) {
2635                 g_assert (inst->type_argc);
2636                 encode_ginst (acfg, inst, p, &p);
2637         } else {
2638                 encode_value (0, p, &p);
2639         }
2640         *endbuf = p;
2641 }
2642
2643 static void
2644 encode_type (MonoAotCompile *acfg, MonoType *t, guint8 *buf, guint8 **endbuf)
2645 {
2646         guint8 *p = buf;
2647
2648         g_assert (t->num_mods == 0);
2649         /* t->attrs can be ignored */
2650         //g_assert (t->attrs == 0);
2651
2652         if (t->pinned) {
2653                 *p = MONO_TYPE_PINNED;
2654                 ++p;
2655         }
2656         if (t->byref) {
2657                 *p = MONO_TYPE_BYREF;
2658                 ++p;
2659         }
2660
2661         *p = t->type;
2662         p ++;
2663
2664         switch (t->type) {
2665         case MONO_TYPE_VOID:
2666         case MONO_TYPE_BOOLEAN:
2667         case MONO_TYPE_CHAR:
2668         case MONO_TYPE_I1:
2669         case MONO_TYPE_U1:
2670         case MONO_TYPE_I2:
2671         case MONO_TYPE_U2:
2672         case MONO_TYPE_I4:
2673         case MONO_TYPE_U4:
2674         case MONO_TYPE_I8:
2675         case MONO_TYPE_U8:
2676         case MONO_TYPE_R4:
2677         case MONO_TYPE_R8:
2678         case MONO_TYPE_I:
2679         case MONO_TYPE_U:
2680         case MONO_TYPE_STRING:
2681         case MONO_TYPE_OBJECT:
2682         case MONO_TYPE_TYPEDBYREF:
2683                 break;
2684         case MONO_TYPE_VALUETYPE:
2685         case MONO_TYPE_CLASS:
2686                 encode_klass_ref (acfg, mono_class_from_mono_type (t), p, &p);
2687                 break;
2688         case MONO_TYPE_SZARRAY:
2689                 encode_klass_ref (acfg, t->data.klass, p, &p);
2690                 break;
2691         case MONO_TYPE_PTR:
2692                 encode_type (acfg, t->data.type, p, &p);
2693                 break;
2694         case MONO_TYPE_GENERICINST: {
2695                 MonoClass *gclass = t->data.generic_class->container_class;
2696                 MonoGenericInst *inst = t->data.generic_class->context.class_inst;
2697
2698                 encode_klass_ref (acfg, gclass, p, &p);
2699                 encode_ginst (acfg, inst, p, &p);
2700                 break;
2701         }
2702         case MONO_TYPE_ARRAY: {
2703                 MonoArrayType *array = t->data.array;
2704                 int i;
2705
2706                 encode_klass_ref (acfg, array->eklass, p, &p);
2707                 encode_value (array->rank, p, &p);
2708                 encode_value (array->numsizes, p, &p);
2709                 for (i = 0; i < array->numsizes; ++i)
2710                         encode_value (array->sizes [i], p, &p);
2711                 encode_value (array->numlobounds, p, &p);
2712                 for (i = 0; i < array->numlobounds; ++i)
2713                         encode_value (array->lobounds [i], p, &p);
2714                 break;
2715         }
2716         case MONO_TYPE_VAR:
2717         case MONO_TYPE_MVAR:
2718                 encode_klass_ref (acfg, mono_class_from_mono_type (t), p, &p);
2719                 break;
2720         default:
2721                 g_assert_not_reached ();
2722         }
2723
2724         *endbuf = p;
2725 }
2726
2727 static void
2728 encode_signature (MonoAotCompile *acfg, MonoMethodSignature *sig, guint8 *buf, guint8 **endbuf)
2729 {
2730         guint8 *p = buf;
2731         guint32 flags = 0;
2732         int i;
2733
2734         /* Similar to the metadata encoding */
2735         if (sig->generic_param_count)
2736                 flags |= 0x10;
2737         if (sig->hasthis)
2738                 flags |= 0x20;
2739         if (sig->explicit_this)
2740                 flags |= 0x40;
2741         flags |= (sig->call_convention & 0x0F);
2742
2743         *p = flags;
2744         ++p;
2745         if (sig->generic_param_count)
2746                 encode_value (sig->generic_param_count, p, &p);
2747         encode_value (sig->param_count, p, &p);
2748
2749         encode_type (acfg, sig->ret, p, &p);
2750         for (i = 0; i < sig->param_count; ++i) {
2751                 if (sig->sentinelpos == i) {
2752                         *p = MONO_TYPE_SENTINEL;
2753                         ++p;
2754                 }
2755                 encode_type (acfg, sig->params [i], p, &p);
2756         }
2757
2758         *endbuf = p;
2759 }
2760
2761 #define MAX_IMAGE_INDEX 250
2762
2763 static void
2764 encode_method_ref (MonoAotCompile *acfg, MonoMethod *method, guint8 *buf, guint8 **endbuf)
2765 {
2766         guint32 image_index = get_image_index (acfg, method->klass->image);
2767         guint32 token = method->token;
2768         MonoJumpInfoToken *ji;
2769         guint8 *p = buf;
2770
2771         /*
2772          * The encoding for most methods is as follows:
2773          * - image index encoded as a leb128
2774          * - token index encoded as a leb128
2775          * Values of image index >= MONO_AOT_METHODREF_MIN are used to mark additional
2776          * types of method encodings.
2777          */
2778
2779         /* Mark methods which can't use aot trampolines because they need the further 
2780          * processing in mono_magic_trampoline () which requires a MonoMethod*.
2781          */
2782         if ((method->is_generic && (method->flags & METHOD_ATTRIBUTE_VIRTUAL)) ||
2783                 (method->iflags & METHOD_IMPL_ATTRIBUTE_SYNCHRONIZED))
2784                 encode_value ((MONO_AOT_METHODREF_NO_AOT_TRAMPOLINE << 24), p, &p);
2785
2786         if (method->wrapper_type) {
2787                 WrapperInfo *info = mono_marshal_get_wrapper_info (method);
2788
2789                 encode_value ((MONO_AOT_METHODREF_WRAPPER << 24), p, &p);
2790
2791                 encode_value (method->wrapper_type, p, &p);
2792
2793                 switch (method->wrapper_type) {
2794                 case MONO_WRAPPER_REMOTING_INVOKE:
2795                 case MONO_WRAPPER_REMOTING_INVOKE_WITH_CHECK:
2796                 case MONO_WRAPPER_XDOMAIN_INVOKE: {
2797                         MonoMethod *m;
2798
2799                         m = mono_marshal_method_from_wrapper (method);
2800                         g_assert (m);
2801                         encode_method_ref (acfg, m, p, &p);
2802                         break;
2803                 }
2804                 case MONO_WRAPPER_PROXY_ISINST:
2805                 case MONO_WRAPPER_LDFLD:
2806                 case MONO_WRAPPER_LDFLDA:
2807                 case MONO_WRAPPER_STFLD:
2808                 case MONO_WRAPPER_ISINST: {
2809                         g_assert (info);
2810                         encode_klass_ref (acfg, info->d.proxy.klass, p, &p);
2811                         break;
2812                 }
2813                 case MONO_WRAPPER_LDFLD_REMOTE:
2814                 case MONO_WRAPPER_STFLD_REMOTE:
2815                         break;
2816                 case MONO_WRAPPER_ALLOC: {
2817                         /* The GC name is saved once in MonoAotFileInfo */
2818                         g_assert (info->d.alloc.alloc_type != -1);
2819                         encode_value (info->d.alloc.alloc_type, p, &p);
2820                         break;
2821                 }
2822                 case MONO_WRAPPER_WRITE_BARRIER: {
2823                         g_assert (info);
2824                         break;
2825                 }
2826                 case MONO_WRAPPER_STELEMREF: {
2827                         g_assert (info);
2828                         encode_value (info->subtype, p, &p);
2829                         if (info->subtype == WRAPPER_SUBTYPE_VIRTUAL_STELEMREF)
2830                                 encode_value (info->d.virtual_stelemref.kind, p, &p);
2831                         break;
2832                 }
2833                 case MONO_WRAPPER_UNKNOWN: {
2834                         g_assert (info);
2835                         encode_value (info->subtype, p, &p);
2836                         if (info->subtype == WRAPPER_SUBTYPE_PTR_TO_STRUCTURE ||
2837                                 info->subtype == WRAPPER_SUBTYPE_STRUCTURE_TO_PTR)
2838                                 encode_klass_ref (acfg, method->klass, p, &p);
2839                         else if (info->subtype == WRAPPER_SUBTYPE_SYNCHRONIZED_INNER)
2840                                 encode_method_ref (acfg, info->d.synchronized_inner.method, p, &p);
2841                         else if (info->subtype == WRAPPER_SUBTYPE_ARRAY_ACCESSOR)
2842                                 encode_method_ref (acfg, info->d.array_accessor.method, p, &p);
2843                         break;
2844                 }
2845                 case MONO_WRAPPER_MANAGED_TO_NATIVE: {
2846                         g_assert (info);
2847                         encode_value (info->subtype, p, &p);
2848                         if (info->subtype == WRAPPER_SUBTYPE_ICALL_WRAPPER) {
2849                                 strcpy ((char*)p, method->name);
2850                                 p += strlen (method->name) + 1;
2851                         } else if (info->subtype == WRAPPER_SUBTYPE_NATIVE_FUNC_AOT) {
2852                                 encode_method_ref (acfg, info->d.managed_to_native.method, p, &p);
2853                         } else {
2854                                 g_assert (info->subtype == WRAPPER_SUBTYPE_NONE || info->subtype == WRAPPER_SUBTYPE_PINVOKE);
2855                                 encode_method_ref (acfg, info->d.managed_to_native.method, p, &p);
2856                         }
2857                         break;
2858                 }
2859                 case MONO_WRAPPER_SYNCHRONIZED: {
2860                         MonoMethod *m;
2861
2862                         m = mono_marshal_method_from_wrapper (method);
2863                         g_assert (m);
2864                         g_assert (m != method);
2865                         encode_method_ref (acfg, m, p, &p);
2866                         break;
2867                 }
2868                 case MONO_WRAPPER_MANAGED_TO_MANAGED: {
2869                         g_assert (info);
2870                         encode_value (info->subtype, p, &p);
2871
2872                         if (info->subtype == WRAPPER_SUBTYPE_ELEMENT_ADDR) {
2873                                 encode_value (info->d.element_addr.rank, p, &p);
2874                                 encode_value (info->d.element_addr.elem_size, p, &p);
2875                         } else if (info->subtype == WRAPPER_SUBTYPE_STRING_CTOR) {
2876                                 encode_method_ref (acfg, info->d.string_ctor.method, p, &p);
2877                         } else {
2878                                 g_assert_not_reached ();
2879                         }
2880                         break;
2881                 }
2882                 case MONO_WRAPPER_CASTCLASS: {
2883                         g_assert (info);
2884                         encode_value (info->subtype, p, &p);
2885                         break;
2886                 }
2887                 case MONO_WRAPPER_RUNTIME_INVOKE: {
2888                         g_assert (info);
2889                         encode_value (info->subtype, p, &p);
2890                         encode_value (info->d.runtime_invoke.pass_rgctx, p, &p);
2891                         if (info->subtype == WRAPPER_SUBTYPE_RUNTIME_INVOKE_DIRECT || info->subtype == WRAPPER_SUBTYPE_RUNTIME_INVOKE_VIRTUAL)
2892                                 encode_method_ref (acfg, info->d.runtime_invoke.method, p, &p);
2893                         else if (info->subtype == WRAPPER_SUBTYPE_RUNTIME_INVOKE_NORMAL)
2894                                 encode_signature (acfg, info->d.runtime_invoke.sig, p, &p);
2895                         break;
2896                 }
2897                 case MONO_WRAPPER_DELEGATE_INVOKE:
2898                 case MONO_WRAPPER_DELEGATE_BEGIN_INVOKE:
2899                 case MONO_WRAPPER_DELEGATE_END_INVOKE: {
2900                         if (method->is_inflated) {
2901                                 /* These wrappers are identified by their class */
2902                                 encode_value (1, p, &p);
2903                                 encode_klass_ref (acfg, method->klass, p, &p);
2904                         } else {
2905                                 MonoMethodSignature *sig = mono_method_signature (method);
2906                                 WrapperInfo *info = mono_marshal_get_wrapper_info (method);
2907
2908                                 encode_value (0, p, &p);
2909                                 if (method->wrapper_type == MONO_WRAPPER_DELEGATE_INVOKE)
2910                                         encode_value (info ? info->subtype : 0, p, &p);
2911                                 encode_signature (acfg, sig, p, &p);
2912                         }
2913                         break;
2914                 }
2915                 case MONO_WRAPPER_NATIVE_TO_MANAGED: {
2916                         g_assert (info);
2917                         encode_method_ref (acfg, info->d.native_to_managed.method, p, &p);
2918                         encode_klass_ref (acfg, info->d.native_to_managed.klass, p, &p);
2919                         break;
2920                 }
2921                 default:
2922                         g_assert_not_reached ();
2923                 }
2924         } else if (mono_method_signature (method)->is_inflated) {
2925                 /* 
2926                  * This is a generic method, find the original token which referenced it and
2927                  * encode that.
2928                  * Obtain the token from information recorded by the JIT.
2929                  */
2930                 ji = (MonoJumpInfoToken *)g_hash_table_lookup (acfg->token_info_hash, method);
2931                 if (ji) {
2932                         image_index = get_image_index (acfg, ji->image);
2933                         g_assert (image_index < MAX_IMAGE_INDEX);
2934                         token = ji->token;
2935
2936                         encode_value ((MONO_AOT_METHODREF_METHODSPEC << 24), p, &p);
2937                         encode_value (image_index, p, &p);
2938                         encode_value (token, p, &p);
2939                 } else {
2940                         MonoMethod *declaring;
2941                         MonoGenericContext *context = mono_method_get_context (method);
2942
2943                         g_assert (method->is_inflated);
2944                         declaring = ((MonoMethodInflated*)method)->declaring;
2945
2946                         /*
2947                          * This might be a non-generic method of a generic instance, which 
2948                          * doesn't have a token since the reference is generated by the JIT 
2949                          * like Nullable:Box/Unbox, or by generic sharing.
2950                          */
2951                         encode_value ((MONO_AOT_METHODREF_GINST << 24), p, &p);
2952                         /* Encode the klass */
2953                         encode_klass_ref (acfg, method->klass, p, &p);
2954                         /* Encode the method */
2955                         image_index = get_image_index (acfg, method->klass->image);
2956                         g_assert (image_index < MAX_IMAGE_INDEX);
2957                         g_assert (declaring->token);
2958                         token = declaring->token;
2959                         g_assert (mono_metadata_token_table (token) == MONO_TABLE_METHOD);
2960                         encode_value (image_index, p, &p);
2961                         encode_value (token, p, &p);
2962                         encode_generic_context (acfg, context, p, &p);
2963                 }
2964         } else if (token == 0) {
2965                 /* This might be a method of a constructed type like int[,].Set */
2966                 /* Obtain the token from information recorded by the JIT */
2967                 ji = (MonoJumpInfoToken *)g_hash_table_lookup (acfg->token_info_hash, method);
2968                 if (ji) {
2969                         image_index = get_image_index (acfg, ji->image);
2970                         g_assert (image_index < MAX_IMAGE_INDEX);
2971                         token = ji->token;
2972
2973                         encode_value ((MONO_AOT_METHODREF_METHODSPEC << 24), p, &p);
2974                         encode_value (image_index, p, &p);
2975                         encode_value (token, p, &p);
2976                 } else {
2977                         /* Array methods */
2978                         g_assert (method->klass->rank);
2979
2980                         /* Encode directly */
2981                         encode_value ((MONO_AOT_METHODREF_ARRAY << 24), p, &p);
2982                         encode_klass_ref (acfg, method->klass, p, &p);
2983                         if (!strcmp (method->name, ".ctor") && mono_method_signature (method)->param_count == method->klass->rank)
2984                                 encode_value (0, p, &p);
2985                         else if (!strcmp (method->name, ".ctor") && mono_method_signature (method)->param_count == method->klass->rank * 2)
2986                                 encode_value (1, p, &p);
2987                         else if (!strcmp (method->name, "Get"))
2988                                 encode_value (2, p, &p);
2989                         else if (!strcmp (method->name, "Address"))
2990                                 encode_value (3, p, &p);
2991                         else if (!strcmp (method->name, "Set"))
2992                                 encode_value (4, p, &p);
2993                         else
2994                                 g_assert_not_reached ();
2995                 }
2996         } else {
2997                 g_assert (mono_metadata_token_table (token) == MONO_TABLE_METHOD);
2998
2999                 if (image_index >= MONO_AOT_METHODREF_MIN) {
3000                         encode_value ((MONO_AOT_METHODREF_LARGE_IMAGE_INDEX << 24), p, &p);
3001                         encode_value (image_index, p, &p);
3002                         encode_value (mono_metadata_token_index (token), p, &p);
3003                 } else {
3004                         encode_value ((image_index << 24) | mono_metadata_token_index (token), p, &p);
3005                 }
3006         }
3007         *endbuf = p;
3008 }
3009
3010 static gint
3011 compare_patches (gconstpointer a, gconstpointer b)
3012 {
3013         int i, j;
3014
3015         i = (*(MonoJumpInfo**)a)->ip.i;
3016         j = (*(MonoJumpInfo**)b)->ip.i;
3017
3018         if (i < j)
3019                 return -1;
3020         else
3021                 if (i > j)
3022                         return 1;
3023         else
3024                 return 0;
3025 }
3026
3027 static G_GNUC_UNUSED char*
3028 patch_to_string (MonoJumpInfo *patch_info)
3029 {
3030         GString *str;
3031
3032         str = g_string_new ("");
3033
3034         g_string_append_printf (str, "%s(", get_patch_name (patch_info->type));
3035
3036         switch (patch_info->type) {
3037         case MONO_PATCH_INFO_VTABLE:
3038                 mono_type_get_desc (str, &patch_info->data.klass->byval_arg, TRUE);
3039                 break;
3040         default:
3041                 break;
3042         }
3043         g_string_append_printf (str, ")");
3044         return g_string_free (str, FALSE);
3045 }
3046
3047 /*
3048  * is_plt_patch:
3049  *
3050  *   Return whenever PATCH_INFO refers to a direct call, and thus requires a
3051  * PLT entry.
3052  */
3053 static inline gboolean
3054 is_plt_patch (MonoJumpInfo *patch_info)
3055 {
3056         switch (patch_info->type) {
3057         case MONO_PATCH_INFO_METHOD:
3058         case MONO_PATCH_INFO_INTERNAL_METHOD:
3059         case MONO_PATCH_INFO_JIT_ICALL_ADDR:
3060         case MONO_PATCH_INFO_ICALL_ADDR:
3061         case MONO_PATCH_INFO_RGCTX_FETCH:
3062                 return TRUE;
3063         default:
3064                 return FALSE;
3065         }
3066 }
3067
3068 /*
3069  * get_plt_symbol:
3070  *
3071  *   Return the symbol identifying the plt entry PLT_OFFSET.
3072  */
3073 static char*
3074 get_plt_symbol (MonoAotCompile *acfg, int plt_offset, MonoJumpInfo *patch_info)
3075 {
3076 #ifdef TARGET_MACH
3077         /* 
3078          * The Apple linker reorganizes object files, so it doesn't like branches to local
3079          * labels, since those have no relocations.
3080          */
3081         return g_strdup_printf ("%sp_%d", acfg->llvm_label_prefix, plt_offset);
3082 #else
3083         return g_strdup_printf ("%sp_%d", acfg->temp_prefix, plt_offset);
3084 #endif
3085 }
3086
3087 /*
3088  * get_plt_entry:
3089  *
3090  *   Return a PLT entry which belongs to the method identified by PATCH_INFO.
3091  */
3092 static MonoPltEntry*
3093 get_plt_entry (MonoAotCompile *acfg, MonoJumpInfo *patch_info)
3094 {
3095         MonoPltEntry *res;
3096         gboolean synchronized = FALSE;
3097         static int synchronized_symbol_idx;
3098
3099         if (!is_plt_patch (patch_info))
3100                 return NULL;
3101
3102         if (!acfg->patch_to_plt_entry [patch_info->type])
3103                 acfg->patch_to_plt_entry [patch_info->type] = g_hash_table_new (mono_patch_info_hash, mono_patch_info_equal);
3104         res = (MonoPltEntry *)g_hash_table_lookup (acfg->patch_to_plt_entry [patch_info->type], patch_info);
3105
3106         if (!acfg->llvm && patch_info->type == MONO_PATCH_INFO_METHOD && (patch_info->data.method->iflags & METHOD_IMPL_ATTRIBUTE_SYNCHRONIZED)) {
3107                 /* 
3108                  * Allocate a separate PLT slot for each such patch, since some plt
3109                  * entries will refer to the method itself, and some will refer to the
3110                  * wrapper.
3111                  */
3112                 res = NULL;
3113                 synchronized = TRUE;
3114         }
3115
3116         if (!res) {
3117                 MonoJumpInfo *new_ji;
3118
3119                 new_ji = mono_patch_info_dup_mp (acfg->mempool, patch_info);
3120
3121                 res = (MonoPltEntry *)mono_mempool_alloc0 (acfg->mempool, sizeof (MonoPltEntry));
3122                 res->plt_offset = acfg->plt_offset;
3123                 res->ji = new_ji;
3124                 res->symbol = get_plt_symbol (acfg, res->plt_offset, patch_info);
3125                 if (acfg->aot_opts.write_symbols)
3126                         res->debug_sym = get_plt_entry_debug_sym (acfg, res->ji, acfg->plt_entry_debug_sym_cache);
3127                 if (synchronized) {
3128                         /* Avoid duplicate symbols because we don't cache */
3129                         res->symbol = g_strdup_printf ("%s_%d", res->symbol, synchronized_symbol_idx);
3130                         if (res->debug_sym)
3131                                 res->debug_sym = g_strdup_printf ("%s_%d", res->debug_sym, synchronized_symbol_idx);
3132                         synchronized_symbol_idx ++;
3133                 }
3134                 if (res->debug_sym)
3135                         res->llvm_symbol = g_strdup_printf ("%s_%s_llvm", res->symbol, res->debug_sym);
3136                 else
3137                         res->llvm_symbol = g_strdup_printf ("%s_llvm", res->symbol);
3138
3139                 g_hash_table_insert (acfg->patch_to_plt_entry [new_ji->type], new_ji, res);
3140
3141                 g_hash_table_insert (acfg->plt_offset_to_entry, GUINT_TO_POINTER (res->plt_offset), res);
3142
3143                 //g_assert (mono_patch_info_equal (patch_info, new_ji));
3144                 //mono_print_ji (patch_info); printf ("\n");
3145                 //g_hash_table_print_stats (acfg->patch_to_plt_entry);
3146
3147                 acfg->plt_offset ++;
3148         }
3149
3150         return res;
3151 }
3152
3153 /**
3154  * get_got_offset:
3155  *
3156  *   Returns the offset of the GOT slot where the runtime object resulting from resolving
3157  * JI could be found if it exists, otherwise allocates a new one.
3158  */
3159 static guint32
3160 get_got_offset (MonoAotCompile *acfg, gboolean llvm, MonoJumpInfo *ji)
3161 {
3162         guint32 got_offset;
3163         GotInfo *info = llvm ? &acfg->llvm_got_info : &acfg->got_info;
3164
3165         got_offset = GPOINTER_TO_UINT (g_hash_table_lookup (info->patch_to_got_offset_by_type [ji->type], ji));
3166         if (got_offset)
3167                 return got_offset - 1;
3168
3169         if (llvm) {
3170                 got_offset = acfg->llvm_got_offset;
3171                 acfg->llvm_got_offset ++;
3172         } else {
3173                 got_offset = acfg->got_offset;
3174                 acfg->got_offset ++;
3175         }
3176
3177         acfg->stats.got_slots ++;
3178         acfg->stats.got_slot_types [ji->type] ++;
3179
3180         g_hash_table_insert (info->patch_to_got_offset, ji, GUINT_TO_POINTER (got_offset + 1));
3181         g_hash_table_insert (info->patch_to_got_offset_by_type [ji->type], ji, GUINT_TO_POINTER (got_offset + 1));
3182         g_ptr_array_add (info->got_patches, ji);
3183
3184         return got_offset;
3185 }
3186
3187 /* Add a method to the list of methods which need to be emitted */
3188 static void
3189 add_method_with_index (MonoAotCompile *acfg, MonoMethod *method, int index, gboolean extra)
3190 {
3191         g_assert (method);
3192         if (!g_hash_table_lookup (acfg->method_indexes, method)) {
3193                 g_ptr_array_add (acfg->methods, method);
3194                 g_hash_table_insert (acfg->method_indexes, method, GUINT_TO_POINTER (index + 1));
3195                 acfg->nmethods = acfg->methods->len + 1;
3196         }
3197
3198         if (method->wrapper_type || extra)
3199                 g_ptr_array_add (acfg->extra_methods, method);
3200 }
3201
3202 static gboolean
3203 prefer_gsharedvt_method (MonoAotCompile *acfg, MonoMethod *method)
3204 {
3205         /* One instantiation with valuetypes is generated for each async method */
3206         if (method->klass->image == mono_defaults.corlib && (!strcmp (method->klass->name, "AsyncMethodBuilderCore") || !strcmp (method->klass->name, "AsyncVoidMethodBuilder")))
3207                 return TRUE;
3208         else
3209                 return FALSE;
3210 }
3211
3212 static guint32
3213 get_method_index (MonoAotCompile *acfg, MonoMethod *method)
3214 {
3215         int index = GPOINTER_TO_UINT (g_hash_table_lookup (acfg->method_indexes, method));
3216         
3217         g_assert (index);
3218
3219         return index - 1;
3220 }
3221
3222 static int
3223 add_method_full (MonoAotCompile *acfg, MonoMethod *method, gboolean extra, int depth)
3224 {
3225         int index;
3226
3227         index = GPOINTER_TO_UINT (g_hash_table_lookup (acfg->method_indexes, method));
3228         if (index)
3229                 return index - 1;
3230
3231         index = acfg->method_index;
3232         add_method_with_index (acfg, method, index, extra);
3233
3234         g_ptr_array_add (acfg->method_order, GUINT_TO_POINTER (index));
3235
3236         g_hash_table_insert (acfg->method_depth, method, GUINT_TO_POINTER (depth));
3237
3238         acfg->method_index ++;
3239
3240         return index;
3241 }
3242
3243 static int
3244 add_method (MonoAotCompile *acfg, MonoMethod *method)
3245 {
3246         return add_method_full (acfg, method, FALSE, 0);
3247 }
3248
3249 static void
3250 add_extra_method_with_depth (MonoAotCompile *acfg, MonoMethod *method, int depth)
3251 {
3252         if (mono_method_is_generic_sharable_full (method, TRUE, TRUE, FALSE))
3253                 method = mini_get_shared_method (method);
3254         else if ((acfg->opts & MONO_OPT_GSHAREDVT) && prefer_gsharedvt_method (acfg, method) && mono_method_is_generic_sharable_full (method, FALSE, FALSE, TRUE))
3255                 /* Use the gsharedvt version */
3256                 method = mini_get_shared_method_full (method, TRUE, TRUE);
3257
3258         if (acfg->aot_opts.log_generics)
3259                 aot_printf (acfg, "%*sAdding method %s.\n", depth, "", mono_method_full_name (method, TRUE));
3260
3261         add_method_full (acfg, method, TRUE, depth);
3262 }
3263
3264 static void
3265 add_extra_method (MonoAotCompile *acfg, MonoMethod *method)
3266 {
3267         add_extra_method_with_depth (acfg, method, 0);
3268 }
3269
3270 static void
3271 add_jit_icall_wrapper (gpointer key, gpointer value, gpointer user_data)
3272 {
3273         MonoAotCompile *acfg = (MonoAotCompile *)user_data;
3274         MonoJitICallInfo *callinfo = (MonoJitICallInfo *)value;
3275         MonoMethod *wrapper;
3276         char *name;
3277
3278         if (!callinfo->sig)
3279                 return;
3280
3281         name = g_strdup_printf ("__icall_wrapper_%s", callinfo->name);
3282         wrapper = mono_marshal_get_icall_wrapper (callinfo->sig, name, callinfo->func, TRUE);
3283         g_free (name);
3284
3285         add_method (acfg, wrapper);
3286 }
3287
3288 static MonoMethod*
3289 get_runtime_invoke_sig (MonoMethodSignature *sig)
3290 {
3291         MonoMethodBuilder *mb;
3292         MonoMethod *m;
3293
3294         mb = mono_mb_new (mono_defaults.object_class, "FOO", MONO_WRAPPER_NONE);
3295         m = mono_mb_create_method (mb, sig, 16);
3296         return mono_marshal_get_runtime_invoke (m, FALSE, FALSE);
3297 }
3298
3299 static MonoMethod*
3300 get_runtime_invoke (MonoAotCompile *acfg, MonoMethod *method, gboolean virtual_)
3301 {
3302         return mono_marshal_get_runtime_invoke (method, virtual_, acfg->aot_opts.llvm_only && mono_method_needs_static_rgctx_invoke (method, TRUE));
3303 }
3304
3305 static gboolean
3306 can_marshal_struct (MonoClass *klass)
3307 {
3308         MonoClassField *field;
3309         gboolean can_marshal = TRUE;
3310         gpointer iter = NULL;
3311         MonoMarshalType *info;
3312         int i;
3313
3314         if ((klass->flags & TYPE_ATTRIBUTE_LAYOUT_MASK) == TYPE_ATTRIBUTE_AUTO_LAYOUT)
3315                 return FALSE;
3316
3317         info = mono_marshal_load_type_info (klass);
3318
3319         /* Only allow a few field types to avoid asserts in the marshalling code */
3320         while ((field = mono_class_get_fields (klass, &iter))) {
3321                 if ((field->type->attrs & FIELD_ATTRIBUTE_STATIC))
3322                         continue;
3323
3324                 switch (field->type->type) {
3325                 case MONO_TYPE_I4:
3326                 case MONO_TYPE_U4:
3327                 case MONO_TYPE_I1:
3328                 case MONO_TYPE_U1:
3329                 case MONO_TYPE_BOOLEAN:
3330                 case MONO_TYPE_I2:
3331                 case MONO_TYPE_U2:
3332                 case MONO_TYPE_CHAR:
3333                 case MONO_TYPE_I8:
3334                 case MONO_TYPE_U8:
3335                 case MONO_TYPE_I:
3336                 case MONO_TYPE_U:
3337                 case MONO_TYPE_PTR:
3338                 case MONO_TYPE_R4:
3339                 case MONO_TYPE_R8:
3340                 case MONO_TYPE_STRING:
3341                         break;
3342                 case MONO_TYPE_VALUETYPE:
3343                         if (!mono_class_from_mono_type (field->type)->enumtype && !can_marshal_struct (mono_class_from_mono_type (field->type)))
3344                                 can_marshal = FALSE;
3345                         break;
3346                 case MONO_TYPE_SZARRAY: {
3347                         gboolean has_mspec = FALSE;
3348
3349                         if (info) {
3350                                 for (i = 0; i < info->num_fields; ++i) {
3351                                         if (info->fields [i].field == field && info->fields [i].mspec)
3352                                                 has_mspec = TRUE;
3353                                 }
3354                         }
3355                         if (!has_mspec)
3356                                 can_marshal = FALSE;
3357                         break;
3358                 }
3359                 default:
3360                         can_marshal = FALSE;
3361                         break;
3362                 }
3363         }
3364
3365         /* Special cases */
3366         /* Its hard to compute whenever these can be marshalled or not */
3367         if (!strcmp (klass->name_space, "System.Net.NetworkInformation.MacOsStructs") && strcmp (klass->name, "sockaddr_dl"))
3368                 return TRUE;
3369
3370         return can_marshal;
3371 }
3372
3373 static void
3374 create_gsharedvt_inst (MonoAotCompile *acfg, MonoMethod *method, MonoGenericContext *ctx)
3375 {
3376         /* Create a vtype instantiation */
3377         MonoGenericContext shared_context;
3378         MonoType **args;
3379         MonoGenericInst *inst;
3380         MonoGenericContainer *container;
3381         MonoClass **constraints;
3382         int i;
3383
3384         memset (ctx, 0, sizeof (MonoGenericContext));
3385
3386         if (method->klass->generic_container) {
3387                 shared_context = method->klass->generic_container->context;
3388                 inst = shared_context.class_inst;
3389
3390                 args = g_new0 (MonoType*, inst->type_argc);
3391                 for (i = 0; i < inst->type_argc; ++i) {
3392                         args [i] = &mono_defaults.int_class->byval_arg;
3393                 }
3394                 ctx->class_inst = mono_metadata_get_generic_inst (inst->type_argc, args);
3395         }
3396         if (method->is_generic) {
3397                 container = mono_method_get_generic_container (method);
3398                 shared_context = container->context;
3399                 inst = shared_context.method_inst;
3400
3401                 args = g_new0 (MonoType*, inst->type_argc);
3402                 for (i = 0; i < container->type_argc; ++i) {
3403                         MonoGenericParamInfo *info = &container->type_params [i].info;
3404                         gboolean ref_only = FALSE;
3405
3406                         if (info && info->constraints) {
3407                                 constraints = info->constraints;
3408
3409                                 while (*constraints) {
3410                                         MonoClass *cklass = *constraints;
3411                                         if (!(cklass == mono_defaults.object_class || (cklass->image == mono_defaults.corlib && !strcmp (cklass->name, "ValueType"))))
3412                                                 /* Inflaring the method with our vtype would not be valid */
3413                                                 ref_only = TRUE;
3414                                         constraints ++;
3415                                 }
3416                         }
3417
3418                         if (ref_only)
3419                                 args [i] = &mono_defaults.object_class->byval_arg;
3420                         else
3421                                 args [i] = &mono_defaults.int_class->byval_arg;
3422                 }
3423                 ctx->method_inst = mono_metadata_get_generic_inst (inst->type_argc, args);
3424         }
3425 }
3426
3427 static void
3428 add_wrappers (MonoAotCompile *acfg)
3429 {
3430         MonoMethod *method, *m;
3431         int i, j;
3432         MonoMethodSignature *sig, *csig;
3433         guint32 token;
3434
3435         /* 
3436          * FIXME: Instead of AOTing all the wrappers, it might be better to redesign them
3437          * so there is only one wrapper of a given type, or inlining their contents into their
3438          * callers.
3439          */
3440         for (i = 0; i < acfg->image->tables [MONO_TABLE_METHOD].rows; ++i) {
3441                 MonoError error;
3442                 MonoMethod *method;
3443                 guint32 token = MONO_TOKEN_METHOD_DEF | (i + 1);
3444                 gboolean skip = FALSE;
3445
3446                 method = mono_get_method_checked (acfg->image, token, NULL, NULL, &error);
3447                 report_loader_error (acfg, &error, "Failed to load method token 0x%x due to %s\n", i, mono_error_get_message (&error));
3448
3449                 if ((method->flags & METHOD_ATTRIBUTE_PINVOKE_IMPL) ||
3450                         (method->iflags & METHOD_IMPL_ATTRIBUTE_RUNTIME) ||
3451                         (method->flags & METHOD_ATTRIBUTE_ABSTRACT))
3452                         skip = TRUE;
3453
3454                 /* Skip methods which can not be handled by get_runtime_invoke () */
3455                 sig = mono_method_signature (method);
3456                 if (!sig)
3457                         continue;
3458                 if ((sig->ret->type == MONO_TYPE_PTR) ||
3459                         (sig->ret->type == MONO_TYPE_TYPEDBYREF))
3460                         skip = TRUE;
3461                 if (mono_class_is_open_constructed_type (sig->ret))
3462                         skip = TRUE;
3463
3464                 for (j = 0; j < sig->param_count; j++) {
3465                         if (sig->params [j]->type == MONO_TYPE_TYPEDBYREF)
3466                                 skip = TRUE;
3467                         if (mono_class_is_open_constructed_type (sig->params [j]))
3468                                 skip = TRUE;
3469                 }
3470
3471 #ifdef MONO_ARCH_DYN_CALL_SUPPORTED
3472                 if (!mono_class_is_contextbound (method->klass)) {
3473                         MonoDynCallInfo *info = mono_arch_dyn_call_prepare (sig);
3474                         gboolean has_nullable = FALSE;
3475
3476                         for (j = 0; j < sig->param_count; j++) {
3477                                 if (sig->params [j]->type == MONO_TYPE_GENERICINST && mono_class_is_nullable (mono_class_from_mono_type (sig->params [j])))
3478                                         has_nullable = TRUE;
3479                         }
3480
3481                         if (info && !has_nullable && !acfg->aot_opts.llvm_only) {
3482                                 /* Supported by the dynamic runtime-invoke wrapper */
3483                                 skip = TRUE;
3484                         }
3485                         if (info)
3486                                 mono_arch_dyn_call_free (info);
3487                 }
3488 #endif
3489
3490                 if (!skip) {
3491                         //printf ("%s\n", mono_method_full_name (method, TRUE));
3492                         add_method (acfg, get_runtime_invoke (acfg, method, FALSE));
3493                 }
3494         }
3495
3496         if (strcmp (acfg->image->assembly->aname.name, "mscorlib") == 0) {
3497                 int nallocators;
3498
3499                 /* Runtime invoke wrappers */
3500
3501                 /* void runtime-invoke () [.cctor] */
3502                 csig = mono_metadata_signature_alloc (mono_defaults.corlib, 0);
3503                 csig->ret = &mono_defaults.void_class->byval_arg;
3504                 add_method (acfg, get_runtime_invoke_sig (csig));
3505
3506                 /* void runtime-invoke () [Finalize] */
3507                 csig = mono_metadata_signature_alloc (mono_defaults.corlib, 0);
3508                 csig->hasthis = 1;
3509                 csig->ret = &mono_defaults.void_class->byval_arg;
3510                 add_method (acfg, get_runtime_invoke_sig (csig));
3511
3512                 /* void runtime-invoke (string) [exception ctor] */
3513                 csig = mono_metadata_signature_alloc (mono_defaults.corlib, 1);
3514                 csig->hasthis = 1;
3515                 csig->ret = &mono_defaults.void_class->byval_arg;
3516                 csig->params [0] = &mono_defaults.string_class->byval_arg;
3517                 add_method (acfg, get_runtime_invoke_sig (csig));
3518
3519                 /* void runtime-invoke (string, string) [exception ctor] */
3520                 csig = mono_metadata_signature_alloc (mono_defaults.corlib, 2);
3521                 csig->hasthis = 1;
3522                 csig->ret = &mono_defaults.void_class->byval_arg;
3523                 csig->params [0] = &mono_defaults.string_class->byval_arg;
3524                 csig->params [1] = &mono_defaults.string_class->byval_arg;
3525                 add_method (acfg, get_runtime_invoke_sig (csig));
3526
3527                 /* string runtime-invoke () [Exception.ToString ()] */
3528                 csig = mono_metadata_signature_alloc (mono_defaults.corlib, 0);
3529                 csig->hasthis = 1;
3530                 csig->ret = &mono_defaults.string_class->byval_arg;
3531                 add_method (acfg, get_runtime_invoke_sig (csig));
3532
3533                 /* void runtime-invoke (string, Exception) [exception ctor] */
3534                 csig = mono_metadata_signature_alloc (mono_defaults.corlib, 2);
3535                 csig->hasthis = 1;
3536                 csig->ret = &mono_defaults.void_class->byval_arg;
3537                 csig->params [0] = &mono_defaults.string_class->byval_arg;
3538                 csig->params [1] = &mono_defaults.exception_class->byval_arg;
3539                 add_method (acfg, get_runtime_invoke_sig (csig));
3540
3541                 /* Assembly runtime-invoke (string, bool) [DoAssemblyResolve] */
3542                 csig = mono_metadata_signature_alloc (mono_defaults.corlib, 2);
3543                 csig->hasthis = 1;
3544                 csig->ret = &(mono_class_from_name (
3545                                                                                         mono_defaults.corlib, "System.Reflection", "Assembly"))->byval_arg;
3546                 csig->params [0] = &mono_defaults.string_class->byval_arg;
3547                 csig->params [1] = &mono_defaults.boolean_class->byval_arg;
3548                 add_method (acfg, get_runtime_invoke_sig (csig));
3549
3550                 /* runtime-invoke used by finalizers */
3551                 add_method (acfg, get_runtime_invoke (acfg, mono_class_get_method_from_name_flags (mono_defaults.object_class, "Finalize", 0, 0), TRUE));
3552
3553                 /* This is used by mono_runtime_capture_context () */
3554                 method = mono_get_context_capture_method ();
3555                 if (method)
3556                         add_method (acfg, get_runtime_invoke (acfg, method, FALSE));
3557
3558 #ifdef MONO_ARCH_DYN_CALL_SUPPORTED
3559                 if (!acfg->aot_opts.llvm_only)
3560                         add_method (acfg, mono_marshal_get_runtime_invoke_dynamic ());
3561 #endif
3562
3563                 /* stelemref */
3564                 add_method (acfg, mono_marshal_get_stelemref ());
3565
3566                 if (MONO_ARCH_HAVE_TLS_GET) {
3567                         /* Managed Allocators */
3568                         nallocators = mono_gc_get_managed_allocator_types ();
3569                         for (i = 0; i < nallocators; ++i) {
3570                                 m = mono_gc_get_managed_allocator_by_type (i, TRUE);
3571                                 if (m)
3572                                         add_method (acfg, m);
3573                         }
3574                         for (i = 0; i < nallocators; ++i) {
3575                                 m = mono_gc_get_managed_allocator_by_type (i, FALSE);
3576                                 if (m)
3577                                         add_method (acfg, m);
3578                         }
3579                 }
3580
3581                 /* write barriers */
3582                 if (mono_gc_is_moving ()) {
3583                         add_method (acfg, mono_gc_get_specific_write_barrier (FALSE));
3584                         add_method (acfg, mono_gc_get_specific_write_barrier (TRUE));
3585                 }
3586
3587                 /* Stelemref wrappers */
3588                 {
3589                         MonoMethod **wrappers;
3590                         int nwrappers;
3591
3592                         wrappers = mono_marshal_get_virtual_stelemref_wrappers (&nwrappers);
3593                         for (i = 0; i < nwrappers; ++i)
3594                                 add_method (acfg, wrappers [i]);
3595                         g_free (wrappers);
3596                 }
3597
3598                 /* castclass_with_check wrapper */
3599                 add_method (acfg, mono_marshal_get_castclass_with_cache ());
3600                 /* isinst_with_check wrapper */
3601                 add_method (acfg, mono_marshal_get_isinst_with_cache ());
3602
3603                 /* JIT icall wrappers */
3604                 /* FIXME: locking - this is "safe" as full-AOT threads don't mutate the icall hash*/
3605                 g_hash_table_foreach (mono_get_jit_icall_info (), add_jit_icall_wrapper, acfg);
3606         }
3607
3608         /* 
3609          * remoting-invoke-with-check wrappers are very frequent, so avoid emitting them,
3610          * we use the original method instead at runtime.
3611          * Since full-aot doesn't support remoting, this is not a problem.
3612          */
3613 #if 0
3614         /* remoting-invoke wrappers */
3615         for (i = 0; i < acfg->image->tables [MONO_TABLE_METHOD].rows; ++i) {
3616                 MonoMethodSignature *sig;
3617                 
3618                 token = MONO_TOKEN_METHOD_DEF | (i + 1);
3619                 method = mono_get_method (acfg->image, token, NULL);
3620
3621                 sig = mono_method_signature (method);
3622
3623                 if (sig->hasthis && (method->klass->marshalbyref || method->klass == mono_defaults.object_class)) {
3624                         m = mono_marshal_get_remoting_invoke_with_check (method);
3625
3626                         add_method (acfg, m);
3627                 }
3628         }
3629 #endif
3630
3631         /* delegate-invoke wrappers */
3632         for (i = 0; i < acfg->image->tables [MONO_TABLE_TYPEDEF].rows; ++i) {
3633                 MonoError error;
3634                 MonoClass *klass;
3635                 MonoCustomAttrInfo *cattr;
3636                 
3637                 token = MONO_TOKEN_TYPE_DEF | (i + 1);
3638                 klass = mono_class_get_checked (acfg->image, token, &error);
3639
3640                 if (!klass) {
3641                         mono_error_cleanup (&error);
3642                         continue;
3643                 }
3644
3645                 if (!klass->delegate || klass == mono_defaults.delegate_class || klass == mono_defaults.multicastdelegate_class)
3646                         continue;
3647
3648                 if (!klass->generic_container) {
3649                         method = mono_get_delegate_invoke (klass);
3650
3651                         m = mono_marshal_get_delegate_invoke (method, NULL);
3652
3653                         add_method (acfg, m);
3654
3655                         method = mono_class_get_method_from_name_flags (klass, "BeginInvoke", -1, 0);
3656                         if (method)
3657                                 add_method (acfg, mono_marshal_get_delegate_begin_invoke (method));
3658
3659                         method = mono_class_get_method_from_name_flags (klass, "EndInvoke", -1, 0);
3660                         if (method)
3661                                 add_method (acfg, mono_marshal_get_delegate_end_invoke (method));
3662
3663                         cattr = mono_custom_attrs_from_class (klass);
3664
3665                         if (cattr) {
3666                                 int j;
3667
3668                                 for (j = 0; j < cattr->num_attrs; ++j)
3669                                         if (cattr->attrs [j].ctor && (!strcmp (cattr->attrs [j].ctor->klass->name, "MonoNativeFunctionWrapperAttribute") || !strcmp (cattr->attrs [j].ctor->klass->name, "UnmanagedFunctionPointerAttribute")))
3670                                                 break;
3671                                 if (j < cattr->num_attrs) {
3672                                         MonoMethod *invoke;
3673                                         MonoMethod *wrapper;
3674                                         MonoMethod *del_invoke;
3675
3676                                         /* Add wrappers needed by mono_ftnptr_to_delegate () */
3677                                         invoke = mono_get_delegate_invoke (klass);
3678                                         wrapper = mono_marshal_get_native_func_wrapper_aot (klass);
3679                                         del_invoke = mono_marshal_get_delegate_invoke_internal (invoke, FALSE, TRUE, wrapper);
3680                                         add_method (acfg, wrapper);
3681                                         add_method (acfg, del_invoke);
3682                                 }
3683                         }
3684                 } else if ((acfg->opts & MONO_OPT_GSHAREDVT) && klass->generic_container) {
3685                         MonoError error;
3686                         MonoGenericContext ctx;
3687                         MonoMethod *inst, *gshared;
3688
3689                         /*
3690                          * Emit gsharedvt versions of the generic delegate-invoke wrappers
3691                          */
3692                         /* Invoke */
3693                         method = mono_get_delegate_invoke (klass);
3694                         create_gsharedvt_inst (acfg, method, &ctx);
3695
3696                         inst = mono_class_inflate_generic_method_checked (method, &ctx, &error);
3697                         g_assert (mono_error_ok (&error)); /* FIXME don't swallow the error */
3698
3699                         m = mono_marshal_get_delegate_invoke (inst, NULL);
3700                         g_assert (m->is_inflated);
3701
3702                         gshared = mini_get_shared_method_full (m, FALSE, TRUE);
3703                         add_extra_method (acfg, gshared);
3704
3705                         /* begin-invoke */
3706                         method = mono_get_delegate_begin_invoke (klass);
3707                         create_gsharedvt_inst (acfg, method, &ctx);
3708
3709                         inst = mono_class_inflate_generic_method_checked (method, &ctx, &error);
3710                         g_assert (mono_error_ok (&error)); /* FIXME don't swallow the error */
3711
3712                         m = mono_marshal_get_delegate_begin_invoke (inst);
3713                         g_assert (m->is_inflated);
3714
3715                         gshared = mini_get_shared_method_full (m, FALSE, TRUE);
3716                         add_extra_method (acfg, gshared);
3717
3718                         /* end-invoke */
3719                         method = mono_get_delegate_end_invoke (klass);
3720                         create_gsharedvt_inst (acfg, method, &ctx);
3721
3722                         inst = mono_class_inflate_generic_method_checked (method, &ctx, &error);
3723                         g_assert (mono_error_ok (&error)); /* FIXME don't swallow the error */
3724
3725                         m = mono_marshal_get_delegate_end_invoke (inst);
3726                         g_assert (m->is_inflated);
3727
3728                         gshared = mini_get_shared_method_full (m, FALSE, TRUE);
3729                         add_extra_method (acfg, gshared);
3730
3731                 }
3732         }
3733
3734         /* array access wrappers */
3735         for (i = 0; i < acfg->image->tables [MONO_TABLE_TYPESPEC].rows; ++i) {
3736                 MonoError error;
3737                 MonoClass *klass;
3738                 
3739                 token = MONO_TOKEN_TYPE_SPEC | (i + 1);
3740                 klass = mono_class_get_checked (acfg->image, token, &error);
3741
3742                 if (!klass) {
3743                         mono_error_cleanup (&error);
3744                         continue;
3745                 }
3746
3747                 if (klass->rank && MONO_TYPE_IS_PRIMITIVE (&klass->element_class->byval_arg)) {
3748                         MonoMethod *m, *wrapper;
3749
3750                         /* Add runtime-invoke wrappers too */
3751
3752                         m = mono_class_get_method_from_name (klass, "Get", -1);
3753                         g_assert (m);
3754                         wrapper = mono_marshal_get_array_accessor_wrapper (m);
3755                         add_extra_method (acfg, wrapper);
3756                         add_extra_method (acfg, get_runtime_invoke (acfg, wrapper, FALSE));
3757
3758                         m = mono_class_get_method_from_name (klass, "Set", -1);
3759                         g_assert (m);
3760                         wrapper = mono_marshal_get_array_accessor_wrapper (m);
3761                         add_extra_method (acfg, wrapper);
3762                         add_extra_method (acfg, get_runtime_invoke (acfg, wrapper, FALSE));
3763                 }
3764         }
3765
3766         /* Synchronized wrappers */
3767         for (i = 0; i < acfg->image->tables [MONO_TABLE_METHOD].rows; ++i) {
3768                 MonoError error;
3769                 token = MONO_TOKEN_METHOD_DEF | (i + 1);
3770                 method = mono_get_method_checked (acfg->image, token, NULL, NULL, &error);
3771                 report_loader_error (acfg, &error, "Failed to load method token 0x%x due to %s\n", i, mono_error_get_message (&error));
3772
3773                 if (method->iflags & METHOD_IMPL_ATTRIBUTE_SYNCHRONIZED) {
3774                         if (method->is_generic) {
3775                                 // FIXME:
3776                         } else if ((acfg->opts & MONO_OPT_GSHAREDVT) && method->klass->generic_container) {
3777                                 MonoError error;
3778                                 MonoGenericContext ctx;
3779                                 MonoMethod *inst, *gshared, *m;
3780
3781                                 /*
3782                                  * Create a generic wrapper for a generic instance, and AOT that.
3783                                  */
3784                                 create_gsharedvt_inst (acfg, method, &ctx);
3785                                 inst = mono_class_inflate_generic_method_checked (method, &ctx, &error);
3786                                 g_assert (mono_error_ok (&error)); /* FIXME don't swallow the error */
3787                                 m = mono_marshal_get_synchronized_wrapper (inst);
3788                                 g_assert (m->is_inflated);
3789                                 gshared = mini_get_shared_method_full (m, FALSE, TRUE);
3790                                 add_method (acfg, gshared);
3791                         } else {
3792                                 add_method (acfg, mono_marshal_get_synchronized_wrapper (method));
3793                         }
3794                 }
3795         }
3796
3797         /* pinvoke wrappers */
3798         for (i = 0; i < acfg->image->tables [MONO_TABLE_METHOD].rows; ++i) {
3799                 MonoError error;
3800                 MonoMethod *method;
3801                 guint32 token = MONO_TOKEN_METHOD_DEF | (i + 1);
3802
3803                 method = mono_get_method_checked (acfg->image, token, NULL, NULL, &error);
3804                 report_loader_error (acfg, &error, "Failed to load method token 0x%x due to %s\n", i, mono_error_get_message (&error));
3805
3806                 if ((method->flags & METHOD_ATTRIBUTE_PINVOKE_IMPL) ||
3807                         (method->iflags & METHOD_IMPL_ATTRIBUTE_INTERNAL_CALL)) {
3808                         add_method (acfg, mono_marshal_get_native_wrapper (method, TRUE, TRUE));
3809                 }
3810         }
3811  
3812         /* native-to-managed wrappers */
3813         for (i = 0; i < acfg->image->tables [MONO_TABLE_METHOD].rows; ++i) {
3814                 MonoError error;
3815                 MonoMethod *method;
3816                 guint32 token = MONO_TOKEN_METHOD_DEF | (i + 1);
3817                 MonoCustomAttrInfo *cattr;
3818                 int j;
3819
3820                 method = mono_get_method_checked (acfg->image, token, NULL, NULL, &error);
3821                 report_loader_error (acfg, &error, "Failed to load method token 0x%x due to %s\n", i, mono_error_get_message (&error));
3822
3823                 /* 
3824                  * Only generate native-to-managed wrappers for methods which have an
3825                  * attribute named MonoPInvokeCallbackAttribute. We search for the attribute by
3826                  * name to avoid defining a new assembly to contain it.
3827                  */
3828                 cattr = mono_custom_attrs_from_method (method);
3829
3830                 if (cattr) {
3831                         for (j = 0; j < cattr->num_attrs; ++j)
3832                                 if (cattr->attrs [j].ctor && !strcmp (cattr->attrs [j].ctor->klass->name, "MonoPInvokeCallbackAttribute"))
3833                                         break;
3834                         if (j < cattr->num_attrs) {
3835                                 MonoCustomAttrEntry *e = &cattr->attrs [j];
3836                                 MonoMethodSignature *sig = mono_method_signature (e->ctor);
3837                                 const char *p = (const char*)e->data;
3838                                 const char *named;
3839                                 int slen, num_named, named_type;
3840                                 char *n;
3841                                 MonoType *t;
3842                                 MonoClass *klass;
3843                                 char *export_name = NULL;
3844                                 MonoMethod *wrapper;
3845
3846                                 /* this cannot be enforced by the C# compiler so we must give the user some warning before aborting */
3847                                 if (!(method->flags & METHOD_ATTRIBUTE_STATIC)) {
3848                                         g_warning ("AOT restriction: Method '%s' must be static since it is decorated with [MonoPInvokeCallback]. See http://ios.xamarin.com/Documentation/Limitations#Reverse_Callbacks", 
3849                                                 mono_method_full_name (method, TRUE));
3850                                         exit (1);
3851                                 }
3852
3853                                 g_assert (sig->param_count == 1);
3854                                 g_assert (sig->params [0]->type == MONO_TYPE_CLASS && !strcmp (mono_class_from_mono_type (sig->params [0])->name, "Type"));
3855
3856                                 /* 
3857                                  * Decode the cattr manually since we can't create objects
3858                                  * during aot compilation.
3859                                  */
3860                                         
3861                                 /* Skip prolog */
3862                                 p += 2;
3863
3864                                 /* From load_cattr_value () in reflection.c */
3865                                 slen = mono_metadata_decode_value (p, &p);
3866                                 n = (char *)g_memdup (p, slen + 1);
3867                                 n [slen] = 0;
3868                                 t = mono_reflection_type_from_name (n, acfg->image);
3869                                 g_assert (t);
3870                                 g_free (n);
3871
3872                                 klass = mono_class_from_mono_type (t);
3873                                 g_assert (klass->parent == mono_defaults.multicastdelegate_class);
3874
3875                                 p += slen;
3876
3877                                 num_named = read16 (p);
3878                                 p += 2;
3879
3880                                 g_assert (num_named < 2);
3881                                 if (num_named == 1) {
3882                                         int name_len;
3883                                         char *name;
3884
3885                                         /* parse ExportSymbol attribute */
3886                                         named = p;
3887                                         named_type = *named;
3888                                         named += 1;
3889                                         /* data_type = *named; */
3890                                         named += 1;
3891
3892                                         name_len = mono_metadata_decode_blob_size (named, &named);
3893                                         name = (char *)g_malloc (name_len + 1);
3894                                         memcpy (name, named, name_len);
3895                                         name [name_len] = 0;
3896                                         named += name_len;
3897
3898                                         g_assert (named_type == 0x54);
3899                                         g_assert (!strcmp (name, "ExportSymbol"));
3900
3901                                         /* load_cattr_value (), string case */
3902                                         g_assert (*named != (char)0xff);
3903                                         slen = mono_metadata_decode_value (named, &named);
3904                                         export_name = (char *)g_malloc (slen + 1);
3905                                         memcpy (export_name, named, slen);
3906                                         export_name [slen] = 0;
3907                                         named += slen;
3908                                 }
3909
3910                                 wrapper = mono_marshal_get_managed_wrapper (method, klass, 0);
3911                                 add_method (acfg, wrapper);
3912                                 if (export_name)
3913                                         g_hash_table_insert (acfg->export_names, wrapper, export_name);
3914                         }
3915                 }
3916
3917                 if ((method->flags & METHOD_ATTRIBUTE_PINVOKE_IMPL) ||
3918                         (method->iflags & METHOD_IMPL_ATTRIBUTE_INTERNAL_CALL)) {
3919                         add_method (acfg, mono_marshal_get_native_wrapper (method, TRUE, TRUE));
3920                 }
3921         }
3922
3923         /* StructureToPtr/PtrToStructure wrappers */
3924         for (i = 0; i < acfg->image->tables [MONO_TABLE_TYPEDEF].rows; ++i) {
3925                 MonoError error;
3926                 MonoClass *klass;
3927                 
3928                 token = MONO_TOKEN_TYPE_DEF | (i + 1);
3929                 klass = mono_class_get_checked (acfg->image, token, &error);
3930
3931                 if (!klass) {
3932                         mono_error_cleanup (&error);
3933                         continue;
3934                 }
3935
3936                 if (klass->valuetype && !klass->generic_container && can_marshal_struct (klass) &&
3937                         !(klass->nested_in && strstr (klass->nested_in->name, "<PrivateImplementationDetails>") == klass->nested_in->name)) {
3938                         add_method (acfg, mono_marshal_get_struct_to_ptr (klass));
3939                         add_method (acfg, mono_marshal_get_ptr_to_struct (klass));
3940                 }
3941         }
3942 }
3943
3944 static gboolean
3945 has_type_vars (MonoClass *klass)
3946 {
3947         if ((klass->byval_arg.type == MONO_TYPE_VAR) || (klass->byval_arg.type == MONO_TYPE_MVAR))
3948                 return TRUE;
3949         if (klass->rank)
3950                 return has_type_vars (klass->element_class);
3951         if (klass->generic_class) {
3952                 MonoGenericContext *context = &klass->generic_class->context;
3953                 if (context->class_inst) {
3954                         int i;
3955
3956                         for (i = 0; i < context->class_inst->type_argc; ++i)
3957                                 if (has_type_vars (mono_class_from_mono_type (context->class_inst->type_argv [i])))
3958                                         return TRUE;
3959                 }
3960         }
3961         if (klass->generic_container)
3962                 return TRUE;
3963         return FALSE;
3964 }
3965
3966 static gboolean
3967 is_vt_inst (MonoGenericInst *inst)
3968 {
3969         int i;
3970
3971         for (i = 0; i < inst->type_argc; ++i) {
3972                 MonoType *t = inst->type_argv [i];
3973                 if (MONO_TYPE_ISSTRUCT (t) || t->type == MONO_TYPE_VALUETYPE)
3974                         return TRUE;
3975         }
3976         return FALSE;
3977 }
3978
3979 static gboolean
3980 method_has_type_vars (MonoMethod *method)
3981 {
3982         if (has_type_vars (method->klass))
3983                 return TRUE;
3984
3985         if (method->is_inflated) {
3986                 MonoGenericContext *context = mono_method_get_context (method);
3987                 if (context->method_inst) {
3988                         int i;
3989
3990                         for (i = 0; i < context->method_inst->type_argc; ++i)
3991                                 if (has_type_vars (mono_class_from_mono_type (context->method_inst->type_argv [i])))
3992                                         return TRUE;
3993                 }
3994         }
3995         return FALSE;
3996 }
3997
3998 static
3999 gboolean mono_aot_mode_is_full (MonoAotOptions *opts)
4000 {
4001         return opts->mode == MONO_AOT_MODE_FULL;
4002 }
4003
4004 static void add_generic_class_with_depth (MonoAotCompile *acfg, MonoClass *klass, int depth, const char *ref);
4005
4006 static void
4007 add_generic_class (MonoAotCompile *acfg, MonoClass *klass, gboolean force, const char *ref)
4008 {
4009         /* This might lead to a huge code blowup so only do it if neccesary */
4010         if (!mono_aot_mode_is_full (&acfg->aot_opts) && !force)
4011                 return;
4012
4013         add_generic_class_with_depth (acfg, klass, 0, ref);
4014 }
4015
4016 static gboolean
4017 check_type_depth (MonoType *t, int depth)
4018 {
4019         int i;
4020
4021         if (depth > 8)
4022                 return TRUE;
4023
4024         switch (t->type) {
4025         case MONO_TYPE_GENERICINST: {
4026                 MonoGenericClass *gklass = t->data.generic_class;
4027                 MonoGenericInst *ginst = gklass->context.class_inst;
4028
4029                 if (ginst) {
4030                         for (i = 0; i < ginst->type_argc; ++i) {
4031                                 if (check_type_depth (ginst->type_argv [i], depth + 1))
4032                                         return TRUE;
4033                         }
4034                 }
4035                 break;
4036         }
4037         default:
4038                 break;
4039         }
4040
4041         return FALSE;
4042 }
4043
4044 static void
4045 add_types_from_method_header (MonoAotCompile *acfg, MonoMethod *method);
4046
4047 /*
4048  * add_generic_class:
4049  *
4050  *   Add all methods of a generic class.
4051  */
4052 static void
4053 add_generic_class_with_depth (MonoAotCompile *acfg, MonoClass *klass, int depth, const char *ref)
4054 {
4055         MonoMethod *method;
4056         MonoClassField *field;
4057         gpointer iter;
4058         gboolean use_gsharedvt = FALSE;
4059
4060         if (!acfg->ginst_hash)
4061                 acfg->ginst_hash = g_hash_table_new (NULL, NULL);
4062
4063         mono_class_init (klass);
4064
4065         if (klass->generic_class && klass->generic_class->context.class_inst->is_open)
4066                 return;
4067
4068         if (has_type_vars (klass))
4069                 return;
4070
4071         if (!klass->generic_class && !klass->rank)
4072                 return;
4073
4074         if (klass->exception_type)
4075                 return;
4076
4077         if (!acfg->ginst_hash)
4078                 acfg->ginst_hash = g_hash_table_new (NULL, NULL);
4079
4080         if (g_hash_table_lookup (acfg->ginst_hash, klass))
4081                 return;
4082
4083         if (check_type_depth (&klass->byval_arg, 0))
4084                 return;
4085
4086         if (acfg->aot_opts.log_generics)
4087                 aot_printf (acfg, "%*sAdding generic instance %s [%s].\n", depth, "", mono_type_full_name (&klass->byval_arg), ref);
4088
4089         g_hash_table_insert (acfg->ginst_hash, klass, klass);
4090
4091         /*
4092          * Use gsharedvt for generic collections with vtype arguments to avoid code blowup.
4093          * Enable this only for some classes since gsharedvt might not support all methods.
4094          */
4095         if ((acfg->opts & MONO_OPT_GSHAREDVT) && klass->image == mono_defaults.corlib && klass->generic_class && klass->generic_class->context.class_inst && is_vt_inst (klass->generic_class->context.class_inst) &&
4096                 (!strcmp (klass->name, "Dictionary`2") || !strcmp (klass->name, "List`1") || !strcmp (klass->name, "ReadOnlyCollection`1")))
4097                 use_gsharedvt = TRUE;
4098
4099         iter = NULL;
4100         while ((method = mono_class_get_methods (klass, &iter))) {
4101                 if ((acfg->opts & MONO_OPT_GSHAREDVT) && method->is_inflated && mono_method_get_context (method)->method_inst) {
4102                         /*
4103                          * This is partial sharing, and we can't handle it yet
4104                          */
4105                         continue;
4106                 }
4107                 
4108                 if (mono_method_is_generic_sharable_full (method, FALSE, FALSE, use_gsharedvt)) {
4109                         /* Already added */
4110                         add_types_from_method_header (acfg, method);
4111                         continue;
4112                 }
4113
4114                 if (method->is_generic)
4115                         /* FIXME: */
4116                         continue;
4117
4118                 /*
4119                  * FIXME: Instances which are referenced by these methods are not added,
4120                  * for example Array.Resize<int> for List<int>.Add ().
4121                  */
4122                 add_extra_method_with_depth (acfg, method, depth + 1);
4123         }
4124
4125         iter = NULL;
4126         while ((field = mono_class_get_fields (klass, &iter))) {
4127                 if (field->type->type == MONO_TYPE_GENERICINST)
4128                         add_generic_class_with_depth (acfg, mono_class_from_mono_type (field->type), depth + 1, "field");
4129         }
4130
4131         if (klass->delegate) {
4132                 method = mono_get_delegate_invoke (klass);
4133
4134                 method = mono_marshal_get_delegate_invoke (method, NULL);
4135
4136                 if (acfg->aot_opts.log_generics)
4137                         aot_printf (acfg, "%*sAdding method %s.\n", depth, "", mono_method_full_name (method, TRUE));
4138
4139                 add_method (acfg, method);
4140         }
4141
4142         /* Add superclasses */
4143         if (klass->parent)
4144                 add_generic_class_with_depth (acfg, klass->parent, depth, "parent");
4145
4146         /* 
4147          * For ICollection<T>, add instances of the helper methods
4148          * in Array, since a T[] could be cast to ICollection<T>.
4149          */
4150         if (klass->image == mono_defaults.corlib && !strcmp (klass->name_space, "System.Collections.Generic") &&
4151                 (!strcmp(klass->name, "ICollection`1") || !strcmp (klass->name, "IEnumerable`1") || !strcmp (klass->name, "IList`1") || !strcmp (klass->name, "IEnumerator`1") || !strcmp (klass->name, "IReadOnlyList`1"))) {
4152                 MonoClass *tclass = mono_class_from_mono_type (klass->generic_class->context.class_inst->type_argv [0]);
4153                 MonoClass *array_class = mono_bounded_array_class_get (tclass, 1, FALSE);
4154                 gpointer iter;
4155                 char *name_prefix;
4156
4157                 if (!strcmp (klass->name, "IEnumerator`1"))
4158                         name_prefix = g_strdup_printf ("%s.%s", klass->name_space, "IEnumerable`1");
4159                 else
4160                         name_prefix = g_strdup_printf ("%s.%s", klass->name_space, klass->name);
4161
4162                 /* Add the T[]/InternalEnumerator class */
4163                 if (!strcmp (klass->name, "IEnumerable`1") || !strcmp (klass->name, "IEnumerator`1")) {
4164                         MonoClass *nclass;
4165
4166                         iter = NULL;
4167                         while ((nclass = mono_class_get_nested_types (array_class->parent, &iter))) {
4168                                 if (!strcmp (nclass->name, "InternalEnumerator`1"))
4169                                         break;
4170                         }
4171                         g_assert (nclass);
4172                         nclass = mono_class_inflate_generic_class (nclass, mono_generic_class_get_context (klass->generic_class));
4173                         add_generic_class (acfg, nclass, FALSE, "ICollection<T>");
4174                 }
4175
4176                 iter = NULL;
4177                 while ((method = mono_class_get_methods (array_class, &iter))) {
4178                         if (strstr (method->name, name_prefix)) {
4179                                 MonoMethod *m = mono_aot_get_array_helper_from_wrapper (method);
4180
4181                                 add_extra_method_with_depth (acfg, m, depth);
4182                         }
4183                 }
4184
4185                 g_free (name_prefix);
4186         }
4187
4188         /* Add an instance of GenericComparer<T> which is created dynamically by Comparer<T> */
4189         if (klass->image == mono_defaults.corlib && !strcmp (klass->name_space, "System.Collections.Generic") && !strcmp (klass->name, "Comparer`1")) {
4190                 MonoClass *tclass = mono_class_from_mono_type (klass->generic_class->context.class_inst->type_argv [0]);
4191                 MonoClass *icomparable, *gcomparer;
4192                 MonoGenericContext ctx;
4193                 MonoType *args [16];
4194
4195                 memset (&ctx, 0, sizeof (ctx));
4196
4197                 icomparable = mono_class_from_name (mono_defaults.corlib, "System", "IComparable`1");
4198                 g_assert (icomparable);
4199                 args [0] = &tclass->byval_arg;
4200                 ctx.class_inst = mono_metadata_get_generic_inst (1, args);
4201
4202                 if (mono_class_is_assignable_from (mono_class_inflate_generic_class (icomparable, &ctx), tclass)) {
4203                         gcomparer = mono_class_from_name (mono_defaults.corlib, "System.Collections.Generic", "GenericComparer`1");
4204                         g_assert (gcomparer);
4205                         add_generic_class (acfg, mono_class_inflate_generic_class (gcomparer, &ctx), FALSE, "Comparer<T>");
4206                 }
4207         }
4208
4209         /* Add an instance of GenericEqualityComparer<T> which is created dynamically by EqualityComparer<T> */
4210         if (klass->image == mono_defaults.corlib && !strcmp (klass->name_space, "System.Collections.Generic") && !strcmp (klass->name, "EqualityComparer`1")) {
4211                 MonoClass *tclass = mono_class_from_mono_type (klass->generic_class->context.class_inst->type_argv [0]);
4212                 MonoClass *iface, *gcomparer;
4213                 MonoGenericContext ctx;
4214                 MonoType *args [16];
4215
4216                 memset (&ctx, 0, sizeof (ctx));
4217
4218                 iface = mono_class_from_name (mono_defaults.corlib, "System", "IEquatable`1");
4219                 g_assert (iface);
4220                 args [0] = &tclass->byval_arg;
4221                 ctx.class_inst = mono_metadata_get_generic_inst (1, args);
4222
4223                 if (mono_class_is_assignable_from (mono_class_inflate_generic_class (iface, &ctx), tclass)) {
4224                         gcomparer = mono_class_from_name (mono_defaults.corlib, "System.Collections.Generic", "GenericEqualityComparer`1");
4225                         g_assert (gcomparer);
4226                         add_generic_class (acfg, mono_class_inflate_generic_class (gcomparer, &ctx), FALSE, "EqualityComparer<T>");
4227                 }
4228         }
4229
4230         /* Add an instance of EnumComparer<T> which is created dynamically by EqualityComparer<T> for enums */
4231         if (klass->image == mono_defaults.corlib && !strcmp (klass->name_space, "System.Collections.Generic") && !strcmp (klass->name, "EqualityComparer`1")) {
4232                 MonoClass *enum_comparer;
4233                 MonoClass *tclass = mono_class_from_mono_type (klass->generic_class->context.class_inst->type_argv [0]);
4234                 MonoGenericContext ctx;
4235                 MonoType *args [16];
4236
4237                 if (mono_class_is_enum (tclass)) {
4238                         memset (&ctx, 0, sizeof (ctx));
4239                         args [0] = &tclass->byval_arg;
4240                         ctx.class_inst = mono_metadata_get_generic_inst (1, args);
4241
4242                         enum_comparer = mono_class_from_name (mono_defaults.corlib, "System.Collections.Generic", "EnumEqualityComparer`1");
4243                         g_assert (enum_comparer);
4244                         add_generic_class (acfg, mono_class_inflate_generic_class (enum_comparer, &ctx), FALSE, "EqualityComparer<T>");
4245                 }
4246         }
4247
4248         /* Add an instance of ObjectComparer<T> which is created dynamically by Comparer<T> for enums */
4249         if (klass->image == mono_defaults.corlib && !strcmp (klass->name_space, "System.Collections.Generic") && !strcmp (klass->name, "Comparer`1")) {
4250                 MonoClass *comparer;
4251                 MonoClass *tclass = mono_class_from_mono_type (klass->generic_class->context.class_inst->type_argv [0]);
4252                 MonoGenericContext ctx;
4253                 MonoType *args [16];
4254
4255                 if (mono_class_is_enum (tclass)) {
4256                         memset (&ctx, 0, sizeof (ctx));
4257                         args [0] = &tclass->byval_arg;
4258                         ctx.class_inst = mono_metadata_get_generic_inst (1, args);
4259
4260                         comparer = mono_class_from_name (mono_defaults.corlib, "System.Collections.Generic", "ObjectComparer`1");
4261                         g_assert (comparer);
4262                         add_generic_class (acfg, mono_class_inflate_generic_class (comparer, &ctx), FALSE, "Comparer<T>");
4263                 }
4264         }
4265 }
4266
4267 static void
4268 add_instances_of (MonoAotCompile *acfg, MonoClass *klass, MonoType **insts, int ninsts, gboolean force)
4269 {
4270         int i;
4271         MonoGenericContext ctx;
4272         MonoType *args [16];
4273
4274         if (acfg->aot_opts.no_instances)
4275                 return;
4276
4277         memset (&ctx, 0, sizeof (ctx));
4278
4279         for (i = 0; i < ninsts; ++i) {
4280                 args [0] = insts [i];
4281                 ctx.class_inst = mono_metadata_get_generic_inst (1, args);
4282                 add_generic_class (acfg, mono_class_inflate_generic_class (klass, &ctx), force, "");
4283         }
4284 }
4285
4286 static void
4287 add_types_from_method_header (MonoAotCompile *acfg, MonoMethod *method)
4288 {
4289         MonoMethodHeader *header;
4290         MonoMethodSignature *sig;
4291         int j, depth;
4292
4293         depth = GPOINTER_TO_UINT (g_hash_table_lookup (acfg->method_depth, method));
4294
4295         sig = mono_method_signature (method);
4296
4297         if (sig) {
4298                 for (j = 0; j < sig->param_count; ++j)
4299                         if (sig->params [j]->type == MONO_TYPE_GENERICINST)
4300                                 add_generic_class_with_depth (acfg, mono_class_from_mono_type (sig->params [j]), depth + 1, "arg");
4301         }
4302
4303         header = mono_method_get_header (method);
4304
4305         if (header) {
4306                 for (j = 0; j < header->num_locals; ++j)
4307                         if (header->locals [j]->type == MONO_TYPE_GENERICINST)
4308                                 add_generic_class_with_depth (acfg, mono_class_from_mono_type (header->locals [j]), depth + 1, "local");
4309         } else {
4310                 mono_loader_clear_error ();
4311         }
4312 }
4313
4314 /*
4315  * add_generic_instances:
4316  *
4317  *   Add instances referenced by the METHODSPEC/TYPESPEC table.
4318  */
4319 static void
4320 add_generic_instances (MonoAotCompile *acfg)
4321 {
4322         int i;
4323         guint32 token;
4324         MonoMethod *method;
4325         MonoGenericContext *context;
4326
4327         if (acfg->aot_opts.no_instances)
4328                 return;
4329
4330         for (i = 0; i < acfg->image->tables [MONO_TABLE_METHODSPEC].rows; ++i) {
4331                 MonoError error;
4332                 token = MONO_TOKEN_METHOD_SPEC | (i + 1);
4333                 method = mono_get_method_checked (acfg->image, token, NULL, NULL, &error);
4334
4335                 if (!method) {
4336                         aot_printerrf (acfg, "Failed to load methodspec 0x%x due to %s.\n", token, mono_error_get_message (&error));
4337                         aot_printerrf (acfg, "Run with MONO_LOG_LEVEL=debug for more information.\n");
4338                         mono_error_cleanup (&error);
4339                         continue;
4340                 }
4341
4342                 if (method->klass->image != acfg->image)
4343                         continue;
4344
4345                 context = mono_method_get_context (method);
4346
4347                 if (context && ((context->class_inst && context->class_inst->is_open)))
4348                         continue;
4349
4350                 /*
4351                  * For open methods, create an instantiation which can be passed to the JIT.
4352                  * FIXME: Handle class_inst as well.
4353                  */
4354                 if (context && context->method_inst && context->method_inst->is_open) {
4355                         MonoError error;
4356                         MonoGenericContext shared_context;
4357                         MonoGenericInst *inst;
4358                         MonoType **type_argv;
4359                         int i;
4360                         MonoMethod *declaring_method;
4361                         gboolean supported = TRUE;
4362
4363                         /* Check that the context doesn't contain open constructed types */
4364                         if (context->class_inst) {
4365                                 inst = context->class_inst;
4366                                 for (i = 0; i < inst->type_argc; ++i) {
4367                                         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)
4368                                                 continue;
4369                                         if (mono_class_is_open_constructed_type (inst->type_argv [i]))
4370                                                 supported = FALSE;
4371                                 }
4372                         }
4373                         if (context->method_inst) {
4374                                 inst = context->method_inst;
4375                                 for (i = 0; i < inst->type_argc; ++i) {
4376                                         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)
4377                                                 continue;
4378                                         if (mono_class_is_open_constructed_type (inst->type_argv [i]))
4379                                                 supported = FALSE;
4380                                 }
4381                         }
4382
4383                         if (!supported)
4384                                 continue;
4385
4386                         memset (&shared_context, 0, sizeof (MonoGenericContext));
4387
4388                         inst = context->class_inst;
4389                         if (inst) {
4390                                 type_argv = g_new0 (MonoType*, inst->type_argc);
4391                                 for (i = 0; i < inst->type_argc; ++i) {
4392                                         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)
4393                                                 type_argv [i] = &mono_defaults.object_class->byval_arg;
4394                                         else
4395                                                 type_argv [i] = inst->type_argv [i];
4396                                 }
4397                                 
4398                                 shared_context.class_inst = mono_metadata_get_generic_inst (inst->type_argc, type_argv);
4399                                 g_free (type_argv);
4400                         }
4401
4402                         inst = context->method_inst;
4403                         if (inst) {
4404                                 type_argv = g_new0 (MonoType*, inst->type_argc);
4405                                 for (i = 0; i < inst->type_argc; ++i) {
4406                                         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)
4407                                                 type_argv [i] = &mono_defaults.object_class->byval_arg;
4408                                         else
4409                                                 type_argv [i] = inst->type_argv [i];
4410                                 }
4411
4412                                 shared_context.method_inst = mono_metadata_get_generic_inst (inst->type_argc, type_argv);
4413                                 g_free (type_argv);
4414                         }
4415
4416                         if (method->is_generic || method->klass->generic_container)
4417                                 declaring_method = method;
4418                         else
4419                                 declaring_method = mono_method_get_declaring_generic_method (method);
4420
4421                         method = mono_class_inflate_generic_method_checked (declaring_method, &shared_context, &error);
4422                         g_assert (mono_error_ok (&error)); /* FIXME don't swallow the error */
4423                 }
4424
4425                 /* 
4426                  * If the method is fully sharable, it was already added in place of its
4427                  * generic definition.
4428                  */
4429                 if (mono_method_is_generic_sharable_full (method, FALSE, FALSE, FALSE))
4430                         continue;
4431
4432                 /*
4433                  * FIXME: Partially shared methods are not shared here, so we end up with
4434                  * many identical methods.
4435                  */
4436                 add_extra_method (acfg, method);
4437         }
4438
4439         for (i = 0; i < acfg->image->tables [MONO_TABLE_TYPESPEC].rows; ++i) {
4440                 MonoError error;
4441                 MonoClass *klass;
4442
4443                 token = MONO_TOKEN_TYPE_SPEC | (i + 1);
4444
4445                 klass = mono_class_get_checked (acfg->image, token, &error);
4446                 if (!klass || klass->rank) {
4447                         mono_error_cleanup (&error);
4448                         continue;
4449                 }
4450
4451                 add_generic_class (acfg, klass, FALSE, "typespec");
4452         }
4453
4454         /* Add types of args/locals */
4455         for (i = 0; i < acfg->methods->len; ++i) {
4456                 method = (MonoMethod *)g_ptr_array_index (acfg->methods, i);
4457                 add_types_from_method_header (acfg, method);
4458         }
4459
4460         if (acfg->image == mono_defaults.corlib) {
4461                 MonoClass *klass;
4462                 MonoType *insts [256];
4463                 int ninsts = 0;
4464
4465                 insts [ninsts ++] = &mono_defaults.byte_class->byval_arg;
4466                 insts [ninsts ++] = &mono_defaults.sbyte_class->byval_arg;
4467                 insts [ninsts ++] = &mono_defaults.int16_class->byval_arg;
4468                 insts [ninsts ++] = &mono_defaults.uint16_class->byval_arg;
4469                 insts [ninsts ++] = &mono_defaults.int32_class->byval_arg;
4470                 insts [ninsts ++] = &mono_defaults.uint32_class->byval_arg;
4471                 insts [ninsts ++] = &mono_defaults.int64_class->byval_arg;
4472                 insts [ninsts ++] = &mono_defaults.uint64_class->byval_arg;
4473                 insts [ninsts ++] = &mono_defaults.single_class->byval_arg;
4474                 insts [ninsts ++] = &mono_defaults.double_class->byval_arg;
4475                 insts [ninsts ++] = &mono_defaults.char_class->byval_arg;
4476                 insts [ninsts ++] = &mono_defaults.boolean_class->byval_arg;
4477
4478                 /* Add GenericComparer<T> instances for primitive types for Enum.ToString () */
4479                 klass = mono_class_from_name (acfg->image, "System.Collections.Generic", "GenericComparer`1");
4480                 if (klass)
4481                         add_instances_of (acfg, klass, insts, ninsts, TRUE);
4482                 klass = mono_class_from_name (acfg->image, "System.Collections.Generic", "GenericEqualityComparer`1");
4483                 if (klass)
4484                         add_instances_of (acfg, klass, insts, ninsts, TRUE);
4485
4486                 /* Add instances of EnumEqualityComparer which are created by EqualityComparer<T> for enums */
4487                 {
4488                         MonoClass *enum_comparer;
4489                         MonoType *insts [16];
4490                         int ninsts;
4491
4492                         ninsts = 0;
4493                         insts [ninsts ++] = &mono_defaults.int32_class->byval_arg;
4494                         insts [ninsts ++] = &mono_defaults.uint32_class->byval_arg;
4495                         insts [ninsts ++] = &mono_defaults.uint16_class->byval_arg;
4496                         insts [ninsts ++] = &mono_defaults.byte_class->byval_arg;
4497                         enum_comparer = mono_class_from_name (mono_defaults.corlib, "System.Collections.Generic", "EnumEqualityComparer`1");
4498                         g_assert (enum_comparer);
4499                         add_instances_of (acfg, enum_comparer, insts, ninsts, FALSE);
4500
4501                         ninsts = 0;
4502                         insts [ninsts ++] = &mono_defaults.int16_class->byval_arg;
4503                         enum_comparer = mono_class_from_name (mono_defaults.corlib, "System.Collections.Generic", "ShortEnumEqualityComparer`1");
4504                         g_assert (enum_comparer);
4505                         add_instances_of (acfg, enum_comparer, insts, ninsts, FALSE);
4506
4507                         ninsts = 0;
4508                         insts [ninsts ++] = &mono_defaults.sbyte_class->byval_arg;
4509                         enum_comparer = mono_class_from_name (mono_defaults.corlib, "System.Collections.Generic", "SByteEnumEqualityComparer`1");
4510                         g_assert (enum_comparer);
4511                         add_instances_of (acfg, enum_comparer, insts, ninsts, FALSE);
4512
4513                         enum_comparer = mono_class_from_name (mono_defaults.corlib, "System.Collections.Generic", "LongEnumEqualityComparer`1");
4514                         g_assert (enum_comparer);
4515                         ninsts = 0;
4516                         insts [ninsts ++] = &mono_defaults.int64_class->byval_arg;
4517                         insts [ninsts ++] = &mono_defaults.uint64_class->byval_arg;
4518                         add_instances_of (acfg, enum_comparer, insts, ninsts, FALSE);
4519                 }
4520
4521                 /* Add instances of the array generic interfaces for primitive types */
4522                 /* This will add instances of the InternalArray_ helper methods in Array too */
4523                 klass = mono_class_from_name (acfg->image, "System.Collections.Generic", "ICollection`1");
4524                 if (klass)
4525                         add_instances_of (acfg, klass, insts, ninsts, TRUE);
4526                 klass = mono_class_from_name (acfg->image, "System.Collections.Generic", "IList`1");
4527                 if (klass)
4528                         add_instances_of (acfg, klass, insts, ninsts, TRUE);
4529                 klass = mono_class_from_name (acfg->image, "System.Collections.Generic", "IEnumerable`1");
4530                 if (klass)
4531                         add_instances_of (acfg, klass, insts, ninsts, TRUE);
4532
4533                 /* 
4534                  * Add a managed-to-native wrapper of Array.GetGenericValueImpl<object>, which is
4535                  * used for all instances of GetGenericValueImpl by the AOT runtime.
4536                  */
4537                 {
4538                         MonoGenericContext ctx;
4539                         MonoType *args [16];
4540                         MonoMethod *get_method;
4541                         MonoClass *array_klass = mono_array_class_get (mono_defaults.object_class, 1)->parent;
4542
4543                         get_method = mono_class_get_method_from_name (array_klass, "GetGenericValueImpl", 2);
4544
4545                         if (get_method) {
4546                                 MonoError error;
4547                                 memset (&ctx, 0, sizeof (ctx));
4548                                 args [0] = &mono_defaults.object_class->byval_arg;
4549                                 ctx.method_inst = mono_metadata_get_generic_inst (1, args);
4550                                 add_extra_method (acfg, mono_marshal_get_native_wrapper (mono_class_inflate_generic_method_checked (get_method, &ctx, &error), TRUE, TRUE));
4551                                 g_assert (mono_error_ok (&error)); /* FIXME don't swallow the error */
4552                         }
4553                 }
4554
4555                 /* Same for CompareExchange<T>/Exchange<T> */
4556                 {
4557                         MonoGenericContext ctx;
4558                         MonoType *args [16];
4559                         MonoMethod *m;
4560                         MonoClass *interlocked_klass = mono_class_from_name (mono_defaults.corlib, "System.Threading", "Interlocked");
4561                         gpointer iter = NULL;
4562
4563                         while ((m = mono_class_get_methods (interlocked_klass, &iter))) {
4564                                 if ((!strcmp (m->name, "CompareExchange") || !strcmp (m->name, "Exchange")) && m->is_generic) {
4565                                         MonoError error;
4566                                         memset (&ctx, 0, sizeof (ctx));
4567                                         args [0] = &mono_defaults.object_class->byval_arg;
4568                                         ctx.method_inst = mono_metadata_get_generic_inst (1, args);
4569                                         add_extra_method (acfg, mono_marshal_get_native_wrapper (mono_class_inflate_generic_method_checked (m, &ctx, &error), TRUE, TRUE));
4570                                         g_assert (mono_error_ok (&error)); /* FIXME don't swallow the error */
4571                                 }
4572                         }
4573                 }
4574
4575                 /* Same for Volatile.Read/Write<T> */
4576                 {
4577                         MonoGenericContext ctx;
4578                         MonoType *args [16];
4579                         MonoMethod *m;
4580                         MonoClass *volatile_klass = mono_class_from_name (mono_defaults.corlib, "System.Threading", "Volatile");
4581                         gpointer iter = NULL;
4582
4583                         if (volatile_klass) {
4584                                 while ((m = mono_class_get_methods (volatile_klass, &iter))) {
4585                                         if ((!strcmp (m->name, "Read") || !strcmp (m->name, "Write")) && m->is_generic) {
4586                                                 MonoError error;
4587                                                 memset (&ctx, 0, sizeof (ctx));
4588                                                 args [0] = &mono_defaults.object_class->byval_arg;
4589                                                 ctx.method_inst = mono_metadata_get_generic_inst (1, args);
4590                                                 add_extra_method (acfg, mono_marshal_get_native_wrapper (mono_class_inflate_generic_method_checked (m, &ctx, &error), TRUE, TRUE));
4591                                                 g_assert (mono_error_ok (&error)); /* FIXME don't swallow the error */
4592                                         }
4593                                 }
4594                         }
4595                 }
4596
4597                 /* object[] accessor wrappers. */
4598                 {
4599                         MonoClass *obj_array_class = mono_array_class_get (mono_defaults.object_class, 1);
4600                         MonoMethod *m;
4601
4602                         m = mono_class_get_method_from_name (obj_array_class, "Get", 1);
4603                         g_assert (m);
4604
4605                         m = mono_marshal_get_array_accessor_wrapper (m);
4606                         add_extra_method (acfg, m);
4607
4608                         m = mono_class_get_method_from_name (obj_array_class, "Address", 1);
4609                         g_assert (m);
4610
4611                         m = mono_marshal_get_array_accessor_wrapper (m);
4612                         add_extra_method (acfg, m);
4613
4614                         m = mono_class_get_method_from_name (obj_array_class, "Set", 2);
4615                         g_assert (m);
4616
4617                         m = mono_marshal_get_array_accessor_wrapper (m);
4618                         add_extra_method (acfg, m);
4619                 }
4620         }
4621 }
4622
4623 /*
4624  * is_direct_callable:
4625  *
4626  *   Return whenever the method identified by JI is directly callable without 
4627  * going through the PLT.
4628  */
4629 static gboolean
4630 is_direct_callable (MonoAotCompile *acfg, MonoMethod *method, MonoJumpInfo *patch_info)
4631 {
4632         if ((patch_info->type == MONO_PATCH_INFO_METHOD) && (patch_info->data.method->klass->image == acfg->image)) {
4633                 MonoCompile *callee_cfg = (MonoCompile *)g_hash_table_lookup (acfg->method_to_cfg, patch_info->data.method);
4634                 if (callee_cfg) {
4635                         gboolean direct_callable = TRUE;
4636
4637                         if (direct_callable && !(!callee_cfg->has_got_slots && (callee_cfg->method->klass->flags & TYPE_ATTRIBUTE_BEFORE_FIELD_INIT)))
4638                                 direct_callable = FALSE;
4639                         if ((callee_cfg->method->iflags & METHOD_IMPL_ATTRIBUTE_SYNCHRONIZED) && (!method || method->wrapper_type != MONO_WRAPPER_SYNCHRONIZED))
4640                                 // FIXME: Maybe call the wrapper directly ?
4641                                 direct_callable = FALSE;
4642
4643                         if (acfg->aot_opts.soft_debug || acfg->aot_opts.no_direct_calls) {
4644                                 /* Disable this so all calls go through load_method (), see the
4645                                  * mini_get_debug_options ()->load_aot_jit_info_eagerly = TRUE; line in
4646                                  * mono_debugger_agent_init ().
4647                                  */
4648                                 direct_callable = FALSE;
4649                         }
4650
4651                         if (callee_cfg->method->wrapper_type == MONO_WRAPPER_ALLOC)
4652                                 /* sgen does some initialization when the allocator method is created */
4653                                 direct_callable = FALSE;
4654                         if (callee_cfg->method->wrapper_type == MONO_WRAPPER_WRITE_BARRIER)
4655                                 /* we don't know at compile time whether sgen is concurrent or not */
4656                                 direct_callable = FALSE;
4657
4658                         if (direct_callable)
4659                                 return TRUE;
4660                 }
4661         } else if ((patch_info->type == MONO_PATCH_INFO_ICALL_ADDR && patch_info->data.method->flags & METHOD_ATTRIBUTE_PINVOKE_IMPL)) {
4662                 if (acfg->aot_opts.direct_pinvoke)
4663                         return TRUE;
4664         } else if (patch_info->type == MONO_PATCH_INFO_ICALL_ADDR) {
4665                 if (acfg->aot_opts.direct_icalls)
4666                         return TRUE;
4667                 return FALSE;
4668         }
4669
4670         return FALSE;
4671 }
4672
4673 #ifdef MONO_ARCH_AOT_SUPPORTED
4674 static const char *
4675 get_pinvoke_import (MonoAotCompile *acfg, MonoMethod *method)
4676 {
4677         MonoImage *image = method->klass->image;
4678         MonoMethodPInvoke *piinfo = (MonoMethodPInvoke *) method;
4679         MonoTableInfo *tables = image->tables;
4680         MonoTableInfo *im = &tables [MONO_TABLE_IMPLMAP];
4681         MonoTableInfo *mr = &tables [MONO_TABLE_MODULEREF];
4682         guint32 im_cols [MONO_IMPLMAP_SIZE];
4683         char *import;
4684
4685         import = (char *)g_hash_table_lookup (acfg->method_to_pinvoke_import, method);
4686         if (import != NULL)
4687                 return import;
4688
4689         if (!piinfo->implmap_idx || piinfo->implmap_idx > im->rows)
4690                 return NULL;
4691
4692         mono_metadata_decode_row (im, piinfo->implmap_idx - 1, im_cols, MONO_IMPLMAP_SIZE);
4693
4694         if (!im_cols [MONO_IMPLMAP_SCOPE] || im_cols [MONO_IMPLMAP_SCOPE] > mr->rows)
4695                 return NULL;
4696
4697         import = g_strdup_printf ("%s", mono_metadata_string_heap (image, im_cols [MONO_IMPLMAP_NAME]));
4698
4699         g_hash_table_insert (acfg->method_to_pinvoke_import, method, import);
4700         
4701         return import;
4702 }
4703 #endif
4704
4705 static gint
4706 compare_lne (MonoDebugLineNumberEntry *a, MonoDebugLineNumberEntry *b)
4707 {
4708         if (a->native_offset == b->native_offset)
4709                 return a->il_offset - b->il_offset;
4710         else
4711                 return a->native_offset - b->native_offset;
4712 }
4713
4714 /*
4715  * compute_line_numbers:
4716  *
4717  * Returns a sparse array of size CODE_SIZE containing MonoDebugSourceLocation* entries for the native offsets which have a corresponding line number
4718  * entry.
4719  */
4720 static MonoDebugSourceLocation**
4721 compute_line_numbers (MonoMethod *method, int code_size, MonoDebugMethodJitInfo *debug_info)
4722 {
4723         MonoDebugMethodInfo *minfo;
4724         MonoDebugLineNumberEntry *ln_array;
4725         MonoDebugSourceLocation *loc;
4726         int i, prev_line, prev_il_offset;
4727         int *native_to_il_offset = NULL;
4728         MonoDebugSourceLocation **res;
4729         gboolean first;
4730
4731         minfo = mono_debug_lookup_method (method);
4732         if (!minfo)
4733                 return NULL;
4734         // FIXME: This seems to happen when two methods have the same cfg->method_to_register
4735         if (debug_info->code_size != code_size)
4736                 return NULL;
4737
4738         g_assert (code_size);
4739
4740         /* Compute the native->IL offset mapping */
4741
4742         ln_array = g_new0 (MonoDebugLineNumberEntry, debug_info->num_line_numbers);
4743         memcpy (ln_array, debug_info->line_numbers, debug_info->num_line_numbers * sizeof (MonoDebugLineNumberEntry));
4744
4745         qsort (ln_array, debug_info->num_line_numbers, sizeof (MonoDebugLineNumberEntry), (int (*)(const void *, const void *))compare_lne);
4746
4747         native_to_il_offset = g_new0 (int, code_size + 1);
4748
4749         for (i = 0; i < debug_info->num_line_numbers; ++i) {
4750                 int j;
4751                 MonoDebugLineNumberEntry *lne = &ln_array [i];
4752
4753                 if (i == 0) {
4754                         for (j = 0; j < lne->native_offset; ++j)
4755                                 native_to_il_offset [j] = -1;
4756                 }
4757
4758                 if (i < debug_info->num_line_numbers - 1) {
4759                         MonoDebugLineNumberEntry *lne_next = &ln_array [i + 1];
4760
4761                         for (j = lne->native_offset; j < lne_next->native_offset; ++j)
4762                                 native_to_il_offset [j] = lne->il_offset;
4763                 } else {
4764                         for (j = lne->native_offset; j < code_size; ++j)
4765                                 native_to_il_offset [j] = lne->il_offset;
4766                 }
4767         }
4768         g_free (ln_array);
4769
4770         /* Compute the native->line number mapping */
4771         res = g_new0 (MonoDebugSourceLocation*, code_size);
4772         prev_il_offset = -1;
4773         prev_line = -1;
4774         first = TRUE;
4775         for (i = 0; i < code_size; ++i) {
4776                 int il_offset = native_to_il_offset [i];
4777
4778                 if (il_offset == -1 || il_offset == prev_il_offset)
4779                         continue;
4780                 prev_il_offset = il_offset;
4781                 loc = mono_debug_symfile_lookup_location (minfo, il_offset);
4782                 if (!(loc && loc->source_file))
4783                         continue;
4784                 if (loc->row == prev_line) {
4785                         mono_debug_symfile_free_location (loc);
4786                         continue;
4787                 }
4788                 prev_line = loc->row;
4789                 //printf ("D: %s:%d il=%x native=%x\n", loc->source_file, loc->row, il_offset, i);
4790                 if (first)
4791                         /* This will cover the prolog too */
4792                         res [0] = loc;
4793                 else
4794                         res [i] = loc;
4795                 first = FALSE;
4796         }
4797         return res;
4798 }
4799
4800 static int
4801 get_file_index (MonoAotCompile *acfg, const char *source_file)
4802 {
4803         int findex;
4804
4805         // FIXME: Free these
4806         if (!acfg->dwarf_ln_filenames)
4807                 acfg->dwarf_ln_filenames = g_hash_table_new (g_str_hash, g_str_equal);
4808         findex = GPOINTER_TO_INT (g_hash_table_lookup (acfg->dwarf_ln_filenames, source_file));
4809         if (!findex) {
4810                 findex = g_hash_table_size (acfg->dwarf_ln_filenames) + 1;
4811                 g_hash_table_insert (acfg->dwarf_ln_filenames, g_strdup (source_file), GINT_TO_POINTER (findex));
4812                 emit_unset_mode (acfg);
4813                 fprintf (acfg->fp, ".file %d \"%s\"\n", findex, mono_dwarf_escape_path (source_file));
4814         }
4815         return findex;
4816 }
4817
4818 #ifdef TARGET_ARM64
4819 #define INST_LEN 4
4820 #else
4821 #define INST_LEN 1
4822 #endif
4823
4824 /*
4825  * emit_and_reloc_code:
4826  *
4827  *   Emit the native code in CODE, handling relocations along the way. If GOT_ONLY
4828  * is true, calls are made through the GOT too. This is used for emitting trampolines
4829  * in full-aot mode, since calls made from trampolines couldn't go through the PLT,
4830  * since trampolines are needed to make PTL work.
4831  */
4832 static void
4833 emit_and_reloc_code (MonoAotCompile *acfg, MonoMethod *method, guint8 *code, guint32 code_len, MonoJumpInfo *relocs, gboolean got_only, MonoDebugMethodJitInfo *debug_info)
4834 {
4835         int i, pindex, start_index;
4836         GPtrArray *patches;
4837         MonoJumpInfo *patch_info;
4838         MonoDebugSourceLocation **locs = NULL;
4839         gboolean skip;
4840 #ifdef MONO_ARCH_AOT_SUPPORTED
4841         gboolean direct_call, external_call;
4842         guint32 got_slot;
4843         const char *direct_call_target = 0;
4844         const char *direct_pinvoke;
4845 #endif
4846
4847         if (acfg->gas_line_numbers && method && debug_info) {
4848                 locs = compute_line_numbers (method, code_len, debug_info);
4849                 if (!locs) {
4850                         int findex = get_file_index (acfg, "<unknown>");
4851                         emit_unset_mode (acfg);
4852                         fprintf (acfg->fp, ".loc %d %d 0\n", findex, 1);
4853                 }
4854         }
4855
4856         /* Collect and sort relocations */
4857         patches = g_ptr_array_new ();
4858         for (patch_info = relocs; patch_info; patch_info = patch_info->next)
4859                 g_ptr_array_add (patches, patch_info);
4860         g_ptr_array_sort (patches, compare_patches);
4861
4862         start_index = 0;
4863         for (i = 0; i < code_len; i += INST_LEN) {
4864                 patch_info = NULL;
4865                 for (pindex = start_index; pindex < patches->len; ++pindex) {
4866                         patch_info = (MonoJumpInfo *)g_ptr_array_index (patches, pindex);
4867                         if (patch_info->ip.i >= i)
4868                                 break;
4869                 }
4870
4871                 if (locs && locs [i]) {
4872                         MonoDebugSourceLocation *loc = locs [i];
4873                         int findex;
4874
4875                         findex = get_file_index (acfg, loc->source_file);
4876                         emit_unset_mode (acfg);
4877                         fprintf (acfg->fp, ".loc %d %d 0\n", findex, loc->row);
4878                         mono_debug_symfile_free_location (loc);
4879                 }
4880
4881                 skip = FALSE;
4882 #ifdef MONO_ARCH_AOT_SUPPORTED
4883                 if (patch_info && (patch_info->ip.i == i) && (pindex < patches->len)) {
4884                         start_index = pindex;
4885
4886                         switch (patch_info->type) {
4887                         case MONO_PATCH_INFO_NONE:
4888                                 break;
4889                         case MONO_PATCH_INFO_GOT_OFFSET: {
4890                                 int code_size;
4891  
4892                                 arch_emit_got_offset (acfg, code + i, &code_size);
4893                                 i += code_size - INST_LEN;
4894                                 skip = TRUE;
4895                                 patch_info->type = MONO_PATCH_INFO_NONE;
4896                                 break;
4897                         }
4898                         case MONO_PATCH_INFO_OBJC_SELECTOR_REF: {
4899                                 int code_size, index;
4900                                 char *selector = (char *)patch_info->data.target;
4901
4902                                 if (!acfg->objc_selector_to_index)
4903                                         acfg->objc_selector_to_index = g_hash_table_new (g_str_hash, g_str_equal);
4904                                 if (!acfg->objc_selectors)
4905                                         acfg->objc_selectors = g_ptr_array_new ();
4906                                 index = GPOINTER_TO_UINT (g_hash_table_lookup (acfg->objc_selector_to_index, selector));
4907                                 if (index)
4908                                         index --;
4909                                 else {
4910                                         index = acfg->objc_selector_index;
4911                                         g_ptr_array_add (acfg->objc_selectors, (void*)patch_info->data.target);
4912                                         g_hash_table_insert (acfg->objc_selector_to_index, selector, GUINT_TO_POINTER (index + 1));
4913                                         acfg->objc_selector_index ++;
4914                                 }
4915
4916                                 arch_emit_objc_selector_ref (acfg, code + i, index, &code_size);
4917                                 i += code_size - INST_LEN;
4918                                 skip = TRUE;
4919                                 patch_info->type = MONO_PATCH_INFO_NONE;
4920                                 break;
4921                         }
4922                         default: {
4923                                 /*
4924                                  * If this patch is a call, try emitting a direct call instead of
4925                                  * through a PLT entry. This is possible if the called method is in
4926                                  * the same assembly and requires no initialization.
4927                                  */
4928                                 direct_call = FALSE;
4929                                 external_call = FALSE;
4930                                 if ((patch_info->type == MONO_PATCH_INFO_METHOD) && (patch_info->data.method->klass->image == acfg->image)) {
4931                                         if (!got_only && is_direct_callable (acfg, method, patch_info)) {
4932                                                 MonoCompile *callee_cfg = (MonoCompile *)g_hash_table_lookup (acfg->method_to_cfg, patch_info->data.method);
4933                                                 //printf ("DIRECT: %s %s\n", method ? mono_method_full_name (method, TRUE) : "", mono_method_full_name (callee_cfg->method, TRUE));
4934                                                 direct_call = TRUE;
4935                                                 direct_call_target = callee_cfg->asm_symbol;
4936                                                 patch_info->type = MONO_PATCH_INFO_NONE;
4937                                                 acfg->stats.direct_calls ++;
4938                                         }
4939
4940                                         acfg->stats.all_calls ++;
4941                                 } else if (patch_info->type == MONO_PATCH_INFO_ICALL_ADDR) {
4942                                         if (!got_only && is_direct_callable (acfg, method, patch_info)) {
4943                                                 if (!(patch_info->data.method->flags & METHOD_ATTRIBUTE_PINVOKE_IMPL))
4944                                                         direct_pinvoke = mono_lookup_icall_symbol (patch_info->data.method);
4945                                                 else
4946                                                         direct_pinvoke = get_pinvoke_import (acfg, patch_info->data.method);
4947                                                 if (direct_pinvoke) {
4948                                                         direct_call = TRUE;
4949                                                         g_assert (strlen (direct_pinvoke) < 1000);
4950                                                         direct_call_target = g_strdup_printf ("%s%s", acfg->user_symbol_prefix, direct_pinvoke);
4951                                                 }
4952                                         }
4953                                 } else if (patch_info->type == MONO_PATCH_INFO_JIT_ICALL_ADDR) {
4954                                         const char *sym = mono_lookup_jit_icall_symbol (patch_info->data.name);
4955                                         if (!got_only && sym && acfg->aot_opts.direct_icalls) {
4956                                                 /* Call to a C function implementing a jit icall */
4957                                                 direct_call = TRUE;
4958                                                 external_call = TRUE;
4959                                                 g_assert (strlen (sym) < 1000);
4960                                                 direct_call_target = g_strdup_printf ("%s%s", acfg->user_symbol_prefix, sym);
4961                                         }
4962                                 } else if (patch_info->type == MONO_PATCH_INFO_INTERNAL_METHOD) {
4963                                         MonoJitICallInfo *info = mono_find_jit_icall_by_name (patch_info->data.name);
4964                                         const char *sym = mono_lookup_jit_icall_symbol (patch_info->data.name);
4965                                         if (!got_only && sym && acfg->aot_opts.direct_icalls && info->func == info->wrapper) {
4966                                                 /* Call to a jit icall without a wrapper */
4967                                                 direct_call = TRUE;
4968                                                 external_call = TRUE;
4969                                                 g_assert (strlen (sym) < 1000);
4970                                                 direct_call_target = g_strdup_printf ("%s%s", acfg->user_symbol_prefix, sym);
4971                                         }
4972                                 }
4973
4974                                 if (direct_call) {
4975                                         patch_info->type = MONO_PATCH_INFO_NONE;
4976                                         acfg->stats.direct_calls ++;
4977                                 }
4978
4979                                 if (!got_only && !direct_call) {
4980                                         MonoPltEntry *plt_entry = get_plt_entry (acfg, patch_info);
4981                                         if (plt_entry) {
4982                                                 /* This patch has a PLT entry, so we must emit a call to the PLT entry */
4983                                                 direct_call = TRUE;
4984                                                 direct_call_target = plt_entry->symbol;
4985                 
4986                                                 /* Nullify the patch */
4987                                                 patch_info->type = MONO_PATCH_INFO_NONE;
4988                                                 plt_entry->jit_used = TRUE;
4989                                         }
4990                                 }
4991
4992                                 if (direct_call) {
4993                                         int call_size;
4994
4995                                         arch_emit_direct_call (acfg, direct_call_target, external_call, FALSE, patch_info, &call_size);
4996                                         i += call_size - INST_LEN;
4997                                 } else {
4998                                         int code_size;
4999
5000                                         got_slot = get_got_offset (acfg, FALSE, patch_info);
5001
5002                                         arch_emit_got_access (acfg, acfg->got_symbol, code + i, got_slot, &code_size);
5003                                         i += code_size - INST_LEN;
5004                                 }
5005                                 skip = TRUE;
5006                         }
5007                         }
5008                 }
5009 #endif /* MONO_ARCH_AOT_SUPPORTED */
5010
5011                 if (!skip) {
5012                         /* Find next patch */
5013                         patch_info = NULL;
5014                         for (pindex = start_index; pindex < patches->len; ++pindex) {
5015                                 patch_info = (MonoJumpInfo *)g_ptr_array_index (patches, pindex);
5016                                 if (patch_info->ip.i >= i)
5017                                         break;
5018                         }
5019
5020                         /* Try to emit multiple bytes at once */
5021                         if (pindex < patches->len && patch_info->ip.i > i) {
5022                                 int limit;
5023
5024                                 for (limit = i + INST_LEN; limit < patch_info->ip.i; limit += INST_LEN) {
5025                                         if (locs && locs [limit])
5026                                                 break;
5027                                 }
5028
5029                                 emit_code_bytes (acfg, code + i, limit - i);
5030                                 i = limit - INST_LEN;
5031                         } else {
5032                                 emit_code_bytes (acfg, code + i, INST_LEN);
5033                         }
5034                 }
5035         }
5036
5037         g_free (locs);
5038 }
5039
5040 /*
5041  * sanitize_symbol:
5042  *
5043  *   Return a modified version of S which only includes characters permissible in symbols.
5044  */
5045 static char*
5046 sanitize_symbol (MonoAotCompile *acfg, char *s)
5047 {
5048         gboolean process = FALSE;
5049         int i, len;
5050         GString *gs;
5051         char *res;
5052
5053         if (!s)
5054                 return s;
5055
5056         len = strlen (s);
5057         for (i = 0; i < len; ++i)
5058                 if (!(s [i] <= 0x7f && (isalnum (s [i]) || s [i] == '_')))
5059                         process = TRUE;
5060         if (!process)
5061                 return s;
5062
5063         gs = g_string_sized_new (len);
5064         for (i = 0; i < len; ++i) {
5065                 guint8 c = s [i];
5066                 if (c <= 0x7f && (isalnum (c) || c == '_')) {
5067                         g_string_append_c (gs, c);
5068                 } else if (c > 0x7f) {
5069                         /* multi-byte utf8 */
5070                         g_string_append_printf (gs, "_0x%x", c);
5071                         i ++;
5072                         c = s [i];
5073                         while (c >> 6 == 0x2) {
5074                                 g_string_append_printf (gs, "%x", c);
5075                                 i ++;
5076                                 c = s [i];
5077                         }
5078                         g_string_append_printf (gs, "_");
5079                         i --;
5080                 } else {
5081                         g_string_append_c (gs, '_');
5082                 }
5083         }
5084
5085         res = mono_mempool_strdup (acfg->mempool, gs->str);
5086         g_string_free (gs, TRUE);
5087         return res;
5088 }
5089
5090 static char*
5091 get_debug_sym (MonoMethod *method, const char *prefix, GHashTable *cache)
5092 {
5093         char *name1, *name2, *cached;
5094         int i, j, len, count;
5095         MonoMethod *cached_method;
5096
5097         name1 = mono_method_full_name (method, TRUE);
5098
5099 #ifdef TARGET_MACH
5100         // This is so that we don't accidentally create a local symbol (which starts with 'L')
5101         if ((!prefix || !*prefix) && name1 [0] == 'L')
5102                 prefix = "_";
5103 #endif
5104
5105         len = strlen (name1);
5106         name2 = (char *)malloc (strlen (prefix) + len + 16);
5107         memcpy (name2, prefix, strlen (prefix));
5108         j = strlen (prefix);
5109         for (i = 0; i < len; ++i) {
5110                 if (i == 0 && name1 [0] >= '0' && name1 [0] <= '9') {
5111                         name2 [j ++] = '_';
5112                 } else if (isalnum (name1 [i])) {
5113                         name2 [j ++] = name1 [i];
5114                 } else if (name1 [i] == ' ' && name1 [i + 1] == '(' && name1 [i + 2] == ')') {
5115                         i += 2;
5116                 } else if (name1 [i] == ',' && name1 [i + 1] == ' ') {
5117                         name2 [j ++] = '_';
5118                         i++;
5119                 } else if (name1 [i] == '(' || name1 [i] == ')' || name1 [i] == '>') {
5120                 } else
5121                         name2 [j ++] = '_';
5122         }
5123         name2 [j] = '\0';
5124
5125         g_free (name1);
5126
5127         count = 0;
5128         while (TRUE) {
5129                 cached_method = (MonoMethod *)g_hash_table_lookup (cache, name2);
5130                 if (!(cached_method && cached_method != method))
5131                         break;
5132                 sprintf (name2 + j, "_%d", count);
5133                 count ++;
5134         }
5135
5136         cached = g_strdup (name2);
5137         g_hash_table_insert (cache, cached, method);
5138
5139         return name2;
5140 }
5141
5142 static void
5143 emit_method_code (MonoAotCompile *acfg, MonoCompile *cfg)
5144 {
5145         MonoMethod *method;
5146         int method_index;
5147         guint8 *code;
5148         char *debug_sym = NULL;
5149         char *symbol = NULL;
5150         int func_alignment = AOT_FUNC_ALIGNMENT;
5151         char *export_name;
5152
5153         method = cfg->orig_method;
5154         code = cfg->native_code;
5155
5156         method_index = get_method_index (acfg, method);
5157         symbol = g_strdup_printf ("%sme_%x", acfg->temp_prefix, method_index);
5158
5159         /* Make the labels local */
5160         emit_section_change (acfg, ".text", 0);
5161         emit_alignment_code (acfg, func_alignment);
5162         
5163         if (acfg->global_symbols && acfg->need_no_dead_strip)
5164                 fprintf (acfg->fp, "    .no_dead_strip %s\n", cfg->asm_symbol);
5165         
5166         emit_label (acfg, cfg->asm_symbol);
5167
5168         if (acfg->aot_opts.write_symbols && !acfg->global_symbols && !acfg->llvm) {
5169                 /* 
5170                  * Write a C style symbol for every method, this has two uses:
5171                  * - it works on platforms where the dwarf debugging info is not
5172                  *   yet supported.
5173                  * - it allows the setting of breakpoints of aot-ed methods.
5174                  */
5175                 debug_sym = get_debug_sym (method, "", acfg->method_label_hash);
5176                 cfg->asm_debug_symbol = g_strdup (debug_sym);
5177
5178                 if (acfg->need_no_dead_strip)
5179                         fprintf (acfg->fp, "    .no_dead_strip %s\n", debug_sym);
5180                 emit_local_symbol (acfg, debug_sym, symbol, TRUE);
5181                 emit_label (acfg, debug_sym);
5182         }
5183
5184         export_name = (char *)g_hash_table_lookup (acfg->export_names, method);
5185         if (export_name) {
5186                 /* Emit a global symbol for the method */
5187                 emit_global_inner (acfg, export_name, TRUE);
5188                 emit_label (acfg, export_name);
5189         }
5190
5191         if (cfg->verbose_level > 0)
5192                 g_print ("Method %s emitted as %s\n", mono_method_full_name (method, TRUE), cfg->asm_symbol);
5193
5194         acfg->stats.code_size += cfg->code_len;
5195
5196         acfg->cfgs [method_index]->got_offset = acfg->got_offset;
5197
5198         emit_and_reloc_code (acfg, method, code, cfg->code_len, cfg->patch_info, FALSE, mono_debug_find_method (cfg->jit_info->d.method, mono_domain_get ()));
5199
5200         emit_line (acfg);
5201
5202         if (acfg->aot_opts.write_symbols) {
5203                 if (debug_sym)
5204                         emit_symbol_size (acfg, debug_sym, ".");
5205                 else
5206                         emit_symbol_size (acfg, cfg->asm_symbol, ".");
5207                 g_free (debug_sym);
5208         }
5209
5210         emit_label (acfg, symbol);
5211         g_free (symbol);
5212 }
5213
5214 /**
5215  * encode_patch:
5216  *
5217  *  Encode PATCH_INFO into its disk representation.
5218  */
5219 static void
5220 encode_patch (MonoAotCompile *acfg, MonoJumpInfo *patch_info, guint8 *buf, guint8 **endbuf)
5221 {
5222         guint8 *p = buf;
5223
5224         switch (patch_info->type) {
5225         case MONO_PATCH_INFO_NONE:
5226                 break;
5227         case MONO_PATCH_INFO_IMAGE:
5228                 encode_value (get_image_index (acfg, patch_info->data.image), p, &p);
5229                 break;
5230         case MONO_PATCH_INFO_MSCORLIB_GOT_ADDR:
5231         case MONO_PATCH_INFO_JIT_TLS_ID:
5232         case MONO_PATCH_INFO_GC_CARD_TABLE_ADDR:
5233         case MONO_PATCH_INFO_GC_NURSERY_START:
5234         case MONO_PATCH_INFO_GC_NURSERY_BITS:
5235                 break;
5236         case MONO_PATCH_INFO_CASTCLASS_CACHE:
5237                 encode_value (patch_info->data.index, p, &p);
5238                 break;
5239         case MONO_PATCH_INFO_METHOD_REL:
5240                 encode_value ((gint)patch_info->data.offset, p, &p);
5241                 break;
5242         case MONO_PATCH_INFO_SWITCH: {
5243                 gpointer *table = (gpointer *)patch_info->data.table->table;
5244                 int k;
5245
5246                 encode_value (patch_info->data.table->table_size, p, &p);
5247                 for (k = 0; k < patch_info->data.table->table_size; k++)
5248                         encode_value ((int)(gssize)table [k], p, &p);
5249                 break;
5250         }
5251         case MONO_PATCH_INFO_METHODCONST:
5252         case MONO_PATCH_INFO_METHOD:
5253         case MONO_PATCH_INFO_METHOD_JUMP:
5254         case MONO_PATCH_INFO_ICALL_ADDR:
5255         case MONO_PATCH_INFO_METHOD_RGCTX:
5256         case MONO_PATCH_INFO_METHOD_CODE_SLOT:
5257                 encode_method_ref (acfg, patch_info->data.method, p, &p);
5258                 break;
5259         case MONO_PATCH_INFO_AOT_JIT_INFO:
5260                 encode_value (patch_info->data.index, p, &p);
5261                 break;
5262         case MONO_PATCH_INFO_INTERNAL_METHOD:
5263         case MONO_PATCH_INFO_JIT_ICALL_ADDR: {
5264                 guint32 len = strlen (patch_info->data.name);
5265
5266                 encode_value (len, p, &p);
5267
5268                 memcpy (p, patch_info->data.name, len);
5269                 p += len;
5270                 *p++ = '\0';
5271                 break;
5272         }
5273         case MONO_PATCH_INFO_LDSTR: {
5274                 guint32 image_index = get_image_index (acfg, patch_info->data.token->image);
5275                 guint32 token = patch_info->data.token->token;
5276                 g_assert (mono_metadata_token_code (token) == MONO_TOKEN_STRING);
5277                 encode_value (image_index, p, &p);
5278                 encode_value (patch_info->data.token->token - MONO_TOKEN_STRING, p, &p);
5279                 break;
5280         }
5281         case MONO_PATCH_INFO_RVA:
5282         case MONO_PATCH_INFO_DECLSEC:
5283         case MONO_PATCH_INFO_LDTOKEN:
5284         case MONO_PATCH_INFO_TYPE_FROM_HANDLE:
5285                 encode_value (get_image_index (acfg, patch_info->data.token->image), p, &p);
5286                 encode_value (patch_info->data.token->token, p, &p);
5287                 encode_value (patch_info->data.token->has_context, p, &p);
5288                 if (patch_info->data.token->has_context)
5289                         encode_generic_context (acfg, &patch_info->data.token->context, p, &p);
5290                 break;
5291         case MONO_PATCH_INFO_EXC_NAME: {
5292                 MonoClass *ex_class;
5293
5294                 ex_class =
5295                         mono_class_from_name (mono_defaults.exception_class->image,
5296                                                                   "System", (const char *)patch_info->data.target);
5297                 g_assert (ex_class);
5298                 encode_klass_ref (acfg, ex_class, p, &p);
5299                 break;
5300         }
5301         case MONO_PATCH_INFO_R4:
5302                 encode_value (*((guint32 *)patch_info->data.target), p, &p);
5303                 break;
5304         case MONO_PATCH_INFO_R8:
5305                 encode_value (((guint32 *)patch_info->data.target) [MINI_LS_WORD_IDX], p, &p);
5306                 encode_value (((guint32 *)patch_info->data.target) [MINI_MS_WORD_IDX], p, &p);
5307                 break;
5308         case MONO_PATCH_INFO_VTABLE:
5309         case MONO_PATCH_INFO_CLASS:
5310         case MONO_PATCH_INFO_IID:
5311         case MONO_PATCH_INFO_ADJUSTED_IID:
5312                 encode_klass_ref (acfg, patch_info->data.klass, p, &p);
5313                 break;
5314         case MONO_PATCH_INFO_DELEGATE_TRAMPOLINE:
5315                 encode_klass_ref (acfg, patch_info->data.del_tramp->klass, p, &p);
5316                 if (patch_info->data.del_tramp->method) {
5317                         encode_value (1, p, &p);
5318                         encode_method_ref (acfg, patch_info->data.del_tramp->method, p, &p);
5319                 } else {
5320                         encode_value (0, p, &p);
5321                 }
5322                 encode_value (patch_info->data.del_tramp->is_virtual, p, &p);
5323                 break;
5324         case MONO_PATCH_INFO_FIELD:
5325         case MONO_PATCH_INFO_SFLDA:
5326                 encode_field_info (acfg, patch_info->data.field, p, &p);
5327                 break;
5328         case MONO_PATCH_INFO_INTERRUPTION_REQUEST_FLAG:
5329                 break;
5330         case MONO_PATCH_INFO_RGCTX_FETCH:
5331         case MONO_PATCH_INFO_RGCTX_SLOT_INDEX: {
5332                 MonoJumpInfoRgctxEntry *entry = patch_info->data.rgctx_entry;
5333                 guint32 offset;
5334                 guint8 *buf2, *p2;
5335
5336                 /* 
5337                  * entry->method has a lenghtly encoding and multiple rgctx_fetch entries
5338                  * reference the same method, so encode the method only once.
5339                  */
5340                 offset = GPOINTER_TO_UINT (g_hash_table_lookup (acfg->method_blob_hash, entry->method));
5341                 if (!offset) {
5342                         buf2 = (guint8 *)g_malloc (1024);
5343                         p2 = buf2;
5344
5345                         encode_method_ref (acfg, entry->method, p2, &p2);
5346                         g_assert (p2 - buf2 < 1024);
5347
5348                         offset = add_to_blob (acfg, buf2, p2 - buf2);
5349                         g_free (buf2);
5350
5351                         g_hash_table_insert (acfg->method_blob_hash, entry->method, GUINT_TO_POINTER (offset + 1));
5352                 } else {
5353                         offset --;
5354                 }
5355
5356                 encode_value (offset, p, &p);
5357                 g_assert ((int)entry->info_type < 256);
5358                 g_assert (entry->data->type < 256);
5359                 encode_value ((entry->in_mrgctx ? 1 : 0) | (entry->info_type << 1) | (entry->data->type << 9), p, &p);
5360                 encode_patch (acfg, entry->data, p, &p);
5361                 break;
5362         }
5363         case MONO_PATCH_INFO_SEQ_POINT_INFO:
5364         case MONO_PATCH_INFO_AOT_MODULE:
5365                 break;
5366         case MONO_PATCH_INFO_SIGNATURE:
5367                 encode_signature (acfg, (MonoMethodSignature*)patch_info->data.target, p, &p);
5368                 break;
5369         case MONO_PATCH_INFO_TLS_OFFSET:
5370                 encode_value (GPOINTER_TO_INT (patch_info->data.target), p, &p);
5371                 break;
5372         case MONO_PATCH_INFO_GSHAREDVT_CALL:
5373                 encode_signature (acfg, (MonoMethodSignature*)patch_info->data.gsharedvt->sig, p, &p);
5374                 encode_method_ref (acfg, patch_info->data.gsharedvt->method, p, &p);
5375                 break;
5376         case MONO_PATCH_INFO_GSHAREDVT_METHOD: {
5377                 MonoGSharedVtMethodInfo *info = patch_info->data.gsharedvt_method;
5378                 int i;
5379
5380                 encode_method_ref (acfg, info->method, p, &p);
5381                 encode_value (info->num_entries, p, &p);
5382                 for (i = 0; i < info->num_entries; ++i) {
5383                         MonoRuntimeGenericContextInfoTemplate *template_ = &info->entries [i];
5384
5385                         encode_value (template_->info_type, p, &p);
5386                         switch (mini_rgctx_info_type_to_patch_info_type (template_->info_type)) {
5387                         case MONO_PATCH_INFO_CLASS:
5388                                 encode_klass_ref (acfg, mono_class_from_mono_type ((MonoType *)template_->data), p, &p);
5389                                 break;
5390                         case MONO_PATCH_INFO_FIELD:
5391                                 encode_field_info (acfg, (MonoClassField *)template_->data, p, &p);
5392                                 break;
5393                         default:
5394                                 g_assert_not_reached ();
5395                                 break;
5396                         }
5397                 }
5398                 break;
5399         }
5400         case MONO_PATCH_INFO_LDSTR_LIT: {
5401                 const char *s = (const char *)patch_info->data.target;
5402                 int len = strlen (s);
5403
5404                 encode_value (len, p, &p);
5405                 memcpy (p, s, len + 1);
5406                 p += len + 1;
5407                 break;
5408         }
5409         case MONO_PATCH_INFO_VIRT_METHOD:
5410                 encode_klass_ref (acfg, patch_info->data.virt_method->klass, p, &p);
5411                 encode_method_ref (acfg, patch_info->data.virt_method->method, p, &p);
5412                 break;
5413         case MONO_PATCH_INFO_GC_SAFE_POINT_FLAG:
5414                 break;
5415         default:
5416                 g_warning ("unable to handle jump info %d", patch_info->type);
5417                 g_assert_not_reached ();
5418         }
5419
5420         *endbuf = p;
5421 }
5422
5423 static void
5424 encode_patch_list (MonoAotCompile *acfg, GPtrArray *patches, int n_patches, gboolean llvm, int first_got_offset, guint8 *buf, guint8 **endbuf)
5425 {
5426         guint8 *p = buf;
5427         guint32 pindex, offset;
5428         MonoJumpInfo *patch_info;
5429
5430         encode_value (n_patches, p, &p);
5431
5432         for (pindex = 0; pindex < patches->len; ++pindex) {
5433                 patch_info = (MonoJumpInfo *)g_ptr_array_index (patches, pindex);
5434
5435                 if (patch_info->type == MONO_PATCH_INFO_NONE || patch_info->type == MONO_PATCH_INFO_BB)
5436                         /* Nothing to do */
5437                         continue;
5438
5439                 offset = get_got_offset (acfg, llvm, patch_info);
5440                 encode_value (offset, p, &p);
5441         }
5442
5443         *endbuf = p;
5444 }
5445
5446 static void
5447 emit_method_info (MonoAotCompile *acfg, MonoCompile *cfg)
5448 {
5449         MonoMethod *method;
5450         int pindex, buf_size, n_patches;
5451         GPtrArray *patches;
5452         MonoJumpInfo *patch_info;
5453         guint32 method_index;
5454         guint8 *p, *buf;
5455         guint32 first_got_offset;
5456
5457         method = cfg->orig_method;
5458
5459         method_index = get_method_index (acfg, method);
5460
5461         /* Sort relocations */
5462         patches = g_ptr_array_new ();
5463         for (patch_info = cfg->patch_info; patch_info; patch_info = patch_info->next)
5464                 g_ptr_array_add (patches, patch_info);
5465         g_ptr_array_sort (patches, compare_patches);
5466
5467         first_got_offset = acfg->cfgs [method_index]->got_offset;
5468
5469         /**********************/
5470         /* Encode method info */
5471         /**********************/
5472
5473         buf_size = (patches->len < 1000) ? 40960 : 40960 + (patches->len * 64);
5474         p = buf = (guint8 *)g_malloc (buf_size);
5475
5476         if (mono_class_get_cctor (method->klass))
5477                 encode_klass_ref (acfg, method->klass, p, &p);
5478         else
5479                 /* Not needed when loading the method */
5480                 encode_value (0, p, &p);
5481
5482         g_assert (!(cfg->opt & MONO_OPT_SHARED));
5483
5484         n_patches = 0;
5485         for (pindex = 0; pindex < patches->len; ++pindex) {
5486                 patch_info = (MonoJumpInfo *)g_ptr_array_index (patches, pindex);
5487                 
5488                 if ((patch_info->type == MONO_PATCH_INFO_GOT_OFFSET) ||
5489                         (patch_info->type == MONO_PATCH_INFO_NONE)) {
5490                         patch_info->type = MONO_PATCH_INFO_NONE;
5491                         /* Nothing to do */
5492                         continue;
5493                 }
5494
5495                 if ((patch_info->type == MONO_PATCH_INFO_IMAGE) && (patch_info->data.image == acfg->image)) {
5496                         /* Stored in a GOT slot initialized at module load time */
5497                         patch_info->type = MONO_PATCH_INFO_NONE;
5498                         continue;
5499                 }
5500
5501                 if (patch_info->type == MONO_PATCH_INFO_GC_CARD_TABLE_ADDR ||
5502                         patch_info->type == MONO_PATCH_INFO_GC_NURSERY_START ||
5503                         patch_info->type == MONO_PATCH_INFO_GC_NURSERY_BITS ||
5504                         patch_info->type == MONO_PATCH_INFO_AOT_MODULE) {
5505                         /* Stored in a GOT slot initialized at module load time */
5506                         patch_info->type = MONO_PATCH_INFO_NONE;
5507                         continue;
5508                 }
5509
5510                 if (is_plt_patch (patch_info) && !(cfg->compile_llvm && acfg->aot_opts.llvm_only)) {
5511                         /* Calls are made through the PLT */
5512                         patch_info->type = MONO_PATCH_INFO_NONE;
5513                         continue;
5514                 }
5515
5516                 n_patches ++;
5517         }
5518
5519         if (n_patches)
5520                 g_assert (cfg->has_got_slots);
5521
5522         encode_patch_list (acfg, patches, n_patches, cfg->compile_llvm, first_got_offset, p, &p);
5523
5524         acfg->stats.info_size += p - buf;
5525
5526         g_assert (p - buf < buf_size);
5527
5528         cfg->method_info_offset = add_to_blob (acfg, buf, p - buf);
5529         g_free (buf);
5530 }
5531
5532 static guint32
5533 get_unwind_info_offset (MonoAotCompile *acfg, guint8 *encoded, guint32 encoded_len)
5534 {
5535         guint32 cache_index;
5536         guint32 offset;
5537
5538         /* Reuse the unwind module to canonize and store unwind info entries */
5539         cache_index = mono_cache_unwind_info (encoded, encoded_len);
5540
5541         /* Use +/- 1 to distinguish 0s from missing entries */
5542         offset = GPOINTER_TO_UINT (g_hash_table_lookup (acfg->unwind_info_offsets, GUINT_TO_POINTER (cache_index + 1)));
5543         if (offset)
5544                 return offset - 1;
5545         else {
5546                 guint8 buf [16];
5547                 guint8 *p;
5548
5549                 /* 
5550                  * It would be easier to use assembler symbols, but the caller needs an
5551                  * offset now.
5552                  */
5553                 offset = acfg->unwind_info_offset;
5554                 g_hash_table_insert (acfg->unwind_info_offsets, GUINT_TO_POINTER (cache_index + 1), GUINT_TO_POINTER (offset + 1));
5555                 g_ptr_array_add (acfg->unwind_ops, GUINT_TO_POINTER (cache_index));
5556
5557                 p = buf;
5558                 encode_value (encoded_len, p, &p);
5559
5560                 acfg->unwind_info_offset += encoded_len + (p - buf);
5561                 return offset;
5562         }
5563 }
5564
5565 static void
5566 emit_exception_debug_info (MonoAotCompile *acfg, MonoCompile *cfg, gboolean store_seq_points)
5567 {
5568         int i, k, buf_size;
5569         guint32 debug_info_size, seq_points_size;
5570         guint8 *code;
5571         MonoMethodHeader *header;
5572         guint8 *p, *buf, *debug_info;
5573         MonoJitInfo *jinfo = cfg->jit_info;
5574         guint32 flags;
5575         gboolean use_unwind_ops = FALSE;
5576         MonoSeqPointInfo *seq_points;
5577
5578         code = cfg->native_code;
5579         header = cfg->header;
5580
5581         if (!acfg->aot_opts.nodebug) {
5582                 mono_debug_serialize_debug_info (cfg, &debug_info, &debug_info_size);
5583         } else {
5584                 debug_info = NULL;
5585                 debug_info_size = 0;
5586         }
5587
5588         seq_points = cfg->seq_point_info;
5589         seq_points_size = (store_seq_points)? mono_seq_point_info_get_write_size (seq_points) : 0;
5590
5591         buf_size = header->num_clauses * 256 + debug_info_size + 2048 + seq_points_size + cfg->gc_map_size;
5592
5593         p = buf = (guint8 *)g_malloc (buf_size);
5594
5595         use_unwind_ops = cfg->unwind_ops != NULL;
5596
5597         flags = (jinfo->has_generic_jit_info ? 1 : 0) | (use_unwind_ops ? 2 : 0) | (header->num_clauses ? 4 : 0) | (seq_points_size ? 8 : 0) | (cfg->compile_llvm ? 16 : 0) | (jinfo->has_try_block_holes ? 32 : 0) | (cfg->gc_map ? 64 : 0) | (jinfo->has_arch_eh_info ? 128 : 0);
5598
5599         encode_value (flags, p, &p);
5600
5601         if (use_unwind_ops) {
5602                 guint32 encoded_len;
5603                 guint8 *encoded;
5604                 guint32 unwind_desc;
5605
5606                 encoded = mono_unwind_ops_encode (cfg->unwind_ops, &encoded_len);
5607
5608                 unwind_desc = get_unwind_info_offset (acfg, encoded, encoded_len);
5609                 encode_value (unwind_desc, p, &p);
5610         } else {
5611                 encode_value (jinfo->unwind_info, p, &p);
5612         }
5613
5614         /*Encode the number of holes before the number of clauses to make decoding easier*/
5615         if (jinfo->has_try_block_holes) {
5616                 MonoTryBlockHoleTableJitInfo *table = mono_jit_info_get_try_block_hole_table_info (jinfo);
5617                 encode_value (table->num_holes, p, &p);
5618         }
5619
5620         if (jinfo->has_arch_eh_info) {
5621                 /*
5622                  * In AOT mode, the code length is calculated from the address of the previous method,
5623                  * which could include alignment padding, so calculating the start of the epilog as
5624                  * code_len - epilog_size is correct any more. Save the real code len as a workaround.
5625                  */
5626                 encode_value (jinfo->code_size, p, &p);
5627         }
5628
5629         /* Exception table */
5630         if (cfg->compile_llvm) {
5631                 /*
5632                  * When using LLVM, we can't emit some data, like pc offsets, this reg/offset etc.,
5633                  * since the information is only available to llc. Instead, we let llc save the data
5634                  * into the LSDA, and read it from there at runtime.
5635                  */
5636                 /* The assembly might be CIL stripped so emit the data ourselves */
5637                 if (header->num_clauses)
5638                         encode_value (header->num_clauses, p, &p);
5639
5640                 for (k = 0; k < header->num_clauses; ++k) {
5641                         MonoExceptionClause *clause;
5642
5643                         clause = &header->clauses [k];
5644
5645                         encode_value (clause->flags, p, &p);
5646                         if (clause->data.catch_class) {
5647                                 encode_value (1, p, &p);
5648                                 encode_klass_ref (acfg, clause->data.catch_class, p, &p);
5649                         } else {
5650                                 encode_value (0, p, &p);
5651                         }
5652
5653                         /* Emit the IL ranges too, since they might not be available at runtime */
5654                         encode_value (clause->try_offset, p, &p);
5655                         encode_value (clause->try_len, p, &p);
5656                         encode_value (clause->handler_offset, p, &p);
5657                         encode_value (clause->handler_len, p, &p);
5658
5659                         /* Emit a list of nesting clauses */
5660                         for (i = 0; i < header->num_clauses; ++i) {
5661                                 gint32 cindex1 = k;
5662                                 MonoExceptionClause *clause1 = &header->clauses [cindex1];
5663                                 gint32 cindex2 = i;
5664                                 MonoExceptionClause *clause2 = &header->clauses [cindex2];
5665
5666                                 if (cindex1 != cindex2 && clause1->try_offset >= clause2->try_offset && clause1->handler_offset <= clause2->handler_offset)
5667                                         encode_value (i, p, &p);
5668                         }
5669                         encode_value (-1, p, &p);
5670                 }
5671         } else {
5672                 if (jinfo->num_clauses)
5673                         encode_value (jinfo->num_clauses, p, &p);
5674
5675                 for (k = 0; k < jinfo->num_clauses; ++k) {
5676                         MonoJitExceptionInfo *ei = &jinfo->clauses [k];
5677
5678                         encode_value (ei->flags, p, &p);
5679 #ifdef MONO_CONTEXT_SET_LLVM_EXC_REG
5680                         /* Not used for catch clauses */
5681                         if (ei->flags != MONO_EXCEPTION_CLAUSE_NONE)
5682                                 encode_value (ei->exvar_offset, p, &p);
5683 #else
5684                         encode_value (ei->exvar_offset, p, &p);
5685 #endif
5686
5687                         if (ei->flags == MONO_EXCEPTION_CLAUSE_FILTER || ei->flags == MONO_EXCEPTION_CLAUSE_FINALLY)
5688                                 encode_value ((gint)((guint8*)ei->data.filter - code), p, &p);
5689                         else {
5690                                 if (ei->data.catch_class) {
5691                                         guint8 *buf2, *p2;
5692                                         int len;
5693
5694                                         buf2 = (guint8 *)g_malloc (4096);
5695                                         p2 = buf2;
5696                                         encode_klass_ref (acfg, ei->data.catch_class, p2, &p2);
5697                                         len = p2 - buf2;
5698                                         g_assert (len < 4096);
5699                                         encode_value (len, p, &p);
5700                                         memcpy (p, buf2, len);
5701                                         p += p2 - buf2;
5702                                         g_free (buf2);
5703                                 } else {
5704                                         encode_value (0, p, &p);
5705                                 }
5706                         }
5707
5708                         encode_value ((gint)((guint8*)ei->try_start - code), p, &p);
5709                         encode_value ((gint)((guint8*)ei->try_end - code), p, &p);
5710                         encode_value ((gint)((guint8*)ei->handler_start - code), p, &p);
5711                 }
5712         }
5713
5714         if (jinfo->has_try_block_holes) {
5715                 MonoTryBlockHoleTableJitInfo *table = mono_jit_info_get_try_block_hole_table_info (jinfo);
5716                 for (i = 0; i < table->num_holes; ++i) {
5717                         MonoTryBlockHoleJitInfo *hole = &table->holes [i];
5718                         encode_value (hole->clause, p, &p);
5719                         encode_value (hole->length, p, &p);
5720                         encode_value (hole->offset, p, &p);
5721                 }
5722         }
5723
5724         if (jinfo->has_arch_eh_info) {
5725                 MonoArchEHJitInfo *eh_info;
5726
5727                 eh_info = mono_jit_info_get_arch_eh_info (jinfo);
5728                 encode_value (eh_info->stack_size, p, &p);
5729                 encode_value (eh_info->epilog_size, p, &p);
5730         }
5731
5732         if (jinfo->has_generic_jit_info) {
5733                 MonoGenericJitInfo *gi = mono_jit_info_get_generic_jit_info (jinfo);
5734                 MonoGenericSharingContext* gsctx = gi->generic_sharing_context;
5735                 guint8 *buf2, *p2;
5736                 int len;
5737
5738                 encode_value (gi->nlocs, p, &p);
5739                 if (gi->nlocs) {
5740                         for (i = 0; i < gi->nlocs; ++i) {
5741                                 MonoDwarfLocListEntry *entry = &gi->locations [i];
5742
5743                                 encode_value (entry->is_reg ? 1 : 0, p, &p);
5744                                 encode_value (entry->reg, p, &p);
5745                                 if (!entry->is_reg)
5746                                         encode_value (entry->offset, p, &p);
5747                                 if (i == 0)
5748                                         g_assert (entry->from == 0);
5749                                 else
5750                                         encode_value (entry->from, p, &p);
5751                                 encode_value (entry->to, p, &p);
5752                         }
5753                 } else {
5754                         if (!cfg->compile_llvm) {
5755                                 encode_value (gi->has_this ? 1 : 0, p, &p);
5756                                 encode_value (gi->this_reg, p, &p);
5757                                 encode_value (gi->this_offset, p, &p);
5758                         }
5759                 }
5760
5761                 /* 
5762                  * Need to encode jinfo->method too, since it is not equal to 'method'
5763                  * when using generic sharing.
5764                  */
5765                 buf2 = (guint8 *)g_malloc (4096);
5766                 p2 = buf2;
5767                 encode_method_ref (acfg, jinfo->d.method, p2, &p2);
5768                 len = p2 - buf2;
5769                 g_assert (len < 4096);
5770                 encode_value (len, p, &p);
5771                 memcpy (p, buf2, len);
5772                 p += p2 - buf2;
5773                 g_free (buf2);
5774
5775                 if (gsctx && gsctx->is_gsharedvt) {
5776                         encode_value (1, p, &p);
5777                 } else {
5778                         encode_value (0, p, &p);
5779                 }
5780         }
5781
5782         if (seq_points_size)
5783                 p += mono_seq_point_info_write (seq_points, p);
5784
5785         g_assert (debug_info_size < buf_size);
5786
5787         encode_value (debug_info_size, p, &p);
5788         if (debug_info_size) {
5789                 memcpy (p, debug_info, debug_info_size);
5790                 p += debug_info_size;
5791                 g_free (debug_info);
5792         }
5793
5794         /* GC Map */
5795         if (cfg->gc_map) {
5796                 encode_value (cfg->gc_map_size, p, &p);
5797                 /* The GC map requires 4 bytes of alignment */
5798                 while ((gsize)p % 4)
5799                         p ++;
5800                 memcpy (p, cfg->gc_map, cfg->gc_map_size);
5801                 p += cfg->gc_map_size;
5802         }
5803
5804         acfg->stats.ex_info_size += p - buf;
5805
5806         g_assert (p - buf < buf_size);
5807
5808         /* Emit info */
5809         /* The GC Map requires 4 byte alignment */
5810         cfg->ex_info_offset = add_to_blob_aligned (acfg, buf, p - buf, cfg->gc_map ? 4 : 1);
5811         g_free (buf);
5812 }
5813
5814 static guint32
5815 emit_klass_info (MonoAotCompile *acfg, guint32 token)
5816 {
5817         MonoError error;
5818         MonoClass *klass = mono_class_get_checked (acfg->image, token, &error);
5819         guint8 *p, *buf;
5820         int i, buf_size, res;
5821         gboolean no_special_static, cant_encode;
5822         gpointer iter = NULL;
5823
5824         if (!klass) {
5825                 mono_error_cleanup (&error);
5826
5827                 buf_size = 16;
5828
5829                 p = buf = (guint8 *)g_malloc (buf_size);
5830
5831                 /* Mark as unusable */
5832                 encode_value (-1, p, &p);
5833
5834                 res = add_to_blob (acfg, buf, p - buf);
5835                 g_free (buf);
5836
5837                 return res;
5838         }
5839                 
5840         buf_size = 10240 + (klass->vtable_size * 16);
5841         p = buf = (guint8 *)g_malloc (buf_size);
5842
5843         g_assert (klass);
5844
5845         mono_class_init (klass);
5846
5847         mono_class_get_nested_types (klass, &iter);
5848         g_assert (klass->nested_classes_inited);
5849
5850         mono_class_setup_vtable (klass);
5851
5852         /* 
5853          * Emit all the information which is required for creating vtables so
5854          * the runtime does not need to create the MonoMethod structures which
5855          * take up a lot of space.
5856          */
5857
5858         no_special_static = !mono_class_has_special_static_fields (klass);
5859
5860         /* Check whenever we have enough info to encode the vtable */
5861         cant_encode = FALSE;
5862         for (i = 0; i < klass->vtable_size; ++i) {
5863                 MonoMethod *cm = klass->vtable [i];
5864
5865                 if (cm && mono_method_signature (cm)->is_inflated && !g_hash_table_lookup (acfg->token_info_hash, cm))
5866                         cant_encode = TRUE;
5867         }
5868
5869         mono_class_has_finalizer (klass);
5870
5871         if (klass->generic_container || cant_encode) {
5872                 encode_value (-1, p, &p);
5873         } else {
5874                 encode_value (klass->vtable_size, p, &p);
5875                 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);
5876                 if (klass->has_cctor)
5877                         encode_method_ref (acfg, mono_class_get_cctor (klass), p, &p);
5878                 if (klass->has_finalize)
5879                         encode_method_ref (acfg, mono_class_get_finalizer (klass), p, &p);
5880  
5881                 encode_value (klass->instance_size, p, &p);
5882                 encode_value (mono_class_data_size (klass), p, &p);
5883                 encode_value (klass->packing_size, p, &p);
5884                 encode_value (klass->min_align, p, &p);
5885
5886                 for (i = 0; i < klass->vtable_size; ++i) {
5887                         MonoMethod *cm = klass->vtable [i];
5888
5889                         if (cm)
5890                                 encode_method_ref (acfg, cm, p, &p);
5891                         else
5892                                 encode_value (0, p, &p);
5893                 }
5894         }
5895
5896         acfg->stats.class_info_size += p - buf;
5897
5898         g_assert (p - buf < buf_size);
5899         res = add_to_blob (acfg, buf, p - buf);
5900         g_free (buf);
5901
5902         return res;
5903 }
5904
5905 static char*
5906 get_plt_entry_debug_sym (MonoAotCompile *acfg, MonoJumpInfo *ji, GHashTable *cache)
5907 {
5908         char *debug_sym = NULL;
5909         char *prefix;
5910
5911         if (acfg->llvm && llvm_acfg->aot_opts.static_link) {
5912                 /* Need to add a prefix to create unique symbols */
5913                 prefix = g_strdup_printf ("plt_%s_", acfg->assembly_name_sym);
5914         } else {
5915                 prefix = g_strdup ("plt_");
5916         }
5917
5918         switch (ji->type) {
5919         case MONO_PATCH_INFO_METHOD:
5920                 debug_sym = get_debug_sym (ji->data.method, prefix, cache);
5921                 break;
5922         case MONO_PATCH_INFO_INTERNAL_METHOD:
5923                 debug_sym = g_strdup_printf ("%s_jit_icall_%s", prefix, ji->data.name);
5924                 break;
5925         case MONO_PATCH_INFO_RGCTX_FETCH:
5926                 debug_sym = g_strdup_printf ("%s_rgctx_fetch_%d", prefix, acfg->label_generator ++);
5927                 break;
5928         case MONO_PATCH_INFO_ICALL_ADDR: {
5929                 char *s = get_debug_sym (ji->data.method, "", cache);
5930                 
5931                 debug_sym = g_strdup_printf ("%s_icall_native_%s", prefix, s);
5932                 g_free (s);
5933                 break;
5934         }
5935         case MONO_PATCH_INFO_JIT_ICALL_ADDR:
5936                 debug_sym = g_strdup_printf ("%s_jit_icall_native_%s", prefix, ji->data.name);
5937                 break;
5938         default:
5939                 break;
5940         }
5941
5942         g_free (prefix);
5943
5944         return sanitize_symbol (acfg, debug_sym);
5945 }
5946
5947 /*
5948  * Calls made from AOTed code are routed through a table of jumps similar to the
5949  * ELF PLT (Program Linkage Table). Initially the PLT entries jump to code which transfers
5950  * control to the AOT runtime through a trampoline.
5951  */
5952 static void
5953 emit_plt (MonoAotCompile *acfg)
5954 {
5955         int i;
5956
5957         if (acfg->aot_opts.llvm_only) {
5958                 g_assert (acfg->plt_offset == 1);
5959                 return;
5960         }
5961
5962         emit_line (acfg);
5963
5964         emit_section_change (acfg, ".text", 0);
5965         emit_alignment_code (acfg, NACL_SIZE(16, kNaClAlignment));
5966         emit_info_symbol (acfg, "plt");
5967         emit_label (acfg, acfg->plt_symbol);
5968
5969         for (i = 0; i < acfg->plt_offset; ++i) {
5970                 char *debug_sym = NULL;
5971                 MonoPltEntry *plt_entry = NULL;
5972
5973                 if (i == 0)
5974                         /* 
5975                          * The first plt entry is unused.
5976                          */
5977                         continue;
5978
5979                 plt_entry = (MonoPltEntry *)g_hash_table_lookup (acfg->plt_offset_to_entry, GUINT_TO_POINTER (i));
5980
5981                 debug_sym = plt_entry->debug_sym;
5982
5983                 if (acfg->thumb_mixed && !plt_entry->jit_used)
5984                         /* Emit only a thumb version */
5985                         continue;
5986
5987                 /* Skip plt entries not actually called */
5988                 if (!plt_entry->jit_used && !plt_entry->llvm_used)
5989                         continue;
5990
5991                 if (acfg->llvm && !acfg->thumb_mixed) {
5992                         emit_label (acfg, plt_entry->llvm_symbol);
5993                         if (acfg->llvm) {
5994                                 emit_global_inner (acfg, plt_entry->llvm_symbol, TRUE);
5995 #if defined(TARGET_MACH)
5996                                 fprintf (acfg->fp, ".private_extern %s\n", plt_entry->llvm_symbol);
5997 #endif
5998                         }
5999                 }
6000
6001                 if (debug_sym) {
6002                         if (acfg->need_no_dead_strip) {
6003                                 emit_unset_mode (acfg);
6004                                 fprintf (acfg->fp, "    .no_dead_strip %s\n", debug_sym);
6005                         }
6006                         emit_local_symbol (acfg, debug_sym, NULL, TRUE);
6007                         emit_label (acfg, debug_sym);
6008                 }
6009
6010                 emit_label (acfg, plt_entry->symbol);
6011
6012                 arch_emit_plt_entry (acfg, acfg->got_symbol, (acfg->plt_got_offset_base + i) * sizeof (gpointer), acfg->plt_got_info_offsets [i]);
6013
6014                 if (debug_sym)
6015                         emit_symbol_size (acfg, debug_sym, ".");
6016         }
6017
6018         if (acfg->thumb_mixed) {
6019                 /* Make sure the ARM symbols don't alias the thumb ones */
6020                 emit_zero_bytes (acfg, 16);
6021
6022                 /* 
6023                  * Emit a separate set of PLT entries using thumb2 which is called by LLVM generated
6024                  * code.
6025                  */
6026                 for (i = 0; i < acfg->plt_offset; ++i) {
6027                         char *debug_sym = NULL;
6028                         MonoPltEntry *plt_entry = NULL;
6029
6030                         if (i == 0)
6031                                 continue;
6032
6033                         plt_entry = (MonoPltEntry *)g_hash_table_lookup (acfg->plt_offset_to_entry, GUINT_TO_POINTER (i));
6034
6035                         /* Skip plt entries not actually called by LLVM code */
6036                         if (!plt_entry->llvm_used)
6037                                 continue;
6038
6039                         if (acfg->aot_opts.write_symbols) {
6040                                 if (plt_entry->debug_sym)
6041                                         debug_sym = g_strdup_printf ("%s_thumb", plt_entry->debug_sym);
6042                         }
6043
6044                         if (debug_sym) {
6045 #if defined(TARGET_MACH)
6046                                 fprintf (acfg->fp, "    .thumb_func %s\n", debug_sym);
6047                                 fprintf (acfg->fp, "    .no_dead_strip %s\n", debug_sym);
6048 #endif
6049                                 emit_local_symbol (acfg, debug_sym, NULL, TRUE);
6050                                 emit_label (acfg, debug_sym);
6051                         }
6052                         fprintf (acfg->fp, "\n.thumb_func\n");
6053
6054                         emit_label (acfg, plt_entry->llvm_symbol);
6055
6056                         if (acfg->llvm)
6057                                 emit_global_inner (acfg, plt_entry->llvm_symbol, TRUE);
6058
6059                         arch_emit_llvm_plt_entry (acfg, acfg->got_symbol, (acfg->plt_got_offset_base + i) * sizeof (gpointer), acfg->plt_got_info_offsets [i]);
6060
6061                         if (debug_sym) {
6062                                 emit_symbol_size (acfg, debug_sym, ".");
6063                                 g_free (debug_sym);
6064                         }
6065                 }
6066         }
6067
6068         emit_symbol_size (acfg, acfg->plt_symbol, ".");
6069
6070         emit_info_symbol (acfg, "plt_end");
6071 }
6072
6073 /*
6074  * emit_trampoline_full:
6075  *
6076  *   If EMIT_TINFO is TRUE, emit additional information which can be used to create a MonoJitInfo for this trampoline by
6077  * create_jit_info_for_trampoline ().
6078  */
6079 static G_GNUC_UNUSED void
6080 emit_trampoline_full (MonoAotCompile *acfg, int got_offset, MonoTrampInfo *info, gboolean emit_tinfo)
6081 {
6082         char start_symbol [256];
6083         char end_symbol [256];
6084         char symbol [256];
6085         guint32 buf_size, info_offset;
6086         MonoJumpInfo *patch_info;
6087         guint8 *buf, *p;
6088         GPtrArray *patches;
6089         char *name;
6090         guint8 *code;
6091         guint32 code_size;
6092         MonoJumpInfo *ji;
6093         GSList *unwind_ops;
6094
6095         g_assert (info);
6096
6097         name = info->name;
6098         code = info->code;
6099         code_size = info->code_size;
6100         ji = info->ji;
6101         unwind_ops = info->unwind_ops;
6102
6103 #ifdef __native_client_codegen__
6104         mono_nacl_fix_patches (code, ji);
6105 #endif
6106
6107         /* Emit code */
6108
6109         sprintf (start_symbol, "%s%s", acfg->user_symbol_prefix, name);
6110
6111         emit_section_change (acfg, ".text", 0);
6112         emit_global (acfg, start_symbol, TRUE);
6113         emit_alignment_code (acfg, AOT_FUNC_ALIGNMENT);
6114         emit_label (acfg, start_symbol);
6115
6116         sprintf (symbol, "%snamed_%s", acfg->temp_prefix, name);
6117         emit_label (acfg, symbol);
6118
6119         /* 
6120          * The code should access everything through the GOT, so we pass
6121          * TRUE here.
6122          */
6123         emit_and_reloc_code (acfg, NULL, code, code_size, ji, TRUE, NULL);
6124
6125         emit_symbol_size (acfg, start_symbol, ".");
6126
6127         if (emit_tinfo) {
6128                 sprintf (end_symbol, "%snamede_%s", acfg->temp_prefix, name);
6129                 emit_label (acfg, end_symbol);
6130         }
6131
6132         /* Emit info */
6133
6134         /* Sort relocations */
6135         patches = g_ptr_array_new ();
6136         for (patch_info = ji; patch_info; patch_info = patch_info->next)
6137                 if (patch_info->type != MONO_PATCH_INFO_NONE)
6138                         g_ptr_array_add (patches, patch_info);
6139         g_ptr_array_sort (patches, compare_patches);
6140
6141         buf_size = patches->len * 128 + 128;
6142         buf = (guint8 *)g_malloc (buf_size);
6143         p = buf;
6144
6145         encode_patch_list (acfg, patches, patches->len, FALSE, got_offset, p, &p);
6146         g_assert (p - buf < buf_size);
6147
6148         sprintf (symbol, "%s%s_p", acfg->user_symbol_prefix, name);
6149
6150         info_offset = add_to_blob (acfg, buf, p - buf);
6151
6152         emit_section_change (acfg, RODATA_SECT, 0);
6153         emit_global (acfg, symbol, FALSE);
6154         emit_label (acfg, symbol);
6155
6156         emit_int32 (acfg, info_offset);
6157
6158         if (emit_tinfo) {
6159                 guint8 *encoded;
6160                 guint32 encoded_len;
6161                 guint32 uw_offset;
6162
6163                 /*
6164                  * Emit additional information which can be used to reconstruct a partial MonoTrampInfo.
6165                  */
6166                 encoded = mono_unwind_ops_encode (info->unwind_ops, &encoded_len);
6167                 uw_offset = get_unwind_info_offset (acfg, encoded, encoded_len);
6168                 g_free (encoded);
6169
6170                 emit_symbol_diff (acfg, end_symbol, start_symbol, 0);
6171                 emit_int32 (acfg, uw_offset);
6172         }
6173
6174         /* Emit debug info */
6175         if (unwind_ops) {
6176                 char symbol2 [256];
6177
6178                 sprintf (symbol, "%s", name);
6179                 sprintf (symbol2, "%snamed_%s", acfg->temp_prefix, name);
6180
6181                 if (acfg->dwarf)
6182                         mono_dwarf_writer_emit_trampoline (acfg->dwarf, symbol, symbol2, NULL, NULL, code_size, unwind_ops);
6183         }
6184 }
6185
6186 static G_GNUC_UNUSED void
6187 emit_trampoline (MonoAotCompile *acfg, int got_offset, MonoTrampInfo *info)
6188 {
6189         emit_trampoline_full (acfg, got_offset, info, TRUE);
6190 }
6191
6192 static void
6193 emit_trampolines (MonoAotCompile *acfg)
6194 {
6195         char symbol [256];
6196         char end_symbol [256];
6197         int i, tramp_got_offset;
6198         int ntype;
6199 #ifdef MONO_ARCH_HAVE_FULL_AOT_TRAMPOLINES
6200         int tramp_type;
6201 #endif
6202
6203         if (!mono_aot_mode_is_full (&acfg->aot_opts) || acfg->aot_opts.llvm_only)
6204                 return;
6205         
6206         g_assert (acfg->image->assembly);
6207
6208         /* Currently, we emit most trampolines into the mscorlib AOT image. */
6209         if (strcmp (acfg->image->assembly->aname.name, "mscorlib") == 0) {
6210 #ifdef MONO_ARCH_HAVE_FULL_AOT_TRAMPOLINES
6211                 MonoTrampInfo *info;
6212
6213                 /*
6214                  * Emit the generic trampolines.
6215                  *
6216                  * We could save some code by treating the generic trampolines as a wrapper
6217                  * method, but that approach has its own complexities, so we choose the simpler
6218                  * method.
6219                  */
6220                 for (tramp_type = 0; tramp_type < MONO_TRAMPOLINE_NUM; ++tramp_type) {
6221                         /* we overload the boolean here to indicate the slightly different trampoline needed, see mono_arch_create_generic_trampoline() */
6222 #ifdef DISABLE_REMOTING
6223                         if (tramp_type == MONO_TRAMPOLINE_GENERIC_VIRTUAL_REMOTING)
6224                                 continue;
6225 #endif
6226 #ifndef MONO_ARCH_HAVE_HANDLER_BLOCK_GUARD
6227                         if (tramp_type == MONO_TRAMPOLINE_HANDLER_BLOCK_GUARD)
6228                                 continue;
6229 #endif
6230                         mono_arch_create_generic_trampoline ((MonoTrampolineType)tramp_type, &info, acfg->aot_opts.use_trampolines_page? 2: TRUE);
6231                         emit_trampoline (acfg, acfg->got_offset, info);
6232                 }
6233
6234                 /* Emit the exception related code pieces */
6235                 mono_arch_get_restore_context (&info, TRUE);
6236                 emit_trampoline (acfg, acfg->got_offset, info);
6237                 mono_arch_get_call_filter (&info, TRUE);
6238                 emit_trampoline (acfg, acfg->got_offset, info);
6239                 mono_arch_get_throw_exception (&info, TRUE);
6240                 emit_trampoline (acfg, acfg->got_offset, info);
6241                 mono_arch_get_rethrow_exception (&info, TRUE);
6242                 emit_trampoline (acfg, acfg->got_offset, info);
6243                 mono_arch_get_throw_corlib_exception (&info, TRUE);
6244                 emit_trampoline (acfg, acfg->got_offset, info);
6245
6246 #ifdef MONO_ARCH_HAVE_SDB_TRAMPOLINES
6247                 mono_arch_create_sdb_trampoline (TRUE, &info, TRUE);
6248                 emit_trampoline (acfg, acfg->got_offset, info);
6249                 mono_arch_create_sdb_trampoline (FALSE, &info, TRUE);
6250                 emit_trampoline (acfg, acfg->got_offset, info);
6251 #endif
6252
6253 #ifdef MONO_ARCH_GSHAREDVT_SUPPORTED
6254                 mono_arch_get_gsharedvt_trampoline (&info, TRUE);
6255                 if (info) {
6256                         emit_trampoline_full (acfg, acfg->got_offset, info, TRUE);
6257
6258                         /* Create a separate out trampoline for more information in stack traces */
6259                         info->name = g_strdup ("gsharedvt_out_trampoline");
6260                         emit_trampoline_full (acfg, acfg->got_offset, info, TRUE);
6261                 }
6262 #endif
6263
6264 #if defined(MONO_ARCH_HAVE_GET_TRAMPOLINES)
6265                 {
6266                         GSList *l = mono_arch_get_trampolines (TRUE);
6267
6268                         while (l) {
6269                                 MonoTrampInfo *info = (MonoTrampInfo *)l->data;
6270
6271                                 emit_trampoline (acfg, acfg->got_offset, info);
6272                                 l = l->next;
6273                         }
6274                 }
6275 #endif
6276
6277                 for (i = 0; i < acfg->aot_opts.nrgctx_fetch_trampolines; ++i) {
6278                         int offset;
6279
6280                         offset = MONO_RGCTX_SLOT_MAKE_RGCTX (i);
6281                         mono_arch_create_rgctx_lazy_fetch_trampoline (offset, &info, TRUE);
6282                         emit_trampoline (acfg, acfg->got_offset, info);
6283
6284                         offset = MONO_RGCTX_SLOT_MAKE_MRGCTX (i);
6285                         mono_arch_create_rgctx_lazy_fetch_trampoline (offset, &info, TRUE);
6286                         emit_trampoline (acfg, acfg->got_offset, info);
6287                 }
6288
6289 #ifdef MONO_ARCH_HAVE_GENERAL_RGCTX_LAZY_FETCH_TRAMPOLINE
6290                 mono_arch_create_general_rgctx_lazy_fetch_trampoline (&info, TRUE);
6291                 emit_trampoline (acfg, acfg->got_offset, info);
6292 #endif
6293
6294                 {
6295                         GSList *l;
6296
6297                         /* delegate_invoke_impl trampolines */
6298                         l = mono_arch_get_delegate_invoke_impls ();
6299                         while (l) {
6300                                 MonoTrampInfo *info = (MonoTrampInfo *)l->data;
6301
6302                                 emit_trampoline (acfg, acfg->got_offset, info);
6303                                 l = l->next;
6304                         }
6305                 }
6306
6307 #endif /* #ifdef MONO_ARCH_HAVE_FULL_AOT_TRAMPOLINES */
6308
6309                 /* Emit trampolines which are numerous */
6310
6311                 /*
6312                  * These include the following:
6313                  * - specific trampolines
6314                  * - static rgctx invoke trampolines
6315                  * - imt thunks
6316                  * These trampolines have the same code, they are parameterized by GOT 
6317                  * slots. 
6318                  * They are defined in this file, in the arch_... routines instead of
6319                  * in tramp-<ARCH>.c, since it is easier to do it this way.
6320                  */
6321
6322                 /*
6323                  * When running in aot-only mode, we can't create specific trampolines at 
6324                  * runtime, so we create a few, and save them in the AOT file. 
6325                  * Normal trampolines embed their argument as a literal inside the 
6326                  * trampoline code, we can't do that here, so instead we embed an offset
6327                  * which needs to be added to the trampoline address to get the address of
6328                  * the GOT slot which contains the argument value.
6329                  * The generated trampolines jump to the generic trampolines using another
6330                  * GOT slot, which will be setup by the AOT loader to point to the 
6331                  * generic trampoline code of the given type.
6332                  */
6333
6334                 /*
6335                  * FIXME: Maybe we should use more specific trampolines (i.e. one class init for
6336                  * each class).
6337                  */
6338
6339                 emit_section_change (acfg, ".text", 0);
6340
6341                 tramp_got_offset = acfg->got_offset;
6342
6343                 for (ntype = 0; ntype < MONO_AOT_TRAMP_NUM; ++ntype) {
6344                         switch (ntype) {
6345                         case MONO_AOT_TRAMP_SPECIFIC:
6346                                 sprintf (symbol, "specific_trampolines");
6347                                 break;
6348                         case MONO_AOT_TRAMP_STATIC_RGCTX:
6349                                 sprintf (symbol, "static_rgctx_trampolines");
6350                                 break;
6351                         case MONO_AOT_TRAMP_IMT_THUNK:
6352                                 sprintf (symbol, "imt_thunks");
6353                                 break;
6354                         case MONO_AOT_TRAMP_GSHAREDVT_ARG:
6355                                 sprintf (symbol, "gsharedvt_arg_trampolines");
6356                                 break;
6357                         default:
6358                                 g_assert_not_reached ();
6359                         }
6360
6361                         sprintf (end_symbol, "%s_e", symbol);
6362
6363                         if (acfg->aot_opts.write_symbols)
6364                                 emit_local_symbol (acfg, symbol, end_symbol, TRUE);
6365
6366                         emit_alignment_code (acfg, AOT_FUNC_ALIGNMENT);
6367                         emit_info_symbol (acfg, symbol);
6368
6369                         acfg->trampoline_got_offset_base [ntype] = tramp_got_offset;
6370
6371                         for (i = 0; i < acfg->num_trampolines [ntype]; ++i) {
6372                                 int tramp_size = 0;
6373
6374                                 switch (ntype) {
6375                                 case MONO_AOT_TRAMP_SPECIFIC:
6376                                         arch_emit_specific_trampoline (acfg, tramp_got_offset, &tramp_size);
6377                                         tramp_got_offset += 2;
6378                                 break;
6379                                 case MONO_AOT_TRAMP_STATIC_RGCTX:
6380                                         arch_emit_static_rgctx_trampoline (acfg, tramp_got_offset, &tramp_size);                                
6381                                         tramp_got_offset += 2;
6382                                         break;
6383                                 case MONO_AOT_TRAMP_IMT_THUNK:
6384                                         arch_emit_imt_thunk (acfg, tramp_got_offset, &tramp_size);
6385                                         tramp_got_offset += 1;
6386                                         break;
6387                                 case MONO_AOT_TRAMP_GSHAREDVT_ARG:
6388                                         arch_emit_gsharedvt_arg_trampoline (acfg, tramp_got_offset, &tramp_size);                               
6389                                         tramp_got_offset += 2;
6390                                         break;
6391                                 default:
6392                                         g_assert_not_reached ();
6393                                 }
6394 #ifdef __native_client_codegen__
6395                                 /* align to avoid 32-byte boundary crossings */
6396                                 emit_alignment (acfg, AOT_FUNC_ALIGNMENT);
6397 #endif
6398
6399                                 if (!acfg->trampoline_size [ntype]) {
6400                                         g_assert (tramp_size);
6401                                         acfg->trampoline_size [ntype] = tramp_size;
6402                                 }
6403                         }
6404
6405                         emit_label (acfg, end_symbol);
6406                         emit_int32 (acfg, 0);
6407                 }
6408
6409                 arch_emit_specific_trampoline_pages (acfg);
6410
6411                 /* Reserve some entries at the end of the GOT for our use */
6412                 acfg->num_trampoline_got_entries = tramp_got_offset - acfg->got_offset;
6413         }
6414
6415         acfg->got_offset += acfg->num_trampoline_got_entries;
6416 }
6417
6418 static gboolean
6419 str_begins_with (const char *str1, const char *str2)
6420 {
6421         int len = strlen (str2);
6422         return strncmp (str1, str2, len) == 0;
6423 }
6424
6425 void*
6426 mono_aot_readonly_field_override (MonoClassField *field)
6427 {
6428         ReadOnlyValue *rdv;
6429         for (rdv = readonly_values; rdv; rdv = rdv->next) {
6430                 char *p = rdv->name;
6431                 int len;
6432                 len = strlen (field->parent->name_space);
6433                 if (strncmp (p, field->parent->name_space, len))
6434                         continue;
6435                 p += len;
6436                 if (*p++ != '.')
6437                         continue;
6438                 len = strlen (field->parent->name);
6439                 if (strncmp (p, field->parent->name, len))
6440                         continue;
6441                 p += len;
6442                 if (*p++ != '.')
6443                         continue;
6444                 if (strcmp (p, field->name))
6445                         continue;
6446                 switch (rdv->type) {
6447                 case MONO_TYPE_I1:
6448                         return &rdv->value.i1;
6449                 case MONO_TYPE_I2:
6450                         return &rdv->value.i2;
6451                 case MONO_TYPE_I4:
6452                         return &rdv->value.i4;
6453                 default:
6454                         break;
6455                 }
6456         }
6457         return NULL;
6458 }
6459
6460 static void
6461 add_readonly_value (MonoAotOptions *opts, const char *val)
6462 {
6463         ReadOnlyValue *rdv;
6464         const char *fval;
6465         const char *tval;
6466         /* the format of val is:
6467          * namespace.typename.fieldname=type/value
6468          * type can be i1 for uint8/int8/boolean, i2 for uint16/int16/char, i4 for uint32/int32
6469          */
6470         fval = strrchr (val, '/');
6471         if (!fval) {
6472                 fprintf (stderr, "AOT : invalid format for readonly field '%s', missing /.\n", val);
6473                 exit (1);
6474         }
6475         tval = strrchr (val, '=');
6476         if (!tval) {
6477                 fprintf (stderr, "AOT : invalid format for readonly field '%s', missing =.\n", val);
6478                 exit (1);
6479         }
6480         rdv = g_new0 (ReadOnlyValue, 1);
6481         rdv->name = (char *)g_malloc0 (tval - val + 1);
6482         memcpy (rdv->name, val, tval - val);
6483         tval++;
6484         fval++;
6485         if (strncmp (tval, "i1", 2) == 0) {
6486                 rdv->value.i1 = atoi (fval);
6487                 rdv->type = MONO_TYPE_I1;
6488         } else if (strncmp (tval, "i2", 2) == 0) {
6489                 rdv->value.i2 = atoi (fval);
6490                 rdv->type = MONO_TYPE_I2;
6491         } else if (strncmp (tval, "i4", 2) == 0) {
6492                 rdv->value.i4 = atoi (fval);
6493                 rdv->type = MONO_TYPE_I4;
6494         } else {
6495                 fprintf (stderr, "AOT : unsupported type for readonly field '%s'.\n", tval);
6496                 exit (1);
6497         }
6498         rdv->next = readonly_values;
6499         readonly_values = rdv;
6500 }
6501
6502 static gchar *
6503 clean_path (gchar * path)
6504 {
6505         if (!path)
6506                 return NULL;
6507
6508         if (g_str_has_suffix (path, G_DIR_SEPARATOR_S))
6509                 return path;
6510
6511         gchar *clean = g_strconcat (path, G_DIR_SEPARATOR_S, NULL);
6512         g_free (path);
6513
6514         return clean;
6515 }
6516
6517 static GPtrArray *
6518 mono_aot_split_options (const char *aot_options)
6519 {
6520         enum MonoAotOptionState {
6521                 MONO_AOT_OPTION_STATE_DEFAULT,
6522                 MONO_AOT_OPTION_STATE_STRING,
6523                 MONO_AOT_OPTION_STATE_ESCAPE,
6524         };
6525
6526         GPtrArray *args = g_ptr_array_new ();
6527         enum MonoAotOptionState state = MONO_AOT_OPTION_STATE_DEFAULT;
6528         gchar const *opt_start = aot_options;
6529         gboolean end_of_string = FALSE;
6530         gchar cur;
6531
6532         g_return_val_if_fail (aot_options != NULL, NULL);
6533
6534         while ((cur = *aot_options) != '\0') {
6535                 if (state == MONO_AOT_OPTION_STATE_ESCAPE)
6536                         goto next;
6537
6538                 switch (cur) {
6539                 case '"':
6540                         // If we find a quote, then if we're in the default case then
6541                         // it means we've found the start of a string, if not then it
6542                         // means we've found the end of the string and should switch
6543                         // back to the default case.            
6544                         switch (state) {
6545                         case MONO_AOT_OPTION_STATE_DEFAULT:
6546                                 state = MONO_AOT_OPTION_STATE_STRING;
6547                                 break;
6548                         case MONO_AOT_OPTION_STATE_STRING:
6549                                 state = MONO_AOT_OPTION_STATE_DEFAULT;
6550                                 break;
6551                         case MONO_AOT_OPTION_STATE_ESCAPE:
6552                                 g_assert_not_reached ();
6553                                 break;
6554                         }
6555                         break;
6556                 case '\\':
6557                         // If we've found an escaping operator, then this means we
6558                         // should not process the next character if inside a string.            
6559                         if (state == MONO_AOT_OPTION_STATE_STRING) 
6560                                 state = MONO_AOT_OPTION_STATE_ESCAPE;
6561                         break;
6562                 case ',':
6563                         // If we're in the default state then this means we've found
6564                         // an option, store it for later processing.
6565                         if (state == MONO_AOT_OPTION_STATE_DEFAULT)
6566                                 goto new_opt;
6567                         break;
6568                 }
6569
6570         next:
6571                 aot_options++;
6572                 // If the next character is end of string, then process the last option.
6573                 if (*(aot_options) == '\0') {
6574                         end_of_string = TRUE;
6575                         goto new_opt;
6576                 }
6577                 continue;
6578
6579         new_opt:
6580                 g_ptr_array_add (args, g_strndup (opt_start, aot_options - opt_start));
6581                 opt_start = ++aot_options;
6582                 if (end_of_string)
6583                         break;
6584                 goto next;
6585         }
6586
6587         return args;
6588 }
6589
6590 static void
6591 mono_aot_parse_options (const char *aot_options, MonoAotOptions *opts)
6592 {
6593         GPtrArray* args;
6594
6595         args = mono_aot_split_options (aot_options ? aot_options : "");
6596         for (int i = 0; i < args->len; ++i) {
6597                 const char *arg = (const char *)g_ptr_array_index (args, i);
6598
6599                 if (str_begins_with (arg, "outfile=")) {
6600                         opts->outfile = g_strdup (arg + strlen ("outfile="));
6601                 } else if (str_begins_with (arg, "llvm-outfile=")) {
6602                         opts->llvm_outfile = g_strdup (arg + strlen ("llvm-outfile="));
6603                 } else if (str_begins_with (arg, "temp-path=")) {
6604                         opts->temp_path = clean_path (g_strdup (arg + strlen ("temp-path=")));
6605                 } else if (str_begins_with (arg, "save-temps")) {
6606                         opts->save_temps = TRUE;
6607                 } else if (str_begins_with (arg, "keep-temps")) {
6608                         opts->save_temps = TRUE;
6609                 } else if (str_begins_with (arg, "write-symbols")) {
6610                         opts->write_symbols = TRUE;
6611                 } else if (str_begins_with (arg, "no-write-symbols")) {
6612                         opts->write_symbols = FALSE;
6613                 } else if (str_begins_with (arg, "metadata-only")) {
6614                         opts->metadata_only = TRUE;
6615                 } else if (str_begins_with (arg, "bind-to-runtime-version")) {
6616                         opts->bind_to_runtime_version = TRUE;
6617                 } else if (str_begins_with (arg, "full")) {
6618                         opts->mode = MONO_AOT_MODE_FULL;
6619                 } else if (str_begins_with (arg, "hybrid")) {
6620                         opts->mode = MONO_AOT_MODE_HYBRID;                      
6621                 } else if (str_begins_with (arg, "threads=")) {
6622                         opts->nthreads = atoi (arg + strlen ("threads="));
6623                 } else if (str_begins_with (arg, "static")) {
6624                         opts->static_link = TRUE;
6625                         opts->no_dlsym = TRUE;
6626                 } else if (str_begins_with (arg, "asmonly")) {
6627                         opts->asm_only = TRUE;
6628                 } else if (str_begins_with (arg, "asmwriter")) {
6629                         opts->asm_writer = TRUE;
6630                 } else if (str_begins_with (arg, "nodebug")) {
6631                         opts->nodebug = TRUE;
6632                 } else if (str_begins_with (arg, "dwarfdebug")) {
6633                         opts->dwarf_debug = TRUE;
6634                 } else if (str_begins_with (arg, "nopagetrampolines")) {
6635                         opts->use_trampolines_page = FALSE;
6636                 } else if (str_begins_with (arg, "ntrampolines=")) {
6637                         opts->ntrampolines = atoi (arg + strlen ("ntrampolines="));
6638                 } else if (str_begins_with (arg, "nrgctx-trampolines=")) {
6639                         opts->nrgctx_trampolines = atoi (arg + strlen ("nrgctx-trampolines="));
6640                 } else if (str_begins_with (arg, "nimt-trampolines=")) {
6641                         opts->nimt_trampolines = atoi (arg + strlen ("nimt-trampolines="));
6642                 } else if (str_begins_with (arg, "ngsharedvt-trampolines=")) {
6643                         opts->ngsharedvt_arg_trampolines = atoi (arg + strlen ("ngsharedvt-trampolines="));
6644                 } else if (str_begins_with (arg, "tool-prefix=")) {
6645                         opts->tool_prefix = g_strdup (arg + strlen ("tool-prefix="));
6646                 } else if (str_begins_with (arg, "ld-flags=")) {
6647                         opts->ld_flags = g_strdup (arg + strlen ("ld-flags="));                 
6648                 } else if (str_begins_with (arg, "soft-debug")) {
6649                         opts->soft_debug = TRUE;
6650                 } else if (str_begins_with (arg, "gen-seq-points-file")) {
6651                         opts->gen_seq_points_file = TRUE;
6652                 } else if (str_begins_with (arg, "direct-pinvoke")) {
6653                         opts->direct_pinvoke = TRUE;
6654                 } else if (str_begins_with (arg, "direct-icalls")) {
6655                         opts->direct_icalls = TRUE;
6656                 } else if (str_begins_with (arg, "no-direct-calls")) {
6657                         opts->no_direct_calls = TRUE;
6658                 } else if (str_begins_with (arg, "print-skipped")) {
6659                         opts->print_skipped_methods = TRUE;
6660                 } else if (str_begins_with (arg, "stats")) {
6661                         opts->stats = TRUE;
6662                 } else if (str_begins_with (arg, "no-instances")) {
6663                         opts->no_instances = TRUE;
6664                 } else if (str_begins_with (arg, "log-generics")) {
6665                         opts->log_generics = TRUE;
6666                 } else if (str_begins_with (arg, "log-instances=")) {
6667                         opts->log_instances = TRUE;
6668                         opts->instances_logfile_path = g_strdup (arg + strlen ("log-instances="));
6669                 } else if (str_begins_with (arg, "log-instances")) {
6670                         opts->log_instances = TRUE;
6671                 } else if (str_begins_with (arg, "internal-logfile=")) {
6672                         opts->logfile = g_strdup (arg + strlen ("internal-logfile="));
6673                 } else if (str_begins_with (arg, "mtriple=")) {
6674                         opts->mtriple = g_strdup (arg + strlen ("mtriple="));
6675                 } else if (str_begins_with (arg, "llvm-path=")) {
6676                         opts->llvm_path = clean_path (g_strdup (arg + strlen ("llvm-path=")));
6677                 } else if (!strcmp (arg, "llvm")) {
6678                         opts->llvm = TRUE;
6679                 } else if (str_begins_with (arg, "readonly-value=")) {
6680                         add_readonly_value (opts, arg + strlen ("readonly-value="));
6681                 } else if (str_begins_with (arg, "info")) {
6682                         printf ("AOT target setup: %s.\n", AOT_TARGET_STR);
6683                         exit (0);
6684                 } else if (str_begins_with (arg, "gc-maps")) {
6685                         mini_gc_enable_gc_maps_for_aot ();
6686                 } else if (str_begins_with (arg, "dump")) {
6687                         opts->dump_json = TRUE;
6688                 } else if (str_begins_with (arg, "llvmonly")) {
6689                         opts->mode = MONO_AOT_MODE_FULL;
6690                         opts->llvm = TRUE;
6691                         opts->llvm_only = TRUE;
6692                 } else if (str_begins_with (arg, "help") || str_begins_with (arg, "?")) {
6693                         printf ("Supported options for --aot:\n");
6694                         printf ("    outfile=\n");
6695                         printf ("    llvm-outfile=\n");
6696                         printf ("    llvm-path=\n");
6697                         printf ("    temp-path=\n");
6698                         printf ("    save-temps\n");
6699                         printf ("    keep-temps\n");
6700                         printf ("    write-symbols\n");
6701                         printf ("    metadata-only\n");
6702                         printf ("    bind-to-runtime-version\n");
6703                         printf ("    full\n");
6704                         printf ("    threads=\n");
6705                         printf ("    static\n");
6706                         printf ("    asmonly\n");
6707                         printf ("    asmwriter\n");
6708                         printf ("    nodebug\n");
6709                         printf ("    dwarfdebug\n");
6710                         printf ("    ntrampolines=\n");
6711                         printf ("    nrgctx-trampolines=\n");
6712                         printf ("    nimt-trampolines=\n");
6713                         printf ("    ngsharedvt-trampolines=\n");
6714                         printf ("    tool-prefix=\n");
6715                         printf ("    readonly-value=\n");
6716                         printf ("    soft-debug\n");
6717                         printf ("    gen-seq-points-file\n");
6718                         printf ("    gc-maps\n");
6719                         printf ("    print-skipped\n");
6720                         printf ("    no-instances\n");
6721                         printf ("    stats\n");
6722                         printf ("    dump\n");
6723                         printf ("    info\n");
6724                         printf ("    help/?\n");
6725                         exit (0);
6726                 } else {
6727                         fprintf (stderr, "AOT : Unknown argument '%s'.\n", arg);
6728                         exit (1);
6729                 }
6730
6731                 g_free ((gpointer) arg);
6732         }
6733
6734         if (opts->use_trampolines_page) {
6735                 opts->ntrampolines = 0;
6736                 opts->nrgctx_trampolines = 0;
6737                 opts->nimt_trampolines = 0;
6738                 opts->ngsharedvt_arg_trampolines = 0;
6739         }
6740
6741         g_ptr_array_free (args, /*free_seg=*/TRUE);
6742 }
6743
6744 static void
6745 add_token_info_hash (gpointer key, gpointer value, gpointer user_data)
6746 {
6747         MonoMethod *method = (MonoMethod*)key;
6748         MonoJumpInfoToken *ji = (MonoJumpInfoToken*)value;
6749         MonoAotCompile *acfg = (MonoAotCompile *)user_data;
6750         MonoJumpInfoToken *new_ji;
6751
6752         new_ji = (MonoJumpInfoToken *)mono_mempool_alloc0 (acfg->mempool, sizeof (MonoJumpInfoToken));
6753         new_ji->image = ji->image;
6754         new_ji->token = ji->token;
6755         g_hash_table_insert (acfg->token_info_hash, method, new_ji);
6756 }
6757
6758 static gboolean
6759 can_encode_class (MonoAotCompile *acfg, MonoClass *klass)
6760 {
6761         if (klass->type_token)
6762                 return TRUE;
6763         if ((klass->byval_arg.type == MONO_TYPE_VAR) || (klass->byval_arg.type == MONO_TYPE_MVAR) || (klass->byval_arg.type == MONO_TYPE_PTR))
6764                 return TRUE;
6765         if (klass->rank)
6766                 return can_encode_class (acfg, klass->element_class);
6767         return FALSE;
6768 }
6769
6770 static gboolean
6771 can_encode_method (MonoAotCompile *acfg, MonoMethod *method)
6772 {
6773                 if (method->wrapper_type) {
6774                         switch (method->wrapper_type) {
6775                         case MONO_WRAPPER_NONE:
6776                         case MONO_WRAPPER_REMOTING_INVOKE_WITH_CHECK:
6777                         case MONO_WRAPPER_XDOMAIN_INVOKE:
6778                         case MONO_WRAPPER_STFLD:
6779                         case MONO_WRAPPER_LDFLD:
6780                         case MONO_WRAPPER_LDFLDA:
6781                         case MONO_WRAPPER_LDFLD_REMOTE:
6782                         case MONO_WRAPPER_STFLD_REMOTE:
6783                         case MONO_WRAPPER_STELEMREF:
6784                         case MONO_WRAPPER_ISINST:
6785                         case MONO_WRAPPER_PROXY_ISINST:
6786                         case MONO_WRAPPER_ALLOC:
6787                         case MONO_WRAPPER_REMOTING_INVOKE:
6788                         case MONO_WRAPPER_UNKNOWN:
6789                         case MONO_WRAPPER_WRITE_BARRIER:
6790                         case MONO_WRAPPER_DELEGATE_INVOKE:
6791                         case MONO_WRAPPER_DELEGATE_BEGIN_INVOKE:
6792                         case MONO_WRAPPER_DELEGATE_END_INVOKE:
6793                         case MONO_WRAPPER_SYNCHRONIZED:
6794                                 break;
6795                         case MONO_WRAPPER_MANAGED_TO_MANAGED:
6796                         case MONO_WRAPPER_CASTCLASS: {
6797                                 WrapperInfo *info = mono_marshal_get_wrapper_info (method);
6798
6799                                 if (info)
6800                                         return TRUE;
6801                                 else
6802                                         return FALSE;
6803                                 break;
6804                         }
6805                         default:
6806                                 //printf ("Skip (wrapper call): %d -> %s\n", patch_info->type, mono_method_full_name (patch_info->data.method, TRUE));
6807                                 return FALSE;
6808                         }
6809                 } else {
6810                         if (!method->token) {
6811                                 /* The method is part of a constructed type like Int[,].Set (). */
6812                                 if (!g_hash_table_lookup (acfg->token_info_hash, method)) {
6813                                         if (method->klass->rank)
6814                                                 return TRUE;
6815                                         return FALSE;
6816                                 }
6817                         }
6818                 }
6819                 return TRUE;
6820 }
6821
6822 static gboolean
6823 can_encode_patch (MonoAotCompile *acfg, MonoJumpInfo *patch_info)
6824 {
6825         switch (patch_info->type) {
6826         case MONO_PATCH_INFO_METHOD:
6827         case MONO_PATCH_INFO_METHODCONST:
6828         case MONO_PATCH_INFO_METHOD_CODE_SLOT: {
6829                 MonoMethod *method = patch_info->data.method;
6830
6831                 return can_encode_method (acfg, method);
6832         }
6833         case MONO_PATCH_INFO_VTABLE:
6834         case MONO_PATCH_INFO_CLASS:
6835         case MONO_PATCH_INFO_IID:
6836         case MONO_PATCH_INFO_ADJUSTED_IID:
6837                 if (!can_encode_class (acfg, patch_info->data.klass)) {
6838                         //printf ("Skip: %s\n", mono_type_full_name (&patch_info->data.klass->byval_arg));
6839                         return FALSE;
6840                 }
6841                 break;
6842         case MONO_PATCH_INFO_DELEGATE_TRAMPOLINE: {
6843                 if (!can_encode_class (acfg, patch_info->data.del_tramp->klass)) {
6844                         //printf ("Skip: %s\n", mono_type_full_name (&patch_info->data.klass->byval_arg));
6845                         return FALSE;
6846                 }
6847                 break;
6848         }
6849         case MONO_PATCH_INFO_RGCTX_FETCH:
6850         case MONO_PATCH_INFO_RGCTX_SLOT_INDEX: {
6851                 MonoJumpInfoRgctxEntry *entry = patch_info->data.rgctx_entry;
6852
6853                 if (!can_encode_method (acfg, entry->method))
6854                         return FALSE;
6855                 if (!can_encode_patch (acfg, entry->data))
6856                         return FALSE;
6857                 break;
6858         }
6859         default:
6860                 break;
6861         }
6862
6863         return TRUE;
6864 }
6865
6866 /*
6867  * compile_method:
6868  *
6869  *   AOT compile a given method.
6870  * This function might be called by multiple threads, so it must be thread-safe.
6871  */
6872 static void
6873 compile_method (MonoAotCompile *acfg, MonoMethod *method)
6874 {
6875         MonoCompile *cfg;
6876         MonoJumpInfo *patch_info;
6877         gboolean skip;
6878         int index, depth;
6879         MonoMethod *wrapped;
6880         JitFlags flags;
6881
6882         if (acfg->aot_opts.metadata_only)
6883                 return;
6884
6885         mono_acfg_lock (acfg);
6886         index = get_method_index (acfg, method);
6887         mono_acfg_unlock (acfg);
6888
6889         /* fixme: maybe we can also precompile wrapper methods */
6890         if ((method->flags & METHOD_ATTRIBUTE_PINVOKE_IMPL) ||
6891                 (method->iflags & METHOD_IMPL_ATTRIBUTE_RUNTIME) ||
6892                 (method->flags & METHOD_ATTRIBUTE_ABSTRACT)) {
6893                 //printf ("Skip (impossible): %s\n", mono_method_full_name (method, TRUE));
6894                 return;
6895         }
6896
6897         if (method->iflags & METHOD_IMPL_ATTRIBUTE_INTERNAL_CALL)
6898                 return;
6899
6900         wrapped = mono_marshal_method_from_wrapper (method);
6901         if (wrapped && (wrapped->iflags & METHOD_IMPL_ATTRIBUTE_INTERNAL_CALL) && wrapped->is_generic)
6902                 // FIXME: The wrapper should be generic too, but it is not
6903                 return;
6904
6905         if (method->wrapper_type == MONO_WRAPPER_COMINTEROP)
6906                 return;
6907
6908         InterlockedIncrement (&acfg->stats.mcount);
6909
6910 #if 0
6911         if (method->is_generic || method->klass->generic_container) {
6912                 InterlockedIncrement (&acfg->stats.genericcount);
6913                 return;
6914         }
6915 #endif
6916
6917         //acfg->aot_opts.print_skipped_methods = TRUE;
6918
6919         /*
6920          * Since these methods are the only ones which are compiled with
6921          * AOT support, and they are not used by runtime startup/shutdown code,
6922          * the runtime will not see AOT methods during AOT compilation,so it
6923          * does not need to support them by creating a fake GOT etc.
6924          */
6925         flags = JIT_FLAG_AOT;
6926         if (mono_aot_mode_is_full (&acfg->aot_opts))
6927                 flags = (JitFlags)(flags | JIT_FLAG_FULL_AOT);
6928         if (acfg->llvm)
6929                 flags = (JitFlags)(flags | JIT_FLAG_LLVM);
6930         if (acfg->aot_opts.llvm_only)
6931                 flags = (JitFlags)(flags | JIT_FLAG_LLVM_ONLY | JIT_FLAG_EXPLICIT_NULL_CHECKS);
6932         if (acfg->aot_opts.no_direct_calls)
6933                 flags = (JitFlags)(flags | JIT_FLAG_NO_DIRECT_ICALLS);
6934         cfg = mini_method_compile (method, acfg->opts, mono_get_root_domain (), flags, 0, index);
6935         mono_loader_clear_error ();
6936
6937         if (cfg->exception_type == MONO_EXCEPTION_GENERIC_SHARING_FAILED) {
6938                 if (acfg->aot_opts.print_skipped_methods)
6939                         printf ("Skip (gshared failure): %s (%s)\n", mono_method_full_name (method, TRUE), cfg->exception_message);
6940                 InterlockedIncrement (&acfg->stats.genericcount);
6941                 return;
6942         }
6943         if (cfg->exception_type != MONO_EXCEPTION_NONE) {
6944                 if (acfg->aot_opts.print_skipped_methods)
6945                         printf ("Skip (JIT failure): %s\n", mono_method_full_name (method, TRUE));
6946                 /* Let the exception happen at runtime */
6947                 return;
6948         }
6949
6950         if (cfg->disable_aot) {
6951                 if (acfg->aot_opts.print_skipped_methods)
6952                         printf ("Skip (disabled): %s\n", mono_method_full_name (method, TRUE));
6953                 InterlockedIncrement (&acfg->stats.ocount);
6954                 mono_destroy_compile (cfg);
6955                 return;
6956         }
6957         cfg->method_index = index;
6958
6959         /* Nullify patches which need no aot processing */
6960         for (patch_info = cfg->patch_info; patch_info; patch_info = patch_info->next) {
6961                 switch (patch_info->type) {
6962                 case MONO_PATCH_INFO_LABEL:
6963                 case MONO_PATCH_INFO_BB:
6964                         patch_info->type = MONO_PATCH_INFO_NONE;
6965                         break;
6966                 default:
6967                         break;
6968                 }
6969         }
6970
6971         /* Collect method->token associations from the cfg */
6972         mono_acfg_lock (acfg);
6973         g_hash_table_foreach (cfg->token_info_hash, add_token_info_hash, acfg);
6974         mono_acfg_unlock (acfg);
6975         g_hash_table_destroy (cfg->token_info_hash);
6976         cfg->token_info_hash = NULL;
6977
6978         /*
6979          * Check for absolute addresses.
6980          */
6981         skip = FALSE;
6982         for (patch_info = cfg->patch_info; patch_info; patch_info = patch_info->next) {
6983                 switch (patch_info->type) {
6984                 case MONO_PATCH_INFO_ABS:
6985                         /* unable to handle this */
6986                         skip = TRUE;    
6987                         break;
6988                 default:
6989                         break;
6990                 }
6991         }
6992
6993         if (skip) {
6994                 if (acfg->aot_opts.print_skipped_methods)
6995                         printf ("Skip (abs call): %s\n", mono_method_full_name (method, TRUE));
6996                 InterlockedIncrement (&acfg->stats.abscount);
6997                 mono_destroy_compile (cfg);
6998                 return;
6999         }
7000
7001         /* Lock for the rest of the code */
7002         mono_acfg_lock (acfg);
7003
7004         /*
7005          * Check for methods/klasses we can't encode.
7006          */
7007         skip = FALSE;
7008         for (patch_info = cfg->patch_info; patch_info; patch_info = patch_info->next) {
7009                 if (!can_encode_patch (acfg, patch_info))
7010                         skip = TRUE;
7011         }
7012
7013         if (skip) {
7014                 if (acfg->aot_opts.print_skipped_methods)
7015                         printf ("Skip (patches): %s\n", mono_method_full_name (method, TRUE));
7016                 acfg->stats.ocount++;
7017                 mono_destroy_compile (cfg);
7018                 mono_acfg_unlock (acfg);
7019                 return;
7020         }
7021
7022         if (!cfg->compile_llvm)
7023                 acfg->has_jitted_code = TRUE;
7024
7025         if (method->is_inflated && acfg->aot_opts.log_instances) {
7026                 if (acfg->instances_logfile)
7027                         fprintf (acfg->instances_logfile, "%s ### %d\n", mono_method_full_name (method, TRUE), cfg->code_size);
7028                 else
7029                         printf ("%s ### %d\n", mono_method_full_name (method, TRUE), cfg->code_size);
7030         }
7031
7032         /* Adds generic instances referenced by this method */
7033         /* 
7034          * The depth is used to avoid infinite loops when generic virtual recursion is 
7035          * encountered.
7036          */
7037         depth = GPOINTER_TO_UINT (g_hash_table_lookup (acfg->method_depth, method));
7038         if (!acfg->aot_opts.no_instances && depth < 32) {
7039                 for (patch_info = cfg->patch_info; patch_info; patch_info = patch_info->next) {
7040                         switch (patch_info->type) {
7041                         case MONO_PATCH_INFO_RGCTX_FETCH:
7042                         case MONO_PATCH_INFO_RGCTX_SLOT_INDEX:
7043                         case MONO_PATCH_INFO_METHOD: {
7044                                 MonoMethod *m = NULL;
7045
7046                                 if (patch_info->type == MONO_PATCH_INFO_RGCTX_FETCH || patch_info->type == MONO_PATCH_INFO_RGCTX_SLOT_INDEX) {
7047                                         MonoJumpInfoRgctxEntry *e = patch_info->data.rgctx_entry;
7048
7049                                         if (e->info_type == MONO_RGCTX_INFO_GENERIC_METHOD_CODE)
7050                                                 m = e->data->data.method;
7051                                 } else {
7052                                         m = patch_info->data.method;
7053                                 }
7054
7055                                 if (!m)
7056                                         break;
7057                                 if (m->is_inflated) {
7058                                         if (!(mono_class_generic_sharing_enabled (m->klass) &&
7059                                                   mono_method_is_generic_sharable_full (m, FALSE, FALSE, FALSE)) &&
7060                                                 (!method_has_type_vars (m) || mono_method_is_generic_sharable_full (m, TRUE, TRUE, FALSE))) {
7061                                                 if (m->iflags & METHOD_IMPL_ATTRIBUTE_INTERNAL_CALL) {
7062                                                         if (mono_aot_mode_is_full (&acfg->aot_opts) && !method_has_type_vars (m))
7063                                                                 add_extra_method_with_depth (acfg, mono_marshal_get_native_wrapper (m, TRUE, TRUE), depth + 1);
7064                                                 } else {
7065                                                         add_extra_method_with_depth (acfg, m, depth + 1);
7066                                                         add_types_from_method_header (acfg, m);
7067                                                 }
7068                                         }
7069                                         add_generic_class_with_depth (acfg, m->klass, depth + 5, "method");
7070                                 }
7071                                 if (m->wrapper_type == MONO_WRAPPER_MANAGED_TO_MANAGED) {
7072                                         WrapperInfo *info = mono_marshal_get_wrapper_info (m);
7073
7074                                         if (info && info->subtype == WRAPPER_SUBTYPE_ELEMENT_ADDR)
7075                                                 add_extra_method_with_depth (acfg, m, depth + 1);
7076                                 }
7077                                 break;
7078                         }
7079                         case MONO_PATCH_INFO_VTABLE: {
7080                                 MonoClass *klass = patch_info->data.klass;
7081
7082                                 if (klass->generic_class && !mini_class_is_generic_sharable (klass))
7083                                         add_generic_class_with_depth (acfg, klass, depth + 5, "vtable");
7084                                 break;
7085                         }
7086                         case MONO_PATCH_INFO_SFLDA: {
7087                                 MonoClass *klass = patch_info->data.field->parent;
7088
7089                                 /* The .cctor needs to run at runtime. */
7090                                 if (klass->generic_class && !mono_generic_context_is_sharable (&klass->generic_class->context, FALSE) && mono_class_get_cctor (klass))
7091                                         add_extra_method_with_depth (acfg, mono_class_get_cctor (klass), depth + 1);
7092                                 break;
7093                         }
7094                         default:
7095                                 break;
7096                         }
7097                 }
7098         }
7099
7100         /* Determine whenever the method has GOT slots */
7101         for (patch_info = cfg->patch_info; patch_info; patch_info = patch_info->next) {
7102                 switch (patch_info->type) {
7103                 case MONO_PATCH_INFO_GOT_OFFSET:
7104                 case MONO_PATCH_INFO_NONE:
7105                 case MONO_PATCH_INFO_GC_CARD_TABLE_ADDR:
7106                 case MONO_PATCH_INFO_GC_NURSERY_START:
7107                 case MONO_PATCH_INFO_GC_NURSERY_BITS:
7108                         break;
7109                 case MONO_PATCH_INFO_IMAGE:
7110                         /* The assembly is stored in GOT slot 0 */
7111                         if (patch_info->data.image != acfg->image)
7112                                 cfg->has_got_slots = TRUE;
7113                         break;
7114                 default:
7115                         if (!is_plt_patch (patch_info) || (cfg->compile_llvm && acfg->aot_opts.llvm_only))
7116                                 cfg->has_got_slots = TRUE;
7117                         break;
7118                 }
7119         }
7120
7121         if (!cfg->has_got_slots)
7122                 InterlockedIncrement (&acfg->stats.methods_without_got_slots);
7123
7124         /* 
7125          * FIXME: Instead of this mess, allocate the patches from the aot mempool.
7126          */
7127         /* Make a copy of the patch info which is in the mempool */
7128         {
7129                 MonoJumpInfo *patches = NULL, *patches_end = NULL;
7130
7131                 for (patch_info = cfg->patch_info; patch_info; patch_info = patch_info->next) {
7132                         MonoJumpInfo *new_patch_info = mono_patch_info_dup_mp (acfg->mempool, patch_info);
7133
7134                         if (!patches)
7135                                 patches = new_patch_info;
7136                         else
7137                                 patches_end->next = new_patch_info;
7138                         patches_end = new_patch_info;
7139                 }
7140                 cfg->patch_info = patches;
7141         }
7142         /* Make a copy of the unwind info */
7143         {
7144                 GSList *l, *unwind_ops;
7145                 MonoUnwindOp *op;
7146
7147                 unwind_ops = NULL;
7148                 for (l = cfg->unwind_ops; l; l = l->next) {
7149                         op = (MonoUnwindOp *)mono_mempool_alloc (acfg->mempool, sizeof (MonoUnwindOp));
7150                         memcpy (op, l->data, sizeof (MonoUnwindOp));
7151                         unwind_ops = g_slist_prepend_mempool (acfg->mempool, unwind_ops, op);
7152                 }
7153                 cfg->unwind_ops = g_slist_reverse (unwind_ops);
7154         }
7155         /* Make a copy of the argument/local info */
7156         {
7157                 MonoInst **args, **locals;
7158                 MonoMethodSignature *sig;
7159                 MonoMethodHeader *header;
7160                 int i;
7161                 
7162                 sig = mono_method_signature (method);
7163                 args = (MonoInst **)mono_mempool_alloc (acfg->mempool, sizeof (MonoInst*) * (sig->param_count + sig->hasthis));
7164                 for (i = 0; i < sig->param_count + sig->hasthis; ++i) {
7165                         args [i] = (MonoInst *)mono_mempool_alloc (acfg->mempool, sizeof (MonoInst));
7166                         memcpy (args [i], cfg->args [i], sizeof (MonoInst));
7167                 }
7168                 cfg->args = args;
7169
7170                 header = mono_method_get_header (method);
7171                 locals = (MonoInst **)mono_mempool_alloc (acfg->mempool, sizeof (MonoInst*) * header->num_locals);
7172                 for (i = 0; i < header->num_locals; ++i) {
7173                         locals [i] = (MonoInst *)mono_mempool_alloc (acfg->mempool, sizeof (MonoInst));
7174                         memcpy (locals [i], cfg->locals [i], sizeof (MonoInst));
7175                 }
7176                 cfg->locals = locals;
7177         }
7178
7179         /* Free some fields used by cfg to conserve memory */
7180         mono_mempool_destroy (cfg->mempool);
7181         cfg->mempool = NULL;
7182         g_free (cfg->varinfo);
7183         cfg->varinfo = NULL;
7184         g_free (cfg->vars);
7185         cfg->vars = NULL;
7186         if (cfg->rs) {
7187                 mono_regstate_free (cfg->rs);
7188                 cfg->rs = NULL;
7189         }
7190
7191         //printf ("Compile:           %s\n", mono_method_full_name (method, TRUE));
7192
7193         while (index >= acfg->cfgs_size) {
7194                 MonoCompile **new_cfgs;
7195                 int new_size;
7196
7197                 new_size = acfg->cfgs_size * 2;
7198                 new_cfgs = g_new0 (MonoCompile*, new_size);
7199                 memcpy (new_cfgs, acfg->cfgs, sizeof (MonoCompile*) * acfg->cfgs_size);
7200                 g_free (acfg->cfgs);
7201                 acfg->cfgs = new_cfgs;
7202                 acfg->cfgs_size = new_size;
7203         }
7204         acfg->cfgs [index] = cfg;
7205
7206         g_hash_table_insert (acfg->method_to_cfg, cfg->orig_method, cfg);
7207
7208         /*
7209         if (cfg->orig_method->wrapper_type)
7210                 g_ptr_array_add (acfg->extra_methods, cfg->orig_method);
7211         */
7212
7213         mono_acfg_unlock (acfg);
7214
7215         InterlockedIncrement (&acfg->stats.ccount);
7216 }
7217  
7218 static void
7219 compile_thread_main (gpointer *user_data)
7220 {
7221         MonoDomain *domain = (MonoDomain *)user_data [0];
7222         MonoAotCompile *acfg = (MonoAotCompile *)user_data [1];
7223         GPtrArray *methods = (GPtrArray *)user_data [2];
7224         int i;
7225
7226         mono_thread_attach (domain);
7227
7228         for (i = 0; i < methods->len; ++i)
7229                 compile_method (acfg, (MonoMethod *)g_ptr_array_index (methods, i));
7230 }
7231
7232 static void
7233 load_profile_files (MonoAotCompile *acfg)
7234 {
7235         FILE *infile;
7236         char *tmp;
7237         int file_index, res, method_index, i;
7238         char ver [256];
7239         guint32 token;
7240         GList *unordered, *l;
7241         gboolean found;
7242
7243         file_index = 0;
7244         while (TRUE) {
7245                 tmp = g_strdup_printf ("%s/.mono/aot-profile-data/%s-%d", g_get_home_dir (), acfg->image->assembly_name, file_index);
7246
7247                 if (!g_file_test (tmp, G_FILE_TEST_IS_REGULAR)) {
7248                         g_free (tmp);
7249                         break;
7250                 }
7251
7252                 infile = fopen (tmp, "r");
7253                 g_assert (infile);
7254
7255                 printf ("Using profile data file '%s'\n", tmp);
7256                 g_free (tmp);
7257
7258                 file_index ++;
7259
7260                 res = fscanf (infile, "%32s\n", ver);
7261                 if ((res != 1) || strcmp (ver, "#VER:2") != 0) {
7262                         printf ("Profile file has wrong version or invalid.\n");
7263                         fclose (infile);
7264                         continue;
7265                 }
7266
7267                 while (TRUE) {
7268                         char name [1024];
7269                         MonoMethodDesc *desc;
7270                         MonoMethod *method;
7271
7272                         if (fgets (name, 1023, infile) == NULL)
7273                                 break;
7274
7275                         /* Kill the newline */
7276                         if (strlen (name) > 0)
7277                                 name [strlen (name) - 1] = '\0';
7278
7279                         desc = mono_method_desc_new (name, TRUE);
7280
7281                         method = mono_method_desc_search_in_image (desc, acfg->image);
7282
7283                         if (method && mono_method_get_token (method)) {
7284                                 token = mono_method_get_token (method);
7285                                 method_index = mono_metadata_token_index (token) - 1;
7286
7287                                 found = FALSE;
7288                                 for (i = 0; i < acfg->method_order->len; ++i) {
7289                                         if (g_ptr_array_index (acfg->method_order, i) == GUINT_TO_POINTER (method_index)) {
7290                                                 found = TRUE;
7291                                                 break;
7292                                         }
7293                                 }
7294                                 if (!found)
7295                                         g_ptr_array_add (acfg->method_order, GUINT_TO_POINTER (method_index));
7296                         } else {
7297                                 //printf ("No method found matching '%s'.\n", name);
7298                         }
7299                 }
7300                 fclose (infile);
7301         }
7302
7303         /* Add missing methods */
7304         unordered = NULL;
7305         for (method_index = 0; method_index < acfg->image->tables [MONO_TABLE_METHOD].rows; ++method_index) {
7306                 found = FALSE;
7307                 for (i = 0; i < acfg->method_order->len; ++i) {
7308                         if (g_ptr_array_index (acfg->method_order, i) == GUINT_TO_POINTER (method_index)) {
7309                                 found = TRUE;
7310                                 break;
7311                         }
7312                 }
7313                 if (!found)
7314                         unordered = g_list_prepend (unordered, GUINT_TO_POINTER (method_index));
7315         }
7316         unordered = g_list_reverse (unordered);
7317         for (l = unordered; l; l = l->next)
7318                 g_ptr_array_add (acfg->method_order, l->data);
7319 }
7320  
7321 /* Used by the LLVM backend */
7322 guint32
7323 mono_aot_get_got_offset (MonoJumpInfo *ji)
7324 {
7325         return get_got_offset (llvm_acfg, TRUE, ji);
7326 }
7327
7328 /*
7329  * mono_aot_is_shared_got_offset:
7330  *
7331  *   Return whenever OFFSET refers to a GOT slot which is preinitialized
7332  * when the AOT image is loaded.
7333  */
7334 gboolean
7335 mono_aot_is_shared_got_offset (int offset)
7336 {
7337         return offset < llvm_acfg->nshared_got_entries;
7338 }
7339
7340 char*
7341 mono_aot_get_method_name (MonoCompile *cfg)
7342 {
7343         if (llvm_acfg->aot_opts.static_link)
7344                 /* Include the assembly name too to avoid duplicate symbol errors */
7345                 return g_strdup_printf ("%s_%s", llvm_acfg->assembly_name_sym, get_debug_sym (cfg->orig_method, "", llvm_acfg->method_label_hash));
7346         else
7347                 return get_debug_sym (cfg->orig_method, "", llvm_acfg->method_label_hash);
7348 }
7349
7350 gboolean
7351 mono_aot_is_direct_callable (MonoJumpInfo *patch_info)
7352 {
7353         return is_direct_callable (llvm_acfg, NULL, patch_info);
7354 }
7355
7356 void
7357 mono_aot_mark_unused_llvm_plt_entry (MonoJumpInfo *patch_info)
7358 {
7359         MonoPltEntry *plt_entry;
7360
7361         plt_entry = get_plt_entry (llvm_acfg, patch_info);
7362         plt_entry->llvm_used = FALSE;
7363 }
7364
7365 char*
7366 mono_aot_get_direct_call_symbol (MonoJumpInfoType type, gconstpointer data)
7367 {
7368         const char *sym = NULL;
7369
7370         if (llvm_acfg->aot_opts.direct_icalls) {
7371                 if (type == MONO_PATCH_INFO_JIT_ICALL_ADDR) {
7372                         /* Call to a C function implementing a jit icall */
7373                         sym = mono_lookup_jit_icall_symbol ((const char *)data);
7374                 } else if (type == MONO_PATCH_INFO_ICALL_ADDR) {
7375                         MonoMethod *method = (MonoMethod *)data;
7376                         if (!(method->flags & METHOD_ATTRIBUTE_PINVOKE_IMPL))
7377                                 sym = mono_lookup_icall_symbol (method);
7378                 }
7379                 if (sym)
7380                         return g_strdup (sym);
7381         }
7382         return NULL;
7383 }
7384
7385 char*
7386 mono_aot_get_plt_symbol (MonoJumpInfoType type, gconstpointer data)
7387 {
7388         MonoJumpInfo *ji = (MonoJumpInfo *)mono_mempool_alloc (llvm_acfg->mempool, sizeof (MonoJumpInfo));
7389         MonoPltEntry *plt_entry;
7390         const char *sym = NULL;
7391
7392         ji->type = type;
7393         ji->data.target = data;
7394
7395         if (!can_encode_patch (llvm_acfg, ji))
7396                 return NULL;
7397
7398         if (llvm_acfg->aot_opts.direct_icalls) {
7399                 if (type == MONO_PATCH_INFO_JIT_ICALL_ADDR) {
7400                         /* Call to a C function implementing a jit icall */
7401                         sym = mono_lookup_jit_icall_symbol ((const char *)data);
7402                 } else if (type == MONO_PATCH_INFO_ICALL_ADDR) {
7403                         MonoMethod *method = (MonoMethod *)data;
7404                         if (!(method->flags & METHOD_ATTRIBUTE_PINVOKE_IMPL))
7405                                 sym = mono_lookup_icall_symbol (method);
7406                 }
7407                 if (sym)
7408                         return g_strdup (sym);
7409         }
7410
7411         plt_entry = get_plt_entry (llvm_acfg, ji);
7412         plt_entry->llvm_used = TRUE;
7413
7414 #if defined(TARGET_MACH)
7415         return g_strdup_printf (plt_entry->llvm_symbol + strlen (llvm_acfg->llvm_label_prefix));
7416 #else
7417         return g_strdup_printf (plt_entry->llvm_symbol);
7418 #endif
7419 }
7420
7421 int
7422 mono_aot_get_method_index (MonoMethod *method)
7423 {
7424         g_assert (llvm_acfg);
7425         return get_method_index (llvm_acfg, method);
7426 }
7427
7428 MonoJumpInfo*
7429 mono_aot_patch_info_dup (MonoJumpInfo* ji)
7430 {
7431         MonoJumpInfo *res;
7432
7433         mono_acfg_lock (llvm_acfg);
7434         res = mono_patch_info_dup_mp (llvm_acfg->mempool, ji);
7435         mono_acfg_unlock (llvm_acfg);
7436
7437         return res;
7438 }
7439
7440 static int
7441 execute_system (const char * command)
7442 {
7443         int status;
7444
7445 #if _WIN32
7446         // We need an extra set of quotes around the whole command to properly handle commands 
7447         // with spaces since internally the command is called through "cmd /c.
7448         command = g_strdup_printf ("\"%s\"", command);
7449
7450         int size =  MultiByteToWideChar (CP_UTF8, 0 , command , -1, NULL , 0);
7451         wchar_t* wstr = g_malloc (sizeof (wchar_t) * size);
7452         MultiByteToWideChar (CP_UTF8, 0, command, -1, wstr , size);
7453         status = _wsystem (wstr);
7454         g_free (wstr);
7455
7456         g_free (command);
7457 #elif defined (HAVE_SYSTEM)
7458         status = system (command);
7459 #else
7460         g_assert_not_reached ();
7461 #endif
7462
7463         return status;
7464 }
7465
7466 #ifdef ENABLE_LLVM
7467
7468 /*
7469  * emit_llvm_file:
7470  *
7471  *   Emit the LLVM code into an LLVM bytecode file, and compile it using the LLVM
7472  * tools.
7473  */
7474 static gboolean
7475 emit_llvm_file (MonoAotCompile *acfg)
7476 {
7477         char *command, *opts, *tempbc, *output_fname;
7478
7479         /* Emit the LLVM code into a .bc file */
7480         if (acfg->aot_opts.llvm_only && acfg->aot_opts.asm_only) {
7481                 mono_llvm_emit_aot_module (acfg->aot_opts.llvm_outfile, g_path_get_basename (acfg->image->name));
7482                 return TRUE;
7483         }
7484
7485         tempbc = g_strdup_printf ("%s.bc", acfg->tmpbasename);
7486         mono_llvm_emit_aot_module (tempbc, g_path_get_basename (acfg->image->name));
7487         g_free (tempbc);
7488
7489         if (acfg->aot_opts.llvm_only) {
7490                 /* Use the stock clang from xcode */
7491                 // FIXME: arch
7492                 // FIXME: -O2
7493                 // FIXME: llc/opt flags
7494                 command = g_strdup_printf ("clang -march=x86-64 -fpic -msse -msse2 -msse3 -msse4 -O0 -c -o \"%s\" \"%s.bc\"", acfg->llvm_ofile, acfg->tmpbasename);
7495                 //command = g_strdup_printf ("/Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Toolchains/XcodeDefault.xctoolchain/usr/bin/clang  -isysroot /Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Platforms/iPhoneOS.platform/Developer/SDKs/iPhoneOS8.3.sdk -Qunused-arguments -miphoneos-version-min=8.2 -arch arm64 -fpic -O0 -c -o \"%s\" \"%s.bc\"", acfg->llvm_ofile, acfg->tmpbasename);
7496
7497                 aot_printf (acfg, "Executing clang: %s\n", command);
7498                 if (execute_system (command) != 0)
7499                         return FALSE;
7500                 return TRUE;
7501         }
7502
7503         /*
7504          * FIXME: Experiment with adding optimizations, the -std-compile-opts set takes
7505          * a lot of time, and doesn't seem to save much space.
7506          * The following optimizations cannot be enabled:
7507          * - 'tailcallelim'
7508          * - 'jump-threading' changes our blockaddress references to int constants.
7509          * - 'basiccg' fails because it contains:
7510          * if (CS && !isa<IntrinsicInst>(II)) {
7511          * and isa<IntrinsicInst> is false for invokes to intrinsics (iltests.exe).
7512          * - 'prune-eh' and 'functionattrs' depend on 'basiccg'.
7513          * The opt list below was produced by taking the output of:
7514          * llvm-as < /dev/null | opt -O2 -disable-output -debug-pass=Arguments
7515          * then removing tailcallelim + the global opts.
7516          * strip-dead-prototypes deletes unused intrinsics definitions.
7517          */
7518         //opts = g_strdup ("-simplifycfg -domtree -domfrontier -scalarrepl -instcombine -simplifycfg -domtree -domfrontier -scalarrepl -simplify-libcalls -instcombine -simplifycfg -instcombine -simplifycfg -reassociate -domtree -loops -loop-simplify -domfrontier -loop-simplify -lcssa -loop-rotate -licm -lcssa -loop-unswitch -instcombine -scalar-evolution -loop-simplify -lcssa -iv-users -indvars -loop-deletion -loop-simplify -lcssa -loop-unroll -instcombine -memdep -gvn -memdep -memcpyopt -sccp -instcombine -domtree -memdep -dse -adce -simplifycfg -domtree -verify");
7519         /* The dse pass is disabled because of #13734 and #17616 */
7520         /*
7521          * The dse bug is in DeadStoreElimination.cpp:isOverwrite ():
7522          * // If we have no DataLayout information around, then the size of the store
7523          *  // is inferrable from the pointee type.  If they are the same type, then
7524          * // we know that the store is safe.
7525          * if (AA.getDataLayout() == 0 &&
7526          * Later.Ptr->getType() == Earlier.Ptr->getType()) {
7527          * return OverwriteComplete;
7528          * Here, if 'Earlier' refers to a memset, and Later has no size info, it mistakenly thinks the memset is redundant.
7529          */
7530         opts = g_strdup ("-targetlibinfo -no-aa -basicaa -notti -instcombine -simplifycfg -inline-cost -inline -sroa -domtree -early-cse -lazy-value-info -correlated-propagation -simplifycfg -instcombine -simplifycfg -reassociate -domtree -loops -loop-simplify -lcssa -loop-rotate -licm -lcssa -loop-unswitch -instcombine -scalar-evolution -loop-simplify -lcssa -indvars -loop-idiom -loop-deletion -loop-unroll -memdep -gvn -memdep -memcpyopt -sccp -instcombine -lazy-value-info -correlated-propagation -domtree -memdep -adce -simplifycfg -instcombine -strip-dead-prototypes -domtree -verify");
7531         opts = g_strdup ("");
7532 #if 1
7533         command = g_strdup_printf ("\"%sopt\" -f %s -o \"%s.opt.bc\" \"%s.bc\"", acfg->aot_opts.llvm_path, opts, acfg->tmpbasename, acfg->tmpbasename);
7534         aot_printf (acfg, "Executing opt: %s\n", command);
7535         if (execute_system (command) != 0)
7536                 return FALSE;
7537 #endif
7538         g_free (opts);
7539
7540         if (!acfg->llc_args)
7541                 acfg->llc_args = g_string_new ("");
7542
7543         /* Verbose asm slows down llc greatly */
7544         g_string_append (acfg->llc_args, " -asm-verbose=false");
7545
7546         if (acfg->aot_opts.mtriple)
7547                 g_string_append_printf (acfg->llc_args, " -mtriple=%s", acfg->aot_opts.mtriple);
7548
7549         g_string_append (acfg->llc_args, " -disable-gnu-eh-frame -enable-mono-eh-frame");
7550
7551         g_string_append_printf (acfg->llc_args, " -mono-eh-frame-symbol=%s%s", acfg->user_symbol_prefix, acfg->llvm_eh_frame_symbol);
7552
7553 #if defined(TARGET_MACH) && defined(TARGET_ARM)
7554         /* ios requires PIC code now */
7555         g_string_append_printf (acfg->llc_args, " -relocation-model=pic");
7556 #else
7557         if (llvm_acfg->aot_opts.static_link)
7558                 g_string_append_printf (acfg->llc_args, " -relocation-model=static");
7559         else
7560                 g_string_append_printf (acfg->llc_args, " -relocation-model=pic");
7561 #endif
7562
7563         if (acfg->llvm_owriter) {
7564                 /* Emit an object file directly */
7565                 output_fname = g_strdup_printf ("%s", acfg->llvm_ofile);
7566                 g_string_append_printf (acfg->llc_args, " -filetype=obj");
7567         } else {
7568                 output_fname = g_strdup_printf ("%s", acfg->llvm_sfile);
7569         }
7570         command = g_strdup_printf ("\"%sllc\" %s -o \"%s\" \"%s.opt.bc\"", acfg->aot_opts.llvm_path, acfg->llc_args->str, output_fname, acfg->tmpbasename);
7571         g_free (output_fname);
7572
7573         aot_printf (acfg, "Executing llc: %s\n", command);
7574
7575         if (execute_system (command) != 0)
7576                 return FALSE;
7577         return TRUE;
7578 }
7579 #endif
7580
7581 static void
7582 emit_code (MonoAotCompile *acfg)
7583 {
7584         int oindex, i, prev_index;
7585         gboolean saved_unbox_info = FALSE;
7586         char symbol [256];
7587
7588         if (acfg->aot_opts.llvm_only)
7589                 return;
7590
7591 #if defined(TARGET_POWERPC64)
7592         sprintf (symbol, ".Lgot_addr");
7593         emit_section_change (acfg, ".text", 0);
7594         emit_alignment (acfg, 8);
7595         emit_label (acfg, symbol);
7596         emit_pointer (acfg, acfg->got_symbol);
7597 #endif
7598
7599         /* 
7600          * This global symbol is used to compute the address of each method using the
7601          * code_offsets array. It is also used to compute the memory ranges occupied by
7602          * AOT code, so it must be equal to the address of the first emitted method.
7603          */
7604         emit_section_change (acfg, ".text", 0);
7605         emit_alignment_code (acfg, 8);
7606         emit_info_symbol (acfg, "jit_code_start");
7607
7608         /* 
7609          * Emit some padding so the local symbol for the first method doesn't have the
7610          * same address as 'methods'.
7611          */
7612 #if defined(__default_codegen__)
7613         emit_padding (acfg, 16);
7614 #elif defined(__native_client_codegen__)
7615         {
7616                 const int kPaddingSize = 16;
7617                 guint8 pad_buffer[kPaddingSize];
7618                 mono_arch_nacl_pad (pad_buffer, kPaddingSize);
7619                 emit_bytes (acfg, pad_buffer, kPaddingSize);
7620         }
7621 #endif
7622
7623         for (oindex = 0; oindex < acfg->method_order->len; ++oindex) {
7624                 MonoCompile *cfg;
7625                 MonoMethod *method;
7626
7627                 i = GPOINTER_TO_UINT (g_ptr_array_index (acfg->method_order, oindex));
7628
7629                 cfg = acfg->cfgs [i];
7630
7631                 if (!cfg)
7632                         continue;
7633
7634                 method = cfg->orig_method;
7635
7636                 /* Emit unbox trampoline */
7637                 if (mono_aot_mode_is_full (&acfg->aot_opts) && cfg->orig_method->klass->valuetype && !(acfg->aot_opts.llvm_only && cfg->compile_llvm)) {
7638                         sprintf (symbol, "ut_%d", get_method_index (acfg, method));
7639
7640                         emit_section_change (acfg, ".text", 0);
7641 #ifdef __native_client_codegen__
7642                         emit_alignment (acfg, AOT_FUNC_ALIGNMENT);
7643 #endif
7644
7645                         if (acfg->thumb_mixed && cfg->compile_llvm) {
7646                                 emit_set_thumb_mode (acfg);
7647                                 fprintf (acfg->fp, "\n.thumb_func\n");
7648                         }
7649
7650                         emit_label (acfg, symbol);
7651
7652                         arch_emit_unbox_trampoline (acfg, cfg, cfg->orig_method, cfg->asm_symbol);
7653
7654                         if (acfg->thumb_mixed && cfg->compile_llvm)
7655                                 emit_set_arm_mode (acfg);
7656
7657                         if (!saved_unbox_info) {
7658                                 char user_symbol [128];
7659                                 GSList *unwind_ops;
7660                                 sprintf (user_symbol, "%sunbox_trampoline_p", acfg->user_symbol_prefix);
7661
7662                                 emit_label (acfg, "ut_end");
7663
7664                                 unwind_ops = mono_unwind_get_cie_program ();
7665                                 save_unwind_info (acfg, user_symbol, unwind_ops);
7666                                 mono_free_unwind_info (unwind_ops);
7667
7668                                 /* Save the unbox trampoline size */
7669                                 emit_symbol_diff (acfg, "ut_end", symbol, 0);
7670
7671                                 saved_unbox_info = TRUE;
7672                         }
7673                 }
7674
7675                 if (cfg->compile_llvm)
7676                         acfg->stats.llvm_count ++;
7677                 else
7678                         emit_method_code (acfg, cfg);
7679         }
7680
7681         emit_section_change (acfg, ".text", 0);
7682         emit_alignment_code (acfg, 8);
7683         emit_info_symbol (acfg, "jit_code_end");
7684
7685         /* To distinguish it from the next symbol */
7686         emit_padding (acfg, 4);
7687
7688         /* 
7689          * Add .no_dead_strip directives for all LLVM methods to prevent the OSX linker
7690          * from optimizing them away, since it doesn't see that code_offsets references them.
7691          * JITted methods don't need this since they are referenced using assembler local
7692          * symbols.
7693          * FIXME: This is why write-symbols doesn't work on OSX ?
7694          */
7695         if (acfg->llvm && acfg->need_no_dead_strip) {
7696                 fprintf (acfg->fp, "\n");
7697                 for (i = 0; i < acfg->nmethods; ++i) {
7698                         if (acfg->cfgs [i] && acfg->cfgs [i]->compile_llvm)
7699                                 fprintf (acfg->fp, ".no_dead_strip %s\n", acfg->cfgs [i]->asm_symbol);
7700                 }
7701         }
7702
7703         /*
7704          * To work around linker issues, we emit a table of branches, and disassemble them at runtime.
7705          * This is PIE code, and the linker can update it if needed.
7706          */
7707         sprintf (symbol, "method_addresses");
7708         emit_section_change (acfg, ".text", 1);
7709         emit_alignment_code (acfg, 8);
7710         emit_info_symbol (acfg, symbol);
7711         emit_local_symbol (acfg, symbol, "method_addresses_end", TRUE);
7712         emit_unset_mode (acfg);
7713         if (acfg->need_no_dead_strip)
7714                 fprintf (acfg->fp, "    .no_dead_strip %s\n", symbol);
7715
7716         for (i = 0; i < acfg->nmethods; ++i) {
7717 #ifdef MONO_ARCH_AOT_SUPPORTED
7718                 int call_size;
7719
7720                 if (acfg->cfgs [i]) {
7721                         if (acfg->aot_opts.llvm_only && acfg->cfgs [i]->compile_llvm)
7722                                 /* Obtained by calling a generated function in the LLVM image */
7723                                 arch_emit_direct_call (acfg, "method_addresses", FALSE, FALSE, NULL, &call_size);
7724                         else
7725                                 arch_emit_direct_call (acfg, acfg->cfgs [i]->asm_symbol, FALSE, acfg->thumb_mixed && acfg->cfgs [i]->compile_llvm, NULL, &call_size);
7726                 } else {
7727                         arch_emit_direct_call (acfg, "method_addresses", FALSE, FALSE, NULL, &call_size);
7728                 }
7729 #endif
7730         }
7731
7732         sprintf (symbol, "method_addresses_end");
7733         emit_label (acfg, symbol);
7734         emit_line (acfg);
7735
7736         /* Emit a sorted table mapping methods to the index of their unbox trampolines */
7737         sprintf (symbol, "unbox_trampolines");
7738         emit_section_change (acfg, RODATA_SECT, 0);
7739         emit_alignment (acfg, 8);
7740         emit_info_symbol (acfg, symbol);
7741
7742         prev_index = -1;
7743         for (i = 0; i < acfg->nmethods; ++i) {
7744                 MonoCompile *cfg;
7745                 MonoMethod *method;
7746                 int index;
7747
7748                 cfg = acfg->cfgs [i];
7749                 if (!cfg)
7750                         continue;
7751
7752                 method = cfg->orig_method;
7753
7754                 if (mono_aot_mode_is_full (&acfg->aot_opts) && cfg->orig_method->klass->valuetype && !(acfg->aot_opts.llvm_only && cfg->compile_llvm)) {
7755                         index = get_method_index (acfg, method);
7756
7757                         emit_int32 (acfg, index);
7758                         /* Make sure the table is sorted by index */
7759                         g_assert (index > prev_index);
7760                         prev_index = index;
7761                 }
7762         }
7763         sprintf (symbol, "unbox_trampolines_end");
7764         emit_info_symbol (acfg, symbol);
7765         emit_int32 (acfg, 0);
7766
7767         /* Emit a separate table with the trampoline addresses/offsets */
7768         sprintf (symbol, "unbox_trampoline_addresses");
7769         emit_section_change (acfg, ".text", 0);
7770         emit_alignment_code (acfg, 8);
7771         emit_info_symbol (acfg, symbol);
7772
7773         for (i = 0; i < acfg->nmethods; ++i) {
7774                 MonoCompile *cfg;
7775                 MonoMethod *method;
7776                 int index;
7777
7778                 cfg = acfg->cfgs [i];
7779                 if (!cfg)
7780                         continue;
7781
7782                 method = cfg->orig_method;
7783
7784                 if (mono_aot_mode_is_full (&acfg->aot_opts) && cfg->orig_method->klass->valuetype && !(acfg->aot_opts.llvm_only && cfg->compile_llvm)) {
7785 #ifdef MONO_ARCH_AOT_SUPPORTED
7786                         int call_size;
7787
7788                         index = get_method_index (acfg, method);
7789                         sprintf (symbol, "ut_%d", index);
7790
7791                         arch_emit_direct_call (acfg, symbol, FALSE, acfg->thumb_mixed && cfg->compile_llvm, NULL, &call_size);
7792 #endif
7793                 }
7794         }
7795         emit_int32 (acfg, 0);
7796 }
7797
7798 static void
7799 emit_info (MonoAotCompile *acfg)
7800 {
7801         int oindex, i;
7802         gint32 *offsets;
7803
7804         offsets = g_new0 (gint32, acfg->nmethods);
7805
7806         for (oindex = 0; oindex < acfg->method_order->len; ++oindex) {
7807                 i = GPOINTER_TO_UINT (g_ptr_array_index (acfg->method_order, oindex));
7808
7809                 if (acfg->cfgs [i]) {
7810                         emit_method_info (acfg, acfg->cfgs [i]);
7811                         offsets [i] = acfg->cfgs [i]->method_info_offset;
7812                 } else {
7813                         offsets [i] = 0;
7814                 }
7815         }
7816
7817         acfg->stats.offsets_size += emit_offset_table (acfg, "method_info_offsets", acfg->nmethods, 10, offsets);
7818
7819         g_free (offsets);
7820 }
7821
7822 #endif /* #if !defined(DISABLE_AOT) && !defined(DISABLE_JIT) */
7823
7824 #define rot(x,k) (((x)<<(k)) | ((x)>>(32-(k))))
7825 #define mix(a,b,c) { \
7826         a -= c;  a ^= rot(c, 4);  c += b; \
7827         b -= a;  b ^= rot(a, 6);  a += c; \
7828         c -= b;  c ^= rot(b, 8);  b += a; \
7829         a -= c;  a ^= rot(c,16);  c += b; \
7830         b -= a;  b ^= rot(a,19);  a += c; \
7831         c -= b;  c ^= rot(b, 4);  b += a; \
7832 }
7833 #define final(a,b,c) { \
7834         c ^= b; c -= rot(b,14); \
7835         a ^= c; a -= rot(c,11); \
7836         b ^= a; b -= rot(a,25); \
7837         c ^= b; c -= rot(b,16); \
7838         a ^= c; a -= rot(c,4);  \
7839         b ^= a; b -= rot(a,14); \
7840         c ^= b; c -= rot(b,24); \
7841 }
7842
7843 static guint
7844 mono_aot_type_hash (MonoType *t1)
7845 {
7846         guint hash = t1->type;
7847
7848         hash |= t1->byref << 6; /* do not collide with t1->type values */
7849         switch (t1->type) {
7850         case MONO_TYPE_VALUETYPE:
7851         case MONO_TYPE_CLASS:
7852         case MONO_TYPE_SZARRAY:
7853                 /* check if the distribution is good enough */
7854                 return ((hash << 5) - hash) ^ mono_metadata_str_hash (t1->data.klass->name);
7855         case MONO_TYPE_PTR:
7856                 return ((hash << 5) - hash) ^ mono_metadata_type_hash (t1->data.type);
7857         case MONO_TYPE_ARRAY:
7858                 return ((hash << 5) - hash) ^ mono_metadata_type_hash (&t1->data.array->eklass->byval_arg);
7859         case MONO_TYPE_GENERICINST:
7860                 return ((hash << 5) - hash) ^ 0;
7861         default:
7862                 return hash;
7863         }
7864 }
7865
7866 /*
7867  * mono_aot_method_hash:
7868  *
7869  *   Return a hash code for methods which only depends on metadata.
7870  */
7871 guint32
7872 mono_aot_method_hash (MonoMethod *method)
7873 {
7874         MonoMethodSignature *sig;
7875         MonoClass *klass;
7876         int i, hindex;
7877         int hashes_count;
7878         guint32 *hashes_start, *hashes;
7879         guint32 a, b, c;
7880         MonoGenericInst *class_ginst = NULL;
7881         MonoGenericInst *ginst = NULL;
7882
7883         /* Similar to the hash in mono_method_get_imt_slot () */
7884
7885         sig = mono_method_signature (method);
7886
7887         if (method->klass->generic_class)
7888                 class_ginst = method->klass->generic_class->context.class_inst;
7889         if (method->is_inflated)
7890                 ginst = ((MonoMethodInflated*)method)->context.method_inst;
7891
7892         hashes_count = sig->param_count + 5 + (class_ginst ? class_ginst->type_argc : 0) + (ginst ? ginst->type_argc : 0);
7893         hashes_start = (guint32 *)g_malloc0 (hashes_count * sizeof (guint32));
7894         hashes = hashes_start;
7895
7896         /* Some wrappers are assigned to random classes */
7897         if (!method->wrapper_type || method->wrapper_type == MONO_WRAPPER_REMOTING_INVOKE_WITH_CHECK)
7898                 klass = method->klass;
7899         else
7900                 klass = mono_defaults.object_class;
7901
7902         if (!method->wrapper_type) {
7903                 char *full_name;
7904
7905                 if (klass->generic_class)
7906                         full_name = mono_type_full_name (&klass->generic_class->container_class->byval_arg);
7907                 else
7908                         full_name = mono_type_full_name (&klass->byval_arg);
7909
7910                 hashes [0] = mono_metadata_str_hash (full_name);
7911                 hashes [1] = 0;
7912                 g_free (full_name);
7913         } else {
7914                 hashes [0] = mono_metadata_str_hash (klass->name);
7915                 hashes [1] = mono_metadata_str_hash (klass->name_space);
7916         }
7917         if (method->wrapper_type == MONO_WRAPPER_STFLD || method->wrapper_type == MONO_WRAPPER_LDFLD || method->wrapper_type == MONO_WRAPPER_LDFLDA)
7918                 /* The method name includes a stringified pointer */
7919                 hashes [2] = 0;
7920         else
7921                 hashes [2] = mono_metadata_str_hash (method->name);
7922         hashes [3] = method->wrapper_type;
7923         hashes [4] = mono_aot_type_hash (sig->ret);
7924         hindex = 5;
7925         for (i = 0; i < sig->param_count; i++) {
7926                 hashes [hindex ++] = mono_aot_type_hash (sig->params [i]);
7927         }
7928         if (class_ginst) {
7929                 for (i = 0; i < class_ginst->type_argc; ++i)
7930                         hashes [hindex ++] = mono_aot_type_hash (class_ginst->type_argv [i]);
7931         }
7932         if (ginst) {
7933                 for (i = 0; i < ginst->type_argc; ++i)
7934                         hashes [hindex ++] = mono_aot_type_hash (ginst->type_argv [i]);
7935         }               
7936         g_assert (hindex == hashes_count);
7937
7938         /* Setup internal state */
7939         a = b = c = 0xdeadbeef + (((guint32)hashes_count)<<2);
7940
7941         /* Handle most of the hashes */
7942         while (hashes_count > 3) {
7943                 a += hashes [0];
7944                 b += hashes [1];
7945                 c += hashes [2];
7946                 mix (a,b,c);
7947                 hashes_count -= 3;
7948                 hashes += 3;
7949         }
7950
7951         /* Handle the last 3 hashes (all the case statements fall through) */
7952         switch (hashes_count) { 
7953         case 3 : c += hashes [2];
7954         case 2 : b += hashes [1];
7955         case 1 : a += hashes [0];
7956                 final (a,b,c);
7957         case 0: /* nothing left to add */
7958                 break;
7959         }
7960         
7961         free (hashes_start);
7962         
7963         return c;
7964 }
7965 #undef rot
7966 #undef mix
7967 #undef final
7968
7969 /*
7970  * mono_aot_get_array_helper_from_wrapper;
7971  *
7972  * Get the helper method in Array called by an array wrapper method.
7973  */
7974 MonoMethod*
7975 mono_aot_get_array_helper_from_wrapper (MonoMethod *method)
7976 {
7977         MonoMethod *m;
7978         const char *prefix;
7979         MonoGenericContext ctx;
7980         MonoType *args [16];
7981         char *mname, *iname, *s, *s2, *helper_name = NULL;
7982
7983         prefix = "System.Collections.Generic";
7984         s = g_strdup_printf ("%s", method->name + strlen (prefix) + 1);
7985         s2 = strstr (s, "`1.");
7986         g_assert (s2);
7987         s2 [0] = '\0';
7988         iname = s;
7989         mname = s2 + 3;
7990
7991         //printf ("X: %s %s\n", iname, mname);
7992
7993         if (!strcmp (iname, "IList"))
7994                 helper_name = g_strdup_printf ("InternalArray__%s", mname);
7995         else
7996                 helper_name = g_strdup_printf ("InternalArray__%s_%s", iname, mname);
7997         m = mono_class_get_method_from_name (mono_defaults.array_class, helper_name, mono_method_signature (method)->param_count);
7998         g_assert (m);
7999         g_free (helper_name);
8000         g_free (s);
8001
8002         if (m->is_generic) {
8003                 MonoError error;
8004                 memset (&ctx, 0, sizeof (ctx));
8005                 args [0] = &method->klass->element_class->byval_arg;
8006                 ctx.method_inst = mono_metadata_get_generic_inst (1, args);
8007                 m = mono_class_inflate_generic_method_checked (m, &ctx, &error);
8008                 g_assert (mono_error_ok (&error)); /* FIXME don't swallow the error */
8009         }
8010
8011         return m;
8012 }
8013
8014 #if !defined(DISABLE_AOT) && !defined(DISABLE_JIT)
8015
8016 typedef struct HashEntry {
8017     guint32 key, value, index;
8018         struct HashEntry *next;
8019 } HashEntry;
8020
8021 /*
8022  * emit_extra_methods:
8023  *
8024  * Emit methods which are not in the METHOD table, like wrappers.
8025  */
8026 static void
8027 emit_extra_methods (MonoAotCompile *acfg)
8028 {
8029         int i, table_size, buf_size;
8030         char symbol [256];
8031         guint8 *p, *buf;
8032         guint32 *info_offsets;
8033         guint32 hash;
8034         GPtrArray *table;
8035         HashEntry *entry, *new_entry;
8036         int nmethods, max_chain_length;
8037         int *chain_lengths;
8038
8039         info_offsets = g_new0 (guint32, acfg->extra_methods->len);
8040
8041         /* Emit method info */
8042         nmethods = 0;
8043         for (i = 0; i < acfg->extra_methods->len; ++i) {
8044                 MonoMethod *method = (MonoMethod *)g_ptr_array_index (acfg->extra_methods, i);
8045                 MonoCompile *cfg = (MonoCompile *)g_hash_table_lookup (acfg->method_to_cfg, method);
8046
8047                 if (!cfg)
8048                         continue;
8049
8050                 buf_size = 10240;
8051                 p = buf = (guint8 *)g_malloc (buf_size);
8052
8053                 nmethods ++;
8054
8055                 method = cfg->method_to_register;
8056
8057                 encode_method_ref (acfg, method, p, &p);
8058
8059                 g_assert ((p - buf) < buf_size);
8060
8061                 info_offsets [i] = add_to_blob (acfg, buf, p - buf);
8062                 g_free (buf);
8063         }
8064
8065         /*
8066          * Construct a chained hash table for mapping indexes in extra_method_info to
8067          * method indexes.
8068          */
8069         table_size = g_spaced_primes_closest ((int)(nmethods * 1.5));
8070         table = g_ptr_array_sized_new (table_size);
8071         for (i = 0; i < table_size; ++i)
8072                 g_ptr_array_add (table, NULL);
8073         chain_lengths = g_new0 (int, table_size);
8074         max_chain_length = 0;
8075         for (i = 0; i < acfg->extra_methods->len; ++i) {
8076                 MonoMethod *method = (MonoMethod *)g_ptr_array_index (acfg->extra_methods, i);
8077                 MonoCompile *cfg = (MonoCompile *)g_hash_table_lookup (acfg->method_to_cfg, method);
8078                 guint32 key, value;
8079
8080                 if (!cfg)
8081                         continue;
8082
8083                 key = info_offsets [i];
8084                 value = get_method_index (acfg, method);
8085
8086                 hash = mono_aot_method_hash (method) % table_size;
8087                 //printf ("X: %s %x\n", mono_method_full_name (method, 1), mono_aot_method_hash (method));
8088
8089                 chain_lengths [hash] ++;
8090                 max_chain_length = MAX (max_chain_length, chain_lengths [hash]);
8091
8092                 new_entry = (HashEntry *)mono_mempool_alloc0 (acfg->mempool, sizeof (HashEntry));
8093                 new_entry->key = key;
8094                 new_entry->value = value;
8095
8096                 entry = (HashEntry *)g_ptr_array_index (table, hash);
8097                 if (entry == NULL) {
8098                         new_entry->index = hash;
8099                         g_ptr_array_index (table, hash) = new_entry;
8100                 } else {
8101                         while (entry->next)
8102                                 entry = entry->next;
8103                         
8104                         entry->next = new_entry;
8105                         new_entry->index = table->len;
8106                         g_ptr_array_add (table, new_entry);
8107                 }
8108         }
8109
8110         //printf ("MAX: %d\n", max_chain_length);
8111
8112         buf_size = table->len * 12 + 4;
8113         p = buf = (guint8 *)g_malloc (buf_size);
8114         encode_int (table_size, p, &p);
8115
8116         for (i = 0; i < table->len; ++i) {
8117                 HashEntry *entry = (HashEntry *)g_ptr_array_index (table, i);
8118
8119                 if (entry == NULL) {
8120                         encode_int (0, p, &p);
8121                         encode_int (0, p, &p);
8122                         encode_int (0, p, &p);
8123                 } else {
8124                         //g_assert (entry->key > 0);
8125                         encode_int (entry->key, p, &p);
8126                         encode_int (entry->value, p, &p);
8127                         if (entry->next)
8128                                 encode_int (entry->next->index, p, &p);
8129                         else
8130                                 encode_int (0, p, &p);
8131                 }
8132         }
8133         g_assert (p - buf <= buf_size);
8134
8135         /* Emit the table */
8136         if (acfg->llvm) {
8137                 mono_llvm_emit_aot_data ("extra_method_table", buf, p - buf);
8138         } else {
8139                 sprintf (symbol, "extra_method_table");
8140                 emit_section_change (acfg, RODATA_SECT, 0);
8141                 emit_alignment (acfg, 8);
8142                 emit_label (acfg, symbol);
8143                 emit_bytes (acfg, buf, p - buf);
8144         }
8145
8146         /* 
8147          * Emit a table reverse mapping method indexes to their index in extra_method_info.
8148          * This is used by mono_aot_find_jit_info ().
8149          */
8150         buf_size = acfg->extra_methods->len * 8 + 4;
8151         p = buf = (guint8 *)g_malloc (buf_size);
8152         encode_int (acfg->extra_methods->len, p, &p);
8153         for (i = 0; i < acfg->extra_methods->len; ++i) {
8154                 MonoMethod *method = (MonoMethod *)g_ptr_array_index (acfg->extra_methods, i);
8155
8156                 encode_int (get_method_index (acfg, method), p, &p);
8157                 encode_int (info_offsets [i], p, &p);
8158         }
8159         if (acfg->llvm) {
8160                 mono_llvm_emit_aot_data ("extra_method_info_offsets", buf, p - buf);
8161         } else {
8162                 sprintf (symbol, "extra_method_info_offsets");
8163                 emit_section_change (acfg, RODATA_SECT, 0);
8164                 emit_alignment (acfg, 8);
8165                 emit_label (acfg, symbol);
8166                 emit_bytes (acfg, buf, p - buf);
8167         }
8168 }       
8169
8170 static void
8171 emit_exception_info (MonoAotCompile *acfg)
8172 {
8173         int i;
8174         gint32 *offsets;
8175         SeqPointData sp_data;
8176         gboolean seq_points_to_file = FALSE;
8177
8178         offsets = g_new0 (gint32, acfg->nmethods);
8179         for (i = 0; i < acfg->nmethods; ++i) {
8180                 if (acfg->cfgs [i]) {
8181                         MonoCompile *cfg = acfg->cfgs [i];
8182
8183                         // By design aot-runtime decode_exception_debug_info is not able to load sequence point debug data from a file.
8184                         // As it is not possible to load debug data from a file its is also not possible to store it in a file.
8185                         gboolean method_seq_points_to_file = acfg->aot_opts.gen_seq_points_file &&
8186                                 cfg->gen_seq_points && !cfg->gen_sdb_seq_points;
8187                         gboolean method_seq_points_to_binary = cfg->gen_seq_points && !method_seq_points_to_file;
8188                         
8189                         emit_exception_debug_info (acfg, cfg, method_seq_points_to_binary);
8190                         offsets [i] = cfg->ex_info_offset;
8191
8192                         if (method_seq_points_to_file) {
8193                                 if (!seq_points_to_file) {
8194                                         mono_seq_point_data_init (&sp_data, acfg->nmethods);
8195                                         seq_points_to_file = TRUE;
8196                                 }
8197                                 mono_seq_point_data_add (&sp_data, cfg->method->token, cfg->method_index, cfg->seq_point_info);
8198                         }
8199                 } else {
8200                         offsets [i] = 0;
8201                 }
8202         }
8203
8204         if (seq_points_to_file) {
8205                 char *seq_points_aot_file;
8206                 mono_image_get_aot_seq_point_path (acfg->image, &seq_points_aot_file);
8207                 mono_seq_point_data_write (&sp_data, seq_points_aot_file);
8208                 mono_seq_point_data_free (&sp_data);
8209                 g_free (seq_points_aot_file);
8210         }
8211
8212         acfg->stats.offsets_size += emit_offset_table (acfg, "ex_info_offsets", acfg->nmethods, 10, offsets);
8213         g_free (offsets);
8214 }
8215
8216 static void
8217 emit_unwind_info (MonoAotCompile *acfg)
8218 {
8219         int i;
8220         char symbol [128];
8221
8222         if (acfg->aot_opts.llvm_only) {
8223                 g_assert (acfg->unwind_ops->len == 0);
8224                 return;
8225         }
8226
8227         /* 
8228          * The unwind info contains a lot of duplicates so we emit each unique
8229          * entry once, and only store the offset from the start of the table in the
8230          * exception info.
8231          */
8232
8233         sprintf (symbol, "unwind_info");
8234         emit_section_change (acfg, RODATA_SECT, 1);
8235         emit_alignment (acfg, 8);
8236         emit_info_symbol (acfg, symbol);
8237
8238         for (i = 0; i < acfg->unwind_ops->len; ++i) {
8239                 guint32 index = GPOINTER_TO_UINT (g_ptr_array_index (acfg->unwind_ops, i));
8240                 guint8 *unwind_info;
8241                 guint32 unwind_info_len;
8242                 guint8 buf [16];
8243                 guint8 *p;
8244
8245                 unwind_info = mono_get_cached_unwind_info (index, &unwind_info_len);
8246
8247                 p = buf;
8248                 encode_value (unwind_info_len, p, &p);
8249                 emit_bytes (acfg, buf, p - buf);
8250                 emit_bytes (acfg, unwind_info, unwind_info_len);
8251
8252                 acfg->stats.unwind_info_size += (p - buf) + unwind_info_len;
8253         }
8254 }
8255
8256 static void
8257 emit_class_info (MonoAotCompile *acfg)
8258 {
8259         int i;
8260         gint32 *offsets;
8261
8262         offsets = g_new0 (gint32, acfg->image->tables [MONO_TABLE_TYPEDEF].rows);
8263         for (i = 0; i < acfg->image->tables [MONO_TABLE_TYPEDEF].rows; ++i)
8264                 offsets [i] = emit_klass_info (acfg, MONO_TOKEN_TYPE_DEF | (i + 1));
8265
8266         acfg->stats.offsets_size += emit_offset_table (acfg, "class_info_offsets", acfg->image->tables [MONO_TABLE_TYPEDEF].rows, 10, offsets);
8267         g_free (offsets);
8268 }
8269
8270 typedef struct ClassNameTableEntry {
8271         guint32 token, index;
8272         struct ClassNameTableEntry *next;
8273 } ClassNameTableEntry;
8274
8275 static void
8276 emit_class_name_table (MonoAotCompile *acfg)
8277 {
8278         int i, table_size, buf_size;
8279         guint32 token, hash;
8280         MonoClass *klass;
8281         GPtrArray *table;
8282         char *full_name;
8283         guint8 *buf, *p;
8284         char symbol [256];
8285         ClassNameTableEntry *entry, *new_entry;
8286
8287         /*
8288          * Construct a chained hash table for mapping class names to typedef tokens.
8289          */
8290         table_size = g_spaced_primes_closest ((int)(acfg->image->tables [MONO_TABLE_TYPEDEF].rows * 1.5));
8291         table = g_ptr_array_sized_new (table_size);
8292         for (i = 0; i < table_size; ++i)
8293                 g_ptr_array_add (table, NULL);
8294         for (i = 0; i < acfg->image->tables [MONO_TABLE_TYPEDEF].rows; ++i) {
8295                 MonoError error;
8296                 token = MONO_TOKEN_TYPE_DEF | (i + 1);
8297                 klass = mono_class_get_checked (acfg->image, token, &error);
8298                 if (!klass) {
8299                         mono_error_cleanup (&error);
8300                         continue;
8301                 }
8302                 full_name = mono_type_get_name_full (mono_class_get_type (klass), MONO_TYPE_NAME_FORMAT_FULL_NAME);
8303                 hash = mono_metadata_str_hash (full_name) % table_size;
8304                 g_free (full_name);
8305
8306                 /* FIXME: Allocate from the mempool */
8307                 new_entry = g_new0 (ClassNameTableEntry, 1);
8308                 new_entry->token = token;
8309
8310                 entry = (ClassNameTableEntry *)g_ptr_array_index (table, hash);
8311                 if (entry == NULL) {
8312                         new_entry->index = hash;
8313                         g_ptr_array_index (table, hash) = new_entry;
8314                 } else {
8315                         while (entry->next)
8316                                 entry = entry->next;
8317                         
8318                         entry->next = new_entry;
8319                         new_entry->index = table->len;
8320                         g_ptr_array_add (table, new_entry);
8321                 }
8322         }
8323
8324         /* Emit the table */
8325         buf_size = table->len * 4 + 4;
8326         p = buf = (guint8 *)g_malloc0 (buf_size);
8327
8328         /* FIXME: Optimize memory usage */
8329         g_assert (table_size < 65000);
8330         encode_int16 (table_size, p, &p);
8331         g_assert (table->len < 65000);
8332         for (i = 0; i < table->len; ++i) {
8333                 ClassNameTableEntry *entry = (ClassNameTableEntry *)g_ptr_array_index (table, i);
8334
8335                 if (entry == NULL) {
8336                         encode_int16 (0, p, &p);
8337                         encode_int16 (0, p, &p);
8338                 } else {
8339                         encode_int16 (mono_metadata_token_index (entry->token), p, &p);
8340                         if (entry->next)
8341                                 encode_int16 (entry->next->index, p, &p);
8342                         else
8343                                 encode_int16 (0, p, &p);
8344                 }
8345         }
8346         g_assert (p - buf <= buf_size);
8347
8348         if (acfg->llvm) {
8349                 mono_llvm_emit_aot_data ("class_name_table", buf, p - buf);
8350         } else {
8351                 sprintf (symbol, "class_name_table");
8352                 emit_section_change (acfg, RODATA_SECT, 0);
8353                 emit_alignment (acfg, 8);
8354                 emit_label (acfg, symbol);
8355                 emit_bytes (acfg, buf, p - buf);
8356         }
8357 }
8358
8359 static void
8360 emit_image_table (MonoAotCompile *acfg)
8361 {
8362         int i, buf_size;
8363         char symbol [256];
8364         guint8 *buf, *p;
8365
8366         /*
8367          * The image table is small but referenced in a lot of places.
8368          * So we emit it at once, and reference its elements by an index.
8369          */
8370         buf_size = acfg->image_table->len * 28 + 4;
8371         for (i = 0; i < acfg->image_table->len; i++) {
8372                 MonoImage *image = (MonoImage*)g_ptr_array_index (acfg->image_table, i);
8373                 MonoAssemblyName *aname = &image->assembly->aname;
8374
8375                 buf_size += strlen (image->assembly_name) + strlen (image->guid) + (aname->culture ? strlen (aname->culture) : 1) + strlen ((char*)aname->public_key_token) + 4;
8376         }
8377
8378         buf = p = (guint8 *)g_malloc0 (buf_size);
8379         encode_int (acfg->image_table->len, p, &p);
8380         for (i = 0; i < acfg->image_table->len; i++) {
8381                 MonoImage *image = (MonoImage*)g_ptr_array_index (acfg->image_table, i);
8382                 MonoAssemblyName *aname = &image->assembly->aname;
8383
8384                 /* FIXME: Support multi-module assemblies */
8385                 g_assert (image->assembly->image == image);
8386
8387                 encode_string (image->assembly_name, p, &p);
8388                 encode_string (image->guid, p, &p);
8389                 encode_string (aname->culture ? aname->culture : "", p, &p);
8390                 encode_string ((const char*)aname->public_key_token, p, &p);
8391
8392                 while (GPOINTER_TO_UINT (p) % 8 != 0)
8393                         p ++;
8394
8395                 encode_int (aname->flags, p, &p);
8396                 encode_int (aname->major, p, &p);
8397                 encode_int (aname->minor, p, &p);
8398                 encode_int (aname->build, p, &p);
8399                 encode_int (aname->revision, p, &p);
8400         }
8401         g_assert (p - buf <= buf_size);
8402
8403         if (acfg->llvm) {
8404                 mono_llvm_emit_aot_data ("image_table", buf, p - buf);
8405         } else {
8406                 sprintf (symbol, "image_table");
8407                 emit_section_change (acfg, RODATA_SECT, 1);
8408                 emit_alignment (acfg, 8);
8409                 emit_label (acfg, symbol);
8410                 emit_bytes (acfg, buf, p - buf);
8411         }
8412
8413         g_free (buf);
8414 }
8415
8416 static void
8417 emit_got_info (MonoAotCompile *acfg, gboolean llvm)
8418 {
8419         int i, first_plt_got_patch = 0, buf_size;
8420         guint8 *p, *buf;
8421         guint32 *got_info_offsets;
8422         GotInfo *info = llvm ? &acfg->llvm_got_info : &acfg->got_info;
8423
8424         /* Add the patches needed by the PLT to the GOT */
8425         if (!llvm) {
8426                 acfg->plt_got_offset_base = acfg->got_offset;
8427                 first_plt_got_patch = info->got_patches->len;
8428                 for (i = 1; i < acfg->plt_offset; ++i) {
8429                         MonoPltEntry *plt_entry = (MonoPltEntry *)g_hash_table_lookup (acfg->plt_offset_to_entry, GUINT_TO_POINTER (i));
8430
8431                         g_ptr_array_add (info->got_patches, plt_entry->ji);
8432
8433                         acfg->stats.got_slot_types [plt_entry->ji->type] ++;
8434                 }
8435
8436                 acfg->got_offset += acfg->plt_offset;
8437         }
8438
8439         /**
8440          * FIXME: 
8441          * - optimize offsets table.
8442          * - reduce number of exported symbols.
8443          * - emit info for a klass only once.
8444          * - determine when a method uses a GOT slot which is guaranteed to be already 
8445          *   initialized.
8446          * - clean up and document the code.
8447          * - use String.Empty in class libs.
8448          */
8449
8450         /* Encode info required to decode shared GOT entries */
8451         buf_size = info->got_patches->len * 128;
8452         p = buf = (guint8 *)mono_mempool_alloc (acfg->mempool, buf_size);
8453         got_info_offsets = (guint32 *)mono_mempool_alloc (acfg->mempool, info->got_patches->len * sizeof (guint32));
8454         if (!llvm) {
8455                 acfg->plt_got_info_offsets = (guint32 *)mono_mempool_alloc (acfg->mempool, acfg->plt_offset * sizeof (guint32));
8456                 /* Unused */
8457                 if (acfg->plt_offset)
8458                         acfg->plt_got_info_offsets [0] = 0;
8459         }
8460         for (i = 0; i < info->got_patches->len; ++i) {
8461                 MonoJumpInfo *ji = (MonoJumpInfo *)g_ptr_array_index (info->got_patches, i);
8462                 guint8 *p2;
8463
8464                 p = buf;
8465
8466                 encode_value (ji->type, p, &p);
8467                 p2 = p;
8468                 encode_patch (acfg, ji, p, &p);
8469                 acfg->stats.got_slot_info_sizes [ji->type] += p - p2;
8470                 g_assert (p - buf <= buf_size);
8471                 got_info_offsets [i] = add_to_blob (acfg, buf, p - buf);
8472
8473                 if (!llvm && i >= first_plt_got_patch)
8474                         acfg->plt_got_info_offsets [i - first_plt_got_patch + 1] = got_info_offsets [i];
8475                 acfg->stats.got_info_size += p - buf;
8476         }
8477
8478         /* Emit got_info_offsets table */
8479
8480         /* No need to emit offsets for the got plt entries, the plt embeds them directly */
8481         acfg->stats.offsets_size += emit_offset_table (acfg, llvm ? "llvm_got_info_offsets" : "got_info_offsets", llvm ? acfg->llvm_got_offset : first_plt_got_patch, 10, (gint32*)got_info_offsets);
8482 }
8483
8484 static void
8485 emit_got (MonoAotCompile *acfg)
8486 {
8487         char symbol [256];
8488
8489         if (acfg->aot_opts.llvm_only)
8490                 return;
8491
8492         /* Don't make GOT global so accesses to it don't need relocations */
8493         sprintf (symbol, "%s", acfg->got_symbol);
8494
8495 #ifdef TARGET_MACH
8496         emit_unset_mode (acfg);
8497         fprintf (acfg->fp, ".section __DATA, __bss\n");
8498         emit_alignment (acfg, 8);
8499         if (acfg->llvm)
8500                 emit_info_symbol (acfg, "jit_got");
8501         fprintf (acfg->fp, ".lcomm %s, %d\n", acfg->got_symbol, (int)(acfg->got_offset * sizeof (gpointer)));
8502 #else
8503         emit_section_change (acfg, ".bss", 0);
8504         emit_alignment (acfg, 8);
8505         emit_local_symbol (acfg, symbol, "got_end", FALSE);
8506         emit_label (acfg, symbol);
8507         if (acfg->llvm)
8508                 emit_info_symbol (acfg, "jit_got");
8509         if (acfg->got_offset > 0)
8510                 emit_zero_bytes (acfg, (int)(acfg->got_offset * sizeof (gpointer)));
8511 #endif
8512
8513         sprintf (symbol, "got_end");
8514         emit_label (acfg, symbol);
8515 }
8516
8517 typedef struct GlobalsTableEntry {
8518         guint32 value, index;
8519         struct GlobalsTableEntry *next;
8520 } GlobalsTableEntry;
8521
8522 static void
8523 emit_globals (MonoAotCompile *acfg)
8524 {
8525         int i, table_size;
8526         guint32 hash;
8527         GPtrArray *table;
8528         char symbol [1024];
8529         GlobalsTableEntry *entry, *new_entry;
8530
8531         if (!acfg->aot_opts.static_link)
8532                 return;
8533
8534         /* 
8535          * When static linking, we emit a table containing our globals.
8536          */
8537
8538         /*
8539          * Construct a chained hash table for mapping global names to their index in
8540          * the globals table.
8541          */
8542         table_size = g_spaced_primes_closest ((int)(acfg->globals->len * 1.5));
8543         table = g_ptr_array_sized_new (table_size);
8544         for (i = 0; i < table_size; ++i)
8545                 g_ptr_array_add (table, NULL);
8546         for (i = 0; i < acfg->globals->len; ++i) {
8547                 char *name = (char *)g_ptr_array_index (acfg->globals, i);
8548
8549                 hash = mono_metadata_str_hash (name) % table_size;
8550
8551                 /* FIXME: Allocate from the mempool */
8552                 new_entry = g_new0 (GlobalsTableEntry, 1);
8553                 new_entry->value = i;
8554
8555                 entry = (GlobalsTableEntry *)g_ptr_array_index (table, hash);
8556                 if (entry == NULL) {
8557                         new_entry->index = hash;
8558                         g_ptr_array_index (table, hash) = new_entry;
8559                 } else {
8560                         while (entry->next)
8561                                 entry = entry->next;
8562                         
8563                         entry->next = new_entry;
8564                         new_entry->index = table->len;
8565                         g_ptr_array_add (table, new_entry);
8566                 }
8567         }
8568
8569         /* Emit the table */
8570         sprintf (symbol, ".Lglobals_hash");
8571         emit_section_change (acfg, RODATA_SECT, 0);
8572         emit_alignment (acfg, 8);
8573         emit_label (acfg, symbol);
8574
8575         /* FIXME: Optimize memory usage */
8576         g_assert (table_size < 65000);
8577         emit_int16 (acfg, table_size);
8578         for (i = 0; i < table->len; ++i) {
8579                 GlobalsTableEntry *entry = (GlobalsTableEntry *)g_ptr_array_index (table, i);
8580
8581                 if (entry == NULL) {
8582                         emit_int16 (acfg, 0);
8583                         emit_int16 (acfg, 0);
8584                 } else {
8585                         emit_int16 (acfg, entry->value + 1);
8586                         if (entry->next)
8587                                 emit_int16 (acfg, entry->next->index);
8588                         else
8589                                 emit_int16 (acfg, 0);
8590                 }
8591         }
8592
8593         /* Emit the names */
8594         for (i = 0; i < acfg->globals->len; ++i) {
8595                 char *name = (char *)g_ptr_array_index (acfg->globals, i);
8596
8597                 sprintf (symbol, "name_%d", i);
8598                 emit_section_change (acfg, RODATA_SECT, 1);
8599 #ifdef TARGET_MACH
8600                 emit_alignment (acfg, 4);
8601 #endif
8602                 emit_label (acfg, symbol);
8603                 emit_string (acfg, name);
8604         }
8605
8606         /* Emit the globals table */
8607         sprintf (symbol, "globals");
8608         emit_section_change (acfg, ".data", 0);
8609         /* This is not a global, since it is accessed by the init function */
8610         emit_alignment (acfg, 8);
8611         emit_info_symbol (acfg, symbol);
8612
8613         sprintf (symbol, "%sglobals_hash", acfg->temp_prefix);
8614         emit_pointer (acfg, symbol);
8615
8616         for (i = 0; i < acfg->globals->len; ++i) {
8617                 char *name = (char *)g_ptr_array_index (acfg->globals, i);
8618
8619                 sprintf (symbol, "name_%d", i);
8620                 emit_pointer (acfg, symbol);
8621
8622                 g_assert (strlen (name) < sizeof (symbol));
8623                 sprintf (symbol, "%s", name);
8624                 emit_pointer (acfg, symbol);
8625         }
8626         /* Null terminate the table */
8627         emit_int32 (acfg, 0);
8628         emit_int32 (acfg, 0);
8629 }
8630
8631 static void
8632 emit_mem_end (MonoAotCompile *acfg)
8633 {
8634         char symbol [128];
8635
8636         if (acfg->aot_opts.llvm_only)
8637                 return;
8638
8639         sprintf (symbol, "mem_end");
8640         emit_section_change (acfg, ".text", 1);
8641         emit_alignment_code (acfg, 8);
8642         emit_label (acfg, symbol);
8643 }
8644
8645 static void
8646 init_aot_file_info (MonoAotCompile *acfg, MonoAotFileInfo *info, int gc_name_offset)
8647 {
8648         int i;
8649
8650         info->version = MONO_AOT_FILE_VERSION;
8651         info->plt_got_offset_base = acfg->plt_got_offset_base;
8652         info->got_size = acfg->got_offset * sizeof (gpointer);
8653         info->plt_size = acfg->plt_offset;
8654         info->nmethods = acfg->nmethods;
8655         info->flags = acfg->flags;
8656         info->opts = acfg->opts;
8657         info->simd_opts = acfg->simd_opts;
8658         info->gc_name_index = gc_name_offset;
8659         for (i = 0; i < MONO_AOT_TRAMP_NUM; ++i)
8660                 info->num_trampolines [i] = acfg->num_trampolines [i];
8661         for (i = 0; i < MONO_AOT_TRAMP_NUM; ++i)
8662                 info->trampoline_got_offset_base [i] = acfg->trampoline_got_offset_base [i];
8663         for (i = 0; i < MONO_AOT_TRAMP_NUM; ++i)
8664                 info->trampoline_size [i] = acfg->trampoline_size [i];
8665         info->num_rgctx_fetch_trampolines = acfg->aot_opts.nrgctx_fetch_trampolines;
8666
8667         info->double_align = MONO_ABI_ALIGNOF (double);
8668         info->long_align = MONO_ABI_ALIGNOF (gint64);
8669         info->generic_tramp_num = MONO_TRAMPOLINE_NUM;
8670         info->tramp_page_size = acfg->tramp_page_size;
8671         info->nshared_got_entries = acfg->nshared_got_entries;
8672         for (i = 0; i < MONO_AOT_TRAMP_NUM; ++i)
8673                 info->tramp_page_code_offsets [i] = acfg->tramp_page_code_offsets [i];
8674 }
8675
8676 static void
8677 emit_aot_file_info (MonoAotCompile *acfg, MonoAotFileInfo *info)
8678 {
8679         char symbol [256];
8680         int i, sindex;
8681         const char **symbols;
8682
8683         symbols = g_new0 (const char *, MONO_AOT_FILE_INFO_NUM_SYMBOLS);
8684         sindex = 0;
8685         symbols [sindex ++] = acfg->got_symbol;
8686         if (acfg->llvm) {
8687                 symbols [sindex ++] = g_strdup_printf ("%s%s", acfg->user_symbol_prefix, acfg->llvm_got_symbol);
8688                 symbols [sindex ++] = acfg->llvm_eh_frame_symbol;
8689         } else {
8690                 symbols [sindex ++] = NULL;
8691                 symbols [sindex ++] = NULL;
8692         }
8693         /* llvm_get_method */
8694         symbols [sindex ++] = NULL;
8695         /* llvm_get_unbox_tramp */
8696         symbols [sindex ++] = NULL;
8697         if (!acfg->aot_opts.llvm_only) {
8698                 symbols [sindex ++] = "jit_code_start";
8699                 symbols [sindex ++] = "jit_code_end";
8700                 symbols [sindex ++] = "method_addresses";
8701         } else {
8702                 symbols [sindex ++] = NULL;
8703                 symbols [sindex ++] = NULL;
8704                 symbols [sindex ++] = NULL;
8705         }
8706         symbols [sindex ++] = "blob";
8707         symbols [sindex ++] = "class_name_table";
8708         symbols [sindex ++] = "class_info_offsets";
8709         symbols [sindex ++] = "method_info_offsets";
8710         symbols [sindex ++] = "ex_info_offsets";
8711         symbols [sindex ++] = "extra_method_info_offsets";
8712         symbols [sindex ++] = "extra_method_table";
8713         symbols [sindex ++] = "got_info_offsets";
8714         if (acfg->llvm)
8715                 symbols [sindex ++] = "llvm_got_info_offsets";
8716         else
8717                 symbols [sindex ++] = NULL;
8718         symbols [sindex ++] = "mem_end";
8719         symbols [sindex ++] = "image_table";
8720         symbols [sindex ++] = "assembly_guid";
8721         symbols [sindex ++] = "runtime_version";
8722         if (acfg->num_trampoline_got_entries) {
8723                 symbols [sindex ++] = "specific_trampolines";
8724                 symbols [sindex ++] = "static_rgctx_trampolines";
8725                 symbols [sindex ++] = "imt_thunks";
8726                 symbols [sindex ++] = "gsharedvt_arg_trampolines";
8727         } else {
8728                 symbols [sindex ++] = NULL;
8729                 symbols [sindex ++] = NULL;
8730                 symbols [sindex ++] = NULL;
8731                 symbols [sindex ++] = NULL;
8732         }
8733         if (acfg->aot_opts.static_link) {
8734                 symbols [sindex ++] = "globals";
8735         } else {
8736                 symbols [sindex ++] = NULL;
8737         }
8738         symbols [sindex ++] = "assembly_name";
8739         symbols [sindex ++] = "plt";
8740         symbols [sindex ++] = "plt_end";
8741         symbols [sindex ++] = "unwind_info";
8742         if (!acfg->aot_opts.llvm_only) {
8743                 symbols [sindex ++] = "unbox_trampolines";
8744                 symbols [sindex ++] = "unbox_trampolines_end";
8745                 symbols [sindex ++] = "unbox_trampoline_addresses";
8746         } else {
8747                 symbols [sindex ++] = NULL;
8748                 symbols [sindex ++] = NULL;
8749                 symbols [sindex ++] = NULL;
8750         }
8751
8752         g_assert (sindex == MONO_AOT_FILE_INFO_NUM_SYMBOLS);
8753
8754         sprintf (symbol, "%smono_aot_file_info", acfg->user_symbol_prefix);
8755         emit_section_change (acfg, ".data", 0);
8756         emit_alignment (acfg, 8);
8757         emit_label (acfg, symbol);
8758         if (!acfg->aot_opts.static_link)
8759                 emit_global (acfg, symbol, FALSE);
8760
8761         /* The data emitted here must match MonoAotFileInfo. */
8762
8763         emit_int32 (acfg, info->version);
8764         emit_int32 (acfg, info->dummy);
8765
8766         /* 
8767          * We emit pointers to our data structures instead of emitting global symbols which
8768          * point to them, to reduce the number of globals, and because using globals leads to
8769          * various problems (i.e. arm/thumb).
8770          */
8771         for (i = 0; i < MONO_AOT_FILE_INFO_NUM_SYMBOLS; ++i)
8772                 emit_pointer (acfg, symbols [i]);
8773
8774         emit_int32 (acfg, info->plt_got_offset_base);
8775         emit_int32 (acfg, info->got_size);
8776         emit_int32 (acfg, info->plt_size);
8777         emit_int32 (acfg, info->nmethods);
8778         emit_int32 (acfg, info->flags);
8779         emit_int32 (acfg, info->opts);
8780         emit_int32 (acfg, info->simd_opts);
8781         emit_int32 (acfg, info->gc_name_index);
8782         emit_int32 (acfg, info->num_rgctx_fetch_trampolines);
8783         emit_int32 (acfg, info->double_align);
8784         emit_int32 (acfg, info->long_align);
8785         emit_int32 (acfg, info->generic_tramp_num);
8786         emit_int32 (acfg, info->tramp_page_size);
8787         emit_int32 (acfg, info->nshared_got_entries);
8788
8789         for (i = 0; i < MONO_AOT_TRAMP_NUM; ++i)
8790                 emit_int32 (acfg, info->num_trampolines [i]);
8791         for (i = 0; i < MONO_AOT_TRAMP_NUM; ++i)
8792                 emit_int32 (acfg, info->trampoline_got_offset_base [i]);
8793         for (i = 0; i < MONO_AOT_TRAMP_NUM; ++i)
8794                 emit_int32 (acfg, info->trampoline_size [i]);
8795         for (i = 0; i < MONO_AOT_TRAMP_NUM; ++i)
8796                 emit_int32 (acfg, info->tramp_page_code_offsets [i]);
8797
8798         if (acfg->aot_opts.static_link) {
8799                 char *p;
8800
8801                 /* 
8802                  * Emit a global symbol which can be passed by an embedding app to
8803                  * mono_aot_register_module (). The symbol points to a pointer to the the file info
8804                  * structure.
8805                  */
8806                 sprintf (symbol, "%smono_aot_module_%s_info", acfg->user_symbol_prefix, acfg->image->assembly->aname.name);
8807
8808                 /* Get rid of characters which cannot occur in symbols */
8809                 p = symbol;
8810                 for (p = symbol; *p; ++p) {
8811                         if (!(isalnum (*p) || *p == '_'))
8812                                 *p = '_';
8813                 }
8814                 acfg->static_linking_symbol = g_strdup (symbol);
8815                 emit_global_inner (acfg, symbol, FALSE);
8816                 emit_alignment (acfg, sizeof (gpointer));
8817                 emit_label (acfg, symbol);
8818                 emit_pointer_2 (acfg, acfg->user_symbol_prefix, "mono_aot_file_info");
8819         }
8820 }
8821
8822 /*
8823  * Emit a structure containing all the information not stored elsewhere.
8824  */
8825 static void
8826 emit_file_info (MonoAotCompile *acfg)
8827 {
8828         int gc_name_offset;
8829         const char *gc_name;
8830         char *build_info;
8831         MonoAotFileInfo *info;
8832
8833         if (acfg->aot_opts.bind_to_runtime_version) {
8834                 build_info = mono_get_runtime_build_info ();
8835                 emit_string_symbol (acfg, "runtime_version", build_info);
8836                 g_free (build_info);
8837         } else {
8838                 emit_string_symbol (acfg, "runtime_version", "");
8839         }
8840
8841         emit_string_symbol (acfg, "assembly_guid" , acfg->image->guid);
8842
8843         /* Emit a string holding the assembly name */
8844         emit_string_symbol (acfg, "assembly_name", acfg->image->assembly->aname.name);
8845
8846         /*
8847          * The managed allocators are GC specific, so can't use an AOT image created by one GC
8848          * in another.
8849          */
8850         gc_name = mono_gc_get_gc_name ();
8851         gc_name_offset = add_to_blob (acfg, (guint8*)gc_name, strlen (gc_name) + 1);
8852
8853         info = g_new0 (MonoAotFileInfo, 1);
8854         init_aot_file_info (acfg, info, gc_name_offset);
8855
8856         if (acfg->llvm)
8857                 mono_llvm_emit_aot_file_info (info, acfg->has_jitted_code);
8858         else
8859                 emit_aot_file_info (acfg, info);
8860 }
8861
8862 static void
8863 emit_blob (MonoAotCompile *acfg)
8864 {
8865         char symbol [128];
8866
8867         if (acfg->llvm) {
8868                 mono_llvm_emit_aot_data ("blob", (guint8*)acfg->blob.data, acfg->blob.index);
8869                 return;
8870         }
8871
8872         sprintf (symbol, "blob");
8873         emit_section_change (acfg, RODATA_SECT, 1);
8874         emit_alignment (acfg, 8);
8875         emit_label (acfg, symbol);
8876
8877         emit_bytes (acfg, (guint8*)acfg->blob.data, acfg->blob.index);
8878 }
8879
8880 static void
8881 emit_objc_selectors (MonoAotCompile *acfg)
8882 {
8883         int i;
8884         char symbol [128];
8885
8886         if (!acfg->objc_selectors || acfg->objc_selectors->len == 0)
8887                 return;
8888
8889         /*
8890          * From
8891          * cat > foo.m << EOF
8892          * void *ret ()
8893          * {
8894          * return @selector(print:);
8895          * }
8896          * EOF
8897          */
8898
8899         mono_img_writer_emit_unset_mode (acfg->w);
8900         g_assert (acfg->fp);
8901         fprintf (acfg->fp, ".section    __DATA,__objc_selrefs,literal_pointers,no_dead_strip\n");
8902         fprintf (acfg->fp, ".align      3\n");
8903         for (i = 0; i < acfg->objc_selectors->len; ++i) {
8904                 sprintf (symbol, "L_OBJC_SELECTOR_REFERENCES_%d", i);
8905                 emit_label (acfg, symbol);
8906                 sprintf (symbol, "L_OBJC_METH_VAR_NAME_%d", i);
8907                 emit_pointer (acfg, symbol);
8908
8909         }
8910         fprintf (acfg->fp, ".section    __TEXT,__cstring,cstring_literals\n");
8911         for (i = 0; i < acfg->objc_selectors->len; ++i) {
8912                 fprintf (acfg->fp, "L_OBJC_METH_VAR_NAME_%d:\n", i);
8913                 fprintf (acfg->fp, ".asciz \"%s\"\n", (char*)g_ptr_array_index (acfg->objc_selectors, i));
8914         }
8915
8916         fprintf (acfg->fp, ".section    __DATA,__objc_imageinfo,regular,no_dead_strip\n");
8917         fprintf (acfg->fp, ".align      3\n");
8918         fprintf (acfg->fp, "L_OBJC_IMAGE_INFO:\n");
8919         fprintf (acfg->fp, ".long       0\n");
8920         fprintf (acfg->fp, ".long       16\n");
8921 }
8922
8923 static void
8924 emit_dwarf_info (MonoAotCompile *acfg)
8925 {
8926 #ifdef EMIT_DWARF_INFO
8927         int i;
8928         char symbol2 [128];
8929
8930         /* DIEs for methods */
8931         for (i = 0; i < acfg->nmethods; ++i) {
8932                 MonoCompile *cfg = acfg->cfgs [i];
8933
8934                 if (!cfg)
8935                         continue;
8936
8937                 // FIXME: LLVM doesn't define .Lme_...
8938                 if (cfg->compile_llvm)
8939                         continue;
8940
8941                 sprintf (symbol2, "%sme_%x", acfg->temp_prefix, i);
8942
8943                 mono_dwarf_writer_emit_method (acfg->dwarf, cfg, cfg->method, cfg->asm_symbol, symbol2, cfg->asm_debug_symbol, (guint8 *)cfg->jit_info->code_start, cfg->jit_info->code_size, cfg->args, cfg->locals, cfg->unwind_ops, mono_debug_find_method (cfg->jit_info->d.method, mono_domain_get ()));
8944         }
8945 #endif
8946 }
8947
8948 static gboolean
8949 collect_methods (MonoAotCompile *acfg)
8950 {
8951         int mindex, i;
8952         MonoImage *image = acfg->image;
8953
8954         /* Collect methods */
8955         for (i = 0; i < image->tables [MONO_TABLE_METHOD].rows; ++i) {
8956                 MonoError error;
8957                 MonoMethod *method;
8958                 guint32 token = MONO_TOKEN_METHOD_DEF | (i + 1);
8959
8960                 method = mono_get_method_checked (acfg->image, token, NULL, NULL, &error);
8961
8962                 if (!method) {
8963                         aot_printerrf (acfg, "Failed to load method 0x%x from '%s' due to %s.\n", token, image->name, mono_error_get_message (&error));
8964                         aot_printerrf (acfg, "Run with MONO_LOG_LEVEL=debug for more information.\n");
8965                         mono_error_cleanup (&error);
8966                         return FALSE;
8967                 }
8968                         
8969                 /* Load all methods eagerly to skip the slower lazy loading code */
8970                 mono_class_setup_methods (method->klass);
8971
8972                 if (mono_aot_mode_is_full (&acfg->aot_opts) && method->iflags & METHOD_IMPL_ATTRIBUTE_INTERNAL_CALL) {
8973                         /* Compile the wrapper instead */
8974                         /* We do this here instead of add_wrappers () because it is easy to do it here */
8975                         MonoMethod *wrapper = mono_marshal_get_native_wrapper (method, TRUE, TRUE);
8976                         method = wrapper;
8977                 }
8978
8979                 /* FIXME: Some mscorlib methods don't have debug info */
8980                 /*
8981                 if (acfg->aot_opts.soft_debug && !method->wrapper_type) {
8982                         if (!((method->flags & METHOD_ATTRIBUTE_PINVOKE_IMPL) ||
8983                                   (method->iflags & METHOD_IMPL_ATTRIBUTE_RUNTIME) ||
8984                                   (method->flags & METHOD_ATTRIBUTE_ABSTRACT) ||
8985                                   (method->iflags & METHOD_IMPL_ATTRIBUTE_INTERNAL_CALL))) {
8986                                 if (!mono_debug_lookup_method (method)) {
8987                                         fprintf (stderr, "Method %s has no debug info, probably the .mdb file for the assembly is missing.\n", mono_method_full_name (method, TRUE));
8988                                         exit (1);
8989                                 }
8990                         }
8991                 }
8992                 */
8993
8994                 if (method->is_generic || method->klass->generic_container)
8995                         /* Compile the ref shared version instead */
8996                         method = mini_get_shared_method (method);
8997
8998                 /* Since we add the normal methods first, their index will be equal to their zero based token index */
8999                 add_method_with_index (acfg, method, i, FALSE);
9000                 acfg->method_index ++;
9001         }
9002
9003         /* gsharedvt methods */
9004         for (mindex = 0; mindex < image->tables [MONO_TABLE_METHOD].rows; ++mindex) {
9005                 MonoError error;
9006                 MonoMethod *method;
9007                 guint32 token = MONO_TOKEN_METHOD_DEF | (mindex + 1);
9008
9009                 if (!(acfg->opts & MONO_OPT_GSHAREDVT))
9010                         continue;
9011
9012                 method = mono_get_method_checked (acfg->image, token, NULL, NULL, &error);
9013                 report_loader_error (acfg, &error, "Failed to load method token 0x%x due to %s\n", i, mono_error_get_message (&error));
9014
9015                 if (method->is_generic || method->klass->generic_container) {
9016                         MonoMethod *gshared;
9017
9018                         gshared = mini_get_shared_method_full (method, TRUE, TRUE);
9019                         add_extra_method (acfg, gshared);
9020                 }
9021         }
9022
9023         add_generic_instances (acfg);
9024
9025         if (mono_aot_mode_is_full (&acfg->aot_opts))
9026                 add_wrappers (acfg);
9027         return TRUE;
9028 }
9029
9030 static void
9031 compile_methods (MonoAotCompile *acfg)
9032 {
9033         int i, methods_len;
9034
9035         if (acfg->aot_opts.nthreads > 0) {
9036                 GPtrArray *frag;
9037                 int len, j;
9038                 GPtrArray *threads;
9039                 HANDLE handle;
9040                 gpointer *user_data;
9041                 MonoMethod **methods;
9042
9043                 methods_len = acfg->methods->len;
9044
9045                 len = acfg->methods->len / acfg->aot_opts.nthreads;
9046                 g_assert (len > 0);
9047                 /* 
9048                  * Partition the list of methods into fragments, and hand it to threads to
9049                  * process.
9050                  */
9051                 threads = g_ptr_array_new ();
9052                 /* Make a copy since acfg->methods is modified by compile_method () */
9053                 methods = g_new0 (MonoMethod*, methods_len);
9054                 //memcpy (methods, g_ptr_array_index (acfg->methods, 0), sizeof (MonoMethod*) * methods_len);
9055                 for (i = 0; i < methods_len; ++i)
9056                         methods [i] = (MonoMethod *)g_ptr_array_index (acfg->methods, i);
9057                 i = 0;
9058                 while (i < methods_len) {
9059                         frag = g_ptr_array_new ();
9060                         for (j = 0; j < len; ++j) {
9061                                 if (i < methods_len) {
9062                                         g_ptr_array_add (frag, methods [i]);
9063                                         i ++;
9064                                 }
9065                         }
9066
9067                         user_data = g_new0 (gpointer, 3);
9068                         user_data [0] = mono_domain_get ();
9069                         user_data [1] = acfg;
9070                         user_data [2] = frag;
9071                         
9072                         handle = mono_threads_create_thread ((LPTHREAD_START_ROUTINE)compile_thread_main, user_data, 0, 0, NULL);
9073                         g_ptr_array_add (threads, handle);
9074                 }
9075                 g_free (methods);
9076
9077                 for (i = 0; i < threads->len; ++i) {
9078                         WaitForSingleObjectEx (g_ptr_array_index (threads, i), INFINITE, FALSE);
9079                 }
9080         } else {
9081                 methods_len = 0;
9082         }
9083
9084         /* Compile methods added by compile_method () or all methods if nthreads == 0 */
9085         for (i = methods_len; i < acfg->methods->len; ++i) {
9086                 /* This can new methods to acfg->methods */
9087                 compile_method (acfg, (MonoMethod *)g_ptr_array_index (acfg->methods, i));
9088         }
9089 }
9090
9091 static int
9092 compile_asm (MonoAotCompile *acfg)
9093 {
9094         char *command, *objfile;
9095         char *outfile_name, *tmp_outfile_name, *llvm_ofile;
9096         const char *tool_prefix = acfg->aot_opts.tool_prefix ? acfg->aot_opts.tool_prefix : "";
9097         char *ld_flags = acfg->aot_opts.ld_flags ? acfg->aot_opts.ld_flags : g_strdup("");
9098
9099 #if defined(TARGET_AMD64) && !defined(TARGET_MACH)
9100 #define AS_OPTIONS "--64"
9101 #elif defined(TARGET_POWERPC64)
9102 #define AS_OPTIONS "-a64 -mppc64"
9103 #define LD_OPTIONS "-m elf64ppc"
9104 #elif defined(sparc) && SIZEOF_VOID_P == 8
9105 #define AS_OPTIONS "-xarch=v9"
9106 #elif defined(TARGET_X86) && defined(TARGET_MACH) && !defined(__native_client_codegen__)
9107 #define AS_OPTIONS "-arch i386"
9108 #else
9109 #define AS_OPTIONS ""
9110 #endif
9111
9112 #ifdef __native_client_codegen__
9113 #if defined(TARGET_AMD64)
9114 #define AS_NAME "nacl64-as"
9115 #else
9116 #define AS_NAME "nacl-as"
9117 #endif
9118 #elif defined(TARGET_OSX)
9119 #define AS_NAME "clang"
9120 #else
9121 #define AS_NAME "as"
9122 #endif
9123
9124 #ifndef LD_OPTIONS
9125 #define LD_OPTIONS ""
9126 #endif
9127
9128 #if defined(sparc)
9129 #define LD_NAME "ld -shared -G"
9130 #elif defined(__ppc__) && defined(TARGET_MACH)
9131 #define LD_NAME "gcc -dynamiclib"
9132 #elif defined(TARGET_AMD64) && defined(TARGET_MACH)
9133 #define LD_NAME "clang --shared"
9134 #elif defined(TARGET_WIN32) && !defined(TARGET_ANDROID)
9135 #define LD_NAME "gcc -shared --dll"
9136 #elif defined(TARGET_X86) && defined(TARGET_MACH) && !defined(__native_client_codegen__)
9137 #define LD_NAME "clang -m32 -dynamiclib"
9138 #elif defined(TARGET_ARM) && !defined(TARGET_ANDROID)
9139 #define LD_NAME "gcc --shared"
9140 #endif
9141
9142         if (acfg->aot_opts.asm_only) {
9143                 aot_printf (acfg, "Output file: '%s'.\n", acfg->tmpfname);
9144                 if (acfg->aot_opts.static_link)
9145                         aot_printf (acfg, "Linking symbol: '%s'.\n", acfg->static_linking_symbol);
9146                 if (acfg->llvm)
9147                         aot_printf (acfg, "LLVM output file: '%s'.\n", acfg->llvm_sfile);
9148                 return 0;
9149         }
9150
9151         if (acfg->aot_opts.static_link) {
9152                 if (acfg->aot_opts.outfile)
9153                         objfile = g_strdup_printf ("%s", acfg->aot_opts.outfile);
9154                 else
9155                         objfile = g_strdup_printf ("%s.o", acfg->image->name);
9156         } else {
9157                 objfile = g_strdup_printf ("%s.o", acfg->tmpfname);
9158         }
9159
9160 #ifdef TARGET_OSX
9161         g_string_append (acfg->as_args, "-c -x assembler");
9162 #endif
9163
9164         command = g_strdup_printf ("\"%s%s\" %s %s -o %s %s", tool_prefix, AS_NAME, AS_OPTIONS, acfg->as_args ? acfg->as_args->str : "", objfile, acfg->tmpfname);
9165         aot_printf (acfg, "Executing the native assembler: %s\n", command);
9166         if (execute_system (command) != 0) {
9167                 g_free (command);
9168                 g_free (objfile);
9169                 return 1;
9170         }
9171
9172         if (acfg->llvm && !acfg->llvm_owriter) {
9173                 command = g_strdup_printf ("\"%s%s\" %s %s -o %s %s", tool_prefix, AS_NAME, AS_OPTIONS, acfg->as_args ? acfg->as_args->str : "", acfg->llvm_ofile, acfg->llvm_sfile);
9174                 aot_printf (acfg, "Executing the native assembler: %s\n", command);
9175                 if (execute_system (command) != 0) {
9176                         g_free (command);
9177                         g_free (objfile);
9178                         return 1;
9179                 }
9180         }
9181
9182         g_free (command);
9183
9184         if (acfg->aot_opts.static_link) {
9185                 aot_printf (acfg, "Output file: '%s'.\n", objfile);
9186                 aot_printf (acfg, "Linking symbol: '%s'.\n", acfg->static_linking_symbol);
9187                 g_free (objfile);
9188                 return 0;
9189         }
9190
9191         if (acfg->aot_opts.outfile)
9192                 outfile_name = g_strdup_printf ("%s", acfg->aot_opts.outfile);
9193         else
9194                 outfile_name = g_strdup_printf ("%s%s", acfg->image->name, MONO_SOLIB_EXT);
9195
9196         tmp_outfile_name = g_strdup_printf ("%s.tmp", outfile_name);
9197
9198         if (acfg->llvm) {
9199                 llvm_ofile = g_strdup_printf ("\"%s\"", acfg->llvm_ofile);
9200         } else {
9201                 llvm_ofile = g_strdup ("");
9202         }
9203
9204         /* replace the ; flags separators with spaces */
9205         g_strdelimit (ld_flags, ";", ' ');
9206
9207         if (acfg->aot_opts.llvm_only)
9208                 ld_flags = g_strdup_printf ("%s %s", ld_flags, "-lstdc++");
9209
9210 #ifdef LD_NAME
9211         command = g_strdup_printf ("%s -o \"%s\" %s \"%s.o\" %s", LD_NAME, tmp_outfile_name, llvm_ofile, acfg->tmpfname, ld_flags);
9212 #else
9213         command = g_strdup_printf ("\"%sld\" %s -shared -o %s %s %s.o %s", tool_prefix, LD_OPTIONS, tmp_outfile_name, llvm_ofile,
9214                 acfg->tmpfname, ld_flags);
9215 #endif
9216         aot_printf (acfg, "Executing the native linker: %s\n", command);
9217         if (execute_system (command) != 0) {
9218                 g_free (tmp_outfile_name);
9219                 g_free (outfile_name);
9220                 g_free (command);
9221                 g_free (objfile);
9222                 g_free (ld_flags);
9223                 return 1;
9224         }
9225
9226         g_free (command);
9227
9228         /*com = g_strdup_printf ("strip --strip-unneeded %s%s", acfg->image->name, MONO_SOLIB_EXT);
9229         printf ("Stripping the binary: %s\n", com);
9230         execute_system (com);
9231         g_free (com);*/
9232
9233 #if defined(TARGET_ARM) && !defined(TARGET_MACH)
9234         /* 
9235          * gas generates 'mapping symbols' each time code and data is mixed, which 
9236          * happens a lot in emit_and_reloc_code (), so we need to get rid of them.
9237          */
9238         command = g_strdup_printf ("\"%sstrip\" --strip-symbol=\\$a --strip-symbol=\\$d %s", tool_prefix, tmp_outfile_name);
9239         aot_printf (acfg, "Stripping the binary: %s\n", command);
9240         if (execute_system (command) != 0) {
9241                 g_free (tmp_outfile_name);
9242                 g_free (outfile_name);
9243                 g_free (command);
9244                 g_free (objfile);
9245                 return 1;
9246         }
9247 #endif
9248
9249         rename (tmp_outfile_name, outfile_name);
9250
9251 #if defined(TARGET_MACH)
9252         command = g_strdup_printf ("dsymutil \"%s\"", outfile_name);
9253         aot_printf (acfg, "Executing dsymutil: %s\n", command);
9254         if (execute_system (command) != 0) {
9255                 return 1;
9256         }
9257 #endif
9258
9259         if (!acfg->aot_opts.save_temps)
9260                 unlink (objfile);
9261
9262         g_free (tmp_outfile_name);
9263         g_free (outfile_name);
9264         g_free (objfile);
9265
9266         if (acfg->aot_opts.save_temps)
9267                 aot_printf (acfg, "Retained input file.\n");
9268         else
9269                 unlink (acfg->tmpfname);
9270
9271         return 0;
9272 }
9273
9274 static void init_got_info (GotInfo *info)
9275 {
9276         int i;
9277
9278         info->patch_to_got_offset = g_hash_table_new (mono_patch_info_hash, mono_patch_info_equal);
9279         info->patch_to_got_offset_by_type = g_new0 (GHashTable*, MONO_PATCH_INFO_NUM);
9280         for (i = 0; i < MONO_PATCH_INFO_NUM; ++i)
9281                 info->patch_to_got_offset_by_type [i] = g_hash_table_new (mono_patch_info_hash, mono_patch_info_equal);
9282         info->got_patches = g_ptr_array_new ();
9283 }
9284
9285 static MonoAotCompile*
9286 acfg_create (MonoAssembly *ass, guint32 opts)
9287 {
9288         MonoImage *image = ass->image;
9289         MonoAotCompile *acfg;
9290
9291         acfg = g_new0 (MonoAotCompile, 1);
9292         acfg->methods = g_ptr_array_new ();
9293         acfg->method_indexes = g_hash_table_new (NULL, NULL);
9294         acfg->method_depth = g_hash_table_new (NULL, NULL);
9295         acfg->plt_offset_to_entry = g_hash_table_new (NULL, NULL);
9296         acfg->patch_to_plt_entry = g_new0 (GHashTable*, MONO_PATCH_INFO_NUM);
9297         acfg->method_to_cfg = g_hash_table_new (NULL, NULL);
9298         acfg->token_info_hash = g_hash_table_new_full (NULL, NULL, NULL, NULL);
9299         acfg->method_to_pinvoke_import = g_hash_table_new_full (NULL, NULL, NULL, g_free);
9300         acfg->image_hash = g_hash_table_new (NULL, NULL);
9301         acfg->image_table = g_ptr_array_new ();
9302         acfg->globals = g_ptr_array_new ();
9303         acfg->image = image;
9304         acfg->opts = opts;
9305         /* TODO: Write out set of SIMD instructions used, rather than just those available */
9306         acfg->simd_opts = mono_arch_cpu_enumerate_simd_versions ();
9307         acfg->mempool = mono_mempool_new ();
9308         acfg->extra_methods = g_ptr_array_new ();
9309         acfg->unwind_info_offsets = g_hash_table_new (NULL, NULL);
9310         acfg->unwind_ops = g_ptr_array_new ();
9311         acfg->method_label_hash = g_hash_table_new_full (g_str_hash, g_str_equal, g_free, NULL);
9312         acfg->method_order = g_ptr_array_new ();
9313         acfg->export_names = g_hash_table_new (NULL, NULL);
9314         acfg->klass_blob_hash = g_hash_table_new (NULL, NULL);
9315         acfg->method_blob_hash = g_hash_table_new (NULL, NULL);
9316         acfg->plt_entry_debug_sym_cache = g_hash_table_new (g_str_hash, g_str_equal);
9317         mono_os_mutex_init_recursive (&acfg->mutex);
9318
9319         init_got_info (&acfg->got_info);
9320         init_got_info (&acfg->llvm_got_info);
9321
9322         return acfg;
9323 }
9324
9325 static void
9326 got_info_free (GotInfo *info)
9327 {
9328         int i;
9329
9330         for (i = 0; i < MONO_PATCH_INFO_NUM; ++i)
9331                 g_hash_table_destroy (info->patch_to_got_offset_by_type [i]);
9332         g_free (info->patch_to_got_offset_by_type);
9333         g_hash_table_destroy (info->patch_to_got_offset);
9334         g_ptr_array_free (info->got_patches, TRUE);
9335 }
9336
9337 static void
9338 acfg_free (MonoAotCompile *acfg)
9339 {
9340         int i;
9341
9342         mono_img_writer_destroy (acfg->w);
9343         for (i = 0; i < acfg->nmethods; ++i)
9344                 if (acfg->cfgs [i])
9345                         g_free (acfg->cfgs [i]);
9346         g_free (acfg->cfgs);
9347         g_free (acfg->static_linking_symbol);
9348         g_free (acfg->got_symbol);
9349         g_free (acfg->plt_symbol);
9350         g_ptr_array_free (acfg->methods, TRUE);
9351         g_ptr_array_free (acfg->image_table, TRUE);
9352         g_ptr_array_free (acfg->globals, TRUE);
9353         g_ptr_array_free (acfg->unwind_ops, TRUE);
9354         g_hash_table_destroy (acfg->method_indexes);
9355         g_hash_table_destroy (acfg->method_depth);
9356         g_hash_table_destroy (acfg->plt_offset_to_entry);
9357         for (i = 0; i < MONO_PATCH_INFO_NUM; ++i) {
9358                 if (acfg->patch_to_plt_entry [i])
9359                         g_hash_table_destroy (acfg->patch_to_plt_entry [i]);
9360         }
9361         g_free (acfg->patch_to_plt_entry);
9362         g_hash_table_destroy (acfg->method_to_cfg);
9363         g_hash_table_destroy (acfg->token_info_hash);
9364         g_hash_table_destroy (acfg->method_to_pinvoke_import);
9365         g_hash_table_destroy (acfg->image_hash);
9366         g_hash_table_destroy (acfg->unwind_info_offsets);
9367         g_hash_table_destroy (acfg->method_label_hash);
9368         g_hash_table_destroy (acfg->export_names);
9369         g_hash_table_destroy (acfg->plt_entry_debug_sym_cache);
9370         g_hash_table_destroy (acfg->klass_blob_hash);
9371         g_hash_table_destroy (acfg->method_blob_hash);
9372         got_info_free (&acfg->got_info);
9373         got_info_free (&acfg->llvm_got_info);
9374         mono_mempool_destroy (acfg->mempool);
9375         g_free (acfg);
9376 }
9377
9378 #define WRAPPER(e,n) n,
9379 static const char* const
9380 wrapper_type_names [MONO_WRAPPER_NUM + 1] = {
9381 #include "mono/metadata/wrapper-types.h"
9382         NULL
9383 };
9384
9385 static G_GNUC_UNUSED const char*
9386 get_wrapper_type_name (int type)
9387 {
9388         return wrapper_type_names [type];
9389 }
9390
9391 //#define DUMP_PLT
9392 //#define DUMP_GOT
9393
9394 static void aot_dump (MonoAotCompile *acfg)
9395 {
9396         FILE *dumpfile;
9397         char * dumpname;
9398
9399         JsonWriter writer;
9400         mono_json_writer_init (&writer);
9401
9402         mono_json_writer_object_begin(&writer);
9403
9404         // Methods
9405         mono_json_writer_indent (&writer);
9406         mono_json_writer_object_key(&writer, "methods");
9407         mono_json_writer_array_begin (&writer);
9408
9409         int i;
9410         for (i = 0; i < acfg->nmethods; ++i) {
9411                 MonoCompile *cfg;
9412                 MonoMethod *method;
9413                 MonoClass *klass;
9414
9415                 cfg = acfg->cfgs [i];
9416                 if (!cfg)
9417                         continue;
9418
9419                 method = cfg->orig_method;
9420
9421                 mono_json_writer_indent (&writer);
9422                 mono_json_writer_object_begin(&writer);
9423
9424                 mono_json_writer_indent (&writer);
9425                 mono_json_writer_object_key(&writer, "name");
9426                 mono_json_writer_printf (&writer, "\"%s\",\n", method->name);
9427
9428                 mono_json_writer_indent (&writer);
9429                 mono_json_writer_object_key(&writer, "signature");
9430                 mono_json_writer_printf (&writer, "\"%s\",\n", mono_method_full_name (method,
9431                         /*signature=*/TRUE));
9432
9433                 mono_json_writer_indent (&writer);
9434                 mono_json_writer_object_key(&writer, "code_size");
9435                 mono_json_writer_printf (&writer, "\"%d\",\n", cfg->code_size);
9436
9437                 klass = method->klass;
9438
9439                 mono_json_writer_indent (&writer);
9440                 mono_json_writer_object_key(&writer, "class");
9441                 mono_json_writer_printf (&writer, "\"%s\",\n", klass->name);
9442
9443                 mono_json_writer_indent (&writer);
9444                 mono_json_writer_object_key(&writer, "namespace");
9445                 mono_json_writer_printf (&writer, "\"%s\",\n", klass->name_space);
9446
9447                 mono_json_writer_indent (&writer);
9448                 mono_json_writer_object_key(&writer, "wrapper_type");
9449                 mono_json_writer_printf (&writer, "\"%s\",\n", get_wrapper_type_name(method->wrapper_type));
9450
9451                 mono_json_writer_indent_pop (&writer);
9452                 mono_json_writer_indent (&writer);
9453                 mono_json_writer_object_end (&writer);
9454                 mono_json_writer_printf (&writer, ",\n");
9455         }
9456
9457         mono_json_writer_indent_pop (&writer);
9458         mono_json_writer_indent (&writer);
9459         mono_json_writer_array_end (&writer);
9460         mono_json_writer_printf (&writer, ",\n");
9461
9462         // PLT entries
9463 #ifdef DUMP_PLT
9464         mono_json_writer_indent_push (&writer);
9465         mono_json_writer_indent (&writer);
9466         mono_json_writer_object_key(&writer, "plt");
9467         mono_json_writer_array_begin (&writer);
9468
9469         for (i = 0; i < acfg->plt_offset; ++i) {
9470                 MonoPltEntry *plt_entry = NULL;
9471                 MonoJumpInfo *ji;
9472
9473                 if (i == 0)
9474                         /* 
9475                          * The first plt entry is unused.
9476                          */
9477                         continue;
9478
9479                 plt_entry = g_hash_table_lookup (acfg->plt_offset_to_entry, GUINT_TO_POINTER (i));
9480                 ji = plt_entry->ji;
9481
9482                 mono_json_writer_indent (&writer);
9483                 mono_json_writer_printf (&writer, "{ ");
9484                 mono_json_writer_object_key(&writer, "symbol");
9485                 mono_json_writer_printf (&writer, "\"%s\" },\n", plt_entry->symbol);
9486         }
9487
9488         mono_json_writer_indent_pop (&writer);
9489         mono_json_writer_indent (&writer);
9490         mono_json_writer_array_end (&writer);
9491         mono_json_writer_printf (&writer, ",\n");
9492 #endif
9493
9494         // GOT entries
9495 #ifdef DUMP_GOT
9496         mono_json_writer_indent_push (&writer);
9497         mono_json_writer_indent (&writer);
9498         mono_json_writer_object_key(&writer, "got");
9499         mono_json_writer_array_begin (&writer);
9500
9501         mono_json_writer_indent_push (&writer);
9502         for (i = 0; i < acfg->got_info.got_patches->len; ++i) {
9503                 MonoJumpInfo *ji = g_ptr_array_index (acfg->got_info.got_patches, i);
9504
9505                 mono_json_writer_indent (&writer);
9506                 mono_json_writer_printf (&writer, "{ ");
9507                 mono_json_writer_object_key(&writer, "patch_name");
9508                 mono_json_writer_printf (&writer, "\"%s\" },\n", get_patch_name (ji->type));
9509         }
9510
9511         mono_json_writer_indent_pop (&writer);
9512         mono_json_writer_indent (&writer);
9513         mono_json_writer_array_end (&writer);
9514         mono_json_writer_printf (&writer, ",\n");
9515 #endif
9516
9517         mono_json_writer_indent_pop (&writer);
9518         mono_json_writer_indent (&writer);
9519         mono_json_writer_object_end (&writer);
9520
9521         dumpname = g_strdup_printf ("%s.json", g_path_get_basename (acfg->image->name));
9522         dumpfile = fopen (dumpname, "w+");
9523         g_free (dumpname);
9524
9525         fprintf (dumpfile, "%s", writer.text->str);
9526         fclose (dumpfile);
9527
9528         mono_json_writer_destroy (&writer);
9529 }
9530
9531 static const char *preinited_jit_icalls[] = {
9532         "mono_aot_init_llvm_method",
9533         "mono_aot_init_gshared_method_this",
9534         "mono_aot_init_gshared_method_rgctx",
9535         "mono_llvm_throw_corlib_exception",
9536         "mono_resolve_vcall",
9537         "mono_helper_ldstr_mscorlib"
9538 };
9539
9540 static void
9541 add_preinit_got_slots (MonoAotCompile *acfg)
9542 {
9543         MonoJumpInfo *ji;
9544         int i;
9545
9546         /*
9547          * Allocate the first few GOT entries to information which is needed frequently, or it is needed
9548          * during method initialization etc.
9549          */
9550
9551         ji = (MonoJumpInfo *)mono_mempool_alloc0 (acfg->mempool, sizeof (MonoJumpInfo));
9552         ji->type = MONO_PATCH_INFO_IMAGE;
9553         ji->data.image = acfg->image;
9554         get_got_offset (acfg, FALSE, ji);
9555         get_got_offset (acfg, TRUE, ji);
9556
9557         ji = (MonoJumpInfo *)mono_mempool_alloc0 (acfg->mempool, sizeof (MonoJumpInfo));
9558         ji->type = MONO_PATCH_INFO_MSCORLIB_GOT_ADDR;
9559         get_got_offset (acfg, FALSE, ji);
9560         get_got_offset (acfg, TRUE, ji);
9561
9562         ji = (MonoJumpInfo *)mono_mempool_alloc0 (acfg->mempool, sizeof (MonoJumpInfo));
9563         ji->type = MONO_PATCH_INFO_GC_CARD_TABLE_ADDR;
9564         get_got_offset (acfg, FALSE, ji);
9565         get_got_offset (acfg, TRUE, ji);
9566
9567         ji = (MonoJumpInfo *)mono_mempool_alloc0 (acfg->mempool, sizeof (MonoJumpInfo));
9568         ji->type = MONO_PATCH_INFO_GC_NURSERY_START;
9569         get_got_offset (acfg, FALSE, ji);
9570         get_got_offset (acfg, TRUE, ji);
9571
9572         ji = (MonoJumpInfo *)mono_mempool_alloc0 (acfg->mempool, sizeof (MonoJumpInfo));
9573         ji->type = MONO_PATCH_INFO_JIT_TLS_ID;
9574         get_got_offset (acfg, FALSE, ji);
9575         get_got_offset (acfg, TRUE, ji);
9576
9577         ji = (MonoJumpInfo *)mono_mempool_alloc0 (acfg->mempool, sizeof (MonoJumpInfo));
9578         ji->type = MONO_PATCH_INFO_AOT_MODULE;
9579         get_got_offset (acfg, FALSE, ji);
9580         get_got_offset (acfg, TRUE, ji);
9581
9582         ji = (MonoJumpInfo *)mono_mempool_alloc0 (acfg->mempool, sizeof (MonoJumpInfo));
9583         ji->type = MONO_PATCH_INFO_GC_NURSERY_BITS;
9584         get_got_offset (acfg, FALSE, ji);
9585         get_got_offset (acfg, TRUE, ji);
9586
9587         for (i = 0; i < sizeof (preinited_jit_icalls) / sizeof (char*); ++i) {
9588                 ji = (MonoJumpInfo *)mono_mempool_alloc0 (acfg->mempool, sizeof (MonoAotCompile));
9589                 ji->type = MONO_PATCH_INFO_INTERNAL_METHOD;
9590                 ji->data.name = preinited_jit_icalls [i];
9591                 get_got_offset (acfg, FALSE, ji);
9592                 get_got_offset (acfg, TRUE, ji);
9593         }
9594
9595         acfg->nshared_got_entries = acfg->got_offset;
9596 }
9597
9598 int
9599 mono_compile_assembly (MonoAssembly *ass, guint32 opts, const char *aot_options)
9600 {
9601         MonoImage *image = ass->image;
9602         int i, res;
9603         gint64 all_sizes;
9604         MonoAotCompile *acfg;
9605         char *outfile_name, *tmp_outfile_name, *p;
9606         char llvm_stats_msg [256];
9607         TV_DECLARE (atv);
9608         TV_DECLARE (btv);
9609
9610         acfg = acfg_create (ass, opts);
9611
9612         memset (&acfg->aot_opts, 0, sizeof (acfg->aot_opts));
9613         acfg->aot_opts.write_symbols = TRUE;
9614         acfg->aot_opts.ntrampolines = 1024;
9615         acfg->aot_opts.nrgctx_trampolines = 1024;
9616         acfg->aot_opts.nimt_trampolines = 128;
9617         acfg->aot_opts.nrgctx_fetch_trampolines = 128;
9618         acfg->aot_opts.ngsharedvt_arg_trampolines = 128;
9619         acfg->aot_opts.llvm_path = g_strdup ("");
9620         acfg->aot_opts.temp_path = g_strdup ("");
9621 #ifdef MONOTOUCH
9622         acfg->aot_opts.use_trampolines_page = TRUE;
9623 #endif
9624
9625         mono_aot_parse_options (aot_options, &acfg->aot_opts);
9626
9627         if (acfg->aot_opts.logfile) {
9628                 acfg->logfile = fopen (acfg->aot_opts.logfile, "a+");
9629         }
9630
9631         //acfg->aot_opts.print_skipped_methods = TRUE;
9632
9633 #if !defined(MONO_ARCH_GSHAREDVT_SUPPORTED) || !defined(ENABLE_GSHAREDVT)
9634         if (opts & MONO_OPT_GSHAREDVT) {
9635                 aot_printerrf (acfg, "-O=gsharedvt not supported on this platform.\n");
9636                 return 1;
9637         }
9638 #endif
9639
9640         aot_printf (acfg, "Mono Ahead of Time compiler - compiling assembly %s\n", image->name);
9641
9642 #ifndef MONO_ARCH_HAVE_FULL_AOT_TRAMPOLINES
9643         if (mono_aot_mode_is_full (&acfg->aot_opts)) {
9644                 aot_printerrf (acfg, "--aot=full is not supported on this platform.\n");
9645                 return 1;
9646         }
9647 #endif
9648
9649         if (acfg->aot_opts.direct_pinvoke && !acfg->aot_opts.static_link) {
9650                 aot_printerrf (acfg, "The 'direct-pinvoke' AOT option also requires the 'static' AOT option.\n");
9651                 return 1;
9652         }
9653
9654         if (acfg->aot_opts.static_link)
9655                 acfg->aot_opts.asm_writer = TRUE;
9656
9657         if (acfg->aot_opts.soft_debug) {
9658                 MonoDebugOptions *opt = mini_get_debug_options ();
9659
9660                 opt->mdb_optimizations = TRUE;
9661                 opt->gen_sdb_seq_points = TRUE;
9662
9663                 if (!mono_debug_enabled ()) {
9664                         aot_printerrf (acfg, "The soft-debug AOT option requires the --debug option.\n");
9665                         return 1;
9666                 }
9667                 acfg->flags = (MonoAotFileFlags)(acfg->flags | MONO_AOT_FILE_FLAG_DEBUG);
9668         }
9669
9670         if (mono_use_llvm || acfg->aot_opts.llvm) {
9671                 acfg->llvm = TRUE;
9672                 acfg->aot_opts.asm_writer = TRUE;
9673                 acfg->flags = (MonoAotFileFlags)(acfg->flags | MONO_AOT_FILE_FLAG_WITH_LLVM);
9674
9675                 if (acfg->aot_opts.soft_debug) {
9676                         aot_printerrf (acfg, "The 'soft-debug' option is not supported when compiling with LLVM.\n");
9677                         return 1;
9678                 }
9679
9680                 mini_llvm_init ();
9681
9682                 if (acfg->aot_opts.asm_only && !acfg->aot_opts.llvm_outfile) {
9683                         aot_printerrf (acfg, "Compiling with LLVM and the asm-only option requires the llvm-outputfile= option.");
9684                         return 1;
9685                 }
9686
9687                 /*
9688                  * Emit all LLVM code into a separate assembly/object file and link with it
9689                  * normally.
9690                  */
9691                 if (!acfg->aot_opts.asm_only) {
9692                         acfg->llvm_owriter = TRUE;
9693                 } else if (acfg->aot_opts.llvm_outfile) {
9694                         int len = strlen (acfg->aot_opts.llvm_outfile);
9695
9696                         if (len >= 2 && acfg->aot_opts.llvm_outfile [len - 2] == '.' && acfg->aot_opts.llvm_outfile [len - 1] == 'o')
9697                                 acfg->llvm_owriter = TRUE;
9698                 }
9699         }
9700
9701         if (mono_aot_mode_is_full (&acfg->aot_opts))
9702                 acfg->flags = (MonoAotFileFlags)(acfg->flags | MONO_AOT_FILE_FLAG_FULL_AOT);
9703
9704         if (mono_threads_is_coop_enabled ())
9705                 acfg->flags = (MonoAotFileFlags)(acfg->flags | MONO_AOT_FILE_FLAG_SAFEPOINTS);
9706
9707         if (acfg->aot_opts.instances_logfile_path) {
9708                 acfg->instances_logfile = fopen (acfg->aot_opts.instances_logfile_path, "w");
9709                 if (!acfg->instances_logfile) {
9710                         aot_printerrf (acfg, "Unable to create logfile: '%s'.\n", acfg->aot_opts.instances_logfile_path);
9711                         return 1;
9712                 }
9713         }
9714
9715         load_profile_files (acfg);
9716
9717         acfg->num_trampolines [MONO_AOT_TRAMP_SPECIFIC] = mono_aot_mode_is_full (&acfg->aot_opts) ? acfg->aot_opts.ntrampolines : 0;
9718 #ifdef MONO_ARCH_GSHARED_SUPPORTED
9719         acfg->num_trampolines [MONO_AOT_TRAMP_STATIC_RGCTX] = mono_aot_mode_is_full (&acfg->aot_opts) ? acfg->aot_opts.nrgctx_trampolines : 0;
9720 #endif
9721         acfg->num_trampolines [MONO_AOT_TRAMP_IMT_THUNK] = mono_aot_mode_is_full (&acfg->aot_opts) ? acfg->aot_opts.nimt_trampolines : 0;
9722 #ifdef MONO_ARCH_GSHAREDVT_SUPPORTED
9723         if (acfg->opts & MONO_OPT_GSHAREDVT)
9724                 acfg->num_trampolines [MONO_AOT_TRAMP_GSHAREDVT_ARG] = mono_aot_mode_is_full (&acfg->aot_opts) ? acfg->aot_opts.ngsharedvt_arg_trampolines : 0;
9725 #endif
9726
9727         acfg->temp_prefix = mono_img_writer_get_temp_label_prefix (NULL);
9728
9729         arch_init (acfg);
9730
9731         if (acfg->llvm && acfg->thumb_mixed)
9732                 acfg->flags = (MonoAotFileFlags)(acfg->flags | MONO_AOT_FILE_FLAG_LLVM_THUMB);
9733         if (acfg->aot_opts.llvm_only)
9734                 acfg->flags = (MonoAotFileFlags)(acfg->flags | MONO_AOT_FILE_FLAG_LLVM_ONLY);
9735
9736         acfg->assembly_name_sym = g_strdup (acfg->image->assembly->aname.name);
9737         /* Get rid of characters which cannot occur in symbols */
9738         for (p = acfg->assembly_name_sym; *p; ++p) {
9739                 if (!(isalnum (*p) || *p == '_'))
9740                         *p = '_';
9741         }
9742
9743         acfg->global_prefix = g_strdup_printf ("mono_aot_%s", acfg->assembly_name_sym);
9744         acfg->plt_symbol = g_strdup_printf ("%s_plt", acfg->global_prefix);
9745         acfg->got_symbol = g_strdup_printf ("%s_got", acfg->global_prefix);
9746         if (acfg->llvm) {
9747                 acfg->llvm_got_symbol = g_strdup_printf ("%s_llvm_got", acfg->global_prefix);
9748                 acfg->llvm_eh_frame_symbol = g_strdup_printf ("%s_eh_frame", acfg->global_prefix);
9749         }
9750
9751         acfg->method_index = 1;
9752
9753         if (mono_aot_mode_is_full (&acfg->aot_opts))
9754                 mono_set_partial_sharing_supported (TRUE);
9755
9756         res = collect_methods (acfg);
9757         if (!res)
9758                 return 1;
9759
9760         acfg->cfgs_size = acfg->methods->len + 32;
9761         acfg->cfgs = g_new0 (MonoCompile*, acfg->cfgs_size);
9762
9763         /* PLT offset 0 is reserved for the PLT trampoline */
9764         acfg->plt_offset = 1;
9765         add_preinit_got_slots (acfg);
9766
9767 #ifdef ENABLE_LLVM
9768         if (acfg->llvm) {
9769                 llvm_acfg = acfg;
9770                 mono_llvm_create_aot_module (acfg->image->assembly, acfg->global_prefix, TRUE, acfg->aot_opts.static_link, acfg->aot_opts.llvm_only);
9771         }
9772 #endif
9773
9774         TV_GETTIME (atv);
9775
9776         compile_methods (acfg);
9777
9778         TV_GETTIME (btv);
9779
9780         acfg->stats.jit_time = TV_ELAPSED (atv, btv);
9781
9782         TV_GETTIME (atv);
9783
9784 #ifdef ENABLE_LLVM
9785         if (acfg->llvm) {
9786                 if (acfg->aot_opts.asm_only) {
9787                         if (acfg->aot_opts.outfile) {
9788                                 acfg->tmpfname = g_strdup_printf ("%s", acfg->aot_opts.outfile);
9789                                 acfg->tmpbasename = g_strdup (acfg->tmpfname);
9790                         } else {
9791                                 acfg->tmpbasename = g_strdup_printf ("%s", acfg->image->name);
9792                                 acfg->tmpfname = g_strdup_printf ("%s.s", acfg->tmpbasename);
9793                         }
9794                         g_assert (acfg->aot_opts.llvm_outfile);
9795                         acfg->llvm_sfile = g_strdup (acfg->aot_opts.llvm_outfile);
9796                         if (acfg->llvm_owriter)
9797                                 acfg->llvm_ofile = g_strdup (acfg->aot_opts.llvm_outfile);
9798                         else
9799                                 acfg->llvm_sfile = g_strdup (acfg->aot_opts.llvm_outfile);
9800                 } else {
9801                         acfg->tmpbasename = (strcmp (acfg->aot_opts.temp_path, "") == 0) ?
9802                                 g_strdup_printf ("%s", "temp") :
9803                                 g_build_filename (acfg->aot_opts.temp_path, "temp", NULL);
9804                                 
9805                         acfg->tmpfname = g_strdup_printf ("%s.s", acfg->tmpbasename);
9806                         acfg->llvm_sfile = g_strdup_printf ("%s-llvm.s", acfg->tmpbasename);
9807                         acfg->llvm_ofile = g_strdup_printf ("%s-llvm.o", acfg->tmpbasename);
9808                 }
9809         }
9810 #endif
9811
9812         if (acfg->aot_opts.asm_only) {
9813                 if (acfg->aot_opts.outfile)
9814                         acfg->tmpfname = g_strdup_printf ("%s", acfg->aot_opts.outfile);
9815                 else
9816                         acfg->tmpfname = g_strdup_printf ("%s.s", acfg->image->name);
9817                 acfg->fp = fopen (acfg->tmpfname, "w+");
9818         } else {
9819                 int i = g_file_open_tmp ("mono_aot_XXXXXX", &acfg->tmpfname, NULL);
9820                 acfg->fp = fdopen (i, "w+");
9821         }
9822         if (acfg->fp == 0) {
9823                 aot_printerrf (acfg, "Unable to open file '%s': %s\n", acfg->tmpfname, strerror (errno));
9824                 return 1;
9825         }
9826         acfg->w = mono_img_writer_create (acfg->fp, FALSE);
9827
9828         tmp_outfile_name = NULL;
9829         outfile_name = NULL;
9830
9831         /* Compute symbols for methods */
9832         for (i = 0; i < acfg->nmethods; ++i) {
9833                 if (acfg->cfgs [i]) {
9834                         MonoCompile *cfg = acfg->cfgs [i];
9835                         int method_index = get_method_index (acfg, cfg->orig_method);
9836
9837                         if (COMPILE_LLVM (cfg))
9838                                 cfg->asm_symbol = g_strdup_printf ("%s%s", acfg->llvm_label_prefix, cfg->llvm_method_name);
9839                         else if (acfg->global_symbols || acfg->llvm)
9840                                 cfg->asm_symbol = get_debug_sym (cfg->orig_method, "", acfg->method_label_hash);
9841                         else
9842                                 cfg->asm_symbol = g_strdup_printf ("%s%sm_%x", acfg->temp_prefix, acfg->llvm_label_prefix, method_index);
9843                         cfg->asm_debug_symbol = cfg->asm_symbol;
9844                 }
9845         }
9846
9847         if (acfg->aot_opts.dwarf_debug && acfg->aot_opts.asm_only && acfg->aot_opts.gnu_asm) {
9848                 /*
9849                  * CLANG supports GAS .file/.loc directives, so emit line number information this way
9850                  * FIXME: CLANG only emits line number info for .loc directives followed by assembly, not
9851                  * .byte directives.
9852                  */
9853                 //acfg->gas_line_numbers = TRUE;
9854         }
9855
9856         if ((!acfg->aot_opts.nodebug || acfg->aot_opts.dwarf_debug) && acfg->has_jitted_code) {
9857                 if (acfg->aot_opts.dwarf_debug && !mono_debug_enabled ()) {
9858                         aot_printerrf (acfg, "The dwarf AOT option requires the --debug option.\n");
9859                         return 1;
9860                 }
9861                 acfg->dwarf = mono_dwarf_writer_create (acfg->w, NULL, 0, FALSE, !acfg->gas_line_numbers);
9862         }
9863
9864         mono_img_writer_emit_start (acfg->w);
9865
9866         if (acfg->dwarf)
9867                 mono_dwarf_writer_emit_base_info (acfg->dwarf, g_path_get_basename (acfg->image->name), mono_unwind_get_cie_program ());
9868
9869         emit_code (acfg);
9870
9871         emit_info (acfg);
9872
9873         emit_extra_methods (acfg);
9874
9875         emit_trampolines (acfg);
9876
9877         emit_class_name_table (acfg);
9878
9879         emit_got_info (acfg, FALSE);
9880         if (acfg->llvm)
9881                 emit_got_info (acfg, TRUE);
9882
9883         emit_exception_info (acfg);
9884
9885         emit_unwind_info (acfg);
9886
9887         emit_class_info (acfg);
9888
9889         emit_plt (acfg);
9890
9891         emit_image_table (acfg);
9892
9893         emit_got (acfg);
9894
9895         emit_file_info (acfg);
9896
9897         emit_blob (acfg);
9898
9899         emit_objc_selectors (acfg);
9900
9901         emit_globals (acfg);
9902
9903         if (acfg->dwarf) {
9904                 emit_dwarf_info (acfg);
9905                 mono_dwarf_writer_close (acfg->dwarf);
9906         }
9907
9908         emit_mem_end (acfg);
9909
9910         if (acfg->need_pt_gnu_stack) {
9911                 /* This is required so the .so doesn't have an executable stack */
9912                 /* The bin writer already emits this */
9913                 fprintf (acfg->fp, "\n.section  .note.GNU-stack,\"\",@progbits\n");
9914         }
9915
9916 #ifdef ENABLE_LLVM
9917         if (acfg->llvm) {
9918                 gboolean res;
9919
9920                 res = emit_llvm_file (acfg);
9921                 if (!res)
9922                         return 1;
9923         }
9924 #endif
9925
9926         TV_GETTIME (btv);
9927
9928         acfg->stats.gen_time = TV_ELAPSED (atv, btv);
9929
9930         if (acfg->llvm)
9931                 sprintf (llvm_stats_msg, ", LLVM: %d (%d%%)", acfg->stats.llvm_count, acfg->stats.mcount ? (acfg->stats.llvm_count * 100) / acfg->stats.mcount : 100);
9932         else
9933                 strcpy (llvm_stats_msg, "");
9934
9935         all_sizes = acfg->stats.code_size + acfg->stats.info_size + acfg->stats.ex_info_size + acfg->stats.unwind_info_size + acfg->stats.class_info_size + acfg->stats.got_info_size + acfg->stats.offsets_size + acfg->stats.plt_size;
9936
9937         aot_printf (acfg, "Code: %d(%d%%) Info: %d(%d%%) Ex Info: %d(%d%%) Unwind Info: %d(%d%%) Class Info: %d(%d%%) PLT: %d(%d%%) GOT Info: %d(%d%%) Offsets: %d(%d%%) GOT: %d\n",
9938                                 (int)acfg->stats.code_size, (int)(acfg->stats.code_size * 100 / all_sizes),
9939                                 (int)acfg->stats.info_size, (int)(acfg->stats.info_size * 100 / all_sizes),
9940                                 (int)acfg->stats.ex_info_size, (int)(acfg->stats.ex_info_size * 100 / all_sizes),
9941                                 (int)acfg->stats.unwind_info_size, (int)(acfg->stats.unwind_info_size * 100 / all_sizes),
9942                                 (int)acfg->stats.class_info_size, (int)(acfg->stats.class_info_size * 100 / all_sizes),
9943                                 acfg->stats.plt_size ? (int)acfg->stats.plt_size : (int)acfg->plt_offset, acfg->stats.plt_size ? (int)(acfg->stats.plt_size * 100 / all_sizes) : 0,
9944                                 (int)acfg->stats.got_info_size, (int)(acfg->stats.got_info_size * 100 / all_sizes),
9945                                 (int)acfg->stats.offsets_size, (int)(acfg->stats.offsets_size * 100 / all_sizes),
9946                         (int)(acfg->got_offset * sizeof (gpointer)));
9947         aot_printf (acfg, "Compiled: %d/%d (%d%%)%s, No GOT slots: %d (%d%%), Direct calls: %d (%d%%)\n", 
9948                         acfg->stats.ccount, acfg->stats.mcount, acfg->stats.mcount ? (acfg->stats.ccount * 100) / acfg->stats.mcount : 100,
9949                         llvm_stats_msg,
9950                         acfg->stats.methods_without_got_slots, acfg->stats.mcount ? (acfg->stats.methods_without_got_slots * 100) / acfg->stats.mcount : 100,
9951                         acfg->stats.direct_calls, acfg->stats.all_calls ? (acfg->stats.direct_calls * 100) / acfg->stats.all_calls : 100);
9952         if (acfg->stats.genericcount)
9953                 aot_printf (acfg, "%d methods are generic (%d%%)\n", acfg->stats.genericcount, acfg->stats.mcount ? (acfg->stats.genericcount * 100) / acfg->stats.mcount : 100);
9954         if (acfg->stats.abscount)
9955                 aot_printf (acfg, "%d methods contain absolute addresses (%d%%)\n", acfg->stats.abscount, acfg->stats.mcount ? (acfg->stats.abscount * 100) / acfg->stats.mcount : 100);
9956         if (acfg->stats.lmfcount)
9957                 aot_printf (acfg, "%d methods contain lmf pointers (%d%%)\n", acfg->stats.lmfcount, acfg->stats.mcount ? (acfg->stats.lmfcount * 100) / acfg->stats.mcount : 100);
9958         if (acfg->stats.ocount)
9959                 aot_printf (acfg, "%d methods have other problems (%d%%)\n", acfg->stats.ocount, acfg->stats.mcount ? (acfg->stats.ocount * 100) / acfg->stats.mcount : 100);
9960
9961         TV_GETTIME (atv);
9962         res = mono_img_writer_emit_writeout (acfg->w);
9963         if (res != 0) {
9964                 acfg_free (acfg);
9965                 return res;
9966         }
9967         res = compile_asm (acfg);
9968         if (res != 0) {
9969                 acfg_free (acfg);
9970                 return res;
9971         }
9972         TV_GETTIME (btv);
9973         acfg->stats.link_time = TV_ELAPSED (atv, btv);
9974
9975         if (acfg->aot_opts.stats) {
9976                 int i;
9977
9978                 aot_printf (acfg, "GOT slot distribution:\n");
9979                 for (i = 0; i < MONO_PATCH_INFO_NONE; ++i)
9980                         if (acfg->stats.got_slot_types [i])
9981                                 aot_printf (acfg, "\t%s: %d (%d)\n", get_patch_name (i), acfg->stats.got_slot_types [i], acfg->stats.got_slot_info_sizes [i]);
9982         }
9983
9984         aot_printf (acfg, "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);
9985
9986         if (acfg->aot_opts.dump_json)
9987                 aot_dump (acfg);
9988
9989         acfg_free (acfg);
9990         
9991         return 0;
9992 }
9993
9994 #else
9995
9996 /* AOT disabled */
9997
9998 void*
9999 mono_aot_readonly_field_override (MonoClassField *field)
10000 {
10001         return NULL;
10002 }
10003
10004 int
10005 mono_compile_assembly (MonoAssembly *ass, guint32 opts, const char *aot_options)
10006 {
10007         return 0;
10008 }
10009
10010 gboolean
10011 mono_aot_is_shared_got_offset (int offset)
10012 {
10013         return FALSE;
10014 }
10015
10016 #endif