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   clearAllGlobalMappings();
  49   for (unsigned i = 0, e = Modules.size(); i != e; ++i)
  50     delete Modules[i];
  51 }
  52
  53 /// FindFunctionNamed - Search all of the active modules to find the one that
  54 /// defines FnName.  This is very slow operation and shouldn't be used for
  55 /// general code.
  56 Function *ExecutionEngine::FindFunctionNamed(const char *FnName) {
  57   for (unsigned i = 0, e = Modules.size(); i != e; ++i) {
  58     if (Function *F = Modules[i]->getModule()->getFunction(FnName))
  59       return F;
  60   }
  61   return 0;
  62 }
  63
  64
  65 /// addGlobalMapping - Tell the execution engine that the specified global is
  66 /// at the specified location.  This is used internally as functions are JIT'd
  67 /// and as global variables are laid out in memory.  It can and should also be
  68 /// used by clients of the EE that want to have an LLVM global overlay
  69 /// existing data in memory.
  70 void ExecutionEngine::addGlobalMapping(const GlobalValue *GV, void *Addr) {
  71   MutexGuard locked(lock);
  72
  73   void *&CurVal = state.getGlobalAddressMap(locked)[GV];
  74   assert((CurVal == 0 || Addr == 0) && "GlobalMapping already established!");
  75   CurVal = Addr;
  76
  77   // If we are using the reverse mapping, add it too
  78   if (!state.getGlobalAddressReverseMap(locked).empty()) {
  79     const GlobalValue *&V = state.getGlobalAddressReverseMap(locked)[Addr];
  80     assert((V == 0 || GV == 0) && "GlobalMapping already established!");
  81     V = GV;
  82   }
  83 }
  84
  85 /// clearAllGlobalMappings - Clear all global mappings and start over again
  86 /// use in dynamic compilation scenarios when you want to move globals
  87 void ExecutionEngine::clearAllGlobalMappings() {
  88   MutexGuard locked(lock);
  89
  90   state.getGlobalAddressMap(locked).clear();
  91   state.getGlobalAddressReverseMap(locked).clear();
  92 }
  93
  94 /// updateGlobalMapping - Replace an existing mapping for GV with a new
  95 /// address.  This updates both maps as required.  If "Addr" is null, the
  96 /// entry for the global is removed from the mappings.
  97 void ExecutionEngine::updateGlobalMapping(const GlobalValue *GV, void *Addr) {
  98   MutexGuard locked(lock);
  99
 100   // Deleting from the mapping?
 101   if (Addr == 0) {
 102     state.getGlobalAddressMap(locked).erase(GV);
 103     if (!state.getGlobalAddressReverseMap(locked).empty())
 104       state.getGlobalAddressReverseMap(locked).erase(Addr);
 105     return;
 106   }
 107
 108   void *&CurVal = state.getGlobalAddressMap(locked)[GV];
 109   if (CurVal && !state.getGlobalAddressReverseMap(locked).empty())
 110     state.getGlobalAddressReverseMap(locked).erase(CurVal);
 111   CurVal = Addr;
 112
 113   // If we are using the reverse mapping, add it too
 114   if (!state.getGlobalAddressReverseMap(locked).empty()) {
 115     const GlobalValue *&V = state.getGlobalAddressReverseMap(locked)[Addr];
 116     assert((V == 0 || GV == 0) && "GlobalMapping already established!");
 117     V = GV;
 118   }
 119 }
 120
 121 /// getPointerToGlobalIfAvailable - This returns the address of the specified
 122 /// global value if it is has already been codegen'd, otherwise it returns null.
 123 ///
 124 void *ExecutionEngine::getPointerToGlobalIfAvailable(const GlobalValue *GV) {
 125   MutexGuard locked(lock);
 126
 127   std::map<const GlobalValue*, void*>::iterator I =
 128   state.getGlobalAddressMap(locked).find(GV);
 129   return I != state.getGlobalAddressMap(locked).end() ? I->second : 0;
 130 }
 131
 132 /// getGlobalValueAtAddress - Return the LLVM global value object that starts
 133 /// at the specified address.
 134 ///
 135 const GlobalValue *ExecutionEngine::getGlobalValueAtAddress(void *Addr) {
 136   MutexGuard locked(lock);
 137
 138   // If we haven't computed the reverse mapping yet, do so first.
 139   if (state.getGlobalAddressReverseMap(locked).empty()) {
 140     for (std::map<const GlobalValue*, void *>::iterator
 141          I = state.getGlobalAddressMap(locked).begin(),
 142          E = state.getGlobalAddressMap(locked).end(); I != E; ++I)
 143       state.getGlobalAddressReverseMap(locked).insert(std::make_pair(I->second,
 144                                                                      I->first));
 145   }
 146
 147   std::map<void *, const GlobalValue*>::iterator I =
 148     state.getGlobalAddressReverseMap(locked).find(Addr);
 149   return I != state.getGlobalAddressReverseMap(locked).end() ? I->second : 0;
 150 }
 151
 152 // CreateArgv - Turn a vector of strings into a nice argv style array of
 153 // pointers to null terminated strings.
 154 //
 155 static void *CreateArgv(ExecutionEngine *EE,
 156                         const std::vector<std::string> &InputArgv) {
 157   unsigned PtrSize = EE->getTargetData()->getPointerSize();
 158   char *Result = new char[(InputArgv.size()+1)*PtrSize];
 159
 160   DOUT << "ARGV = " << (void*)Result << "\n";
 161   const Type *SBytePtr = PointerType::get(Type::Int8Ty);
 162
 163   for (unsigned i = 0; i != InputArgv.size(); ++i) {
 164     unsigned Size = InputArgv[i].size()+1;
 165     char *Dest = new char[Size];
 166     DOUT << "ARGV[" << i << "] = " << (void*)Dest << "\n";
 167
 168     std::copy(InputArgv[i].begin(), InputArgv[i].end(), Dest);
 169     Dest[Size-1] = 0;
 170
 171     // Endian safe: Result[i] = (PointerTy)Dest;
 172     EE->StoreValueToMemory(PTOGV(Dest), (GenericValue*)(Result+i*PtrSize),
 173                            SBytePtr);
 174   }
 175
 176   // Null terminate it
 177   EE->StoreValueToMemory(PTOGV(0),
 178                          (GenericValue*)(Result+InputArgv.size()*PtrSize),
 179                          SBytePtr);
 180   return Result;
 181 }
 182
 183
 184 /// runStaticConstructorsDestructors - This method is used to execute all of
 185 /// the static constructors or destructors for a program, depending on the
 186 /// value of isDtors.
 187 void ExecutionEngine::runStaticConstructorsDestructors(bool isDtors) {
 188   const char *Name = isDtors ? "llvm.global_dtors" : "llvm.global_ctors";
 189
 190   // Execute global ctors/dtors for each module in the program.
 191   for (unsigned m = 0, e = Modules.size(); m != e; ++m) {
 192     GlobalVariable *GV = Modules[m]->getModule()->getNamedGlobal(Name);
 193
 194     // If this global has internal linkage, or if it has a use, then it must be
 195     // an old-style (llvmgcc3) static ctor with __main linked in and in use.  If
 196     // this is the case, don't execute any of the global ctors, __main will do
 197     // it.
 198     if (!GV || GV->isDeclaration() || GV->hasInternalLinkage()) continue;
 199
 200     // Should be an array of '{ int, void ()* }' structs.  The first value is
 201     // the init priority, which we ignore.
 202     ConstantArray *InitList = dyn_cast<ConstantArray>(GV->getInitializer());
 203     if (!InitList) continue;
 204     for (unsigned i = 0, e = InitList->getNumOperands(); i != e; ++i)
 205       if (ConstantStruct *CS =
 206           dyn_cast<ConstantStruct>(InitList->getOperand(i))) {
 207         if (CS->getNumOperands() != 2) break; // Not array of 2-element structs.
 208
 209         Constant *FP = CS->getOperand(1);
 210         if (FP->isNullValue())
 211           break;  // Found a null terminator, exit.
 212
 213         if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(FP))
 214           if (CE->isCast())
 215             FP = CE->getOperand(0);
 216         if (Function *F = dyn_cast<Function>(FP)) {
 217           // Execute the ctor/dtor function!
 218           runFunction(F, std::vector<GenericValue>());
 219         }
 220       }
 221   }
 222 }
 223
 224 /// runFunctionAsMain - This is a helper function which wraps runFunction to
 225 /// handle the common task of starting up main with the specified argc, argv,
 226 /// and envp parameters.
 227 int ExecutionEngine::runFunctionAsMain(Function *Fn,
 228                                        const std::vector<std::string> &argv,
 229                                        const char * const * envp) {
 230   std::vector<GenericValue> GVArgs;
 231   GenericValue GVArgc;
 232   GVArgc.Int32Val = argv.size();
 233   unsigned NumArgs = Fn->getFunctionType()->getNumParams();
 234   if (NumArgs) {
 235     GVArgs.push_back(GVArgc); // Arg #0 = argc.
 236     if (NumArgs > 1) {
 237       GVArgs.push_back(PTOGV(CreateArgv(this, argv))); // Arg #1 = argv.
 238       assert(((char **)GVTOP(GVArgs[1]))[0] &&
 239              "argv[0] was null after CreateArgv");
 240       if (NumArgs > 2) {
 241         std::vector<std::string> EnvVars;
 242         for (unsigned i = 0; envp[i]; ++i)
 243           EnvVars.push_back(envp[i]);
 244         GVArgs.push_back(PTOGV(CreateArgv(this, EnvVars))); // Arg #2 = envp.
 245       }
 246     }
 247   }
 248   return runFunction(Fn, GVArgs).Int32Val;
 249 }
 250
 251 /// If possible, create a JIT, unless the caller specifically requests an
 252 /// Interpreter or there's an error. If even an Interpreter cannot be created,
 253 /// NULL is returned.
 254 ///
 255 ExecutionEngine *ExecutionEngine::create(ModuleProvider *MP,
 256                                          bool ForceInterpreter,
 257                                          std::string *ErrorStr) {
 258   ExecutionEngine *EE = 0;
 259
 260   // Unless the interpreter was explicitly selected, try making a JIT.
 261   if (!ForceInterpreter && JITCtor)
 262     EE = JITCtor(MP, ErrorStr);
 263
 264   // If we can't make a JIT, make an interpreter instead.
 265   if (EE == 0 && InterpCtor)
 266     EE = InterpCtor(MP, ErrorStr);
 267
 268   if (EE) {
 269     // Make sure we can resolve symbols in the program as well. The zero arg
 270     // to the function tells DynamicLibrary to load the program, not a library.
 271     try {
 272       sys::DynamicLibrary::LoadLibraryPermanently(0);
 273     } catch (...) {
 274     }
 275   }
 276
 277   return EE;
 278 }
 279
 280 /// getPointerToGlobal - This returns the address of the specified global
 281 /// value.  This may involve code generation if it's a function.
 282 ///
 283 void *ExecutionEngine::getPointerToGlobal(const GlobalValue *GV) {
 284   if (Function *F = const_cast<Function*>(dyn_cast<Function>(GV)))
 285     return getPointerToFunction(F);
 286
 287   MutexGuard locked(lock);
 288   void *p = state.getGlobalAddressMap(locked)[GV];
 289   if (p)
 290     return p;
 291
 292   // Global variable might have been added since interpreter started.
 293   if (GlobalVariable *GVar =
 294           const_cast<GlobalVariable *>(dyn_cast<GlobalVariable>(GV)))
 295     EmitGlobalVariable(GVar);
 296   else
 297     assert(0 && "Global hasn't had an address allocated yet!");
 298   return state.getGlobalAddressMap(locked)[GV];
 299 }
 300
 301 /// This macro is used to handle a variety of situations involing integer
 302 /// values where the action should be done to one of the GenericValue members.
 303 /// THEINTTY is a const Type * for the integer type. ACTION1 comes before
 304 /// the GenericValue, ACTION2 comes after.
 305 #define DO_FOR_INTEGER(THEINTTY, ACTION) \
 306    { \
 307       unsigned BitWidth = cast<IntegerType>(THEINTTY)->getBitWidth(); \
 308       if (BitWidth == 1) {\
 309         ACTION(Int1Val); \
 310       } else if (BitWidth <= 8) {\
 311         ACTION(Int8Val); \
 312       } else if (BitWidth <= 16) {\
 313         ACTION(Int16Val); \
 314       } else if (BitWidth <= 32) { \
 315         ACTION(Int32Val); \
 316       } else if (BitWidth <= 64) { \
 317         ACTION(Int64Val); \
 318       } else   {\
 319         assert(0 && "Not implemented: integer types > 64 bits"); \
 320       } \
 321    }
 322
 323 /// This function converts a Constant* into a GenericValue. The interesting
 324 /// part is if C is a ConstantExpr.
 325 /// @brief Get a GenericValue for a Constnat*
 326 GenericValue ExecutionEngine::getConstantValue(const Constant *C) {
 327   // Declare the result as garbage.
 328   GenericValue Result;
 329
 330   // If its undefined, return the garbage.
 331   if (isa<UndefValue>(C)) return Result;
 332
 333   // If the value is a ConstantExpr
 334   if (const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(C)) {
 335     switch (CE->getOpcode()) {
 336     case Instruction::GetElementPtr: {
 337       // Compute the index
 338       Result = getConstantValue(CE->getOperand(0));
 339       SmallVector<Value*, 8> Indices(CE->op_begin()+1, CE->op_end());
 340       uint64_t Offset =
 341         TD->getIndexedOffset(CE->getOperand(0)->getType(),
 342                              &Indices[0], Indices.size());
 343
 344       if (getTargetData()->getPointerSize() == 4)
 345         Result.Int32Val += Offset;
 346       else
 347         Result.Int64Val += Offset;
 348       return Result;
 349     }
 350     case Instruction::Trunc:
 351     case Instruction::ZExt:
 352     case Instruction::SExt:
 353     case Instruction::FPTrunc:
 354     case Instruction::FPExt:
 355     case Instruction::UIToFP:
 356     case Instruction::SIToFP:
 357     case Instruction::FPToUI:
 358     case Instruction::FPToSI:
 359       break;
 360     case Instruction::PtrToInt: {
 361       Constant *Op = CE->getOperand(0);
 362       GenericValue GV = getConstantValue(Op);
 363       return GV;
 364     }
 365     case Instruction::BitCast: {
 366       // Bit casts are no-ops but we can only return the GV of the operand if
 367       // they are the same basic type (pointer->pointer, packed->packed, etc.)
 368       Constant *Op = CE->getOperand(0);
 369       GenericValue GV = getConstantValue(Op);
 370       if (Op->getType()->getTypeID() == C->getType()->getTypeID())
 371         return GV;
 372       break;
 373     }
 374     case Instruction::IntToPtr: {
 375       // IntToPtr casts are just so special. Cast to intptr_t first.
 376       Constant *Op = CE->getOperand(0);
 377       GenericValue GV = getConstantValue(Op);
 378 #define INT_TO_PTR_ACTION(FIELD) \
 379         return PTOGV((void*)(uintptr_t)GV.FIELD)
 380       DO_FOR_INTEGER(Op->getType(), INT_TO_PTR_ACTION)
 381 #undef INT_TO_PTR_ACTION
 382       break;
 383     }
 384     case Instruction::Add:
 385       switch (CE->getOperand(0)->getType()->getTypeID()) {
 386       default: assert(0 && "Bad add type!"); abort();
 387       case Type::IntegerTyID:
 388 #define ADD_ACTION(FIELD) \
 389         Result.FIELD = getConstantValue(CE->getOperand(0)).FIELD + \
 390                        getConstantValue(CE->getOperand(1)).FIELD;
 391         DO_FOR_INTEGER(CE->getOperand(0)->getType(),ADD_ACTION);
 392 #undef ADD_ACTION
 393         break;
 394       case Type::FloatTyID:
 395         Result.FloatVal = getConstantValue(CE->getOperand(0)).FloatVal +
 396                           getConstantValue(CE->getOperand(1)).FloatVal;
 397         break;
 398       case Type::DoubleTyID:
 399         Result.DoubleVal = getConstantValue(CE->getOperand(0)).DoubleVal +
 400                            getConstantValue(CE->getOperand(1)).DoubleVal;
 401         break;
 402       }
 403       return Result;
 404     default:
 405       break;
 406     }
 407     cerr << "ConstantExpr not handled as global var init: " << *CE << "\n";
 408     abort();
 409   }
 410
 411   switch (C->getType()->getTypeID()) {
 412 #define GET_CONST_VAL(TY, CTY, CLASS, GETMETH) \
 413   case Type::TY##TyID: Result.TY##Val = (CTY)cast<CLASS>(C)->GETMETH(); break
 414     GET_CONST_VAL(Float , float         , ConstantFP, getValue);
 415     GET_CONST_VAL(Double, double        , ConstantFP, getValue);
 416 #undef GET_CONST_VAL
 417   case Type::IntegerTyID: {
 418     unsigned BitWidth = cast<IntegerType>(C->getType())->getBitWidth();
 419     if (BitWidth == 1)
 420       Result.Int1Val = (bool)cast<ConstantInt>(C)->getZExtValue();
 421     else if (BitWidth <= 8)
 422       Result.Int8Val = (uint8_t )cast<ConstantInt>(C)->getZExtValue();
 423     else if (BitWidth <= 16)
 424       Result.Int16Val = (uint16_t )cast<ConstantInt>(C)->getZExtValue();
 425     else if (BitWidth <= 32)
 426       Result.Int32Val = (uint32_t )cast<ConstantInt>(C)->getZExtValue();
 427     else if (BitWidth <= 64)
 428       Result.Int64Val = (uint64_t )cast<ConstantInt>(C)->getZExtValue();
 429     else
 430       Result.APIntVal = const_cast<APInt*>(&cast<ConstantInt>(C)->getValue());
 431     break;
 432   }
 433
 434   case Type::PointerTyID:
 435     if (isa<ConstantPointerNull>(C))
 436       Result.PointerVal = 0;
 437     else if (const Function *F = dyn_cast<Function>(C))
 438       Result = PTOGV(getPointerToFunctionOrStub(const_cast<Function*>(F)));
 439     else if (const GlobalVariable* GV = dyn_cast<GlobalVariable>(C))
 440       Result = PTOGV(getOrEmitGlobalVariable(const_cast<GlobalVariable*>(GV)));
 441     else
 442       assert(0 && "Unknown constant pointer type!");
 443     break;
 444   default:
 445     cerr << "ERROR: Constant unimp for type: " << *C->getType() << "\n";
 446     abort();
 447   }
 448   return Result;
 449 }
 450
 451 /// StoreValueToMemory - Stores the data in Val of type Ty at address Ptr.  Ptr
 452 /// is the address of the memory at which to store Val, cast to GenericValue *.
 453 /// It is not a pointer to a GenericValue containing the address at which to
 454 /// store Val.
 455 ///
 456 void ExecutionEngine::StoreValueToMemory(GenericValue Val, GenericValue *Ptr,
 457                                          const Type *Ty) {
 458   if (getTargetData()->isLittleEndian()) {
 459     switch (Ty->getTypeID()) {
 460     case Type::IntegerTyID: {
 461       unsigned BitWidth = cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth();
 462       uint64_t BitMask = cast<IntegerType>(Ty)->getBitMask();
 463       GenericValue TmpVal = Val;
 464       if (BitWidth <= 8)
 465         Ptr->Untyped[0] = Val.Int8Val & BitMask;
 466       else if (BitWidth <= 16) {
 467         TmpVal.Int16Val &= BitMask;
 468         Ptr->Untyped[0] = TmpVal.Int16Val        & 255;
 469         Ptr->Untyped[1] = (TmpVal.Int16Val >> 8) & 255;
 470       } else if (BitWidth <= 32) {
 471         TmpVal.Int32Val &= BitMask;
 472         Ptr->Untyped[0] =  TmpVal.Int32Val        & 255;
 473         Ptr->Untyped[1] = (TmpVal.Int32Val >>  8) & 255;
 474         Ptr->Untyped[2] = (TmpVal.Int32Val >> 16) & 255;
 475         Ptr->Untyped[3] = (TmpVal.Int32Val >> 24) & 255;
 476       } else if (BitWidth <= 64) {
 477         TmpVal.Int64Val &= BitMask;
 478         Ptr->Untyped[0] = (unsigned char)(TmpVal.Int64Val      );
 479         Ptr->Untyped[1] = (unsigned char)(TmpVal.Int64Val >>  8);
 480         Ptr->Untyped[2] = (unsigned char)(TmpVal.Int64Val >> 16);
 481         Ptr->Untyped[3] = (unsigned char)(TmpVal.Int64Val >> 24);
 482         Ptr->Untyped[4] = (unsigned char)(TmpVal.Int64Val >> 32);
 483         Ptr->Untyped[5] = (unsigned char)(TmpVal.Int64Val >> 40);
 484         Ptr->Untyped[6] = (unsigned char)(TmpVal.Int64Val >> 48);
 485         Ptr->Untyped[7] = (unsigned char)(TmpVal.Int64Val >> 56);
 486       } else {
 487         uint64_t *Dest = (uint64_t*)Ptr;
 488         const uint64_t *Src = Val.APIntVal->getRawData();
 489         for (uint32_t i = 0; i < Val.APIntVal->getNumWords(); ++i)
 490           Dest[i] = Src[i];
 491       }
 492       break;
 493     }
 494 Store4BytesLittleEndian:
 495     case Type::FloatTyID:
 496       Ptr->Untyped[0] =  Val.Int32Val        & 255;
 497       Ptr->Untyped[1] = (Val.Int32Val >>  8) & 255;
 498       Ptr->Untyped[2] = (Val.Int32Val >> 16) & 255;
 499       Ptr->Untyped[3] = (Val.Int32Val >> 24) & 255;
 500       break;
 501     case Type::PointerTyID:
 502       if (getTargetData()->getPointerSize() == 4)
 503         goto Store4BytesLittleEndian;
 504       /* FALL THROUGH */
 505     case Type::DoubleTyID:
 506       Ptr->Untyped[0] = (unsigned char)(Val.Int64Val      );
 507       Ptr->Untyped[1] = (unsigned char)(Val.Int64Val >>  8);
 508       Ptr->Untyped[2] = (unsigned char)(Val.Int64Val >> 16);
 509       Ptr->Untyped[3] = (unsigned char)(Val.Int64Val >> 24);
 510       Ptr->Untyped[4] = (unsigned char)(Val.Int64Val >> 32);
 511       Ptr->Untyped[5] = (unsigned char)(Val.Int64Val >> 40);
 512       Ptr->Untyped[6] = (unsigned char)(Val.Int64Val >> 48);
 513       Ptr->Untyped[7] = (unsigned char)(Val.Int64Val >> 56);
 514       break;
 515     default:
 516       cerr << "Cannot store value of type " << *Ty << "!\n";
 517     }
 518   } else {
 519     switch (Ty->getTypeID()) {
 520     case Type::IntegerTyID: {
 521       unsigned BitWidth = cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth();
 522       uint64_t BitMask = cast<IntegerType>(Ty)->getBitMask();
 523       GenericValue TmpVal = Val;
 524       if (BitWidth <= 8)
 525         Ptr->Untyped[0] = Val.Int8Val & BitMask;
 526       else if (BitWidth <= 16) {
 527         TmpVal.Int16Val &= BitMask;
 528         Ptr->Untyped[1] =  TmpVal.Int16Val       & 255;
 529         Ptr->Untyped[0] = (TmpVal.Int16Val >> 8) & 255;
 530       } else if (BitWidth <= 32) {
 531         TmpVal.Int32Val &= BitMask;
 532         Ptr->Untyped[3] =  TmpVal.Int32Val        & 255;
 533         Ptr->Untyped[2] = (TmpVal.Int32Val >>  8) & 255;
 534         Ptr->Untyped[1] = (TmpVal.Int32Val >> 16) & 255;
 535         Ptr->Untyped[0] = (TmpVal.Int32Val >> 24) & 255;
 536       } else if (BitWidth <= 64) {
 537         TmpVal.Int64Val &= BitMask;
 538         Ptr->Untyped[7] = (unsigned char)(TmpVal.Int64Val      );
 539         Ptr->Untyped[6] = (unsigned char)(TmpVal.Int64Val >>  8);
 540         Ptr->Untyped[5] = (unsigned char)(TmpVal.Int64Val >> 16);
 541         Ptr->Untyped[4] = (unsigned char)(TmpVal.Int64Val >> 24);
 542         Ptr->Untyped[3] = (unsigned char)(TmpVal.Int64Val >> 32);
 543         Ptr->Untyped[2] = (unsigned char)(TmpVal.Int64Val >> 40);
 544         Ptr->Untyped[1] = (unsigned char)(TmpVal.Int64Val >> 48);
 545         Ptr->Untyped[0] = (unsigned char)(TmpVal.Int64Val >> 56);
 546       } else {
 547         uint64_t *Dest = (uint64_t*)Ptr;
 548         const uint64_t *Src = Val.APIntVal->getRawData();
 549         for (uint32_t i = 0; i < Val.APIntVal->getNumWords(); ++i)
 550           Dest[i] = Src[i];
 551       }
 552       break;
 553     }
 554     Store4BytesBigEndian:
 555     case Type::FloatTyID:
 556       Ptr->Untyped[3] =  Val.Int32Val        & 255;
 557       Ptr->Untyped[2] = (Val.Int32Val >>  8) & 255;
 558       Ptr->Untyped[1] = (Val.Int32Val >> 16) & 255;
 559       Ptr->Untyped[0] = (Val.Int32Val >> 24) & 255;
 560       break;
 561     case Type::PointerTyID:
 562       if (getTargetData()->getPointerSize() == 4)
 563         goto Store4BytesBigEndian;
 564       /* FALL THROUGH */
 565     case Type::DoubleTyID:
 566       Ptr->Untyped[7] = (unsigned char)(Val.Int64Val      );
 567       Ptr->Untyped[6] = (unsigned char)(Val.Int64Val >>  8);
 568       Ptr->Untyped[5] = (unsigned char)(Val.Int64Val >> 16);
 569       Ptr->Untyped[4] = (unsigned char)(Val.Int64Val >> 24);
 570       Ptr->Untyped[3] = (unsigned char)(Val.Int64Val >> 32);
 571       Ptr->Untyped[2] = (unsigned char)(Val.Int64Val >> 40);
 572       Ptr->Untyped[1] = (unsigned char)(Val.Int64Val >> 48);
 573       Ptr->Untyped[0] = (unsigned char)(Val.Int64Val >> 56);
 574       break;
 575     default:
 576       cerr << "Cannot store value of type " << *Ty << "!\n";
 577     }
 578   }
 579 }
 580
 581 /// FIXME: document
 582 ///
 583 void ExecutionEngine::LoadValueFromMemory(GenericValue &Result,
 584                                                   GenericValue *Ptr,
 585                                                   const Type *Ty) {
 586   if (getTargetData()->isLittleEndian()) {
 587     switch (Ty->getTypeID()) {
 588     case Type::IntegerTyID: {
 589       unsigned BitWidth = cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth();
 590       if (BitWidth <= 8)
 591         Result.Int8Val  = Ptr->Untyped[0];
 592       else if (BitWidth <= 16) {
 593         Result.Int16Val =  (unsigned)Ptr->Untyped[0] |
 594                           ((unsigned)Ptr->Untyped[1] << 8);
 595       } else if (BitWidth <= 32) {
 596         Result.Int32Val =  (unsigned)Ptr->Untyped[0] |
 597                           ((unsigned)Ptr->Untyped[1] <<  8) |
 598                           ((unsigned)Ptr->Untyped[2] << 16) |
 599                           ((unsigned)Ptr->Untyped[3] << 24);
 600       } else if (BitWidth <= 64) {
 601         Result.Int64Val =  (uint64_t)Ptr->Untyped[0] |
 602                           ((uint64_t)Ptr->Untyped[1] <<  8) |
 603                           ((uint64_t)Ptr->Untyped[2] << 16) |
 604                           ((uint64_t)Ptr->Untyped[3] << 24) |
 605                           ((uint64_t)Ptr->Untyped[4] << 32) |
 606                           ((uint64_t)Ptr->Untyped[5] << 40) |
 607                           ((uint64_t)Ptr->Untyped[6] << 48) |
 608                           ((uint64_t)Ptr->Untyped[7] << 56);
 609       } else
 610         *(Result.APIntVal) = APInt(BitWidth, BitWidth/64, (uint64_t*)Ptr);
 611       break;
 612     }
 613     Load4BytesLittleEndian:
 614     case Type::FloatTyID:
 615       Result.Int32Val =  (unsigned)Ptr->Untyped[0] |
 616                         ((unsigned)Ptr->Untyped[1] <<  8) |
 617                         ((unsigned)Ptr->Untyped[2] << 16) |
 618                         ((unsigned)Ptr->Untyped[3] << 24);
 619       break;
 620     case Type::PointerTyID:
 621       if (getTargetData()->getPointerSize() == 4)
 622         goto Load4BytesLittleEndian;
 623       /* FALL THROUGH */
 624     case Type::DoubleTyID:
 625       Result.Int64Val =  (uint64_t)Ptr->Untyped[0] |
 626                         ((uint64_t)Ptr->Untyped[1] <<  8) |
 627                         ((uint64_t)Ptr->Untyped[2] << 16) |
 628                         ((uint64_t)Ptr->Untyped[3] << 24) |
 629                         ((uint64_t)Ptr->Untyped[4] << 32) |
 630                         ((uint64_t)Ptr->Untyped[5] << 40) |
 631                         ((uint64_t)Ptr->Untyped[6] << 48) |
 632                         ((uint64_t)Ptr->Untyped[7] << 56);
 633        break;
 634     default:
 635       cerr << "Cannot load value of type " << *Ty << "!\n";
 636       abort();
 637     }
 638   } else {
 639     switch (Ty->getTypeID()) {
 640     case Type::IntegerTyID: {
 641       uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth();
 642       if (BitWidth <= 8)
 643         Result.Int8Val  = Ptr->Untyped[0];
 644       else if (BitWidth <= 16) {
 645         Result.Int16Val =  (unsigned)Ptr->Untyped[1] |
 646                           ((unsigned)Ptr->Untyped[0] << 8);
 647       } else if (BitWidth <= 32) {
 648         Result.Int32Val =  (unsigned)Ptr->Untyped[3] |
 649                           ((unsigned)Ptr->Untyped[2] <<  8) |
 650                           ((unsigned)Ptr->Untyped[1] << 16) |
 651                           ((unsigned)Ptr->Untyped[0] << 24);
 652       } else if (BitWidth <= 64) {
 653         Result.Int64Val =  (uint64_t)Ptr->Untyped[7] |
 654                           ((uint64_t)Ptr->Untyped[6] <<  8) |
 655                           ((uint64_t)Ptr->Untyped[5] << 16) |
 656                           ((uint64_t)Ptr->Untyped[4] << 24) |
 657                           ((uint64_t)Ptr->Untyped[3] << 32) |
 658                           ((uint64_t)Ptr->Untyped[2] << 40) |
 659                           ((uint64_t)Ptr->Untyped[1] << 48) |
 660                           ((uint64_t)Ptr->Untyped[0] << 56);
 661       } else
 662         *(Result.APIntVal) = APInt(BitWidth, BitWidth/64, (uint64_t*)Ptr);
 663       break;
 664     }
 665     Load4BytesBigEndian:
 666     case Type::FloatTyID:
 667       Result.Int32Val =  (unsigned)Ptr->Untyped[3] |
 668                         ((unsigned)Ptr->Untyped[2] <<  8) |
 669                         ((unsigned)Ptr->Untyped[1] << 16) |
 670                         ((unsigned)Ptr->Untyped[0] << 24);
 671                             break;
 672     case Type::PointerTyID:
 673       if (getTargetData()->getPointerSize() == 4)
 674         goto Load4BytesBigEndian;
 675       /* FALL THROUGH */
 676     case Type::DoubleTyID:
 677       Result.Int64Val =  (uint64_t)Ptr->Untyped[7] |
 678                         ((uint64_t)Ptr->Untyped[6] <<  8) |
 679                         ((uint64_t)Ptr->Untyped[5] << 16) |
 680                         ((uint64_t)Ptr->Untyped[4] << 24) |
 681                         ((uint64_t)Ptr->Untyped[3] << 32) |
 682                         ((uint64_t)Ptr->Untyped[2] << 40) |
 683                         ((uint64_t)Ptr->Untyped[1] << 48) |
 684                         ((uint64_t)Ptr->Untyped[0] << 56);
 685       break;
 686     default:
 687       cerr << "Cannot load value of type " << *Ty << "!\n";
 688       abort();
 689     }
 690   }
 691 }
 692
 693 // InitializeMemory - Recursive function to apply a Constant value into the
 694 // specified memory location...
 695 //
 696 void ExecutionEngine::InitializeMemory(const Constant *Init, void *Addr) {
 697   if (isa<UndefValue>(Init)) {
 698     return;
 699   } else if (const ConstantVector *CP = dyn_cast<ConstantVector>(Init)) {
 700     unsigned ElementSize =
 701       getTargetData()->getTypeSize(CP->getType()->getElementType());
 702     for (unsigned i = 0, e = CP->getNumOperands(); i != e; ++i)
 703       InitializeMemory(CP->getOperand(i), (char*)Addr+i*ElementSize);
 704     return;
 705   } else if (Init->getType()->isFirstClassType()) {
 706     GenericValue Val = getConstantValue(Init);
 707     StoreValueToMemory(Val, (GenericValue*)Addr, Init->getType());
 708     return;
 709   } else if (isa<ConstantAggregateZero>(Init)) {
 710     memset(Addr, 0, (size_t)getTargetData()->getTypeSize(Init->getType()));
 711     return;
 712   }
 713
 714   switch (Init->getType()->getTypeID()) {
 715   case Type::ArrayTyID: {
 716     const ConstantArray *CPA = cast<ConstantArray>(Init);
 717     unsigned ElementSize =
 718       getTargetData()->getTypeSize(CPA->getType()->getElementType());
 719     for (unsigned i = 0, e = CPA->getNumOperands(); i != e; ++i)
 720       InitializeMemory(CPA->getOperand(i), (char*)Addr+i*ElementSize);
 721     return;
 722   }
 723
 724   case Type::StructTyID: {
 725     const ConstantStruct *CPS = cast<ConstantStruct>(Init);
 726     const StructLayout *SL =
 727       getTargetData()->getStructLayout(cast<StructType>(CPS->getType()));
 728     for (unsigned i = 0, e = CPS->getNumOperands(); i != e; ++i)
 729       InitializeMemory(CPS->getOperand(i), (char*)Addr+SL->getElementOffset(i));
 730     return;
 731   }
 732
 733   default:
 734     cerr << "Bad Type: " << *Init->getType() << "\n";
 735     assert(0 && "Unknown constant type to initialize memory with!");
 736   }
 737 }
 738
 739 /// EmitGlobals - Emit all of the global variables to memory, storing their
 740 /// addresses into GlobalAddress.  This must make sure to copy the contents of
 741 /// their initializers into the memory.
 742 ///
 743 void ExecutionEngine::emitGlobals() {
 744   const TargetData *TD = getTargetData();
 745
 746   // Loop over all of the global variables in the program, allocating the memory
 747   // to hold them.  If there is more than one module, do a prepass over globals
 748   // to figure out how the different modules should link together.
 749   //
 750   std::map<std::pair<std::string, const Type*>,
 751            const GlobalValue*> LinkedGlobalsMap;
 752
 753   if (Modules.size() != 1) {
 754     for (unsigned m = 0, e = Modules.size(); m != e; ++m) {
 755       Module &M = *Modules[m]->getModule();
 756       for (Module::const_global_iterator I = M.global_begin(),
 757            E = M.global_end(); I != E; ++I) {
 758         const GlobalValue *GV = I;
 759         if (GV->hasInternalLinkage() || GV->isDeclaration() ||
 760             GV->hasAppendingLinkage() || !GV->hasName())
 761           continue;// Ignore external globals and globals with internal linkage.
 762
 763         const GlobalValue *&GVEntry =
 764           LinkedGlobalsMap[std::make_pair(GV->getName(), GV->getType())];
 765
 766         // If this is the first time we've seen this global, it is the canonical
 767         // version.
 768         if (!GVEntry) {
 769           GVEntry = GV;
 770           continue;
 771         }
 772
 773         // If the existing global is strong, never replace it.
 774         if (GVEntry->hasExternalLinkage() ||
 775             GVEntry->hasDLLImportLinkage() ||
 776             GVEntry->hasDLLExportLinkage())
 777           continue;
 778
 779         // Otherwise, we know it's linkonce/weak, replace it if this is a strong
 780         // symbol.
 781         if (GV->hasExternalLinkage() || GVEntry->hasExternalWeakLinkage())
 782           GVEntry = GV;
 783       }
 784     }
 785   }
 786
 787   std::vector<const GlobalValue*> NonCanonicalGlobals;
 788   for (unsigned m = 0, e = Modules.size(); m != e; ++m) {
 789     Module &M = *Modules[m]->getModule();
 790     for (Module::const_global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end();
 791          I != E; ++I) {
 792       // In the multi-module case, see what this global maps to.
 793       if (!LinkedGlobalsMap.empty()) {
 794         if (const GlobalValue *GVEntry =
 795               LinkedGlobalsMap[std::make_pair(I->getName(), I->getType())]) {
 796           // If something else is the canonical global, ignore this one.
 797           if (GVEntry != &*I) {
 798             NonCanonicalGlobals.push_back(I);
 799             continue;
 800           }
 801         }
 802       }
 803
 804       if (!I->isDeclaration()) {
 805         // Get the type of the global.
 806         const Type *Ty = I->getType()->getElementType();
 807
 808         // Allocate some memory for it!
 809         unsigned Size = TD->getTypeSize(Ty);
 810         addGlobalMapping(I, new char[Size]);
 811       } else {
 812         // External variable reference. Try to use the dynamic loader to
 813         // get a pointer to it.
 814         if (void *SymAddr =
 815             sys::DynamicLibrary::SearchForAddressOfSymbol(I->getName().c_str()))
 816           addGlobalMapping(I, SymAddr);
 817         else {
 818           cerr << "Could not resolve external global address: "
 819                << I->getName() << "\n";
 820           abort();
 821         }
 822       }
 823     }
 824
 825     // If there are multiple modules, map the non-canonical globals to their
 826     // canonical location.
 827     if (!NonCanonicalGlobals.empty()) {
 828       for (unsigned i = 0, e = NonCanonicalGlobals.size(); i != e; ++i) {
 829         const GlobalValue *GV = NonCanonicalGlobals[i];
 830         const GlobalValue *CGV =
 831           LinkedGlobalsMap[std::make_pair(GV->getName(), GV->getType())];
 832         void *Ptr = getPointerToGlobalIfAvailable(CGV);
 833         assert(Ptr && "Canonical global wasn't codegen'd!");
 834         addGlobalMapping(GV, getPointerToGlobalIfAvailable(CGV));
 835       }
 836     }
 837
 838     // Now that all of the globals are set up in memory, loop through them all
 839     // and initialize their contents.
 840     for (Module::const_global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end();
 841          I != E; ++I) {
 842       if (!I->isDeclaration()) {
 843         if (!LinkedGlobalsMap.empty()) {
 844           if (const GlobalValue *GVEntry =
 845                 LinkedGlobalsMap[std::make_pair(I->getName(), I->getType())])
 846             if (GVEntry != &*I)  // Not the canonical variable.
 847               continue;
 848         }
 849         EmitGlobalVariable(I);
 850       }
 851     }
 852   }
 853 }
 854
 855 // EmitGlobalVariable - This method emits the specified global variable to the
 856 // address specified in GlobalAddresses, or allocates new memory if it's not
 857 // already in the map.
 858 void ExecutionEngine::EmitGlobalVariable(const GlobalVariable *GV) {
 859   void *GA = getPointerToGlobalIfAvailable(GV);
 860   DOUT << "Global '" << GV->getName() << "' -> " << GA << "\n";
 861
 862   const Type *ElTy = GV->getType()->getElementType();
 863   size_t GVSize = (size_t)getTargetData()->getTypeSize(ElTy);
 864   if (GA == 0) {
 865     // If it's not already specified, allocate memory for the global.
 866     GA = new char[GVSize];
 867     addGlobalMapping(GV, GA);
 868   }
 869
 870   InitializeMemory(GV->getInitializer(), GA);
 871   NumInitBytes += (unsigned)GVSize;
 872   ++NumGlobals;
 873 }