src/vmcore/class.h

   1 /* src/vmcore/class.h - class related functions header
   2
   3    Copyright (C) 1996-2005, 2006, 2007, 2008
   4    CACAOVM - Verein zur Foerderung der freien virtuellen Maschine CACAO
   5
   6    This file is part of CACAO.
   7
   8    This program is free software; you can redistribute it and/or
   9    modify it under the terms of the GNU General Public License as
  10    published by the Free Software Foundation; either version 2, or (at
  11    your option) any later version.
  12
  13    This program is distributed in the hope that it will be useful, but
  14    WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  15    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  16    General Public License for more details.
  17
  18    You should have received a copy of the GNU General Public License
  19    along with this program; if not, write to the Free Software
  20    Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA
  21    02110-1301, USA.
  22
  23 */
  24
  25
  26 #ifndef _CLASS_H
  27 #define _CLASS_H
  28
  29 /* forward typedefs ***********************************************************/
  30
  31 typedef struct classinfo      classinfo;
  32 typedef struct innerclassinfo innerclassinfo;
  33 typedef struct extra_classref extra_classref;
  34 typedef struct castinfo       castinfo;
  35
  36
  37 #include "config.h"
  38
  39 #include <stdint.h>
  40
  41 #include "vm/types.h"
  42
  43 #include "toolbox/list.h"
  44
  45 #include "vm/global.h"
  46
  47 #if defined(ENABLE_JAVASE)
  48 # include "vmcore/annotation.h"
  49 #endif
  50
  51 #include "vmcore/field.h"
  52 #include "vmcore/linker.h"
  53 #include "vmcore/loader.h"
  54 #include "vmcore/method.h"
  55 #include "vmcore/references.h"
  56 #include "vmcore/utf8.h"
  57
  58
  59 /* class state defines ********************************************************/
  60
  61 #define CLASS_LOADING         0x0001
  62 #define CLASS_LOADED          0x0002
  63 #define CLASS_LINKING         0x0004
  64 #define CLASS_LINKED          0x0008
  65 #define CLASS_INITIALIZING    0x0010
  66 #define CLASS_INITIALIZED     0x0020
  67 #define CLASS_ERROR           0x0040
  68
  69
  70 /* some macros ****************************************************************/
  71
  72 #define CLASS_IS_OR_ALMOST_INITIALIZED(c) \
  73     (((c)->state & CLASS_INITIALIZING) || ((c)->state & CLASS_INITIALIZED))
  74
  75
  76 /* classinfo ******************************************************************/
  77
  78 /* We define this dummy structure of java_lang_Class so we can
  79    bootstrap cacaoh without needing a java_lang_Class.h file.  Whether
  80    the size of the dummy structure is big enough is checked during
  81    runtime in vm_create. */
  82
  83 typedef struct {
  84         java_object_t      header;
  85 #if defined(WITH_CLASSPATH_GNU)
  86         intptr_t           padding[4];
  87 #elif defined(WITH_CLASSPATH_SUN)
  88         intptr_t           padding[19];
  89 #elif defined(WITH_CLASSPATH_CLDC1_1)
  90         intptr_t           padding[3];
  91 #else
  92 # error unknown classpath configuration
  93 #endif
  94 } dummy_java_lang_Class;
  95
  96 struct classinfo {                /* class structure                          */
  97         dummy_java_lang_Class object;
  98
  99         s4          flags;            /* ACC flags                                */
 100         utf        *name;             /* class name                               */
 101
 102         s4          cpcount;          /* number of entries in constant pool       */
 103         u1         *cptags;           /* constant pool tags                       */
 104         voidptr    *cpinfos;          /* pointer to constant pool info structures */
 105
 106         s4          classrefcount;    /* number of symbolic class references      */
 107         constant_classref *classrefs; /* table of symbolic class references       */
 108         extra_classref *extclassrefs; /* additional classrefs                     */
 109         s4          parseddescsize;   /* size of the parsed descriptors block     */
 110         u1         *parseddescs;      /* parsed descriptors                       */
 111
 112         classinfo  *super;            /* super class                              */
 113         classinfo  *sub;              /* sub class pointer                        */
 114         classinfo  *nextsub;          /* pointer to next class in sub class list  */
 115
 116         int32_t     interfacescount;  /* number of interfaces                     */
 117         classinfo **interfaces;       /* super interfaces                         */
 118
 119         int32_t     fieldscount;      /* number of fields                         */
 120         fieldinfo  *fields;           /* field table                              */
 121
 122         int32_t     methodscount;     /* number of methods                        */
 123         methodinfo *methods;          /* method table                             */
 124
 125         s4          state;            /* current class state                      */
 126         s4          index;            /* hierarchy depth (classes) or index       */
 127                                       /* (interfaces)                             */
 128         s4          instancesize;     /* size of an instance of this class        */
 129
 130         vftbl_t    *vftbl;            /* pointer to virtual function table        */
 131
 132         methodinfo *finalizer;        /* finalizer method                         */
 133
 134         u2          innerclasscount;  /* number of inner classes                  */
 135         innerclassinfo *innerclass;
 136
 137         classref_or_classinfo  declaringclass;
 138         classref_or_classinfo  enclosingclass;  /* enclosing class                */
 139         constant_nameandtype  *enclosingmethod; /* enclosing method               */
 140
 141         utf        *packagename;      /* full name of the package                 */
 142         utf        *sourcefile;       /* SourceFile attribute                     */
 143 #if defined(ENABLE_JAVASE)
 144         utf        *signature;        /* Signature attribute                      */
 145 #if defined(ENABLE_ANNOTATIONS)
 146         /* All the annotation attributes are NULL (and not a zero length array)   */
 147         /* if there is nothing.                                                   */
 148         java_object_t *annotations;   /* annotations of this class                */
 149
 150         java_object_t *method_annotations; /* array of annotations of the methods */
 151         java_object_t *method_parameterannotations; /* array of parameter         */
 152                                       /* annotations of the methods               */
 153         java_object_t *method_annotationdefaults; /* array of annotation default  */
 154                                       /* values of the methods                    */
 155
 156         java_object_t *field_annotations; /* array of annotations of the fields   */
 157
 158 #endif
 159 #endif
 160         classloader *classloader;       /* NULL for bootstrap classloader         */
 161
 162 #if defined(ENABLE_JAVASE)
 163 # if defined(WITH_CLASSPATH_SUN)
 164         java_object_t      *protectiondomain;
 165         java_objectarray_t *signers;
 166 # endif
 167 #endif
 168 };
 169
 170
 171 /* innerclassinfo *************************************************************/
 172
 173 struct innerclassinfo {
 174         classref_or_classinfo inner_class; /* inner class pointer                 */
 175         classref_or_classinfo outer_class; /* outer class pointer                 */
 176         utf                  *name;        /* innerclass name                     */
 177         s4                    flags;       /* ACC flags                           */
 178 };
 179
 180
 181 /* extra_classref **************************************************************
 182
 183    for classrefs not occurring within descriptors
 184
 185 *******************************************************************************/
 186
 187 struct extra_classref {
 188         extra_classref    *next;
 189         constant_classref  classref;
 190 };
 191
 192
 193 /* castinfo *******************************************************************/
 194
 195 struct castinfo {
 196         s4 super_baseval;
 197         s4 super_diffval;
 198         s4 sub_baseval;
 199 };
 200
 201
 202 /* global variables ***********************************************************/
 203
 204 /* frequently used classes ****************************************************/
 205
 206 /* important system classes */
 207
 208 extern classinfo *class_java_lang_Object;
 209 extern classinfo *class_java_lang_Class;
 210 extern classinfo *class_java_lang_ClassLoader;
 211 extern classinfo *class_java_lang_Cloneable;
 212 extern classinfo *class_java_lang_SecurityManager;
 213 extern classinfo *class_java_lang_String;
 214 extern classinfo *class_java_lang_System;
 215 extern classinfo *class_java_lang_Thread;
 216 extern classinfo *class_java_lang_ThreadGroup;
 217 extern classinfo *class_java_lang_Throwable;
 218 extern classinfo *class_java_io_Serializable;
 219
 220 #if defined(WITH_CLASSPATH_GNU)
 221 extern classinfo *class_java_lang_VMSystem;
 222 extern classinfo *class_java_lang_VMThread;
 223 extern classinfo *class_java_lang_VMThrowable;
 224 #endif
 225
 226 #if defined(WITH_CLASSPATH_SUN)
 227 extern classinfo *class_sun_reflect_MagicAccessorImpl;
 228 #endif
 229
 230 #if defined(ENABLE_JAVASE)
 231 extern classinfo *class_java_lang_Void;
 232 #endif
 233
 234 extern classinfo *class_java_lang_Boolean;
 235 extern classinfo *class_java_lang_Byte;
 236 extern classinfo *class_java_lang_Character;
 237 extern classinfo *class_java_lang_Short;
 238 extern classinfo *class_java_lang_Integer;
 239 extern classinfo *class_java_lang_Long;
 240 extern classinfo *class_java_lang_Float;
 241 extern classinfo *class_java_lang_Double;
 242
 243 /* some classes which may be used more often */
 244
 245 #if defined(ENABLE_JAVASE)
 246 extern classinfo *class_java_lang_StackTraceElement;
 247 extern classinfo *class_java_lang_reflect_Constructor;
 248 extern classinfo *class_java_lang_reflect_Field;
 249 extern classinfo *class_java_lang_reflect_Method;
 250 extern classinfo *class_java_security_PrivilegedAction;
 251 extern classinfo *class_java_util_Vector;
 252 extern classinfo *class_java_util_HashMap;
 253
 254 extern classinfo *arrayclass_java_lang_Object;
 255
 256 # if defined(ENABLE_ANNOTATIONS)
 257 extern classinfo *class_sun_reflect_ConstantPool;
 258 #  if defined(WITH_CLASSPATH_GNU)
 259 extern classinfo *class_sun_reflect_annotation_AnnotationParser;
 260 #  endif
 261 # endif
 262 #endif
 263
 264
 265 /* pseudo classes for the type checker ****************************************/
 266
 267 /*
 268  * pseudo_class_Arraystub
 269  *     (extends Object implements Cloneable, java.io.Serializable)
 270  *
 271  *     If two arrays of incompatible component types are merged,
 272  *     the resulting reference has no accessible components.
 273  *     The result does, however, implement the interfaces Cloneable
 274  *     and java.io.Serializable. This pseudo class is used internally
 275  *     to represent such results. (They are *not* considered arrays!)
 276  *
 277  * pseudo_class_Null
 278  *
 279  *     This pseudo class is used internally to represent the
 280  *     null type.
 281  *
 282  * pseudo_class_New
 283  *
 284  *     This pseudo class is used internally to represent the
 285  *     the 'uninitialized object' type.
 286  */
 287
 288 extern classinfo *pseudo_class_Arraystub;
 289 extern classinfo *pseudo_class_Null;
 290 extern classinfo *pseudo_class_New;
 291
 292
 293 /* inline functions ***********************************************************/
 294
 295 /* class_is_primitive **********************************************************
 296
 297    Checks if the given class is a primitive class.
 298
 299 *******************************************************************************/
 300
 301 static inline bool class_is_primitive(classinfo *c)
 302 {
 303         if (c->flags & ACC_CLASS_PRIMITIVE)
 304                 return true;
 305
 306         return false;
 307 }
 308
 309
 310 /* class_is_anonymousclass *****************************************************
 311
 312    Checks if the given class is an anonymous class.
 313
 314 *******************************************************************************/
 315
 316 static inline bool class_is_anonymousclass(classinfo *c)
 317 {
 318         if (c->flags & ACC_CLASS_ANONYMOUS)
 319                 return true;
 320
 321         return false;
 322 }
 323
 324
 325 /* class_is_array **************************************************************
 326
 327    Checks if the given class is an array class.
 328
 329 *******************************************************************************/
 330
 331 static inline bool class_is_array(classinfo *c)
 332 {
 333         if (!(c->state & CLASS_LINKED))
 334                 if (!link_class(c))
 335                         return false;
 336
 337         return (c->vftbl->arraydesc != NULL);
 338 }
 339
 340
 341 /* class_is_interface **********************************************************
 342
 343    Checks if the given class is an interface.
 344
 345 *******************************************************************************/
 346
 347 static inline bool class_is_interface(classinfo *c)
 348 {
 349         if (c->flags & ACC_INTERFACE)
 350                 return true;
 351
 352         return false;
 353 }
 354
 355
 356 /* class_is_localclass *********************************************************
 357
 358    Checks if the given class is a local class.
 359
 360 *******************************************************************************/
 361
 362 static inline bool class_is_localclass(classinfo *c)
 363 {
 364         if ((c->enclosingmethod != NULL) && !class_is_anonymousclass(c))
 365                 return true;
 366
 367         return false;
 368 }
 369
 370
 371 /* class_is_memberclass ********************************************************
 372
 373    Checks if the given class is a member class.
 374
 375 *******************************************************************************/
 376
 377 static inline bool class_is_memberclass(classinfo *c)
 378 {
 379         if (c->flags & ACC_CLASS_MEMBER)
 380                 return true;
 381
 382         return false;
 383 }
 384
 385
 386 /* class_get_classloader *******************************************************
 387
 388    Return the classloader of the given class.
 389
 390 *******************************************************************************/
 391
 392 static inline classloader *class_get_classloader(classinfo *c)
 393 {
 394         classloader *cl;
 395
 396         cl = c->classloader;
 397
 398         /* The classloader may be NULL. */
 399
 400         return cl;
 401 }
 402
 403
 404 /* class_get_superclass ********************************************************
 405
 406    Return the super class of the given class.
 407
 408 *******************************************************************************/
 409
 410 static inline classinfo *class_get_superclass(classinfo *c)
 411 {
 412         /* For interfaces we return NULL. */
 413
 414         if (c->flags & ACC_INTERFACE)
 415                 return NULL;
 416
 417         /* For java/lang/Object, primitive-type and Void classes c->super
 418            is NULL and we return NULL. */
 419
 420         return c->super;
 421 }
 422
 423
 424 /* function prototypes ********************************************************/
 425
 426 classinfo *class_create_classinfo(utf *u);
 427 void       class_postset_header_vftbl(void);
 428 classinfo *class_define(utf *name, classloader *cl, int32_t length, uint8_t *data, java_handle_t *pd);
 429 void       class_set_packagename(classinfo *c);
 430
 431 bool       class_load_attributes(classbuffer *cb);
 432
 433 /* retrieve constantpool element */
 434 voidptr class_getconstant(classinfo *class, u4 pos, u4 ctype);
 435 voidptr innerclass_getconstant(classinfo *c, u4 pos, u4 ctype);
 436
 437 /* frees all resources used by the class */
 438 void class_free(classinfo *);
 439
 440 /* return an array class with the given component class */
 441 classinfo *class_array_of(classinfo *component,bool link);
 442
 443 /* return an array class with the given dimension and element class */
 444 classinfo *class_multiarray_of(s4 dim, classinfo *element,bool link);
 445
 446 /* return a classref for the given class name */
 447 /* (does a linear search!)                    */
 448 constant_classref *class_lookup_classref(classinfo *cls,utf *name);
 449
 450 /* return a classref for the given class name */
 451 /* (does a linear search!)                    */
 452 constant_classref *class_get_classref(classinfo *cls,utf *name);
 453
 454 /* return a classref to the class itself */
 455 /* (does a linear search!)                    */
 456 constant_classref *class_get_self_classref(classinfo *cls);
 457
 458 /* return a classref for an array with the given dimension of with the */
 459 /* given component type */
 460 constant_classref *class_get_classref_multiarray_of(s4 dim,constant_classref *ref);
 461
 462 /* return a classref for the component type of the given array type */
 463 constant_classref *class_get_classref_component_of(constant_classref *ref);
 464
 465 /* get a class' field by name and descriptor */
 466 fieldinfo *class_findfield(classinfo *c, utf *name, utf *desc);
 467
 468 /* search 'classinfo'-structure for a field with the specified name */
 469 fieldinfo *class_findfield_by_name(classinfo *c, utf *name);
 470 s4 class_findfield_index_by_name(classinfo *c, utf *name);
 471
 472 /* search class for a field */
 473 fieldinfo *class_resolvefield(classinfo *c, utf *name, utf *desc, classinfo *referer, bool throwexception);
 474
 475 /* search for a method with a specified name and descriptor */
 476 methodinfo *class_findmethod(classinfo *c, utf *name, utf *desc);
 477 methodinfo *class_resolvemethod(classinfo *c, utf *name, utf *dest);
 478 methodinfo *class_resolveclassmethod(classinfo *c, utf *name, utf *dest, classinfo *referer, bool throwexception);
 479 methodinfo *class_resolveinterfacemethod(classinfo *c, utf *name, utf *dest, classinfo *referer, bool throwexception);
 480
 481 bool class_issubclass(classinfo *sub, classinfo *super);
 482 bool class_isanysubclass(classinfo *sub, classinfo *super);
 483
 484 bool                       class_is_primitive(classinfo *c);
 485 bool                       class_is_anonymousclass(classinfo *c);
 486 bool                       class_is_array(classinfo *c);
 487 bool                       class_is_interface(classinfo *c);
 488 bool                       class_is_localclass(classinfo *c);
 489 bool                       class_is_memberclass(classinfo *c);
 490
 491 classloader               *class_get_classloader(classinfo *c);
 492 classinfo                 *class_get_superclass(classinfo *c);
 493 classinfo                 *class_get_componenttype(classinfo *c);
 494 java_handle_objectarray_t *class_get_declaredclasses(classinfo *c, bool publicOnly);
 495 classinfo                 *class_get_declaringclass(classinfo *c);
 496 classinfo                 *class_get_enclosingclass(classinfo *c);
 497 methodinfo                *class_get_enclosingmethod(classinfo *c);
 498 java_handle_objectarray_t *class_get_interfaces(classinfo *c);
 499 java_handle_bytearray_t   *class_get_annotations(classinfo *c);
 500 int32_t                    class_get_modifiers(classinfo *c, bool ignoreInnerClassesAttrib);
 501
 502 #if defined(ENABLE_JAVASE)
 503 utf                       *class_get_signature(classinfo *c);
 504 #endif
 505
 506 /* some debugging functions */
 507
 508 #if !defined(NDEBUG)
 509 void class_printflags(classinfo *c);
 510 void class_print(classinfo *c);
 511 void class_println(classinfo *c);
 512 void class_classref_print(constant_classref *cr);
 513 void class_classref_println(constant_classref *cr);
 514 void class_classref_or_classinfo_print(classref_or_classinfo c);
 515 void class_classref_or_classinfo_println(classref_or_classinfo c);
 516 #endif
 517
 518 /* debug purposes */
 519 void class_showmethods(classinfo *c);
 520 void class_showconstantpool(classinfo *c);
 521
 522 #endif /* _CLASS_H */
 523
 524
 525 /*
 526  * These are local overrides for various environment variables in Emacs.
 527  * Please do not remove this and leave it at the end of the file, where
 528  * Emacs will automagically detect them.
 529  * ---------------------------------------------------------------------
 530  * Local variables:
 531  * mode: c
 532  * indent-tabs-mode: t
 533  * c-basic-offset: 4
 534  * tab-width: 4
 535  * End:
 536  */