vm/Globals.h

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2008 The Android Open Source Project
   3  *
   4  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
   5  * you may not use this file except in compliance with the License.
   6  * You may obtain a copy of the License at
   7  *
   8  *      http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
   9  *
  10  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
  11  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
  12  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
  13  * See the License for the specific language governing permissions and
  14  * limitations under the License.
  15  */
  16
  17 /*
  18  * Variables with library scope.
  19  *
  20  * Prefer this over scattered static and global variables -- it's easier to
  21  * view the state in a debugger, it makes clean shutdown simpler, we can
  22  * trivially dump the state into a crash log, and it dodges most naming
  23  * collisions that will arise when we are embedded in a larger program.
  24  *
  25  * If we want multiple VMs per process, this can get stuffed into TLS (or
  26  * accessed through a Thread field).  May need to pass it around for some
  27  * of the early initialization functions.
  28  */
  29 #ifndef DALVIK_GLOBALS_H_
  30 #define DALVIK_GLOBALS_H_
  31
  32 #include <string>
  33 #include <vector>
  34
  35 #include <stdarg.h>
  36 #include <pthread.h>
  37
  38 /* private structures */
  39 struct GcHeap;
  40 struct BreakpointSet;
  41 struct InlineSub;
  42
  43 /*
  44  * One of these for each -ea/-da/-esa/-dsa on the command line.
  45  */
  46 struct AssertionControl {
  47     char*   pkgOrClass;         /* package/class string, or NULL for esa/dsa */
  48     int     pkgOrClassLen;      /* string length, for quick compare */
  49     bool    enable;             /* enable or disable */
  50     bool    isPackage;          /* string ended with "..."? */
  51 };
  52
  53 /*
  54  * Register map generation mode.  Only applicable when generateRegisterMaps
  55  * is enabled.  (The "disabled" state is not folded into this because
  56  * there are callers like dexopt that want to enable/disable without
  57  * specifying the configuration details.)
  58  *
  59  * "TypePrecise" is slower and requires additional storage for the register
  60  * maps, but allows type-precise GC.  "LivePrecise" is even slower and
  61  * requires additional heap during processing, but allows live-precise GC.
  62  */
  63 enum RegisterMapMode {
  64     kRegisterMapModeUnknown = 0,
  65     kRegisterMapModeTypePrecise,
  66     kRegisterMapModeLivePrecise
  67 };
  68
  69 /*
  70  * Profiler clock source.
  71  */
  72 enum ProfilerClockSource {
  73     kProfilerClockSourceThreadCpu,
  74     kProfilerClockSourceWall,
  75     kProfilerClockSourceDual,
  76 };
  77
  78 /*
  79  * All fields are initialized to zero.
  80  *
  81  * Storage allocated here must be freed by a subsystem shutdown function.
  82  */
  83 struct DvmGlobals {
  84     /*
  85      * Some options from the command line or environment.
  86      */
  87     char*       bootClassPathStr;
  88     char*       classPathStr;
  89
  90     size_t      heapStartingSize;
  91     size_t      heapMaximumSize;
  92     size_t      heapGrowthLimit;
  93     double      heapTargetUtilization;
  94     size_t      heapMinFree;
  95     size_t      heapMaxFree;
  96     size_t      stackSize;
  97     size_t      mainThreadStackSize;
  98
  99     bool        verboseGc;
 100     bool        verboseJni;
 101     bool        verboseClass;
 102     bool        verboseShutdown;
 103
 104     bool        jdwpAllowed;        // debugging allowed for this process?
 105     bool        jdwpConfigured;     // has debugging info been provided?
 106     JdwpTransportType jdwpTransport;
 107     bool        jdwpServer;
 108     char*       jdwpHost;
 109     int         jdwpPort;
 110     bool        jdwpSuspend;
 111
 112     ProfilerClockSource profilerClockSource;
 113
 114     /*
 115      * Lock profiling threshold value in milliseconds.  Acquires that
 116      * exceed threshold are logged.  Acquires within the threshold are
 117      * logged with a probability of $\frac{time}{threshold}$ .  If the
 118      * threshold is unset no additional logging occurs.
 119      */
 120     u4          lockProfThreshold;
 121
 122     int         (*vfprintfHook)(FILE*, const char*, va_list);
 123     void        (*exitHook)(int);
 124     void        (*abortHook)(void);
 125     bool        (*isSensitiveThreadHook)(void);
 126
 127     char*       jniTrace;
 128     bool        reduceSignals;
 129     bool        noQuitHandler;
 130     bool        verifyDexChecksum;
 131     char*       stackTraceFile;     // for SIGQUIT-inspired output
 132
 133     bool        logStdio;
 134
 135     DexOptimizerMode    dexOptMode;
 136     DexClassVerifyMode  classVerifyMode;
 137
 138     bool        generateRegisterMaps;
 139     RegisterMapMode     registerMapMode;
 140
 141     bool        monitorVerification;
 142
 143     bool        dexOptForSmp;
 144
 145     /*
 146      * GC option flags.
 147      */
 148     bool        preciseGc;
 149     bool        preVerify;
 150     bool        postVerify;
 151     bool        concurrentMarkSweep;
 152     bool        verifyCardTable;
 153     bool        disableExplicitGc;
 154
 155     int         assertionCtrlCount;
 156     AssertionControl*   assertionCtrl;
 157
 158     ExecutionMode   executionMode;
 159
 160     bool        commonInit; /* whether common stubs are generated */
 161     bool        constInit; /* whether global constants are initialized */
 162
 163     /*
 164      * VM init management.
 165      */
 166     bool        initializing;
 167     bool        optimizing;
 168
 169     /*
 170      * java.lang.System properties set from the command line with -D.
 171      * This is effectively a set, where later entries override earlier
 172      * ones.
 173      */
 174     std::vector<std::string>* properties;
 175
 176     /*
 177      * Where the VM goes to find system classes.
 178      */
 179     ClassPathEntry* bootClassPath;
 180     /* used by the DEX optimizer to load classes from an unfinished DEX */
 181     DvmDex*     bootClassPathOptExtra;
 182     bool        optimizingBootstrapClass;
 183
 184     /*
 185      * Loaded classes, hashed by class name.  Each entry is a ClassObject*,
 186      * allocated in GC space.
 187      */
 188     HashTable*  loadedClasses;
 189
 190     /*
 191      * Value for the next class serial number to be assigned.  This is
 192      * incremented as we load classes.  Failed loads and races may result
 193      * in some numbers being skipped, and the serial number is not
 194      * guaranteed to start at 1, so the current value should not be used
 195      * as a count of loaded classes.
 196      */
 197     volatile int classSerialNumber;
 198
 199     /*
 200      * Classes with a low classSerialNumber are probably in the zygote, and
 201      * their InitiatingLoaderList is not used, to promote sharing. The list is
 202      * kept here instead.
 203      */
 204     InitiatingLoaderList* initiatingLoaderList;
 205
 206     /*
 207      * Interned strings.
 208      */
 209
 210     /* A mutex that guards access to the interned string tables. */
 211     pthread_mutex_t internLock;
 212
 213     /* Hash table of strings interned by the user. */
 214     HashTable*  internedStrings;
 215
 216     /* Hash table of strings interned by the class loader. */
 217     HashTable*  literalStrings;
 218
 219     /*
 220      * Classes constructed directly by the vm.
 221      */
 222
 223     /* the class Class */
 224     ClassObject* classJavaLangClass;
 225
 226     /* synthetic classes representing primitive types */
 227     ClassObject* typeVoid;
 228     ClassObject* typeBoolean;
 229     ClassObject* typeByte;
 230     ClassObject* typeShort;
 231     ClassObject* typeChar;
 232     ClassObject* typeInt;
 233     ClassObject* typeLong;
 234     ClassObject* typeFloat;
 235     ClassObject* typeDouble;
 236
 237     /* synthetic classes for arrays of primitives */
 238     ClassObject* classArrayBoolean;
 239     ClassObject* classArrayByte;
 240     ClassObject* classArrayShort;
 241     ClassObject* classArrayChar;
 242     ClassObject* classArrayInt;
 243     ClassObject* classArrayLong;
 244     ClassObject* classArrayFloat;
 245     ClassObject* classArrayDouble;
 246
 247     /*
 248      * Quick lookups for popular classes used internally.
 249      */
 250     ClassObject* classJavaLangClassArray;
 251     ClassObject* classJavaLangClassLoader;
 252     ClassObject* classJavaLangObject;
 253     ClassObject* classJavaLangObjectArray;
 254     ClassObject* classJavaLangString;
 255     ClassObject* classJavaLangThread;
 256     ClassObject* classJavaLangVMThread;
 257     ClassObject* classJavaLangThreadGroup;
 258     ClassObject* classJavaLangStackTraceElement;
 259     ClassObject* classJavaLangStackTraceElementArray;
 260     ClassObject* classJavaLangAnnotationAnnotationArray;
 261     ClassObject* classJavaLangAnnotationAnnotationArrayArray;
 262     ClassObject* classJavaLangReflectAccessibleObject;
 263     ClassObject* classJavaLangReflectConstructor;
 264     ClassObject* classJavaLangReflectConstructorArray;
 265     ClassObject* classJavaLangReflectField;
 266     ClassObject* classJavaLangReflectFieldArray;
 267     ClassObject* classJavaLangReflectMethod;
 268     ClassObject* classJavaLangReflectMethodArray;
 269     ClassObject* classJavaLangReflectProxy;
 270     ClassObject* classJavaNioDirectByteBuffer;
 271     ClassObject* classOrgApacheHarmonyLangAnnotationAnnotationFactory;
 272     ClassObject* classOrgApacheHarmonyLangAnnotationAnnotationMember;
 273     ClassObject* classOrgApacheHarmonyLangAnnotationAnnotationMemberArray;
 274     ClassObject* classOrgApacheHarmonyDalvikDdmcChunk;
 275     ClassObject* classOrgApacheHarmonyDalvikDdmcDdmServer;
 276     ClassObject* classJavaLangRefFinalizerReference;
 277
 278     /*
 279      * classes representing exception types. The names here don't include
 280      * packages, just to keep the use sites a bit less verbose. All are
 281      * in java.lang, except where noted.
 282      */
 283     ClassObject* exAbstractMethodError;
 284     ClassObject* exArithmeticException;
 285     ClassObject* exArrayIndexOutOfBoundsException;
 286     ClassObject* exArrayStoreException;
 287     ClassObject* exClassCastException;
 288     ClassObject* exClassCircularityError;
 289     ClassObject* exClassFormatError;
 290     ClassObject* exClassNotFoundException;
 291     ClassObject* exError;
 292     ClassObject* exExceptionInInitializerError;
 293     ClassObject* exFileNotFoundException; /* in java.io */
 294     ClassObject* exIOException;           /* in java.io */
 295     ClassObject* exIllegalAccessError;
 296     ClassObject* exIllegalAccessException;
 297     ClassObject* exIllegalArgumentException;
 298     ClassObject* exIllegalMonitorStateException;
 299     ClassObject* exIllegalStateException;
 300     ClassObject* exIllegalThreadStateException;
 301     ClassObject* exIncompatibleClassChangeError;
 302     ClassObject* exInstantiationError;
 303     ClassObject* exInstantiationException;
 304     ClassObject* exInternalError;
 305     ClassObject* exInterruptedException;
 306     ClassObject* exLinkageError;
 307     ClassObject* exNegativeArraySizeException;
 308     ClassObject* exNoClassDefFoundError;
 309     ClassObject* exNoSuchFieldError;
 310     ClassObject* exNoSuchFieldException;
 311     ClassObject* exNoSuchMethodError;
 312     ClassObject* exNullPointerException;
 313     ClassObject* exOutOfMemoryError;
 314     ClassObject* exRuntimeException;
 315     ClassObject* exStackOverflowError;
 316     ClassObject* exStaleDexCacheError;    /* in dalvik.system */
 317     ClassObject* exStringIndexOutOfBoundsException;
 318     ClassObject* exThrowable;
 319     ClassObject* exTypeNotPresentException;
 320     ClassObject* exUnsatisfiedLinkError;
 321     ClassObject* exUnsupportedOperationException;
 322     ClassObject* exVerifyError;
 323     ClassObject* exVirtualMachineError;
 324
 325     /* method offsets - Object */
 326     int         voffJavaLangObject_equals;
 327     int         voffJavaLangObject_hashCode;
 328     int         voffJavaLangObject_toString;
 329
 330     /* field offsets - String */
 331     int         offJavaLangString_value;
 332     int         offJavaLangString_count;
 333     int         offJavaLangString_offset;
 334     int         offJavaLangString_hashCode;
 335
 336     /* field offsets - Thread */
 337     int         offJavaLangThread_vmThread;
 338     int         offJavaLangThread_group;
 339     int         offJavaLangThread_daemon;
 340     int         offJavaLangThread_name;
 341     int         offJavaLangThread_priority;
 342     int         offJavaLangThread_uncaughtHandler;
 343     int         offJavaLangThread_contextClassLoader;
 344
 345     /* method offsets - Thread */
 346     int         voffJavaLangThread_run;
 347
 348     /* field offsets - ThreadGroup */
 349     int         offJavaLangThreadGroup_name;
 350     int         offJavaLangThreadGroup_parent;
 351
 352     /* field offsets - VMThread */
 353     int         offJavaLangVMThread_thread;
 354     int         offJavaLangVMThread_vmData;
 355
 356     /* method offsets - ThreadGroup */
 357     int         voffJavaLangThreadGroup_removeThread;
 358
 359     /* field offsets - Throwable */
 360     int         offJavaLangThrowable_stackState;
 361     int         offJavaLangThrowable_cause;
 362
 363     /* method offsets - ClassLoader */
 364     int         voffJavaLangClassLoader_loadClass;
 365
 366     /* direct method pointers - ClassLoader */
 367     Method*     methJavaLangClassLoader_getSystemClassLoader;
 368
 369     /* field offsets - java.lang.reflect.* */
 370     int         offJavaLangReflectConstructor_slot;
 371     int         offJavaLangReflectConstructor_declClass;
 372     int         offJavaLangReflectField_slot;
 373     int         offJavaLangReflectField_declClass;
 374     int         offJavaLangReflectMethod_slot;
 375     int         offJavaLangReflectMethod_declClass;
 376
 377     /* field offsets - java.lang.ref.Reference */
 378     int         offJavaLangRefReference_referent;
 379     int         offJavaLangRefReference_queue;
 380     int         offJavaLangRefReference_queueNext;
 381     int         offJavaLangRefReference_pendingNext;
 382
 383     /* field offsets - java.lang.ref.FinalizerReference */
 384     int offJavaLangRefFinalizerReference_zombie;
 385
 386     /* method pointers - java.lang.ref.ReferenceQueue */
 387     Method* methJavaLangRefReferenceQueueAdd;
 388
 389     /* method pointers - java.lang.ref.FinalizerReference */
 390     Method* methJavaLangRefFinalizerReferenceAdd;
 391
 392     /* constructor method pointers; no vtable involved, so use Method* */
 393     Method*     methJavaLangStackTraceElement_init;
 394     Method*     methJavaLangReflectConstructor_init;
 395     Method*     methJavaLangReflectField_init;
 396     Method*     methJavaLangReflectMethod_init;
 397     Method*     methOrgApacheHarmonyLangAnnotationAnnotationMember_init;
 398
 399     /* static method pointers - android.lang.annotation.* */
 400     Method*
 401         methOrgApacheHarmonyLangAnnotationAnnotationFactory_createAnnotation;
 402
 403     /* direct method pointers - java.lang.reflect.Proxy */
 404     Method*     methJavaLangReflectProxy_constructorPrototype;
 405
 406     /* field offsets - java.lang.reflect.Proxy */
 407     int         offJavaLangReflectProxy_h;
 408
 409     /* field offsets - java.io.FileDescriptor */
 410     int         offJavaIoFileDescriptor_descriptor;
 411
 412     /* direct method pointers - dalvik.system.NativeStart */
 413     Method*     methDalvikSystemNativeStart_main;
 414     Method*     methDalvikSystemNativeStart_run;
 415
 416     /* assorted direct buffer helpers */
 417     Method*     methJavaNioDirectByteBuffer_init;
 418     int         offJavaNioBuffer_capacity;
 419     int         offJavaNioBuffer_effectiveDirectAddress;
 420
 421     /* direct method pointers - org.apache.harmony.dalvik.ddmc.DdmServer */
 422     Method*     methDalvikDdmcServer_dispatch;
 423     Method*     methDalvikDdmcServer_broadcast;
 424
 425     /* field offsets - org.apache.harmony.dalvik.ddmc.Chunk */
 426     int         offDalvikDdmcChunk_type;
 427     int         offDalvikDdmcChunk_data;
 428     int         offDalvikDdmcChunk_offset;
 429     int         offDalvikDdmcChunk_length;
 430
 431     /*
 432      * Thread list.  This always has at least one element in it (main),
 433      * and main is always the first entry.
 434      *
 435      * The threadListLock is used for several things, including the thread
 436      * start condition variable.  Generally speaking, you must hold the
 437      * threadListLock when:
 438      *  - adding/removing items from the list
 439      *  - waiting on or signaling threadStartCond
 440      *  - examining the Thread struct for another thread (this is to avoid
 441      *    one thread freeing the Thread struct while another thread is
 442      *    perusing it)
 443      */
 444     Thread*     threadList;
 445     pthread_mutex_t threadListLock;
 446
 447     pthread_cond_t threadStartCond;
 448
 449     /*
 450      * The thread code grabs this before suspending all threads.  There
 451      * are a few things that can cause a "suspend all":
 452      *  (1) the GC is starting;
 453      *  (2) the debugger has sent a "suspend all" request;
 454      *  (3) a thread has hit a breakpoint or exception that the debugger
 455      *      has marked as a "suspend all" event;
 456      *  (4) the SignalCatcher caught a signal that requires suspension.
 457      *  (5) (if implemented) the JIT needs to perform a heavyweight
 458      *      rearrangement of the translation cache or JitTable.
 459      *
 460      * Because we use "safe point" self-suspension, it is never safe to
 461      * do a blocking "lock" call on this mutex -- if it has been acquired,
 462      * somebody is probably trying to put you to sleep.  The leading '_' is
 463      * intended as a reminder that this lock is special.
 464      */
 465     pthread_mutex_t _threadSuspendLock;
 466
 467     /*
 468      * Guards Thread->suspendCount for all threads, and
 469      * provides the lock for the condition variable that all suspended threads
 470      * sleep on (threadSuspendCountCond).
 471      *
 472      * This has to be separate from threadListLock because of the way
 473      * threads put themselves to sleep.
 474      */
 475     pthread_mutex_t threadSuspendCountLock;
 476
 477     /*
 478      * Suspended threads sleep on this.  They should sleep on the condition
 479      * variable until their "suspend count" is zero.
 480      *
 481      * Paired with "threadSuspendCountLock".
 482      */
 483     pthread_cond_t  threadSuspendCountCond;
 484
 485     /*
 486      * Sum of all threads' suspendCount fields. Guarded by
 487      * threadSuspendCountLock.
 488      */
 489     int  sumThreadSuspendCount;
 490
 491     /*
 492      * MUTEX ORDERING: when locking multiple mutexes, always grab them in
 493      * this order to avoid deadlock:
 494      *
 495      *  (1) _threadSuspendLock      (use lockThreadSuspend())
 496      *  (2) threadListLock          (use dvmLockThreadList())
 497      *  (3) threadSuspendCountLock  (use lockThreadSuspendCount())
 498      */
 499
 500
 501     /*
 502      * Thread ID bitmap.  We want threads to have small integer IDs so
 503      * we can use them in "thin locks".
 504      */
 505     BitVector*  threadIdMap;
 506
 507     /*
 508      * Manage exit conditions.  The VM exits when all non-daemon threads
 509      * have exited.  If the main thread returns early, we need to sleep
 510      * on a condition variable.
 511      */
 512     int         nonDaemonThreadCount;   /* must hold threadListLock to access */
 513     pthread_cond_t  vmExitCond;
 514
 515     /*
 516      * The set of DEX files loaded by custom class loaders.
 517      */
 518     HashTable*  userDexFiles;
 519
 520     /*
 521      * JNI global reference table.
 522      */
 523     IndirectRefTable jniGlobalRefTable;
 524     IndirectRefTable jniWeakGlobalRefTable;
 525     pthread_mutex_t jniGlobalRefLock;
 526     pthread_mutex_t jniWeakGlobalRefLock;
 527
 528     /*
 529      * JNI pinned object table (used for primitive arrays).
 530      */
 531     ReferenceTable  jniPinRefTable;
 532     pthread_mutex_t jniPinRefLock;
 533
 534     /*
 535      * Native shared library table.
 536      */
 537     HashTable*  nativeLibs;
 538
 539     /*
 540      * GC heap lock.  Functions like gcMalloc() acquire this before making
 541      * any changes to the heap.  It is held throughout garbage collection.
 542      */
 543     pthread_mutex_t gcHeapLock;
 544
 545     /*
 546      * Condition variable to queue threads waiting to retry an
 547      * allocation.  Signaled after a concurrent GC is completed.
 548      */
 549     pthread_cond_t gcHeapCond;
 550
 551     /* Opaque pointer representing the heap. */
 552     GcHeap*     gcHeap;
 553
 554     /* The card table base, modified as needed for marking cards. */
 555     u1*         biasedCardTableBase;
 556
 557     /*
 558      * Pre-allocated throwables.
 559      */
 560     Object*     outOfMemoryObj;
 561     Object*     internalErrorObj;
 562     Object*     noClassDefFoundErrorObj;
 563
 564     /* Monitor list, so we can free them */
 565     /*volatile*/ Monitor* monitorList;
 566
 567     /* Monitor for Thread.sleep() implementation */
 568     Monitor*    threadSleepMon;
 569
 570     /* set when we create a second heap inside the zygote */
 571     bool        newZygoteHeapAllocated;
 572
 573     /*
 574      * TLS keys.
 575      */
 576     pthread_key_t pthreadKeySelf;       /* Thread*, for dvmThreadSelf */
 577
 578     /*
 579      * Cache results of "A instanceof B".
 580      */
 581     AtomicCache* instanceofCache;
 582
 583     /* inline substitution table, used during optimization */
 584     InlineSub*          inlineSubs;
 585
 586     /*
 587      * Bootstrap class loader linear allocator.
 588      */
 589     LinearAllocHdr* pBootLoaderAlloc;
 590
 591     /*
 592      * Compute some stats on loaded classes.
 593      */
 594     int         numLoadedClasses;
 595     int         numDeclaredMethods;
 596     int         numDeclaredInstFields;
 597     int         numDeclaredStaticFields;
 598
 599     /* when using a native debugger, set this to suppress watchdog timers */
 600     bool        nativeDebuggerActive;
 601
 602     /*
 603      * JDWP debugger support.
 604      *
 605      * Note: Each thread will normally determine whether the debugger is active
 606      * for it by referring to its subMode flags.  "debuggerActive" here should be
 607      * seen as "debugger is making requests of 1 or more threads".
 608      */
 609     bool        debuggerConnected;      /* debugger or DDMS is connected */
 610     bool        debuggerActive;         /* debugger is making requests */
 611     JdwpState*  jdwpState;
 612
 613     /*
 614      * Registry of objects known to the debugger.
 615      */
 616     HashTable*  dbgRegistry;
 617
 618     /*
 619      * Debugger breakpoint table.
 620      */
 621     BreakpointSet*  breakpointSet;
 622
 623     /*
 624      * Single-step control struct.  We currently only allow one thread to
 625      * be single-stepping at a time, which is all that really makes sense,
 626      * but it's possible we may need to expand this to be per-thread.
 627      */
 628     StepControl stepControl;
 629
 630     /*
 631      * DDM features embedded in the VM.
 632      */
 633     bool        ddmThreadNotification;
 634
 635     /*
 636      * Zygote (partially-started process) support
 637      */
 638     bool        zygote;
 639
 640     /*
 641      * Used for tracking allocations that we report to DDMS.  When the feature
 642      * is enabled (through a DDMS request) the "allocRecords" pointer becomes
 643      * non-NULL.
 644      */
 645     pthread_mutex_t allocTrackerLock;
 646     AllocRecord*    allocRecords;
 647     int             allocRecordHead;        /* most-recently-added entry */
 648     int             allocRecordCount;       /* #of valid entries */
 649     int             allocRecordMax;         /* Number of allocated entries. */
 650
 651     /*
 652      * When a profiler is enabled, this is incremented.  Distinct profilers
 653      * include "dmtrace" method tracing, emulator method tracing, and
 654      * possibly instruction counting.
 655      *
 656      * The purpose of this is to have a single value that shows whether any
 657      * profiling is going on.  Individual thread will normally check their
 658      * thread-private subMode flags to take any profiling action.
 659      */
 660     volatile int activeProfilers;
 661
 662     /*
 663      * State for method-trace profiling.
 664      */
 665     MethodTraceState methodTrace;
 666     Method*     methodTraceGcMethod;
 667     Method*     methodTraceClassPrepMethod;
 668
 669     /*
 670      * State for emulator tracing.
 671      */
 672     void*       emulatorTracePage;
 673     int         emulatorTraceEnableCount;
 674
 675     /*
 676      * Global state for memory allocation profiling.
 677      */
 678     AllocProfState allocProf;
 679
 680     /*
 681      * Pointers to the original methods for things that have been inlined.
 682      * This makes it easy for us to output method entry/exit records for
 683      * the method calls we're not actually making.  (Used by method
 684      * profiling.)
 685      */
 686     Method**    inlinedMethods;
 687
 688     /*
 689      * Dalvik instruction counts (kNumPackedOpcodes entries).
 690      */
 691     int*        executedInstrCounts;
 692     int         instructionCountEnableCount;
 693
 694     /*
 695      * Signal catcher thread (for SIGQUIT).
 696      */
 697     pthread_t   signalCatcherHandle;
 698     bool        haltSignalCatcher;
 699
 700     /*
 701      * Stdout/stderr conversion thread.
 702      */
 703     bool            haltStdioConverter;
 704     bool            stdioConverterReady;
 705     pthread_t       stdioConverterHandle;
 706     pthread_mutex_t stdioConverterLock;
 707     pthread_cond_t  stdioConverterCond;
 708     int             stdoutPipe[2];
 709     int             stderrPipe[2];
 710
 711     /*
 712      * pid of the system_server process. We track it so that when system server
 713      * crashes the Zygote process will be killed and restarted.
 714      */
 715     pid_t systemServerPid;
 716
 717     int kernelGroupScheduling;
 718
 719 //#define COUNT_PRECISE_METHODS
 720 #ifdef COUNT_PRECISE_METHODS
 721     PointerSet* preciseMethods;
 722 #endif
 723
 724     /* some RegisterMap statistics, useful during development */
 725     void*       registerMapStats;
 726
 727 #ifdef VERIFIER_STATS
 728     VerifierStats verifierStats;
 729 #endif
 730
 731     /* String pointed here will be deposited on the stack frame of dvmAbort */
 732     const char *lastMessage;
 733 };
 734
 735 extern struct DvmGlobals gDvm;
 736
 737 #if defined(WITH_JIT)
 738
 739 /* Trace profiling modes.  Ordering matters - off states before on states */
 740 enum TraceProfilingModes {
 741     kTraceProfilingDisabled = 0,      // Not profiling
 742     kTraceProfilingPeriodicOff = 1,   // Periodic profiling, off phase
 743     kTraceProfilingContinuous = 2,    // Always profiling
 744     kTraceProfilingPeriodicOn = 3     // Periodic profiling, on phase
 745 };
 746
 747 /*
 748  * Exiting the compiled code w/o chaining will incur overhead to look up the
 749  * target in the code cache which is extra work only when JIT is enabled. So
 750  * we want to monitor it closely to make sure we don't have performance bugs.
 751  */
 752 enum NoChainExits {
 753     kInlineCacheMiss = 0,
 754     kCallsiteInterpreted,
 755     kSwitchOverflow,
 756     kHeavyweightMonitor,
 757     kNoChainExitLast,
 758 };
 759
 760 /*
 761  * JIT-specific global state
 762  */
 763 struct DvmJitGlobals {
 764     /*
 765      * Guards writes to Dalvik PC (dPC), translated code address (codeAddr) and
 766      * chain fields within the JIT hash table.  Note carefully the access
 767      * mechanism.
 768      * Only writes are guarded, and the guarded fields must be updated in a
 769      * specific order using atomic operations.  Further, once a field is
 770      * written it cannot be changed without halting all threads.
 771      *
 772      * The write order is:
 773      *    1) codeAddr
 774      *    2) dPC
 775      *    3) chain [if necessary]
 776      *
 777      * This mutex also guards both read and write of curJitTableEntries.
 778      */
 779     pthread_mutex_t tableLock;
 780
 781     /* The JIT hash table.  Note that for access speed, copies of this pointer
 782      * are stored in each thread. */
 783     struct JitEntry *pJitEntryTable;
 784
 785     /* Array of compilation trigger threshold counters */
 786     unsigned char *pProfTable;
 787
 788     /* Trace profiling counters */
 789     struct JitTraceProfCounters *pJitTraceProfCounters;
 790
 791     /* Copy of pProfTable used for temporarily disabling the Jit */
 792     unsigned char *pProfTableCopy;
 793
 794     /* Size of JIT hash table in entries.  Must be a power of 2 */
 795     unsigned int jitTableSize;
 796
 797     /* Mask used in hash function for JitTable.  Should be jitTableSize-1 */
 798     unsigned int jitTableMask;
 799
 800     /* How many entries in the JitEntryTable are in use */
 801     unsigned int jitTableEntriesUsed;
 802
 803     /* Bytes allocated for the code cache */
 804     unsigned int codeCacheSize;
 805
 806     /* Trigger for trace selection */
 807     unsigned short threshold;
 808
 809     /* JIT Compiler Control */
 810     bool               haltCompilerThread;
 811     bool               blockingMode;
 812     bool               methodTraceSupport;
 813     bool               genSuspendPoll;
 814     Thread*            compilerThread;
 815     pthread_t          compilerHandle;
 816     pthread_mutex_t    compilerLock;
 817     pthread_mutex_t    compilerICPatchLock;
 818     pthread_cond_t     compilerQueueActivity;
 819     pthread_cond_t     compilerQueueEmpty;
 820     volatile int       compilerQueueLength;
 821     int                compilerHighWater;
 822     int                compilerWorkEnqueueIndex;
 823     int                compilerWorkDequeueIndex;
 824     int                compilerICPatchIndex;
 825
 826     /* JIT internal stats */
 827     int                compilerMaxQueued;
 828     int                translationChains;
 829
 830     /* Compiled code cache */
 831     void* codeCache;
 832
 833     /*
 834      * This is used to store the base address of an in-flight compilation whose
 835      * class object pointers have been calculated to populate literal pool.
 836      * Once the compiler thread has changed its status to VM_WAIT, we cannot
 837      * guarantee whether GC has happened before the code address has been
 838      * installed to the JIT table. Because of that, this field can only
 839      * been cleared/overwritten by the compiler thread if it is in the
 840      * THREAD_RUNNING state or in a safe point.
 841      */
 842     void *inflightBaseAddr;
 843
 844     /* Translation cache version (protected by compilerLock */
 845     int cacheVersion;
 846
 847     /* Bytes used by the code templates */
 848     unsigned int templateSize;
 849
 850     /* Bytes already used in the code cache */
 851     unsigned int codeCacheByteUsed;
 852
 853     /* Number of installed compilations in the cache */
 854     unsigned int numCompilations;
 855
 856     /* Flag to indicate that the code cache is full */
 857     bool codeCacheFull;
 858
 859     /* Page size  - 1 */
 860     unsigned int pageSizeMask;
 861
 862     /* Lock to change the protection type of the code cache */
 863     pthread_mutex_t    codeCacheProtectionLock;
 864
 865     /* Number of times that the code cache has been reset */
 866     int numCodeCacheReset;
 867
 868     /* Number of times that the code cache reset request has been delayed */
 869     int numCodeCacheResetDelayed;
 870
 871     /* true/false: compile/reject opcodes specified in the -Xjitop list */
 872     bool includeSelectedOp;
 873
 874     /* true/false: compile/reject methods specified in the -Xjitmethod list */
 875     bool includeSelectedMethod;
 876
 877     /* true/false: compile/reject traces with offset specified in the -Xjitoffset list */
 878     bool includeSelectedOffset;
 879
 880     /* Disable JIT for selected opcodes - one bit for each opcode */
 881     char opList[(kNumPackedOpcodes+7)/8];
 882
 883     /* Disable JIT for selected methods */
 884     HashTable *methodTable;
 885
 886     /* Disable JIT for selected classes */
 887     HashTable *classTable;
 888
 889     /* Disable JIT for selected offsets */
 890     unsigned int pcTable[COMPILER_PC_OFFSET_SIZE];
 891     int num_entries_pcTable;
 892
 893     /* Flag to dump all compiled code */
 894     bool printMe;
 895
 896     /* Flag to dump compiled binary code in bytes */
 897     bool printBinary;
 898
 899     /* Per-process debug flag toggled when receiving a SIGUSR2 */
 900     bool receivedSIGUSR2;
 901
 902     /* Trace profiling mode */
 903     TraceProfilingModes profileMode;
 904
 905     /* Periodic trace profiling countdown timer */
 906     int profileCountdown;
 907
 908     /* Vector to disable selected optimizations */
 909     int disableOpt;
 910
 911     /* Table to track the overall and trace statistics of hot methods */
 912     HashTable*  methodStatsTable;
 913
 914     /* Filter method compilation blacklist with call-graph information */
 915     bool checkCallGraph;
 916
 917     /* New translation chain has been set up */
 918     volatile bool hasNewChain;
 919
 920 #if defined(WITH_SELF_VERIFICATION)
 921     /* Spin when error is detected, volatile so GDB can reset it */
 922     volatile bool selfVerificationSpin;
 923 #endif
 924
 925     /* Framework or stand-alone? */
 926     bool runningInAndroidFramework;
 927
 928     /* Framework callback happened? */
 929     bool alreadyEnabledViaFramework;
 930
 931     /* Framework requests to disable the JIT for good */
 932     bool disableJit;
 933
 934 #if defined(SIGNATURE_BREAKPOINT)
 935     /* Signature breakpoint */
 936     u4 signatureBreakpointSize;         // # of words
 937     u4 *signatureBreakpoint;            // Signature content
 938 #endif
 939
 940 #if defined(WITH_JIT_TUNING)
 941     /* Performance tuning counters */
 942     int                addrLookupsFound;
 943     int                addrLookupsNotFound;
 944     int                noChainExit[kNoChainExitLast];
 945     int                normalExit;
 946     int                puntExit;
 947     int                invokeMonomorphic;
 948     int                invokePolymorphic;
 949     int                invokeNative;
 950     int                invokeMonoGetterInlined;
 951     int                invokeMonoSetterInlined;
 952     int                invokePolyGetterInlined;
 953     int                invokePolySetterInlined;
 954     int                returnOp;
 955     int                icPatchInit;
 956     int                icPatchLockFree;
 957     int                icPatchQueued;
 958     int                icPatchRejected;
 959     int                icPatchDropped;
 960     int                codeCachePatches;
 961     int                numCompilerThreadBlockGC;
 962     u8                 jitTime;
 963     u8                 compilerThreadBlockGCStart;
 964     u8                 compilerThreadBlockGCTime;
 965     u8                 maxCompilerThreadBlockGCTime;
 966 #endif
 967
 968 #if defined(ARCH_IA32)
 969     JitOptLevel        optLevel;
 970 #endif
 971
 972     /* Place arrays at the end to ease the display in gdb sessions */
 973
 974     /* Work order queue for compilations */
 975     CompilerWorkOrder compilerWorkQueue[COMPILER_WORK_QUEUE_SIZE];
 976
 977     /* Work order queue for predicted chain patching */
 978     ICPatchWorkOrder compilerICPatchQueue[COMPILER_IC_PATCH_QUEUE_SIZE];
 979 };
 980
 981 extern struct DvmJitGlobals gDvmJit;
 982
 983 #if defined(WITH_JIT_TUNING)
 984 extern int gDvmICHitCount;
 985 #endif
 986
 987 #endif
 988
 989 struct DvmJniGlobals {
 990     bool useCheckJni;
 991     bool warnOnly;
 992     bool forceCopy;
 993
 994     // Provide backwards compatibility for pre-ICS apps on ICS.
 995     bool workAroundAppJniBugs;
 996
 997     // Debugging help for third-party developers. Similar to -Xjnitrace.
 998     bool logThirdPartyJni;
 999
1000     // We only support a single JavaVM per process.
1001     JavaVM*     jniVm;
1002 };
1003
1004 extern struct DvmJniGlobals gDvmJni;
1005
1006 #endif  // DALVIK_GLOBALS_H_