mono/mini/aot-compiler.c

   1 /*
   2  * aot-compiler.c: mono Ahead of Time compiler
   3  *
   4  * Author:
   5  *   Dietmar Maurer (dietmar@ximian.com)
   6  *   Zoltan Varga (vargaz@gmail.com)
   7  *
   8  * (C) 2002 Ximian, Inc.
   9  */
  10
  11 /* Remaining AOT-only work:
  12  * - optimize the trampolines, generate more code in the arch files.
  13  * - make things more consistent with how elf works, for example, use ELF
  14  *   relocations.
  15  * Remaining generics sharing work:
  16  * - optimize the size of the data which is encoded.
  17  * - optimize the runtime loading of data:
  18  *   - the trampoline code calls mono_jit_info_table_find () to find the rgctx,
  19  *     which loads the debugging+exception handling info for the method. This is a
  20  *     huge waste of time and code, since the rgctx structure is currently empty.
  21  *   - every shared method has a MonoGenericJitInfo structure which is only really
  22  *     used for handling catch clauses with open types, not a very common use case.
  23  */
  24 #include "config.h"
  25 #include <sys/types.h>
  26 #ifdef HAVE_UNISTD_H
  27 #include <unistd.h>
  28 #endif
  29 #ifdef HAVE_STDINT_H
  30 #include <stdint.h>
  31 #endif
  32 #include <fcntl.h>
  33 #include <ctype.h>
  34 #include <string.h>
  35 #ifndef HOST_WIN32
  36 #include <sys/time.h>
  37 #else
  38 #include <winsock2.h>
  39 #include <windows.h>
  40 #endif
  41
  42 #include <errno.h>
  43 #include <sys/stat.h>
  44
  45
  46 #include <mono/metadata/tabledefs.h>
  47 #include <mono/metadata/class.h>
  48 #include <mono/metadata/object.h>
  49 #include <mono/metadata/tokentype.h>
  50 #include <mono/metadata/appdomain.h>
  51 #include <mono/metadata/debug-helpers.h>
  52 #include <mono/metadata/assembly.h>
  53 #include <mono/metadata/metadata-internals.h>
  54 #include <mono/metadata/marshal.h>
  55 #include <mono/metadata/gc-internal.h>
  56 #include <mono/metadata/monitor.h>
  57 #include <mono/metadata/mempool-internals.h>
  58 #include <mono/metadata/mono-endian.h>
  59 #include <mono/metadata/threads-types.h>
  60 #include <mono/utils/mono-logger-internal.h>
  61 #include <mono/utils/mono-compiler.h>
  62 #include <mono/utils/mono-time.h>
  63 #include <mono/utils/mono-mmap.h>
  64
  65 #include "mini.h"
  66 #include "image-writer.h"
  67 #include "dwarfwriter.h"
  68
  69 #if !defined(DISABLE_AOT) && !defined(DISABLE_JIT)
  70
  71 #if defined(__linux__)
  72 #define RODATA_SECT ".rodata"
  73 #else
  74 #define RODATA_SECT ".text"
  75 #endif
  76
  77 #define TV_DECLARE(name) gint64 name
  78 #define TV_GETTIME(tv) tv = mono_100ns_ticks ()
  79 #define TV_ELAPSED(start,end) (((end) - (start)) / 10)
  80
  81 #ifdef TARGET_WIN32
  82 #define SHARED_EXT ".dll"
  83 #elif defined(__ppc__) && defined(__MACH__)
  84 #define SHARED_EXT ".dylib"
  85 #else
  86 #define SHARED_EXT ".so"
  87 #endif
  88
  89 #define ALIGN_TO(val,align) ((((guint64)val) + ((align) - 1)) & ~((align) - 1))
  90 #define ALIGN_PTR_TO(ptr,align) (gpointer)((((gssize)(ptr)) + (align - 1)) & (~(align - 1)))
  91 #define ROUND_DOWN(VALUE,SIZE)  ((VALUE) & ~((SIZE) - 1))
  92
  93 typedef struct MonoAotOptions {
  94         char *outfile;
  95         gboolean save_temps;
  96         gboolean write_symbols;
  97         gboolean metadata_only;
  98         gboolean bind_to_runtime_version;
  99         gboolean full_aot;
 100         gboolean no_dlsym;
 101         gboolean static_link;
 102         gboolean asm_only;
 103         gboolean asm_writer;
 104         gboolean nodebug;
 105         gboolean soft_debug;
 106         int nthreads;
 107         int ntrampolines;
 108         int nrgctx_trampolines;
 109         int nimt_trampolines;
 110         gboolean print_skipped_methods;
 111         gboolean stats;
 112         char *tool_prefix;
 113         gboolean autoreg;
 114 } MonoAotOptions;
 115
 116 typedef struct MonoAotStats {
 117         int ccount, mcount, lmfcount, abscount, gcount, ocount, genericcount;
 118         int code_size, info_size, ex_info_size, unwind_info_size, got_size, class_info_size, got_info_size;
 119         int methods_without_got_slots, direct_calls, all_calls, llvm_count;
 120         int got_slots, offsets_size;
 121         int got_slot_types [MONO_PATCH_INFO_NONE];
 122         int jit_time, gen_time, link_time;
 123 } MonoAotStats;
 124
 125 typedef struct MonoAotCompile {
 126         MonoImage *image;
 127         GPtrArray *methods;
 128         GHashTable *method_indexes;
 129         GHashTable *method_depth;
 130         MonoCompile **cfgs;
 131         int cfgs_size;
 132         GHashTable *patch_to_plt_entry;
 133         GHashTable *plt_offset_to_entry;
 134         GHashTable *patch_to_got_offset;
 135         GHashTable **patch_to_got_offset_by_type;
 136         GPtrArray *got_patches;
 137         GHashTable *image_hash;
 138         GHashTable *method_to_cfg;
 139         GHashTable *token_info_hash;
 140         GPtrArray *extra_methods;
 141         GPtrArray *image_table;
 142         GPtrArray *globals;
 143         GList *method_order;
 144         guint32 *plt_got_info_offsets;
 145         guint32 got_offset, plt_offset, plt_got_offset_base;
 146         guint32 final_got_size;
 147         /* Number of GOT entries reserved for trampolines */
 148         guint32 num_trampoline_got_entries;
 149
 150         guint32 num_trampolines [MONO_AOT_TRAMP_NUM];
 151         guint32 trampoline_got_offset_base [MONO_AOT_TRAMP_NUM];
 152         guint32 trampoline_size [MONO_AOT_TRAMP_NUM];
 153
 154         MonoAotOptions aot_opts;
 155         guint32 nmethods;
 156         guint32 opts;
 157         MonoMemPool *mempool;
 158         MonoAotStats stats;
 159         int method_index;
 160         char *static_linking_symbol;
 161         CRITICAL_SECTION mutex;
 162         gboolean use_bin_writer;
 163         MonoImageWriter *w;
 164         MonoDwarfWriter *dwarf;
 165         FILE *fp;
 166         char *tmpfname;
 167         GSList *cie_program;
 168         GHashTable *unwind_info_offsets;
 169         GPtrArray *unwind_ops;
 170         guint32 unwind_info_offset;
 171         char *got_symbol_base;
 172         char *got_symbol;
 173         char *plt_symbol;
 174         GHashTable *method_label_hash;
 175         const char *temp_prefix;
 176         const char *llvm_label_prefix;
 177         guint32 label_generator;
 178         gboolean llvm;
 179         MonoAotFileFlags flags;
 180         MonoDynamicStream blob;
 181 } MonoAotCompile;
 182
 183 typedef struct {
 184         int plt_offset;
 185         char *symbol;
 186         MonoJumpInfo *ji;
 187 } MonoPltEntry;
 188
 189 #define mono_acfg_lock(acfg) EnterCriticalSection (&((acfg)->mutex))
 190 #define mono_acfg_unlock(acfg) LeaveCriticalSection (&((acfg)->mutex))
 191
 192 /* This points to the current acfg in LLVM mode */
 193 static MonoAotCompile *llvm_acfg;
 194
 195 #ifdef HAVE_ARRAY_ELEM_INIT
 196 #define MSGSTRFIELD(line) MSGSTRFIELD1(line)
 197 #define MSGSTRFIELD1(line) str##line
 198 static const struct msgstr_t {
 199 #define PATCH_INFO(a,b) char MSGSTRFIELD(__LINE__) [sizeof (b)];
 200 #include "patch-info.h"
 201 #undef PATCH_INFO
 202 } opstr = {
 203 #define PATCH_INFO(a,b) b,
 204 #include "patch-info.h"
 205 #undef PATCH_INFO
 206 };
 207 static const gint16 opidx [] = {
 208 #define PATCH_INFO(a,b) [MONO_PATCH_INFO_ ## a] = offsetof (struct msgstr_t, MSGSTRFIELD(__LINE__)),
 209 #include "patch-info.h"
 210 #undef PATCH_INFO
 211 };
 212
 213 static G_GNUC_UNUSED const char*
 214 get_patch_name (int info)
 215 {
 216         return (const char*)&opstr + opidx [info];
 217 }
 218
 219 #else
 220 #define PATCH_INFO(a,b) b,
 221 static const char* const
 222 patch_types [MONO_PATCH_INFO_NUM + 1] = {
 223 #include "patch-info.h"
 224         NULL
 225 };
 226
 227 static G_GNUC_UNUSED const char*
 228 get_patch_name (int info)
 229 {
 230         return patch_types [info];
 231 }
 232
 233 #endif
 234
 235 /* Wrappers around the image writer functions */
 236
 237 static inline void
 238 emit_section_change (MonoAotCompile *acfg, const char *section_name, int subsection_index)
 239 {
 240         img_writer_emit_section_change (acfg->w, section_name, subsection_index);
 241 }
 242
 243 static inline void
 244 emit_push_section (MonoAotCompile *acfg, const char *section_name, int subsection)
 245 {
 246         img_writer_emit_push_section (acfg->w, section_name, subsection);
 247 }
 248
 249 static inline void
 250 emit_pop_section (MonoAotCompile *acfg)
 251 {
 252         img_writer_emit_pop_section (acfg->w);
 253 }
 254
 255 static inline void
 256 emit_local_symbol (MonoAotCompile *acfg, const char *name, const char *end_label, gboolean func)
 257 {
 258         img_writer_emit_local_symbol (acfg->w, name, end_label, func);
 259 }
 260
 261 static inline void
 262 emit_label (MonoAotCompile *acfg, const char *name)
 263 {
 264         img_writer_emit_label (acfg->w, name);
 265 }
 266
 267 static inline void
 268 emit_bytes (MonoAotCompile *acfg, const guint8* buf, int size)
 269 {
 270         img_writer_emit_bytes (acfg->w, buf, size);
 271 }
 272
 273 static inline void
 274 emit_string (MonoAotCompile *acfg, const char *value)
 275 {
 276         img_writer_emit_string (acfg->w, value);
 277 }
 278
 279 static inline void
 280 emit_line (MonoAotCompile *acfg)
 281 {
 282         img_writer_emit_line (acfg->w);
 283 }
 284
 285 static inline void
 286 emit_alignment (MonoAotCompile *acfg, int size)
 287 {
 288         img_writer_emit_alignment (acfg->w, size);
 289 }
 290
 291 static inline void
 292 emit_pointer_unaligned (MonoAotCompile *acfg, const char *target)
 293 {
 294         img_writer_emit_pointer_unaligned (acfg->w, target);
 295 }
 296
 297 static inline void
 298 emit_pointer (MonoAotCompile *acfg, const char *target)
 299 {
 300         img_writer_emit_pointer (acfg->w, target);
 301 }
 302
 303 static inline void
 304 emit_int16 (MonoAotCompile *acfg, int value)
 305 {
 306         img_writer_emit_int16 (acfg->w, value);
 307 }
 308
 309 static inline void
 310 emit_int32 (MonoAotCompile *acfg, int value)
 311 {
 312         img_writer_emit_int32 (acfg->w, value);
 313 }
 314
 315 static inline void
 316 emit_symbol_diff (MonoAotCompile *acfg, const char *end, const char* start, int offset)
 317 {
 318         img_writer_emit_symbol_diff (acfg->w, end, start, offset);
 319 }
 320
 321 static inline void
 322 emit_zero_bytes (MonoAotCompile *acfg, int num)
 323 {
 324         img_writer_emit_zero_bytes (acfg->w, num);
 325 }
 326
 327 static inline void
 328 emit_byte (MonoAotCompile *acfg, guint8 val)
 329 {
 330         img_writer_emit_byte (acfg->w, val);
 331 }
 332
 333 static G_GNUC_UNUSED void
 334 emit_global_inner (MonoAotCompile *acfg, const char *name, gboolean func)
 335 {
 336         img_writer_emit_global (acfg->w, name, func);
 337 }
 338
 339 static void
 340 emit_global (MonoAotCompile *acfg, const char *name, gboolean func)
 341 {
 342         if (acfg->aot_opts.no_dlsym) {
 343                 g_ptr_array_add (acfg->globals, g_strdup (name));
 344                 img_writer_emit_local_symbol (acfg->w, name, NULL, func);
 345         } else {
 346                 img_writer_emit_global (acfg->w, name, func);
 347         }
 348 }
 349
 350 static void
 351 emit_symbol_size (MonoAotCompile *acfg, const char *name, const char *end_label)
 352 {
 353         img_writer_emit_symbol_size (acfg->w, name, end_label);
 354 }
 355
 356 static void
 357 emit_string_symbol (MonoAotCompile *acfg, const char *name, const char *value)
 358 {
 359         img_writer_emit_section_change (acfg->w, RODATA_SECT, 1);
 360         emit_global (acfg, name, FALSE);
 361         img_writer_emit_label (acfg->w, name);
 362         img_writer_emit_string (acfg->w, value);
 363 }
 364
 365 static G_GNUC_UNUSED void
 366 emit_uleb128 (MonoAotCompile *acfg, guint32 value)
 367 {
 368         do {
 369                 guint8 b = value & 0x7f;
 370                 value >>= 7;
 371                 if (value != 0) /* more bytes to come */
 372                         b |= 0x80;
 373                 emit_byte (acfg, b);
 374         } while (value);
 375 }
 376
 377 static G_GNUC_UNUSED void
 378 emit_sleb128 (MonoAotCompile *acfg, gint64 value)
 379 {
 380         gboolean more = 1;
 381         gboolean negative = (value < 0);
 382         guint32 size = 64;
 383         guint8 byte;
 384
 385         while (more) {
 386                 byte = value & 0x7f;
 387                 value >>= 7;
 388                 /* the following is unnecessary if the
 389                  * implementation of >>= uses an arithmetic rather
 390                  * than logical shift for a signed left operand
 391                  */
 392                 if (negative)
 393                         /* sign extend */
 394                         value |= - ((gint64)1 <<(size - 7));
 395                 /* sign bit of byte is second high order bit (0x40) */
 396                 if ((value == 0 && !(byte & 0x40)) ||
 397                         (value == -1 && (byte & 0x40)))
 398                         more = 0;
 399                 else
 400                         byte |= 0x80;
 401                 emit_byte (acfg, byte);
 402         }
 403 }
 404
 405 static G_GNUC_UNUSED void
 406 encode_uleb128 (guint32 value, guint8 *buf, guint8 **endbuf)
 407 {
 408         guint8 *p = buf;
 409
 410         do {
 411                 guint8 b = value & 0x7f;
 412                 value >>= 7;
 413                 if (value != 0) /* more bytes to come */
 414                         b |= 0x80;
 415                 *p ++ = b;
 416         } while (value);
 417
 418         *endbuf = p;
 419 }
 420
 421 static G_GNUC_UNUSED void
 422 encode_sleb128 (gint32 value, guint8 *buf, guint8 **endbuf)
 423 {
 424         gboolean more = 1;
 425         gboolean negative = (value < 0);
 426         guint32 size = 32;
 427         guint8 byte;
 428         guint8 *p = buf;
 429
 430         while (more) {
 431                 byte = value & 0x7f;
 432                 value >>= 7;
 433                 /* the following is unnecessary if the
 434                  * implementation of >>= uses an arithmetic rather
 435                  * than logical shift for a signed left operand
 436                  */
 437                 if (negative)
 438                         /* sign extend */
 439                         value |= - (1 <<(size - 7));
 440                 /* sign bit of byte is second high order bit (0x40) */
 441                 if ((value == 0 && !(byte & 0x40)) ||
 442                         (value == -1 && (byte & 0x40)))
 443                         more = 0;
 444                 else
 445                         byte |= 0x80;
 446                 *p ++= byte;
 447         }
 448
 449         *endbuf = p;
 450 }
 451
 452 /* ARCHITECTURE SPECIFIC CODE */
 453
 454 #if defined(TARGET_X86) || defined(TARGET_AMD64) || defined(TARGET_ARM) || defined(TARGET_POWERPC)
 455 #define EMIT_DWARF_INFO 1
 456 #endif
 457
 458 #if defined(TARGET_ARM)
 459 #define AOT_FUNC_ALIGNMENT 4
 460 #else
 461 #define AOT_FUNC_ALIGNMENT 16
 462 #endif
 463
 464 #if defined(TARGET_POWERPC64) && !defined(__mono_ilp32__)
 465 #define PPC_LD_OP "ld"
 466 #define PPC_LDX_OP "ldx"
 467 #else
 468 #define PPC_LD_OP "lwz"
 469 #define PPC_LDX_OP "lwzx"
 470 #endif
 471
 472 //#define TARGET_ARM
 473
 474 #ifdef TARGET_ARM
 475 #define LLVM_LABEL_PREFIX "_"
 476 #else
 477 #define LLVM_LABEL_PREFIX ""
 478 #endif
 479
 480 #ifdef TARGET_ARM
 481 /* iphone */
 482 #define LLC_TARGET_ARGS "-march=arm -mattr=+v6 -mtriple=arm-apple-darwin"
 483 /* ELF */
 484 //#define LLC_TARGET_ARGS "-march=arm -mtriple=arm-linux-gnueabi -soft-float"
 485 #else
 486 #define LLC_TARGET_ARGS ""
 487 #endif
 488
 489 /*
 490  * arch_emit_direct_call:
 491  *
 492  *   Emit a direct call to the symbol TARGET. CALL_SIZE is set to the size of the
 493  * calling code.
 494  */
 495 static void
 496 arch_emit_direct_call (MonoAotCompile *acfg, const char *target, int *call_size)
 497 {
 498 #if defined(TARGET_X86) || defined(TARGET_AMD64)
 499         /* Need to make sure this is exactly 5 bytes long */
 500         emit_byte (acfg, '\xe8');
 501         emit_symbol_diff (acfg, target, ".", -4);
 502         *call_size = 5;
 503 #elif defined(TARGET_ARM)
 504         if (acfg->use_bin_writer) {
 505                 guint8 buf [4];
 506                 guint8 *code;
 507
 508                 code = buf;
 509                 ARM_BL (code, 0);
 510
 511                 img_writer_emit_reloc (acfg->w, R_ARM_CALL, target, -8);
 512                 emit_bytes (acfg, buf, 4);
 513         } else {
 514                 img_writer_emit_unset_mode (acfg->w);
 515                 fprintf (acfg->fp, "bl %s\n", target);
 516         }
 517         *call_size = 4;
 518 #elif defined(TARGET_POWERPC)
 519         if (acfg->use_bin_writer) {
 520                 g_assert_not_reached ();
 521         } else {
 522                 img_writer_emit_unset_mode (acfg->w);
 523                 fprintf (acfg->fp, "bl %s\n", target);
 524                 *call_size = 4;
 525         }
 526 #else
 527         g_assert_not_reached ();
 528 #endif
 529 }
 530
 531 /*
 532  * PPC32 design:
 533  * - we use an approach similar to the x86 abi: reserve a register (r30) to hold
 534  *   the GOT pointer.
 535  * - The full-aot trampolines need access to the GOT of mscorlib, so we store
 536  *   in in the 2. slot of every GOT, and require every method to place the GOT
 537  *   address in r30, even when it doesn't access the GOT otherwise. This way,
 538  *   the trampolines can compute the mscorlib GOT address by loading 4(r30).
 539  */
 540
 541 /*
 542  * PPC64 design:
 543  * PPC64 uses function descriptors which greatly complicate all code, since
 544  * these are used very inconsistently in the runtime. Some functions like
 545  * mono_compile_method () return ftn descriptors, while others like the
 546  * trampoline creation functions do not.
 547  * We assume that all GOT slots contain function descriptors, and create
 548  * descriptors in aot-runtime.c when needed.
 549  * The ppc64 abi uses r2 to hold the address of the TOC/GOT, which is loaded
 550  * from function descriptors, we could do the same, but it would require
 551  * rewriting all the ppc/aot code to handle function descriptors properly.
 552  * So instead, we use the same approach as on PPC32.
 553  * This is a horrible mess, but fixing it would probably lead to an even bigger
 554  * one.
 555  */
 556
 557 /*
 558  * X86 design:
 559  * - similar to the PPC32 design, we reserve EBX to hold the GOT pointer.
 560  */
 561
 562 #ifdef MONO_ARCH_AOT_SUPPORTED
 563 /*
 564  * arch_emit_got_offset:
 565  *
 566  *   The memory pointed to by CODE should hold native code for computing the GOT
 567  * address. Emit this code while patching it with the offset between code and
 568  * the GOT. CODE_SIZE is set to the number of bytes emitted.
 569  */
 570 static void
 571 arch_emit_got_offset (MonoAotCompile *acfg, guint8 *code, int *code_size)
 572 {
 573 #if defined(TARGET_POWERPC64)
 574         g_assert (!acfg->use_bin_writer);
 575         img_writer_emit_unset_mode (acfg->w);
 576         /*
 577          * The ppc32 code doesn't seem to work on ppc64, the assembler complains about
 578          * unsupported relocations. So we store the got address into the .Lgot_addr
 579          * symbol which is in the text segment, compute its address, and load it.
 580          */
 581         fprintf (acfg->fp, ".L%d:\n", acfg->label_generator);
 582         fprintf (acfg->fp, "lis 0, (.Lgot_addr + 4 - .L%d)@h\n", acfg->label_generator);
 583         fprintf (acfg->fp, "ori 0, 0, (.Lgot_addr + 4 - .L%d)@l\n", acfg->label_generator);
 584         fprintf (acfg->fp, "add 30, 30, 0\n");
 585         fprintf (acfg->fp, "%s 30, 0(30)\n", PPC_LD_OP);
 586         acfg->label_generator ++;
 587         *code_size = 16;
 588 #elif defined(TARGET_POWERPC)
 589         g_assert (!acfg->use_bin_writer);
 590         img_writer_emit_unset_mode (acfg->w);
 591         fprintf (acfg->fp, ".L%d:\n", acfg->label_generator);
 592         fprintf (acfg->fp, "lis 0, (%s + 4 - .L%d)@h\n", acfg->got_symbol, acfg->label_generator);
 593         fprintf (acfg->fp, "ori 0, 0, (%s + 4 - .L%d)@l\n", acfg->got_symbol, acfg->label_generator);
 594         acfg->label_generator ++;
 595         *code_size = 8;
 596 #else
 597         guint32 offset = mono_arch_get_patch_offset (code);
 598         emit_bytes (acfg, code, offset);
 599         emit_symbol_diff (acfg, acfg->got_symbol, ".", offset);
 600
 601         *code_size = offset + 4;
 602 #endif
 603 }
 604
 605 /*
 606  * arch_emit_got_access:
 607  *
 608  *   The memory pointed to by CODE should hold native code for loading a GOT
 609  * slot. Emit this code while patching it so it accesses the GOT slot GOT_SLOT.
 610  * CODE_SIZE is set to the number of bytes emitted.
 611  */
 612 static void
 613 arch_emit_got_access (MonoAotCompile *acfg, guint8 *code, int got_slot, int *code_size)
 614 {
 615         /* Emit beginning of instruction */
 616         emit_bytes (acfg, code, mono_arch_get_patch_offset (code));
 617
 618         /* Emit the offset */
 619 #ifdef TARGET_AMD64
 620         emit_symbol_diff (acfg, acfg->got_symbol, ".", (unsigned int) ((got_slot * sizeof (gpointer)) - 4));
 621         *code_size = mono_arch_get_patch_offset (code) + 4;
 622 #elif defined(TARGET_X86)
 623         emit_int32 (acfg, (unsigned int) ((got_slot * sizeof (gpointer))));
 624         *code_size = mono_arch_get_patch_offset (code) + 4;
 625 #elif defined(TARGET_ARM)
 626         emit_symbol_diff (acfg, acfg->got_symbol, ".", (unsigned int) ((got_slot * sizeof (gpointer))) - 12);
 627         *code_size = mono_arch_get_patch_offset (code) + 4;
 628 #elif defined(TARGET_POWERPC)
 629         {
 630                 guint8 buf [32];
 631                 guint8 *code;
 632
 633                 code = buf;
 634                 ppc_load32 (code, ppc_r0, got_slot * sizeof (gpointer));
 635                 g_assert (code - buf == 8);
 636                 emit_bytes (acfg, buf, code - buf);
 637                 *code_size = code - buf;
 638         }
 639 #else
 640         g_assert_not_reached ();
 641 #endif
 642 }
 643
 644 #endif
 645
 646 /*
 647  * arch_emit_plt_entry:
 648  *
 649  *   Emit code for the PLT entry with index INDEX.
 650  */
 651 static void
 652 arch_emit_plt_entry (MonoAotCompile *acfg, int index)
 653 {
 654 #if defined(TARGET_X86)
 655                 guint32 offset = (acfg->plt_got_offset_base + index) * sizeof (gpointer);
 656
 657                 /* jmp *<offset>(%ebx) */
 658                 emit_byte (acfg, 0xff);
 659                 emit_byte (acfg, 0xa3);
 660                 emit_int32 (acfg, offset);
 661                 /* Used by mono_aot_get_plt_info_offset */
 662                 emit_int32 (acfg, acfg->plt_got_info_offsets [index]);
 663 #elif defined(TARGET_AMD64)
 664                 /*
 665                  * We can't emit jumps because they are 32 bits only so they can't be patched.
 666                  * So we make indirect calls through GOT entries which are patched by the AOT
 667                  * loader to point to .Lpd entries.
 668                  */
 669                 /* jmpq *<offset>(%rip) */
 670                 emit_byte (acfg, '\xff');
 671                 emit_byte (acfg, '\x25');
 672                 emit_symbol_diff (acfg, acfg->got_symbol, ".", ((acfg->plt_got_offset_base + index) * sizeof (gpointer)) -4);
 673                 /* Used by mono_aot_get_plt_info_offset */
 674                 emit_int32 (acfg, acfg->plt_got_info_offsets [index]);
 675 #elif defined(TARGET_ARM)
 676                 guint8 buf [256];
 677                 guint8 *code;
 678
 679                 /* FIXME:
 680                  * - optimize OP_AOTCONST implementation
 681                  * - optimize the PLT entries
 682                  * - optimize SWITCH AOT implementation
 683                  */
 684                 code = buf;
 685                 if (acfg->use_bin_writer && FALSE) {
 686                         /* FIXME: mono_arch_patch_plt_entry () needs to decode this */
 687                         /* We only emit 1 relocation since we implement it ourselves anyway */
 688                         img_writer_emit_reloc (acfg->w, R_ARM_ALU_PC_G0_NC, acfg->got_symbol, ((acfg->plt_got_offset_base + index) * sizeof (gpointer)) - 8);
 689                         /* FIXME: A 2 instruction encoding is sufficient in most cases */
 690                         ARM_ADD_REG_IMM (code, ARMREG_IP, ARMREG_PC, 0, 0);
 691                         ARM_ADD_REG_IMM (code, ARMREG_IP, ARMREG_IP, 0, 0);
 692                         ARM_LDR_IMM (code, ARMREG_PC, ARMREG_IP, 0);
 693                         emit_bytes (acfg, buf, code - buf);
 694                         /* Used by mono_aot_get_plt_info_offset */
 695                         emit_int32 (acfg, acfg->plt_got_info_offsets [index]);
 696                 } else {
 697                         ARM_LDR_IMM (code, ARMREG_IP, ARMREG_PC, 0);
 698                         ARM_LDR_REG_REG (code, ARMREG_PC, ARMREG_PC, ARMREG_IP);
 699                         emit_bytes (acfg, buf, code - buf);
 700                         emit_symbol_diff (acfg, acfg->got_symbol, ".", ((acfg->plt_got_offset_base + index) * sizeof (gpointer)) - 4);
 701                         /* Used by mono_aot_get_plt_info_offset */
 702                         emit_int32 (acfg, acfg->plt_got_info_offsets [index]);
 703                 }
 704                 /*
 705                  * The plt_got_info_offset is computed automatically by
 706                  * mono_aot_get_plt_info_offset (), so no need to save it here.
 707                  */
 708 #elif defined(TARGET_POWERPC)
 709                 guint32 offset = (acfg->plt_got_offset_base + index) * sizeof (gpointer);
 710
 711                 /* The GOT address is guaranteed to be in r30 by OP_LOAD_GOTADDR */
 712                 g_assert (!acfg->use_bin_writer);
 713                 img_writer_emit_unset_mode (acfg->w);
 714                 fprintf (acfg->fp, "lis 11, %d@h\n", offset);
 715                 fprintf (acfg->fp, "ori 11, 11, %d@l\n", offset);
 716                 fprintf (acfg->fp, "add 11, 11, 30\n");
 717                 fprintf (acfg->fp, "%s 11, 0(11)\n", PPC_LD_OP);
 718 #ifdef PPC_USES_FUNCTION_DESCRIPTOR
 719                 fprintf (acfg->fp, "%s 2, %d(11)\n", PPC_LD_OP, (int)sizeof (gpointer));
 720                 fprintf (acfg->fp, "%s 11, 0(11)\n", PPC_LD_OP);
 721 #endif
 722                 fprintf (acfg->fp, "mtctr 11\n");
 723                 fprintf (acfg->fp, "bctr\n");
 724                 emit_int32 (acfg, acfg->plt_got_info_offsets [index]);
 725 #else
 726                 g_assert_not_reached ();
 727 #endif
 728 }
 729
 730 /*
 731  * arch_emit_specific_trampoline:
 732  *
 733  *   Emit code for a specific trampoline. OFFSET is the offset of the first of
 734  * two GOT slots which contain the generic trampoline address and the trampoline
 735  * argument. TRAMP_SIZE is set to the size of the emitted trampoline.
 736  */
 737 static void
 738 arch_emit_specific_trampoline (MonoAotCompile *acfg, int offset, int *tramp_size)
 739 {
 740         /*
 741          * The trampolines created here are variations of the specific
 742          * trampolines created in mono_arch_create_specific_trampoline (). The
 743          * differences are:
 744          * - the generic trampoline address is taken from a got slot.
 745          * - the offset of the got slot where the trampoline argument is stored
 746          *   is embedded in the instruction stream, and the generic trampoline
 747          *   can load the argument by loading the offset, adding it to the
 748          *   address of the trampoline to get the address of the got slot, and
 749          *   loading the argument from there.
 750          * - all the trampolines should be of the same length.
 751          */
 752 #if defined(TARGET_AMD64)
 753         /* This should be exactly 16 bytes long */
 754         *tramp_size = 16;
 755         /* call *<offset>(%rip) */
 756         emit_byte (acfg, '\x41');
 757         emit_byte (acfg, '\xff');
 758         emit_byte (acfg, '\x15');
 759         emit_symbol_diff (acfg, acfg->got_symbol, ".", (offset * sizeof (gpointer)) - 4);
 760         /* This should be relative to the start of the trampoline */
 761         emit_symbol_diff (acfg, acfg->got_symbol, ".", (offset * sizeof (gpointer)) - 4 + 19);
 762         emit_zero_bytes (acfg, 5);
 763 #elif defined(TARGET_ARM)
 764         guint8 buf [128];
 765         guint8 *code;
 766
 767         /* This should be exactly 20 bytes long */
 768         *tramp_size = 20;
 769         code = buf;
 770         ARM_PUSH (code, 0x5fff);
 771         ARM_LDR_IMM (code, ARMREG_R1, ARMREG_PC, 4);
 772         /* Load the value from the GOT */
 773         ARM_LDR_REG_REG (code, ARMREG_R1, ARMREG_PC, ARMREG_R1);
 774         /* Branch to it */
 775         ARM_BLX_REG (code, ARMREG_R1);
 776
 777         g_assert (code - buf == 16);
 778
 779         /* Emit it */
 780         emit_bytes (acfg, buf, code - buf);
 781         /*
 782          * Only one offset is needed, since the second one would be equal to the
 783          * first one.
 784          */
 785         emit_symbol_diff (acfg, acfg->got_symbol, ".", (offset * sizeof (gpointer)) - 4 + 4);
 786         //emit_symbol_diff (acfg, acfg->got_symbol, ".", ((offset + 1) * sizeof (gpointer)) - 4 + 8);
 787 #elif defined(TARGET_POWERPC)
 788         guint8 buf [128];
 789         guint8 *code;
 790
 791         *tramp_size = 4;
 792         code = buf;
 793
 794         g_assert (!acfg->use_bin_writer);
 795
 796         /*
 797          * PPC has no ip relative addressing, so we need to compute the address
 798          * of the mscorlib got. That is slow and complex, so instead, we store it
 799          * in the second got slot of every aot image. The caller already computed
 800          * the address of its got and placed it into r30.
 801          */
 802         img_writer_emit_unset_mode (acfg->w);
 803         /* Load mscorlib got address */
 804         fprintf (acfg->fp, "%s 0, %d(30)\n", PPC_LD_OP, (int)sizeof (gpointer));
 805         /* Load generic trampoline address */
 806         fprintf (acfg->fp, "lis 11, %d@h\n", (int)(offset * sizeof (gpointer)));
 807         fprintf (acfg->fp, "ori 11, 11, %d@l\n", (int)(offset * sizeof (gpointer)));
 808         fprintf (acfg->fp, "%s 11, 11, 0\n", PPC_LDX_OP);
 809 #ifdef PPC_USES_FUNCTION_DESCRIPTOR
 810         fprintf (acfg->fp, "%s 11, 0(11)\n", PPC_LD_OP);
 811 #endif
 812         fprintf (acfg->fp, "mtctr 11\n");
 813         /* Load trampoline argument */
 814         /* On ppc, we pass it normally to the generic trampoline */
 815         fprintf (acfg->fp, "lis 11, %d@h\n", (int)((offset + 1) * sizeof (gpointer)));
 816         fprintf (acfg->fp, "ori 11, 11, %d@l\n", (int)((offset + 1) * sizeof (gpointer)));
 817         fprintf (acfg->fp, "%s 0, 11, 0\n", PPC_LDX_OP);
 818         /* Branch to generic trampoline */
 819         fprintf (acfg->fp, "bctr\n");
 820
 821 #ifdef PPC_USES_FUNCTION_DESCRIPTOR
 822         *tramp_size = 10 * 4;
 823 #else
 824         *tramp_size = 9 * 4;
 825 #endif
 826 #elif defined(TARGET_X86)
 827         guint8 buf [128];
 828         guint8 *code;
 829
 830         /* Similar to the PPC code above */
 831
 832         /* FIXME: Could this clobber the register needed by get_vcall_slot () ? */
 833
 834         /* We clobber ECX, since EAX is used as MONO_ARCH_MONITOR_OBJECT_REG */
 835 #ifdef MONO_ARCH_MONITOR_OBJECT_REG
 836         g_assert (MONO_ARCH_MONITOR_OBJECT_REG != X86_ECX);
 837 #endif
 838
 839         code = buf;
 840         /* Load mscorlib got address */
 841         x86_mov_reg_membase (code, X86_ECX, MONO_ARCH_GOT_REG, sizeof (gpointer), 4);
 842         /* Push trampoline argument */
 843         x86_push_membase (code, X86_ECX, (offset + 1) * sizeof (gpointer));
 844         /* Load generic trampoline address */
 845         x86_mov_reg_membase (code, X86_ECX, X86_ECX, offset * sizeof (gpointer), 4);
 846         /* Branch to generic trampoline */
 847         x86_jump_reg (code, X86_ECX);
 848
 849         emit_bytes (acfg, buf, code - buf);
 850
 851         *tramp_size = 17;
 852         g_assert (code - buf == *tramp_size);
 853 #else
 854         g_assert_not_reached ();
 855 #endif
 856 }
 857
 858 /*
 859  * arch_emit_unbox_trampoline:
 860  *
 861  *   Emit code for the unbox trampoline for METHOD used in the full-aot case.
 862  * CALL_TARGET is the symbol pointing to the native code of METHOD.
 863  */
 864 static void
 865 arch_emit_unbox_trampoline (MonoAotCompile *acfg, MonoMethod *method, MonoGenericSharingContext *gsctx, const char *call_target)
 866 {
 867 #if defined(TARGET_AMD64)
 868         guint8 buf [32];
 869         guint8 *code;
 870         int this_reg;
 871
 872         this_reg = mono_arch_get_this_arg_reg (mono_method_signature (method), gsctx, NULL);
 873         code = buf;
 874         amd64_alu_reg_imm (code, X86_ADD, this_reg, sizeof (MonoObject));
 875
 876         emit_bytes (acfg, buf, code - buf);
 877         /* jump <method> */
 878         emit_byte (acfg, '\xe9');
 879         emit_symbol_diff (acfg, call_target, ".", -4);
 880 #elif defined(TARGET_X86)
 881         guint8 buf [32];
 882         guint8 *code;
 883         int this_pos = 4;
 884
 885         if (MONO_TYPE_ISSTRUCT (mono_method_signature (method)->ret))
 886                 this_pos = 8;
 887
 888         code = buf;
 889
 890         x86_alu_membase_imm (code, X86_ADD, X86_ESP, this_pos, sizeof (MonoObject));
 891
 892         emit_bytes (acfg, buf, code - buf);
 893
 894         /* jump <method> */
 895         emit_byte (acfg, '\xe9');
 896         emit_symbol_diff (acfg, call_target, ".", -4);
 897 #elif defined(TARGET_ARM)
 898         guint8 buf [128];
 899         guint8 *code;
 900         int this_pos = 0;
 901
 902         code = buf;
 903
 904         if (MONO_TYPE_ISSTRUCT (mono_method_signature (method)->ret))
 905                 this_pos = 1;
 906
 907         ARM_ADD_REG_IMM8 (code, this_pos, this_pos, sizeof (MonoObject));
 908
 909         emit_bytes (acfg, buf, code - buf);
 910         /* jump to method */
 911         if (acfg->use_bin_writer) {
 912                 guint8 buf [4];
 913                 guint8 *code;
 914
 915                 code = buf;
 916                 ARM_B (code, 0);
 917
 918                 img_writer_emit_reloc (acfg->w, R_ARM_JUMP24, call_target, -8);
 919                 emit_bytes (acfg, buf, 4);
 920         } else {
 921                 fprintf (acfg->fp, "\n\tb %s\n", call_target);
 922         }
 923 #elif defined(TARGET_POWERPC)
 924         int this_pos = 3;
 925
 926         if (MONO_TYPE_ISSTRUCT (mono_method_signature (method)->ret))
 927                 this_pos = 4;
 928
 929         g_assert (!acfg->use_bin_writer);
 930
 931         fprintf (acfg->fp, "\n\taddi %d, %d, %d\n", this_pos, this_pos, (int)sizeof (MonoObject));
 932         fprintf (acfg->fp, "\n\tb %s\n", call_target);
 933 #else
 934         g_assert_not_reached ();
 935 #endif
 936 }
 937
 938 /*
 939  * arch_emit_static_rgctx_trampoline:
 940  *
 941  *   Emit code for a static rgctx trampoline. OFFSET is the offset of the first of
 942  * two GOT slots which contain the rgctx argument, and the method to jump to.
 943  * TRAMP_SIZE is set to the size of the emitted trampoline.
 944  * These kinds of trampolines cannot be enumerated statically, since there could
 945  * be one trampoline per method instantiation, so we emit the same code for all
 946  * trampolines, and parameterize them using two GOT slots.
 947  */
 948 static void
 949 arch_emit_static_rgctx_trampoline (MonoAotCompile *acfg, int offset, int *tramp_size)
 950 {
 951 #if defined(TARGET_AMD64)
 952         /* This should be exactly 13 bytes long */
 953         *tramp_size = 13;
 954
 955         /* mov <OFFSET>(%rip), %r10 */
 956         emit_byte (acfg, '\x4d');
 957         emit_byte (acfg, '\x8b');
 958         emit_byte (acfg, '\x15');
 959         emit_symbol_diff (acfg, acfg->got_symbol, ".", (offset * sizeof (gpointer)) - 4);
 960
 961         /* jmp *<offset>(%rip) */
 962         emit_byte (acfg, '\xff');
 963         emit_byte (acfg, '\x25');
 964         emit_symbol_diff (acfg, acfg->got_symbol, ".", ((offset + 1) * sizeof (gpointer)) - 4);
 965 #elif defined(TARGET_ARM)
 966         guint8 buf [128];
 967         guint8 *code;
 968
 969         /* This should be exactly 24 bytes long */
 970         *tramp_size = 24;
 971         code = buf;
 972         /* Load rgctx value */
 973         ARM_LDR_IMM (code, ARMREG_IP, ARMREG_PC, 8);
 974         ARM_LDR_REG_REG (code, MONO_ARCH_RGCTX_REG, ARMREG_PC, ARMREG_IP);
 975         /* Load branch addr + branch */
 976         ARM_LDR_IMM (code, ARMREG_IP, ARMREG_PC, 4);
 977         ARM_LDR_REG_REG (code, ARMREG_PC, ARMREG_PC, ARMREG_IP);
 978
 979         g_assert (code - buf == 16);
 980
 981         /* Emit it */
 982         emit_bytes (acfg, buf, code - buf);
 983         emit_symbol_diff (acfg, acfg->got_symbol, ".", (offset * sizeof (gpointer)) - 4 + 8);
 984         emit_symbol_diff (acfg, acfg->got_symbol, ".", ((offset + 1) * sizeof (gpointer)) - 4 + 4);
 985 #elif defined(TARGET_POWERPC)
 986         guint8 buf [128];
 987         guint8 *code;
 988
 989         *tramp_size = 4;
 990         code = buf;
 991
 992         g_assert (!acfg->use_bin_writer);
 993
 994         /*
 995          * PPC has no ip relative addressing, so we need to compute the address
 996          * of the mscorlib got. That is slow and complex, so instead, we store it
 997          * in the second got slot of every aot image. The caller already computed
 998          * the address of its got and placed it into r30.
 999          */
1000         img_writer_emit_unset_mode (acfg->w);
1001         /* Load mscorlib got address */
1002         fprintf (acfg->fp, "%s 0, %d(30)\n", PPC_LD_OP, (int)sizeof (gpointer));
1003         /* Load rgctx */
1004         fprintf (acfg->fp, "lis 11, %d@h\n", (int)(offset * sizeof (gpointer)));
1005         fprintf (acfg->fp, "ori 11, 11, %d@l\n", (int)(offset * sizeof (gpointer)));
1006         fprintf (acfg->fp, "%s %d, 11, 0\n", PPC_LDX_OP, MONO_ARCH_RGCTX_REG);
1007         /* Load target address */
1008         fprintf (acfg->fp, "lis 11, %d@h\n", (int)((offset + 1) * sizeof (gpointer)));
1009         fprintf (acfg->fp, "ori 11, 11, %d@l\n", (int)((offset + 1) * sizeof (gpointer)));
1010         fprintf (acfg->fp, "%s 11, 11, 0\n", PPC_LDX_OP);
1011 #ifdef PPC_USES_FUNCTION_DESCRIPTOR
1012         fprintf (acfg->fp, "%s 2, %d(11)\n", PPC_LD_OP, (int)sizeof (gpointer));
1013         fprintf (acfg->fp, "%s 11, 0(11)\n", PPC_LD_OP);
1014 #endif
1015         fprintf (acfg->fp, "mtctr 11\n");
1016         /* Branch to the target address */
1017         fprintf (acfg->fp, "bctr\n");
1018
1019 #ifdef PPC_USES_FUNCTION_DESCRIPTOR
1020         *tramp_size = 11 * 4;
1021 #else
1022         *tramp_size = 9 * 4;
1023 #endif
1024
1025 #elif defined(TARGET_X86)
1026         guint8 buf [128];
1027         guint8 *code;
1028
1029         /* Similar to the PPC code above */
1030
1031         g_assert (MONO_ARCH_RGCTX_REG != X86_ECX);
1032
1033         code = buf;
1034         /* Load mscorlib got address */
1035         x86_mov_reg_membase (code, X86_ECX, MONO_ARCH_GOT_REG, sizeof (gpointer), 4);
1036         /* Load arg */
1037         x86_mov_reg_membase (code, MONO_ARCH_RGCTX_REG, X86_ECX, offset * sizeof (gpointer), 4);
1038         /* Branch to the target address */
1039         x86_jump_membase (code, X86_ECX, (offset + 1) * sizeof (gpointer));
1040
1041         emit_bytes (acfg, buf, code - buf);
1042
1043         *tramp_size = 15;
1044         g_assert (code - buf == *tramp_size);
1045 #else
1046         g_assert_not_reached ();
1047 #endif
1048 }
1049
1050 /*
1051  * arch_emit_imt_thunk:
1052  *
1053  *   Emit an IMT thunk usable in full-aot mode. The thunk uses 1 got slot which
1054  * points to an array of pointer pairs. The pairs of the form [key, ptr], where
1055  * key is the IMT key, and ptr holds the address of a memory location holding
1056  * the address to branch to if the IMT arg matches the key. The array is
1057  * terminated by a pair whose key is NULL, and whose ptr is the address of the
1058  * fail_tramp.
1059  * TRAMP_SIZE is set to the size of the emitted trampoline.
1060  */
1061 static void
1062 arch_emit_imt_thunk (MonoAotCompile *acfg, int offset, int *tramp_size)
1063 {
1064 #if defined(TARGET_AMD64)
1065         guint8 *buf, *code;
1066         guint8 *labels [3];
1067
1068         code = buf = g_malloc (256);
1069
1070         /* FIXME: Optimize this, i.e. use binary search etc. */
1071         /* Maybe move the body into a separate function (slower, but much smaller) */
1072
1073         /* R10 is a free register */
1074
1075         labels [0] = code;
1076         amd64_alu_membase_imm (code, X86_CMP, AMD64_R10, 0, 0);
1077         labels [1] = code;
1078         amd64_branch8 (code, X86_CC_Z, FALSE, 0);
1079
1080         /* Check key */
1081         amd64_alu_membase_reg (code, X86_CMP, AMD64_R10, 0, MONO_ARCH_IMT_REG);
1082         labels [2] = code;
1083         amd64_branch8 (code, X86_CC_Z, FALSE, 0);
1084
1085         /* Loop footer */
1086         amd64_alu_reg_imm (code, X86_ADD, AMD64_R10, 2 * sizeof (gpointer));
1087         amd64_jump_code (code, labels [0]);
1088
1089         /* Match */
1090         mono_amd64_patch (labels [2], code);
1091         amd64_mov_reg_membase (code, AMD64_R10, AMD64_R10, sizeof (gpointer), 8);
1092         amd64_jump_membase (code, AMD64_R10, 0);
1093
1094         /* No match */
1095         /* FIXME: */
1096         mono_amd64_patch (labels [1], code);
1097         x86_breakpoint (code);
1098
1099         /* mov <OFFSET>(%rip), %r10 */
1100         emit_byte (acfg, '\x4d');
1101         emit_byte (acfg, '\x8b');
1102         emit_byte (acfg, '\x15');
1103         emit_symbol_diff (acfg, acfg->got_symbol, ".", (offset * sizeof (gpointer)) - 4);
1104
1105         emit_bytes (acfg, buf, code - buf);
1106
1107         *tramp_size = code - buf + 7;
1108 #elif defined(TARGET_X86)
1109         guint8 *buf, *code;
1110         guint8 *labels [3];
1111
1112         code = buf = g_malloc (256);
1113
1114         /* Allocate a temporary stack slot */
1115         x86_push_reg (code, X86_EAX);
1116         /* Save EAX */
1117         x86_push_reg (code, X86_EAX);
1118
1119         /* Load mscorlib got address */
1120         x86_mov_reg_membase (code, X86_EAX, MONO_ARCH_GOT_REG, sizeof (gpointer), 4);
1121         /* Load arg */
1122         x86_mov_reg_membase (code, X86_EAX, X86_EAX, offset * sizeof (gpointer), 4);
1123
1124         labels [0] = code;
1125         x86_alu_membase_imm (code, X86_CMP, X86_EAX, 0, 0);
1126         labels [1] = code;
1127         x86_branch8 (code, X86_CC_Z, FALSE, 0);
1128
1129         /* Check key */
1130         x86_alu_membase_reg (code, X86_CMP, X86_EAX, 0, MONO_ARCH_IMT_REG);
1131         labels [2] = code;
1132         x86_branch8 (code, X86_CC_Z, FALSE, 0);
1133
1134         /* Loop footer */
1135         x86_alu_reg_imm (code, X86_ADD, X86_EAX, 2 * sizeof (gpointer));
1136         x86_jump_code (code, labels [0]);
1137
1138         /* Match */
1139         mono_x86_patch (labels [2], code);
1140         x86_mov_reg_membase (code, X86_EAX, X86_EAX, sizeof (gpointer), 4);
1141         x86_mov_reg_membase (code, X86_EAX, X86_EAX, 0, 4);
1142         /* Save the target address to the temporary stack location */
1143         x86_mov_membase_reg (code, X86_ESP, 4, X86_EAX, 4);
1144         /* Restore EAX */
1145         x86_pop_reg (code, X86_EAX);
1146         /* Jump to the target address */
1147         x86_ret (code);
1148
1149         /* No match */
1150         /* FIXME: */
1151         mono_x86_patch (labels [1], code);
1152         x86_breakpoint (code);
1153
1154         emit_bytes (acfg, buf, code - buf);
1155
1156         *tramp_size = code - buf;
1157 #elif defined(TARGET_ARM)
1158         guint8 buf [128];
1159         guint8 *code, *code2, *labels [16];
1160
1161         code = buf;
1162
1163         /* The IMT method is in v5 */
1164
1165         /* Need at least two free registers, plus a slot for storing the pc */
1166         ARM_PUSH (code, (1 << ARMREG_R0)|(1 << ARMREG_R1)|(1 << ARMREG_R2));
1167         labels [0] = code;
1168         /* Load the parameter from the GOT */
1169         ARM_LDR_IMM (code, ARMREG_R0, ARMREG_PC, 0);
1170         ARM_LDR_REG_REG (code, ARMREG_R0, ARMREG_PC, ARMREG_R0);
1171
1172         labels [1] = code;
1173         ARM_LDR_IMM (code, ARMREG_R1, ARMREG_R0, 0);
1174         ARM_CMP_REG_REG (code, ARMREG_R1, ARMREG_V5);
1175         labels [2] = code;
1176         ARM_B_COND (code, ARMCOND_EQ, 0);
1177
1178         /* End-of-loop check */
1179         ARM_CMP_REG_IMM (code, ARMREG_R1, 0, 0);
1180         labels [3] = code;
1181         ARM_B_COND (code, ARMCOND_EQ, 0);
1182
1183         /* Loop footer */
1184         ARM_ADD_REG_IMM8 (code, ARMREG_R0, ARMREG_R0, sizeof (gpointer) * 2);
1185         labels [4] = code;
1186         ARM_B (code, 0);
1187         arm_patch (labels [4], labels [1]);
1188
1189         /* Match */
1190         arm_patch (labels [2], code);
1191         ARM_LDR_IMM (code, ARMREG_R0, ARMREG_R0, 4);
1192         ARM_LDR_IMM (code, ARMREG_R0, ARMREG_R0, 0);
1193         /* Save it to the third stack slot */
1194         ARM_STR_IMM (code, ARMREG_R0, ARMREG_SP, 8);
1195         /* Restore the registers and branch */
1196         ARM_POP (code, (1 << ARMREG_R0)|(1 << ARMREG_R1)|(1 << ARMREG_PC));
1197
1198         /* No match */
1199         arm_patch (labels [3], code);
1200         ARM_DBRK (code);
1201
1202         /* Fixup offset */
1203         code2 = labels [0];
1204         ARM_LDR_IMM (code2, ARMREG_R0, ARMREG_PC, (code - (labels [0] + 8)));
1205
1206         emit_bytes (acfg, buf, code - buf);
1207         emit_symbol_diff (acfg, acfg->got_symbol, ".", (offset * sizeof (gpointer)) + (code - (labels [0] + 8)) - 4);
1208
1209         *tramp_size = code - buf + 4;
1210 #elif defined(TARGET_POWERPC)
1211         guint8 buf [128];
1212         guint8 *code, *labels [16];
1213
1214         code = buf;
1215
1216         /* Load the mscorlib got address */
1217         ppc_ldptr (code, ppc_r11, sizeof (gpointer), ppc_r30);
1218         /* Load the parameter from the GOT */
1219         ppc_load (code, ppc_r0, offset * sizeof (gpointer));
1220         ppc_ldptr_indexed (code, ppc_r11, ppc_r11, ppc_r0);
1221
1222         /* Load and check key */
1223         labels [1] = code;
1224         ppc_ldptr (code, ppc_r0, 0, ppc_r11);
1225         ppc_cmp (code, 0, sizeof (gpointer) == 8 ? 1 : 0, ppc_r0, MONO_ARCH_IMT_REG);
1226         labels [2] = code;
1227         ppc_bc (code, PPC_BR_TRUE, PPC_BR_EQ, 0);
1228
1229         /* End-of-loop check */
1230         ppc_cmpi (code, 0, sizeof (gpointer) == 8 ? 1 : 0, ppc_r0, 0);
1231         labels [3] = code;
1232         ppc_bc (code, PPC_BR_TRUE, PPC_BR_EQ, 0);
1233
1234         /* Loop footer */
1235         ppc_addi (code, ppc_r11, ppc_r11, 2 * sizeof (gpointer));
1236         labels [4] = code;
1237         ppc_b (code, 0);
1238         mono_ppc_patch (labels [4], labels [1]);
1239
1240         /* Match */
1241         mono_ppc_patch (labels [2], code);
1242         ppc_ldptr (code, ppc_r11, sizeof (gpointer), ppc_r11);
1243         /* r11 now contains the value of the vtable slot */
1244         /* this is not a function descriptor on ppc64 */
1245         ppc_ldptr (code, ppc_r11, 0, ppc_r11);
1246         ppc_mtctr (code, ppc_r11);
1247         ppc_bcctr (code, PPC_BR_ALWAYS, 0);
1248
1249         /* Fail */
1250         mono_ppc_patch (labels [3], code);
1251         /* FIXME: */
1252         ppc_break (code);
1253
1254         *tramp_size = code - buf;
1255
1256         emit_bytes (acfg, buf, code - buf);
1257 #else
1258         g_assert_not_reached ();
1259 #endif
1260 }
1261
1262 static void
1263 arch_emit_autoreg (MonoAotCompile *acfg, char *symbol)
1264 {
1265 #if defined(TARGET_POWERPC) && defined(__mono_ilp32__)
1266         /* Based on code generated by gcc */
1267         img_writer_emit_unset_mode (acfg->w);
1268
1269         fprintf (acfg->fp,
1270 #if defined(_MSC_VER) || defined(MONO_CROSS_COMPILE)
1271                          ".section      .ctors,\"aw\",@progbits\n"
1272                          ".align 2\n"
1273                          ".globl        %s\n"
1274                          ".long %s\n"
1275                          ".section      .opd,\"aw\"\n"
1276                          ".align 2\n"
1277                          "%s:\n"
1278                          ".long .%s,.TOC.@tocbase32\n"
1279                          ".size %s,.-%s\n"
1280                          ".section .text\n"
1281                          ".type .%s,@function\n"
1282                          ".align 2\n"
1283                          ".%s:\n", symbol, symbol, symbol, symbol, symbol, symbol, symbol, symbol);
1284 #else
1285                          ".section      .ctors,\"aw\",@progbits\n"
1286                          ".align 2\n"
1287                          ".globl        %1$s\n"
1288                          ".long %1$s\n"
1289                          ".section      .opd,\"aw\"\n"
1290                          ".align 2\n"
1291                          "%1$s:\n"
1292                          ".long .%1$s,.TOC.@tocbase32\n"
1293                          ".size %1$s,.-%1$s\n"
1294                          ".section .text\n"
1295                          ".type .%1$s,@function\n"
1296                          ".align 2\n"
1297                          ".%1$s:\n", symbol);
1298 #endif
1299
1300
1301         fprintf (acfg->fp,
1302                          "stdu 1,-128(1)\n"
1303                          "mflr 0\n"
1304                          "std 31,120(1)\n"
1305                          "std 0,144(1)\n"
1306
1307                          ".Lautoreg:\n"
1308                          "lis 3, .Lglobals@h\n"
1309                          "ori 3, 3, .Lglobals@l\n"
1310                          "bl .mono_aot_register_module\n"
1311                          "ld 11,0(1)\n"
1312                          "ld 0,16(11)\n"
1313                          "mtlr 0\n"
1314                          "ld 31,-8(11)\n"
1315                          "mr 1,11\n"
1316                          "blr\n"
1317                          );
1318 #if defined(_MSC_VER) || defined(MONO_CROSS_COMPILE)
1319                 fprintf (acfg->fp,
1320                          ".size .%s,.-.%s\n", symbol, symbol);
1321 #else
1322         fprintf (acfg->fp,
1323                          ".size .%1$s,.-.%1$s\n", symbol);
1324 #endif
1325 #else
1326 #endif
1327 }
1328
1329 /* END OF ARCH SPECIFIC CODE */
1330
1331 static guint32
1332 mono_get_field_token (MonoClassField *field)
1333 {
1334         MonoClass *klass = field->parent;
1335         int i;
1336
1337         for (i = 0; i < klass->field.count; ++i) {
1338                 if (field == &klass->fields [i])
1339                         return MONO_TOKEN_FIELD_DEF | (klass->field.first + 1 + i);
1340         }
1341
1342         g_assert_not_reached ();
1343         return 0;
1344 }
1345
1346 static inline void
1347 encode_value (gint32 value, guint8 *buf, guint8 **endbuf)
1348 {
1349         guint8 *p = buf;
1350
1351         //printf ("ENCODE: %d 0x%x.\n", value, value);
1352
1353         /*
1354          * Same encoding as the one used in the metadata, extended to handle values
1355          * greater than 0x1fffffff.
1356          */
1357         if ((value >= 0) && (value <= 127))
1358                 *p++ = value;
1359         else if ((value >= 0) && (value <= 16383)) {
1360                 p [0] = 0x80 | (value >> 8);
1361                 p [1] = value & 0xff;
1362                 p += 2;
1363         } else if ((value >= 0) && (value <= 0x1fffffff)) {
1364                 p [0] = (value >> 24) | 0xc0;
1365                 p [1] = (value >> 16) & 0xff;
1366                 p [2] = (value >> 8) & 0xff;
1367                 p [3] = value & 0xff;
1368                 p += 4;
1369         }
1370         else {
1371                 p [0] = 0xff;
1372                 p [1] = (value >> 24) & 0xff;
1373                 p [2] = (value >> 16) & 0xff;
1374                 p [3] = (value >> 8) & 0xff;
1375                 p [4] = value & 0xff;
1376                 p += 5;
1377         }
1378         if (endbuf)
1379                 *endbuf = p;
1380 }
1381
1382 static void
1383 stream_init (MonoDynamicStream *sh)
1384 {
1385         sh->index = 0;
1386         sh->alloc_size = 4096;
1387         sh->data = g_malloc (4096);
1388
1389         /* So offsets are > 0 */
1390         sh->index ++;
1391 }
1392
1393 static void
1394 make_room_in_stream (MonoDynamicStream *stream, int size)
1395 {
1396         if (size <= stream->alloc_size)
1397                 return;
1398
1399         while (stream->alloc_size <= size) {
1400                 if (stream->alloc_size < 4096)
1401                         stream->alloc_size = 4096;
1402                 else
1403                         stream->alloc_size *= 2;
1404         }
1405
1406         stream->data = g_realloc (stream->data, stream->alloc_size);
1407 }
1408
1409 static guint32
1410 add_stream_data (MonoDynamicStream *stream, const char *data, guint32 len)
1411 {
1412         guint32 idx;
1413
1414         make_room_in_stream (stream, stream->index + len);
1415         memcpy (stream->data + stream->index, data, len);
1416         idx = stream->index;
1417         stream->index += len;
1418         return idx;
1419 }
1420
1421 /*
1422  * add_to_blob:
1423  *
1424  *   Add data to the binary blob inside the aot image. Returns the offset inside the
1425  * blob where the data was stored.
1426  */
1427 static guint32
1428 add_to_blob (MonoAotCompile *acfg, guint8 *data, guint32 data_len)
1429 {
1430         if (acfg->blob.alloc_size == 0)
1431                 stream_init (&acfg->blob);
1432
1433         return add_stream_data (&acfg->blob, (char*)data, data_len);
1434 }
1435
1436 /*
1437  * emit_offset_table:
1438  *
1439  *   Emit a table of increasing offsets in a compact form using differential encoding.
1440  * There is an index entry for each GROUP_SIZE number of entries. The greater the
1441  * group size, the more compact the table becomes, but the slower it becomes to compute
1442  * a given entry. Returns the size of the table.
1443  */
1444 static guint32
1445 emit_offset_table (MonoAotCompile *acfg, int noffsets, int group_size, gint32 *offsets)
1446 {
1447         gint32 current_offset;
1448         int i, buf_size, ngroups, index_entry_size;
1449         guint8 *p, *buf;
1450         guint32 *index_offsets;
1451
1452         ngroups = (noffsets + (group_size - 1)) / group_size;
1453
1454         index_offsets = g_new0 (guint32, ngroups);
1455
1456         buf_size = noffsets * 4;
1457         p = buf = g_malloc0 (buf_size);
1458
1459         current_offset = 0;
1460         for (i = 0; i < noffsets; ++i) {
1461                 //printf ("D: %d -> %d\n", i, offsets [i]);
1462                 if ((i % group_size) == 0) {
1463                         index_offsets [i / group_size] = p - buf;
1464                         /* Emit the full value for these entries */
1465                         encode_value (offsets [i], p, &p);
1466                 } else {
1467                         /* The offsets are allowed to be non-increasing */
1468                         //g_assert (offsets [i] >= current_offset);
1469                         encode_value (offsets [i] - current_offset, p, &p);
1470                 }
1471                 current_offset = offsets [i];
1472         }
1473
1474         if (ngroups && index_offsets [ngroups - 1] < 65000)
1475                 index_entry_size = 2;
1476         else
1477                 index_entry_size = 4;
1478
1479         /* Emit the header */
1480         emit_int32 (acfg, noffsets);
1481         emit_int32 (acfg, group_size);
1482         emit_int32 (acfg, ngroups);
1483         emit_int32 (acfg, index_entry_size);
1484
1485         /* Emit the index */
1486         for (i = 0; i < ngroups; ++i) {
1487                 if (index_entry_size == 2)
1488                         emit_int16 (acfg, index_offsets [i]);
1489                 else
1490                         emit_int32 (acfg, index_offsets [i]);
1491         }
1492
1493         /* Emit the data */
1494         emit_bytes (acfg, buf, p - buf);
1495
1496     return (int)(p - buf) + (ngroups * 4);
1497 }
1498
1499 static guint32
1500 get_image_index (MonoAotCompile *cfg, MonoImage *image)
1501 {
1502         guint32 index;
1503
1504         index = GPOINTER_TO_UINT (g_hash_table_lookup (cfg->image_hash, image));
1505         if (index)
1506                 return index - 1;
1507         else {
1508                 index = g_hash_table_size (cfg->image_hash);
1509                 g_hash_table_insert (cfg->image_hash, image, GUINT_TO_POINTER (index + 1));
1510                 g_ptr_array_add (cfg->image_table, image);
1511                 return index;
1512         }
1513 }
1514
1515 static guint32
1516 find_typespec_for_class (MonoAotCompile *acfg, MonoClass *klass)
1517 {
1518         int i;
1519         MonoClass *k = NULL;
1520
1521         /* FIXME: Search referenced images as well */
1522         for (i = 0; i < acfg->image->tables [MONO_TABLE_TYPESPEC].rows; ++i) {
1523                 k = mono_class_get_full (acfg->image, MONO_TOKEN_TYPE_SPEC | (i + 1), NULL);
1524                 if (k == klass)
1525                         break;
1526         }
1527
1528         if (i < acfg->image->tables [MONO_TABLE_TYPESPEC].rows)
1529                 return MONO_TOKEN_TYPE_SPEC | (i + 1);
1530         else
1531                 return 0;
1532 }
1533
1534 static void
1535 encode_method_ref (MonoAotCompile *acfg, MonoMethod *method, guint8 *buf, guint8 **endbuf);
1536
1537 /*
1538  * encode_klass_ref:
1539  *
1540  *   Encode a reference to KLASS. We use our home-grown encoding instead of the
1541  * standard metadata encoding.
1542  */
1543 static void
1544 encode_klass_ref (MonoAotCompile *acfg, MonoClass *klass, guint8 *buf, guint8 **endbuf)
1545 {
1546         guint8 *p = buf;
1547
1548         if (klass->generic_class) {
1549                 guint32 token;
1550                 g_assert (klass->type_token);
1551
1552                 /* Find a typespec for a class if possible */
1553                 token = find_typespec_for_class (acfg, klass);
1554                 if (token) {
1555                         encode_value (token, p, &p);
1556                         encode_value (get_image_index (acfg, acfg->image), p, &p);
1557                 } else {
1558                         MonoClass *gclass = klass->generic_class->container_class;
1559                         MonoGenericInst *inst = klass->generic_class->context.class_inst;
1560                         int i;
1561
1562                         /* Encode it ourselves */
1563                         /* Marker */
1564                         encode_value (MONO_TOKEN_TYPE_SPEC, p, &p);
1565                         encode_value (MONO_TYPE_GENERICINST, p, &p);
1566                         encode_klass_ref (acfg, gclass, p, &p);
1567                         encode_value (inst->type_argc, p, &p);
1568                         for (i = 0; i < inst->type_argc; ++i)
1569                                 encode_klass_ref (acfg, mono_class_from_mono_type (inst->type_argv [i]), p, &p);
1570                 }
1571         } else if (klass->type_token) {
1572                 g_assert (mono_metadata_token_code (klass->type_token) == MONO_TOKEN_TYPE_DEF);
1573                 encode_value (klass->type_token - MONO_TOKEN_TYPE_DEF, p, &p);
1574                 encode_value (get_image_index (acfg, klass->image), p, &p);
1575         } else if ((klass->byval_arg.type == MONO_TYPE_VAR) || (klass->byval_arg.type == MONO_TYPE_MVAR)) {
1576                 MonoGenericContainer *container = mono_type_get_generic_param_owner (&klass->byval_arg);
1577                 g_assert (container);
1578
1579                 /* Marker */
1580                 encode_value (MONO_TOKEN_TYPE_SPEC, p, &p);
1581                 encode_value (klass->byval_arg.type, p, &p);
1582
1583                 encode_value (mono_type_get_generic_param_num (&klass->byval_arg), p, &p);
1584
1585                 encode_value (container->is_method, p, &p);
1586                 if (container->is_method)
1587                         encode_method_ref (acfg, container->owner.method, p, &p);
1588                 else
1589                         encode_klass_ref (acfg, container->owner.klass, p, &p);
1590         } else {
1591                 /* Array class */
1592                 g_assert (klass->rank > 0);
1593                 encode_value (MONO_TOKEN_TYPE_DEF, p, &p);
1594                 encode_value (get_image_index (acfg, klass->image), p, &p);
1595                 encode_value (klass->rank, p, &p);
1596                 encode_klass_ref (acfg, klass->element_class, p, &p);
1597         }
1598         *endbuf = p;
1599 }
1600
1601 static void
1602 encode_field_info (MonoAotCompile *cfg, MonoClassField *field, guint8 *buf, guint8 **endbuf)
1603 {
1604         guint32 token = mono_get_field_token (field);
1605         guint8 *p = buf;
1606
1607         encode_klass_ref (cfg, field->parent, p, &p);
1608         g_assert (mono_metadata_token_code (token) == MONO_TOKEN_FIELD_DEF);
1609         encode_value (token - MONO_TOKEN_FIELD_DEF, p, &p);
1610         *endbuf = p;
1611 }
1612
1613 static void
1614 encode_generic_context (MonoAotCompile *acfg, MonoGenericContext *context, guint8 *buf, guint8 **endbuf)
1615 {
1616         guint8 *p = buf;
1617         int i;
1618         MonoGenericInst *inst;
1619
1620         /* Encode the context */
1621         inst = context->class_inst;
1622         encode_value (inst ? 1 : 0, p, &p);
1623         if (inst) {
1624                 encode_value (inst->type_argc, p, &p);
1625                 for (i = 0; i < inst->type_argc; ++i)
1626                         encode_klass_ref (acfg, mono_class_from_mono_type (inst->type_argv [i]), p, &p);
1627         }
1628         inst = context->method_inst;
1629         encode_value (inst ? 1 : 0, p, &p);
1630         if (inst) {
1631                 encode_value (inst->type_argc, p, &p);
1632                 for (i = 0; i < inst->type_argc; ++i)
1633                         encode_klass_ref (acfg, mono_class_from_mono_type (inst->type_argv [i]), p, &p);
1634         }
1635
1636         *endbuf = p;
1637 }
1638
1639 #define MAX_IMAGE_INDEX 250
1640
1641 static void
1642 encode_method_ref (MonoAotCompile *acfg, MonoMethod *method, guint8 *buf, guint8 **endbuf)
1643 {
1644         guint32 image_index = get_image_index (acfg, method->klass->image);
1645         guint32 token = method->token;
1646         MonoJumpInfoToken *ji;
1647         guint8 *p = buf;
1648         char *name;
1649
1650         /*
1651          * The encoding for most methods is as follows:
1652          * - image index encoded as a leb128
1653          * - token index encoded as a leb128
1654          * Values of image index >= MONO_AOT_METHODREF_MIN are used to mark additional
1655          * types of method encodings.
1656          */
1657
1658         g_assert (image_index < MONO_AOT_METHODREF_MIN);
1659
1660         /* Mark methods which can't use aot trampolines because they need the further
1661          * processing in mono_magic_trampoline () which requires a MonoMethod*.
1662          */
1663         if ((method->is_generic && (method->flags & METHOD_ATTRIBUTE_VIRTUAL)) ||
1664                 (method->iflags & METHOD_IMPL_ATTRIBUTE_SYNCHRONIZED))
1665                 encode_value ((MONO_AOT_METHODREF_NO_AOT_TRAMPOLINE << 24), p, &p);
1666
1667         /*
1668          * Some wrapper methods are shared using their signature, encode their
1669          * stringified signature instead.
1670          * FIXME: Optimize disk usage
1671          */
1672         name = NULL;
1673         if (method->wrapper_type) {
1674                 if (method->wrapper_type == MONO_WRAPPER_RUNTIME_INVOKE) {
1675                         char *tmpsig = mono_signature_get_desc (mono_method_signature (method), TRUE);
1676                         if (strcmp (method->name, "runtime_invoke_dynamic")) {
1677                                 name = mono_aot_wrapper_name (method);
1678                         } else if (mono_marshal_method_from_wrapper (method) != method) {
1679                                 /* Direct wrapper, encode it normally */
1680                         } else {
1681                                 name = g_strdup_printf ("(wrapper runtime-invoke):%s (%s)", method->name, tmpsig);
1682                         }
1683                         g_free (tmpsig);
1684                 } else if (method->wrapper_type == MONO_WRAPPER_DELEGATE_INVOKE) {
1685                         char *tmpsig = mono_signature_get_desc (mono_method_signature (method), TRUE);
1686                         name = g_strdup_printf ("(wrapper delegate-invoke):%s (%s)", method->name, tmpsig);
1687                         g_free (tmpsig);
1688                 } else if (method->wrapper_type == MONO_WRAPPER_DELEGATE_BEGIN_INVOKE) {
1689                         char *tmpsig = mono_signature_get_desc (mono_method_signature (method), TRUE);
1690                         name = g_strdup_printf ("(wrapper delegate-begin-invoke):%s (%s)", method->name, tmpsig);
1691                         g_free (tmpsig);
1692                 } else if (method->wrapper_type == MONO_WRAPPER_DELEGATE_END_INVOKE) {
1693                         char *tmpsig = mono_signature_get_desc (mono_method_signature (method), TRUE);
1694                         name = g_strdup_printf ("(wrapper delegate-end-invoke):%s (%s)", method->name, tmpsig);
1695                         g_free (tmpsig);
1696                 }
1697         }
1698
1699         if (name) {
1700                 encode_value ((MONO_AOT_METHODREF_WRAPPER_NAME << 24), p, &p);
1701                 strcpy ((char*)p, name);
1702                 p += strlen (name) + 1;
1703                 g_free (name);
1704         } else if (method->wrapper_type) {
1705                 encode_value ((MONO_AOT_METHODREF_WRAPPER << 24), p, &p);
1706
1707                 encode_value (method->wrapper_type, p, &p);
1708
1709                 switch (method->wrapper_type) {
1710                 case MONO_WRAPPER_REMOTING_INVOKE:
1711                 case MONO_WRAPPER_REMOTING_INVOKE_WITH_CHECK:
1712                 case MONO_WRAPPER_XDOMAIN_INVOKE: {
1713                         MonoMethod *m;
1714
1715                         m = mono_marshal_method_from_wrapper (method);
1716                         g_assert (m);
1717                         encode_method_ref (acfg, m, p, &p);
1718                         break;
1719                 }
1720                 case MONO_WRAPPER_PROXY_ISINST:
1721                 case MONO_WRAPPER_LDFLD:
1722                 case MONO_WRAPPER_LDFLDA:
1723                 case MONO_WRAPPER_STFLD:
1724                 case MONO_WRAPPER_ISINST: {
1725                         MonoClass *proxy_class = mono_marshal_get_wrapper_info (method);
1726                         encode_klass_ref (acfg, proxy_class, p, &p);
1727                         break;
1728                 }
1729                 case MONO_WRAPPER_LDFLD_REMOTE:
1730                 case MONO_WRAPPER_STFLD_REMOTE:
1731                         break;
1732                 case MONO_WRAPPER_ALLOC: {
1733                         AllocatorWrapperInfo *info = mono_marshal_get_wrapper_info (method);
1734
1735                         g_assert (info->alloc_type != -1);
1736                         encode_value (info->alloc_type, p, &p);
1737                         break;
1738                 }
1739                 case MONO_WRAPPER_WRITE_BARRIER:
1740                         break;
1741                 case MONO_WRAPPER_STELEMREF:
1742                         break;
1743                 case MONO_WRAPPER_UNKNOWN:
1744                         if (strcmp (method->name, "FastMonitorEnter") == 0)
1745                                 encode_value (MONO_AOT_WRAPPER_MONO_ENTER, p, &p);
1746                         else if (strcmp (method->name, "FastMonitorExit") == 0)
1747                                 encode_value (MONO_AOT_WRAPPER_MONO_EXIT, p, &p);
1748                         else
1749                                 g_assert_not_reached ();
1750                         break;
1751                 case MONO_WRAPPER_SYNCHRONIZED:
1752                 case MONO_WRAPPER_MANAGED_TO_NATIVE:
1753                 case MONO_WRAPPER_RUNTIME_INVOKE: {
1754                         MonoMethod *m;
1755
1756                         m = mono_marshal_method_from_wrapper (method);
1757                         g_assert (m);
1758                         g_assert (m != method);
1759                         encode_method_ref (acfg, m, p, &p);
1760                         break;
1761                 }
1762                 case MONO_WRAPPER_MANAGED_TO_MANAGED:
1763                         if (!strcmp (method->name, "ElementAddr")) {
1764                                 ElementAddrWrapperInfo *info = mono_marshal_get_wrapper_info (method);
1765
1766                                 g_assert (info);
1767                                 encode_value (MONO_AOT_WRAPPER_ELEMENT_ADDR, p, &p);
1768                                 encode_value (info->rank, p, &p);
1769                                 encode_value (info->elem_size, p, &p);
1770                         } else {
1771                                 g_assert_not_reached ();
1772                         }
1773                         break;
1774                 default:
1775                         g_assert_not_reached ();
1776                 }
1777         } else if (mono_method_signature (method)->is_inflated) {
1778                 /*
1779                  * This is a generic method, find the original token which referenced it and
1780                  * encode that.
1781                  * Obtain the token from information recorded by the JIT.
1782                  */
1783                 ji = g_hash_table_lookup (acfg->token_info_hash, method);
1784                 if (ji) {
1785                         image_index = get_image_index (acfg, ji->image);
1786                         g_assert (image_index < MAX_IMAGE_INDEX);
1787                         token = ji->token;
1788
1789                         encode_value ((MONO_AOT_METHODREF_METHODSPEC << 24), p, &p);
1790                         encode_value (image_index, p, &p);
1791                         encode_value (token, p, &p);
1792                 } else {
1793                         MonoMethod *declaring;
1794                         MonoGenericContext *context = mono_method_get_context (method);
1795
1796                         g_assert (method->is_inflated);
1797                         declaring = ((MonoMethodInflated*)method)->declaring;
1798
1799                         /*
1800                          * This might be a non-generic method of a generic instance, which
1801                          * doesn't have a token since the reference is generated by the JIT
1802                          * like Nullable:Box/Unbox, or by generic sharing.
1803                          */
1804
1805                         encode_value ((MONO_AOT_METHODREF_GINST << 24), p, &p);
1806                         /* Encode the klass */
1807                         encode_klass_ref (acfg, method->klass, p, &p);
1808                         /* Encode the method */
1809                         image_index = get_image_index (acfg, method->klass->image);
1810                         g_assert (image_index < MAX_IMAGE_INDEX);
1811                         g_assert (declaring->token);
1812                         token = declaring->token;
1813                         g_assert (mono_metadata_token_table (token) == MONO_TABLE_METHOD);
1814                         encode_value (image_index, p, &p);
1815                         encode_value (token, p, &p);
1816                         encode_generic_context (acfg, context, p, &p);
1817                 }
1818         } else if (token == 0) {
1819                 /* This might be a method of a constructed type like int[,].Set */
1820                 /* Obtain the token from information recorded by the JIT */
1821                 ji = g_hash_table_lookup (acfg->token_info_hash, method);
1822                 if (ji) {
1823                         image_index = get_image_index (acfg, ji->image);
1824                         g_assert (image_index < MAX_IMAGE_INDEX);
1825                         token = ji->token;
1826
1827                         encode_value ((MONO_AOT_METHODREF_METHODSPEC << 24), p, &p);
1828                         encode_value (image_index, p, &p);
1829                         encode_value (token, p, &p);
1830                 } else {
1831                         /* Array methods */
1832                         g_assert (method->klass->rank);
1833
1834                         /* Encode directly */
1835                         encode_value ((MONO_AOT_METHODREF_ARRAY << 24), p, &p);
1836                         encode_klass_ref (acfg, method->klass, p, &p);
1837                         if (!strcmp (method->name, ".ctor") && mono_method_signature (method)->param_count == method->klass->rank)
1838                                 encode_value (0, p, &p);
1839                         else if (!strcmp (method->name, ".ctor") && mono_method_signature (method)->param_count == method->klass->rank * 2)
1840                                 encode_value (1, p, &p);
1841                         else if (!strcmp (method->name, "Get"))
1842                                 encode_value (2, p, &p);
1843                         else if (!strcmp (method->name, "Address"))
1844                                 encode_value (3, p, &p);
1845                         else if (!strcmp (method->name, "Set"))
1846                                 encode_value (4, p, &p);
1847                         else
1848                                 g_assert_not_reached ();
1849                 }
1850         } else {
1851                 g_assert (mono_metadata_token_table (token) == MONO_TABLE_METHOD);
1852                 encode_value ((image_index << 24) | mono_metadata_token_index (token), p, &p);
1853         }
1854         *endbuf = p;
1855 }
1856
1857 static gint
1858 compare_patches (gconstpointer a, gconstpointer b)
1859 {
1860         int i, j;
1861
1862         i = (*(MonoJumpInfo**)a)->ip.i;
1863         j = (*(MonoJumpInfo**)b)->ip.i;
1864
1865         if (i < j)
1866                 return -1;
1867         else
1868                 if (i > j)
1869                         return 1;
1870         else
1871                 return 0;
1872 }
1873
1874 static G_GNUC_UNUSED char*
1875 patch_to_string (MonoJumpInfo *patch_info)
1876 {
1877         GString *str;
1878
1879         str = g_string_new ("");
1880
1881         g_string_append_printf (str, "%s(", get_patch_name (patch_info->type));
1882
1883         switch (patch_info->type) {
1884         case MONO_PATCH_INFO_VTABLE:
1885                 mono_type_get_desc (str, &patch_info->data.klass->byval_arg, TRUE);
1886                 break;
1887         default:
1888                 break;
1889         }
1890         g_string_append_printf (str, ")");
1891         return g_string_free (str, FALSE);
1892 }
1893
1894 /*
1895  * is_plt_patch:
1896  *
1897  *   Return whenever PATCH_INFO refers to a direct call, and thus requires a
1898  * PLT entry.
1899  */
1900 static inline gboolean
1901 is_plt_patch (MonoJumpInfo *patch_info)
1902 {
1903         switch (patch_info->type) {
1904         case MONO_PATCH_INFO_METHOD:
1905         case MONO_PATCH_INFO_INTERNAL_METHOD:
1906         case MONO_PATCH_INFO_JIT_ICALL_ADDR:
1907         case MONO_PATCH_INFO_ICALL_ADDR:
1908         case MONO_PATCH_INFO_CLASS_INIT:
1909         case MONO_PATCH_INFO_RGCTX_FETCH:
1910         case MONO_PATCH_INFO_GENERIC_CLASS_INIT:
1911         case MONO_PATCH_INFO_MONITOR_ENTER:
1912         case MONO_PATCH_INFO_MONITOR_EXIT:
1913         case MONO_PATCH_INFO_LLVM_IMT_TRAMPOLINE:
1914                 return TRUE;
1915         default:
1916                 return FALSE;
1917         }
1918 }
1919
1920 /*
1921  * get_plt_symbol:
1922  *
1923  *   Return the symbol identifying the plt entry PLT_OFFSET.
1924  */
1925 static char*
1926 get_plt_symbol (MonoAotCompile *acfg, int plt_offset, MonoJumpInfo *patch_info)
1927 {
1928 #ifdef __MACH__
1929         /*
1930          * The Apple linker reorganizes object files, so it doesn't like branches to local
1931          * labels, since those have no relocations.
1932          */
1933         return g_strdup_printf ("%sp_%d", acfg->llvm_label_prefix, plt_offset);
1934 #else
1935         return g_strdup_printf ("%s%sp_%d", acfg->llvm_label_prefix, acfg->temp_prefix, plt_offset);
1936 #endif
1937 }
1938
1939 /*
1940  * get_plt_entry:
1941  *
1942  *   Return a PLT entry which belongs to the method identified by PATCH_INFO.
1943  */
1944 static MonoPltEntry*
1945 get_plt_entry (MonoAotCompile *acfg, MonoJumpInfo *patch_info)
1946 {
1947         MonoPltEntry *res;
1948
1949         if (!is_plt_patch (patch_info))
1950                 return NULL;
1951
1952         res = g_hash_table_lookup (acfg->patch_to_plt_entry, patch_info);
1953
1954         // FIXME: This breaks the calculation of final_got_size
1955         if (!acfg->llvm && patch_info->type == MONO_PATCH_INFO_METHOD && (patch_info->data.method->iflags & METHOD_IMPL_ATTRIBUTE_SYNCHRONIZED)) {
1956                 /*
1957                  * Allocate a separate PLT slot for each such patch, since some plt
1958                  * entries will refer to the method itself, and some will refer to the
1959                  * wrapper.
1960                  */
1961                 res = NULL;
1962         }
1963
1964         if (!res) {
1965                 MonoJumpInfo *new_ji;
1966
1967                 g_assert (!acfg->final_got_size);
1968
1969                 new_ji = mono_patch_info_dup_mp (acfg->mempool, patch_info);
1970
1971                 res = mono_mempool_alloc0 (acfg->mempool, sizeof (MonoPltEntry));
1972                 res->plt_offset = acfg->plt_offset;
1973                 res->ji = new_ji;
1974                 res->symbol = get_plt_symbol (acfg, res->plt_offset, patch_info);
1975
1976                 g_hash_table_insert (acfg->patch_to_plt_entry, new_ji, res);
1977
1978                 g_hash_table_insert (acfg->plt_offset_to_entry, GUINT_TO_POINTER (res->plt_offset), res);
1979
1980                 acfg->plt_offset ++;
1981         }
1982
1983         return res;
1984 }
1985
1986 /**
1987  * get_got_offset:
1988  *
1989  *   Returns the offset of the GOT slot where the runtime object resulting from resolving
1990  * JI could be found if it exists, otherwise allocates a new one.
1991  */
1992 static guint32
1993 get_got_offset (MonoAotCompile *acfg, MonoJumpInfo *ji)
1994 {
1995         guint32 got_offset;
1996
1997         got_offset = GPOINTER_TO_UINT (g_hash_table_lookup (acfg->patch_to_got_offset_by_type [ji->type], ji));
1998         if (got_offset)
1999                 return got_offset - 1;
2000
2001         got_offset = acfg->got_offset;
2002         acfg->got_offset ++;
2003
2004         if (acfg->final_got_size)
2005                 g_assert (got_offset < acfg->final_got_size);
2006
2007         acfg->stats.got_slots ++;
2008         acfg->stats.got_slot_types [ji->type] ++;
2009
2010         g_hash_table_insert (acfg->patch_to_got_offset, ji, GUINT_TO_POINTER (got_offset + 1));
2011         g_hash_table_insert (acfg->patch_to_got_offset_by_type [ji->type], ji, GUINT_TO_POINTER (got_offset + 1));
2012         g_ptr_array_add (acfg->got_patches, ji);
2013
2014         return got_offset;
2015 }
2016
2017 /* Add a method to the list of methods which need to be emitted */
2018 static void
2019 add_method_with_index (MonoAotCompile *acfg, MonoMethod *method, int index, gboolean extra)
2020 {
2021         g_assert (method);
2022         if (!g_hash_table_lookup (acfg->method_indexes, method)) {
2023                 g_ptr_array_add (acfg->methods, method);
2024                 g_hash_table_insert (acfg->method_indexes, method, GUINT_TO_POINTER (index + 1));
2025                 acfg->nmethods = acfg->methods->len + 1;
2026         }
2027
2028         if (method->wrapper_type || extra)
2029                 g_ptr_array_add (acfg->extra_methods, method);
2030 }
2031
2032 static guint32
2033 get_method_index (MonoAotCompile *acfg, MonoMethod *method)
2034 {
2035         int index = GPOINTER_TO_UINT (g_hash_table_lookup (acfg->method_indexes, method));
2036
2037         g_assert (index);
2038
2039         return index - 1;
2040 }
2041
2042 static int
2043 add_method_full (MonoAotCompile *acfg, MonoMethod *method, gboolean extra, int depth)
2044 {
2045         int index;
2046
2047         index = GPOINTER_TO_UINT (g_hash_table_lookup (acfg->method_indexes, method));
2048         if (index)
2049                 return index - 1;
2050
2051         index = acfg->method_index;
2052         add_method_with_index (acfg, method, index, extra);
2053
2054         /* FIXME: Fix quadratic behavior */
2055         acfg->method_order = g_list_append (acfg->method_order, GUINT_TO_POINTER (index));
2056
2057         g_hash_table_insert (acfg->method_depth, method, GUINT_TO_POINTER (depth));
2058
2059         acfg->method_index ++;
2060
2061         return index;
2062 }
2063
2064 static int
2065 add_method (MonoAotCompile *acfg, MonoMethod *method)
2066 {
2067         return add_method_full (acfg, method, FALSE, 0);
2068 }
2069
2070 static void
2071 add_extra_method (MonoAotCompile *acfg, MonoMethod *method)
2072 {
2073         add_method_full (acfg, method, TRUE, 0);
2074 }
2075
2076 static void
2077 add_extra_method_with_depth (MonoAotCompile *acfg, MonoMethod *method, int depth)
2078 {
2079         add_method_full (acfg, method, TRUE, depth);
2080 }
2081
2082 static void
2083 add_jit_icall_wrapper (gpointer key, gpointer value, gpointer user_data)
2084 {
2085         MonoAotCompile *acfg = user_data;
2086         MonoJitICallInfo *callinfo = value;
2087         MonoMethod *wrapper;
2088         char *name;
2089
2090         if (!callinfo->sig)
2091                 return;
2092
2093         name = g_strdup_printf ("__icall_wrapper_%s", callinfo->name);
2094         wrapper = mono_marshal_get_icall_wrapper (callinfo->sig, name, callinfo->func, check_for_pending_exc);
2095         g_free (name);
2096
2097         add_method (acfg, wrapper);
2098 }
2099
2100 static MonoMethod*
2101 get_runtime_invoke_sig (MonoMethodSignature *sig)
2102 {
2103         MonoMethodBuilder *mb;
2104         MonoMethod *m;
2105
2106         mb = mono_mb_new (mono_defaults.object_class, "FOO", MONO_WRAPPER_NONE);
2107         m = mono_mb_create_method (mb, sig, 16);
2108         return mono_marshal_get_runtime_invoke (m, FALSE);
2109 }
2110
2111 static gboolean
2112 can_marshal_struct (MonoClass *klass)
2113 {
2114         MonoClassField *field;
2115         gboolean can_marshal = TRUE;
2116         gpointer iter = NULL;
2117
2118         if ((klass->flags & TYPE_ATTRIBUTE_LAYOUT_MASK) == TYPE_ATTRIBUTE_AUTO_LAYOUT)
2119                 return FALSE;
2120
2121         /* Only allow a few field types to avoid asserts in the marshalling code */
2122         while ((field = mono_class_get_fields (klass, &iter))) {
2123                 if ((field->type->attrs & FIELD_ATTRIBUTE_STATIC))
2124                         continue;
2125
2126                 switch (field->type->type) {
2127                 case MONO_TYPE_I4:
2128                 case MONO_TYPE_U4:
2129                 case MONO_TYPE_I1:
2130                 case MONO_TYPE_U1:
2131                 case MONO_TYPE_BOOLEAN:
2132                 case MONO_TYPE_I2:
2133                 case MONO_TYPE_U2:
2134                 case MONO_TYPE_CHAR:
2135                 case MONO_TYPE_I8:
2136                 case MONO_TYPE_U8:
2137                 case MONO_TYPE_I:
2138                 case MONO_TYPE_U:
2139                 case MONO_TYPE_PTR:
2140                 case MONO_TYPE_R4:
2141                 case MONO_TYPE_R8:
2142                 case MONO_TYPE_STRING:
2143                         break;
2144                 case MONO_TYPE_VALUETYPE:
2145                         if (!mono_class_from_mono_type (field->type)->enumtype && !can_marshal_struct (mono_class_from_mono_type (field->type)))
2146                                 can_marshal = FALSE;
2147                         break;
2148                 default:
2149                         can_marshal = FALSE;
2150                         break;
2151                 }
2152         }
2153
2154         /* Special cases */
2155         /* Its hard to compute whenever these can be marshalled or not */
2156         if (!strcmp (klass->name_space, "System.Net.NetworkInformation.MacOsStructs"))
2157                 return TRUE;
2158
2159         return can_marshal;
2160 }
2161
2162 static void
2163 add_wrappers (MonoAotCompile *acfg)
2164 {
2165         MonoMethod *method, *m;
2166         int i, j;
2167         MonoMethodSignature *sig, *csig;
2168         guint32 token;
2169
2170         /*
2171          * FIXME: Instead of AOTing all the wrappers, it might be better to redesign them
2172          * so there is only one wrapper of a given type, or inlining their contents into their
2173          * callers.
2174          */
2175
2176         /*
2177          * FIXME: This depends on the fact that different wrappers have different
2178          * names.
2179          */
2180
2181         for (i = 0; i < acfg->image->tables [MONO_TABLE_METHOD].rows; ++i) {
2182                 MonoMethod *method;
2183                 guint32 token = MONO_TOKEN_METHOD_DEF | (i + 1);
2184                 gboolean skip = FALSE;
2185
2186                 method = mono_get_method (acfg->image, token, NULL);
2187
2188                 if ((method->flags & METHOD_ATTRIBUTE_PINVOKE_IMPL) ||
2189                         (method->iflags & METHOD_IMPL_ATTRIBUTE_RUNTIME) ||
2190                         (method->flags & METHOD_ATTRIBUTE_ABSTRACT))
2191                         skip = TRUE;
2192
2193                 if (method->is_generic || method->klass->generic_container)
2194                         skip = TRUE;
2195
2196                 /* Skip methods which can not be handled by get_runtime_invoke () */
2197                 sig = mono_method_signature (method);
2198                 if ((sig->ret->type == MONO_TYPE_PTR) ||
2199                         (sig->ret->type == MONO_TYPE_TYPEDBYREF))
2200                         skip = TRUE;
2201
2202                 for (j = 0; j < sig->param_count; j++) {
2203                         if (sig->params [j]->type == MONO_TYPE_TYPEDBYREF)
2204                                 skip = TRUE;
2205                 }
2206
2207 #ifdef MONO_ARCH_DYN_CALL_SUPPORTED
2208                 if (!method->klass->contextbound) {
2209                         MonoDynCallInfo *info = mono_arch_dyn_call_prepare (sig);
2210                         gboolean has_nullable = FALSE;
2211
2212                         for (j = 0; j < sig->param_count; j++) {
2213                                 if (sig->params [j]->type == MONO_TYPE_GENERICINST && mono_class_is_nullable (mono_class_from_mono_type (sig->params [j])))
2214                                         has_nullable = TRUE;
2215                         }
2216
2217                         if (info && !has_nullable) {
2218                                 /* Supported by the dynamic runtime-invoke wrapper */
2219                                 skip = TRUE;
2220                                 g_free (info);
2221                         }
2222                 }
2223 #endif
2224
2225                 if (!skip) {
2226                         //printf ("%s\n", mono_method_full_name (method, TRUE));
2227                         add_method (acfg, mono_marshal_get_runtime_invoke (method, FALSE));
2228                 }
2229         }
2230
2231         if (strcmp (acfg->image->assembly->aname.name, "mscorlib") == 0) {
2232 #ifdef MONO_ARCH_HAVE_TLS_GET
2233                 MonoMethodDesc *desc;
2234                 MonoMethod *orig_method;
2235                 int nallocators;
2236 #endif
2237
2238                 /* Runtime invoke wrappers */
2239
2240                 /* void runtime-invoke () [.cctor] */
2241                 csig = mono_metadata_signature_alloc (mono_defaults.corlib, 0);
2242                 csig->ret = &mono_defaults.void_class->byval_arg;
2243                 add_method (acfg, get_runtime_invoke_sig (csig));
2244
2245                 /* void runtime-invoke () [Finalize] */
2246                 csig = mono_metadata_signature_alloc (mono_defaults.corlib, 0);
2247                 csig->hasthis = 1;
2248                 csig->ret = &mono_defaults.void_class->byval_arg;
2249                 add_method (acfg, get_runtime_invoke_sig (csig));
2250
2251                 /* void runtime-invoke (string) [exception ctor] */
2252                 csig = mono_metadata_signature_alloc (mono_defaults.corlib, 1);
2253                 csig->hasthis = 1;
2254                 csig->ret = &mono_defaults.void_class->byval_arg;
2255                 csig->params [0] = &mono_defaults.string_class->byval_arg;
2256                 add_method (acfg, get_runtime_invoke_sig (csig));
2257
2258                 /* void runtime-invoke (string, string) [exception ctor] */
2259                 csig = mono_metadata_signature_alloc (mono_defaults.corlib, 2);
2260                 csig->hasthis = 1;
2261                 csig->ret = &mono_defaults.void_class->byval_arg;
2262                 csig->params [0] = &mono_defaults.string_class->byval_arg;
2263                 csig->params [1] = &mono_defaults.string_class->byval_arg;
2264                 add_method (acfg, get_runtime_invoke_sig (csig));
2265
2266                 /* string runtime-invoke () [Exception.ToString ()] */
2267                 csig = mono_metadata_signature_alloc (mono_defaults.corlib, 0);
2268                 csig->hasthis = 1;
2269                 csig->ret = &mono_defaults.string_class->byval_arg;
2270                 add_method (acfg, get_runtime_invoke_sig (csig));
2271
2272                 /* void runtime-invoke (string, Exception) [exception ctor] */
2273                 csig = mono_metadata_signature_alloc (mono_defaults.corlib, 2);
2274                 csig->hasthis = 1;
2275                 csig->ret = &mono_defaults.void_class->byval_arg;
2276                 csig->params [0] = &mono_defaults.string_class->byval_arg;
2277                 csig->params [1] = &mono_defaults.exception_class->byval_arg;
2278                 add_method (acfg, get_runtime_invoke_sig (csig));
2279
2280                 /* Assembly runtime-invoke (string, bool) [DoAssemblyResolve] */
2281                 csig = mono_metadata_signature_alloc (mono_defaults.corlib, 2);
2282                 csig->hasthis = 1;
2283                 csig->ret = &(mono_class_from_name (
2284                                                                                         mono_defaults.corlib, "System.Reflection", "Assembly"))->byval_arg;
2285                 csig->params [0] = &mono_defaults.string_class->byval_arg;
2286                 csig->params [1] = &mono_defaults.boolean_class->byval_arg;
2287                 add_method (acfg, get_runtime_invoke_sig (csig));
2288
2289                 /* runtime-invoke used by finalizers */
2290                 add_method (acfg, mono_marshal_get_runtime_invoke (mono_class_get_method_from_name_flags (mono_defaults.object_class, "Finalize", 0, 0), TRUE));
2291
2292                 /* This is used by mono_runtime_capture_context () */
2293                 method = mono_get_context_capture_method ();
2294                 if (method)
2295                         add_method (acfg, mono_marshal_get_runtime_invoke (method, FALSE));
2296
2297 #ifdef MONO_ARCH_DYN_CALL_SUPPORTED
2298                 add_method (acfg, mono_marshal_get_runtime_invoke_dynamic ());
2299 #endif
2300
2301                 /* JIT icall wrappers */
2302                 /* FIXME: locking */
2303                 g_hash_table_foreach (mono_get_jit_icall_info (), add_jit_icall_wrapper, acfg);
2304
2305                 /* stelemref */
2306                 add_method (acfg, mono_marshal_get_stelemref ());
2307
2308 #ifdef MONO_ARCH_HAVE_TLS_GET
2309                 /* Managed Allocators */
2310                 nallocators = mono_gc_get_managed_allocator_types ();
2311                 for (i = 0; i < nallocators; ++i) {
2312                         m = mono_gc_get_managed_allocator_by_type (i);
2313                         if (m)
2314                                 add_method (acfg, m);
2315                 }
2316
2317                 /* Monitor Enter/Exit */
2318                 desc = mono_method_desc_new ("Monitor:Enter", FALSE);
2319                 orig_method = mono_method_desc_search_in_class (desc, mono_defaults.monitor_class);
2320                 g_assert (orig_method);
2321                 mono_method_desc_free (desc);
2322                 method = mono_monitor_get_fast_path (orig_method);
2323                 if (method)
2324                         add_method (acfg, method);
2325
2326                 desc = mono_method_desc_new ("Monitor:Exit", FALSE);
2327                 orig_method = mono_method_desc_search_in_class (desc, mono_defaults.monitor_class);
2328                 g_assert (orig_method);
2329                 mono_method_desc_free (desc);
2330                 method = mono_monitor_get_fast_path (orig_method);
2331                 if (method)
2332                         add_method (acfg, method);
2333 #endif
2334         }
2335
2336         /*
2337          * remoting-invoke-with-check wrappers are very frequent, so avoid emitting them,
2338          * we use the original method instead at runtime.
2339          * Since full-aot doesn't support remoting, this is not a problem.
2340          */
2341 #if 0
2342         /* remoting-invoke wrappers */
2343         for (i = 0; i < acfg->image->tables [MONO_TABLE_METHOD].rows; ++i) {
2344                 MonoMethodSignature *sig;
2345
2346                 token = MONO_TOKEN_METHOD_DEF | (i + 1);
2347                 method = mono_get_method (acfg->image, token, NULL);
2348
2349                 sig = mono_method_signature (method);
2350
2351                 if (sig->hasthis && (method->klass->marshalbyref || method->klass == mono_defaults.object_class)) {
2352                         m = mono_marshal_get_remoting_invoke_with_check (method);
2353
2354                         add_method (acfg, m);
2355                 }
2356         }
2357 #endif
2358
2359         /* delegate-invoke wrappers */
2360         for (i = 0; i < acfg->image->tables [MONO_TABLE_TYPEDEF].rows; ++i) {
2361                 MonoClass *klass;
2362
2363                 token = MONO_TOKEN_TYPE_DEF | (i + 1);
2364                 klass = mono_class_get (acfg->image, token);
2365
2366                 if (klass->delegate && klass != mono_defaults.delegate_class && klass != mono_defaults.multicastdelegate_class && !klass->generic_container) {
2367                         method = mono_get_delegate_invoke (klass);
2368
2369                         m = mono_marshal_get_delegate_invoke (method, NULL);
2370
2371                         add_method (acfg, m);
2372
2373                         method = mono_class_get_method_from_name_flags (klass, "BeginInvoke", -1, 0);
2374                         add_method (acfg, mono_marshal_get_delegate_begin_invoke (method));
2375
2376                         method = mono_class_get_method_from_name_flags (klass, "EndInvoke", -1, 0);
2377                         add_method (acfg, mono_marshal_get_delegate_end_invoke (method));
2378                 }
2379         }
2380
2381         /* Synchronized wrappers */
2382         for (i = 0; i < acfg->image->tables [MONO_TABLE_METHOD].rows; ++i) {
2383                 token = MONO_TOKEN_METHOD_DEF | (i + 1);
2384                 method = mono_get_method (acfg->image, token, NULL);
2385
2386                 if (method->iflags & METHOD_IMPL_ATTRIBUTE_SYNCHRONIZED && !method->is_generic)
2387                         add_method (acfg, mono_marshal_get_synchronized_wrapper (method));
2388         }
2389
2390         /* pinvoke wrappers */
2391         for (i = 0; i < acfg->image->tables [MONO_TABLE_METHOD].rows; ++i) {
2392                 MonoMethod *method;
2393                 guint32 token = MONO_TOKEN_METHOD_DEF | (i + 1);
2394
2395                 method = mono_get_method (acfg->image, token, NULL);
2396
2397                 if ((method->flags & METHOD_ATTRIBUTE_PINVOKE_IMPL) ||
2398                         (method->iflags & METHOD_IMPL_ATTRIBUTE_INTERNAL_CALL)) {
2399                         add_method (acfg, mono_marshal_get_native_wrapper (method, TRUE, TRUE));
2400                 }
2401         }
2402
2403         /* native-to-managed wrappers */
2404         for (i = 0; i < acfg->image->tables [MONO_TABLE_METHOD].rows; ++i) {
2405                 MonoMethod *method;
2406                 guint32 token = MONO_TOKEN_METHOD_DEF | (i + 1);
2407                 MonoCustomAttrInfo *cattr;
2408                 int j;
2409
2410                 method = mono_get_method (acfg->image, token, NULL);
2411
2412                 /*
2413                  * Only generate native-to-managed wrappers for methods which have an
2414                  * attribute named MonoPInvokeCallbackAttribute. We search for the attribute by
2415                  * name to avoid defining a new assembly to contain it.
2416                  */
2417                 cattr = mono_custom_attrs_from_method (method);
2418
2419                 if (cattr) {
2420                         for (j = 0; j < cattr->num_attrs; ++j)
2421                                 if (cattr->attrs [j].ctor && !strcmp (cattr->attrs [j].ctor->klass->name, "MonoPInvokeCallbackAttribute"))
2422                                         break;
2423                         if (j < cattr->num_attrs) {
2424                                 MonoCustomAttrEntry *e = &cattr->attrs [j];
2425                                 MonoMethodSignature *sig = mono_method_signature (e->ctor);
2426                                 const char *p = (const char*)e->data;
2427                                 int slen;
2428                                 char *n;
2429                                 MonoType *t;
2430                                 MonoClass *klass;
2431
2432                                 g_assert (method->flags & METHOD_ATTRIBUTE_STATIC);
2433
2434                                 g_assert (sig->param_count == 1);
2435                                 g_assert (sig->params [0]->type == MONO_TYPE_CLASS && !strcmp (mono_class_from_mono_type (sig->params [0])->name, "Type"));
2436
2437                                 /*
2438                                  * Decode the cattr manually since we can't create objects
2439                                  * during aot compilation.
2440                                  */
2441
2442                                 /* Skip prolog */
2443                                 p += 2;
2444
2445                                 /* From load_cattr_value () in reflection.c */
2446                                 slen = mono_metadata_decode_value (p, &p);
2447                                 n = g_memdup (p, slen + 1);
2448                                 n [slen] = 0;
2449                                 t = mono_reflection_type_from_name (n, acfg->image);
2450                                 g_assert (t);
2451                                 g_free (n);
2452
2453                                 klass = mono_class_from_mono_type (t);
2454                                 g_assert (klass->parent == mono_defaults.multicastdelegate_class);
2455
2456                                 add_method (acfg, mono_marshal_get_managed_wrapper (method, klass, 0));
2457                         }
2458                 }
2459
2460                 if ((method->flags & METHOD_ATTRIBUTE_PINVOKE_IMPL) ||
2461                         (method->iflags & METHOD_IMPL_ATTRIBUTE_INTERNAL_CALL)) {
2462                         add_method (acfg, mono_marshal_get_native_wrapper (method, TRUE, TRUE));
2463                 }
2464         }
2465
2466         /* StructureToPtr/PtrToStructure wrappers */
2467         for (i = 0; i < acfg->image->tables [MONO_TABLE_TYPEDEF].rows; ++i) {
2468                 MonoClass *klass;
2469
2470                 token = MONO_TOKEN_TYPE_DEF | (i + 1);
2471                 klass = mono_class_get (acfg->image, token);
2472
2473                 if (klass->valuetype && !klass->generic_container && can_marshal_struct (klass)) {
2474                         add_method (acfg, mono_marshal_get_struct_to_ptr (klass));
2475                         add_method (acfg, mono_marshal_get_ptr_to_struct (klass));
2476                 }
2477         }
2478 }
2479
2480 static gboolean
2481 has_type_vars (MonoClass *klass)
2482 {
2483         if ((klass->byval_arg.type == MONO_TYPE_VAR) || (klass->byval_arg.type == MONO_TYPE_MVAR))
2484                 return TRUE;
2485         if (klass->rank)
2486                 return has_type_vars (klass->element_class);
2487         if (klass->generic_class) {
2488                 MonoGenericContext *context = &klass->generic_class->context;
2489                 if (context->class_inst) {
2490                         int i;
2491
2492                         for (i = 0; i < context->class_inst->type_argc; ++i)
2493                                 if (has_type_vars (mono_class_from_mono_type (context->class_inst->type_argv [i])))
2494                                         return TRUE;
2495                 }
2496         }
2497         return FALSE;
2498 }
2499
2500 static gboolean
2501 method_has_type_vars (MonoMethod *method)
2502 {
2503         if (has_type_vars (method->klass))
2504                 return TRUE;
2505
2506         if (method->is_inflated) {
2507                 MonoGenericContext *context = mono_method_get_context (method);
2508                 if (context->method_inst) {
2509                         int i;
2510
2511                         for (i = 0; i < context->method_inst->type_argc; ++i)
2512                                 if (has_type_vars (mono_class_from_mono_type (context->method_inst->type_argv [i])))
2513                                         return TRUE;
2514                 }
2515         }
2516         return FALSE;
2517 }
2518
2519 static void add_generic_class_with_depth (MonoAotCompile *acfg, MonoClass *klass, int depth);
2520
2521 static void
2522 add_generic_class (MonoAotCompile *acfg, MonoClass *klass)
2523 {
2524         add_generic_class_with_depth (acfg, klass, 0);
2525 }
2526
2527 /*
2528  * add_generic_class:
2529  *
2530  *   Add all methods of a generic class.
2531  */
2532 static void
2533 add_generic_class_with_depth (MonoAotCompile *acfg, MonoClass *klass, int depth)
2534 {
2535         MonoMethod *method;
2536         gpointer iter;
2537
2538         mono_class_init (klass);
2539
2540         if (klass->generic_class && klass->generic_class->context.class_inst->is_open)
2541                 return;
2542
2543         if (has_type_vars (klass))
2544                 return;
2545
2546         if (!klass->generic_class && !klass->rank)
2547                 return;
2548
2549         iter = NULL;
2550         while ((method = mono_class_get_methods (klass, &iter))) {
2551                 if (mono_method_is_generic_sharable_impl_full (method, FALSE, FALSE))
2552                         /* Already added */
2553                         continue;
2554
2555                 if (method->is_generic)
2556                         /* FIXME: */
2557                         continue;
2558
2559                 /*
2560                  * FIXME: Instances which are referenced by these methods are not added,
2561                  * for example Array.Resize<int> for List<int>.Add ().
2562                  */
2563                 add_extra_method_with_depth (acfg, method, depth);
2564         }
2565
2566         if (klass->delegate) {
2567                 method = mono_get_delegate_invoke (klass);
2568
2569                 method = mono_marshal_get_delegate_invoke (method, NULL);
2570
2571                 add_method (acfg, method);
2572         }
2573
2574         /*
2575          * For ICollection<T>, add instances of the helper methods
2576          * in Array, since a T[] could be cast to ICollection<T>.
2577          */
2578         if (klass->image == mono_defaults.corlib && !strcmp (klass->name_space, "System.Collections.Generic") &&
2579                 (!strcmp(klass->name, "ICollection`1") || !strcmp (klass->name, "IEnumerable`1") || !strcmp (klass->name, "IList`1") || !strcmp (klass->name, "IEnumerator`1"))) {
2580                 MonoClass *tclass = mono_class_from_mono_type (klass->generic_class->context.class_inst->type_argv [0]);
2581                 MonoClass *array_class = mono_bounded_array_class_get (tclass, 1, FALSE);
2582                 gpointer iter;
2583                 char *name_prefix;
2584
2585                 if (!strcmp (klass->name, "IEnumerator`1"))
2586                         name_prefix = g_strdup_printf ("%s.%s", klass->name_space, "IEnumerable`1");
2587                 else
2588                         name_prefix = g_strdup_printf ("%s.%s", klass->name_space, klass->name);
2589
2590                 /* Add the T[]/InternalEnumerator class */
2591                 if (!strcmp (klass->name, "IEnumerable`1") || !strcmp (klass->name, "IEnumerator`1")) {
2592                         MonoClass *nclass;
2593
2594                         iter = NULL;
2595                         while ((nclass = mono_class_get_nested_types (array_class->parent, &iter))) {
2596                                 if (!strcmp (nclass->name, "InternalEnumerator`1"))
2597                                         break;
2598                         }
2599                         g_assert (nclass);
2600                         nclass = mono_class_inflate_generic_class (nclass, mono_generic_class_get_context (klass->generic_class));
2601                         add_generic_class (acfg, nclass);
2602                 }
2603
2604                 iter = NULL;
2605                 while ((method = mono_class_get_methods (array_class, &iter))) {
2606                         if (strstr (method->name, name_prefix)) {
2607                                 MonoMethod *m = mono_aot_get_array_helper_from_wrapper (method);
2608                                 add_extra_method_with_depth (acfg, m, depth);
2609                         }
2610                 }
2611
2612                 g_free (name_prefix);
2613         }
2614
2615         /* Add an instance of GenericComparer<T> which is created dynamically by Comparer<T> */
2616         if (klass->image == mono_defaults.corlib && !strcmp (klass->name_space, "System.Collections.Generic") && !strcmp (klass->name, "Comparer`1")) {
2617                 MonoClass *tclass = mono_class_from_mono_type (klass->generic_class->context.class_inst->type_argv [0]);
2618                 MonoClass *icomparable, *gcomparer;
2619                 MonoGenericContext ctx;
2620                 MonoType *args [16];
2621
2622                 memset (&ctx, 0, sizeof (ctx));
2623
2624                 icomparable = mono_class_from_name (mono_defaults.corlib, "System", "IComparable`1");
2625                 g_assert (icomparable);
2626                 args [0] = &tclass->byval_arg;
2627                 ctx.class_inst = mono_metadata_get_generic_inst (1, args);
2628
2629                 if (mono_class_is_assignable_from (mono_class_inflate_generic_class (icomparable, &ctx), tclass)) {
2630                         gcomparer = mono_class_from_name (mono_defaults.corlib, "System.Collections.Generic", "GenericComparer`1");
2631                         g_assert (gcomparer);
2632                         add_generic_class (acfg, mono_class_inflate_generic_class (gcomparer, &ctx));
2633                 }
2634         }
2635 }
2636
2637 static void
2638 add_instances_of (MonoAotCompile *acfg, MonoClass *klass, MonoType **insts, int ninsts)
2639 {
2640         int i;
2641         MonoGenericContext ctx;
2642         MonoType *args [16];
2643
2644         memset (&ctx, 0, sizeof (ctx));
2645
2646         for (i = 0; i < ninsts; ++i) {
2647                 args [0] = insts [i];
2648                 ctx.class_inst = mono_metadata_get_generic_inst (1, args);
2649                 add_generic_class (acfg, mono_class_inflate_generic_class (klass, &ctx));
2650         }
2651 }
2652
2653 /*
2654  * add_generic_instances:
2655  *
2656  *   Add instances referenced by the METHODSPEC/TYPESPEC table.
2657  */
2658 static void
2659 add_generic_instances (MonoAotCompile *acfg)
2660 {
2661         int i;
2662         guint32 token;
2663         MonoMethod *method;
2664         MonoMethodHeader *header;
2665         MonoMethodSignature *sig;
2666         MonoGenericContext *context;
2667
2668         for (i = 0; i < acfg->image->tables [MONO_TABLE_METHODSPEC].rows; ++i) {
2669                 token = MONO_TOKEN_METHOD_SPEC | (i + 1);
2670                 method = mono_get_method (acfg->image, token, NULL);
2671
2672                 if (method->klass->image != acfg->image)
2673                         continue;
2674
2675                 context = mono_method_get_context (method);
2676
2677                 if (context && ((context->class_inst && context->class_inst->is_open)))
2678                         continue;
2679
2680                 /*
2681                  * For open methods, create an instantiation which can be passed to the JIT.
2682                  * FIXME: Handle class_inst as well.
2683                  */
2684                 if (context && context->method_inst && context->method_inst->is_open) {
2685                         MonoGenericContext shared_context;
2686                         MonoGenericInst *inst;
2687                         MonoType **type_argv;
2688                         int i;
2689                         MonoMethod *declaring_method;
2690                         gboolean supported = TRUE;
2691
2692                         /* Check that the context doesn't contain open constructed types */
2693                         if (context->class_inst) {
2694                                 inst = context->class_inst;
2695                                 for (i = 0; i < inst->type_argc; ++i) {
2696                                         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)
2697                                                 continue;
2698                                         if (mono_class_is_open_constructed_type (inst->type_argv [i]))
2699                                                 supported = FALSE;
2700                                 }
2701                         }
2702                         if (context->method_inst) {
2703                                 inst = context->method_inst;
2704                                 for (i = 0; i < inst->type_argc; ++i) {
2705                                         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)
2706                                                 continue;
2707                                         if (mono_class_is_open_constructed_type (inst->type_argv [i]))
2708                                                 supported = FALSE;
2709                                 }
2710                         }
2711
2712                         if (!supported)
2713                                 continue;
2714
2715                         memset (&shared_context, 0, sizeof (MonoGenericContext));
2716
2717                         inst = context->class_inst;
2718                         if (inst) {
2719                                 type_argv = g_new0 (MonoType*, inst->type_argc);
2720                                 for (i = 0; i < inst->type_argc; ++i) {
2721                                         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)
2722                                                 type_argv [i] = &mono_defaults.object_class->byval_arg;
2723                                         else
2724                                                 type_argv [i] = inst->type_argv [i];
2725                                 }
2726
2727                                 shared_context.class_inst = mono_metadata_get_generic_inst (inst->type_argc, type_argv);
2728                                 g_free (type_argv);
2729                         }
2730
2731                         inst = context->method_inst;
2732                         if (inst) {
2733                                 type_argv = g_new0 (MonoType*, inst->type_argc);
2734                                 for (i = 0; i < inst->type_argc; ++i) {
2735                                         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)
2736                                                 type_argv [i] = &mono_defaults.object_class->byval_arg;
2737                                         else
2738                                                 type_argv [i] = inst->type_argv [i];
2739                                 }
2740
2741                                 shared_context.method_inst = mono_metadata_get_generic_inst (inst->type_argc, type_argv);
2742                                 g_free (type_argv);
2743                         }
2744
2745                         if (method->is_generic || method->klass->generic_container)
2746                                 declaring_method = method;
2747                         else
2748                                 declaring_method = mono_method_get_declaring_generic_method (method);
2749
2750                         method = mono_class_inflate_generic_method (declaring_method, &shared_context);
2751                 }
2752
2753                 /*
2754                  * If the method is fully sharable, it was already added in place of its
2755                  * generic definition.
2756                  */
2757                 if (mono_method_is_generic_sharable_impl_full (method, FALSE, FALSE))
2758                         continue;
2759
2760                 /*
2761                  * FIXME: Partially shared methods are not shared here, so we end up with
2762                  * many identical methods.
2763                  */
2764                 add_extra_method (acfg, method);
2765         }
2766
2767         for (i = 0; i < acfg->image->tables [MONO_TABLE_TYPESPEC].rows; ++i) {
2768                 MonoClass *klass;
2769
2770                 token = MONO_TOKEN_TYPE_SPEC | (i + 1);
2771
2772                 klass = mono_class_get (acfg->image, token);
2773                 if (!klass || klass->rank)
2774                         continue;
2775
2776                 add_generic_class (acfg, klass);
2777         }
2778
2779         /* Add types of args/locals */
2780         for (i = 0; i < acfg->methods->len; ++i) {
2781                 int j;
2782
2783                 method = g_ptr_array_index (acfg->methods, i);
2784
2785                 sig = mono_method_signature (method);
2786
2787                 if (sig) {
2788                         for (j = 0; j < sig->param_count; ++j)
2789                                 if (sig->params [j]->type == MONO_TYPE_GENERICINST)
2790                                         add_generic_class (acfg, mono_class_from_mono_type (sig->params [j]));
2791                 }
2792
2793                 header = mono_method_get_header (method);
2794
2795                 if (header) {
2796                         for (j = 0; j < header->num_locals; ++j)
2797                                 if (header->locals [j]->type == MONO_TYPE_GENERICINST)
2798                                         add_generic_class (acfg, mono_class_from_mono_type (header->locals [j]));
2799                 }
2800         }
2801
2802         if (acfg->image == mono_defaults.corlib) {
2803                 MonoClass *klass;
2804                 MonoType *insts [256];
2805                 int ninsts = 0;
2806
2807                 insts [ninsts ++] = &mono_defaults.byte_class->byval_arg;
2808                 insts [ninsts ++] = &mono_defaults.sbyte_class->byval_arg;
2809                 insts [ninsts ++] = &mono_defaults.int16_class->byval_arg;
2810                 insts [ninsts ++] = &mono_defaults.uint16_class->byval_arg;
2811                 insts [ninsts ++] = &mono_defaults.int32_class->byval_arg;
2812                 insts [ninsts ++] = &mono_defaults.uint32_class->byval_arg;
2813                 insts [ninsts ++] = &mono_defaults.int64_class->byval_arg;
2814                 insts [ninsts ++] = &mono_defaults.uint64_class->byval_arg;
2815                 insts [ninsts ++] = &mono_defaults.single_class->byval_arg;
2816                 insts [ninsts ++] = &mono_defaults.double_class->byval_arg;
2817                 insts [ninsts ++] = &mono_defaults.char_class->byval_arg;
2818                 insts [ninsts ++] = &mono_defaults.boolean_class->byval_arg;
2819
2820                 /* Add GenericComparer<T> instances for primitive types for Enum.ToString () */
2821                 klass = mono_class_from_name (acfg->image, "System.Collections.Generic", "GenericComparer`1");
2822                 if (klass)
2823                         add_instances_of (acfg, klass, insts, ninsts);
2824                 klass = mono_class_from_name (acfg->image, "System.Collections.Generic", "GenericEqualityComparer`1");
2825                 if (klass)
2826                         add_instances_of (acfg, klass, insts, ninsts);
2827
2828                 /* Add instances of the array generic interfaces for primitive types */
2829                 /* This will add instances of the InternalArray_ helper methods in Array too */
2830                 klass = mono_class_from_name (acfg->image, "System.Collections.Generic", "ICollection`1");
2831                 if (klass)
2832                         add_instances_of (acfg, klass, insts, ninsts);
2833                 klass = mono_class_from_name (acfg->image, "System.Collections.Generic", "IList`1");
2834                 if (klass)
2835                         add_instances_of (acfg, klass, insts, ninsts);
2836                 klass = mono_class_from_name (acfg->image, "System.Collections.Generic", "IEnumerable`1");
2837                 if (klass)
2838                         add_instances_of (acfg, klass, insts, ninsts);
2839
2840                 /*
2841                  * Add a managed-to-native wrapper of Array.GetGenericValueImpl<object>, which is
2842                  * used for all instances of GetGenericValueImpl by the AOT runtime.
2843                  */
2844                 {
2845                         MonoGenericContext ctx;
2846                         MonoType *args [16];
2847                         MonoMethod *get_method;
2848                         MonoClass *array_klass = mono_array_class_get (mono_defaults.object_class, 1)->parent;
2849
2850                         get_method = mono_class_get_method_from_name (array_klass, "GetGenericValueImpl", 2);
2851
2852                         if (get_method) {
2853                                 memset (&ctx, 0, sizeof (ctx));
2854                                 args [0] = &mono_defaults.object_class->byval_arg;
2855                                 ctx.method_inst = mono_metadata_get_generic_inst (1, args);
2856                                 add_extra_method (acfg, mono_marshal_get_native_wrapper (mono_class_inflate_generic_method (get_method, &ctx), TRUE, TRUE));
2857                         }
2858                 }
2859         }
2860 }
2861
2862 /*
2863  * is_direct_callable:
2864  *
2865  *   Return whenever the method identified by JI is directly callable without
2866  * going through the PLT.
2867  */
2868 static gboolean
2869 is_direct_callable (MonoAotCompile *acfg, MonoMethod *method, MonoJumpInfo *patch_info)
2870 {
2871         if ((patch_info->type == MONO_PATCH_INFO_METHOD) && (patch_info->data.method->klass->image == acfg->image)) {
2872                 MonoCompile *callee_cfg = g_hash_table_lookup (acfg->method_to_cfg, patch_info->data.method);
2873                 if (callee_cfg) {
2874                         gboolean direct_callable = TRUE;
2875
2876                         if (direct_callable && !(!callee_cfg->has_got_slots && (callee_cfg->method->klass->flags & TYPE_ATTRIBUTE_BEFORE_FIELD_INIT)))
2877                                 direct_callable = FALSE;
2878                         if ((callee_cfg->method->iflags & METHOD_IMPL_ATTRIBUTE_SYNCHRONIZED) && (!method || method->wrapper_type != MONO_WRAPPER_SYNCHRONIZED))
2879                                 // FIXME: Maybe call the wrapper directly ?
2880                                 direct_callable = FALSE;
2881
2882                         if (direct_callable)
2883                                 return TRUE;
2884                 }
2885         }
2886
2887         return FALSE;
2888 }
2889
2890 /*
2891  * emit_and_reloc_code:
2892  *
2893  *   Emit the native code in CODE, handling relocations along the way. If GOT_ONLY
2894  * is true, calls are made through the GOT too. This is used for emitting trampolines
2895  * in full-aot mode, since calls made from trampolines couldn't go through the PLT,
2896  * since trampolines are needed to make PTL work.
2897  */
2898 static void
2899 emit_and_reloc_code (MonoAotCompile *acfg, MonoMethod *method, guint8 *code, guint32 code_len, MonoJumpInfo *relocs, gboolean got_only)
2900 {
2901         int i, pindex, start_index, method_index;
2902         GPtrArray *patches;
2903         MonoJumpInfo *patch_info;
2904         MonoMethodHeader *header;
2905         gboolean skip, direct_call;
2906         guint32 got_slot;
2907         char direct_call_target [128];
2908
2909         if (method) {
2910                 header = mono_method_get_header (method);
2911
2912                 method_index = get_method_index (acfg, method);
2913         }
2914
2915         /* Collect and sort relocations */
2916         patches = g_ptr_array_new ();
2917         for (patch_info = relocs; patch_info; patch_info = patch_info->next)
2918                 g_ptr_array_add (patches, patch_info);
2919         g_ptr_array_sort (patches, compare_patches);
2920
2921         start_index = 0;
2922         for (i = 0; i < code_len; i++) {
2923                 patch_info = NULL;
2924                 for (pindex = start_index; pindex < patches->len; ++pindex) {
2925                         patch_info = g_ptr_array_index (patches, pindex);
2926                         if (patch_info->ip.i >= i)
2927                                 break;
2928                 }
2929
2930 #ifdef MONO_ARCH_AOT_SUPPORTED
2931                 skip = FALSE;
2932                 if (patch_info && (patch_info->ip.i == i) && (pindex < patches->len)) {
2933                         start_index = pindex;
2934
2935                         switch (patch_info->type) {
2936                         case MONO_PATCH_INFO_NONE:
2937                                 break;
2938                         case MONO_PATCH_INFO_GOT_OFFSET: {
2939                                 int code_size;
2940
2941                                 arch_emit_got_offset (acfg, code + i, &code_size);
2942                                 i += code_size - 1;
2943                                 skip = TRUE;
2944                                 patch_info->type = MONO_PATCH_INFO_NONE;
2945                                 break;
2946                         }
2947                         default: {
2948                                 /*
2949                                  * If this patch is a call, try emitting a direct call instead of
2950                                  * through a PLT entry. This is possible if the called method is in
2951                                  * the same assembly and requires no initialization.
2952                                  */
2953                                 direct_call = FALSE;
2954                                 if ((patch_info->type == MONO_PATCH_INFO_METHOD) && (patch_info->data.method->klass->image == acfg->image)) {
2955                                         if (!got_only && is_direct_callable (acfg, method, patch_info)) {
2956                                                 MonoCompile *callee_cfg = g_hash_table_lookup (acfg->method_to_cfg, patch_info->data.method);
2957                                                 //printf ("DIRECT: %s %s\n", method ? mono_method_full_name (method, TRUE) : "", mono_method_full_name (callee_cfg->method, TRUE));
2958                                                 direct_call = TRUE;
2959                                                 sprintf (direct_call_target, "%s", callee_cfg->asm_symbol);
2960                                                 patch_info->type = MONO_PATCH_INFO_NONE;
2961                                                 acfg->stats.direct_calls ++;
2962                                         }
2963
2964                                         acfg->stats.all_calls ++;
2965                                 }
2966
2967                                 if (!got_only && !direct_call) {
2968                                         MonoPltEntry *plt_entry = get_plt_entry (acfg, patch_info);
2969                                         if (plt_entry) {
2970                                                 /* This patch has a PLT entry, so we must emit a call to the PLT entry */
2971                                                 direct_call = TRUE;
2972                                                 sprintf (direct_call_target, "%s", plt_entry->symbol);
2973
2974                                                 /* Nullify the patch */
2975                                                 patch_info->type = MONO_PATCH_INFO_NONE;
2976                                         }
2977                                 }
2978
2979                                 if (direct_call) {
2980                                         int call_size;
2981
2982                                         arch_emit_direct_call (acfg, direct_call_target, &call_size);
2983                                         i += call_size - 1;
2984                                 } else {
2985                                         int code_size;
2986
2987                                         got_slot = get_got_offset (acfg, patch_info);
2988
2989                                         arch_emit_got_access (acfg, code + i, got_slot, &code_size);
2990                                         i += code_size - 1;
2991                                 }
2992                                 skip = TRUE;
2993                         }
2994                         }
2995                 }
2996 #endif /* MONO_ARCH_AOT_SUPPORTED */
2997
2998                 if (!skip) {
2999                         /* Find next patch */
3000                         patch_info = NULL;
3001                         for (pindex = start_index; pindex < patches->len; ++pindex) {
3002                                 patch_info = g_ptr_array_index (patches, pindex);
3003                                 if (patch_info->ip.i >= i)
3004                                         break;
3005                         }
3006
3007                         /* Try to emit multiple bytes at once */
3008                         if (pindex < patches->len && patch_info->ip.i > i) {
3009                                 emit_bytes (acfg, code + i, patch_info->ip.i - i);
3010                                 i = patch_info->ip.i - 1;
3011                         } else {
3012                                 emit_bytes (acfg, code + i, 1);
3013                         }
3014                 }
3015         }
3016 }
3017
3018 /*
3019  * sanitize_symbol:
3020  *
3021  *   Modify SYMBOL so it only includes characters permissible in symbols.
3022  */
3023 static void
3024 sanitize_symbol (char *symbol)
3025 {
3026         int i, len = strlen (symbol);
3027
3028         for (i = 0; i < len; ++i)
3029                 if (!isalnum (symbol [i]) && (symbol [i] != '_'))
3030                         symbol [i] = '_';
3031 }
3032
3033 static char*
3034 get_debug_sym (MonoMethod *method, const char *prefix, GHashTable *cache)
3035 {
3036         char *name1, *name2, *cached;
3037         int i, j, len, count;
3038
3039         name1 = mono_method_full_name (method, TRUE);
3040         len = strlen (name1);
3041         name2 = malloc (strlen (prefix) + len + 16);
3042         memcpy (name2, prefix, strlen (prefix));
3043         j = strlen (prefix);
3044         for (i = 0; i < len; ++i) {
3045                 if (isalnum (name1 [i])) {
3046                         name2 [j ++] = name1 [i];
3047                 } else if (name1 [i] == ' ' && name1 [i + 1] == '(' && name1 [i + 2] == ')') {
3048                         i += 2;
3049                 } else if (name1 [i] == ',' && name1 [i + 1] == ' ') {
3050                         name2 [j ++] = '_';
3051                         i++;
3052                 } else if (name1 [i] == '(' || name1 [i] == ')' || name1 [i] == '>') {
3053                 } else
3054                         name2 [j ++] = '_';
3055         }
3056         name2 [j] = '\0';
3057
3058         g_free (name1);
3059
3060         count = 0;
3061         while (g_hash_table_lookup (cache, name2)) {
3062                 sprintf (name2 + j, "_%d", count);
3063                 count ++;
3064         }
3065
3066         cached = g_strdup (name2);
3067         g_hash_table_insert (cache, cached, cached);
3068
3069         return name2;
3070 }
3071
3072 static void
3073 emit_method_code (MonoAotCompile *acfg, MonoCompile *cfg)
3074 {
3075         MonoMethod *method;
3076         int method_index;
3077         guint8 *code;
3078         char *debug_sym = NULL;
3079         char symbol [128];
3080         int func_alignment = AOT_FUNC_ALIGNMENT;
3081         MonoMethodHeader *header;
3082
3083         method = cfg->orig_method;
3084         code = cfg->native_code;
3085         header = mono_method_get_header (method);
3086
3087         method_index = get_method_index (acfg, method);
3088
3089         /* Make the labels local */
3090         sprintf (symbol, "%s", cfg->asm_symbol);
3091
3092         emit_section_change (acfg, ".text", 0);
3093         emit_alignment (acfg, func_alignment);
3094         emit_label (acfg, symbol);
3095
3096         if (acfg->aot_opts.write_symbols) {
3097                 /*
3098                  * Write a C style symbol for every method, this has two uses:
3099                  * - it works on platforms where the dwarf debugging info is not
3100                  *   yet supported.
3101                  * - it allows the setting of breakpoints of aot-ed methods.
3102                  */
3103                 debug_sym = get_debug_sym (method, "", acfg->method_label_hash);
3104
3105                 sprintf (symbol, "%sme_%x", acfg->temp_prefix, method_index);
3106                 emit_local_symbol (acfg, debug_sym, symbol, TRUE);
3107                 emit_label (acfg, debug_sym);
3108         }
3109
3110         if (cfg->verbose_level > 0)
3111                 g_print ("Method %s emitted as %s\n", mono_method_full_name (method, TRUE), symbol);
3112
3113         acfg->stats.code_size += cfg->code_len;
3114
3115         acfg->cfgs [method_index]->got_offset = acfg->got_offset;
3116
3117         emit_and_reloc_code (acfg, method, code, cfg->code_len, cfg->patch_info, FALSE);
3118
3119         emit_line (acfg);
3120
3121         if (acfg->aot_opts.write_symbols) {
3122                 emit_symbol_size (acfg, debug_sym, ".");
3123                 g_free (debug_sym);
3124         }
3125
3126         sprintf (symbol, "%sme_%x", acfg->temp_prefix, method_index);
3127         emit_label (acfg, symbol);
3128 }
3129
3130 /**
3131  * encode_patch:
3132  *
3133  *  Encode PATCH_INFO into its disk representation.
3134  */
3135 static void
3136 encode_patch (MonoAotCompile *acfg, MonoJumpInfo *patch_info, guint8 *buf, guint8 **endbuf)
3137 {
3138         guint8 *p = buf;
3139
3140         switch (patch_info->type) {
3141         case MONO_PATCH_INFO_NONE:
3142                 break;
3143         case MONO_PATCH_INFO_IMAGE:
3144                 encode_value (get_image_index (acfg, patch_info->data.image), p, &p);
3145                 break;
3146         case MONO_PATCH_INFO_MSCORLIB_GOT_ADDR:
3147                 break;
3148         case MONO_PATCH_INFO_METHOD_REL:
3149                 encode_value ((gint)patch_info->data.offset, p, &p);
3150                 break;
3151         case MONO_PATCH_INFO_SWITCH: {
3152                 gpointer *table = (gpointer *)patch_info->data.table->table;
3153                 int k;
3154
3155                 encode_value (patch_info->data.table->table_size, p, &p);
3156                 for (k = 0; k < patch_info->data.table->table_size; k++)
3157                         encode_value ((int)(gssize)table [k], p, &p);
3158                 break;
3159         }
3160         case MONO_PATCH_INFO_METHODCONST:
3161         case MONO_PATCH_INFO_METHOD:
3162         case MONO_PATCH_INFO_METHOD_JUMP:
3163         case MONO_PATCH_INFO_ICALL_ADDR:
3164         case MONO_PATCH_INFO_METHOD_RGCTX:
3165                 encode_method_ref (acfg, patch_info->data.method, p, &p);
3166                 break;
3167         case MONO_PATCH_INFO_INTERNAL_METHOD:
3168         case MONO_PATCH_INFO_JIT_ICALL_ADDR: {
3169                 guint32 len = strlen (patch_info->data.name);
3170
3171                 encode_value (len, p, &p);
3172
3173                 memcpy (p, patch_info->data.name, len);
3174                 p += len;
3175                 *p++ = '\0';
3176                 break;
3177         }
3178         case MONO_PATCH_INFO_LDSTR: {
3179                 guint32 image_index = get_image_index (acfg, patch_info->data.token->image);
3180                 guint32 token = patch_info->data.token->token;
3181                 g_assert (mono_metadata_token_code (token) == MONO_TOKEN_STRING);
3182                 encode_value (image_index, p, &p);
3183                 encode_value (patch_info->data.token->token - MONO_TOKEN_STRING, p, &p);
3184                 break;
3185         }
3186         case MONO_PATCH_INFO_RVA:
3187         case MONO_PATCH_INFO_DECLSEC:
3188         case MONO_PATCH_INFO_LDTOKEN:
3189         case MONO_PATCH_INFO_TYPE_FROM_HANDLE:
3190                 encode_value (get_image_index (acfg, patch_info->data.token->image), p, &p);
3191                 encode_value (patch_info->data.token->token, p, &p);
3192                 encode_value (patch_info->data.token->has_context, p, &p);
3193                 if (patch_info->data.token->has_context)
3194                         encode_generic_context (acfg, &patch_info->data.token->context, p, &p);
3195                 break;
3196         case MONO_PATCH_INFO_EXC_NAME: {
3197                 MonoClass *ex_class;
3198
3199                 ex_class =
3200                         mono_class_from_name (mono_defaults.exception_class->image,
3201                                                                   "System", patch_info->data.target);
3202                 g_assert (ex_class);
3203                 encode_klass_ref (acfg, ex_class, p, &p);
3204                 break;
3205         }
3206         case MONO_PATCH_INFO_R4:
3207                 encode_value (*((guint32 *)patch_info->data.target), p, &p);
3208                 break;
3209         case MONO_PATCH_INFO_R8:
3210                 encode_value (((guint32 *)patch_info->data.target) [MINI_LS_WORD_IDX], p, &p);
3211                 encode_value (((guint32 *)patch_info->data.target) [MINI_MS_WORD_IDX], p, &p);
3212                 break;
3213         case MONO_PATCH_INFO_VTABLE:
3214         case MONO_PATCH_INFO_CLASS:
3215         case MONO_PATCH_INFO_IID:
3216         case MONO_PATCH_INFO_ADJUSTED_IID:
3217                 encode_klass_ref (acfg, patch_info->data.klass, p, &p);
3218                 break;
3219         case MONO_PATCH_INFO_CLASS_INIT:
3220         case MONO_PATCH_INFO_DELEGATE_TRAMPOLINE:
3221                 encode_klass_ref (acfg, patch_info->data.klass, p, &p);
3222                 break;
3223         case MONO_PATCH_INFO_FIELD:
3224         case MONO_PATCH_INFO_SFLDA:
3225                 encode_field_info (acfg, patch_info->data.field, p, &p);
3226                 break;
3227         case MONO_PATCH_INFO_INTERRUPTION_REQUEST_FLAG:
3228                 break;
3229         case MONO_PATCH_INFO_RGCTX_FETCH: {
3230                 MonoJumpInfoRgctxEntry *entry = patch_info->data.rgctx_entry;
3231
3232                 encode_method_ref (acfg, entry->method, p, &p);
3233                 encode_value (entry->in_mrgctx, p, &p);
3234                 encode_value (entry->info_type, p, &p);
3235                 encode_value (entry->data->type, p, &p);
3236                 encode_patch (acfg, entry->data, p, &p);
3237                 break;
3238         }
3239         case MONO_PATCH_INFO_GENERIC_CLASS_INIT:
3240         case MONO_PATCH_INFO_MONITOR_ENTER:
3241         case MONO_PATCH_INFO_MONITOR_EXIT:
3242         case MONO_PATCH_INFO_SEQ_POINT_INFO:
3243                 break;
3244         case MONO_PATCH_INFO_LLVM_IMT_TRAMPOLINE:
3245                 encode_method_ref (acfg, patch_info->data.imt_tramp->method, p, &p);
3246                 encode_value (patch_info->data.imt_tramp->vt_offset, p, &p);
3247                 break;
3248         default:
3249                 g_warning ("unable to handle jump info %d", patch_info->type);
3250                 g_assert_not_reached ();
3251         }
3252
3253         *endbuf = p;
3254 }
3255
3256 static void
3257 encode_patch_list (MonoAotCompile *acfg, GPtrArray *patches, int n_patches, int first_got_offset, guint8 *buf, guint8 **endbuf)
3258 {
3259         guint8 *p = buf;
3260         guint32 pindex, offset;
3261         MonoJumpInfo *patch_info;
3262
3263         encode_value (n_patches, p, &p);
3264
3265         for (pindex = 0; pindex < patches->len; ++pindex) {
3266                 patch_info = g_ptr_array_index (patches, pindex);
3267
3268                 if (patch_info->type == MONO_PATCH_INFO_NONE || patch_info->type == MONO_PATCH_INFO_BB)
3269                         /* Nothing to do */
3270                         continue;
3271
3272                 offset = get_got_offset (acfg, patch_info);
3273                 encode_value (offset, p, &p);
3274         }
3275
3276         *endbuf = p;
3277 }
3278
3279 static void
3280 emit_method_info (MonoAotCompile *acfg, MonoCompile *cfg)
3281 {
3282         MonoMethod *method;
3283         GList *l;
3284         int pindex, buf_size, n_patches;
3285         guint8 *code;
3286         GPtrArray *patches;
3287         MonoJumpInfo *patch_info;
3288         MonoMethodHeader *header;
3289         guint32 method_index;
3290         guint8 *p, *buf;
3291         guint32 first_got_offset;
3292
3293         method = cfg->orig_method;
3294         code = cfg->native_code;
3295         header = mono_method_get_header (method);
3296
3297         method_index = get_method_index (acfg, method);
3298
3299         /* Sort relocations */
3300         patches = g_ptr_array_new ();
3301         for (patch_info = cfg->patch_info; patch_info; patch_info = patch_info->next)
3302                 g_ptr_array_add (patches, patch_info);
3303         g_ptr_array_sort (patches, compare_patches);
3304
3305         first_got_offset = acfg->cfgs [method_index]->got_offset;
3306
3307         /**********************/
3308         /* Encode method info */
3309         /**********************/
3310
3311         buf_size = (patches->len < 1000) ? 40960 : 40960 + (patches->len * 64);
3312         p = buf = g_malloc (buf_size);
3313
3314         if (mono_class_get_cctor (method->klass))
3315                 encode_klass_ref (acfg, method->klass, p, &p);
3316         else
3317                 /* Not needed when loading the method */
3318                 encode_value (0, p, &p);
3319
3320         /* String table */
3321         if (cfg->opt & MONO_OPT_SHARED) {
3322                 encode_value (g_list_length (cfg->ldstr_list), p, &p);
3323                 for (l = cfg->ldstr_list; l; l = l->next) {
3324                         encode_value ((long)l->data, p, &p);
3325                 }
3326         }
3327         else
3328                 /* Used only in shared mode */
3329                 g_assert (!cfg->ldstr_list);
3330
3331         n_patches = 0;
3332         for (pindex = 0; pindex < patches->len; ++pindex) {
3333                 patch_info = g_ptr_array_index (patches, pindex);
3334
3335                 if ((patch_info->type == MONO_PATCH_INFO_GOT_OFFSET) ||
3336                         (patch_info->type == MONO_PATCH_INFO_NONE)) {
3337                         patch_info->type = MONO_PATCH_INFO_NONE;
3338                         /* Nothing to do */
3339                         continue;
3340                 }
3341
3342                 if ((patch_info->type == MONO_PATCH_INFO_IMAGE) && (patch_info->data.image == acfg->image)) {
3343                         /* Stored in a GOT slot initialized at module load time */
3344                         patch_info->type = MONO_PATCH_INFO_NONE;
3345                         continue;
3346                 }
3347
3348                 if (is_plt_patch (patch_info)) {
3349                         /* Calls are made through the PLT */
3350                         patch_info->type = MONO_PATCH_INFO_NONE;
3351                         continue;
3352                 }
3353
3354                 n_patches ++;
3355         }
3356
3357         if (n_patches)
3358                 g_assert (cfg->has_got_slots);
3359
3360         encode_patch_list (acfg, patches, n_patches, first_got_offset, p, &p);
3361
3362         acfg->stats.info_size += p - buf;
3363
3364         g_assert (p - buf < buf_size);
3365
3366         cfg->method_info_offset = add_to_blob (acfg, buf, p - buf);
3367         g_free (buf);
3368 }
3369
3370 static guint32
3371 get_unwind_info_offset (MonoAotCompile *acfg, guint8 *encoded, guint32 encoded_len)
3372 {
3373         guint32 cache_index;
3374         guint32 offset;
3375
3376         /* Reuse the unwind module to canonize and store unwind info entries */
3377         cache_index = mono_cache_unwind_info (encoded, encoded_len);
3378
3379         /* Use +/- 1 to distinguish 0s from missing entries */
3380         offset = GPOINTER_TO_UINT (g_hash_table_lookup (acfg->unwind_info_offsets, GUINT_TO_POINTER (cache_index + 1)));
3381         if (offset)
3382                 return offset - 1;
3383         else {
3384                 guint8 buf [16];
3385                 guint8 *p;
3386
3387                 /*
3388                  * It would be easier to use assembler symbols, but the caller needs an
3389                  * offset now.
3390                  */
3391                 offset = acfg->unwind_info_offset;
3392                 g_hash_table_insert (acfg->unwind_info_offsets, GUINT_TO_POINTER (cache_index + 1), GUINT_TO_POINTER (offset + 1));
3393                 g_ptr_array_add (acfg->unwind_ops, GUINT_TO_POINTER (cache_index));
3394
3395                 p = buf;
3396                 encode_value (encoded_len, p, &p);
3397
3398                 acfg->unwind_info_offset += encoded_len + (p - buf);
3399                 return offset;
3400         }
3401 }
3402
3403 static void
3404 emit_exception_debug_info (MonoAotCompile *acfg, MonoCompile *cfg)
3405 {
3406         MonoMethod *method;
3407         int i, k, buf_size, method_index;
3408         guint32 debug_info_size;
3409         guint8 *code;
3410         MonoMethodHeader *header;
3411         guint8 *p, *buf, *debug_info;
3412         MonoJitInfo *jinfo = cfg->jit_info;
3413         guint32 flags;
3414         gboolean use_unwind_ops = FALSE;
3415         MonoSeqPointInfo *seq_points;
3416
3417         method = cfg->orig_method;
3418         code = cfg->native_code;
3419         header = mono_method_get_header (method);
3420
3421         method_index = get_method_index (acfg, method);
3422
3423         if (!acfg->aot_opts.nodebug) {
3424                 mono_debug_serialize_debug_info (cfg, &debug_info, &debug_info_size);
3425         } else {
3426                 debug_info = NULL;
3427                 debug_info_size = 0;
3428         }
3429
3430         seq_points = cfg->seq_point_info;
3431
3432         buf_size = header->num_clauses * 256 + debug_info_size + 1024 + (seq_points ? (seq_points->len * 64) : 0);
3433         p = buf = g_malloc (buf_size);
3434
3435 #ifdef MONO_ARCH_HAVE_XP_UNWIND
3436         use_unwind_ops = cfg->unwind_ops != NULL;
3437 #endif
3438
3439         flags = (jinfo->has_generic_jit_info ? 1 : 0) | (use_unwind_ops ? 2 : 0) | (header->num_clauses ? 4 : 0) | (seq_points ? 8 : 0) | (cfg->compile_llvm ? 16 : 0) | (jinfo->has_try_block_holes ? 32 : 0);
3440
3441         encode_value (flags, p, &p);
3442
3443         if (use_unwind_ops) {
3444                 guint32 encoded_len;
3445                 guint8 *encoded;
3446
3447                 /*
3448                  * This is a duplicate of the data in the .debug_frame section, but that
3449                  * section cannot be accessed using the dl interface.
3450                  */
3451                 encoded = mono_unwind_ops_encode (cfg->unwind_ops, &encoded_len);
3452                 encode_value (get_unwind_info_offset (acfg, encoded, encoded_len), p, &p);
3453                 g_free (encoded);
3454         } else {
3455                 encode_value (jinfo->used_regs, p, &p);
3456         }
3457
3458         /*Encode the number of holes before the number of clauses to make decoding easier*/
3459         if (jinfo->has_try_block_holes) {
3460                 MonoTryBlockHoleTableJitInfo *table = mono_jit_info_get_try_block_hole_table_info (jinfo);
3461                 encode_value (table->num_holes, p, &p);
3462         }
3463
3464         /* Exception table */
3465         if (cfg->compile_llvm) {
3466                 /* The assembly might be CIL stripped so emit the data ourselves */
3467                 if (header->num_clauses)
3468                         encode_value (header->num_clauses, p, &p);
3469
3470                 for (k = 0; k < header->num_clauses; ++k) {
3471                         MonoExceptionClause *clause;
3472
3473                         clause = &header->clauses [k];
3474
3475                         encode_value (clause->flags, p, &p);
3476                         if (clause->data.catch_class) {
3477                                 encode_value (1, p, &p);
3478                                 encode_klass_ref (acfg, clause->data.catch_class, p, &p);
3479                         } else {
3480                                 encode_value (0, p, &p);
3481                         }
3482                 }
3483         } else {
3484                 if (jinfo->num_clauses)
3485                         encode_value (jinfo->num_clauses, p, &p);
3486
3487                 for (k = 0; k < jinfo->num_clauses; ++k) {
3488                         MonoJitExceptionInfo *ei = &jinfo->clauses [k];
3489
3490                         encode_value (ei->flags, p, &p);
3491                         encode_value (ei->exvar_offset, p, &p);
3492
3493                         if (ei->flags == MONO_EXCEPTION_CLAUSE_FILTER || ei->flags == MONO_EXCEPTION_CLAUSE_FINALLY)
3494                                 encode_value ((gint)((guint8*)ei->data.filter - code), p, &p);
3495                         else {
3496                                 if (ei->data.catch_class) {
3497                                         encode_value (1, p, &p);
3498                                         encode_klass_ref (acfg, ei->data.catch_class, p, &p);
3499                                 } else {
3500                                         encode_value (0, p, &p);
3501                                 }
3502                         }
3503
3504                         encode_value ((gint)((guint8*)ei->try_start - code), p, &p);
3505                         encode_value ((gint)((guint8*)ei->try_end - code), p, &p);
3506                         encode_value ((gint)((guint8*)ei->handler_start - code), p, &p);
3507                 }
3508         }
3509
3510         if (jinfo->has_generic_jit_info) {
3511                 MonoGenericJitInfo *gi = mono_jit_info_get_generic_jit_info (jinfo);
3512
3513                 encode_value (gi->has_this ? 1 : 0, p, &p);
3514                 encode_value (gi->this_reg, p, &p);
3515                 encode_value (gi->this_offset, p, &p);
3516
3517                 /*
3518                  * Need to encode jinfo->method too, since it is not equal to 'method'
3519                  * when using generic sharing.
3520                  */
3521                 encode_method_ref (acfg, jinfo->method, p, &p);
3522         }
3523
3524         if (jinfo->has_try_block_holes) {
3525                 MonoTryBlockHoleTableJitInfo *table = mono_jit_info_get_try_block_hole_table_info (jinfo);
3526                 for (i = 0; i < table->num_holes; ++i) {
3527                         MonoTryBlockHoleJitInfo *hole = &table->holes [i];
3528                         encode_value (hole->clause, p, &p);
3529                         encode_value (hole->length, p, &p);
3530                         encode_value (hole->offset, p, &p);
3531                 }
3532         }
3533
3534         if (seq_points) {
3535                 int il_offset, native_offset, last_il_offset, last_native_offset, j;
3536
3537                 encode_value (seq_points->len, p, &p);
3538                 last_il_offset = last_native_offset = 0;
3539                 for (i = 0; i < seq_points->len; ++i) {
3540                         SeqPoint *sp = &seq_points->seq_points [i];
3541                         il_offset = sp->il_offset;
3542                         native_offset = sp->native_offset;
3543                         encode_value (il_offset - last_il_offset, p, &p);
3544                         encode_value (native_offset - last_native_offset, p, &p);
3545                         last_il_offset = il_offset;
3546                         last_native_offset = native_offset;
3547
3548                         encode_value (sp->next_len, p, &p);
3549                         for (j = 0; j < sp->next_len; ++j)
3550                                 encode_value (sp->next [j], p, &p);
3551                 }
3552         }
3553
3554
3555         g_assert (debug_info_size < buf_size);
3556
3557         encode_value (debug_info_size, p, &p);
3558         if (debug_info_size) {
3559                 memcpy (p, debug_info, debug_info_size);
3560                 p += debug_info_size;
3561                 g_free (debug_info);
3562         }
3563
3564         acfg->stats.ex_info_size += p - buf;
3565
3566         g_assert (p - buf < buf_size);
3567
3568         /* Emit info */
3569         cfg->ex_info_offset = add_to_blob (acfg, buf, p - buf);
3570         g_free (buf);
3571 }
3572
3573 static guint32
3574 emit_klass_info (MonoAotCompile *acfg, guint32 token)
3575 {
3576         MonoClass *klass = mono_class_get (acfg->image, token);
3577         guint8 *p, *buf;
3578         int i, buf_size, res;
3579         gboolean no_special_static, cant_encode;
3580         gpointer iter = NULL;
3581
3582         if (!klass)
3583                 return add_to_blob (acfg, NULL, 0);
3584
3585         buf_size = 10240 + (klass->vtable_size * 16);
3586         p = buf = g_malloc (buf_size);
3587
3588         g_assert (klass);
3589
3590         mono_class_init (klass);
3591
3592         mono_class_get_nested_types (klass, &iter);
3593         g_assert (klass->nested_classes_inited);
3594
3595         mono_class_setup_vtable (klass);
3596
3597         /*
3598          * Emit all the information which is required for creating vtables so
3599          * the runtime does not need to create the MonoMethod structures which
3600          * take up a lot of space.
3601          */
3602
3603         no_special_static = !mono_class_has_special_static_fields (klass);
3604
3605         /* Check whenever we have enough info to encode the vtable */
3606         cant_encode = FALSE;
3607         for (i = 0; i < klass->vtable_size; ++i) {
3608                 MonoMethod *cm = klass->vtable [i];
3609
3610                 if (cm && mono_method_signature (cm)->is_inflated && !g_hash_table_lookup (acfg->token_info_hash, cm))
3611                         cant_encode = TRUE;
3612         }
3613
3614         if (klass->generic_container || cant_encode) {
3615                 encode_value (-1, p, &p);
3616         } else {
3617                 encode_value (klass->vtable_size, p, &p);
3618                 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);
3619                 if (klass->has_cctor)
3620                         encode_method_ref (acfg, mono_class_get_cctor (klass), p, &p);
3621                 if (klass->has_finalize)
3622                         encode_method_ref (acfg, mono_class_get_finalizer (klass), p, &p);
3623
3624                 encode_value (klass->instance_size, p, &p);
3625                 encode_value (mono_class_data_size (klass), p, &p);
3626                 encode_value (klass->packing_size, p, &p);
3627                 encode_value (klass->min_align, p, &p);
3628
3629                 for (i = 0; i < klass->vtable_size; ++i) {
3630                         MonoMethod *cm = klass->vtable [i];
3631
3632                         if (cm)
3633                                 encode_method_ref (acfg, cm, p, &p);
3634                         else
3635                                 encode_value (0, p, &p);
3636                 }
3637         }
3638
3639         acfg->stats.class_info_size += p - buf;
3640
3641         g_assert (p - buf < buf_size);
3642         res = add_to_blob (acfg, buf, p - buf);
3643         g_free (buf);
3644
3645         return res;
3646 }
3647
3648 /*
3649  * Calls made from AOTed code are routed through a table of jumps similar to the
3650  * ELF PLT (Program Linkage Table). The differences are the following:
3651  * - the ELF PLT entries make an indirect jump though the GOT so they expect the
3652  *   GOT pointer to be in EBX. We want to avoid this, so our table contains direct
3653  *   jumps. This means the jumps need to be patched when the address of the callee is
3654  *   known. Initially the PLT entries jump to code which transfers control to the
3655  *   AOT runtime through the first PLT entry.
3656  */
3657 static void
3658 emit_plt (MonoAotCompile *acfg)
3659 {
3660         char symbol [128];
3661         int i;
3662         GHashTable *cache;
3663
3664         cache = g_hash_table_new (g_str_hash, g_str_equal);
3665
3666         emit_line (acfg);
3667         sprintf (symbol, "plt");
3668
3669         emit_section_change (acfg, ".text", 0);
3670         emit_global (acfg, symbol, TRUE);
3671         emit_alignment (acfg, 16);
3672         emit_label (acfg, symbol);
3673         emit_label (acfg, acfg->plt_symbol);
3674
3675         for (i = 0; i < acfg->plt_offset; ++i) {
3676                 char label [128];
3677                 char *debug_sym = NULL;
3678                 MonoPltEntry *plt_entry = NULL;
3679                 MonoJumpInfo *ji;
3680
3681                 if (i == 0) {
3682                         /*
3683                          * The first plt entry is used to transfer code to the AOT loader.
3684                          */
3685                         arch_emit_plt_entry (acfg, i);
3686                         continue;
3687                 }
3688
3689                 plt_entry = g_hash_table_lookup (acfg->plt_offset_to_entry, GUINT_TO_POINTER (i));
3690                 ji = plt_entry->ji;
3691                 sprintf (label, "%s", plt_entry->symbol);
3692
3693                 if (acfg->llvm) {
3694                         /*
3695                          * If the target is directly callable, alias the plt symbol to point to
3696                          * the method code.
3697                          * FIXME: Use this to simplify emit_and_reloc_code ().
3698                          * FIXME: Avoid the got slot.
3699                          * FIXME: Add support to the binary writer.
3700                          */
3701                         if (ji && is_direct_callable (acfg, NULL, ji) && !acfg->use_bin_writer) {
3702                                 MonoCompile *callee_cfg = g_hash_table_lookup (acfg->method_to_cfg, ji->data.method);
3703                                 fprintf (acfg->fp, "\n.set %s, %s\n", label, callee_cfg->asm_symbol);
3704                                 continue;
3705                         }
3706                 }
3707
3708                 emit_label (acfg, label);
3709
3710                 if (acfg->aot_opts.write_symbols) {
3711                         switch (ji->type) {
3712                         case MONO_PATCH_INFO_METHOD:
3713                                 debug_sym = get_debug_sym (ji->data.method, "plt_", cache);
3714                                 break;
3715                         case MONO_PATCH_INFO_INTERNAL_METHOD:
3716                                 debug_sym = g_strdup_printf ("plt__jit_icall_%s", ji->data.name);
3717                                 break;
3718                         case MONO_PATCH_INFO_CLASS_INIT:
3719                                 debug_sym = g_strdup_printf ("plt__class_init_%s", mono_type_get_name (&ji->data.klass->byval_arg));
3720                                 sanitize_symbol (debug_sym);
3721                                 break;
3722                         case MONO_PATCH_INFO_RGCTX_FETCH:
3723                                 debug_sym = g_strdup_printf ("plt__rgctx_fetch_%d", acfg->label_generator ++);
3724                                 break;
3725                         case MONO_PATCH_INFO_ICALL_ADDR: {
3726                                 char *s = get_debug_sym (ji->data.method, "", cache);
3727
3728                                 debug_sym = g_strdup_printf ("plt__icall_native_%s", s);
3729                                 g_free (s);
3730                                 break;
3731                         }
3732                         case MONO_PATCH_INFO_JIT_ICALL_ADDR:
3733                                 debug_sym = g_strdup_printf ("plt__jit_icall_native_%s", ji->data.name);
3734                                 break;
3735                         case MONO_PATCH_INFO_GENERIC_CLASS_INIT:
3736                                 debug_sym = g_strdup_printf ("plt__generic_class_init");
3737                                 break;
3738                         default:
3739                                 break;
3740                         }
3741
3742                         if (debug_sym) {
3743                                 emit_local_symbol (acfg, debug_sym, NULL, TRUE);
3744                                 emit_label (acfg, debug_sym);
3745                         }
3746                 }
3747
3748                 arch_emit_plt_entry (acfg, i);
3749
3750                 if (debug_sym) {
3751                         emit_symbol_size (acfg, debug_sym, ".");
3752                         g_free (debug_sym);
3753                 }
3754         }
3755
3756         emit_symbol_size (acfg, acfg->plt_symbol, ".");
3757
3758         sprintf (symbol, "plt_end");
3759         emit_global (acfg, symbol, TRUE);
3760         emit_label (acfg, symbol);
3761
3762         g_hash_table_destroy (cache);
3763 }
3764
3765 static G_GNUC_UNUSED void
3766 emit_trampoline (MonoAotCompile *acfg, int got_offset, MonoTrampInfo *info)
3767 {
3768         char start_symbol [256];
3769         char symbol [256];
3770         guint32 buf_size, info_offset;
3771         MonoJumpInfo *patch_info;
3772         guint8 *buf, *p;
3773         GPtrArray *patches;
3774         char *name;
3775         guint8 *code;
3776         guint32 code_size;
3777         MonoJumpInfo *ji;
3778         GSList *unwind_ops;
3779
3780         name = info->name;
3781         code = info->code;
3782         code_size = info->code_size;
3783         ji = info->ji;
3784         unwind_ops = info->unwind_ops;
3785
3786         /* Emit code */
3787
3788         sprintf (start_symbol, "%s", name);
3789
3790         emit_section_change (acfg, ".text", 0);
3791         emit_global (acfg, start_symbol, TRUE);
3792         emit_alignment (acfg, 16);
3793         emit_label (acfg, start_symbol);
3794
3795         sprintf (symbol, "%snamed_%s", acfg->temp_prefix, name);
3796         emit_label (acfg, symbol);
3797
3798         /*
3799          * The code should access everything through the GOT, so we pass
3800          * TRUE here.
3801          */
3802         emit_and_reloc_code (acfg, NULL, code, code_size, ji, TRUE);
3803
3804         emit_symbol_size (acfg, start_symbol, ".");
3805
3806         /* Emit info */
3807
3808         /* Sort relocations */
3809         patches = g_ptr_array_new ();
3810         for (patch_info = ji; patch_info; patch_info = patch_info->next)
3811                 if (patch_info->type != MONO_PATCH_INFO_NONE)
3812                         g_ptr_array_add (patches, patch_info);
3813         g_ptr_array_sort (patches, compare_patches);
3814
3815         buf_size = patches->len * 128 + 128;
3816         buf = g_malloc (buf_size);
3817         p = buf;
3818
3819         encode_patch_list (acfg, patches, patches->len, got_offset, p, &p);
3820         g_assert (p - buf < buf_size);
3821
3822         sprintf (symbol, "%s_p", name);
3823
3824         info_offset = add_to_blob (acfg, buf, p - buf);
3825
3826         emit_section_change (acfg, RODATA_SECT, 0);
3827         emit_global (acfg, symbol, FALSE);
3828         emit_label (acfg, symbol);
3829
3830         emit_int32 (acfg, info_offset);
3831
3832         /* Emit debug info */
3833         if (unwind_ops) {
3834                 char symbol2 [256];
3835
3836                 sprintf (symbol, "%s", name);
3837                 sprintf (symbol2, "%snamed_%s", acfg->temp_prefix, name);
3838
3839                 if (acfg->dwarf)
3840                         mono_dwarf_writer_emit_trampoline (acfg->dwarf, symbol, symbol2, NULL, NULL, code_size, unwind_ops);
3841         }
3842 }
3843
3844 static void
3845 emit_trampolines (MonoAotCompile *acfg)
3846 {
3847         char symbol [256];
3848         int i, tramp_got_offset;
3849         MonoAotTrampoline ntype;
3850 #ifdef MONO_ARCH_HAVE_FULL_AOT_TRAMPOLINES
3851         int tramp_type;
3852         guint8 *code;
3853 #endif
3854
3855         if (!acfg->aot_opts.full_aot)
3856                 return;
3857
3858         g_assert (acfg->image->assembly);
3859
3860         /* Currently, we emit most trampolines into the mscorlib AOT image. */
3861         if (strcmp (acfg->image->assembly->aname.name, "mscorlib") == 0) {
3862 #ifdef MONO_ARCH_HAVE_FULL_AOT_TRAMPOLINES
3863                 MonoTrampInfo *info;
3864
3865                 /*
3866                  * Emit the generic trampolines.
3867                  *
3868                  * We could save some code by treating the generic trampolines as a wrapper
3869                  * method, but that approach has its own complexities, so we choose the simpler
3870                  * method.
3871                  */
3872                 for (tramp_type = 0; tramp_type < MONO_TRAMPOLINE_NUM; ++tramp_type) {
3873                         mono_arch_create_generic_trampoline (tramp_type, &info, TRUE);
3874                         emit_trampoline (acfg, acfg->got_offset, info);
3875                 }
3876
3877                 mono_arch_get_nullified_class_init_trampoline (&info);
3878                 emit_trampoline (acfg, acfg->got_offset, info);
3879 #if defined(MONO_ARCH_MONITOR_OBJECT_REG)
3880                 mono_arch_create_monitor_enter_trampoline (&info, TRUE);
3881                 emit_trampoline (acfg, acfg->got_offset, info);
3882                 mono_arch_create_monitor_exit_trampoline (&info, TRUE);
3883                 emit_trampoline (acfg, acfg->got_offset, info);
3884 #endif
3885
3886                 mono_arch_create_generic_class_init_trampoline (&info, TRUE);
3887                 emit_trampoline (acfg, acfg->got_offset, info);
3888
3889                 /* Emit the exception related code pieces */
3890                 code = mono_arch_get_restore_context (&info, TRUE);
3891                 emit_trampoline (acfg, acfg->got_offset, info);
3892                 code = mono_arch_get_call_filter (&info, TRUE);
3893                 emit_trampoline (acfg, acfg->got_offset, info);
3894                 code = mono_arch_get_throw_exception (&info, TRUE);
3895                 emit_trampoline (acfg, acfg->got_offset, info);
3896                 code = mono_arch_get_rethrow_exception (&info, TRUE);
3897                 emit_trampoline (acfg, acfg->got_offset, info);
3898                 code = mono_arch_get_throw_corlib_exception (&info, TRUE);
3899                 emit_trampoline (acfg, acfg->got_offset, info);
3900
3901 #if defined(MONO_ARCH_HAVE_GET_TRAMPOLINES)
3902                 {
3903                         GSList *l = mono_arch_get_trampolines (TRUE);
3904
3905                         while (l) {
3906                                 MonoTrampInfo *info = l->data;
3907
3908                                 emit_trampoline (acfg, acfg->got_offset, info);
3909                                 l = l->next;
3910                         }
3911                 }
3912 #endif
3913
3914                 for (i = 0; i < 128; ++i) {
3915                         int offset;
3916
3917                         offset = MONO_RGCTX_SLOT_MAKE_RGCTX (i);
3918                         code = mono_arch_create_rgctx_lazy_fetch_trampoline (offset, &info, TRUE);
3919                         emit_trampoline (acfg, acfg->got_offset, info);
3920
3921                         offset = MONO_RGCTX_SLOT_MAKE_MRGCTX (i);
3922                         code = mono_arch_create_rgctx_lazy_fetch_trampoline (offset, &info, TRUE);
3923                         emit_trampoline (acfg, acfg->got_offset, info);
3924                 }
3925
3926                 {
3927                         GSList *l;
3928
3929                         /* delegate_invoke_impl trampolines */
3930                         l = mono_arch_get_delegate_invoke_impls ();
3931                         while (l) {
3932                                 MonoTrampInfo *info = l->data;
3933
3934                                 emit_trampoline (acfg, acfg->got_offset, info);
3935                                 l = l->next;
3936                         }
3937                 }
3938
3939 #endif /* #ifdef MONO_ARCH_HAVE_FULL_AOT_TRAMPOLINES */
3940
3941                 /* Emit trampolines which are numerous */
3942
3943                 /*
3944                  * These include the following:
3945                  * - specific trampolines
3946                  * - static rgctx invoke trampolines
3947                  * - imt thunks
3948                  * These trampolines have the same code, they are parameterized by GOT
3949                  * slots.
3950                  * They are defined in this file, in the arch_... routines instead of
3951                  * in tramp-<ARCH>.c, since it is easier to do it this way.
3952                  */
3953
3954                 /*
3955                  * When running in aot-only mode, we can't create specific trampolines at
3956                  * runtime, so we create a few, and save them in the AOT file.
3957                  * Normal trampolines embed their argument as a literal inside the
3958                  * trampoline code, we can't do that here, so instead we embed an offset
3959                  * which needs to be added to the trampoline address to get the address of
3960                  * the GOT slot which contains the argument value.
3961                  * The generated trampolines jump to the generic trampolines using another
3962                  * GOT slot, which will be setup by the AOT loader to point to the
3963                  * generic trampoline code of the given type.
3964                  */
3965
3966                 /*
3967                  * FIXME: Maybe we should use more specific trampolines (i.e. one class init for
3968                  * each class).
3969                  */
3970
3971                 emit_section_change (acfg, ".text", 0);
3972
3973                 tramp_got_offset = acfg->got_offset;
3974
3975                 for (ntype = 0; ntype < MONO_AOT_TRAMP_NUM; ++ntype) {
3976                         switch (ntype) {
3977                         case MONO_AOT_TRAMP_SPECIFIC:
3978                                 sprintf (symbol, "specific_trampolines");
3979                                 break;
3980                         case MONO_AOT_TRAMP_STATIC_RGCTX:
3981                                 sprintf (symbol, "static_rgctx_trampolines");
3982                                 break;
3983                         case MONO_AOT_TRAMP_IMT_THUNK:
3984                                 sprintf (symbol, "imt_thunks");
3985                                 break;
3986                         default:
3987                                 g_assert_not_reached ();
3988                         }
3989
3990                         emit_global (acfg, symbol, TRUE);
3991                         emit_alignment (acfg, 16);
3992                         emit_label (acfg, symbol);
3993
3994                         acfg->trampoline_got_offset_base [ntype] = tramp_got_offset;
3995
3996                         for (i = 0; i < acfg->num_trampolines [ntype]; ++i) {
3997                                 int tramp_size = 0;
3998
3999                                 switch (ntype) {
4000                                 case MONO_AOT_TRAMP_SPECIFIC:
4001                                         arch_emit_specific_trampoline (acfg, tramp_got_offset, &tramp_size);
4002                                         tramp_got_offset += 2;
4003                                 break;
4004                                 case MONO_AOT_TRAMP_STATIC_RGCTX:
4005                                         arch_emit_static_rgctx_trampoline (acfg, tramp_got_offset, &tramp_size);
4006                                         tramp_got_offset += 2;
4007                                         break;
4008                                 case MONO_AOT_TRAMP_IMT_THUNK:
4009                                         arch_emit_imt_thunk (acfg, tramp_got_offset, &tramp_size);
4010                                         tramp_got_offset += 1;
4011                                         break;
4012                                 default:
4013                                         g_assert_not_reached ();
4014                                 }
4015
4016                                 if (!acfg->trampoline_size [ntype]) {
4017                                         g_assert (tramp_size);
4018                                         acfg->trampoline_size [ntype] = tramp_size;
4019                                 }
4020                         }
4021                 }
4022
4023                 /* Reserve some entries at the end of the GOT for our use */
4024                 acfg->num_trampoline_got_entries = tramp_got_offset - acfg->got_offset;
4025         }
4026
4027         acfg->got_offset += acfg->num_trampoline_got_entries;
4028 }
4029
4030 static gboolean
4031 str_begins_with (const char *str1, const char *str2)
4032 {
4033         int len = strlen (str2);
4034         return strncmp (str1, str2, len) == 0;
4035 }
4036
4037 static void
4038 mono_aot_parse_options (const char *aot_options, MonoAotOptions *opts)
4039 {
4040         gchar **args, **ptr;
4041
4042         args = g_strsplit (aot_options ? aot_options : "", ",", -1);
4043         for (ptr = args; ptr && *ptr; ptr ++) {
4044                 const char *arg = *ptr;
4045
4046                 if (str_begins_with (arg, "outfile=")) {
4047                         opts->outfile = g_strdup (arg + strlen ("outfile="));
4048                 } else if (str_begins_with (arg, "save-temps")) {
4049                         opts->save_temps = TRUE;
4050                 } else if (str_begins_with (arg, "keep-temps")) {
4051                         opts->save_temps = TRUE;
4052                 } else if (str_begins_with (arg, "write-symbols")) {
4053                         opts->write_symbols = TRUE;
4054                 } else if (str_begins_with (arg, "metadata-only")) {
4055                         opts->metadata_only = TRUE;
4056                 } else if (str_begins_with (arg, "bind-to-runtime-version")) {
4057                         opts->bind_to_runtime_version = TRUE;
4058                 } else if (str_begins_with (arg, "full")) {
4059                         opts->full_aot = TRUE;
4060                 } else if (str_begins_with (arg, "threads=")) {
4061                         opts->nthreads = atoi (arg + strlen ("threads="));
4062                 } else if (str_begins_with (arg, "static")) {
4063                         opts->static_link = TRUE;
4064                         opts->no_dlsym = TRUE;
4065                 } else if (str_begins_with (arg, "asmonly")) {
4066                         opts->asm_only = TRUE;
4067                 } else if (str_begins_with (arg, "asmwriter")) {
4068                         opts->asm_writer = TRUE;
4069                 } else if (str_begins_with (arg, "nodebug")) {
4070                         opts->nodebug = TRUE;
4071                 } else if (str_begins_with (arg, "ntrampolines=")) {
4072                         opts->ntrampolines = atoi (arg + strlen ("ntrampolines="));
4073                 } else if (str_begins_with (arg, "nrgctx-trampolines=")) {
4074                         opts->nrgctx_trampolines = atoi (arg + strlen ("nrgctx-trampolines="));
4075                 } else if (str_begins_with (arg, "nimt-trampolines=")) {
4076                         opts->nimt_trampolines = atoi (arg + strlen ("nimt-trampolines="));
4077                 } else if (str_begins_with (arg, "autoreg")) {
4078                         opts->autoreg = TRUE;
4079                 } else if (str_begins_with (arg, "tool-prefix=")) {
4080                         opts->tool_prefix = g_strdup (arg + strlen ("tool-prefix="));
4081                 } else if (str_begins_with (arg, "soft-debug")) {
4082                         opts->soft_debug = TRUE;
4083                 } else if (str_begins_with (arg, "print-skipped")) {
4084                         opts->print_skipped_methods = TRUE;
4085                 } else if (str_begins_with (arg, "stats")) {
4086                         opts->stats = TRUE;
4087                 } else {
4088                         fprintf (stderr, "AOT : Unknown argument '%s'.\n", arg);
4089                         exit (1);
4090                 }
4091         }
4092
4093         g_strfreev (args);
4094 }
4095
4096 static void
4097 add_token_info_hash (gpointer key, gpointer value, gpointer user_data)
4098 {
4099         MonoMethod *method = (MonoMethod*)key;
4100         MonoJumpInfoToken *ji = (MonoJumpInfoToken*)value;
4101         MonoJumpInfoToken *new_ji = g_new0 (MonoJumpInfoToken, 1);
4102         MonoAotCompile *acfg = user_data;
4103
4104         new_ji->image = ji->image;
4105         new_ji->token = ji->token;
4106         g_hash_table_insert (acfg->token_info_hash, method, new_ji);
4107 }
4108
4109 static gboolean
4110 can_encode_class (MonoAotCompile *acfg, MonoClass *klass)
4111 {
4112         if (klass->type_token)
4113                 return TRUE;
4114         if ((klass->byval_arg.type == MONO_TYPE_VAR) || (klass->byval_arg.type == MONO_TYPE_MVAR))
4115                 return TRUE;
4116         if (klass->rank)
4117                 return can_encode_class (acfg, klass->element_class);
4118         return FALSE;
4119 }
4120
4121 static gboolean
4122 can_encode_patch (MonoAotCompile *acfg, MonoJumpInfo *patch_info)
4123 {
4124         switch (patch_info->type) {
4125         case MONO_PATCH_INFO_METHOD:
4126         case MONO_PATCH_INFO_METHODCONST: {
4127                 MonoMethod *method = patch_info->data.method;
4128
4129                 if (method->wrapper_type) {
4130                         switch (method->wrapper_type) {
4131                         case MONO_WRAPPER_NONE:
4132                         case MONO_WRAPPER_REMOTING_INVOKE_WITH_CHECK:
4133                         case MONO_WRAPPER_XDOMAIN_INVOKE:
4134                         case MONO_WRAPPER_STFLD:
4135                         case MONO_WRAPPER_LDFLD:
4136                         case MONO_WRAPPER_LDFLDA:
4137                         case MONO_WRAPPER_LDFLD_REMOTE:
4138                         case MONO_WRAPPER_STFLD_REMOTE:
4139                         case MONO_WRAPPER_STELEMREF:
4140                         case MONO_WRAPPER_ISINST:
4141                         case MONO_WRAPPER_PROXY_ISINST:
4142                         case MONO_WRAPPER_ALLOC:
4143                         case MONO_WRAPPER_REMOTING_INVOKE:
4144                         case MONO_WRAPPER_UNKNOWN:
4145                         case MONO_WRAPPER_WRITE_BARRIER:
4146                                 break;
4147                         case MONO_WRAPPER_MANAGED_TO_MANAGED:
4148                                 if (!strcmp (method->name, "ElementAddr"))
4149                                         return TRUE;
4150                                 else
4151                                         return FALSE;
4152                         default:
4153                                 //printf ("Skip (wrapper call): %d -> %s\n", patch_info->type, mono_method_full_name (patch_info->data.method, TRUE));
4154                                 return FALSE;
4155                         }
4156                 } else {
4157                         if (!method->token) {
4158                                 /* The method is part of a constructed type like Int[,].Set (). */
4159                                 if (!g_hash_table_lookup (acfg->token_info_hash, method)) {
4160                                         if (method->klass->rank)
4161                                                 return TRUE;
4162                                         return FALSE;
4163                                 }
4164                         }
4165                 }
4166                 break;
4167         }
4168         case MONO_PATCH_INFO_VTABLE:
4169         case MONO_PATCH_INFO_CLASS_INIT:
4170         case MONO_PATCH_INFO_DELEGATE_TRAMPOLINE:
4171         case MONO_PATCH_INFO_CLASS:
4172         case MONO_PATCH_INFO_IID:
4173         case MONO_PATCH_INFO_ADJUSTED_IID:
4174                 if (!can_encode_class (acfg, patch_info->data.klass)) {
4175                         //printf ("Skip: %s\n", mono_type_full_name (&patch_info->data.klass->byval_arg));
4176                         return FALSE;
4177                 }
4178                 break;
4179         case MONO_PATCH_INFO_RGCTX_FETCH: {
4180                 MonoJumpInfoRgctxEntry *entry = patch_info->data.rgctx_entry;
4181
4182                 if (!can_encode_patch (acfg, entry->data))
4183                         return FALSE;
4184                 break;
4185         }
4186         default:
4187                 break;
4188         }
4189
4190         return TRUE;
4191 }
4192
4193 static void
4194 add_generic_class (MonoAotCompile *acfg, MonoClass *klass);
4195
4196 /*
4197  * compile_method:
4198  *
4199  *   AOT compile a given method.
4200  * This function might be called by multiple threads, so it must be thread-safe.
4201  */
4202 static void
4203 compile_method (MonoAotCompile *acfg, MonoMethod *method)
4204 {
4205         MonoCompile *cfg;
4206         MonoJumpInfo *patch_info;
4207         gboolean skip;
4208         int index, depth;
4209         MonoMethod *wrapped;
4210
4211         if (acfg->aot_opts.metadata_only)
4212                 return;
4213
4214         mono_acfg_lock (acfg);
4215         index = get_method_index (acfg, method);
4216         mono_acfg_unlock (acfg);
4217
4218         /* fixme: maybe we can also precompile wrapper methods */
4219         if ((method->flags & METHOD_ATTRIBUTE_PINVOKE_IMPL) ||
4220                 (method->iflags & METHOD_IMPL_ATTRIBUTE_RUNTIME) ||
4221                 (method->flags & METHOD_ATTRIBUTE_ABSTRACT)) {
4222                 //printf ("Skip (impossible): %s\n", mono_method_full_name (method, TRUE));
4223                 return;
4224         }
4225
4226         if (method->iflags & METHOD_IMPL_ATTRIBUTE_INTERNAL_CALL)
4227                 return;
4228
4229         wrapped = mono_marshal_method_from_wrapper (method);
4230         if (wrapped && (wrapped->iflags & METHOD_IMPL_ATTRIBUTE_INTERNAL_CALL) && wrapped->is_generic)
4231                 // FIXME: The wrapper should be generic too, but it is not
4232                 return;
4233
4234         InterlockedIncrement (&acfg->stats.mcount);
4235
4236 #if 0
4237         if (method->is_generic || method->klass->generic_container) {
4238                 InterlockedIncrement (&acfg->stats.genericcount);
4239                 return;
4240         }
4241 #endif
4242
4243         //acfg->aot_opts.print_skipped_methods = TRUE;
4244
4245         /*
4246          * Since these methods are the only ones which are compiled with
4247          * AOT support, and they are not used by runtime startup/shutdown code,
4248          * the runtime will not see AOT methods during AOT compilation,so it
4249          * does not need to support them by creating a fake GOT etc.
4250          */
4251         cfg = mini_method_compile (method, acfg->opts, mono_get_root_domain (), FALSE, TRUE, 0);
4252         if (cfg->exception_type == MONO_EXCEPTION_GENERIC_SHARING_FAILED) {
4253                 //printf ("F: %s\n", mono_method_full_name (method, TRUE));
4254                 InterlockedIncrement (&acfg->stats.genericcount);
4255                 return;
4256         }
4257         if (cfg->exception_type != MONO_EXCEPTION_NONE) {
4258                 /* Let the exception happen at runtime */
4259                 return;
4260         }
4261
4262         if (cfg->disable_aot) {
4263                 if (acfg->aot_opts.print_skipped_methods)
4264                         printf ("Skip (disabled): %s\n", mono_method_full_name (method, TRUE));
4265                 InterlockedIncrement (&acfg->stats.ocount);
4266                 mono_destroy_compile (cfg);
4267                 return;
4268         }
4269
4270         /* Nullify patches which need no aot processing */
4271         for (patch_info = cfg->patch_info; patch_info; patch_info = patch_info->next) {
4272                 switch (patch_info->type) {
4273                 case MONO_PATCH_INFO_LABEL:
4274                 case MONO_PATCH_INFO_BB:
4275                         patch_info->type = MONO_PATCH_INFO_NONE;
4276                         break;
4277                 default:
4278                         break;
4279                 }
4280         }
4281
4282         /* Collect method->token associations from the cfg */
4283         mono_acfg_lock (acfg);
4284         g_hash_table_foreach (cfg->token_info_hash, add_token_info_hash, acfg);
4285         mono_acfg_unlock (acfg);
4286
4287         /*
4288          * Check for absolute addresses.
4289          */
4290         skip = FALSE;
4291         for (patch_info = cfg->patch_info; patch_info; patch_info = patch_info->next) {
4292                 switch (patch_info->type) {
4293                 case MONO_PATCH_INFO_ABS:
4294                         /* unable to handle this */
4295                         skip = TRUE;
4296                         break;
4297                 default:
4298                         break;
4299                 }
4300         }
4301
4302         if (skip) {
4303                 if (acfg->aot_opts.print_skipped_methods)
4304                         printf ("Skip (abs call): %s\n", mono_method_full_name (method, TRUE));
4305                 InterlockedIncrement (&acfg->stats.abscount);
4306                 mono_destroy_compile (cfg);
4307                 return;
4308         }
4309
4310         /* Lock for the rest of the code */
4311         mono_acfg_lock (acfg);
4312
4313         /*
4314          * Check for methods/klasses we can't encode.
4315          */
4316         skip = FALSE;
4317         for (patch_info = cfg->patch_info; patch_info; patch_info = patch_info->next) {
4318                 if (!can_encode_patch (acfg, patch_info))
4319                         skip = TRUE;
4320         }
4321
4322         if (skip) {
4323                 if (acfg->aot_opts.print_skipped_methods)
4324                         printf ("Skip (patches): %s\n", mono_method_full_name (method, TRUE));
4325                 acfg->stats.ocount++;
4326                 mono_destroy_compile (cfg);
4327                 mono_acfg_unlock (acfg);
4328                 return;
4329         }
4330
4331         /* Adds generic instances referenced by this method */
4332         /*
4333          * The depth is used to avoid infinite loops when generic virtual recursion is
4334          * encountered.
4335          */
4336         depth = GPOINTER_TO_UINT (g_hash_table_lookup (acfg->method_depth, method));
4337         if (depth < 32) {
4338                 for (patch_info = cfg->patch_info; patch_info; patch_info = patch_info->next) {
4339                         switch (patch_info->type) {
4340                         case MONO_PATCH_INFO_METHOD: {
4341                                 MonoMethod *m = patch_info->data.method;
4342                                 if (m->is_inflated) {
4343                                         if (!(mono_class_generic_sharing_enabled (m->klass) &&
4344                                                   mono_method_is_generic_sharable_impl (m, FALSE)) &&
4345                                                 !method_has_type_vars (m)) {
4346                                                 if (m->iflags & METHOD_IMPL_ATTRIBUTE_INTERNAL_CALL) {
4347                                                         if (acfg->aot_opts.full_aot)
4348                                                                 add_extra_method_with_depth (acfg, mono_marshal_get_native_wrapper (m, TRUE, TRUE), depth + 1);
4349                                                 } else {
4350                                                         add_extra_method_with_depth (acfg, m, depth + 1);
4351                                                 }
4352                                         }
4353                                         add_generic_class_with_depth (acfg, m->klass, depth + 5);
4354                                 }
4355                                 if (m->wrapper_type == MONO_WRAPPER_MANAGED_TO_MANAGED && !strcmp (m->name, "ElementAddr"))
4356                                         add_extra_method_with_depth (acfg, m, depth + 1);
4357                                 break;
4358                         }
4359                         case MONO_PATCH_INFO_VTABLE: {
4360                                 MonoClass *klass = patch_info->data.klass;
4361
4362                                 if (klass->generic_class && !mono_generic_context_is_sharable (&klass->generic_class->context, FALSE))
4363                                         add_generic_class_with_depth (acfg, klass, depth + 5);
4364                                 break;
4365                         }
4366                         default:
4367                                 break;
4368                         }
4369                 }
4370         }
4371
4372         /* Determine whenever the method has GOT slots */
4373         for (patch_info = cfg->patch_info; patch_info; patch_info = patch_info->next) {
4374                 switch (patch_info->type) {
4375                 case MONO_PATCH_INFO_GOT_OFFSET:
4376                 case MONO_PATCH_INFO_NONE:
4377                         break;
4378                 case MONO_PATCH_INFO_IMAGE:
4379                         /* The assembly is stored in GOT slot 0 */
4380                         if (patch_info->data.image != acfg->image)
4381                                 cfg->has_got_slots = TRUE;
4382                         break;
4383                 default:
4384                         if (!is_plt_patch (patch_info))
4385                                 cfg->has_got_slots = TRUE;
4386                         break;
4387                 }
4388         }
4389
4390         if (!cfg->has_got_slots)
4391                 InterlockedIncrement (&acfg->stats.methods_without_got_slots);
4392
4393         /*
4394          * FIXME: Instead of this mess, allocate the patches from the aot mempool.
4395          */
4396         /* Make a copy of the patch info which is in the mempool */
4397         {
4398                 MonoJumpInfo *patches = NULL, *patches_end = NULL;
4399
4400                 for (patch_info = cfg->patch_info; patch_info; patch_info = patch_info->next) {
4401                         MonoJumpInfo *new_patch_info = mono_patch_info_dup_mp (acfg->mempool, patch_info);
4402
4403                         if (!patches)
4404                                 patches = new_patch_info;
4405                         else
4406                                 patches_end->next = new_patch_info;
4407                         patches_end = new_patch_info;
4408                 }
4409                 cfg->patch_info = patches;
4410         }
4411         /* Make a copy of the unwind info */
4412         {
4413                 GSList *l, *unwind_ops;
4414                 MonoUnwindOp *op;
4415
4416                 unwind_ops = NULL;
4417                 for (l = cfg->unwind_ops; l; l = l->next) {
4418                         op = mono_mempool_alloc (acfg->mempool, sizeof (MonoUnwindOp));
4419                         memcpy (op, l->data, sizeof (MonoUnwindOp));
4420                         unwind_ops = g_slist_prepend_mempool (acfg->mempool, unwind_ops, op);
4421                 }
4422                 cfg->unwind_ops = g_slist_reverse (unwind_ops);
4423         }
4424         /* Make a copy of the argument/local info */
4425         {
4426                 MonoInst **args, **locals;
4427                 MonoMethodSignature *sig;
4428                 MonoMethodHeader *header;
4429                 int i;
4430
4431                 sig = mono_method_signature (method);
4432                 args = mono_mempool_alloc (acfg->mempool, sizeof (MonoInst*) * (sig->param_count + sig->hasthis));
4433                 for (i = 0; i < sig->param_count + sig->hasthis; ++i) {
4434                         args [i] = mono_mempool_alloc (acfg->mempool, sizeof (MonoInst));
4435                         memcpy (args [i], cfg->args [i], sizeof (MonoInst));
4436                 }
4437                 cfg->args = args;
4438
4439                 header = mono_method_get_header (method);
4440                 locals = mono_mempool_alloc (acfg->mempool, sizeof (MonoInst*) * header->num_locals);
4441                 for (i = 0; i < header->num_locals; ++i) {
4442                         locals [i] = mono_mempool_alloc (acfg->mempool, sizeof (MonoInst));
4443                         memcpy (locals [i], cfg->locals [i], sizeof (MonoInst));
4444                 }
4445                 cfg->locals = locals;
4446         }
4447
4448         /* Free some fields used by cfg to conserve memory */
4449         mono_mempool_destroy (cfg->mempool);
4450         cfg->mempool = NULL;
4451         g_free (cfg->varinfo);
4452         cfg->varinfo = NULL;
4453         g_free (cfg->vars);
4454         cfg->vars = NULL;
4455         if (cfg->rs) {
4456                 mono_regstate_free (cfg->rs);
4457                 cfg->rs = NULL;
4458         }
4459
4460         //printf ("Compile:           %s\n", mono_method_full_name (method, TRUE));
4461
4462         while (index >= acfg->cfgs_size) {
4463                 MonoCompile **new_cfgs;
4464                 int new_size;
4465
4466                 new_size = acfg->cfgs_size * 2;
4467                 new_cfgs = g_new0 (MonoCompile*, new_size);
4468                 memcpy (new_cfgs, acfg->cfgs, sizeof (MonoCompile*) * acfg->cfgs_size);
4469                 g_free (acfg->cfgs);
4470                 acfg->cfgs = new_cfgs;
4471                 acfg->cfgs_size = new_size;
4472         }
4473         acfg->cfgs [index] = cfg;
4474
4475         g_hash_table_insert (acfg->method_to_cfg, cfg->orig_method, cfg);
4476
4477         /*
4478         if (cfg->orig_method->wrapper_type)
4479                 g_ptr_array_add (acfg->extra_methods, cfg->orig_method);
4480         */
4481
4482         mono_acfg_unlock (acfg);
4483
4484         InterlockedIncrement (&acfg->stats.ccount);
4485 }
4486
4487 static void
4488 compile_thread_main (gpointer *user_data)
4489 {
4490         MonoDomain *domain = user_data [0];
4491         MonoAotCompile *acfg = user_data [1];
4492         GPtrArray *methods = user_data [2];
4493         int i;
4494
4495         mono_thread_attach (domain);
4496
4497         for (i = 0; i < methods->len; ++i)
4498                 compile_method (acfg, g_ptr_array_index (methods, i));
4499 }
4500
4501 static void
4502 load_profile_files (MonoAotCompile *acfg)
4503 {
4504         FILE *infile;
4505         char *tmp;
4506         int file_index, res, method_index, i;
4507         char ver [256];
4508         guint32 token;
4509         GList *unordered;
4510
4511         file_index = 0;
4512         while (TRUE) {
4513                 tmp = g_strdup_printf ("%s/.mono/aot-profile-data/%s-%d", g_get_home_dir (), acfg->image->assembly_name, file_index);
4514
4515                 if (!g_file_test (tmp, G_FILE_TEST_IS_REGULAR)) {
4516                         g_free (tmp);
4517                         break;
4518                 }
4519
4520                 infile = fopen (tmp, "r");
4521                 g_assert (infile);
4522
4523                 printf ("Using profile data file '%s'\n", tmp);
4524                 g_free (tmp);
4525
4526                 file_index ++;
4527
4528                 res = fscanf (infile, "%32s\n", ver);
4529                 if ((res != 1) || strcmp (ver, "#VER:2") != 0) {
4530                         printf ("Profile file has wrong version or invalid.\n");
4531                         fclose (infile);
4532                         continue;
4533                 }
4534
4535                 while (TRUE) {
4536                         char name [1024];
4537                         MonoMethodDesc *desc;
4538                         MonoMethod *method;
4539
4540                         if (fgets (name, 1023, infile) == NULL)
4541                                 break;
4542
4543                         /* Kill the newline */
4544                         if (strlen (name) > 0)
4545                                 name [strlen (name) - 1] = '\0';
4546
4547                         desc = mono_method_desc_new (name, TRUE);
4548
4549                         method = mono_method_desc_search_in_image (desc, acfg->image);
4550
4551                         if (method && mono_method_get_token (method)) {
4552                                 token = mono_method_get_token (method);
4553                                 method_index = mono_metadata_token_index (token) - 1;
4554
4555                                 if (!g_list_find (acfg->method_order, GUINT_TO_POINTER (method_index))) {
4556                                         acfg->method_order = g_list_append (acfg->method_order, GUINT_TO_POINTER (method_index));
4557                                 }
4558                         } else {
4559                                 //printf ("No method found matching '%s'.\n", name);
4560                         }
4561                 }
4562                 fclose (infile);
4563         }
4564
4565         /* Add missing methods */
4566         unordered = NULL;
4567         for (i = 0; i < acfg->image->tables [MONO_TABLE_METHOD].rows; ++i) {
4568                 if (!g_list_find (acfg->method_order, GUINT_TO_POINTER (i)))
4569                         unordered = g_list_prepend (unordered, GUINT_TO_POINTER (i));
4570         }
4571         unordered = g_list_reverse (unordered);
4572         if (acfg->method_order)
4573                 g_list_last (acfg->method_order)->next = unordered;
4574         else
4575                 acfg->method_order = unordered;
4576 }
4577
4578 /* Used by the LLVM backend */
4579 guint32
4580 mono_aot_get_got_offset (MonoJumpInfo *ji)
4581 {
4582         return get_got_offset (llvm_acfg, ji);
4583 }
4584
4585 char*
4586 mono_aot_get_method_name (MonoCompile *cfg)
4587 {
4588         guint32 method_index = get_method_index (llvm_acfg, cfg->orig_method);
4589
4590         return g_strdup_printf ("m_%x", method_index);
4591 }
4592
4593 char*
4594 mono_aot_get_method_debug_name (MonoCompile *cfg)
4595 {
4596         return get_debug_sym (cfg->orig_method, "", llvm_acfg->method_label_hash);
4597 }
4598
4599 char*
4600 mono_aot_get_plt_symbol (MonoJumpInfoType type, gconstpointer data)
4601 {
4602         MonoJumpInfo *ji = mono_mempool_alloc (llvm_acfg->mempool, sizeof (MonoJumpInfo));
4603         MonoPltEntry *plt_entry;
4604
4605         ji->type = type;
4606         ji->data.target = data;
4607
4608         if (!can_encode_patch (llvm_acfg, ji))
4609                 return NULL;
4610
4611         plt_entry = get_plt_entry (llvm_acfg, ji);
4612
4613         return g_strdup_printf (plt_entry->symbol);
4614 }
4615
4616 MonoJumpInfo*
4617 mono_aot_patch_info_dup (MonoJumpInfo* ji)
4618 {
4619         MonoJumpInfo *res;
4620
4621         mono_acfg_lock (llvm_acfg);
4622         res = mono_patch_info_dup_mp (llvm_acfg->mempool, ji);
4623         mono_acfg_unlock (llvm_acfg);
4624
4625         return res;
4626 }
4627
4628 #ifdef ENABLE_LLVM
4629
4630 /*
4631  * emit_llvm_file:
4632  *
4633  *   Emit the LLVM code into an LLVM bytecode file, and compile it using the LLVM
4634  * tools.
4635  */
4636 static void
4637 emit_llvm_file (MonoAotCompile *acfg)
4638 {
4639         char *command, *opts;
4640         int i;
4641         MonoJumpInfo *patch_info;
4642         const char *llc_extra_args;
4643
4644         /*
4645          * When using LLVM, we let llvm emit the got since the LLVM IL needs to refer
4646          * to it.
4647          */
4648
4649         /* Compute the final size of the got */
4650         for (i = 0; i < acfg->nmethods; ++i) {
4651                 if (acfg->cfgs [i]) {
4652                         for (patch_info = acfg->cfgs [i]->patch_info; patch_info; patch_info = patch_info->next) {
4653                                 if (patch_info->type != MONO_PATCH_INFO_NONE) {
4654                                         if (!is_plt_patch (patch_info))
4655                                                 get_got_offset (acfg, patch_info);
4656                                         else
4657                                                 get_plt_entry (acfg, patch_info);
4658                                 }
4659                         }
4660                 }
4661         }
4662
4663         acfg->final_got_size = acfg->got_offset + acfg->plt_offset;
4664
4665         if (acfg->aot_opts.full_aot) {
4666                 int ntype;
4667
4668                 /*
4669                  * Need to add the got entries used by the trampolines.
4670                  * This is only a conservative approximation.
4671                  */
4672                 if (strcmp (acfg->image->assembly->aname.name, "mscorlib") == 0) {
4673                         /* For the generic + rgctx trampolines */
4674                         acfg->final_got_size += 200;
4675                         /* For the specific trampolines */
4676                         for (ntype = 0; ntype < MONO_AOT_TRAMP_NUM; ++ntype)
4677                                 acfg->final_got_size += acfg->num_trampolines [ntype] * 2;
4678                 }
4679         }
4680
4681
4682         mono_llvm_emit_aot_module ("temp.bc", acfg->final_got_size);
4683
4684         /*
4685          * FIXME: Experiment with adding optimizations, the -std-compile-opts set takes
4686          * a lot of time, and doesn't seem to save much space.
4687          * The following optimizations cannot be enabled:
4688          * - 'tailcallelim'
4689          * The opt list below was produced by taking the output of:
4690          * llvm-as < /dev/null | opt -O2 -disable-output -debug-pass=Arguments
4691          * then removing tailcallelim + the global opts, and adding a second gvn.
4692          */
4693         opts = g_strdup ("-instcombine -simplifycfg");
4694         opts = g_strdup ("-simplifycfg -domtree -domfrontier -scalarrepl -instcombine -simplifycfg -basiccg -prune-eh -inline -functionattrs -domtree -domfrontier -scalarrepl -simplify-libcalls -instcombine -jump-threading -simplifycfg -instcombine -simplifycfg -reassociate -domtree -loops -loopsimplify -domfrontier -loopsimplify -lcssa -loop-rotate -licm -lcssa -loop-unswitch -instcombine -scalar-evolution -loopsimplify -lcssa -iv-users -indvars -loop-deletion -loopsimplify -lcssa -loop-unroll -instcombine -memdep -gvn -memdep -memcpyopt -sccp -instcombine -jump-threading -domtree -memdep -dse -adce -gvn -simplifycfg -preverify -domtree -verify");
4695 #if 1
4696         command = g_strdup_printf ("opt -f %s -o temp.opt.bc temp.bc", opts);
4697         printf ("Executing opt: %s\n", command);
4698         if (system (command) != 0) {
4699                 exit (1);
4700         }
4701 #endif
4702         g_free (opts);
4703
4704 #if !LLVM_CHECK_VERSION(2, 8)
4705         /* LLVM 2.8 removed the -f flag ??? */
4706         llc_extra_args = "-f";
4707 #else
4708         llc_extra_args = "";
4709 #endif
4710         command = g_strdup_printf ("llc %s %s -relocation-model=pic -unwind-tables -o %s temp.opt.bc", LLC_TARGET_ARGS, llc_extra_args, acfg->tmpfname);
4711
4712         printf ("Executing llc: %s\n", command);
4713
4714         if (system (command) != 0) {
4715                 exit (1);
4716         }
4717 }
4718 #endif
4719
4720 static void
4721 emit_code (MonoAotCompile *acfg)
4722 {
4723         int i;
4724         char symbol [256];
4725         char end_symbol [256];
4726         GList *l;
4727
4728 #if defined(TARGET_POWERPC64)
4729         sprintf (symbol, ".Lgot_addr");
4730         emit_section_change (acfg, ".text", 0);
4731         emit_alignment (acfg, 8);
4732         emit_label (acfg, symbol);
4733         emit_pointer (acfg, acfg->got_symbol);
4734 #endif
4735
4736         /*
4737          * This global symbol is used to compute the address of each method using the
4738          * code_offsets array. It is also used to compute the memory ranges occupied by
4739          * AOT code, so it must be equal to the address of the first emitted method.
4740          */
4741         sprintf (symbol, "methods");
4742         emit_section_change (acfg, ".text", 0);
4743         emit_global (acfg, symbol, TRUE);
4744         emit_alignment (acfg, 8);
4745         if (acfg->llvm) {
4746                 for (i = 0; i < acfg->nmethods; ++i) {
4747                         if (acfg->cfgs [i] && acfg->cfgs [i]->compile_llvm) {
4748                                 fprintf (acfg->fp, "\n.set methods, %s\n", acfg->cfgs [i]->asm_symbol);
4749                                 break;
4750                         }
4751                 }
4752                 if (i == acfg->nmethods)
4753                         /* No LLVM compiled methods */
4754                         emit_label (acfg, symbol);
4755         } else {
4756                 emit_label (acfg, symbol);
4757         }
4758
4759         /*
4760          * Emit some padding so the local symbol for the first method doesn't have the
4761          * same address as 'methods'.
4762          */
4763         emit_zero_bytes (acfg, 16);
4764
4765         for (l = acfg->method_order; l != NULL; l = l->next) {
4766                 MonoCompile *cfg;
4767                 MonoMethod *method;
4768
4769                 i = GPOINTER_TO_UINT (l->data);
4770
4771                 cfg = acfg->cfgs [i];
4772
4773                 if (!cfg)
4774                         continue;
4775
4776                 method = cfg->orig_method;
4777
4778                 /* Emit unbox trampoline */
4779                 if (acfg->aot_opts.full_aot && cfg->orig_method->klass->valuetype && (method->flags & METHOD_ATTRIBUTE_VIRTUAL)) {
4780                         char call_target [256];
4781
4782                         if (!method->wrapper_type && !method->is_inflated) {
4783                                 g_assert (method->token);
4784                                 sprintf (symbol, "ut_%d", mono_metadata_token_index (method->token) - 1);
4785                         } else {
4786                                 sprintf (symbol, "ut_e_%d", get_method_index (acfg, method));
4787                         }
4788
4789                         emit_section_change (acfg, ".text", 0);
4790                         emit_global (acfg, symbol, TRUE);
4791                         emit_label (acfg, symbol);
4792
4793                         sprintf (call_target, "%s", cfg->asm_symbol);
4794
4795                         arch_emit_unbox_trampoline (acfg, cfg->orig_method, cfg->generic_sharing_context, call_target);
4796                 }
4797
4798                 if (cfg->compile_llvm)
4799                         acfg->stats.llvm_count ++;
4800                 else
4801                         emit_method_code (acfg, cfg);
4802         }
4803
4804         sprintf (symbol, "methods_end");
4805         emit_section_change (acfg, ".text", 0);
4806         emit_global (acfg, symbol, FALSE);
4807         emit_alignment (acfg, 8);
4808         emit_label (acfg, symbol);
4809
4810         sprintf (symbol, "code_offsets");
4811         emit_section_change (acfg, RODATA_SECT, 1);
4812         emit_global (acfg, symbol, FALSE);
4813         emit_alignment (acfg, 8);
4814         emit_label (acfg, symbol);
4815
4816         acfg->stats.offsets_size += acfg->nmethods * 4;
4817
4818         sprintf (end_symbol, "methods");
4819         for (i = 0; i < acfg->nmethods; ++i) {
4820                 if (acfg->cfgs [i]) {
4821                         emit_symbol_diff (acfg, acfg->cfgs [i]->asm_symbol, end_symbol, 0);
4822                 } else {
4823                         emit_int32 (acfg, 0xffffffff);
4824                 }
4825         }
4826         emit_line (acfg);
4827 }
4828
4829 static void
4830 emit_info (MonoAotCompile *acfg)
4831 {
4832         int i;
4833         char symbol [256];
4834         GList *l;
4835         gint32 *offsets;
4836
4837         offsets = g_new0 (gint32, acfg->nmethods);
4838
4839         for (l = acfg->method_order; l != NULL; l = l->next) {
4840                 i = GPOINTER_TO_UINT (l->data);
4841
4842                 if (acfg->cfgs [i]) {
4843                         emit_method_info (acfg, acfg->cfgs [i]);
4844                         offsets [i] = acfg->cfgs [i]->method_info_offset;
4845                 } else {
4846                         offsets [i] = 0;
4847                 }
4848         }
4849
4850         sprintf (symbol, "method_info_offsets");
4851         emit_section_change (acfg, RODATA_SECT, 1);
4852         emit_global (acfg, symbol, FALSE);
4853         emit_alignment (acfg, 8);
4854         emit_label (acfg, symbol);
4855
4856         acfg->stats.offsets_size += emit_offset_table (acfg, acfg->nmethods, 10, offsets);
4857
4858         g_free (offsets);
4859 }
4860
4861 #endif /* #if !defined(DISABLE_AOT) && !defined(DISABLE_JIT) */
4862
4863 #define rot(x,k) (((x)<<(k)) | ((x)>>(32-(k))))
4864 #define mix(a,b,c) { \
4865         a -= c;  a ^= rot(c, 4);  c += b; \
4866         b -= a;  b ^= rot(a, 6);  a += c; \
4867         c -= b;  c ^= rot(b, 8);  b += a; \
4868         a -= c;  a ^= rot(c,16);  c += b; \
4869         b -= a;  b ^= rot(a,19);  a += c; \
4870         c -= b;  c ^= rot(b, 4);  b += a; \
4871 }
4872 #define final(a,b,c) { \
4873         c ^= b; c -= rot(b,14); \
4874         a ^= c; a -= rot(c,11); \
4875         b ^= a; b -= rot(a,25); \
4876         c ^= b; c -= rot(b,16); \
4877         a ^= c; a -= rot(c,4);  \
4878         b ^= a; b -= rot(a,14); \
4879         c ^= b; c -= rot(b,24); \
4880 }
4881
4882 static guint
4883 mono_aot_type_hash (MonoType *t1)
4884 {
4885         guint hash = t1->type;
4886
4887         hash |= t1->byref << 6; /* do not collide with t1->type values */
4888         switch (t1->type) {
4889         case MONO_TYPE_VALUETYPE:
4890         case MONO_TYPE_CLASS:
4891         case MONO_TYPE_SZARRAY:
4892                 /* check if the distribution is good enough */
4893                 return ((hash << 5) - hash) ^ mono_metadata_str_hash (t1->data.klass->name);
4894         case MONO_TYPE_PTR:
4895                 return ((hash << 5) - hash) ^ mono_metadata_type_hash (t1->data.type);
4896         case MONO_TYPE_ARRAY:
4897                 return ((hash << 5) - hash) ^ mono_metadata_type_hash (&t1->data.array->eklass->byval_arg);
4898         case MONO_TYPE_GENERICINST:
4899                 return ((hash << 5) - hash) ^ 0;
4900         }
4901         return hash;
4902 }
4903
4904 /*
4905  * mono_aot_method_hash:
4906  *
4907  *   Return a hash code for methods which only depends on metadata.
4908  */
4909 guint32
4910 mono_aot_method_hash (MonoMethod *method)
4911 {
4912         MonoMethodSignature *sig;
4913         MonoClass *klass;
4914         int i;
4915         int hashes_count;
4916         guint32 *hashes_start, *hashes;
4917         guint32 a, b, c;
4918
4919         /* Similar to the hash in mono_method_get_imt_slot () */
4920
4921         sig = mono_method_signature (method);
4922
4923         hashes_count = sig->param_count + 5;
4924         hashes_start = malloc (hashes_count * sizeof (guint32));
4925         hashes = hashes_start;
4926
4927         /* Some wrappers are assigned to random classes */
4928         if (!method->wrapper_type || method->wrapper_type == MONO_WRAPPER_REMOTING_INVOKE_WITH_CHECK)
4929                 klass = method->klass;
4930         else
4931                 klass = mono_defaults.object_class;
4932
4933         if (!method->wrapper_type) {
4934                 char *full_name = mono_type_full_name (&klass->byval_arg);
4935
4936                 hashes [0] = mono_metadata_str_hash (full_name);
4937                 hashes [1] = 0;
4938                 g_free (full_name);
4939         } else {
4940                 hashes [0] = mono_metadata_str_hash (klass->name);
4941                 hashes [1] = mono_metadata_str_hash (klass->name_space);
4942         }
4943         if (method->wrapper_type == MONO_WRAPPER_STFLD || method->wrapper_type == MONO_WRAPPER_LDFLD || method->wrapper_type == MONO_WRAPPER_LDFLDA)
4944                 /* The method name includes a stringified pointer */
4945                 hashes [2] = 0;
4946         else
4947                 hashes [2] = mono_metadata_str_hash (method->name);
4948         hashes [3] = method->wrapper_type;
4949         hashes [4] = mono_aot_type_hash (sig->ret);
4950         for (i = 0; i < sig->param_count; i++) {
4951                 hashes [5 + i] = mono_aot_type_hash (sig->params [i]);
4952         }
4953
4954         /* Setup internal state */
4955         a = b = c = 0xdeadbeef + (((guint32)hashes_count)<<2);
4956
4957         /* Handle most of the hashes */
4958         while (hashes_count > 3) {
4959                 a += hashes [0];
4960                 b += hashes [1];
4961                 c += hashes [2];
4962                 mix (a,b,c);
4963                 hashes_count -= 3;
4964                 hashes += 3;
4965         }
4966
4967         /* Handle the last 3 hashes (all the case statements fall through) */
4968         switch (hashes_count) {
4969         case 3 : c += hashes [2];
4970         case 2 : b += hashes [1];
4971         case 1 : a += hashes [0];
4972                 final (a,b,c);
4973         case 0: /* nothing left to add */
4974                 break;
4975         }
4976
4977         free (hashes_start);
4978
4979         return c;
4980 }
4981 #undef rot
4982 #undef mix
4983 #undef final
4984
4985 /*
4986  * mono_aot_wrapper_name:
4987  *
4988  *   Return a string which uniqely identifies the given wrapper method.
4989  */
4990 char*
4991 mono_aot_wrapper_name (MonoMethod *method)
4992 {
4993         char *name, *tmpsig, *klass_desc;
4994
4995         tmpsig = mono_signature_get_desc (mono_method_signature (method), TRUE);
4996
4997         switch (method->wrapper_type) {
4998         case MONO_WRAPPER_RUNTIME_INVOKE:
4999                 if (!strcmp (method->name, "runtime_invoke_dynamic"))
5000                         name = g_strdup_printf ("(wrapper runtime-invoke-dynamic)");
5001                 else
5002                         name = g_strdup_printf ("%s (%s)", method->name, tmpsig);
5003                 break;
5004         default:
5005                 klass_desc = mono_type_full_name (&method->klass->byval_arg);
5006                 name = g_strdup_printf ("%s:%s (%s)", klass_desc, method->name, tmpsig);
5007                 g_free (klass_desc);
5008                 break;
5009         }
5010
5011         g_free (tmpsig);
5012
5013         return name;
5014 }
5015
5016 /*
5017  * mono_aot_get_array_helper_from_wrapper;
5018  *
5019  * Get the helper method in Array called by an array wrapper method.
5020  */
5021 MonoMethod*
5022 mono_aot_get_array_helper_from_wrapper (MonoMethod *method)
5023 {
5024         MonoMethod *m;
5025         const char *prefix;
5026         MonoGenericContext ctx;
5027         MonoType *args [16];
5028         char *mname, *iname, *s, *s2, *helper_name = NULL;
5029
5030         prefix = "System.Collections.Generic";
5031         s = g_strdup_printf ("%s", method->name + strlen (prefix) + 1);
5032         s2 = strstr (s, "`1.");
5033         g_assert (s2);
5034         s2 [0] = '\0';
5035         iname = s;
5036         mname = s2 + 3;
5037
5038         //printf ("X: %s %s\n", iname, mname);
5039
5040         if (!strcmp (iname, "IList"))
5041                 helper_name = g_strdup_printf ("InternalArray__%s", mname);
5042         else
5043                 helper_name = g_strdup_printf ("InternalArray__%s_%s", iname, mname);
5044         m = mono_class_get_method_from_name (mono_defaults.array_class, helper_name, mono_method_signature (method)->param_count);
5045         g_assert (m);
5046         g_free (helper_name);
5047         g_free (s);
5048
5049         if (m->is_generic) {
5050                 memset (&ctx, 0, sizeof (ctx));
5051                 args [0] = &method->klass->element_class->byval_arg;
5052                 ctx.method_inst = mono_metadata_get_generic_inst (1, args);
5053                 m = mono_class_inflate_generic_method (m, &ctx);
5054         }
5055
5056         return m;
5057 }
5058
5059 #if !defined(DISABLE_AOT) && !defined(DISABLE_JIT)
5060
5061 typedef struct HashEntry {
5062     guint32 key, value, index;
5063         struct HashEntry *next;
5064 } HashEntry;
5065
5066 /*
5067  * emit_extra_methods:
5068  *
5069  * Emit methods which are not in the METHOD table, like wrappers.
5070  */
5071 static void
5072 emit_extra_methods (MonoAotCompile *acfg)
5073 {
5074         int i, table_size, buf_size;
5075         char symbol [256];
5076         guint8 *p, *buf;
5077         guint32 *info_offsets;
5078         guint32 hash;
5079         GPtrArray *table;
5080         HashEntry *entry, *new_entry;
5081         int nmethods, max_chain_length;
5082         int *chain_lengths;
5083
5084         info_offsets = g_new0 (guint32, acfg->extra_methods->len);
5085
5086         /* Emit method info */
5087         nmethods = 0;
5088         for (i = 0; i < acfg->extra_methods->len; ++i) {
5089                 MonoMethod *method = g_ptr_array_index (acfg->extra_methods, i);
5090                 MonoCompile *cfg = g_hash_table_lookup (acfg->method_to_cfg, method);
5091                 char *name;
5092
5093                 if (!cfg)
5094                         continue;
5095
5096                 buf_size = 1024;
5097                 p = buf = g_malloc (buf_size);
5098
5099                 nmethods ++;
5100
5101                 method = cfg->method_to_register;
5102
5103                 name = NULL;
5104                 if (method->wrapper_type) {
5105                         /*
5106                          * We encode some wrappers using their name, since encoding them
5107                          * directly would be difficult. This also avoids creating the wrapper
5108                          * methods at runtime, since they are not needed anyway.
5109                          */
5110                         switch (method->wrapper_type) {
5111                         case MONO_WRAPPER_REMOTING_INVOKE_WITH_CHECK:
5112                         case MONO_WRAPPER_SYNCHRONIZED:
5113                                 /* encode_method_ref () can handle these */
5114                                 break;
5115                         case MONO_WRAPPER_RUNTIME_INVOKE:
5116                                 if (mono_marshal_method_from_wrapper (method) != method && !strstr (method->name, "virtual"))
5117                                         /* Direct wrapper, encode normally */
5118                                         break;
5119                                 /* Fall through */
5120                         default:
5121                                 name = mono_aot_wrapper_name (method);
5122                                 break;
5123                         }
5124                 }
5125
5126                 if (name) {
5127                         encode_value (1, p, &p);
5128                         encode_value (method->wrapper_type, p, &p);
5129                         strcpy ((char*)p, name);
5130                         p += strlen (name ) + 1;
5131                         g_free (name);
5132                 } else {
5133                         encode_value (0, p, &p);
5134                         encode_method_ref (acfg, method, p, &p);
5135                 }
5136
5137                 g_assert ((p - buf) < buf_size);
5138
5139                 info_offsets [i] = add_to_blob (acfg, buf, p - buf);
5140                 g_free (buf);
5141         }
5142
5143         /*
5144          * Construct a chained hash table for mapping indexes in extra_method_info to
5145          * method indexes.
5146          */
5147         table_size = g_spaced_primes_closest ((int)(nmethods * 1.5));
5148         table = g_ptr_array_sized_new (table_size);
5149         for (i = 0; i < table_size; ++i)
5150                 g_ptr_array_add (table, NULL);
5151         chain_lengths = g_new0 (int, table_size);
5152         max_chain_length = 0;
5153         for (i = 0; i < acfg->extra_methods->len; ++i) {
5154                 MonoMethod *method = g_ptr_array_index (acfg->extra_methods, i);
5155                 MonoCompile *cfg = g_hash_table_lookup (acfg->method_to_cfg, method);
5156                 guint32 key, value;
5157
5158                 if (!cfg)
5159                         continue;
5160
5161                 key = info_offsets [i];
5162                 value = get_method_index (acfg, method);
5163
5164                 hash = mono_aot_method_hash (method) % table_size;
5165
5166                 chain_lengths [hash] ++;
5167                 max_chain_length = MAX (max_chain_length, chain_lengths [hash]);
5168
5169                 new_entry = mono_mempool_alloc0 (acfg->mempool, sizeof (HashEntry));
5170                 new_entry->key = key;
5171                 new_entry->value = value;
5172
5173                 entry = g_ptr_array_index (table, hash);
5174                 if (entry == NULL) {
5175                         new_entry->index = hash;
5176                         g_ptr_array_index (table, hash) = new_entry;
5177                 } else {
5178                         while (entry->next)
5179                                 entry = entry->next;
5180
5181                         entry->next = new_entry;
5182                         new_entry->index = table->len;
5183                         g_ptr_array_add (table, new_entry);
5184                 }
5185         }
5186
5187         //printf ("MAX: %d\n", max_chain_length);
5188
5189         /* Emit the table */
5190         sprintf (symbol, "extra_method_table");
5191         emit_section_change (acfg, RODATA_SECT, 0);
5192         emit_global (acfg, symbol, FALSE);
5193         emit_alignment (acfg, 8);
5194         emit_label (acfg, symbol);
5195
5196         emit_int32 (acfg, table_size);
5197         for (i = 0; i < table->len; ++i) {
5198                 HashEntry *entry = g_ptr_array_index (table, i);
5199
5200                 if (entry == NULL) {
5201                         emit_int32 (acfg, 0);
5202                         emit_int32 (acfg, 0);
5203                         emit_int32 (acfg, 0);
5204                 } else {
5205                         //g_assert (entry->key > 0);
5206                         emit_int32 (acfg, entry->key);
5207                         emit_int32 (acfg, entry->value);
5208                         if (entry->next)
5209                                 emit_int32 (acfg, entry->next->index);
5210                         else
5211                                 emit_int32 (acfg, 0);
5212                 }
5213         }
5214
5215         /*
5216          * Emit a table reverse mapping method indexes to their index in extra_method_info.
5217          * This is used by mono_aot_find_jit_info ().
5218          */
5219         sprintf (symbol, "extra_method_info_offsets");
5220         emit_section_change (acfg, RODATA_SECT, 0);
5221         emit_global (acfg, symbol, FALSE);
5222         emit_alignment (acfg, 8);
5223         emit_label (acfg, symbol);
5224
5225         emit_int32 (acfg, acfg->extra_methods->len);
5226         for (i = 0; i < acfg->extra_methods->len; ++i) {
5227                 MonoMethod *method = g_ptr_array_index (acfg->extra_methods, i);
5228
5229                 emit_int32 (acfg, get_method_index (acfg, method));
5230                 emit_int32 (acfg, info_offsets [i]);
5231         }
5232 }
5233
5234 static void
5235 emit_exception_info (MonoAotCompile *acfg)
5236 {
5237         int i;
5238         char symbol [256];
5239         gint32 *offsets;
5240
5241         offsets = g_new0 (gint32, acfg->nmethods);
5242         for (i = 0; i < acfg->nmethods; ++i) {
5243                 if (acfg->cfgs [i]) {
5244                         emit_exception_debug_info (acfg, acfg->cfgs [i]);
5245                         offsets [i] = acfg->cfgs [i]->ex_info_offset;
5246                 } else {
5247                         offsets [i] = 0;
5248                 }
5249         }
5250
5251         sprintf (symbol, "ex_info_offsets");
5252         emit_section_change (acfg, RODATA_SECT, 1);
5253         emit_global (acfg, symbol, FALSE);
5254         emit_alignment (acfg, 8);
5255         emit_label (acfg, symbol);
5256
5257         acfg->stats.offsets_size += emit_offset_table (acfg, acfg->nmethods, 10, offsets);
5258         g_free (offsets);
5259 }
5260
5261 static void
5262 emit_unwind_info (MonoAotCompile *acfg)
5263 {
5264         int i;
5265         char symbol [128];
5266
5267         /*
5268          * The unwind info contains a lot of duplicates so we emit each unique
5269          * entry once, and only store the offset from the start of the table in the
5270          * exception info.
5271          */
5272
5273         sprintf (symbol, "unwind_info");
5274         emit_section_change (acfg, RODATA_SECT, 1);
5275         emit_alignment (acfg, 8);
5276         emit_label (acfg, symbol);
5277         emit_global (acfg, symbol, FALSE);
5278
5279         for (i = 0; i < acfg->unwind_ops->len; ++i) {
5280                 guint32 index = GPOINTER_TO_UINT (g_ptr_array_index (acfg->unwind_ops, i));
5281                 guint8 *unwind_info;
5282                 guint32 unwind_info_len;
5283                 guint8 buf [16];
5284                 guint8 *p;
5285
5286                 unwind_info = mono_get_cached_unwind_info (index, &unwind_info_len);
5287
5288                 p = buf;
5289                 encode_value (unwind_info_len, p, &p);
5290                 emit_bytes (acfg, buf, p - buf);
5291                 emit_bytes (acfg, unwind_info, unwind_info_len);
5292
5293                 acfg->stats.unwind_info_size += (p - buf) + unwind_info_len;
5294         }
5295 }
5296
5297 static void
5298 emit_class_info (MonoAotCompile *acfg)
5299 {
5300         int i;
5301         char symbol [256];
5302         gint32 *offsets;
5303
5304         offsets = g_new0 (gint32, acfg->image->tables [MONO_TABLE_TYPEDEF].rows);
5305         for (i = 0; i < acfg->image->tables [MONO_TABLE_TYPEDEF].rows; ++i)
5306                 offsets [i] = emit_klass_info (acfg, MONO_TOKEN_TYPE_DEF | (i + 1));
5307
5308         sprintf (symbol, "class_info_offsets");
5309         emit_section_change (acfg, RODATA_SECT, 1);
5310         emit_global (acfg, symbol, FALSE);
5311         emit_alignment (acfg, 8);
5312         emit_label (acfg, symbol);
5313
5314         acfg->stats.offsets_size += emit_offset_table (acfg, acfg->image->tables [MONO_TABLE_TYPEDEF].rows, 10, offsets);
5315         g_free (offsets);
5316 }
5317
5318 typedef struct ClassNameTableEntry {
5319         guint32 token, index;
5320         struct ClassNameTableEntry *next;
5321 } ClassNameTableEntry;
5322
5323 static void
5324 emit_class_name_table (MonoAotCompile *acfg)
5325 {
5326         int i, table_size;
5327         guint32 token, hash;
5328         MonoClass *klass;
5329         GPtrArray *table;
5330         char *full_name;
5331         char symbol [256];
5332         ClassNameTableEntry *entry, *new_entry;
5333
5334         /*
5335          * Construct a chained hash table for mapping class names to typedef tokens.
5336          */
5337         table_size = g_spaced_primes_closest ((int)(acfg->image->tables [MONO_TABLE_TYPEDEF].rows * 1.5));
5338         table = g_ptr_array_sized_new (table_size);
5339         for (i = 0; i < table_size; ++i)
5340                 g_ptr_array_add (table, NULL);
5341         for (i = 0; i < acfg->image->tables [MONO_TABLE_TYPEDEF].rows; ++i) {
5342                 token = MONO_TOKEN_TYPE_DEF | (i + 1);
5343                 klass = mono_class_get (acfg->image, token);
5344                 if (!klass)
5345                         continue;
5346                 full_name = mono_type_get_name_full (mono_class_get_type (klass), MONO_TYPE_NAME_FORMAT_FULL_NAME);
5347                 hash = mono_metadata_str_hash (full_name) % table_size;
5348                 g_free (full_name);
5349
5350                 /* FIXME: Allocate from the mempool */
5351                 new_entry = g_new0 (ClassNameTableEntry, 1);
5352                 new_entry->token = token;
5353
5354                 entry = g_ptr_array_index (table, hash);
5355                 if (entry == NULL) {
5356                         new_entry->index = hash;
5357                         g_ptr_array_index (table, hash) = new_entry;
5358                 } else {
5359                         while (entry->next)
5360                                 entry = entry->next;
5361
5362                         entry->next = new_entry;
5363                         new_entry->index = table->len;
5364                         g_ptr_array_add (table, new_entry);
5365                 }
5366         }
5367
5368         /* Emit the table */
5369         sprintf (symbol, "class_name_table");
5370         emit_section_change (acfg, RODATA_SECT, 0);
5371         emit_global (acfg, symbol, FALSE);
5372         emit_alignment (acfg, 8);
5373         emit_label (acfg, symbol);
5374
5375         /* FIXME: Optimize memory usage */
5376         g_assert (table_size < 65000);
5377         emit_int16 (acfg, table_size);
5378         g_assert (table->len < 65000);
5379         for (i = 0; i < table->len; ++i) {
5380                 ClassNameTableEntry *entry = g_ptr_array_index (table, i);
5381
5382                 if (entry == NULL) {
5383                         emit_int16 (acfg, 0);
5384                         emit_int16 (acfg, 0);
5385                 } else {
5386                         emit_int16 (acfg, mono_metadata_token_index (entry->token));
5387                         if (entry->next)
5388                                 emit_int16 (acfg, entry->next->index);
5389                         else
5390                                 emit_int16 (acfg, 0);
5391                 }
5392         }
5393 }
5394
5395 static void
5396 emit_image_table (MonoAotCompile *acfg)
5397 {
5398         int i;
5399         char symbol [256];
5400
5401         /*
5402          * The image table is small but referenced in a lot of places.
5403          * So we emit it at once, and reference its elements by an index.
5404          */
5405
5406         sprintf (symbol, "mono_image_table");
5407         emit_section_change (acfg, RODATA_SECT, 1);
5408         emit_global (acfg, symbol, FALSE);
5409         emit_alignment (acfg, 8);
5410         emit_label (acfg, symbol);
5411
5412         emit_int32 (acfg, acfg->image_table->len);
5413         for (i = 0; i < acfg->image_table->len; i++) {
5414                 MonoImage *image = (MonoImage*)g_ptr_array_index (acfg->image_table, i);
5415                 MonoAssemblyName *aname = &image->assembly->aname;
5416
5417                 /* FIXME: Support multi-module assemblies */
5418                 g_assert (image->assembly->image == image);
5419
5420                 emit_string (acfg, image->assembly_name);
5421                 emit_string (acfg, image->guid);
5422                 emit_string (acfg, aname->culture ? aname->culture : "");
5423                 emit_string (acfg, (const char*)aname->public_key_token);
5424
5425                 emit_alignment (acfg, 8);
5426                 emit_int32 (acfg, aname->flags);
5427                 emit_int32 (acfg, aname->major);
5428                 emit_int32 (acfg, aname->minor);
5429                 emit_int32 (acfg, aname->build);
5430                 emit_int32 (acfg, aname->revision);
5431         }
5432 }
5433
5434 static void
5435 emit_got_info (MonoAotCompile *acfg)
5436 {
5437         char symbol [256];
5438         int i, first_plt_got_patch, buf_size;
5439         guint8 *p, *buf;
5440         guint32 *got_info_offsets;
5441
5442         /* Add the patches needed by the PLT to the GOT */
5443         acfg->plt_got_offset_base = acfg->got_offset;
5444         first_plt_got_patch = acfg->got_patches->len;
5445         for (i = 1; i < acfg->plt_offset; ++i) {
5446                 MonoPltEntry *plt_entry = g_hash_table_lookup (acfg->plt_offset_to_entry, GUINT_TO_POINTER (i));
5447
5448                 g_ptr_array_add (acfg->got_patches, plt_entry->ji);
5449         }
5450
5451         acfg->got_offset += acfg->plt_offset;
5452
5453         /**
5454          * FIXME:
5455          * - optimize offsets table.
5456          * - reduce number of exported symbols.
5457          * - emit info for a klass only once.
5458          * - determine when a method uses a GOT slot which is guaranteed to be already
5459          *   initialized.
5460          * - clean up and document the code.
5461          * - use String.Empty in class libs.
5462          */
5463
5464         /* Encode info required to decode shared GOT entries */
5465         buf_size = acfg->got_patches->len * 128;
5466         p = buf = mono_mempool_alloc (acfg->mempool, buf_size);
5467         got_info_offsets = mono_mempool_alloc (acfg->mempool, acfg->got_patches->len * sizeof (guint32));
5468         acfg->plt_got_info_offsets = mono_mempool_alloc (acfg->mempool, acfg->plt_offset * sizeof (guint32));
5469         /* Unused */
5470         if (acfg->plt_offset)
5471                 acfg->plt_got_info_offsets [0] = 0;
5472         for (i = 0; i < acfg->got_patches->len; ++i) {
5473                 MonoJumpInfo *ji = g_ptr_array_index (acfg->got_patches, i);
5474
5475                 p = buf;
5476
5477                 encode_value (ji->type, p, &p);
5478                 encode_patch (acfg, ji, p, &p);
5479
5480                 g_assert (p - buf <= buf_size);
5481                 got_info_offsets [i] = add_to_blob (acfg, buf, p - buf);
5482
5483                 if (i >= first_plt_got_patch)
5484                         acfg->plt_got_info_offsets [i - first_plt_got_patch + 1] = got_info_offsets [i];
5485                 acfg->stats.got_info_size += p - buf;
5486         }
5487
5488         /* Emit got_info_offsets table */
5489         sprintf (symbol, "got_info_offsets");
5490         emit_section_change (acfg, RODATA_SECT, 1);
5491         emit_global (acfg, symbol, FALSE);
5492         emit_alignment (acfg, 8);
5493         emit_label (acfg, symbol);
5494
5495         /* No need to emit offsets for the got plt entries, the plt embeds them directly */
5496         acfg->stats.offsets_size += emit_offset_table (acfg, first_plt_got_patch, 10, (gint32*)got_info_offsets);
5497 }
5498
5499 static void
5500 emit_got (MonoAotCompile *acfg)
5501 {
5502         char symbol [256];
5503
5504         if (!acfg->llvm) {
5505                 /* Don't make GOT global so accesses to it don't need relocations */
5506                 sprintf (symbol, "%s", acfg->got_symbol);
5507                 emit_section_change (acfg, ".bss", 0);
5508                 emit_alignment (acfg, 8);
5509                 emit_local_symbol (acfg, symbol, "got_end", FALSE);
5510                 emit_label (acfg, symbol);
5511                 if (acfg->got_offset > 0)
5512                         emit_zero_bytes (acfg, (int)(acfg->got_offset * sizeof (gpointer)));
5513
5514                 sprintf (symbol, "got_end");
5515                 emit_label (acfg, symbol);
5516         }
5517
5518         sprintf (symbol, "mono_aot_got_addr");
5519         emit_section_change (acfg, ".data", 0);
5520         emit_global (acfg, symbol, FALSE);
5521         emit_alignment (acfg, 8);
5522         emit_label (acfg, symbol);
5523         emit_pointer (acfg, acfg->got_symbol);
5524 }
5525
5526 typedef struct GlobalsTableEntry {
5527         guint32 value, index;
5528         struct GlobalsTableEntry *next;
5529 } GlobalsTableEntry;
5530
5531 static void
5532 emit_globals_table (MonoAotCompile *acfg)
5533 {
5534         int i, table_size;
5535         guint32 hash;
5536         GPtrArray *table;
5537         char symbol [256];
5538         GlobalsTableEntry *entry, *new_entry;
5539
5540         /*
5541          * Construct a chained hash table for mapping global names to their index in
5542          * the globals table.
5543          */
5544         table_size = g_spaced_primes_closest ((int)(acfg->globals->len * 1.5));
5545         table = g_ptr_array_sized_new (table_size);
5546         for (i = 0; i < table_size; ++i)
5547                 g_ptr_array_add (table, NULL);
5548         for (i = 0; i < acfg->globals->len; ++i) {
5549                 char *name = g_ptr_array_index (acfg->globals, i);
5550
5551                 hash = mono_metadata_str_hash (name) % table_size;
5552
5553                 /* FIXME: Allocate from the mempool */
5554                 new_entry = g_new0 (GlobalsTableEntry, 1);
5555                 new_entry->value = i;
5556
5557                 entry = g_ptr_array_index (table, hash);
5558                 if (entry == NULL) {
5559                         new_entry->index = hash;
5560                         g_ptr_array_index (table, hash) = new_entry;
5561                 } else {
5562                         while (entry->next)
5563                                 entry = entry->next;
5564
5565                         entry->next = new_entry;
5566                         new_entry->index = table->len;
5567                         g_ptr_array_add (table, new_entry);
5568                 }
5569         }
5570
5571         /* Emit the table */
5572         sprintf (symbol, ".Lglobals_hash");
5573         emit_section_change (acfg, RODATA_SECT, 0);
5574         emit_alignment (acfg, 8);
5575         emit_label (acfg, symbol);
5576
5577         /* FIXME: Optimize memory usage */
5578         g_assert (table_size < 65000);
5579         emit_int16 (acfg, table_size);
5580         for (i = 0; i < table->len; ++i) {
5581                 GlobalsTableEntry *entry = g_ptr_array_index (table, i);
5582
5583                 if (entry == NULL) {
5584                         emit_int16 (acfg, 0);
5585                         emit_int16 (acfg, 0);
5586                 } else {
5587                         emit_int16 (acfg, entry->value + 1);
5588                         if (entry->next)
5589                                 emit_int16 (acfg, entry->next->index);
5590                         else
5591                                 emit_int16 (acfg, 0);
5592                 }
5593         }
5594
5595         /* Emit the names */
5596         for (i = 0; i < acfg->globals->len; ++i) {
5597                 char *name = g_ptr_array_index (acfg->globals, i);
5598
5599                 sprintf (symbol, "name_%d", i);
5600                 emit_section_change (acfg, RODATA_SECT, 1);
5601                 emit_label (acfg, symbol);
5602                 emit_string (acfg, name);
5603         }
5604
5605         /* Emit the globals table */
5606         sprintf (symbol, ".Lglobals");
5607         emit_section_change (acfg, ".data", 0);
5608         /* This is not a global, since it is accessed by the init function */
5609         emit_alignment (acfg, 8);
5610         emit_label (acfg, symbol);
5611
5612         sprintf (symbol, "%sglobals_hash", acfg->temp_prefix);
5613         emit_pointer (acfg, symbol);
5614
5615         for (i = 0; i < acfg->globals->len; ++i) {
5616                 char *name = g_ptr_array_index (acfg->globals, i);
5617
5618                 sprintf (symbol, "name_%d", i);
5619                 emit_pointer (acfg, symbol);
5620
5621                 sprintf (symbol, "%s", name);
5622                 emit_pointer (acfg, symbol);
5623         }
5624         /* Null terminate the table */
5625         emit_int32 (acfg, 0);
5626         emit_int32 (acfg, 0);
5627 }
5628
5629 static void
5630 emit_globals (MonoAotCompile *acfg)
5631 {
5632         char *build_info;
5633
5634         emit_string_symbol (acfg, "mono_assembly_guid" , acfg->image->guid);
5635
5636         emit_string_symbol (acfg, "mono_aot_version", MONO_AOT_FILE_VERSION);
5637
5638         if (acfg->aot_opts.bind_to_runtime_version) {
5639                 build_info = mono_get_runtime_build_info ();
5640                 emit_string_symbol (acfg, "mono_runtime_version", build_info);
5641                 g_free (build_info);
5642         } else {
5643                 emit_string_symbol (acfg, "mono_runtime_version", "");
5644         }
5645
5646         /*
5647          * When static linking, we emit a global which will point to the symbol table.
5648          */
5649         if (acfg->aot_opts.static_link) {
5650                 char symbol [256];
5651                 char *p;
5652
5653                 /* Emit a string holding the assembly name */
5654                 emit_string_symbol (acfg, "mono_aot_assembly_name", acfg->image->assembly->aname.name);
5655
5656                 emit_globals_table (acfg);
5657
5658                 /*
5659                  * Emit a global symbol which can be passed by an embedding app to
5660                  * mono_aot_register_module ().
5661                  */
5662 #if defined(__MACH__)
5663                 sprintf (symbol, "_mono_aot_module_%s_info", acfg->image->assembly->aname.name);
5664 #else
5665                 sprintf (symbol, "mono_aot_module_%s_info", acfg->image->assembly->aname.name);
5666 #endif
5667
5668                 /* Get rid of characters which cannot occur in symbols */
5669                 p = symbol;
5670                 for (p = symbol; *p; ++p) {
5671                         if (!(isalnum (*p) || *p == '_'))
5672                                 *p = '_';
5673                 }
5674                 acfg->static_linking_symbol = g_strdup (symbol);
5675                 emit_global_inner (acfg, symbol, FALSE);
5676                 emit_alignment (acfg, 8);
5677                 emit_label (acfg, symbol);
5678                 sprintf (symbol, "%sglobals", acfg->temp_prefix);
5679                 emit_pointer (acfg, symbol);
5680         }
5681 }
5682
5683 static void
5684 emit_autoreg (MonoAotCompile *acfg)
5685 {
5686         char *symbol;
5687
5688         /*
5689          * Emit a function into the .ctor section which will be called by the ELF
5690          * loader to register this module with the runtime.
5691          */
5692         if (! (!acfg->use_bin_writer && acfg->aot_opts.static_link && acfg->aot_opts.autoreg))
5693                 return;
5694
5695         symbol = g_strdup_printf ("_%s_autoreg", acfg->static_linking_symbol);
5696
5697         arch_emit_autoreg (acfg, symbol);
5698
5699         g_free (symbol);
5700 }
5701
5702 static void
5703 emit_mem_end (MonoAotCompile *acfg)
5704 {
5705         char symbol [128];
5706
5707         sprintf (symbol, "mem_end");
5708         emit_section_change (acfg, ".text", 1);
5709         emit_global (acfg, symbol, FALSE);
5710         emit_alignment (acfg, 8);
5711         emit_label (acfg, symbol);
5712 }
5713
5714 /*
5715  * Emit a structure containing all the information not stored elsewhere.
5716  */
5717 static void
5718 emit_file_info (MonoAotCompile *acfg)
5719 {
5720         char symbol [128];
5721         int i;
5722
5723         sprintf (symbol, "mono_aot_file_info");
5724         emit_section_change (acfg, ".data", 0);
5725         emit_alignment (acfg, 8);
5726         emit_label (acfg, symbol);
5727         emit_global (acfg, symbol, FALSE);
5728
5729         /* The data emitted here must match MonoAotFileInfo in aot-runtime.c. */
5730         emit_int32 (acfg, acfg->plt_got_offset_base);
5731         emit_int32 (acfg, (int)(acfg->got_offset * sizeof (gpointer)));
5732         emit_int32 (acfg, acfg->plt_offset);
5733         emit_int32 (acfg, acfg->nmethods);
5734         emit_int32 (acfg, acfg->flags);
5735         emit_int32 (acfg, acfg->opts);
5736
5737         for (i = 0; i < MONO_AOT_TRAMP_NUM; ++i)
5738                 emit_int32 (acfg, acfg->num_trampolines [i]);
5739         for (i = 0; i < MONO_AOT_TRAMP_NUM; ++i)
5740                 emit_int32 (acfg, acfg->trampoline_got_offset_base [i]);
5741         for (i = 0; i < MONO_AOT_TRAMP_NUM; ++i)
5742                 emit_int32 (acfg, acfg->trampoline_size [i]);
5743 }
5744
5745 static void
5746 emit_blob (MonoAotCompile *acfg)
5747 {
5748         char symbol [128];
5749
5750         sprintf (symbol, "blob");
5751         emit_section_change (acfg, RODATA_SECT, 1);
5752         emit_global (acfg, symbol, FALSE);
5753         emit_alignment (acfg, 8);
5754         emit_label (acfg, symbol);
5755
5756         emit_bytes (acfg, (guint8*)acfg->blob.data, acfg->blob.index);
5757 }
5758
5759 static void
5760 emit_dwarf_info (MonoAotCompile *acfg)
5761 {
5762 #ifdef EMIT_DWARF_INFO
5763         int i;
5764         char symbol [128], symbol2 [128];
5765
5766         /* DIEs for methods */
5767         for (i = 0; i < acfg->nmethods; ++i) {
5768                 MonoCompile *cfg = acfg->cfgs [i];
5769
5770                 if (!cfg)
5771                         continue;
5772
5773                 // FIXME: LLVM doesn't define .Lme_...
5774                 if (cfg->compile_llvm)
5775                         continue;
5776
5777                 sprintf (symbol, "%s", cfg->asm_symbol);
5778                 sprintf (symbol2, "%sme_%x", acfg->temp_prefix, i);
5779
5780                 mono_dwarf_writer_emit_method (acfg->dwarf, cfg, cfg->method, symbol, symbol2, cfg->jit_info->code_start, cfg->jit_info->code_size, cfg->args, cfg->locals, cfg->unwind_ops, mono_debug_find_method (cfg->jit_info->method, mono_domain_get ()));
5781         }
5782 #endif
5783 }
5784
5785 static void
5786 collect_methods (MonoAotCompile *acfg)
5787 {
5788         int i;
5789         MonoImage *image = acfg->image;
5790
5791         /* Collect methods */
5792         for (i = 0; i < image->tables [MONO_TABLE_METHOD].rows; ++i) {
5793                 MonoMethod *method;
5794                 guint32 token = MONO_TOKEN_METHOD_DEF | (i + 1);
5795
5796                 method = mono_get_method (acfg->image, token, NULL);
5797
5798                 if (!method) {
5799                         printf ("Failed to load method 0x%x from '%s'.\n", token, image->name);
5800                         exit (1);
5801                 }
5802
5803                 /* Load all methods eagerly to skip the slower lazy loading code */
5804                 mono_class_setup_methods (method->klass);
5805
5806                 if (acfg->aot_opts.full_aot && method->iflags & METHOD_IMPL_ATTRIBUTE_INTERNAL_CALL) {
5807                         /* Compile the wrapper instead */
5808                         /* We do this here instead of add_wrappers () because it is easy to do it here */
5809                         MonoMethod *wrapper = mono_marshal_get_native_wrapper (method, check_for_pending_exc, TRUE);
5810                         method = wrapper;
5811                 }
5812
5813                 /* FIXME: Some mscorlib methods don't have debug info */
5814                 /*
5815                 if (acfg->aot_opts.soft_debug && !method->wrapper_type) {
5816                         if (!((method->flags & METHOD_ATTRIBUTE_PINVOKE_IMPL) ||
5817                                   (method->iflags & METHOD_IMPL_ATTRIBUTE_RUNTIME) ||
5818                                   (method->flags & METHOD_ATTRIBUTE_ABSTRACT) ||
5819                                   (method->iflags & METHOD_IMPL_ATTRIBUTE_INTERNAL_CALL))) {
5820                                 if (!mono_debug_lookup_method (method)) {
5821                                         fprintf (stderr, "Method %s has no debug info, probably the .mdb file for the assembly is missing.\n", mono_method_full_name (method, TRUE));
5822                                         exit (1);
5823                                 }
5824                         }
5825                 }
5826                 */
5827
5828                 /* Since we add the normal methods first, their index will be equal to their zero based token index */
5829                 add_method_with_index (acfg, method, i, FALSE);
5830                 acfg->method_index ++;
5831         }
5832
5833         add_generic_instances (acfg);
5834
5835         if (acfg->aot_opts.full_aot)
5836                 add_wrappers (acfg);
5837 }
5838
5839 static void
5840 compile_methods (MonoAotCompile *acfg)
5841 {
5842         int i, methods_len;
5843
5844         if (acfg->aot_opts.nthreads > 0) {
5845                 GPtrArray *frag;
5846                 int len, j;
5847                 GPtrArray *threads;
5848                 HANDLE handle;
5849                 gpointer *user_data;
5850                 MonoMethod **methods;
5851
5852                 methods_len = acfg->methods->len;
5853
5854                 len = acfg->methods->len / acfg->aot_opts.nthreads;
5855                 g_assert (len > 0);
5856                 /*
5857                  * Partition the list of methods into fragments, and hand it to threads to
5858                  * process.
5859                  */
5860                 threads = g_ptr_array_new ();
5861                 /* Make a copy since acfg->methods is modified by compile_method () */
5862                 methods = g_new0 (MonoMethod*, methods_len);
5863                 //memcpy (methods, g_ptr_array_index (acfg->methods, 0), sizeof (MonoMethod*) * methods_len);
5864                 for (i = 0; i < methods_len; ++i)
5865                         methods [i] = g_ptr_array_index (acfg->methods, i);
5866                 i = 0;
5867                 while (i < methods_len) {
5868                         frag = g_ptr_array_new ();
5869                         for (j = 0; j < len; ++j) {
5870                                 if (i < methods_len) {
5871                                         g_ptr_array_add (frag, methods [i]);
5872                                         i ++;
5873                                 }
5874                         }
5875
5876                         user_data = g_new0 (gpointer, 3);
5877                         user_data [0] = mono_domain_get ();
5878                         user_data [1] = acfg;
5879                         user_data [2] = frag;
5880
5881                         handle = mono_create_thread (NULL, 0, (gpointer)compile_thread_main, user_data, 0, NULL);
5882                         g_ptr_array_add (threads, handle);
5883                 }
5884                 g_free (methods);
5885
5886                 for (i = 0; i < threads->len; ++i) {
5887                         WaitForSingleObjectEx (g_ptr_array_index (threads, i), INFINITE, FALSE);
5888                 }
5889         } else {
5890                 methods_len = 0;
5891         }
5892
5893         /* Compile methods added by compile_method () or all methods if nthreads == 0 */
5894         for (i = methods_len; i < acfg->methods->len; ++i) {
5895                 /* This can new methods to acfg->methods */
5896                 compile_method (acfg, g_ptr_array_index (acfg->methods, i));
5897         }
5898 }
5899
5900 static int
5901 compile_asm (MonoAotCompile *acfg)
5902 {
5903         char *command, *objfile;
5904         char *outfile_name, *tmp_outfile_name;
5905         const char *tool_prefix = acfg->aot_opts.tool_prefix ? acfg->aot_opts.tool_prefix : "";
5906
5907 #if defined(TARGET_AMD64)
5908 #define AS_OPTIONS "--64"
5909 #elif defined(TARGET_POWERPC64)
5910 #define AS_OPTIONS "-a64 -mppc64"
5911 #define LD_OPTIONS "-m elf64ppc"
5912 #elif defined(sparc) && SIZEOF_VOID_P == 8
5913 #define AS_OPTIONS "-xarch=v9"
5914 #else
5915 #define AS_OPTIONS ""
5916 #endif
5917
5918 #ifndef LD_OPTIONS
5919 #define LD_OPTIONS ""
5920 #endif
5921
5922 #ifdef ENABLE_LLVM
5923 #define EH_LD_OPTIONS "--eh-frame-hdr"
5924 #else
5925 #define EH_LD_OPTIONS ""
5926 #endif
5927
5928         if (acfg->aot_opts.asm_only) {
5929                 printf ("Output file: '%s'.\n", acfg->tmpfname);
5930                 if (acfg->aot_opts.static_link)
5931                         printf ("Linking symbol: '%s'.\n", acfg->static_linking_symbol);
5932                 return 0;
5933         }
5934
5935         if (acfg->aot_opts.static_link) {
5936                 if (acfg->aot_opts.outfile)
5937                         objfile = g_strdup_printf ("%s", acfg->aot_opts.outfile);
5938                 else
5939                         objfile = g_strdup_printf ("%s.o", acfg->image->name);
5940         } else {
5941                 objfile = g_strdup_printf ("%s.o", acfg->tmpfname);
5942         }
5943         command = g_strdup_printf ("%sas %s %s -o %s", tool_prefix, AS_OPTIONS, acfg->tmpfname, objfile);
5944         printf ("Executing the native assembler: %s\n", command);
5945         if (system (command) != 0) {
5946                 g_free (command);
5947                 g_free (objfile);
5948                 return 1;
5949         }
5950
5951         g_free (command);
5952
5953         if (acfg->aot_opts.static_link) {
5954                 printf ("Output file: '%s'.\n", objfile);
5955                 printf ("Linking symbol: '%s'.\n", acfg->static_linking_symbol);
5956                 g_free (objfile);
5957                 return 0;
5958         }
5959
5960         if (acfg->aot_opts.outfile)
5961                 outfile_name = g_strdup_printf ("%s", acfg->aot_opts.outfile);
5962         else
5963                 outfile_name = g_strdup_printf ("%s%s", acfg->image->name, SHARED_EXT);
5964
5965         tmp_outfile_name = g_strdup_printf ("%s.tmp", outfile_name);
5966
5967 #if defined(sparc)
5968         command = g_strdup_printf ("ld -shared -G -o %s %s.o", tmp_outfile_name, acfg->tmpfname);
5969 #elif defined(__ppc__) && defined(__MACH__)
5970         command = g_strdup_printf ("gcc -dynamiclib -o %s %s.o", tmp_outfile_name, acfg->tmpfname);
5971 #elif defined(HOST_WIN32)
5972         command = g_strdup_printf ("gcc -shared --dll -mno-cygwin -o %s %s.o", tmp_outfile_name, acfg->tmpfname);
5973 #else
5974         command = g_strdup_printf ("%sld %s %s -shared -o %s %s.o", tool_prefix, EH_LD_OPTIONS, LD_OPTIONS, tmp_outfile_name, acfg->tmpfname);
5975 #endif
5976         printf ("Executing the native linker: %s\n", command);
5977         if (system (command) != 0) {
5978                 g_free (tmp_outfile_name);
5979                 g_free (outfile_name);
5980                 g_free (command);
5981                 g_free (objfile);
5982                 return 1;
5983         }
5984
5985         g_free (command);
5986         unlink (objfile);
5987         /*com = g_strdup_printf ("strip --strip-unneeded %s%s", acfg->image->name, SHARED_EXT);
5988         printf ("Stripping the binary: %s\n", com);
5989         system (com);
5990         g_free (com);*/
5991
5992 #if defined(TARGET_ARM) && !defined(__MACH__)
5993         /*
5994          * gas generates 'mapping symbols' each time code and data is mixed, which
5995          * happens a lot in emit_and_reloc_code (), so we need to get rid of them.
5996          */
5997         command = g_strdup_printf ("%sstrip --strip-symbol=\\$a --strip-symbol=\\$d %s", tool_prefix, tmp_outfile_name);
5998         printf ("Stripping the binary: %s\n", command);
5999         if (system (command) != 0) {
6000                 g_free (tmp_outfile_name);
6001                 g_free (outfile_name);
6002                 g_free (command);
6003                 g_free (objfile);
6004                 return 1;
6005         }
6006 #endif
6007
6008         rename (tmp_outfile_name, outfile_name);
6009
6010         g_free (tmp_outfile_name);
6011         g_free (outfile_name);
6012         g_free (objfile);
6013
6014         if (acfg->aot_opts.save_temps)
6015                 printf ("Retained input file.\n");
6016         else
6017                 unlink (acfg->tmpfname);
6018
6019         return 0;
6020 }
6021
6022 static MonoAotCompile*
6023 acfg_create (MonoAssembly *ass, guint32 opts)
6024 {
6025         MonoImage *image = ass->image;
6026         MonoAotCompile *acfg;
6027         int i;
6028
6029         acfg = g_new0 (MonoAotCompile, 1);
6030         acfg->methods = g_ptr_array_new ();
6031         acfg->method_indexes = g_hash_table_new (NULL, NULL);
6032         acfg->method_depth = g_hash_table_new (NULL, NULL);
6033         acfg->plt_offset_to_entry = g_hash_table_new (NULL, NULL);
6034         acfg->patch_to_plt_entry = g_hash_table_new (mono_patch_info_hash, mono_patch_info_equal);
6035         acfg->patch_to_got_offset = g_hash_table_new (mono_patch_info_hash, mono_patch_info_equal);
6036         acfg->patch_to_got_offset_by_type = g_new0 (GHashTable*, MONO_PATCH_INFO_NUM);
6037         for (i = 0; i < MONO_PATCH_INFO_NUM; ++i)
6038                 acfg->patch_to_got_offset_by_type [i] = g_hash_table_new (mono_patch_info_hash, mono_patch_info_equal);
6039         acfg->got_patches = g_ptr_array_new ();
6040         acfg->method_to_cfg = g_hash_table_new (NULL, NULL);
6041         acfg->token_info_hash = g_hash_table_new_full (NULL, NULL, NULL, g_free);
6042         acfg->image_hash = g_hash_table_new (NULL, NULL);
6043         acfg->image_table = g_ptr_array_new ();
6044         acfg->globals = g_ptr_array_new ();
6045         acfg->image = image;
6046         acfg->opts = opts;
6047         acfg->mempool = mono_mempool_new ();
6048         acfg->extra_methods = g_ptr_array_new ();
6049         acfg->unwind_info_offsets = g_hash_table_new (NULL, NULL);
6050         acfg->unwind_ops = g_ptr_array_new ();
6051         acfg->method_label_hash = g_hash_table_new_full (g_str_hash, g_str_equal, g_free, NULL);
6052         InitializeCriticalSection (&acfg->mutex);
6053
6054         return acfg;
6055 }
6056
6057 static void
6058 acfg_free (MonoAotCompile *acfg)
6059 {
6060         int i;
6061
6062         img_writer_destroy (acfg->w);
6063         for (i = 0; i < acfg->nmethods; ++i)
6064                 if (acfg->cfgs [i])
6065                         g_free (acfg->cfgs [i]);
6066         g_free (acfg->cfgs);
6067         g_free (acfg->static_linking_symbol);
6068         g_free (acfg->got_symbol);
6069         g_free (acfg->plt_symbol);
6070         g_ptr_array_free (acfg->methods, TRUE);
6071         g_ptr_array_free (acfg->got_patches, TRUE);
6072         g_ptr_array_free (acfg->image_table, TRUE);
6073         g_ptr_array_free (acfg->globals, TRUE);
6074         g_ptr_array_free (acfg->unwind_ops, TRUE);
6075         g_hash_table_destroy (acfg->method_indexes);
6076         g_hash_table_destroy (acfg->method_depth);
6077         g_hash_table_destroy (acfg->plt_offset_to_entry);
6078         g_hash_table_destroy (acfg->patch_to_plt_entry);
6079         g_hash_table_destroy (acfg->patch_to_got_offset);
6080         g_hash_table_destroy (acfg->method_to_cfg);
6081         g_hash_table_destroy (acfg->token_info_hash);
6082         g_hash_table_destroy (acfg->image_hash);
6083         g_hash_table_destroy (acfg->unwind_info_offsets);
6084         g_hash_table_destroy (acfg->method_label_hash);
6085         for (i = 0; i < MONO_PATCH_INFO_NUM; ++i)
6086                 g_hash_table_destroy (acfg->patch_to_got_offset_by_type [i]);
6087         g_free (acfg->patch_to_got_offset_by_type);
6088         mono_mempool_destroy (acfg->mempool);
6089         g_free (acfg);
6090 }
6091
6092 int
6093 mono_compile_assembly (MonoAssembly *ass, guint32 opts, const char *aot_options)
6094 {
6095         MonoImage *image = ass->image;
6096         int i, res;
6097         MonoAotCompile *acfg;
6098         char *outfile_name, *tmp_outfile_name, *p;
6099         TV_DECLARE (atv);
6100         TV_DECLARE (btv);
6101
6102         printf ("Mono Ahead of Time compiler - compiling assembly %s\n", image->name);
6103
6104         acfg = acfg_create (ass, opts);
6105
6106         memset (&acfg->aot_opts, 0, sizeof (acfg->aot_opts));
6107         acfg->aot_opts.write_symbols = TRUE;
6108         acfg->aot_opts.ntrampolines = 1024;
6109         acfg->aot_opts.nrgctx_trampolines = 1024;
6110         acfg->aot_opts.nimt_trampolines = 128;
6111
6112         mono_aot_parse_options (aot_options, &acfg->aot_opts);
6113
6114         if (acfg->aot_opts.static_link)
6115                 acfg->aot_opts.autoreg = TRUE;
6116
6117         //acfg->aot_opts.print_skipped_methods = TRUE;
6118
6119 #ifndef MONO_ARCH_HAVE_FULL_AOT_TRAMPOLINES
6120         if (acfg->aot_opts.full_aot) {
6121                 printf ("--aot=full is not supported on this platform.\n");
6122                 return 1;
6123         }
6124 #endif
6125
6126         if (acfg->aot_opts.static_link)
6127                 acfg->aot_opts.asm_writer = TRUE;
6128
6129         if (acfg->aot_opts.soft_debug) {
6130                 MonoDebugOptions *opt = mini_get_debug_options ();
6131
6132                 opt->mdb_optimizations = TRUE;
6133                 opt->gen_seq_points = TRUE;
6134
6135                 if (mono_debug_format == MONO_DEBUG_FORMAT_NONE) {
6136                         fprintf (stderr, "The soft-debug AOT option requires the --debug option.\n");
6137                         return 1;
6138                 }
6139         }
6140
6141 #ifdef ENABLE_LLVM
6142         acfg->llvm = TRUE;
6143         acfg->aot_opts.asm_writer = TRUE;
6144         acfg->flags |= MONO_AOT_FILE_FLAG_WITH_LLVM;
6145 #endif
6146
6147         if (acfg->aot_opts.full_aot)
6148                 acfg->flags |= MONO_AOT_FILE_FLAG_FULL_AOT;
6149
6150         load_profile_files (acfg);
6151
6152         acfg->num_trampolines [MONO_AOT_TRAMP_SPECIFIC] = acfg->aot_opts.full_aot ? acfg->aot_opts.ntrampolines : 0;
6153 #ifdef MONO_ARCH_HAVE_STATIC_RGCTX_TRAMPOLINE
6154         acfg->num_trampolines [MONO_AOT_TRAMP_STATIC_RGCTX] = acfg->aot_opts.full_aot ? acfg->aot_opts.nrgctx_trampolines : 0;
6155 #endif
6156         acfg->num_trampolines [MONO_AOT_TRAMP_IMT_THUNK] = acfg->aot_opts.full_aot ? acfg->aot_opts.nimt_trampolines : 0;
6157
6158         acfg->got_symbol_base = g_strdup_printf ("mono_aot_%s_got", acfg->image->assembly->aname.name);
6159         acfg->plt_symbol = g_strdup_printf ("mono_aot_%s_plt", acfg->image->assembly->aname.name);
6160
6161         /* Get rid of characters which cannot occur in symbols */
6162         for (p = acfg->got_symbol_base; *p; ++p) {
6163                 if (!(isalnum (*p) || *p == '_'))
6164                         *p = '_';
6165         }
6166         for (p = acfg->plt_symbol; *p; ++p) {
6167                 if (!(isalnum (*p) || *p == '_'))
6168                         *p = '_';
6169         }
6170
6171         acfg->temp_prefix = img_writer_get_temp_label_prefix (NULL);
6172
6173         /*
6174          * The prefix LLVM likes to put in front of symbol names on darwin.
6175          * The mach-os specs require this for globals, but LLVM puts them in front of all
6176          * symbols. We need to handle this, since we need to refer to LLVM generated
6177          * symbols.
6178          */
6179         acfg->llvm_label_prefix = "";
6180         if (acfg->llvm)
6181                 acfg->llvm_label_prefix = LLVM_LABEL_PREFIX;
6182
6183         acfg->method_index = 1;
6184
6185         collect_methods (acfg);
6186
6187         acfg->cfgs_size = acfg->methods->len + 32;
6188         acfg->cfgs = g_new0 (MonoCompile*, acfg->cfgs_size);
6189
6190         /* PLT offset 0 is reserved for the PLT trampoline */
6191         acfg->plt_offset = 1;
6192
6193 #ifdef ENABLE_LLVM
6194         llvm_acfg = acfg;
6195         mono_llvm_create_aot_module (acfg->got_symbol_base);
6196 #endif
6197
6198         /* GOT offset 0 is reserved for the address of the current assembly */
6199         {
6200                 MonoJumpInfo *ji;
6201
6202                 ji = mono_mempool_alloc0 (acfg->mempool, sizeof (MonoAotCompile));
6203                 ji->type = MONO_PATCH_INFO_IMAGE;
6204                 ji->data.image = acfg->image;
6205
6206                 get_got_offset (acfg, ji);
6207
6208                 /* Slot 1 is reserved for the mscorlib got addr */
6209                 ji = mono_mempool_alloc0 (acfg->mempool, sizeof (MonoAotCompile));
6210                 ji->type = MONO_PATCH_INFO_MSCORLIB_GOT_ADDR;
6211                 get_got_offset (acfg, ji);
6212         }
6213
6214         TV_GETTIME (atv);
6215
6216         compile_methods (acfg);
6217
6218         TV_GETTIME (btv);
6219
6220         acfg->stats.jit_time = TV_ELAPSED (atv, btv);
6221
6222         TV_GETTIME (atv);
6223
6224 #ifdef ENABLE_LLVM
6225         if (acfg->llvm) {
6226                 if (acfg->aot_opts.asm_only) {
6227                         if (acfg->aot_opts.outfile)
6228                                 acfg->tmpfname = g_strdup_printf ("%s", acfg->aot_opts.outfile);
6229                         else
6230                                 acfg->tmpfname = g_strdup_printf ("%s.s", acfg->image->name);
6231                 } else {
6232                         acfg->tmpfname = g_strdup ("temp.s");
6233                 }
6234         }
6235
6236         emit_llvm_file (acfg);
6237 #endif
6238
6239         if (!acfg->aot_opts.asm_only && !acfg->aot_opts.asm_writer && bin_writer_supported ()) {
6240                 if (acfg->aot_opts.outfile)
6241                         outfile_name = g_strdup_printf ("%s", acfg->aot_opts.outfile);
6242                 else
6243                         outfile_name = g_strdup_printf ("%s%s", acfg->image->name, SHARED_EXT);
6244
6245                 /*
6246                  * Can't use g_file_open_tmp () as it will be deleted at exit, and
6247                  * it might be in another file system so the rename () won't work.
6248                  */
6249                 tmp_outfile_name = g_strdup_printf ("%s.tmp", outfile_name);
6250
6251                 acfg->fp = fopen (tmp_outfile_name, "w");
6252                 if (!acfg->fp) {
6253                         printf ("Unable to create temporary file '%s': %s\n", tmp_outfile_name, strerror (errno));
6254                         return 1;
6255                 }
6256
6257                 acfg->w = img_writer_create (acfg->fp, TRUE);
6258                 acfg->use_bin_writer = TRUE;
6259         } else {
6260                 if (acfg->llvm) {
6261                         /* Append to the .s file created by llvm */
6262                         /* FIXME: Use multiple files instead */
6263                         acfg->fp = fopen (acfg->tmpfname, "a+");
6264                 } else {
6265                         if (acfg->aot_opts.asm_only) {
6266                                 if (acfg->aot_opts.outfile)
6267                                         acfg->tmpfname = g_strdup_printf ("%s", acfg->aot_opts.outfile);
6268                                 else
6269                                         acfg->tmpfname = g_strdup_printf ("%s.s", acfg->image->name);
6270                                 acfg->fp = fopen (acfg->tmpfname, "w+");
6271                         } else {
6272                                 int i = g_file_open_tmp ("mono_aot_XXXXXX", &acfg->tmpfname, NULL);
6273                                 acfg->fp = fdopen (i, "w+");
6274                         }
6275                         g_assert (acfg->fp);
6276                 }
6277                 acfg->w = img_writer_create (acfg->fp, FALSE);
6278
6279                 tmp_outfile_name = NULL;
6280                 outfile_name = NULL;
6281         }
6282
6283         acfg->got_symbol = g_strdup_printf ("%s%s", acfg->llvm_label_prefix, acfg->got_symbol_base);
6284
6285         /* Compute symbols for methods */
6286         for (i = 0; i < acfg->nmethods; ++i) {
6287                 if (acfg->cfgs [i]) {
6288                         MonoCompile *cfg = acfg->cfgs [i];
6289                         int method_index = get_method_index (acfg, cfg->orig_method);
6290
6291                         cfg->asm_symbol = g_strdup_printf ("%s%sm_%x", acfg->temp_prefix, LLVM_LABEL_PREFIX, method_index);
6292                 }
6293         }
6294
6295         if (!acfg->aot_opts.nodebug)
6296                 acfg->dwarf = mono_dwarf_writer_create (acfg->w, NULL, 0, FALSE);
6297
6298         img_writer_emit_start (acfg->w);
6299
6300         if (acfg->dwarf)
6301                 mono_dwarf_writer_emit_base_info (acfg->dwarf, mono_unwind_get_cie_program ());
6302
6303         emit_code (acfg);
6304
6305         emit_info (acfg);
6306
6307         emit_extra_methods (acfg);
6308
6309         emit_trampolines (acfg);
6310
6311         emit_class_name_table (acfg);
6312
6313         emit_got_info (acfg);
6314
6315         emit_exception_info (acfg);
6316
6317         emit_unwind_info (acfg);
6318
6319         emit_class_info (acfg);
6320
6321         emit_plt (acfg);
6322
6323         emit_image_table (acfg);
6324
6325         emit_got (acfg);
6326
6327         emit_file_info (acfg);
6328
6329         emit_blob (acfg);
6330
6331         emit_globals (acfg);
6332
6333         emit_autoreg (acfg);
6334
6335         if (acfg->dwarf) {
6336                 emit_dwarf_info (acfg);
6337                 mono_dwarf_writer_close (acfg->dwarf);
6338         }
6339
6340         emit_mem_end (acfg);
6341
6342         TV_GETTIME (btv);
6343
6344         acfg->stats.gen_time = TV_ELAPSED (atv, btv);
6345
6346         if (acfg->llvm)
6347                 g_assert (acfg->got_offset <= acfg->final_got_size);
6348
6349         printf ("Code: %d Info: %d Ex Info: %d Unwind Info: %d Class Info: %d PLT: %d GOT Info: %d GOT: %d Offsets: %d\n", acfg->stats.code_size, acfg->stats.info_size, acfg->stats.ex_info_size, acfg->stats.unwind_info_size, acfg->stats.class_info_size, acfg->plt_offset, acfg->stats.got_info_size, (int)(acfg->got_offset * sizeof (gpointer)), acfg->stats.offsets_size);
6350
6351         TV_GETTIME (atv);
6352         res = img_writer_emit_writeout (acfg->w);
6353         if (res != 0) {
6354                 acfg_free (acfg);
6355                 return res;
6356         }
6357         if (acfg->use_bin_writer) {
6358                 int err = rename (tmp_outfile_name, outfile_name);
6359
6360                 if (err) {
6361                         printf ("Unable to rename '%s' to '%s': %s\n", tmp_outfile_name, outfile_name, strerror (errno));
6362                         return 1;
6363                 }
6364         } else {
6365                 res = compile_asm (acfg);
6366                 if (res != 0) {
6367                         acfg_free (acfg);
6368                         return res;
6369                 }
6370         }
6371         TV_GETTIME (btv);
6372         acfg->stats.link_time = TV_ELAPSED (atv, btv);
6373
6374         printf ("Compiled %d out of %d methods (%d%%)\n", acfg->stats.ccount, acfg->stats.mcount, acfg->stats.mcount ? (acfg->stats.ccount * 100) / acfg->stats.mcount : 100);
6375         if (acfg->stats.genericcount)
6376                 printf ("%d methods are generic (%d%%)\n", acfg->stats.genericcount, acfg->stats.mcount ? (acfg->stats.genericcount * 100) / acfg->stats.mcount : 100);
6377         if (acfg->stats.abscount)
6378                 printf ("%d methods contain absolute addresses (%d%%)\n", acfg->stats.abscount, acfg->stats.mcount ? (acfg->stats.abscount * 100) / acfg->stats.mcount : 100);
6379         if (acfg->stats.lmfcount)
6380                 printf ("%d methods contain lmf pointers (%d%%)\n", acfg->stats.lmfcount, acfg->stats.mcount ? (acfg->stats.lmfcount * 100) / acfg->stats.mcount : 100);
6381         if (acfg->stats.ocount)
6382                 printf ("%d methods have other problems (%d%%)\n", acfg->stats.ocount, acfg->stats.mcount ? (acfg->stats.ocount * 100) / acfg->stats.mcount : 100);
6383         if (acfg->llvm)
6384                 printf ("Methods compiled with LLVM: %d (%d%%)\n", acfg->stats.llvm_count, acfg->stats.mcount ? (acfg->stats.llvm_count * 100) / acfg->stats.mcount : 100);
6385         printf ("Methods without GOT slots: %d (%d%%)\n", acfg->stats.methods_without_got_slots, acfg->stats.mcount ? (acfg->stats.methods_without_got_slots * 100) / acfg->stats.mcount : 100);
6386         printf ("Direct calls: %d (%d%%)\n", acfg->stats.direct_calls, acfg->stats.all_calls ? (acfg->stats.direct_calls * 100) / acfg->stats.all_calls : 100);
6387
6388         if (acfg->aot_opts.stats) {
6389                 int i;
6390
6391                 printf ("GOT slot distribution:\n");
6392                 for (i = 0; i < MONO_PATCH_INFO_NONE; ++i)
6393                         if (acfg->stats.got_slot_types [i])
6394                                 printf ("\t%s: %d\n", get_patch_name (i), acfg->stats.got_slot_types [i]);
6395         }
6396
6397         printf ("JIT time: %d ms, Generation time: %d ms, Assembly+Link time: %d ms.\n", acfg->stats.jit_time / 1000, acfg->stats.gen_time / 1000, acfg->stats.link_time / 1000);
6398
6399         acfg_free (acfg);
6400
6401         return 0;
6402 }
6403
6404 #else
6405
6406 /* AOT disabled */
6407
6408 int
6409 mono_compile_assembly (MonoAssembly *ass, guint32 opts, const char *aot_options)
6410 {
6411         return 0;
6412 }
6413
6414 #endif