lib/ExecutionEngine/ExecutionEngine.cpp

   1 //===-- ExecutionEngine.cpp - Common Implementation shared by EEs ---------===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // 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 #include "llvm/ExecutionEngine/ExecutionEngine.h"
  16 #include "llvm/ADT/SmallString.h"
  17 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
  18 #include "llvm/ExecutionEngine/GenericValue.h"
  19 #include "llvm/ExecutionEngine/JITMemoryManager.h"
  20 #include "llvm/ExecutionEngine/ObjectCache.h"
  21 #include "llvm/IR/Constants.h"
  22 #include "llvm/IR/DataLayout.h"
  23 #include "llvm/IR/DerivedTypes.h"
  24 #include "llvm/IR/Module.h"
  25 #include "llvm/IR/Operator.h"
  26 #include "llvm/IR/ValueHandle.h"
  27 #include "llvm/Object/ObjectFile.h"
  28 #include "llvm/Support/Debug.h"
  29 #include "llvm/Support/DynamicLibrary.h"
  30 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  31 #include "llvm/Support/Host.h"
  32 #include "llvm/Support/MutexGuard.h"
  33 #include "llvm/Support/TargetRegistry.h"
  34 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  35 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
  36 #include <cmath>
  37 #include <cstring>
  38 using namespace llvm;
  39
  40 #define DEBUG_TYPE "jit"
  41
  42 STATISTIC(NumInitBytes, "Number of bytes of global vars initialized");
  43 STATISTIC(NumGlobals  , "Number of global vars initialized");
  44
  45 // Pin the vtable to this file.
  46 void ObjectCache::anchor() {}
  47 void ObjectBuffer::anchor() {}
  48 void ObjectBufferStream::anchor() {}
  49
  50 ExecutionEngine *(*ExecutionEngine::JITCtor)(
  51   Module *M,
  52   std::string *ErrorStr,
  53   JITMemoryManager *JMM,
  54   bool GVsWithCode,
  55   TargetMachine *TM) = nullptr;
  56 ExecutionEngine *(*ExecutionEngine::MCJITCtor)(
  57   Module *M,
  58   std::string *ErrorStr,
  59   RTDyldMemoryManager *MCJMM,
  60   bool GVsWithCode,
  61   TargetMachine *TM) = nullptr;
  62 ExecutionEngine *(*ExecutionEngine::InterpCtor)(Module *M,
  63                                                 std::string *ErrorStr) =nullptr;
  64
  65 ExecutionEngine::ExecutionEngine(Module *M)
  66   : EEState(*this),
  67     LazyFunctionCreator(nullptr) {
  68   CompilingLazily         = false;
  69   GVCompilationDisabled   = false;
  70   SymbolSearchingDisabled = false;
  71
  72   // IR module verification is enabled by default in debug builds, and disabled
  73   // by default in release builds.
  74 #ifndef NDEBUG
  75   VerifyModules = true;
  76 #else
  77   VerifyModules = false;
  78 #endif
  79
  80   Modules.push_back(M);
  81   assert(M && "Module is null?");
  82 }
  83
  84 ExecutionEngine::~ExecutionEngine() {
  85   clearAllGlobalMappings();
  86   for (unsigned i = 0, e = Modules.size(); i != e; ++i)
  87     delete Modules[i];
  88 }
  89
  90 namespace {
  91 /// \brief Helper class which uses a value handler to automatically deletes the
  92 /// memory block when the GlobalVariable is destroyed.
  93 class GVMemoryBlock : public CallbackVH {
  94   GVMemoryBlock(const GlobalVariable *GV)
  95     : CallbackVH(const_cast<GlobalVariable*>(GV)) {}
  96
  97 public:
  98   /// \brief Returns the address the GlobalVariable should be written into.  The
  99   /// GVMemoryBlock object prefixes that.
 100   static char *Create(const GlobalVariable *GV, const DataLayout& TD) {
 101     Type *ElTy = GV->getType()->getElementType();
 102     size_t GVSize = (size_t)TD.getTypeAllocSize(ElTy);
 103     void *RawMemory = ::operator new(
 104       DataLayout::RoundUpAlignment(sizeof(GVMemoryBlock),
 105                                    TD.getPreferredAlignment(GV))
 106       + GVSize);
 107     new(RawMemory) GVMemoryBlock(GV);
 108     return static_cast<char*>(RawMemory) + sizeof(GVMemoryBlock);
 109   }
 110
 111   void deleted() override {
 112     // We allocated with operator new and with some extra memory hanging off the
 113     // end, so don't just delete this.  I'm not sure if this is actually
 114     // required.
 115     this->~GVMemoryBlock();
 116     ::operator delete(this);
 117   }
 118 };
 119 }  // anonymous namespace
 120
 121 char *ExecutionEngine::getMemoryForGV(const GlobalVariable *GV) {
 122   return GVMemoryBlock::Create(GV, *getDataLayout());
 123 }
 124
 125 void ExecutionEngine::addObjectFile(std::unique_ptr<object::ObjectFile> O) {
 126   llvm_unreachable("ExecutionEngine subclass doesn't implement addObjectFile.");
 127 }
 128
 129 bool ExecutionEngine::removeModule(Module *M) {
 130   for(SmallVectorImpl<Module *>::iterator I = Modules.begin(),
 131         E = Modules.end(); I != E; ++I) {
 132     Module *Found = *I;
 133     if (Found == M) {
 134       Modules.erase(I);
 135       clearGlobalMappingsFromModule(M);
 136       return true;
 137     }
 138   }
 139   return false;
 140 }
 141
 142 Function *ExecutionEngine::FindFunctionNamed(const char *FnName) {
 143   for (unsigned i = 0, e = Modules.size(); i != e; ++i) {
 144     if (Function *F = Modules[i]->getFunction(FnName))
 145       return F;
 146   }
 147   return nullptr;
 148 }
 149
 150
 151 void *ExecutionEngineState::RemoveMapping(const MutexGuard &,
 152                                           const GlobalValue *ToUnmap) {
 153   GlobalAddressMapTy::iterator I = GlobalAddressMap.find(ToUnmap);
 154   void *OldVal;
 155
 156   // FIXME: This is silly, we shouldn't end up with a mapping -> 0 in the
 157   // GlobalAddressMap.
 158   if (I == GlobalAddressMap.end())
 159     OldVal = nullptr;
 160   else {
 161     OldVal = I->second;
 162     GlobalAddressMap.erase(I);
 163   }
 164
 165   GlobalAddressReverseMap.erase(OldVal);
 166   return OldVal;
 167 }
 168
 169 void ExecutionEngine::addGlobalMapping(const GlobalValue *GV, void *Addr) {
 170   MutexGuard locked(lock);
 171
 172   DEBUG(dbgs() << "JIT: Map \'" << GV->getName()
 173         << "\' to [" << Addr << "]\n";);
 174   void *&CurVal = EEState.getGlobalAddressMap(locked)[GV];
 175   assert((!CurVal || !Addr) && "GlobalMapping already established!");
 176   CurVal = Addr;
 177
 178   // If we are using the reverse mapping, add it too.
 179   if (!EEState.getGlobalAddressReverseMap(locked).empty()) {
 180     AssertingVH<const GlobalValue> &V =
 181       EEState.getGlobalAddressReverseMap(locked)[Addr];
 182     assert((!V || !GV) && "GlobalMapping already established!");
 183     V = GV;
 184   }
 185 }
 186
 187 void ExecutionEngine::clearAllGlobalMappings() {
 188   MutexGuard locked(lock);
 189
 190   EEState.getGlobalAddressMap(locked).clear();
 191   EEState.getGlobalAddressReverseMap(locked).clear();
 192 }
 193
 194 void ExecutionEngine::clearGlobalMappingsFromModule(Module *M) {
 195   MutexGuard locked(lock);
 196
 197   for (Module::iterator FI = M->begin(), FE = M->end(); FI != FE; ++FI)
 198     EEState.RemoveMapping(locked, FI);
 199   for (Module::global_iterator GI = M->global_begin(), GE = M->global_end();
 200        GI != GE; ++GI)
 201     EEState.RemoveMapping(locked, GI);
 202 }
 203
 204 void *ExecutionEngine::updateGlobalMapping(const GlobalValue *GV, void *Addr) {
 205   MutexGuard locked(lock);
 206
 207   ExecutionEngineState::GlobalAddressMapTy &Map =
 208     EEState.getGlobalAddressMap(locked);
 209
 210   // Deleting from the mapping?
 211   if (!Addr)
 212     return EEState.RemoveMapping(locked, GV);
 213
 214   void *&CurVal = Map[GV];
 215   void *OldVal = CurVal;
 216
 217   if (CurVal && !EEState.getGlobalAddressReverseMap(locked).empty())
 218     EEState.getGlobalAddressReverseMap(locked).erase(CurVal);
 219   CurVal = Addr;
 220
 221   // If we are using the reverse mapping, add it too.
 222   if (!EEState.getGlobalAddressReverseMap(locked).empty()) {
 223     AssertingVH<const GlobalValue> &V =
 224       EEState.getGlobalAddressReverseMap(locked)[Addr];
 225     assert((!V || !GV) && "GlobalMapping already established!");
 226     V = GV;
 227   }
 228   return OldVal;
 229 }
 230
 231 void *ExecutionEngine::getPointerToGlobalIfAvailable(const GlobalValue *GV) {
 232   MutexGuard locked(lock);
 233
 234   ExecutionEngineState::GlobalAddressMapTy::iterator I =
 235     EEState.getGlobalAddressMap(locked).find(GV);
 236   return I != EEState.getGlobalAddressMap(locked).end() ? I->second : nullptr;
 237 }
 238
 239 const GlobalValue *ExecutionEngine::getGlobalValueAtAddress(void *Addr) {
 240   MutexGuard locked(lock);
 241
 242   // If we haven't computed the reverse mapping yet, do so first.
 243   if (EEState.getGlobalAddressReverseMap(locked).empty()) {
 244     for (ExecutionEngineState::GlobalAddressMapTy::iterator
 245          I = EEState.getGlobalAddressMap(locked).begin(),
 246          E = EEState.getGlobalAddressMap(locked).end(); I != E; ++I)
 247       EEState.getGlobalAddressReverseMap(locked).insert(std::make_pair(
 248                                                           I->second, I->first));
 249   }
 250
 251   std::map<void *, AssertingVH<const GlobalValue> >::iterator I =
 252     EEState.getGlobalAddressReverseMap(locked).find(Addr);
 253   return I != EEState.getGlobalAddressReverseMap(locked).end() ? I->second : nullptr;
 254 }
 255
 256 namespace {
 257 class ArgvArray {
 258   char *Array;
 259   std::vector<char*> Values;
 260 public:
 261   ArgvArray() : Array(nullptr) {}
 262   ~ArgvArray() { clear(); }
 263   void clear() {
 264     delete[] Array;
 265     Array = nullptr;
 266     for (size_t I = 0, E = Values.size(); I != E; ++I) {
 267       delete[] Values[I];
 268     }
 269     Values.clear();
 270   }
 271   /// Turn a vector of strings into a nice argv style array of pointers to null
 272   /// terminated strings.
 273   void *reset(LLVMContext &C, ExecutionEngine *EE,
 274               const std::vector<std::string> &InputArgv);
 275 };
 276 }  // anonymous namespace
 277 void *ArgvArray::reset(LLVMContext &C, ExecutionEngine *EE,
 278                        const std::vector<std::string> &InputArgv) {
 279   clear();  // Free the old contents.
 280   unsigned PtrSize = EE->getDataLayout()->getPointerSize();
 281   Array = new char[(InputArgv.size()+1)*PtrSize];
 282
 283   DEBUG(dbgs() << "JIT: ARGV = " << (void*)Array << "\n");
 284   Type *SBytePtr = Type::getInt8PtrTy(C);
 285
 286   for (unsigned i = 0; i != InputArgv.size(); ++i) {
 287     unsigned Size = InputArgv[i].size()+1;
 288     char *Dest = new char[Size];
 289     Values.push_back(Dest);
 290     DEBUG(dbgs() << "JIT: ARGV[" << i << "] = " << (void*)Dest << "\n");
 291
 292     std::copy(InputArgv[i].begin(), InputArgv[i].end(), Dest);
 293     Dest[Size-1] = 0;
 294
 295     // Endian safe: Array[i] = (PointerTy)Dest;
 296     EE->StoreValueToMemory(PTOGV(Dest), (GenericValue*)(Array+i*PtrSize),
 297                            SBytePtr);
 298   }
 299
 300   // Null terminate it
 301   EE->StoreValueToMemory(PTOGV(nullptr),
 302                          (GenericValue*)(Array+InputArgv.size()*PtrSize),
 303                          SBytePtr);
 304   return Array;
 305 }
 306
 307 void ExecutionEngine::runStaticConstructorsDestructors(Module *module,
 308                                                        bool isDtors) {
 309   const char *Name = isDtors ? "llvm.global_dtors" : "llvm.global_ctors";
 310   GlobalVariable *GV = module->getNamedGlobal(Name);
 311
 312   // If this global has internal linkage, or if it has a use, then it must be
 313   // an old-style (llvmgcc3) static ctor with __main linked in and in use.  If
 314   // this is the case, don't execute any of the global ctors, __main will do
 315   // it.
 316   if (!GV || GV->isDeclaration() || GV->hasLocalLinkage()) return;
 317
 318   // Should be an array of '{ i32, void ()* }' structs.  The first value is
 319   // the init priority, which we ignore.
 320   ConstantArray *InitList = dyn_cast<ConstantArray>(GV->getInitializer());
 321   if (!InitList)
 322     return;
 323   for (unsigned i = 0, e = InitList->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 324     ConstantStruct *CS = dyn_cast<ConstantStruct>(InitList->getOperand(i));
 325     if (!CS) continue;
 326
 327     Constant *FP = CS->getOperand(1);
 328     if (FP->isNullValue())
 329       continue;  // Found a sentinal value, ignore.
 330
 331     // Strip off constant expression casts.
 332     if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(FP))
 333       if (CE->isCast())
 334         FP = CE->getOperand(0);
 335
 336     // Execute the ctor/dtor function!
 337     if (Function *F = dyn_cast<Function>(FP))
 338       runFunction(F, std::vector<GenericValue>());
 339
 340     // FIXME: It is marginally lame that we just do nothing here if we see an
 341     // entry we don't recognize. It might not be unreasonable for the verifier
 342     // to not even allow this and just assert here.
 343   }
 344 }
 345
 346 void ExecutionEngine::runStaticConstructorsDestructors(bool isDtors) {
 347   // Execute global ctors/dtors for each module in the program.
 348   for (unsigned i = 0, e = Modules.size(); i != e; ++i)
 349     runStaticConstructorsDestructors(Modules[i], isDtors);
 350 }
 351
 352 #ifndef NDEBUG
 353 /// isTargetNullPtr - Return whether the target pointer stored at Loc is null.
 354 static bool isTargetNullPtr(ExecutionEngine *EE, void *Loc) {
 355   unsigned PtrSize = EE->getDataLayout()->getPointerSize();
 356   for (unsigned i = 0; i < PtrSize; ++i)
 357     if (*(i + (uint8_t*)Loc))
 358       return false;
 359   return true;
 360 }
 361 #endif
 362
 363 int ExecutionEngine::runFunctionAsMain(Function *Fn,
 364                                        const std::vector<std::string> &argv,
 365                                        const char * const * envp) {
 366   std::vector<GenericValue> GVArgs;
 367   GenericValue GVArgc;
 368   GVArgc.IntVal = APInt(32, argv.size());
 369
 370   // Check main() type
 371   unsigned NumArgs = Fn->getFunctionType()->getNumParams();
 372   FunctionType *FTy = Fn->getFunctionType();
 373   Type* PPInt8Ty = Type::getInt8PtrTy(Fn->getContext())->getPointerTo();
 374
 375   // Check the argument types.
 376   if (NumArgs > 3)
 377     report_fatal_error("Invalid number of arguments of main() supplied");
 378   if (NumArgs >= 3 && FTy->getParamType(2) != PPInt8Ty)
 379     report_fatal_error("Invalid type for third argument of main() supplied");
 380   if (NumArgs >= 2 && FTy->getParamType(1) != PPInt8Ty)
 381     report_fatal_error("Invalid type for second argument of main() supplied");
 382   if (NumArgs >= 1 && !FTy->getParamType(0)->isIntegerTy(32))
 383     report_fatal_error("Invalid type for first argument of main() supplied");
 384   if (!FTy->getReturnType()->isIntegerTy() &&
 385       !FTy->getReturnType()->isVoidTy())
 386     report_fatal_error("Invalid return type of main() supplied");
 387
 388   ArgvArray CArgv;
 389   ArgvArray CEnv;
 390   if (NumArgs) {
 391     GVArgs.push_back(GVArgc); // Arg #0 = argc.
 392     if (NumArgs > 1) {
 393       // Arg #1 = argv.
 394       GVArgs.push_back(PTOGV(CArgv.reset(Fn->getContext(), this, argv)));
 395       assert(!isTargetNullPtr(this, GVTOP(GVArgs[1])) &&
 396              "argv[0] was null after CreateArgv");
 397       if (NumArgs > 2) {
 398         std::vector<std::string> EnvVars;
 399         for (unsigned i = 0; envp[i]; ++i)
 400           EnvVars.push_back(envp[i]);
 401         // Arg #2 = envp.
 402         GVArgs.push_back(PTOGV(CEnv.reset(Fn->getContext(), this, EnvVars)));
 403       }
 404     }
 405   }
 406
 407   return runFunction(Fn, GVArgs).IntVal.getZExtValue();
 408 }
 409
 410 ExecutionEngine *ExecutionEngine::create(Module *M,
 411                                          bool ForceInterpreter,
 412                                          std::string *ErrorStr,
 413                                          CodeGenOpt::Level OptLevel,
 414                                          bool GVsWithCode) {
 415   EngineBuilder EB =  EngineBuilder(M)
 416       .setEngineKind(ForceInterpreter
 417                      ? EngineKind::Interpreter
 418                      : EngineKind::JIT)
 419       .setErrorStr(ErrorStr)
 420       .setOptLevel(OptLevel)
 421       .setAllocateGVsWithCode(GVsWithCode);
 422
 423   return EB.create();
 424 }
 425
 426 /// createJIT - This is the factory method for creating a JIT for the current
 427 /// machine, it does not fall back to the interpreter.  This takes ownership
 428 /// of the module.
 429 ExecutionEngine *ExecutionEngine::createJIT(Module *M,
 430                                             std::string *ErrorStr,
 431                                             JITMemoryManager *JMM,
 432                                             CodeGenOpt::Level OL,
 433                                             bool GVsWithCode,
 434                                             Reloc::Model RM,
 435                                             CodeModel::Model CMM) {
 436   if (!ExecutionEngine::JITCtor) {
 437     if (ErrorStr)
 438       *ErrorStr = "JIT has not been linked in.";
 439     return nullptr;
 440   }
 441
 442   // Use the defaults for extra parameters.  Users can use EngineBuilder to
 443   // set them.
 444   EngineBuilder EB(M);
 445   EB.setEngineKind(EngineKind::JIT);
 446   EB.setErrorStr(ErrorStr);
 447   EB.setRelocationModel(RM);
 448   EB.setCodeModel(CMM);
 449   EB.setAllocateGVsWithCode(GVsWithCode);
 450   EB.setOptLevel(OL);
 451   EB.setJITMemoryManager(JMM);
 452
 453   // TODO: permit custom TargetOptions here
 454   TargetMachine *TM = EB.selectTarget();
 455   if (!TM || (ErrorStr && ErrorStr->length() > 0)) return nullptr;
 456
 457   return ExecutionEngine::JITCtor(M, ErrorStr, JMM, GVsWithCode, TM);
 458 }
 459
 460 ExecutionEngine *EngineBuilder::create(TargetMachine *TM) {
 461   std::unique_ptr<TargetMachine> TheTM(TM); // Take ownership.
 462
 463   // Make sure we can resolve symbols in the program as well. The zero arg
 464   // to the function tells DynamicLibrary to load the program, not a library.
 465   if (sys::DynamicLibrary::LoadLibraryPermanently(nullptr, ErrorStr))
 466     return nullptr;
 467
 468   assert(!(JMM && MCJMM));
 469
 470   // If the user specified a memory manager but didn't specify which engine to
 471   // create, we assume they only want the JIT, and we fail if they only want
 472   // the interpreter.
 473   if (JMM || MCJMM) {
 474     if (WhichEngine & EngineKind::JIT)
 475       WhichEngine = EngineKind::JIT;
 476     else {
 477       if (ErrorStr)
 478         *ErrorStr = "Cannot create an interpreter with a memory manager.";
 479       return nullptr;
 480     }
 481   }
 482
 483   if (MCJMM && ! UseMCJIT) {
 484     if (ErrorStr)
 485       *ErrorStr =
 486         "Cannot create a legacy JIT with a runtime dyld memory "
 487         "manager.";
 488     return nullptr;
 489   }
 490
 491   // Unless the interpreter was explicitly selected or the JIT is not linked,
 492   // try making a JIT.
 493   if ((WhichEngine & EngineKind::JIT) && TheTM) {
 494     Triple TT(M->getTargetTriple());
 495     if (!TM->getTarget().hasJIT()) {
 496       errs() << "WARNING: This target JIT is not designed for the host"
 497              << " you are running.  If bad things happen, please choose"
 498              << " a different -march switch.\n";
 499     }
 500
 501     ExecutionEngine *EE = nullptr;
 502     if (UseMCJIT && ExecutionEngine::MCJITCtor)
 503       EE = ExecutionEngine::MCJITCtor(M, ErrorStr, MCJMM ? MCJMM : JMM,
 504                                       AllocateGVsWithCode, TheTM.release());
 505     else if (ExecutionEngine::JITCtor)
 506       EE = ExecutionEngine::JITCtor(M, ErrorStr, JMM,
 507                                     AllocateGVsWithCode, TheTM.release());
 508
 509     if (EE) {
 510       EE->setVerifyModules(VerifyModules);
 511       return EE;
 512     }
 513   }
 514
 515   // If we can't make a JIT and we didn't request one specifically, try making
 516   // an interpreter instead.
 517   if (WhichEngine & EngineKind::Interpreter) {
 518     if (ExecutionEngine::InterpCtor)
 519       return ExecutionEngine::InterpCtor(M, ErrorStr);
 520     if (ErrorStr)
 521       *ErrorStr = "Interpreter has not been linked in.";
 522     return nullptr;
 523   }
 524
 525   if ((WhichEngine & EngineKind::JIT) && !ExecutionEngine::JITCtor &&
 526       !ExecutionEngine::MCJITCtor) {
 527     if (ErrorStr)
 528       *ErrorStr = "JIT has not been linked in.";
 529   }
 530
 531   return nullptr;
 532 }
 533
 534 void *ExecutionEngine::getPointerToGlobal(const GlobalValue *GV) {
 535   if (Function *F = const_cast<Function*>(dyn_cast<Function>(GV)))
 536     return getPointerToFunction(F);
 537
 538   MutexGuard locked(lock);
 539   if (void *P = EEState.getGlobalAddressMap(locked)[GV])
 540     return P;
 541
 542   // Global variable might have been added since interpreter started.
 543   if (GlobalVariable *GVar =
 544           const_cast<GlobalVariable *>(dyn_cast<GlobalVariable>(GV)))
 545     EmitGlobalVariable(GVar);
 546   else
 547     llvm_unreachable("Global hasn't had an address allocated yet!");
 548
 549   return EEState.getGlobalAddressMap(locked)[GV];
 550 }
 551
 552 /// \brief Converts a Constant* into a GenericValue, including handling of
 553 /// ConstantExpr values.
 554 GenericValue ExecutionEngine::getConstantValue(const Constant *C) {
 555   // If its undefined, return the garbage.
 556   if (isa<UndefValue>(C)) {
 557     GenericValue Result;
 558     switch (C->getType()->getTypeID()) {
 559     default:
 560       break;
 561     case Type::IntegerTyID:
 562     case Type::X86_FP80TyID:
 563     case Type::FP128TyID:
 564     case Type::PPC_FP128TyID:
 565       // Although the value is undefined, we still have to construct an APInt
 566       // with the correct bit width.
 567       Result.IntVal = APInt(C->getType()->getPrimitiveSizeInBits(), 0);
 568       break;
 569     case Type::StructTyID: {
 570       // if the whole struct is 'undef' just reserve memory for the value.
 571       if(StructType *STy = dyn_cast<StructType>(C->getType())) {
 572         unsigned int elemNum = STy->getNumElements();
 573         Result.AggregateVal.resize(elemNum);
 574         for (unsigned int i = 0; i < elemNum; ++i) {
 575           Type *ElemTy = STy->getElementType(i);
 576           if (ElemTy->isIntegerTy())
 577             Result.AggregateVal[i].IntVal =
 578               APInt(ElemTy->getPrimitiveSizeInBits(), 0);
 579           else if (ElemTy->isAggregateType()) {
 580               const Constant *ElemUndef = UndefValue::get(ElemTy);
 581               Result.AggregateVal[i] = getConstantValue(ElemUndef);
 582             }
 583           }
 584         }
 585       }
 586       break;
 587     case Type::VectorTyID:
 588       // if the whole vector is 'undef' just reserve memory for the value.
 589       const VectorType* VTy = dyn_cast<VectorType>(C->getType());
 590       const Type *ElemTy = VTy->getElementType();
 591       unsigned int elemNum = VTy->getNumElements();
 592       Result.AggregateVal.resize(elemNum);
 593       if (ElemTy->isIntegerTy())
 594         for (unsigned int i = 0; i < elemNum; ++i)
 595           Result.AggregateVal[i].IntVal =
 596             APInt(ElemTy->getPrimitiveSizeInBits(), 0);
 597       break;
 598     }
 599     return Result;
 600   }
 601
 602   // Otherwise, if the value is a ConstantExpr...
 603   if (const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(C)) {
 604     Constant *Op0 = CE->getOperand(0);
 605     switch (CE->getOpcode()) {
 606     case Instruction::GetElementPtr: {
 607       // Compute the index
 608       GenericValue Result = getConstantValue(Op0);
 609       APInt Offset(DL->getPointerSizeInBits(), 0);
 610       cast<GEPOperator>(CE)->accumulateConstantOffset(*DL, Offset);
 611
 612       char* tmp = (char*) Result.PointerVal;
 613       Result = PTOGV(tmp + Offset.getSExtValue());
 614       return Result;
 615     }
 616     case Instruction::Trunc: {
 617       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 618       uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(CE->getType())->getBitWidth();
 619       GV.IntVal = GV.IntVal.trunc(BitWidth);
 620       return GV;
 621     }
 622     case Instruction::ZExt: {
 623       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 624       uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(CE->getType())->getBitWidth();
 625       GV.IntVal = GV.IntVal.zext(BitWidth);
 626       return GV;
 627     }
 628     case Instruction::SExt: {
 629       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 630       uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(CE->getType())->getBitWidth();
 631       GV.IntVal = GV.IntVal.sext(BitWidth);
 632       return GV;
 633     }
 634     case Instruction::FPTrunc: {
 635       // FIXME long double
 636       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 637       GV.FloatVal = float(GV.DoubleVal);
 638       return GV;
 639     }
 640     case Instruction::FPExt:{
 641       // FIXME long double
 642       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 643       GV.DoubleVal = double(GV.FloatVal);
 644       return GV;
 645     }
 646     case Instruction::UIToFP: {
 647       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 648       if (CE->getType()->isFloatTy())
 649         GV.FloatVal = float(GV.IntVal.roundToDouble());
 650       else if (CE->getType()->isDoubleTy())
 651         GV.DoubleVal = GV.IntVal.roundToDouble();
 652       else if (CE->getType()->isX86_FP80Ty()) {
 653         APFloat apf = APFloat::getZero(APFloat::x87DoubleExtended);
 654         (void)apf.convertFromAPInt(GV.IntVal,
 655                                    false,
 656                                    APFloat::rmNearestTiesToEven);
 657         GV.IntVal = apf.bitcastToAPInt();
 658       }
 659       return GV;
 660     }
 661     case Instruction::SIToFP: {
 662       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 663       if (CE->getType()->isFloatTy())
 664         GV.FloatVal = float(GV.IntVal.signedRoundToDouble());
 665       else if (CE->getType()->isDoubleTy())
 666         GV.DoubleVal = GV.IntVal.signedRoundToDouble();
 667       else if (CE->getType()->isX86_FP80Ty()) {
 668         APFloat apf = APFloat::getZero(APFloat::x87DoubleExtended);
 669         (void)apf.convertFromAPInt(GV.IntVal,
 670                                    true,
 671                                    APFloat::rmNearestTiesToEven);
 672         GV.IntVal = apf.bitcastToAPInt();
 673       }
 674       return GV;
 675     }
 676     case Instruction::FPToUI: // double->APInt conversion handles sign
 677     case Instruction::FPToSI: {
 678       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 679       uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(CE->getType())->getBitWidth();
 680       if (Op0->getType()->isFloatTy())
 681         GV.IntVal = APIntOps::RoundFloatToAPInt(GV.FloatVal, BitWidth);
 682       else if (Op0->getType()->isDoubleTy())
 683         GV.IntVal = APIntOps::RoundDoubleToAPInt(GV.DoubleVal, BitWidth);
 684       else if (Op0->getType()->isX86_FP80Ty()) {
 685         APFloat apf = APFloat(APFloat::x87DoubleExtended, GV.IntVal);
 686         uint64_t v;
 687         bool ignored;
 688         (void)apf.convertToInteger(&v, BitWidth,
 689                                    CE->getOpcode()==Instruction::FPToSI,
 690                                    APFloat::rmTowardZero, &ignored);
 691         GV.IntVal = v; // endian?
 692       }
 693       return GV;
 694     }
 695     case Instruction::PtrToInt: {
 696       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 697       uint32_t PtrWidth = DL->getTypeSizeInBits(Op0->getType());
 698       assert(PtrWidth <= 64 && "Bad pointer width");
 699       GV.IntVal = APInt(PtrWidth, uintptr_t(GV.PointerVal));
 700       uint32_t IntWidth = DL->getTypeSizeInBits(CE->getType());
 701       GV.IntVal = GV.IntVal.zextOrTrunc(IntWidth);
 702       return GV;
 703     }
 704     case Instruction::IntToPtr: {
 705       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 706       uint32_t PtrWidth = DL->getTypeSizeInBits(CE->getType());
 707       GV.IntVal = GV.IntVal.zextOrTrunc(PtrWidth);
 708       assert(GV.IntVal.getBitWidth() <= 64 && "Bad pointer width");
 709       GV.PointerVal = PointerTy(uintptr_t(GV.IntVal.getZExtValue()));
 710       return GV;
 711     }
 712     case Instruction::BitCast: {
 713       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 714       Type* DestTy = CE->getType();
 715       switch (Op0->getType()->getTypeID()) {
 716         default: llvm_unreachable("Invalid bitcast operand");
 717         case Type::IntegerTyID:
 718           assert(DestTy->isFloatingPointTy() && "invalid bitcast");
 719           if (DestTy->isFloatTy())
 720             GV.FloatVal = GV.IntVal.bitsToFloat();
 721           else if (DestTy->isDoubleTy())
 722             GV.DoubleVal = GV.IntVal.bitsToDouble();
 723           break;
 724         case Type::FloatTyID:
 725           assert(DestTy->isIntegerTy(32) && "Invalid bitcast");
 726           GV.IntVal = APInt::floatToBits(GV.FloatVal);
 727           break;
 728         case Type::DoubleTyID:
 729           assert(DestTy->isIntegerTy(64) && "Invalid bitcast");
 730           GV.IntVal = APInt::doubleToBits(GV.DoubleVal);
 731           break;
 732         case Type::PointerTyID:
 733           assert(DestTy->isPointerTy() && "Invalid bitcast");
 734           break; // getConstantValue(Op0)  above already converted it
 735       }
 736       return GV;
 737     }
 738     case Instruction::Add:
 739     case Instruction::FAdd:
 740     case Instruction::Sub:
 741     case Instruction::FSub:
 742     case Instruction::Mul:
 743     case Instruction::FMul:
 744     case Instruction::UDiv:
 745     case Instruction::SDiv:
 746     case Instruction::URem:
 747     case Instruction::SRem:
 748     case Instruction::And:
 749     case Instruction::Or:
 750     case Instruction::Xor: {
 751       GenericValue LHS = getConstantValue(Op0);
 752       GenericValue RHS = getConstantValue(CE->getOperand(1));
 753       GenericValue GV;
 754       switch (CE->getOperand(0)->getType()->getTypeID()) {
 755       default: llvm_unreachable("Bad add type!");
 756       case Type::IntegerTyID:
 757         switch (CE->getOpcode()) {
 758           default: llvm_unreachable("Invalid integer opcode");
 759           case Instruction::Add: GV.IntVal = LHS.IntVal + RHS.IntVal; break;
 760           case Instruction::Sub: GV.IntVal = LHS.IntVal - RHS.IntVal; break;
 761           case Instruction::Mul: GV.IntVal = LHS.IntVal * RHS.IntVal; break;
 762           case Instruction::UDiv:GV.IntVal = LHS.IntVal.udiv(RHS.IntVal); break;
 763           case Instruction::SDiv:GV.IntVal = LHS.IntVal.sdiv(RHS.IntVal); break;
 764           case Instruction::URem:GV.IntVal = LHS.IntVal.urem(RHS.IntVal); break;
 765           case Instruction::SRem:GV.IntVal = LHS.IntVal.srem(RHS.IntVal); break;
 766           case Instruction::And: GV.IntVal = LHS.IntVal & RHS.IntVal; break;
 767           case Instruction::Or:  GV.IntVal = LHS.IntVal | RHS.IntVal; break;
 768           case Instruction::Xor: GV.IntVal = LHS.IntVal ^ RHS.IntVal; break;
 769         }
 770         break;
 771       case Type::FloatTyID:
 772         switch (CE->getOpcode()) {
 773           default: llvm_unreachable("Invalid float opcode");
 774           case Instruction::FAdd:
 775             GV.FloatVal = LHS.FloatVal + RHS.FloatVal; break;
 776           case Instruction::FSub:
 777             GV.FloatVal = LHS.FloatVal - RHS.FloatVal; break;
 778           case Instruction::FMul:
 779             GV.FloatVal = LHS.FloatVal * RHS.FloatVal; break;
 780           case Instruction::FDiv:
 781             GV.FloatVal = LHS.FloatVal / RHS.FloatVal; break;
 782           case Instruction::FRem:
 783             GV.FloatVal = std::fmod(LHS.FloatVal,RHS.FloatVal); break;
 784         }
 785         break;
 786       case Type::DoubleTyID:
 787         switch (CE->getOpcode()) {
 788           default: llvm_unreachable("Invalid double opcode");
 789           case Instruction::FAdd:
 790             GV.DoubleVal = LHS.DoubleVal + RHS.DoubleVal; break;
 791           case Instruction::FSub:
 792             GV.DoubleVal = LHS.DoubleVal - RHS.DoubleVal; break;
 793           case Instruction::FMul:
 794             GV.DoubleVal = LHS.DoubleVal * RHS.DoubleVal; break;
 795           case Instruction::FDiv:
 796             GV.DoubleVal = LHS.DoubleVal / RHS.DoubleVal; break;
 797           case Instruction::FRem:
 798             GV.DoubleVal = std::fmod(LHS.DoubleVal,RHS.DoubleVal); break;
 799         }
 800         break;
 801       case Type::X86_FP80TyID:
 802       case Type::PPC_FP128TyID:
 803       case Type::FP128TyID: {
 804         const fltSemantics &Sem = CE->getOperand(0)->getType()->getFltSemantics();
 805         APFloat apfLHS = APFloat(Sem, LHS.IntVal);
 806         switch (CE->getOpcode()) {
 807           default: llvm_unreachable("Invalid long double opcode");
 808           case Instruction::FAdd:
 809             apfLHS.add(APFloat(Sem, RHS.IntVal), APFloat::rmNearestTiesToEven);
 810             GV.IntVal = apfLHS.bitcastToAPInt();
 811             break;
 812           case Instruction::FSub:
 813             apfLHS.subtract(APFloat(Sem, RHS.IntVal),
 814                             APFloat::rmNearestTiesToEven);
 815             GV.IntVal = apfLHS.bitcastToAPInt();
 816             break;
 817           case Instruction::FMul:
 818             apfLHS.multiply(APFloat(Sem, RHS.IntVal),
 819                             APFloat::rmNearestTiesToEven);
 820             GV.IntVal = apfLHS.bitcastToAPInt();
 821             break;
 822           case Instruction::FDiv:
 823             apfLHS.divide(APFloat(Sem, RHS.IntVal),
 824                           APFloat::rmNearestTiesToEven);
 825             GV.IntVal = apfLHS.bitcastToAPInt();
 826             break;
 827           case Instruction::FRem:
 828             apfLHS.mod(APFloat(Sem, RHS.IntVal),
 829                        APFloat::rmNearestTiesToEven);
 830             GV.IntVal = apfLHS.bitcastToAPInt();
 831             break;
 832           }
 833         }
 834         break;
 835       }
 836       return GV;
 837     }
 838     default:
 839       break;
 840     }
 841
 842     SmallString<256> Msg;
 843     raw_svector_ostream OS(Msg);
 844     OS << "ConstantExpr not handled: " << *CE;
 845     report_fatal_error(OS.str());
 846   }
 847
 848   // Otherwise, we have a simple constant.
 849   GenericValue Result;
 850   switch (C->getType()->getTypeID()) {
 851   case Type::FloatTyID:
 852     Result.FloatVal = cast<ConstantFP>(C)->getValueAPF().convertToFloat();
 853     break;
 854   case Type::DoubleTyID:
 855     Result.DoubleVal = cast<ConstantFP>(C)->getValueAPF().convertToDouble();
 856     break;
 857   case Type::X86_FP80TyID:
 858   case Type::FP128TyID:
 859   case Type::PPC_FP128TyID:
 860     Result.IntVal = cast <ConstantFP>(C)->getValueAPF().bitcastToAPInt();
 861     break;
 862   case Type::IntegerTyID:
 863     Result.IntVal = cast<ConstantInt>(C)->getValue();
 864     break;
 865   case Type::PointerTyID:
 866     if (isa<ConstantPointerNull>(C))
 867       Result.PointerVal = nullptr;
 868     else if (const Function *F = dyn_cast<Function>(C))
 869       Result = PTOGV(getPointerToFunctionOrStub(const_cast<Function*>(F)));
 870     else if (const GlobalVariable *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(C))
 871       Result = PTOGV(getOrEmitGlobalVariable(const_cast<GlobalVariable*>(GV)));
 872     else if (const BlockAddress *BA = dyn_cast<BlockAddress>(C))
 873       Result = PTOGV(getPointerToBasicBlock(const_cast<BasicBlock*>(
 874                                                         BA->getBasicBlock())));
 875     else
 876       llvm_unreachable("Unknown constant pointer type!");
 877     break;
 878   case Type::VectorTyID: {
 879     unsigned elemNum;
 880     Type* ElemTy;
 881     const ConstantDataVector *CDV = dyn_cast<ConstantDataVector>(C);
 882     const ConstantVector *CV = dyn_cast<ConstantVector>(C);
 883     const ConstantAggregateZero *CAZ = dyn_cast<ConstantAggregateZero>(C);
 884
 885     if (CDV) {
 886         elemNum = CDV->getNumElements();
 887         ElemTy = CDV->getElementType();
 888     } else if (CV || CAZ) {
 889         VectorType* VTy = dyn_cast<VectorType>(C->getType());
 890         elemNum = VTy->getNumElements();
 891         ElemTy = VTy->getElementType();
 892     } else {
 893         llvm_unreachable("Unknown constant vector type!");
 894     }
 895
 896     Result.AggregateVal.resize(elemNum);
 897     // Check if vector holds floats.
 898     if(ElemTy->isFloatTy()) {
 899       if (CAZ) {
 900         GenericValue floatZero;
 901         floatZero.FloatVal = 0.f;
 902         std::fill(Result.AggregateVal.begin(), Result.AggregateVal.end(),
 903                   floatZero);
 904         break;
 905       }
 906       if(CV) {
 907         for (unsigned i = 0; i < elemNum; ++i)
 908           if (!isa<UndefValue>(CV->getOperand(i)))
 909             Result.AggregateVal[i].FloatVal = cast<ConstantFP>(
 910               CV->getOperand(i))->getValueAPF().convertToFloat();
 911         break;
 912       }
 913       if(CDV)
 914         for (unsigned i = 0; i < elemNum; ++i)
 915           Result.AggregateVal[i].FloatVal = CDV->getElementAsFloat(i);
 916
 917       break;
 918     }
 919     // Check if vector holds doubles.
 920     if (ElemTy->isDoubleTy()) {
 921       if (CAZ) {
 922         GenericValue doubleZero;
 923         doubleZero.DoubleVal = 0.0;
 924         std::fill(Result.AggregateVal.begin(), Result.AggregateVal.end(),
 925                   doubleZero);
 926         break;
 927       }
 928       if(CV) {
 929         for (unsigned i = 0; i < elemNum; ++i)
 930           if (!isa<UndefValue>(CV->getOperand(i)))
 931             Result.AggregateVal[i].DoubleVal = cast<ConstantFP>(
 932               CV->getOperand(i))->getValueAPF().convertToDouble();
 933         break;
 934       }
 935       if(CDV)
 936         for (unsigned i = 0; i < elemNum; ++i)
 937           Result.AggregateVal[i].DoubleVal = CDV->getElementAsDouble(i);
 938
 939       break;
 940     }
 941     // Check if vector holds integers.
 942     if (ElemTy->isIntegerTy()) {
 943       if (CAZ) {
 944         GenericValue intZero;
 945         intZero.IntVal = APInt(ElemTy->getScalarSizeInBits(), 0ull);
 946         std::fill(Result.AggregateVal.begin(), Result.AggregateVal.end(),
 947                   intZero);
 948         break;
 949       }
 950       if(CV) {
 951         for (unsigned i = 0; i < elemNum; ++i)
 952           if (!isa<UndefValue>(CV->getOperand(i)))
 953             Result.AggregateVal[i].IntVal = cast<ConstantInt>(
 954                                             CV->getOperand(i))->getValue();
 955           else {
 956             Result.AggregateVal[i].IntVal =
 957               APInt(CV->getOperand(i)->getType()->getPrimitiveSizeInBits(), 0);
 958           }
 959         break;
 960       }
 961       if(CDV)
 962         for (unsigned i = 0; i < elemNum; ++i)
 963           Result.AggregateVal[i].IntVal = APInt(
 964             CDV->getElementType()->getPrimitiveSizeInBits(),
 965             CDV->getElementAsInteger(i));
 966
 967       break;
 968     }
 969     llvm_unreachable("Unknown constant pointer type!");
 970   }
 971   break;
 972
 973   default:
 974     SmallString<256> Msg;
 975     raw_svector_ostream OS(Msg);
 976     OS << "ERROR: Constant unimplemented for type: " << *C->getType();
 977     report_fatal_error(OS.str());
 978   }
 979
 980   return Result;
 981 }
 982
 983 /// StoreIntToMemory - Fills the StoreBytes bytes of memory starting from Dst
 984 /// with the integer held in IntVal.
 985 static void StoreIntToMemory(const APInt &IntVal, uint8_t *Dst,
 986                              unsigned StoreBytes) {
 987   assert((IntVal.getBitWidth()+7)/8 >= StoreBytes && "Integer too small!");
 988   const uint8_t *Src = (const uint8_t *)IntVal.getRawData();
 989
 990   if (sys::IsLittleEndianHost) {
 991     // Little-endian host - the source is ordered from LSB to MSB.  Order the
 992     // destination from LSB to MSB: Do a straight copy.
 993     memcpy(Dst, Src, StoreBytes);
 994   } else {
 995     // Big-endian host - the source is an array of 64 bit words ordered from
 996     // LSW to MSW.  Each word is ordered from MSB to LSB.  Order the destination
 997     // from MSB to LSB: Reverse the word order, but not the bytes in a word.
 998     while (StoreBytes > sizeof(uint64_t)) {
 999       StoreBytes -= sizeof(uint64_t);
1000       // May not be aligned so use memcpy.
1001       memcpy(Dst + StoreBytes, Src, sizeof(uint64_t));
1002       Src += sizeof(uint64_t);
1003     }
1004
1005     memcpy(Dst, Src + sizeof(uint64_t) - StoreBytes, StoreBytes);
1006   }
1007 }
1008
1009 void ExecutionEngine::StoreValueToMemory(const GenericValue &Val,
1010                                          GenericValue *Ptr, Type *Ty) {
1011   const unsigned StoreBytes = getDataLayout()->getTypeStoreSize(Ty);
1012
1013   switch (Ty->getTypeID()) {
1014   default:
1015     dbgs() << "Cannot store value of type " << *Ty << "!\n";
1016     break;
1017   case Type::IntegerTyID:
1018     StoreIntToMemory(Val.IntVal, (uint8_t*)Ptr, StoreBytes);
1019     break;
1020   case Type::FloatTyID:
1021     *((float*)Ptr) = Val.FloatVal;
1022     break;
1023   case Type::DoubleTyID:
1024     *((double*)Ptr) = Val.DoubleVal;
1025     break;
1026   case Type::X86_FP80TyID:
1027     memcpy(Ptr, Val.IntVal.getRawData(), 10);
1028     break;
1029   case Type::PointerTyID:
1030     // Ensure 64 bit target pointers are fully initialized on 32 bit hosts.
1031     if (StoreBytes != sizeof(PointerTy))
1032       memset(&(Ptr->PointerVal), 0, StoreBytes);
1033
1034     *((PointerTy*)Ptr) = Val.PointerVal;
1035     break;
1036   case Type::VectorTyID:
1037     for (unsigned i = 0; i < Val.AggregateVal.size(); ++i) {
1038       if (cast<VectorType>(Ty)->getElementType()->isDoubleTy())
1039         *(((double*)Ptr)+i) = Val.AggregateVal[i].DoubleVal;
1040       if (cast<VectorType>(Ty)->getElementType()->isFloatTy())
1041         *(((float*)Ptr)+i) = Val.AggregateVal[i].FloatVal;
1042       if (cast<VectorType>(Ty)->getElementType()->isIntegerTy()) {
1043         unsigned numOfBytes =(Val.AggregateVal[i].IntVal.getBitWidth()+7)/8;
1044         StoreIntToMemory(Val.AggregateVal[i].IntVal,
1045           (uint8_t*)Ptr + numOfBytes*i, numOfBytes);
1046       }
1047     }
1048     break;
1049   }
1050
1051   if (sys::IsLittleEndianHost != getDataLayout()->isLittleEndian())
1052     // Host and target are different endian - reverse the stored bytes.
1053     std::reverse((uint8_t*)Ptr, StoreBytes + (uint8_t*)Ptr);
1054 }
1055
1056 /// LoadIntFromMemory - Loads the integer stored in the LoadBytes bytes starting
1057 /// from Src into IntVal, which is assumed to be wide enough and to hold zero.
1058 static void LoadIntFromMemory(APInt &IntVal, uint8_t *Src, unsigned LoadBytes) {
1059   assert((IntVal.getBitWidth()+7)/8 >= LoadBytes && "Integer too small!");
1060   uint8_t *Dst = reinterpret_cast<uint8_t *>(
1061                    const_cast<uint64_t *>(IntVal.getRawData()));
1062
1063   if (sys::IsLittleEndianHost)
1064     // Little-endian host - the destination must be ordered from LSB to MSB.
1065     // The source is ordered from LSB to MSB: Do a straight copy.
1066     memcpy(Dst, Src, LoadBytes);
1067   else {
1068     // Big-endian - the destination is an array of 64 bit words ordered from
1069     // LSW to MSW.  Each word must be ordered from MSB to LSB.  The source is
1070     // ordered from MSB to LSB: Reverse the word order, but not the bytes in
1071     // a word.
1072     while (LoadBytes > sizeof(uint64_t)) {
1073       LoadBytes -= sizeof(uint64_t);
1074       // May not be aligned so use memcpy.
1075       memcpy(Dst, Src + LoadBytes, sizeof(uint64_t));
1076       Dst += sizeof(uint64_t);
1077     }
1078
1079     memcpy(Dst + sizeof(uint64_t) - LoadBytes, Src, LoadBytes);
1080   }
1081 }
1082
1083 /// FIXME: document
1084 ///
1085 void ExecutionEngine::LoadValueFromMemory(GenericValue &Result,
1086                                           GenericValue *Ptr,
1087                                           Type *Ty) {
1088   const unsigned LoadBytes = getDataLayout()->getTypeStoreSize(Ty);
1089
1090   switch (Ty->getTypeID()) {
1091   case Type::IntegerTyID:
1092     // An APInt with all words initially zero.
1093     Result.IntVal = APInt(cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth(), 0);
1094     LoadIntFromMemory(Result.IntVal, (uint8_t*)Ptr, LoadBytes);
1095     break;
1096   case Type::FloatTyID:
1097     Result.FloatVal = *((float*)Ptr);
1098     break;
1099   case Type::DoubleTyID:
1100     Result.DoubleVal = *((double*)Ptr);
1101     break;
1102   case Type::PointerTyID:
1103     Result.PointerVal = *((PointerTy*)Ptr);
1104     break;
1105   case Type::X86_FP80TyID: {
1106     // This is endian dependent, but it will only work on x86 anyway.
1107     // FIXME: Will not trap if loading a signaling NaN.
1108     uint64_t y[2];
1109     memcpy(y, Ptr, 10);
1110     Result.IntVal = APInt(80, y);
1111     break;
1112   }
1113   case Type::VectorTyID: {
1114     const VectorType *VT = cast<VectorType>(Ty);
1115     const Type *ElemT = VT->getElementType();
1116     const unsigned numElems = VT->getNumElements();
1117     if (ElemT->isFloatTy()) {
1118       Result.AggregateVal.resize(numElems);
1119       for (unsigned i = 0; i < numElems; ++i)
1120         Result.AggregateVal[i].FloatVal = *((float*)Ptr+i);
1121     }
1122     if (ElemT->isDoubleTy()) {
1123       Result.AggregateVal.resize(numElems);
1124       for (unsigned i = 0; i < numElems; ++i)
1125         Result.AggregateVal[i].DoubleVal = *((double*)Ptr+i);
1126     }
1127     if (ElemT->isIntegerTy()) {
1128       GenericValue intZero;
1129       const unsigned elemBitWidth = cast<IntegerType>(ElemT)->getBitWidth();
1130       intZero.IntVal = APInt(elemBitWidth, 0);
1131       Result.AggregateVal.resize(numElems, intZero);
1132       for (unsigned i = 0; i < numElems; ++i)
1133         LoadIntFromMemory(Result.AggregateVal[i].IntVal,
1134           (uint8_t*)Ptr+((elemBitWidth+7)/8)*i, (elemBitWidth+7)/8);
1135     }
1136   break;
1137   }
1138   default:
1139     SmallString<256> Msg;
1140     raw_svector_ostream OS(Msg);
1141     OS << "Cannot load value of type " << *Ty << "!";
1142     report_fatal_error(OS.str());
1143   }
1144 }
1145
1146 void ExecutionEngine::InitializeMemory(const Constant *Init, void *Addr) {
1147   DEBUG(dbgs() << "JIT: Initializing " << Addr << " ");
1148   DEBUG(Init->dump());
1149   if (isa<UndefValue>(Init))
1150     return;
1151
1152   if (const ConstantVector *CP = dyn_cast<ConstantVector>(Init)) {
1153     unsigned ElementSize =
1154       getDataLayout()->getTypeAllocSize(CP->getType()->getElementType());
1155     for (unsigned i = 0, e = CP->getNumOperands(); i != e; ++i)
1156       InitializeMemory(CP->getOperand(i), (char*)Addr+i*ElementSize);
1157     return;
1158   }
1159
1160   if (isa<ConstantAggregateZero>(Init)) {
1161     memset(Addr, 0, (size_t)getDataLayout()->getTypeAllocSize(Init->getType()));
1162     return;
1163   }
1164
1165   if (const ConstantArray *CPA = dyn_cast<ConstantArray>(Init)) {
1166     unsigned ElementSize =
1167       getDataLayout()->getTypeAllocSize(CPA->getType()->getElementType());
1168     for (unsigned i = 0, e = CPA->getNumOperands(); i != e; ++i)
1169       InitializeMemory(CPA->getOperand(i), (char*)Addr+i*ElementSize);
1170     return;
1171   }
1172
1173   if (const ConstantStruct *CPS = dyn_cast<ConstantStruct>(Init)) {
1174     const StructLayout *SL =
1175       getDataLayout()->getStructLayout(cast<StructType>(CPS->getType()));
1176     for (unsigned i = 0, e = CPS->getNumOperands(); i != e; ++i)
1177       InitializeMemory(CPS->getOperand(i), (char*)Addr+SL->getElementOffset(i));
1178     return;
1179   }
1180
1181   if (const ConstantDataSequential *CDS =
1182                dyn_cast<ConstantDataSequential>(Init)) {
1183     // CDS is already laid out in host memory order.
1184     StringRef Data = CDS->getRawDataValues();
1185     memcpy(Addr, Data.data(), Data.size());
1186     return;
1187   }
1188
1189   if (Init->getType()->isFirstClassType()) {
1190     GenericValue Val = getConstantValue(Init);
1191     StoreValueToMemory(Val, (GenericValue*)Addr, Init->getType());
1192     return;
1193   }
1194
1195   DEBUG(dbgs() << "Bad Type: " << *Init->getType() << "\n");
1196   llvm_unreachable("Unknown constant type to initialize memory with!");
1197 }
1198
1199 /// EmitGlobals - Emit all of the global variables to memory, storing their
1200 /// addresses into GlobalAddress.  This must make sure to copy the contents of
1201 /// their initializers into the memory.
1202 void ExecutionEngine::emitGlobals() {
1203   // Loop over all of the global variables in the program, allocating the memory
1204   // to hold them.  If there is more than one module, do a prepass over globals
1205   // to figure out how the different modules should link together.
1206   std::map<std::pair<std::string, Type*>,
1207            const GlobalValue*> LinkedGlobalsMap;
1208
1209   if (Modules.size() != 1) {
1210     for (unsigned m = 0, e = Modules.size(); m != e; ++m) {
1211       Module &M = *Modules[m];
1212       for (Module::const_global_iterator I = M.global_begin(),
1213            E = M.global_end(); I != E; ++I) {
1214         const GlobalValue *GV = I;
1215         if (GV->hasLocalLinkage() || GV->isDeclaration() ||
1216             GV->hasAppendingLinkage() || !GV->hasName())
1217           continue;// Ignore external globals and globals with internal linkage.
1218
1219         const GlobalValue *&GVEntry =
1220           LinkedGlobalsMap[std::make_pair(GV->getName(), GV->getType())];
1221
1222         // If this is the first time we've seen this global, it is the canonical
1223         // version.
1224         if (!GVEntry) {
1225           GVEntry = GV;
1226           continue;
1227         }
1228
1229         // If the existing global is strong, never replace it.
1230         if (GVEntry->hasExternalLinkage())
1231           continue;
1232
1233         // Otherwise, we know it's linkonce/weak, replace it if this is a strong
1234         // symbol.  FIXME is this right for common?
1235         if (GV->hasExternalLinkage() || GVEntry->hasExternalWeakLinkage())
1236           GVEntry = GV;
1237       }
1238     }
1239   }
1240
1241   std::vector<const GlobalValue*> NonCanonicalGlobals;
1242   for (unsigned m = 0, e = Modules.size(); m != e; ++m) {
1243     Module &M = *Modules[m];
1244     for (Module::const_global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end();
1245          I != E; ++I) {
1246       // In the multi-module case, see what this global maps to.
1247       if (!LinkedGlobalsMap.empty()) {
1248         if (const GlobalValue *GVEntry =
1249               LinkedGlobalsMap[std::make_pair(I->getName(), I->getType())]) {
1250           // If something else is the canonical global, ignore this one.
1251           if (GVEntry != &*I) {
1252             NonCanonicalGlobals.push_back(I);
1253             continue;
1254           }
1255         }
1256       }
1257
1258       if (!I->isDeclaration()) {
1259         addGlobalMapping(I, getMemoryForGV(I));
1260       } else {
1261         // External variable reference. Try to use the dynamic loader to
1262         // get a pointer to it.
1263         if (void *SymAddr =
1264             sys::DynamicLibrary::SearchForAddressOfSymbol(I->getName()))
1265           addGlobalMapping(I, SymAddr);
1266         else {
1267           report_fatal_error("Could not resolve external global address: "
1268                             +I->getName());
1269         }
1270       }
1271     }
1272
1273     // If there are multiple modules, map the non-canonical globals to their
1274     // canonical location.
1275     if (!NonCanonicalGlobals.empty()) {
1276       for (unsigned i = 0, e = NonCanonicalGlobals.size(); i != e; ++i) {
1277         const GlobalValue *GV = NonCanonicalGlobals[i];
1278         const GlobalValue *CGV =
1279           LinkedGlobalsMap[std::make_pair(GV->getName(), GV->getType())];
1280         void *Ptr = getPointerToGlobalIfAvailable(CGV);
1281         assert(Ptr && "Canonical global wasn't codegen'd!");
1282         addGlobalMapping(GV, Ptr);
1283       }
1284     }
1285
1286     // Now that all of the globals are set up in memory, loop through them all
1287     // and initialize their contents.
1288     for (Module::const_global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end();
1289          I != E; ++I) {
1290       if (!I->isDeclaration()) {
1291         if (!LinkedGlobalsMap.empty()) {
1292           if (const GlobalValue *GVEntry =
1293                 LinkedGlobalsMap[std::make_pair(I->getName(), I->getType())])
1294             if (GVEntry != &*I)  // Not the canonical variable.
1295               continue;
1296         }
1297         EmitGlobalVariable(I);
1298       }
1299     }
1300   }
1301 }
1302
1303 // EmitGlobalVariable - This method emits the specified global variable to the
1304 // address specified in GlobalAddresses, or allocates new memory if it's not
1305 // already in the map.
1306 void ExecutionEngine::EmitGlobalVariable(const GlobalVariable *GV) {
1307   void *GA = getPointerToGlobalIfAvailable(GV);
1308
1309   if (!GA) {
1310     // If it's not already specified, allocate memory for the global.
1311     GA = getMemoryForGV(GV);
1312
1313     // If we failed to allocate memory for this global, return.
1314     if (!GA) return;
1315
1316     addGlobalMapping(GV, GA);
1317   }
1318
1319   // Don't initialize if it's thread local, let the client do it.
1320   if (!GV->isThreadLocal())
1321     InitializeMemory(GV->getInitializer(), GA);
1322
1323   Type *ElTy = GV->getType()->getElementType();
1324   size_t GVSize = (size_t)getDataLayout()->getTypeAllocSize(ElTy);
1325   NumInitBytes += (unsigned)GVSize;
1326   ++NumGlobals;
1327 }
1328
1329 ExecutionEngineState::ExecutionEngineState(ExecutionEngine &EE)
1330   : EE(EE), GlobalAddressMap(this) {
1331 }
1332
1333 sys::Mutex *
1334 ExecutionEngineState::AddressMapConfig::getMutex(ExecutionEngineState *EES) {
1335   return &EES->EE.lock;
1336 }
1337
1338 void ExecutionEngineState::AddressMapConfig::onDelete(ExecutionEngineState *EES,
1339                                                       const GlobalValue *Old) {
1340   void *OldVal = EES->GlobalAddressMap.lookup(Old);
1341   EES->GlobalAddressReverseMap.erase(OldVal);
1342 }
1343
1344 void ExecutionEngineState::AddressMapConfig::onRAUW(ExecutionEngineState *,
1345                                                     const GlobalValue *,
1346                                                     const GlobalValue *) {
1347   llvm_unreachable("The ExecutionEngine doesn't know how to handle a"
1348                    " RAUW on a value it has a global mapping for.");
1349 }