* roottypes.cs: Rename from tree.cs.
[mono.git] / mono / metadata / domain.c
index 630941a23f9d284ba00e78b58fcb0baedc34ce0f..59098db4706daabf1952e0f5685c4ac0aa6ebe9c 100644 (file)
@@ -1,4 +1,3 @@
-
 /*
  * domain.c: MonoDomain functions
  *
 #include <config.h>
 #include <glib.h>
 #include <string.h>
+#include <sys/stat.h>
 
 #include <mono/os/gc_wrapper.h>
 
+#include <mono/utils/mono-compiler.h>
+#include <mono/utils/mono-logger.h>
 #include <mono/metadata/object.h>
+#include <mono/metadata/object-internals.h>
 #include <mono/metadata/domain-internals.h>
 #include <mono/metadata/class-internals.h>
 #include <mono/metadata/assembly.h>
 #include <mono/metadata/exception.h>
 #include <mono/metadata/cil-coff.h>
 #include <mono/metadata/rawbuffer.h>
+#include <mono/metadata/metadata-internals.h>
+#include <mono/metadata/gc-internal.h>
+#include <mono/metadata/appdomain.h>
+#include <mono/metadata/mono-debug-debugger.h>
+#include <metadata/threads.h>
 
 /* #define DEBUG_DOMAIN_UNLOAD */
 
+/* we need to use both the Tls* functions and __thread because
+ * some archs may generate faster jit code with one meachanism
+ * or the other (we used to do it because tls slots were GC-tracked,
+ * but we can't depend on this).
+ */
 static guint32 appdomain_thread_id = -1;
-static guint32 context_thread_id = -1;
+#ifdef HAVE_KW_THREAD
+static __thread MonoDomain * tls_appdomain MONO_TLS_FAST;
+#define GET_APPDOMAIN() tls_appdomain
+#define SET_APPDOMAIN(x) do { \
+       tls_appdomain = x; \
+       TlsSetValue (appdomain_thread_id, x); \
+} while (FALSE)
+
+#else
+
+#define GET_APPDOMAIN() ((MonoDomain *)TlsGetValue (appdomain_thread_id))
+#define SET_APPDOMAIN(x) TlsSetValue (appdomain_thread_id, x);
 
-static gint32 appdomain_id_counter = 0;
+#endif
 
-static MonoGHashTable * appdomains_list = NULL;
+#define GET_APPCONTEXT() (mono_thread_current ()->current_appcontext)
+#define SET_APPCONTEXT(x) MONO_OBJECT_SETREF (mono_thread_current (), current_appcontext, (x))
 
+static guint16 appdomain_list_size = 0;
+static guint16 appdomain_next = 0;
+static MonoDomain **appdomains_list = NULL;
+
+#define mono_appdomains_lock() EnterCriticalSection (&appdomains_mutex)
+#define mono_appdomains_unlock() LeaveCriticalSection (&appdomains_mutex)
 static CRITICAL_SECTION appdomains_mutex;
 
 static MonoDomain *mono_root_domain = NULL;
 
+/* AppConfigInfo: Information about runtime versions supported by an 
+ * aplication.
+ */
+typedef struct {
+       GSList *supported_runtimes;
+       char *required_runtime;
+       int configuration_count;
+       int startup_count;
+} AppConfigInfo;
+
+/*
+ * AotModuleInfo: Contains information about AOT modules.
+ */
+typedef struct {
+       MonoImage *image;
+       gpointer start, end;
+} AotModuleInfo;
+
+static const MonoRuntimeInfo *current_runtime = NULL;
+
+static MonoJitInfoFindInAot jit_info_find_in_aot_func = NULL;
+
+/*
+ * Contains information about AOT loaded code.
+ */
+static MonoJitInfoTable *aot_modules = NULL;
+
+/* This is the list of runtime versions supported by this JIT.
+ */
+static const MonoRuntimeInfo supported_runtimes[] = {
+       {"v1.0.3705", "1.0", { {1,0,5000,0}, {7,0,5000,0} }     },
+       {"v1.1.4322", "1.0", { {1,0,5000,0}, {7,0,5000,0} }     },
+       {"v2.0.50215","2.0", { {2,0,0,0},    {8,0,0,0} }        },
+       {"v2.0.50727","2.0", { {2,0,0,0},    {8,0,0,0} }        }
+};
+
+
+/* The stable runtime version */
+#define DEFAULT_RUNTIME_VERSION "v1.1.4322"
+
+static void
+get_runtimes_from_exe (const char *exe_file, const MonoRuntimeInfo** runtimes);
+
+static const MonoRuntimeInfo*
+get_runtime_by_version (const char *version);
+
+static MonoImage*
+mono_jit_info_find_aot_module (guint8* addr);
+
+guint32
+mono_domain_get_tls_key (void)
+{
+       return appdomain_thread_id;
+}
+
+gint32
+mono_domain_get_tls_offset (void)
+{
+       int offset = -1;
+       MONO_THREAD_VAR_OFFSET (tls_appdomain, offset);
+/*     __asm ("jmp 1f; .section writetext, \"awx\"; 1: movl $tls_appdomain@ntpoff, %0; jmp 2f; .previous; 2:" 
+               : "=r" (offset));*/
+       return offset;
+}
+
 static MonoJitInfoTable *
 mono_jit_info_table_new (void)
 {
@@ -74,20 +171,19 @@ MonoJitInfo *
 mono_jit_info_table_find (MonoDomain *domain, char *addr)
 {
        MonoJitInfoTable *table = domain->jit_info_table;
-       int left = 0, right;
+       MonoJitInfo *ji;
+       guint left = 0, right;
 
        mono_domain_lock (domain);
 
        right = table->len;
        while (left < right) {
-               int pos = (left + right) / 2;
-               MonoJitInfo *ji = g_array_index (table, gpointer, pos);
-               char *start = ji->code_start;
-               char *end = start + ji->code_size;
+               guint pos = (left + right) / 2;
+               ji = g_array_index (table, gpointer, pos);
 
-               if (addr < start)
+               if (addr < (char*)ji->code_start)
                        right = pos;
-               else if (addr >= end
+               else if (addr >= (char*)ji->code_start + ji->code_size
                        left = pos + 1;
                else {
                        mono_domain_unlock (domain);
@@ -97,10 +193,18 @@ mono_jit_info_table_find (MonoDomain *domain, char *addr)
        mono_domain_unlock (domain);
 
        /* maybe it is shared code, so we also search in the root domain */
+       ji = NULL;
        if (domain != mono_root_domain)
-               return mono_jit_info_table_find (mono_root_domain, addr);
+               ji = mono_jit_info_table_find (mono_root_domain, addr);
 
-       return NULL;
+       if (ji == NULL) {
+               /* Maybe its an AOT module */
+               MonoImage *image = mono_jit_info_find_aot_module ((guint8*)addr);
+               if (image)
+                       ji = jit_info_find_in_aot_func (domain, image, addr);
+       }
+       
+       return ji;
 }
 
 void
@@ -117,49 +221,138 @@ mono_jit_info_table_add (MonoDomain *domain, MonoJitInfo *ji)
        mono_domain_unlock (domain);
 }
 
+void
+mono_jit_info_table_remove (MonoDomain *domain, MonoJitInfo *ji)
+{
+       MonoJitInfoTable *table = domain->jit_info_table;
+       gpointer start = ji->code_start;
+       int pos;
+
+       mono_domain_lock (domain);
+       pos = mono_jit_info_table_index (table, start);
+       if (g_array_index (table, gpointer, pos) != ji) {
+               MonoJitInfo *ji2 = g_array_index (table, gpointer, pos);
+               g_assert (ji == ji2);
+       }
+       g_assert (g_array_index (table, gpointer, pos) == ji);
+
+       g_array_remove_index (table, pos);
+       mono_domain_unlock (domain);
+}      
+
 static int
-ldstr_hash (const char* str)
-{
-       guint len, h;
-       const char *end;
-       len = mono_metadata_decode_blob_size (str, &str) - 1;
-       end = str + len;
-       /* if len == 0 *str will point to the mark byte */
-       h = len? *str: 0;
-       /*
-        * FIXME: The distribution may not be so nice with lots of
-        * null chars in the string.
-        */
-       for (str += 1; str < end; str++)
-               h = (h << 5) - h + *str;
-       return h;
+aot_info_table_index (MonoJitInfoTable *table, char *addr)
+{
+       int left = 0, right = table->len;
+
+       while (left < right) {
+               int pos = (left + right) / 2;
+               AotModuleInfo *ainfo = g_array_index (table, gpointer, pos);
+               char *start = ainfo->start;
+               char *end = ainfo->end;
+
+               if (addr < start)
+                       right = pos;
+               else if (addr >= end) 
+                       left = pos + 1;
+               else
+                       return pos;
+       }
+
+       return left;
 }
 
-static gboolean
-ldstr_equal (const char *str1, const char *str2) {
-       int len, len2;
-       if (str1 == str2)
-               return TRUE;
-       len = mono_metadata_decode_blob_size (str1, NULL) - 1;
-       len2 = mono_metadata_decode_blob_size (str2, NULL) - 1;
-       if (len != len2)
-               return 0;
-       return memcmp (str1, str2, len) == 0;
+void
+mono_jit_info_add_aot_module (MonoImage *image, gpointer start, gpointer end)
+{
+       AotModuleInfo *ainfo = g_new0 (AotModuleInfo, 1);
+       int pos;
+
+       ainfo->image = image;
+       ainfo->start = start;
+       ainfo->end = end;
+
+       mono_appdomains_lock ();
+
+       if (!aot_modules)
+               aot_modules = mono_jit_info_table_new ();
+
+       pos = aot_info_table_index (aot_modules, start);
+
+       g_array_insert_val (aot_modules, pos, ainfo);
+
+       mono_appdomains_unlock ();
 }
 
-static gboolean
+static MonoImage*
+mono_jit_info_find_aot_module (guint8* addr)
+{
+       guint left = 0, right;
+
+       if (!aot_modules)
+               return NULL;
+
+       mono_appdomains_lock ();
+
+       right = aot_modules->len;
+       while (left < right) {
+               guint pos = (left + right) / 2;
+               AotModuleInfo *ai = g_array_index (aot_modules, gpointer, pos);
+
+               if (addr < (guint8*)ai->start)
+                       right = pos;
+               else if (addr >= (guint8*)ai->end)
+                       left = pos + 1;
+               else {
+                       mono_appdomains_unlock ();
+                       return ai->image;
+               }
+       }
+
+       mono_appdomains_unlock ();
+
+       return NULL;
+}
+
+void
+mono_install_jit_info_find_in_aot (MonoJitInfoFindInAot func)
+{
+       jit_info_find_in_aot_func = func;
+}
+
+gpointer
+mono_jit_info_get_code_start (MonoJitInfo* ji)
+{
+       return ji->code_start;
+}
+
+int
+mono_jit_info_get_code_size (MonoJitInfo* ji)
+{
+       return ji->code_size;
+}
+
+MonoMethod*
+mono_jit_info_get_method (MonoJitInfo* ji)
+{
+       return ji->method;
+}
+
+gboolean
 mono_string_equal (MonoString *s1, MonoString *s2)
 {
        int l1 = mono_string_length (s1);
        int l2 = mono_string_length (s2);
 
+       if (s1 == s2)
+               return TRUE;
        if (l1 != l2)
                return FALSE;
 
-       return memcmp (mono_string_chars (s1), mono_string_chars (s2), l1) == 0; 
+       return memcmp (mono_string_chars (s1), mono_string_chars (s2), l1 * 2) == 0; 
 }
 
-static guint
+guint
 mono_string_hash (MonoString *s)
 {
        const guint16 *p = mono_string_chars (s);
@@ -174,24 +367,99 @@ mono_string_hash (MonoString *s)
        return h;       
 }
 
-#if HAVE_BOEHM_GC
-static void
-domain_finalizer (void *obj, void *data) {
-       g_print ("domain finalized\n");
+static gboolean
+mono_ptrarray_equal (gpointer *s1, gpointer *s2)
+{
+       int len = GPOINTER_TO_INT (s1 [0]);
+       if (len != GPOINTER_TO_INT (s2 [0]))
+               return FALSE;
+
+       return memcmp (s1 + 1, s2 + 1, len * sizeof(gpointer)) == 0; 
 }
-#endif
+
+static guint
+mono_ptrarray_hash (gpointer *s)
+{
+       int i;
+       int len = GPOINTER_TO_INT (s [0]);
+       guint hash = 0;
+       
+       for (i = 1; i < len; i++)
+               hash += GPOINTER_TO_UINT (s [i]);
+
+       return hash;    
+}
+
+/*
+ * Allocate an id for domain and set domain->domain_id.
+ * LOCKING: must be called while holding appdomains_mutex.
+ * We try to assign low numbers to the domain, so it can be used
+ * as an index in data tables to lookup domain-specific info
+ * with minimal memory overhead. We also try not to reuse the
+ * same id too quickly (to help debugging).
+ */
+static int
+domain_id_alloc (MonoDomain *domain)
+{
+       int id = -1, i;
+       if (!appdomains_list) {
+               appdomain_list_size = 2;
+               appdomains_list = mono_gc_alloc_fixed (appdomain_list_size * sizeof (void*), NULL);
+       }
+       for (i = appdomain_next; i < appdomain_list_size; ++i) {
+               if (!appdomains_list [i]) {
+                       id = i;
+                       break;
+               }
+       }
+       if (id == -1) {
+               for (i = 0; i < appdomain_next; ++i) {
+                       if (!appdomains_list [i]) {
+                               id = i;
+                               break;
+                       }
+               }
+       }
+       if (id == -1) {
+               MonoDomain **new_list;
+               int new_size = appdomain_list_size * 2;
+               if (new_size >= (1 << 16))
+                       g_assert_not_reached ();
+               id = appdomain_list_size;
+               new_list = mono_gc_alloc_fixed (new_size * sizeof (void*), NULL);
+               memcpy (new_list, appdomains_list, appdomain_list_size * sizeof (void*));
+               mono_gc_free_fixed (appdomains_list);
+               appdomains_list = new_list;
+               appdomain_list_size = new_size;
+       }
+       domain->domain_id = id;
+       appdomains_list [id] = domain;
+       appdomain_next++;
+       if (appdomain_next > appdomain_list_size)
+               appdomain_next = 0;
+       return id;
+}
+
+static guint32 domain_gc_bitmap [sizeof(MonoDomain)/4/32 + 1];
+static gpointer domain_gc_desc = NULL;
 
 MonoDomain *
 mono_domain_create (void)
 {
        MonoDomain *domain;
 
-#if HAVE_BOEHM_GC
-       domain = GC_MALLOC (sizeof (MonoDomain));
-       GC_REGISTER_FINALIZER (domain, domain_finalizer, NULL, NULL, NULL);
-#else
-       domain = g_new0 (MonoDomain, 1);
-#endif
+       mono_appdomains_lock ();
+       if (!domain_gc_desc) {
+               unsigned int i, bit = 0;
+               for (i = G_STRUCT_OFFSET (MonoDomain, MONO_DOMAIN_FIRST_OBJECT); i < G_STRUCT_OFFSET (MonoDomain, MONO_DOMAIN_FIRST_GC_TRACKED); i += sizeof (gpointer)) {
+                       bit = i / sizeof (gpointer);
+                       domain_gc_bitmap [bit / 32] |= 1 << (bit % 32);
+               }
+               domain_gc_desc = mono_gc_make_descr_from_bitmap (domain_gc_bitmap, bit + 1);
+       }
+       mono_appdomains_unlock ();
+
+       domain = mono_gc_alloc_fixed (sizeof (MonoDomain), domain_gc_desc);
        domain->domain = NULL;
        domain->setup = NULL;
        domain->friendly_name = NULL;
@@ -199,49 +467,58 @@ mono_domain_create (void)
 
        domain->mp = mono_mempool_new ();
        domain->code_mp = mono_code_manager_new ();
-       domain->env = mono_g_hash_table_new ((GHashFunc)mono_string_hash, (GCompareFunc)mono_string_equal);
-       domain->assemblies = g_hash_table_new (g_str_hash, g_str_equal);
-       domain->class_vtable_hash = mono_g_hash_table_new (NULL, NULL);
-       domain->proxy_vtable_hash = mono_g_hash_table_new ((GHashFunc)mono_string_hash, (GCompareFunc)mono_string_equal);
-       domain->static_data_hash = mono_g_hash_table_new (NULL, NULL);
-       domain->jit_code_hash = g_hash_table_new (NULL, NULL);
-       domain->ldstr_table = mono_g_hash_table_new ((GHashFunc)ldstr_hash, (GCompareFunc)ldstr_equal);
+       domain->env = mono_g_hash_table_new_type ((GHashFunc)mono_string_hash, (GCompareFunc)mono_string_equal, MONO_HASH_KEY_VALUE_GC);
+       domain->domain_assemblies = NULL;
+       domain->class_vtable_hash = g_hash_table_new (mono_aligned_addr_hash, NULL);
+       domain->proxy_vtable_hash = g_hash_table_new ((GHashFunc)mono_ptrarray_hash, (GCompareFunc)mono_ptrarray_equal);
+       domain->static_data_array = NULL;
+       domain->jit_code_hash = g_hash_table_new (mono_aligned_addr_hash, NULL);
+       domain->ldstr_table = mono_g_hash_table_new ((GHashFunc)mono_string_hash, (GCompareFunc)mono_string_equal);
        domain->jit_info_table = mono_jit_info_table_new ();
-       domain->class_init_trampoline_hash = mono_g_hash_table_new (NULL, NULL);
-       domain->finalizable_objects_hash = g_hash_table_new (NULL, NULL);
-       domain->domain_id = InterlockedIncrement (&appdomain_id_counter);
+       domain->class_init_trampoline_hash = g_hash_table_new (mono_aligned_addr_hash, NULL);
+       domain->jump_trampoline_hash = g_hash_table_new (mono_aligned_addr_hash, NULL);
+       domain->finalizable_objects_hash = g_hash_table_new (mono_aligned_addr_hash, NULL);
+       domain->jit_trampoline_hash = g_hash_table_new (mono_aligned_addr_hash, NULL);
+       domain->delegate_trampoline_hash = g_hash_table_new (mono_aligned_addr_hash, NULL);
 
        InitializeCriticalSection (&domain->lock);
+       InitializeCriticalSection (&domain->assemblies_lock);
 
-       EnterCriticalSection (&appdomains_mutex);
-       mono_g_hash_table_insert(appdomains_list, GINT_TO_POINTER(domain->domain_id), domain);
-       LeaveCriticalSection (&appdomains_mutex);
+       mono_appdomains_lock ();
+       domain_id_alloc (domain);
+       mono_appdomains_unlock ();
 
        return domain;
 }
 
 /**
- * mono_init:
+ * mono_init_internal:
  * 
  * Creates the initial application domain and initializes the mono_defaults
  * structure.
  * This function is guaranteed to not run any IL code.
+ * If exe_filename is not NULL, the method will determine the required runtime
+ * from the exe configuration file or the version PE field.
+ * If runtime_version is not NULL, that runtime version will be used.
+ * Either exe_filename or runtime_version must be provided.
  *
  * Returns: the initial domain.
  */
-MonoDomain *
-mono_init (const char *filename)
+static MonoDomain *
+mono_init_internal (const char *filename, const char *exe_filename, const char *runtime_version)
 {
        static MonoDomain *domain = NULL;
-       MonoAssembly *ass;
+       MonoAssembly *ass = NULL;
        MonoImageOpenStatus status = MONO_IMAGE_OK;
-       MonoAssemblyName corlib_aname;
+       const MonoRuntimeInfo* runtimes [G_N_ELEMENTS (supported_runtimes) + 1];
+       int n;
 
        if (domain)
                g_assert_not_reached ();
 
+       MONO_GC_PRE_INIT ();
+
        appdomain_thread_id = TlsAlloc ();
-       context_thread_id = TlsAlloc ();
 
        InitializeCriticalSection (&appdomains_mutex);
 
@@ -249,26 +526,50 @@ mono_init (const char *filename)
        mono_raw_buffer_init ();
        mono_images_init ();
        mono_assemblies_init ();
+       mono_classes_init ();
        mono_loader_init ();
 
        /* FIXME: When should we release this memory? */
-       appdomains_list = mono_g_hash_table_new (g_direct_hash, g_direct_equal);
+       MONO_GC_REGISTER_ROOT (appdomains_list);
 
        domain = mono_domain_create ();
        mono_root_domain = domain;
 
-       TlsSetValue (appdomain_thread_id, domain);
+       SET_APPDOMAIN (domain);
+       
+       /* Get a list of runtimes supported by the exe */
+       if (exe_filename != NULL) {
+               get_runtimes_from_exe (exe_filename, runtimes);
+       } else if (runtime_version != NULL) {
+               runtimes [0] = get_runtime_by_version (runtime_version);
+               runtimes [1] = NULL;
+       }
+
+       if (runtimes [0] == NULL) {
+               const MonoRuntimeInfo *default_runtime = get_runtime_by_version (DEFAULT_RUNTIME_VERSION);
+               runtimes [0] = default_runtime;
+               runtimes [1] = NULL;
+               g_print ("WARNING: The runtime version supported by this application is unavailable.\n");
+               g_print ("Using default runtime: %s\n", default_runtime->runtime_version);
+       }
+
+       /* The selected runtime will be the first one for which there is a mscrolib.dll */
+       for (n = 0; runtimes [n] != NULL && ass == NULL; n++) {
+               current_runtime = runtimes [n];
+               ass = mono_assembly_load_corlib (current_runtime, &status);
+               if (status != MONO_IMAGE_OK && status != MONO_IMAGE_ERROR_ERRNO)
+                       break;
+       }
 
-       /* find the corlib */
-       corlib_aname.name = "mscorlib";
-       ass = mono_assembly_load (&corlib_aname, NULL, &status);
        if ((status != MONO_IMAGE_OK) || (ass == NULL)) {
                switch (status){
-               case MONO_IMAGE_ERROR_ERRNO:
+               case MONO_IMAGE_ERROR_ERRNO: {
+                       char *corlib_file = g_build_filename (mono_assembly_getrootdir (), "mono", current_runtime->framework_version, "mscorlib.dll", NULL);
                        g_print ("The assembly mscorlib.dll was not found or could not be loaded.\n");
-                       g_print ("It should have been installed in the `%s' directory.\n",
-                                mono_assembly_getrootdir ());
+                       g_print ("It should have been installed in the `%s' directory.\n", corlib_file);
+                       g_free (corlib_file);
                        break;
+               }
                case MONO_IMAGE_IMAGE_INVALID:
                        g_print ("The file %s/mscorlib.dll is an invalid CIL image\n",
                                 mono_assembly_getrootdir ());
@@ -391,6 +692,10 @@ mono_init (const char *filename)
                 mono_defaults.corlib, "System", "RuntimeFieldHandle");
        g_assert (mono_defaults.fieldhandle_class != 0);
 
+       mono_defaults.systemtype_class = mono_class_from_name (
+                mono_defaults.corlib, "System", "Type");
+       g_assert (mono_defaults.systemtype_class != 0);
+
        mono_defaults.monotype_class = mono_class_from_name (
                 mono_defaults.corlib, "System", "MonoType");
        g_assert (mono_defaults.monotype_class != 0);
@@ -483,11 +788,110 @@ mono_init (const char *filename)
                mono_defaults.corlib, "System.Runtime.Remoting", "IRemotingTypeInfo");
        g_assert (mono_defaults.iremotingtypeinfo_class != 0);
 
+       mono_defaults.runtimesecurityframe_class = mono_class_from_name (
+               mono_defaults.corlib, "System.Security", "RuntimeSecurityFrame");
+
+       mono_defaults.executioncontext_class = mono_class_from_name (
+               mono_defaults.corlib, "System.Threading", "ExecutionContext");
+
+       mono_defaults.internals_visible_class = mono_class_from_name (
+               mono_defaults.corlib, "System.Runtime.CompilerServices", "InternalsVisibleToAttribute");
+
+       mono_defaults.variant_class = mono_class_from_name (
+               mono_defaults.corlib, "System", "Variant");
+
+       mono_defaults.com_object_class = mono_class_from_name (
+               mono_defaults.corlib, "System", "__ComObject");
+
+       /*
+        * Note that mono_defaults.generic_*_class is only non-NULL if we're
+        * using the 2.0 corlib.
+        */
+       mono_class_init (mono_defaults.array_class);
+       mono_defaults.generic_array_class = mono_class_from_name (
+               mono_defaults.corlib, "System", "Array/InternalArray`1");
+       mono_defaults.generic_nullable_class = mono_class_from_name (
+               mono_defaults.corlib, "System", "Nullable`1");
+
        domain->friendly_name = g_path_get_basename (filename);
 
        return domain;
 }
 
+/**
+ * mono_init:
+ * 
+ * Creates the initial application domain and initializes the mono_defaults
+ * structure.
+ * This function is guaranteed to not run any IL code.
+ * The runtime is initialized using the default runtime version.
+ *
+ * Returns: the initial domain.
+ */
+MonoDomain *
+mono_init (const char *domain_name)
+{
+       return mono_init_internal (domain_name, NULL, DEFAULT_RUNTIME_VERSION);
+}
+
+/**
+ * mono_init_from_assembly:
+ * 
+ * Creates the initial application domain and initializes the mono_defaults
+ * structure.
+ * This function is guaranteed to not run any IL code.
+ * The runtime is initialized using the runtime version required by the
+ * provided executable. The version is determined by looking at the exe 
+ * configuration file and the version PE field)
+ *
+ * Returns: the initial domain.
+ */
+MonoDomain *
+mono_init_from_assembly (const char *domain_name, const char *filename)
+{
+       return mono_init_internal (domain_name, filename, NULL);
+}
+
+/**
+ * mono_init_version:
+ * 
+ * Creates the initial application domain and initializes the mono_defaults
+ * structure.
+ * This function is guaranteed to not run any IL code.
+ * The runtime is initialized using the provided rutime version.
+ *
+ * Returns: the initial domain.
+ */
+MonoDomain *
+mono_init_version (const char *domain_name, const char *version)
+{
+       return mono_init_internal (domain_name, NULL, version);
+}
+
+/**
+ * mono_cleanup:
+ *
+ * Cleans up all metadata modules. 
+ */
+void
+mono_cleanup (void)
+{
+       mono_loader_cleanup ();
+       mono_classes_cleanup ();
+       mono_assemblies_cleanup ();
+       mono_images_cleanup ();
+       mono_raw_buffer_cleanup ();
+       mono_metadata_cleanup ();
+
+       TlsFree (appdomain_thread_id);
+       DeleteCriticalSection (&appdomains_mutex);
+}
+
+/**
+ * mono_get_root_domain:
+ *
+ * Returns: the root appdomain.
+ */
 MonoDomain*
 mono_get_root_domain (void)
 {
@@ -497,12 +901,12 @@ mono_get_root_domain (void)
 /**
  * mono_domain_get:
  *
- * Returns the current domain.
+ * Returns: the current domain.
  */
-inline MonoDomain *
+MonoDomain *
 mono_domain_get ()
 {
-       return ((MonoDomain *)TlsGetValue (appdomain_thread_id));
+       return GET_APPDOMAIN ();
 }
 
 /**
@@ -511,55 +915,36 @@ mono_domain_get ()
  *
  * Sets the current domain to @domain.
  */
-inline void
+void
 mono_domain_set_internal (MonoDomain *domain)
 {
-       TlsSetValue (appdomain_thread_id, domain);
-       TlsSetValue (context_thread_id, domain->default_context);
-}
-
-typedef struct {
-       MonoDomainFunc func;
-       gpointer user_data;
-} DomainInfo;
-
-static void
-copy_hash_entry (gpointer key, gpointer data, gpointer user_data)
-{
-       MonoGHashTable *dest = (MonoGHashTable*)user_data;
-
-       mono_g_hash_table_insert (dest, key, data);
-}
-
-static void
-foreach_domain (gpointer key, gpointer data, gpointer user_data)
-{
-       DomainInfo *dom_info = user_data;
-
-       dom_info->func ((MonoDomain*)data, dom_info->user_data);
+       SET_APPDOMAIN (domain);
+       SET_APPCONTEXT (domain->default_context);
 }
 
 void
 mono_domain_foreach (MonoDomainFunc func, gpointer user_data)
 {
-       DomainInfo dom_info;
-       MonoGHashTable *copy;
+       int i, size;
+       MonoDomain **copy;
 
        /*
-        * Create a copy of the hashtable to avoid calling the user callback
+        * Create a copy of the data to avoid calling the user callback
         * inside the lock because that could lead to deadlocks.
         * We can do this because this function is not perf. critical.
         */
-       copy = mono_g_hash_table_new (NULL, NULL);
-       EnterCriticalSection (&appdomains_mutex);
-       mono_g_hash_table_foreach (appdomains_list, copy_hash_entry, copy);
-       LeaveCriticalSection (&appdomains_mutex);
-
-       dom_info.func = func;
-       dom_info.user_data = user_data;
-       mono_g_hash_table_foreach (copy, foreach_domain, &dom_info);
+       mono_appdomains_lock ();
+       size = appdomain_list_size;
+       copy = mono_gc_alloc_fixed (appdomain_list_size * sizeof (void*), NULL);
+       memcpy (copy, appdomains_list, appdomain_list_size * sizeof (void*));
+       mono_appdomains_unlock ();
+
+       for (i = 0; i < size; ++i) {
+               if (copy [i])
+                       func (copy [i], user_data);
+       }
 
-       mono_g_hash_table_destroy (copy);
+       mono_gc_free_fixed (copy);
 }
 
 /**
@@ -573,13 +958,17 @@ MonoAssembly *
 mono_domain_assembly_open (MonoDomain *domain, const char *name)
 {
        MonoAssembly *ass;
-
-       mono_domain_lock (domain);
-       if ((ass = g_hash_table_lookup (domain->assemblies, name))) {
-               mono_domain_unlock (domain);
-               return ass;
+       GSList *tmp;
+
+       mono_domain_assemblies_lock (domain);
+       for (tmp = domain->domain_assemblies; tmp; tmp = tmp->next) {
+               ass = tmp->data;
+               if (strcmp (name, ass->aname.name) == 0) {
+                       mono_domain_assemblies_unlock (domain);
+                       return ass;
+               }
        }
-       mono_domain_unlock (domain);
+       mono_domain_assemblies_unlock (domain);
 
        if (!(ass = mono_assembly_open (name, NULL)))
                return NULL;
@@ -588,9 +977,11 @@ mono_domain_assembly_open (MonoDomain *domain, const char *name)
 }
 
 static void
-remove_assembly (gpointer key, gpointer value, gpointer user_data)
+dynamic_method_info_free (gpointer key, gpointer value, gpointer user_data)
 {
-       mono_assembly_close ((MonoAssembly *)value);
+       MonoJitDynamicMethodInfo *di = value;
+       mono_code_manager_destroy (di->code_mp);
+       g_free (di);
 }
 
 static void
@@ -602,50 +993,102 @@ delete_jump_list (gpointer key, gpointer value, gpointer user_data)
 void
 mono_domain_free (MonoDomain *domain, gboolean force)
 {
+       GSList *tmp;
        if ((domain == mono_root_domain) && !force) {
                g_warning ("cant unload root domain");
                return;
        }
 
-       EnterCriticalSection (&appdomains_mutex);
-       mono_g_hash_table_remove (appdomains_list, GINT_TO_POINTER(domain->domain_id));
-       LeaveCriticalSection (&appdomains_mutex);
-       
-       g_free (domain->friendly_name);
-       g_hash_table_foreach (domain->assemblies, remove_assembly, NULL);
+       mono_appdomains_lock ();
+       appdomains_list [domain->domain_id] = NULL;
+       mono_appdomains_unlock ();
+
+       /* FIXME: free delegate_hash_table when it's used */
+       if (domain->search_path) {
+               g_strfreev (domain->search_path);
+               domain->search_path = NULL;
+       }
+       domain->create_proxy_for_type_method = NULL;
+       domain->private_invoke_method = NULL;
+       domain->default_context = NULL;
+       domain->out_of_memory_ex = NULL;
+       domain->null_reference_ex = NULL;
+       domain->stack_overflow_ex = NULL;
+       domain->entry_assembly = NULL;
+       for (tmp = domain->domain_assemblies; tmp; tmp = tmp->next) {
+               MonoAssembly *ass = tmp->data;
+               mono_trace (G_LOG_LEVEL_INFO, MONO_TRACE_ASSEMBLY, "Unloading domain %s %p, assembly %s %p, refcount=%d\n", domain->friendly_name, domain, ass->aname.name, ass, ass->ref_count);
+               mono_assembly_close (ass);
+       }
+       g_slist_free (domain->domain_assemblies);
+       domain->domain_assemblies = NULL;
 
+       g_free (domain->friendly_name);
+       domain->friendly_name = NULL;
        mono_g_hash_table_destroy (domain->env);
-       g_hash_table_destroy (domain->assemblies);
-       mono_g_hash_table_destroy (domain->class_vtable_hash);
-       mono_g_hash_table_destroy (domain->proxy_vtable_hash);
-       mono_g_hash_table_destroy (domain->static_data_hash);
+       domain->env = NULL;
+       g_hash_table_destroy (domain->class_vtable_hash);
+       domain->class_vtable_hash = NULL;
+       g_hash_table_destroy (domain->proxy_vtable_hash);
+       domain->proxy_vtable_hash = NULL;
+       if (domain->static_data_array) {
+               mono_gc_free_fixed (domain->static_data_array);
+               domain->static_data_array = NULL;
+       }
        g_hash_table_destroy (domain->jit_code_hash);
+       domain->jit_code_hash = NULL;
+       if (domain->dynamic_code_hash) {
+               g_hash_table_foreach (domain->dynamic_code_hash, dynamic_method_info_free, NULL);
+               g_hash_table_destroy (domain->dynamic_code_hash);
+               domain->dynamic_code_hash = NULL;
+       }
        mono_g_hash_table_destroy (domain->ldstr_table);
+       domain->ldstr_table = NULL;
        mono_jit_info_table_free (domain->jit_info_table);
+       domain->jit_info_table = NULL;
 #ifdef DEBUG_DOMAIN_UNLOAD
        mono_mempool_invalidate (domain->mp);
        mono_code_manager_invalidate (domain->code_mp);
 #else
        mono_mempool_destroy (domain->mp);
+       domain->mp = NULL;
        mono_code_manager_destroy (domain->code_mp);
+       domain->code_mp = NULL;
 #endif 
        if (domain->jump_target_hash) {
                g_hash_table_foreach (domain->jump_target_hash, delete_jump_list, NULL);
                g_hash_table_destroy (domain->jump_target_hash);
+               domain->jump_target_hash = NULL;
+       }
+       if (domain->type_hash) {
+               mono_g_hash_table_destroy (domain->type_hash);
+               domain->type_hash = NULL;
+       }
+       if (domain->refobject_hash) {
+               mono_g_hash_table_destroy (domain->refobject_hash);
+               domain->refobject_hash = NULL;
        }
-       mono_g_hash_table_destroy (domain->class_init_trampoline_hash);
+       g_hash_table_destroy (domain->class_init_trampoline_hash);
+       domain->class_init_trampoline_hash = NULL;
+       g_hash_table_destroy (domain->jump_trampoline_hash);
+       domain->jump_trampoline_hash = NULL;
        g_hash_table_destroy (domain->finalizable_objects_hash);
-       if (domain->special_static_fields)
+       domain->finalizable_objects_hash = NULL;
+       g_hash_table_destroy (domain->jit_trampoline_hash);
+       domain->jit_trampoline_hash = NULL;
+       g_hash_table_destroy (domain->delegate_trampoline_hash);
+       domain->delegate_trampoline_hash = NULL;
+       if (domain->special_static_fields) {
                g_hash_table_destroy (domain->special_static_fields);
+               domain->special_static_fields = NULL;
+       }
+       DeleteCriticalSection (&domain->assemblies_lock);
        DeleteCriticalSection (&domain->lock);
        domain->setup = NULL;
 
        /* FIXME: anything else required ? */
 
-#if HAVE_BOEHM_GC
-#else
-       g_free (domain);
-#endif
+       mono_gc_free_fixed (domain);
 
        if ((domain == mono_root_domain))
                mono_root_domain = NULL;
@@ -654,16 +1097,19 @@ mono_domain_free (MonoDomain *domain, gboolean force)
 /**
  * mono_domain_get_id:
  *
- * Returns the a domain for a specific domain id.
+ * Returns: the a domain for a specific domain id.
  */
 MonoDomain * 
 mono_domain_get_by_id (gint32 domainid) 
 {
        MonoDomain * domain;
 
-       EnterCriticalSection (&appdomains_mutex);
-       domain = mono_g_hash_table_lookup (appdomains_list, GINT_TO_POINTER(domainid));
-       LeaveCriticalSection (&appdomains_mutex);
+       mono_appdomains_lock ();
+       if (domainid < appdomain_list_size)
+               domain = appdomains_list [domainid];
+       else
+               domain = NULL;
+       mono_appdomains_unlock ();
 
        return domain;
 }
@@ -677,13 +1123,44 @@ mono_domain_get_id (MonoDomain *domain)
 void 
 mono_context_set (MonoAppContext * new_context)
 {
-       TlsSetValue (context_thread_id, new_context);
+       SET_APPCONTEXT (new_context);
 }
 
 MonoAppContext * 
 mono_context_get (void)
 {
-       return ((MonoAppContext *)TlsGetValue (context_thread_id));
+       return GET_APPCONTEXT ();
+}
+
+/* LOCKING: the caller holds the lock for this domain */
+void
+mono_domain_add_class_static_data (MonoDomain *domain, MonoClass *klass, gpointer data, guint32 *bitmap)
+{
+       /* The first entry in the array is the index of the next free slot
+        * and the total size of the array
+        */
+       int next;
+       if (domain->static_data_array) {
+               int size = GPOINTER_TO_INT (domain->static_data_array [1]);
+               next = GPOINTER_TO_INT (domain->static_data_array [0]);
+               if (next >= size) {
+                       gpointer *new_array = mono_gc_alloc_fixed (sizeof (gpointer) * (size * 2), NULL);
+                       memcpy (new_array, domain->static_data_array, sizeof (gpointer) * size);
+                       size *= 2;
+                       new_array [1] = GINT_TO_POINTER (size);
+                       mono_gc_free_fixed (domain->static_data_array);
+                       domain->static_data_array = new_array;
+               }
+       } else {
+               int size = 32;
+               gpointer *new_array = mono_gc_alloc_fixed (sizeof (gpointer) * size, NULL);
+               next = 2;
+               new_array [0] = GINT_TO_POINTER (next);
+               new_array [1] = GINT_TO_POINTER (size);
+               domain->static_data_array = new_array;
+       }
+       domain->static_data_array [next++] = data;
+       domain->static_data_array [0] = GINT_TO_POINTER (next);
 }
 
 MonoImage*
@@ -818,3 +1295,218 @@ mono_get_exception_class (void)
        return mono_defaults.exception_class;
 }
 
+
+static char* get_attribute_value (const gchar **attribute_names, 
+                                       const gchar **attribute_values, 
+                                       const char *att_name)
+{
+       int n;
+       for (n=0; attribute_names[n] != NULL; n++) {
+               if (strcmp (attribute_names[n], att_name) == 0)
+                       return g_strdup (attribute_values[n]);
+       }
+       return NULL;
+}
+
+static void start_element (GMarkupParseContext *context, 
+                           const gchar         *element_name,
+                          const gchar        **attribute_names,
+                          const gchar        **attribute_values,
+                          gpointer             user_data,
+                          GError             **error)
+{
+       AppConfigInfo* app_config = (AppConfigInfo*) user_data;
+       
+       if (strcmp (element_name, "configuration") == 0) {
+               app_config->configuration_count++;
+               return;
+       }
+       if (strcmp (element_name, "startup") == 0) {
+               app_config->startup_count++;
+               return;
+       }
+       
+       if (app_config->configuration_count != 1 || app_config->startup_count != 1)
+               return;
+       
+       if (strcmp (element_name, "requiredRuntime") == 0) {
+               app_config->required_runtime = get_attribute_value (attribute_names, attribute_values, "version");
+       } else if (strcmp (element_name, "supportedRuntime") == 0) {
+               char *version = get_attribute_value (attribute_names, attribute_values, "version");
+               app_config->supported_runtimes = g_slist_append (app_config->supported_runtimes, version);
+       }
+}
+
+static void end_element   (GMarkupParseContext *context,
+                           const gchar         *element_name,
+                          gpointer             user_data,
+                          GError             **error)
+{
+       AppConfigInfo* app_config = (AppConfigInfo*) user_data;
+       
+       if (strcmp (element_name, "configuration") == 0) {
+               app_config->configuration_count--;
+       } else if (strcmp (element_name, "startup") == 0) {
+               app_config->startup_count--;
+       }
+}
+
+static const GMarkupParser 
+mono_parser = {
+       start_element,
+       end_element,
+       NULL,
+       NULL,
+       NULL
+};
+
+static AppConfigInfo *
+app_config_parse (const char *filename)
+{
+       AppConfigInfo *app_config;
+       GMarkupParseContext *context;
+       char *text;
+       gsize len;
+       
+       struct stat buf;
+       if (stat (filename, &buf) != 0)
+               return NULL;
+       
+       app_config = g_new0 (AppConfigInfo, 1);
+
+       if (!g_file_get_contents (filename, &text, &len, NULL))
+               return NULL;
+
+       context = g_markup_parse_context_new (&mono_parser, 0, app_config, NULL);
+       if (g_markup_parse_context_parse (context, text, len, NULL)) {
+               g_markup_parse_context_end_parse (context, NULL);
+       }
+       g_markup_parse_context_free (context);
+       g_free (text);
+       return app_config;
+}
+
+static void 
+app_config_free (AppConfigInfo* app_config)
+{
+       char *rt;
+       GSList *list = app_config->supported_runtimes;
+       while (list != NULL) {
+               rt = (char*)list->data;
+               g_free (rt);
+               list = g_slist_next (list);
+       }
+       g_slist_free (app_config->supported_runtimes);
+       g_free (app_config->required_runtime);
+       g_free (app_config);
+}
+
+
+static const MonoRuntimeInfo*
+get_runtime_by_version (const char *version)
+{
+       int n;
+       int max = G_N_ELEMENTS (supported_runtimes);
+       
+       for (n=0; n<max; n++) {
+               if (strcmp (version, supported_runtimes[n].runtime_version) == 0)
+                       return &supported_runtimes[n];
+       }
+       return NULL;
+}
+
+static void
+get_runtimes_from_exe (const char *exe_file, const MonoRuntimeInfo** runtimes)
+{
+       AppConfigInfo* app_config;
+       char *version;
+       char *config_name;
+       const MonoRuntimeInfo* runtime = NULL;
+       MonoImage *image = NULL;
+       
+       config_name = g_strconcat (exe_file, ".config", NULL);
+       app_config = app_config_parse (config_name);
+       g_free (config_name);
+       
+       if (app_config != NULL) {
+               /* Check supportedRuntime elements, if none is supported, fail.
+                * If there are no such elements, look for a requiredRuntime element.
+                */
+               if (app_config->supported_runtimes != NULL) {
+                       int n = 0;
+                       GSList *list = app_config->supported_runtimes;
+                       while (list != NULL) {
+                               version = (char*) list->data;
+                               runtime = get_runtime_by_version (version);
+                               if (runtime != NULL)
+                                       runtimes [n++] = runtime;
+                               list = g_slist_next (list);
+                       }
+                       runtimes [n] = NULL;
+                       app_config_free (app_config);
+                       return;
+               }
+               
+               /* Check the requiredRuntime element. This is for 1.0 apps only. */
+               if (app_config->required_runtime != NULL) {
+                       runtimes [0] = get_runtime_by_version (app_config->required_runtime);
+                       runtimes [1] = NULL;
+                       app_config_free (app_config);
+                       return;
+               }
+               app_config_free (app_config);
+       }
+       
+       /* Look for a runtime with the exact version */
+       image = mono_image_open (exe_file, NULL);
+       if (image == NULL) {
+               /* The image is wrong or the file was not found. In this case return
+                * a default runtime and leave to the initialization method the work of
+                * reporting the error.
+                */
+               runtimes [0] = get_runtime_by_version (DEFAULT_RUNTIME_VERSION);
+               runtimes [1] = NULL;
+               return;
+       }
+
+       /* 
+        * FIXME: This would cause us to unload the image, and it will be loaded again later.
+        * Disabling it will mean the initial exe will not be unloaded on shutdown.
+        */
+       //mono_image_close (image);
+
+       runtimes [0] = get_runtime_by_version (image->version);
+       runtimes [1] = NULL;
+}
+
+
+/**
+ * mono_get_runtime_info:
+ *
+ * Returns: the version of the current runtime instance.
+ */
+const MonoRuntimeInfo*
+mono_get_runtime_info (void)
+{
+       return current_runtime;
+}
+
+gchar *
+mono_debugger_check_runtime_version (const char *filename)
+{
+       const MonoRuntimeInfo* runtimes [G_N_ELEMENTS (supported_runtimes) + 1];
+       const MonoRuntimeInfo *rinfo;
+
+       get_runtimes_from_exe (filename, runtimes);
+       rinfo = runtimes [0];
+
+       if (!rinfo)
+               return g_strdup_printf ("Cannot get runtime version from assembly `%s'", filename);
+
+       if (rinfo != current_runtime)
+               return g_strdup_printf ("The Mono Debugger is currently using the `%s' runtime, but "
+                                       "the assembly `%s' requires version `%s'", current_runtime->runtime_version,
+                                       filename, rinfo->runtime_version);
+
+       return NULL;
+}