lib/ExecutionEngine/ExecutionEngine.cpp

   1 //===-- ExecutionEngine.cpp - Common Implementation shared by EEs ---------===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file was developed by the LLVM research group and is distributed under
   6 // the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file defines the common interface used by the various execution engine
  11 // subclasses.
  12 //
  13 //===----------------------------------------------------------------------===//
  14
  15 #define DEBUG_TYPE "jit"
  16 #include "llvm/Constants.h"
  17 #include "llvm/DerivedTypes.h"
  18 #include "llvm/Module.h"
  19 #include "llvm/ModuleProvider.h"
  20 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
  21 #include "llvm/ExecutionEngine/ExecutionEngine.h"
  22 #include "llvm/ExecutionEngine/GenericValue.h"
  23 #include "llvm/Support/Debug.h"
  24 #include "llvm/Support/MutexGuard.h"
  25 #include "llvm/System/DynamicLibrary.h"
  26 #include "llvm/Target/TargetData.h"
  27 using namespace llvm;
  28
  29 STATISTIC(NumInitBytes, "Number of bytes of global vars initialized");
  30 STATISTIC(NumGlobals  , "Number of global vars initialized");
  31
  32 ExecutionEngine::EECtorFn ExecutionEngine::JITCtor = 0;
  33 ExecutionEngine::EECtorFn ExecutionEngine::InterpCtor = 0;
  34
  35 ExecutionEngine::ExecutionEngine(ModuleProvider *P) {
  36   LazyCompilationDisabled = false;
  37   Modules.push_back(P);
  38   assert(P && "ModuleProvider is null?");
  39 }
  40
  41 ExecutionEngine::ExecutionEngine(Module *M) {
  42   LazyCompilationDisabled = false;
  43   assert(M && "Module is null?");
  44   Modules.push_back(new ExistingModuleProvider(M));
  45 }
  46
  47 ExecutionEngine::~ExecutionEngine() {
  48   for (unsigned i = 0, e = Modules.size(); i != e; ++i)
  49     delete Modules[i];
  50 }
  51
  52 /// FindFunctionNamed - Search all of the active modules to find the one that
  53 /// defines FnName.  This is very slow operation and shouldn't be used for
  54 /// general code.
  55 Function *ExecutionEngine::FindFunctionNamed(const char *FnName) {
  56   for (unsigned i = 0, e = Modules.size(); i != e; ++i) {
  57     if (Function *F = Modules[i]->getModule()->getNamedFunction(FnName))
  58       return F;
  59   }
  60   return 0;
  61 }
  62
  63
  64 /// addGlobalMapping - Tell the execution engine that the specified global is
  65 /// at the specified location.  This is used internally as functions are JIT'd
  66 /// and as global variables are laid out in memory.  It can and should also be
  67 /// used by clients of the EE that want to have an LLVM global overlay
  68 /// existing data in memory.
  69 void ExecutionEngine::addGlobalMapping(const GlobalValue *GV, void *Addr) {
  70   MutexGuard locked(lock);
  71
  72   void *&CurVal = state.getGlobalAddressMap(locked)[GV];
  73   assert((CurVal == 0 || Addr == 0) && "GlobalMapping already established!");
  74   CurVal = Addr;
  75
  76   // If we are using the reverse mapping, add it too
  77   if (!state.getGlobalAddressReverseMap(locked).empty()) {
  78     const GlobalValue *&V = state.getGlobalAddressReverseMap(locked)[Addr];
  79     assert((V == 0 || GV == 0) && "GlobalMapping already established!");
  80     V = GV;
  81   }
  82 }
  83
  84 /// clearAllGlobalMappings - Clear all global mappings and start over again
  85 /// use in dynamic compilation scenarios when you want to move globals
  86 void ExecutionEngine::clearAllGlobalMappings() {
  87   MutexGuard locked(lock);
  88
  89   state.getGlobalAddressMap(locked).clear();
  90   state.getGlobalAddressReverseMap(locked).clear();
  91 }
  92
  93 /// updateGlobalMapping - Replace an existing mapping for GV with a new
  94 /// address.  This updates both maps as required.  If "Addr" is null, the
  95 /// entry for the global is removed from the mappings.
  96 void ExecutionEngine::updateGlobalMapping(const GlobalValue *GV, void *Addr) {
  97   MutexGuard locked(lock);
  98
  99   // Deleting from the mapping?
 100   if (Addr == 0) {
 101     state.getGlobalAddressMap(locked).erase(GV);
 102     if (!state.getGlobalAddressReverseMap(locked).empty())
 103       state.getGlobalAddressReverseMap(locked).erase(Addr);
 104     return;
 105   }
 106
 107   void *&CurVal = state.getGlobalAddressMap(locked)[GV];
 108   if (CurVal && !state.getGlobalAddressReverseMap(locked).empty())
 109     state.getGlobalAddressReverseMap(locked).erase(CurVal);
 110   CurVal = Addr;
 111
 112   // If we are using the reverse mapping, add it too
 113   if (!state.getGlobalAddressReverseMap(locked).empty()) {
 114     const GlobalValue *&V = state.getGlobalAddressReverseMap(locked)[Addr];
 115     assert((V == 0 || GV == 0) && "GlobalMapping already established!");
 116     V = GV;
 117   }
 118 }
 119
 120 /// getPointerToGlobalIfAvailable - This returns the address of the specified
 121 /// global value if it is has already been codegen'd, otherwise it returns null.
 122 ///
 123 void *ExecutionEngine::getPointerToGlobalIfAvailable(const GlobalValue *GV) {
 124   MutexGuard locked(lock);
 125
 126   std::map<const GlobalValue*, void*>::iterator I =
 127   state.getGlobalAddressMap(locked).find(GV);
 128   return I != state.getGlobalAddressMap(locked).end() ? I->second : 0;
 129 }
 130
 131 /// getGlobalValueAtAddress - Return the LLVM global value object that starts
 132 /// at the specified address.
 133 ///
 134 const GlobalValue *ExecutionEngine::getGlobalValueAtAddress(void *Addr) {
 135   MutexGuard locked(lock);
 136
 137   // If we haven't computed the reverse mapping yet, do so first.
 138   if (state.getGlobalAddressReverseMap(locked).empty()) {
 139     for (std::map<const GlobalValue*, void *>::iterator
 140          I = state.getGlobalAddressMap(locked).begin(),
 141          E = state.getGlobalAddressMap(locked).end(); I != E; ++I)
 142       state.getGlobalAddressReverseMap(locked).insert(std::make_pair(I->second,
 143                                                                      I->first));
 144   }
 145
 146   std::map<void *, const GlobalValue*>::iterator I =
 147     state.getGlobalAddressReverseMap(locked).find(Addr);
 148   return I != state.getGlobalAddressReverseMap(locked).end() ? I->second : 0;
 149 }
 150
 151 // CreateArgv - Turn a vector of strings into a nice argv style array of
 152 // pointers to null terminated strings.
 153 //
 154 static void *CreateArgv(ExecutionEngine *EE,
 155                         const std::vector<std::string> &InputArgv) {
 156   unsigned PtrSize = EE->getTargetData()->getPointerSize();
 157   char *Result = new char[(InputArgv.size()+1)*PtrSize];
 158
 159   DOUT << "ARGV = " << (void*)Result << "\n";
 160   const Type *SBytePtr = PointerType::get(Type::Int8Ty);
 161
 162   for (unsigned i = 0; i != InputArgv.size(); ++i) {
 163     unsigned Size = InputArgv[i].size()+1;
 164     char *Dest = new char[Size];
 165     DOUT << "ARGV[" << i << "] = " << (void*)Dest << "\n";
 166
 167     std::copy(InputArgv[i].begin(), InputArgv[i].end(), Dest);
 168     Dest[Size-1] = 0;
 169
 170     // Endian safe: Result[i] = (PointerTy)Dest;
 171     EE->StoreValueToMemory(PTOGV(Dest), (GenericValue*)(Result+i*PtrSize),
 172                            SBytePtr);
 173   }
 174
 175   // Null terminate it
 176   EE->StoreValueToMemory(PTOGV(0),
 177                          (GenericValue*)(Result+InputArgv.size()*PtrSize),
 178                          SBytePtr);
 179   return Result;
 180 }
 181
 182
 183 /// runStaticConstructorsDestructors - This method is used to execute all of
 184 /// the static constructors or destructors for a program, depending on the
 185 /// value of isDtors.
 186 void ExecutionEngine::runStaticConstructorsDestructors(bool isDtors) {
 187   const char *Name = isDtors ? "llvm.global_dtors" : "llvm.global_ctors";
 188
 189   // Execute global ctors/dtors for each module in the program.
 190   for (unsigned m = 0, e = Modules.size(); m != e; ++m) {
 191     GlobalVariable *GV = Modules[m]->getModule()->getNamedGlobal(Name);
 192
 193     // If this global has internal linkage, or if it has a use, then it must be
 194     // an old-style (llvmgcc3) static ctor with __main linked in and in use.  If
 195     // this is the case, don't execute any of the global ctors, __main will do
 196     // it.
 197     if (!GV || GV->isExternal() || GV->hasInternalLinkage()) continue;
 198
 199     // Should be an array of '{ int, void ()* }' structs.  The first value is
 200     // the init priority, which we ignore.
 201     ConstantArray *InitList = dyn_cast<ConstantArray>(GV->getInitializer());
 202     if (!InitList) continue;
 203     for (unsigned i = 0, e = InitList->getNumOperands(); i != e; ++i)
 204       if (ConstantStruct *CS =
 205           dyn_cast<ConstantStruct>(InitList->getOperand(i))) {
 206         if (CS->getNumOperands() != 2) break; // Not array of 2-element structs.
 207
 208         Constant *FP = CS->getOperand(1);
 209         if (FP->isNullValue())
 210           break;  // Found a null terminator, exit.
 211
 212         if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(FP))
 213           if (CE->isCast())
 214             FP = CE->getOperand(0);
 215         if (Function *F = dyn_cast<Function>(FP)) {
 216           // Execute the ctor/dtor function!
 217           runFunction(F, std::vector<GenericValue>());
 218         }
 219       }
 220   }
 221 }
 222
 223 /// runFunctionAsMain - This is a helper function which wraps runFunction to
 224 /// handle the common task of starting up main with the specified argc, argv,
 225 /// and envp parameters.
 226 int ExecutionEngine::runFunctionAsMain(Function *Fn,
 227                                        const std::vector<std::string> &argv,
 228                                        const char * const * envp) {
 229   std::vector<GenericValue> GVArgs;
 230   GenericValue GVArgc;
 231   GVArgc.Int32Val = argv.size();
 232   unsigned NumArgs = Fn->getFunctionType()->getNumParams();
 233   if (NumArgs) {
 234     GVArgs.push_back(GVArgc); // Arg #0 = argc.
 235     if (NumArgs > 1) {
 236       GVArgs.push_back(PTOGV(CreateArgv(this, argv))); // Arg #1 = argv.
 237       assert(((char **)GVTOP(GVArgs[1]))[0] &&
 238              "argv[0] was null after CreateArgv");
 239       if (NumArgs > 2) {
 240         std::vector<std::string> EnvVars;
 241         for (unsigned i = 0; envp[i]; ++i)
 242           EnvVars.push_back(envp[i]);
 243         GVArgs.push_back(PTOGV(CreateArgv(this, EnvVars))); // Arg #2 = envp.
 244       }
 245     }
 246   }
 247   return runFunction(Fn, GVArgs).Int32Val;
 248 }
 249
 250 /// If possible, create a JIT, unless the caller specifically requests an
 251 /// Interpreter or there's an error. If even an Interpreter cannot be created,
 252 /// NULL is returned.
 253 ///
 254 ExecutionEngine *ExecutionEngine::create(ModuleProvider *MP,
 255                                          bool ForceInterpreter) {
 256   ExecutionEngine *EE = 0;
 257
 258   // Unless the interpreter was explicitly selected, try making a JIT.
 259   if (!ForceInterpreter && JITCtor)
 260     EE = JITCtor(MP);
 261
 262   // If we can't make a JIT, make an interpreter instead.
 263   if (EE == 0 && InterpCtor)
 264     EE = InterpCtor(MP);
 265
 266   if (EE) {
 267     // Make sure we can resolve symbols in the program as well. The zero arg
 268     // to the function tells DynamicLibrary to load the program, not a library.
 269     try {
 270       sys::DynamicLibrary::LoadLibraryPermanently(0);
 271     } catch (...) {
 272     }
 273   }
 274
 275   return EE;
 276 }
 277
 278 /// getPointerToGlobal - This returns the address of the specified global
 279 /// value.  This may involve code generation if it's a function.
 280 ///
 281 void *ExecutionEngine::getPointerToGlobal(const GlobalValue *GV) {
 282   if (Function *F = const_cast<Function*>(dyn_cast<Function>(GV)))
 283     return getPointerToFunction(F);
 284
 285   MutexGuard locked(lock);
 286   void *p = state.getGlobalAddressMap(locked)[GV];
 287   if (p)
 288     return p;
 289
 290   // Global variable might have been added since interpreter started.
 291   if (GlobalVariable *GVar =
 292           const_cast<GlobalVariable *>(dyn_cast<GlobalVariable>(GV)))
 293     EmitGlobalVariable(GVar);
 294   else
 295     assert("Global hasn't had an address allocated yet!");
 296   return state.getGlobalAddressMap(locked)[GV];
 297 }
 298
 299 /// This macro is used to handle a variety of situations involing integer
 300 /// values where the action should be done to one of the GenericValue members.
 301 /// THEINTTY is a const Type * for the integer type. ACTION1 comes before
 302 /// the GenericValue, ACTION2 comes after.
 303 #define DO_FOR_INTEGER(THEINTTY, ACTION) \
 304    { \
 305       unsigned BitWidth = cast<IntegerType>(THEINTTY)->getBitWidth(); \
 306       if (BitWidth == 1) {\
 307         ACTION(Int1Val); \
 308       } else if (BitWidth <= 8) {\
 309         ACTION(Int8Val); \
 310       } else if (BitWidth <= 16) {\
 311         ACTION(Int16Val); \
 312       } else if (BitWidth <= 32) { \
 313         ACTION(Int32Val); \
 314       } else if (BitWidth <= 64) { \
 315         ACTION(Int64Val); \
 316       } else   {\
 317         assert(0 && "Not implemented: integer types > 64 bits"); \
 318       } \
 319    }
 320
 321 /// This function converts a Constant* into a GenericValue. The interesting
 322 /// part is if C is a ConstantExpr.
 323 /// @brief Get a GenericValue for a Constnat*
 324 GenericValue ExecutionEngine::getConstantValue(const Constant *C) {
 325   // Declare the result as garbage.
 326   GenericValue Result;
 327
 328   // If its undefined, return the garbage.
 329   if (isa<UndefValue>(C)) return Result;
 330
 331   // If the value is a ConstantExpr
 332   if (const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(C)) {
 333     switch (CE->getOpcode()) {
 334     case Instruction::GetElementPtr: {
 335       // Compute the index
 336       Result = getConstantValue(CE->getOperand(0));
 337       std::vector<Value*> Indexes(CE->op_begin()+1, CE->op_end());
 338       uint64_t Offset =
 339         TD->getIndexedOffset(CE->getOperand(0)->getType(), Indexes);
 340
 341       if (getTargetData()->getPointerSize() == 4)
 342         Result.Int32Val += Offset;
 343       else
 344         Result.Int64Val += Offset;
 345       return Result;
 346     }
 347     case Instruction::Trunc:
 348     case Instruction::ZExt:
 349     case Instruction::SExt:
 350     case Instruction::FPTrunc:
 351     case Instruction::FPExt:
 352     case Instruction::UIToFP:
 353     case Instruction::SIToFP:
 354     case Instruction::FPToUI:
 355     case Instruction::FPToSI:
 356       break;
 357     case Instruction::PtrToInt: {
 358       Constant *Op = CE->getOperand(0);
 359       GenericValue GV = getConstantValue(Op);
 360       return GV;
 361     }
 362     case Instruction::BitCast: {
 363       // Bit casts are no-ops but we can only return the GV of the operand if
 364       // they are the same basic type (pointer->pointer, packed->packed, etc.)
 365       Constant *Op = CE->getOperand(0);
 366       GenericValue GV = getConstantValue(Op);
 367       if (Op->getType()->getTypeID() == C->getType()->getTypeID())
 368         return GV;
 369       break;
 370     }
 371     case Instruction::IntToPtr: {
 372       // IntToPtr casts are just so special. Cast to intptr_t first.
 373       Constant *Op = CE->getOperand(0);
 374       GenericValue GV = getConstantValue(Op);
 375 #define INT_TO_PTR_ACTION(FIELD) \
 376         return PTOGV((void*)(uintptr_t)GV.FIELD)
 377       DO_FOR_INTEGER(Op->getType(), INT_TO_PTR_ACTION)
 378 #undef INT_TO_PTR_ACTION
 379       break;
 380     }
 381     case Instruction::Add:
 382       switch (CE->getOperand(0)->getType()->getTypeID()) {
 383       default: assert(0 && "Bad add type!"); abort();
 384       case Type::IntegerTyID:
 385 #define ADD_ACTION(FIELD) \
 386         Result.FIELD = getConstantValue(CE->getOperand(0)).FIELD + \
 387                        getConstantValue(CE->getOperand(1)).FIELD;
 388         DO_FOR_INTEGER(CE->getOperand(0)->getType(),ADD_ACTION);
 389 #undef ADD_ACTION
 390         break;
 391       case Type::FloatTyID:
 392         Result.FloatVal = getConstantValue(CE->getOperand(0)).FloatVal +
 393                           getConstantValue(CE->getOperand(1)).FloatVal;
 394         break;
 395       case Type::DoubleTyID:
 396         Result.DoubleVal = getConstantValue(CE->getOperand(0)).DoubleVal +
 397                            getConstantValue(CE->getOperand(1)).DoubleVal;
 398         break;
 399       }
 400       return Result;
 401     default:
 402       break;
 403     }
 404     cerr << "ConstantExpr not handled as global var init: " << *CE << "\n";
 405     abort();
 406   }
 407
 408   switch (C->getType()->getTypeID()) {
 409 #define GET_CONST_VAL(TY, CTY, CLASS, GETMETH) \
 410   case Type::TY##TyID: Result.TY##Val = (CTY)cast<CLASS>(C)->GETMETH(); break
 411     GET_CONST_VAL(Float , float         , ConstantFP, getValue);
 412     GET_CONST_VAL(Double, double        , ConstantFP, getValue);
 413 #undef GET_CONST_VAL
 414   case Type::IntegerTyID: {
 415     unsigned BitWidth = cast<IntegerType>(C->getType())->getBitWidth();
 416     if (BitWidth == 1)
 417       Result.Int1Val = (bool)cast<ConstantInt>(C)->getZExtValue();
 418     else if (BitWidth <= 8)
 419       Result.Int8Val = (uint8_t )cast<ConstantInt>(C)->getZExtValue();
 420     else if (BitWidth <= 16)
 421       Result.Int16Val = (uint16_t )cast<ConstantInt>(C)->getZExtValue();
 422     else if (BitWidth <= 32)
 423       Result.Int32Val = (uint32_t )cast<ConstantInt>(C)->getZExtValue();
 424     else if (BitWidth <= 64)
 425       Result.Int64Val = (uint64_t )cast<ConstantInt>(C)->getZExtValue();
 426     else
 427       assert("Integers with > 64-bits not implemented");
 428     break;
 429   }
 430
 431   case Type::PointerTyID:
 432     if (isa<ConstantPointerNull>(C))
 433       Result.PointerVal = 0;
 434     else if (const Function *F = dyn_cast<Function>(C))
 435       Result = PTOGV(getPointerToFunctionOrStub(const_cast<Function*>(F)));
 436     else if (const GlobalVariable* GV = dyn_cast<GlobalVariable>(C))
 437       Result = PTOGV(getOrEmitGlobalVariable(const_cast<GlobalVariable*>(GV)));
 438     else
 439       assert(0 && "Unknown constant pointer type!");
 440     break;
 441   default:
 442     cerr << "ERROR: Constant unimp for type: " << *C->getType() << "\n";
 443     abort();
 444   }
 445   return Result;
 446 }
 447
 448 /// StoreValueToMemory - Stores the data in Val of type Ty at address Ptr.  Ptr
 449 /// is the address of the memory at which to store Val, cast to GenericValue *.
 450 /// It is not a pointer to a GenericValue containing the address at which to
 451 /// store Val.
 452 ///
 453 void ExecutionEngine::StoreValueToMemory(GenericValue Val, GenericValue *Ptr,
 454                                          const Type *Ty) {
 455   if (getTargetData()->isLittleEndian()) {
 456     switch (Ty->getTypeID()) {
 457     case Type::IntegerTyID: {
 458       unsigned BitWidth = cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth();
 459       if (BitWidth <= 8)
 460         Ptr->Untyped[0] = Val.Int8Val;
 461       else if (BitWidth <= 16) {
 462         Ptr->Untyped[0] = Val.Int16Val        & 255;
 463         Ptr->Untyped[1] = (Val.Int16Val >> 8) & 255;
 464       } else if (BitWidth <= 32) {
 465         Ptr->Untyped[0] =  Val.Int32Val        & 255;
 466         Ptr->Untyped[1] = (Val.Int32Val >>  8) & 255;
 467         Ptr->Untyped[2] = (Val.Int32Val >> 16) & 255;
 468         Ptr->Untyped[3] = (Val.Int32Val >> 24) & 255;
 469       } else if (BitWidth <= 64) {
 470         Ptr->Untyped[0] = (unsigned char)(Val.Int64Val      );
 471         Ptr->Untyped[1] = (unsigned char)(Val.Int64Val >>  8);
 472         Ptr->Untyped[2] = (unsigned char)(Val.Int64Val >> 16);
 473         Ptr->Untyped[3] = (unsigned char)(Val.Int64Val >> 24);
 474         Ptr->Untyped[4] = (unsigned char)(Val.Int64Val >> 32);
 475         Ptr->Untyped[5] = (unsigned char)(Val.Int64Val >> 40);
 476         Ptr->Untyped[6] = (unsigned char)(Val.Int64Val >> 48);
 477         Ptr->Untyped[7] = (unsigned char)(Val.Int64Val >> 56);
 478       } else
 479         assert(0 && "Integer types > 64 bits not supported");
 480       break;
 481     }
 482 Store4BytesLittleEndian:
 483     case Type::FloatTyID:
 484       Ptr->Untyped[0] =  Val.Int32Val        & 255;
 485       Ptr->Untyped[1] = (Val.Int32Val >>  8) & 255;
 486       Ptr->Untyped[2] = (Val.Int32Val >> 16) & 255;
 487       Ptr->Untyped[3] = (Val.Int32Val >> 24) & 255;
 488       break;
 489     case Type::PointerTyID:
 490       if (getTargetData()->getPointerSize() == 4)
 491         goto Store4BytesLittleEndian;
 492       /* FALL THROUGH */
 493     case Type::DoubleTyID:
 494       Ptr->Untyped[0] = (unsigned char)(Val.Int64Val      );
 495       Ptr->Untyped[1] = (unsigned char)(Val.Int64Val >>  8);
 496       Ptr->Untyped[2] = (unsigned char)(Val.Int64Val >> 16);
 497       Ptr->Untyped[3] = (unsigned char)(Val.Int64Val >> 24);
 498       Ptr->Untyped[4] = (unsigned char)(Val.Int64Val >> 32);
 499       Ptr->Untyped[5] = (unsigned char)(Val.Int64Val >> 40);
 500       Ptr->Untyped[6] = (unsigned char)(Val.Int64Val >> 48);
 501       Ptr->Untyped[7] = (unsigned char)(Val.Int64Val >> 56);
 502       break;
 503     default:
 504       cerr << "Cannot store value of type " << *Ty << "!\n";
 505     }
 506   } else {
 507     switch (Ty->getTypeID()) {
 508     case Type::IntegerTyID: {
 509       unsigned BitWidth = cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth();
 510       if (BitWidth <= 8)
 511         Ptr->Untyped[0] = Val.Int8Val;
 512       else if (BitWidth <= 16) {
 513         Ptr->Untyped[1] =  Val.Int16Val       & 255;
 514         Ptr->Untyped[0] = (Val.Int16Val >> 8) & 255;
 515       } else if (BitWidth <= 32) {
 516         Ptr->Untyped[3] =  Val.Int32Val        & 255;
 517         Ptr->Untyped[2] = (Val.Int32Val >>  8) & 255;
 518         Ptr->Untyped[1] = (Val.Int32Val >> 16) & 255;
 519         Ptr->Untyped[0] = (Val.Int32Val >> 24) & 255;
 520       } else if (BitWidth <= 64) {
 521         Ptr->Untyped[7] = (unsigned char)(Val.Int64Val      );
 522         Ptr->Untyped[6] = (unsigned char)(Val.Int64Val >>  8);
 523         Ptr->Untyped[5] = (unsigned char)(Val.Int64Val >> 16);
 524         Ptr->Untyped[4] = (unsigned char)(Val.Int64Val >> 24);
 525         Ptr->Untyped[3] = (unsigned char)(Val.Int64Val >> 32);
 526         Ptr->Untyped[2] = (unsigned char)(Val.Int64Val >> 40);
 527         Ptr->Untyped[1] = (unsigned char)(Val.Int64Val >> 48);
 528         Ptr->Untyped[0] = (unsigned char)(Val.Int64Val >> 56);
 529       } else
 530         assert(0 && "Integer types > 64 bits not supported");
 531       break;
 532     }
 533     Store4BytesBigEndian:
 534     case Type::FloatTyID:
 535       Ptr->Untyped[3] =  Val.Int32Val        & 255;
 536       Ptr->Untyped[2] = (Val.Int32Val >>  8) & 255;
 537       Ptr->Untyped[1] = (Val.Int32Val >> 16) & 255;
 538       Ptr->Untyped[0] = (Val.Int32Val >> 24) & 255;
 539       break;
 540     case Type::PointerTyID:
 541       if (getTargetData()->getPointerSize() == 4)
 542         goto Store4BytesBigEndian;
 543       /* FALL THROUGH */
 544     case Type::DoubleTyID:
 545       Ptr->Untyped[7] = (unsigned char)(Val.Int64Val      );
 546       Ptr->Untyped[6] = (unsigned char)(Val.Int64Val >>  8);
 547       Ptr->Untyped[5] = (unsigned char)(Val.Int64Val >> 16);
 548       Ptr->Untyped[4] = (unsigned char)(Val.Int64Val >> 24);
 549       Ptr->Untyped[3] = (unsigned char)(Val.Int64Val >> 32);
 550       Ptr->Untyped[2] = (unsigned char)(Val.Int64Val >> 40);
 551       Ptr->Untyped[1] = (unsigned char)(Val.Int64Val >> 48);
 552       Ptr->Untyped[0] = (unsigned char)(Val.Int64Val >> 56);
 553       break;
 554     default:
 555       cerr << "Cannot store value of type " << *Ty << "!\n";
 556     }
 557   }
 558 }
 559
 560 /// FIXME: document
 561 ///
 562 GenericValue ExecutionEngine::LoadValueFromMemory(GenericValue *Ptr,
 563                                                   const Type *Ty) {
 564   GenericValue Result;
 565   if (getTargetData()->isLittleEndian()) {
 566     switch (Ty->getTypeID()) {
 567     case Type::IntegerTyID: {
 568       unsigned BitWidth = cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth();
 569       if (BitWidth <= 8)
 570         Result.Int8Val  = Ptr->Untyped[0];
 571       else if (BitWidth <= 16) {
 572         Result.Int16Val =  (unsigned)Ptr->Untyped[0] |
 573                           ((unsigned)Ptr->Untyped[1] << 8);
 574       } else if (BitWidth <= 32) {
 575         Result.Int32Val =  (unsigned)Ptr->Untyped[0] |
 576                           ((unsigned)Ptr->Untyped[1] <<  8) |
 577                           ((unsigned)Ptr->Untyped[2] << 16) |
 578                           ((unsigned)Ptr->Untyped[3] << 24);
 579       } else if (BitWidth <= 64) {
 580         Result.Int64Val =  (uint64_t)Ptr->Untyped[0] |
 581                           ((uint64_t)Ptr->Untyped[1] <<  8) |
 582                           ((uint64_t)Ptr->Untyped[2] << 16) |
 583                           ((uint64_t)Ptr->Untyped[3] << 24) |
 584                           ((uint64_t)Ptr->Untyped[4] << 32) |
 585                           ((uint64_t)Ptr->Untyped[5] << 40) |
 586                           ((uint64_t)Ptr->Untyped[6] << 48) |
 587                           ((uint64_t)Ptr->Untyped[7] << 56);
 588       } else
 589         assert(0 && "Integer types > 64 bits not supported");
 590       break;
 591     }
 592     Load4BytesLittleEndian:
 593     case Type::FloatTyID:
 594       Result.Int32Val =  (unsigned)Ptr->Untyped[0] |
 595                         ((unsigned)Ptr->Untyped[1] <<  8) |
 596                         ((unsigned)Ptr->Untyped[2] << 16) |
 597                         ((unsigned)Ptr->Untyped[3] << 24);
 598       break;
 599     case Type::PointerTyID:
 600       if (getTargetData()->getPointerSize() == 4)
 601         goto Load4BytesLittleEndian;
 602       /* FALL THROUGH */
 603     case Type::DoubleTyID:
 604       Result.Int64Val =  (uint64_t)Ptr->Untyped[0] |
 605                         ((uint64_t)Ptr->Untyped[1] <<  8) |
 606                         ((uint64_t)Ptr->Untyped[2] << 16) |
 607                         ((uint64_t)Ptr->Untyped[3] << 24) |
 608                         ((uint64_t)Ptr->Untyped[4] << 32) |
 609                         ((uint64_t)Ptr->Untyped[5] << 40) |
 610                         ((uint64_t)Ptr->Untyped[6] << 48) |
 611                         ((uint64_t)Ptr->Untyped[7] << 56);
 612        break;
 613     default:
 614       cerr << "Cannot load value of type " << *Ty << "!\n";
 615       abort();
 616     }
 617   } else {
 618     switch (Ty->getTypeID()) {
 619     case Type::IntegerTyID: {
 620       unsigned BitWidth = cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth();
 621       if (BitWidth <= 8)
 622         Result.Int8Val  = Ptr->Untyped[0];
 623       else if (BitWidth <= 16) {
 624         Result.Int16Val =  (unsigned)Ptr->Untyped[1] |
 625                           ((unsigned)Ptr->Untyped[0] << 8);
 626       } else if (BitWidth <= 32) {
 627         Result.Int32Val =  (unsigned)Ptr->Untyped[3] |
 628                           ((unsigned)Ptr->Untyped[2] <<  8) |
 629                           ((unsigned)Ptr->Untyped[1] << 16) |
 630                           ((unsigned)Ptr->Untyped[0] << 24);
 631       } else if (BitWidth <= 64) {
 632         Result.Int64Val =  (uint64_t)Ptr->Untyped[7] |
 633                           ((uint64_t)Ptr->Untyped[6] <<  8) |
 634                           ((uint64_t)Ptr->Untyped[5] << 16) |
 635                           ((uint64_t)Ptr->Untyped[4] << 24) |
 636                           ((uint64_t)Ptr->Untyped[3] << 32) |
 637                           ((uint64_t)Ptr->Untyped[2] << 40) |
 638                           ((uint64_t)Ptr->Untyped[1] << 48) |
 639                           ((uint64_t)Ptr->Untyped[0] << 56);
 640       } else
 641         assert(0 && "Integer types > 64 bits not supported");
 642       break;
 643     }
 644     Load4BytesBigEndian:
 645     case Type::FloatTyID:
 646       Result.Int32Val =  (unsigned)Ptr->Untyped[3] |
 647                         ((unsigned)Ptr->Untyped[2] <<  8) |
 648                         ((unsigned)Ptr->Untyped[1] << 16) |
 649                         ((unsigned)Ptr->Untyped[0] << 24);
 650                             break;
 651     case Type::PointerTyID:
 652       if (getTargetData()->getPointerSize() == 4)
 653         goto Load4BytesBigEndian;
 654       /* FALL THROUGH */
 655     case Type::DoubleTyID:
 656       Result.Int64Val =  (uint64_t)Ptr->Untyped[7] |
 657                         ((uint64_t)Ptr->Untyped[6] <<  8) |
 658                         ((uint64_t)Ptr->Untyped[5] << 16) |
 659                         ((uint64_t)Ptr->Untyped[4] << 24) |
 660                         ((uint64_t)Ptr->Untyped[3] << 32) |
 661                         ((uint64_t)Ptr->Untyped[2] << 40) |
 662                         ((uint64_t)Ptr->Untyped[1] << 48) |
 663                         ((uint64_t)Ptr->Untyped[0] << 56);
 664       break;
 665     default:
 666       cerr << "Cannot load value of type " << *Ty << "!\n";
 667       abort();
 668     }
 669   }
 670   return Result;
 671 }
 672
 673 // InitializeMemory - Recursive function to apply a Constant value into the
 674 // specified memory location...
 675 //
 676 void ExecutionEngine::InitializeMemory(const Constant *Init, void *Addr) {
 677   if (isa<UndefValue>(Init)) {
 678     return;
 679   } else if (const ConstantPacked *CP = dyn_cast<ConstantPacked>(Init)) {
 680     unsigned ElementSize =
 681       getTargetData()->getTypeSize(CP->getType()->getElementType());
 682     for (unsigned i = 0, e = CP->getNumOperands(); i != e; ++i)
 683       InitializeMemory(CP->getOperand(i), (char*)Addr+i*ElementSize);
 684     return;
 685   } else if (Init->getType()->isFirstClassType()) {
 686     GenericValue Val = getConstantValue(Init);
 687     StoreValueToMemory(Val, (GenericValue*)Addr, Init->getType());
 688     return;
 689   } else if (isa<ConstantAggregateZero>(Init)) {
 690     memset(Addr, 0, (size_t)getTargetData()->getTypeSize(Init->getType()));
 691     return;
 692   }
 693
 694   switch (Init->getType()->getTypeID()) {
 695   case Type::ArrayTyID: {
 696     const ConstantArray *CPA = cast<ConstantArray>(Init);
 697     unsigned ElementSize =
 698       getTargetData()->getTypeSize(CPA->getType()->getElementType());
 699     for (unsigned i = 0, e = CPA->getNumOperands(); i != e; ++i)
 700       InitializeMemory(CPA->getOperand(i), (char*)Addr+i*ElementSize);
 701     return;
 702   }
 703
 704   case Type::StructTyID: {
 705     const ConstantStruct *CPS = cast<ConstantStruct>(Init);
 706     const StructLayout *SL =
 707       getTargetData()->getStructLayout(cast<StructType>(CPS->getType()));
 708     for (unsigned i = 0, e = CPS->getNumOperands(); i != e; ++i)
 709       InitializeMemory(CPS->getOperand(i), (char*)Addr+SL->MemberOffsets[i]);
 710     return;
 711   }
 712
 713   default:
 714     cerr << "Bad Type: " << *Init->getType() << "\n";
 715     assert(0 && "Unknown constant type to initialize memory with!");
 716   }
 717 }
 718
 719 /// EmitGlobals - Emit all of the global variables to memory, storing their
 720 /// addresses into GlobalAddress.  This must make sure to copy the contents of
 721 /// their initializers into the memory.
 722 ///
 723 void ExecutionEngine::emitGlobals() {
 724   const TargetData *TD = getTargetData();
 725
 726   // Loop over all of the global variables in the program, allocating the memory
 727   // to hold them.  If there is more than one module, do a prepass over globals
 728   // to figure out how the different modules should link together.
 729   //
 730   std::map<std::pair<std::string, const Type*>,
 731            const GlobalValue*> LinkedGlobalsMap;
 732
 733   if (Modules.size() != 1) {
 734     for (unsigned m = 0, e = Modules.size(); m != e; ++m) {
 735       Module &M = *Modules[m]->getModule();
 736       for (Module::const_global_iterator I = M.global_begin(),
 737            E = M.global_end(); I != E; ++I) {
 738         const GlobalValue *GV = I;
 739         if (GV->hasInternalLinkage() || GV->isExternal() ||
 740             GV->hasAppendingLinkage() || !GV->hasName())
 741           continue;// Ignore external globals and globals with internal linkage.
 742
 743         const GlobalValue *&GVEntry =
 744           LinkedGlobalsMap[std::make_pair(GV->getName(), GV->getType())];
 745
 746         // If this is the first time we've seen this global, it is the canonical
 747         // version.
 748         if (!GVEntry) {
 749           GVEntry = GV;
 750           continue;
 751         }
 752
 753         // If the existing global is strong, never replace it.
 754         if (GVEntry->hasExternalLinkage() ||
 755             GVEntry->hasDLLImportLinkage() ||
 756             GVEntry->hasDLLExportLinkage())
 757           continue;
 758
 759         // Otherwise, we know it's linkonce/weak, replace it if this is a strong
 760         // symbol.
 761         if (GV->hasExternalLinkage() || GVEntry->hasExternalWeakLinkage())
 762           GVEntry = GV;
 763       }
 764     }
 765   }
 766
 767   std::vector<const GlobalValue*> NonCanonicalGlobals;
 768   for (unsigned m = 0, e = Modules.size(); m != e; ++m) {
 769     Module &M = *Modules[m]->getModule();
 770     for (Module::const_global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end();
 771          I != E; ++I) {
 772       // In the multi-module case, see what this global maps to.
 773       if (!LinkedGlobalsMap.empty()) {
 774         if (const GlobalValue *GVEntry =
 775               LinkedGlobalsMap[std::make_pair(I->getName(), I->getType())]) {
 776           // If something else is the canonical global, ignore this one.
 777           if (GVEntry != &*I) {
 778             NonCanonicalGlobals.push_back(I);
 779             continue;
 780           }
 781         }
 782       }
 783
 784       if (!I->isExternal()) {
 785         // Get the type of the global.
 786         const Type *Ty = I->getType()->getElementType();
 787
 788         // Allocate some memory for it!
 789         unsigned Size = TD->getTypeSize(Ty);
 790         addGlobalMapping(I, new char[Size]);
 791       } else {
 792         // External variable reference. Try to use the dynamic loader to
 793         // get a pointer to it.
 794         if (void *SymAddr =
 795             sys::DynamicLibrary::SearchForAddressOfSymbol(I->getName().c_str()))
 796           addGlobalMapping(I, SymAddr);
 797         else {
 798           cerr << "Could not resolve external global address: "
 799                << I->getName() << "\n";
 800           abort();
 801         }
 802       }
 803     }
 804
 805     // If there are multiple modules, map the non-canonical globals to their
 806     // canonical location.
 807     if (!NonCanonicalGlobals.empty()) {
 808       for (unsigned i = 0, e = NonCanonicalGlobals.size(); i != e; ++i) {
 809         const GlobalValue *GV = NonCanonicalGlobals[i];
 810         const GlobalValue *CGV =
 811           LinkedGlobalsMap[std::make_pair(GV->getName(), GV->getType())];
 812         void *Ptr = getPointerToGlobalIfAvailable(CGV);
 813         assert(Ptr && "Canonical global wasn't codegen'd!");
 814         addGlobalMapping(GV, getPointerToGlobalIfAvailable(CGV));
 815       }
 816     }
 817
 818     // Now that all of the globals are set up in memory, loop through them all
 819     // and initialize their contents.
 820     for (Module::const_global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end();
 821          I != E; ++I) {
 822       if (!I->isExternal()) {
 823         if (!LinkedGlobalsMap.empty()) {
 824           if (const GlobalValue *GVEntry =
 825                 LinkedGlobalsMap[std::make_pair(I->getName(), I->getType())])
 826             if (GVEntry != &*I)  // Not the canonical variable.
 827               continue;
 828         }
 829         EmitGlobalVariable(I);
 830       }
 831     }
 832   }
 833 }
 834
 835 // EmitGlobalVariable - This method emits the specified global variable to the
 836 // address specified in GlobalAddresses, or allocates new memory if it's not
 837 // already in the map.
 838 void ExecutionEngine::EmitGlobalVariable(const GlobalVariable *GV) {
 839   void *GA = getPointerToGlobalIfAvailable(GV);
 840   DOUT << "Global '" << GV->getName() << "' -> " << GA << "\n";
 841
 842   const Type *ElTy = GV->getType()->getElementType();
 843   size_t GVSize = (size_t)getTargetData()->getTypeSize(ElTy);
 844   if (GA == 0) {
 845     // If it's not already specified, allocate memory for the global.
 846     GA = new char[GVSize];
 847     addGlobalMapping(GV, GA);
 848   }
 849
 850   InitializeMemory(GV->getInitializer(), GA);
 851   NumInitBytes += (unsigned)GVSize;
 852   ++NumGlobals;
 853 }