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 #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/Config/alloca.h"
  22 #include "llvm/ExecutionEngine/ExecutionEngine.h"
  23 #include "llvm/ExecutionEngine/GenericValue.h"
  24 #include "llvm/Support/Debug.h"
  25 #include "llvm/Support/MutexGuard.h"
  26 #include "llvm/System/DynamicLibrary.h"
  27 #include "llvm/System/Host.h"
  28 #include "llvm/Target/TargetData.h"
  29 #include <cmath>
  30 #include <cstring>
  31 using namespace llvm;
  32
  33 STATISTIC(NumInitBytes, "Number of bytes of global vars initialized");
  34 STATISTIC(NumGlobals  , "Number of global vars initialized");
  35
  36 ExecutionEngine::EECtorFn ExecutionEngine::JITCtor = 0;
  37 ExecutionEngine::EECtorFn ExecutionEngine::InterpCtor = 0;
  38 ExecutionEngine::EERegisterFn ExecutionEngine::ExceptionTableRegister = 0;
  39
  40
  41 ExecutionEngine::ExecutionEngine(ModuleProvider *P) : LazyFunctionCreator(0) {
  42   LazyCompilationDisabled = false;
  43   GVCompilationDisabled   = false;
  44   SymbolSearchingDisabled = false;
  45   Modules.push_back(P);
  46   assert(P && "ModuleProvider is null?");
  47 }
  48
  49 ExecutionEngine::~ExecutionEngine() {
  50   clearAllGlobalMappings();
  51   for (unsigned i = 0, e = Modules.size(); i != e; ++i)
  52     delete Modules[i];
  53 }
  54
  55 /// removeModuleProvider - Remove a ModuleProvider from the list of modules.
  56 /// Release module from ModuleProvider.
  57 Module* ExecutionEngine::removeModuleProvider(ModuleProvider *P,
  58                                               std::string *ErrInfo) {
  59   for(SmallVector<ModuleProvider *, 1>::iterator I = Modules.begin(),
  60         E = Modules.end(); I != E; ++I) {
  61     ModuleProvider *MP = *I;
  62     if (MP == P) {
  63       Modules.erase(I);
  64       clearGlobalMappingsFromModule(MP->getModule());
  65       return MP->releaseModule(ErrInfo);
  66     }
  67   }
  68   return NULL;
  69 }
  70
  71 /// FindFunctionNamed - Search all of the active modules to find the one that
  72 /// defines FnName.  This is very slow operation and shouldn't be used for
  73 /// general code.
  74 Function *ExecutionEngine::FindFunctionNamed(const char *FnName) {
  75   for (unsigned i = 0, e = Modules.size(); i != e; ++i) {
  76     if (Function *F = Modules[i]->getModule()->getFunction(FnName))
  77       return F;
  78   }
  79   return 0;
  80 }
  81
  82
  83 /// addGlobalMapping - Tell the execution engine that the specified global is
  84 /// at the specified location.  This is used internally as functions are JIT'd
  85 /// and as global variables are laid out in memory.  It can and should also be
  86 /// used by clients of the EE that want to have an LLVM global overlay
  87 /// existing data in memory.
  88 void ExecutionEngine::addGlobalMapping(const GlobalValue *GV, void *Addr) {
  89   MutexGuard locked(lock);
  90
  91   DOUT << "Map " << *GV << " to " << Addr << "\n";
  92   void *&CurVal = state.getGlobalAddressMap(locked)[GV];
  93   assert((CurVal == 0 || Addr == 0) && "GlobalMapping already established!");
  94   CurVal = Addr;
  95
  96   // If we are using the reverse mapping, add it too
  97   if (!state.getGlobalAddressReverseMap(locked).empty()) {
  98     const GlobalValue *&V = state.getGlobalAddressReverseMap(locked)[Addr];
  99     assert((V == 0 || GV == 0) && "GlobalMapping already established!");
 100     V = GV;
 101   }
 102 }
 103
 104 /// clearAllGlobalMappings - Clear all global mappings and start over again
 105 /// use in dynamic compilation scenarios when you want to move globals
 106 void ExecutionEngine::clearAllGlobalMappings() {
 107   MutexGuard locked(lock);
 108
 109   state.getGlobalAddressMap(locked).clear();
 110   state.getGlobalAddressReverseMap(locked).clear();
 111 }
 112
 113 /// clearGlobalMappingsFromModule - Clear all global mappings that came from a
 114 /// particular module, because it has been removed from the JIT.
 115 void ExecutionEngine::clearGlobalMappingsFromModule(Module *M) {
 116   MutexGuard locked(lock);
 117
 118   for (Module::iterator FI = M->begin(), FE = M->end(); FI != FE; ++FI) {
 119     state.getGlobalAddressMap(locked).erase(FI);
 120     state.getGlobalAddressReverseMap(locked).erase(FI);
 121   }
 122   for (Module::global_iterator GI = M->global_begin(), GE = M->global_end();
 123        GI != GE; ++GI) {
 124     state.getGlobalAddressMap(locked).erase(GI);
 125     state.getGlobalAddressReverseMap(locked).erase(GI);
 126   }
 127 }
 128
 129 /// updateGlobalMapping - Replace an existing mapping for GV with a new
 130 /// address.  This updates both maps as required.  If "Addr" is null, the
 131 /// entry for the global is removed from the mappings.
 132 void *ExecutionEngine::updateGlobalMapping(const GlobalValue *GV, void *Addr) {
 133   MutexGuard locked(lock);
 134
 135   std::map<const GlobalValue*, void *> &Map = state.getGlobalAddressMap(locked);
 136
 137   // Deleting from the mapping?
 138   if (Addr == 0) {
 139     std::map<const GlobalValue*, void *>::iterator I = Map.find(GV);
 140     void *OldVal;
 141     if (I == Map.end())
 142       OldVal = 0;
 143     else {
 144       OldVal = I->second;
 145       Map.erase(I);
 146     }
 147
 148     if (!state.getGlobalAddressReverseMap(locked).empty())
 149       state.getGlobalAddressReverseMap(locked).erase(Addr);
 150     return OldVal;
 151   }
 152
 153   void *&CurVal = Map[GV];
 154   void *OldVal = CurVal;
 155
 156   if (CurVal && !state.getGlobalAddressReverseMap(locked).empty())
 157     state.getGlobalAddressReverseMap(locked).erase(CurVal);
 158   CurVal = Addr;
 159
 160   // If we are using the reverse mapping, add it too
 161   if (!state.getGlobalAddressReverseMap(locked).empty()) {
 162     const GlobalValue *&V = state.getGlobalAddressReverseMap(locked)[Addr];
 163     assert((V == 0 || GV == 0) && "GlobalMapping already established!");
 164     V = GV;
 165   }
 166   return OldVal;
 167 }
 168
 169 /// getPointerToGlobalIfAvailable - This returns the address of the specified
 170 /// global value if it is has already been codegen'd, otherwise it returns null.
 171 ///
 172 void *ExecutionEngine::getPointerToGlobalIfAvailable(const GlobalValue *GV) {
 173   MutexGuard locked(lock);
 174
 175   std::map<const GlobalValue*, void*>::iterator I =
 176   state.getGlobalAddressMap(locked).find(GV);
 177   return I != state.getGlobalAddressMap(locked).end() ? I->second : 0;
 178 }
 179
 180 /// getGlobalValueAtAddress - Return the LLVM global value object that starts
 181 /// at the specified address.
 182 ///
 183 const GlobalValue *ExecutionEngine::getGlobalValueAtAddress(void *Addr) {
 184   MutexGuard locked(lock);
 185
 186   // If we haven't computed the reverse mapping yet, do so first.
 187   if (state.getGlobalAddressReverseMap(locked).empty()) {
 188     for (std::map<const GlobalValue*, void *>::iterator
 189          I = state.getGlobalAddressMap(locked).begin(),
 190          E = state.getGlobalAddressMap(locked).end(); I != E; ++I)
 191       state.getGlobalAddressReverseMap(locked).insert(std::make_pair(I->second,
 192                                                                      I->first));
 193   }
 194
 195   std::map<void *, const GlobalValue*>::iterator I =
 196     state.getGlobalAddressReverseMap(locked).find(Addr);
 197   return I != state.getGlobalAddressReverseMap(locked).end() ? I->second : 0;
 198 }
 199
 200 // CreateArgv - Turn a vector of strings into a nice argv style array of
 201 // pointers to null terminated strings.
 202 //
 203 static void *CreateArgv(ExecutionEngine *EE,
 204                         const std::vector<std::string> &InputArgv) {
 205   unsigned PtrSize = EE->getTargetData()->getPointerSize();
 206   char *Result = new char[(InputArgv.size()+1)*PtrSize];
 207
 208   DOUT << "ARGV = " << (void*)Result << "\n";
 209   const Type *SBytePtr = PointerType::getUnqual(Type::Int8Ty);
 210
 211   for (unsigned i = 0; i != InputArgv.size(); ++i) {
 212     unsigned Size = InputArgv[i].size()+1;
 213     char *Dest = new char[Size];
 214     DOUT << "ARGV[" << i << "] = " << (void*)Dest << "\n";
 215
 216     std::copy(InputArgv[i].begin(), InputArgv[i].end(), Dest);
 217     Dest[Size-1] = 0;
 218
 219     // Endian safe: Result[i] = (PointerTy)Dest;
 220     EE->StoreValueToMemory(PTOGV(Dest), (GenericValue*)(Result+i*PtrSize),
 221                            SBytePtr);
 222   }
 223
 224   // Null terminate it
 225   EE->StoreValueToMemory(PTOGV(0),
 226                          (GenericValue*)(Result+InputArgv.size()*PtrSize),
 227                          SBytePtr);
 228   return Result;
 229 }
 230
 231
 232 /// runStaticConstructorsDestructors - This method is used to execute all of
 233 /// the static constructors or destructors for a program, depending on the
 234 /// value of isDtors.
 235 void ExecutionEngine::runStaticConstructorsDestructors(bool isDtors) {
 236   const char *Name = isDtors ? "llvm.global_dtors" : "llvm.global_ctors";
 237
 238   // Execute global ctors/dtors for each module in the program.
 239   for (unsigned m = 0, e = Modules.size(); m != e; ++m) {
 240     GlobalVariable *GV = Modules[m]->getModule()->getNamedGlobal(Name);
 241
 242     // If this global has internal linkage, or if it has a use, then it must be
 243     // an old-style (llvmgcc3) static ctor with __main linked in and in use.  If
 244     // this is the case, don't execute any of the global ctors, __main will do
 245     // it.
 246     if (!GV || GV->isDeclaration() || GV->hasInternalLinkage()) continue;
 247
 248     // Should be an array of '{ int, void ()* }' structs.  The first value is
 249     // the init priority, which we ignore.
 250     ConstantArray *InitList = dyn_cast<ConstantArray>(GV->getInitializer());
 251     if (!InitList) continue;
 252     for (unsigned i = 0, e = InitList->getNumOperands(); i != e; ++i)
 253       if (ConstantStruct *CS =
 254           dyn_cast<ConstantStruct>(InitList->getOperand(i))) {
 255         if (CS->getNumOperands() != 2) break; // Not array of 2-element structs.
 256
 257         Constant *FP = CS->getOperand(1);
 258         if (FP->isNullValue())
 259           break;  // Found a null terminator, exit.
 260
 261         if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(FP))
 262           if (CE->isCast())
 263             FP = CE->getOperand(0);
 264         if (Function *F = dyn_cast<Function>(FP)) {
 265           // Execute the ctor/dtor function!
 266           runFunction(F, std::vector<GenericValue>());
 267         }
 268       }
 269   }
 270 }
 271
 272 #ifndef NDEBUG
 273 /// isTargetNullPtr - Return whether the target pointer stored at Loc is null.
 274 static bool isTargetNullPtr(ExecutionEngine *EE, void *Loc) {
 275   unsigned PtrSize = EE->getTargetData()->getPointerSize();
 276   for (unsigned i = 0; i < PtrSize; ++i)
 277     if (*(i + (uint8_t*)Loc))
 278       return false;
 279   return true;
 280 }
 281 #endif
 282
 283 /// runFunctionAsMain - This is a helper function which wraps runFunction to
 284 /// handle the common task of starting up main with the specified argc, argv,
 285 /// and envp parameters.
 286 int ExecutionEngine::runFunctionAsMain(Function *Fn,
 287                                        const std::vector<std::string> &argv,
 288                                        const char * const * envp) {
 289   std::vector<GenericValue> GVArgs;
 290   GenericValue GVArgc;
 291   GVArgc.IntVal = APInt(32, argv.size());
 292
 293   // Check main() type
 294   unsigned NumArgs = Fn->getFunctionType()->getNumParams();
 295   const FunctionType *FTy = Fn->getFunctionType();
 296   const Type* PPInt8Ty =
 297     PointerType::getUnqual(PointerType::getUnqual(Type::Int8Ty));
 298   switch (NumArgs) {
 299   case 3:
 300    if (FTy->getParamType(2) != PPInt8Ty) {
 301      cerr << "Invalid type for third argument of main() supplied\n";
 302      abort();
 303    }
 304    // FALLS THROUGH
 305   case 2:
 306    if (FTy->getParamType(1) != PPInt8Ty) {
 307      cerr << "Invalid type for second argument of main() supplied\n";
 308      abort();
 309    }
 310    // FALLS THROUGH
 311   case 1:
 312    if (FTy->getParamType(0) != Type::Int32Ty) {
 313      cerr << "Invalid type for first argument of main() supplied\n";
 314      abort();
 315    }
 316    // FALLS THROUGH
 317   case 0:
 318    if (FTy->getReturnType() != Type::Int32Ty &&
 319        FTy->getReturnType() != Type::VoidTy) {
 320      cerr << "Invalid return type of main() supplied\n";
 321      abort();
 322    }
 323    break;
 324   default:
 325    cerr << "Invalid number of arguments of main() supplied\n";
 326    abort();
 327   }
 328
 329   if (NumArgs) {
 330     GVArgs.push_back(GVArgc); // Arg #0 = argc.
 331     if (NumArgs > 1) {
 332       GVArgs.push_back(PTOGV(CreateArgv(this, argv))); // Arg #1 = argv.
 333       assert(!isTargetNullPtr(this, GVTOP(GVArgs[1])) &&
 334              "argv[0] was null after CreateArgv");
 335       if (NumArgs > 2) {
 336         std::vector<std::string> EnvVars;
 337         for (unsigned i = 0; envp[i]; ++i)
 338           EnvVars.push_back(envp[i]);
 339         GVArgs.push_back(PTOGV(CreateArgv(this, EnvVars))); // Arg #2 = envp.
 340       }
 341     }
 342   }
 343   return runFunction(Fn, GVArgs).IntVal.getZExtValue();
 344 }
 345
 346 /// If possible, create a JIT, unless the caller specifically requests an
 347 /// Interpreter or there's an error. If even an Interpreter cannot be created,
 348 /// NULL is returned.
 349 ///
 350 ExecutionEngine *ExecutionEngine::create(ModuleProvider *MP,
 351                                          bool ForceInterpreter,
 352                                          std::string *ErrorStr,
 353                                          bool Fast) {
 354   ExecutionEngine *EE = 0;
 355
 356   // Make sure we can resolve symbols in the program as well. The zero arg
 357   // to the function tells DynamicLibrary to load the program, not a library.
 358   if (sys::DynamicLibrary::LoadLibraryPermanently(0, ErrorStr))
 359     return 0;
 360
 361   // Unless the interpreter was explicitly selected, try making a JIT.
 362   if (!ForceInterpreter && JITCtor)
 363     EE = JITCtor(MP, ErrorStr, Fast);
 364
 365   // If we can't make a JIT, make an interpreter instead.
 366   if (EE == 0 && InterpCtor)
 367     EE = InterpCtor(MP, ErrorStr, Fast);
 368
 369   return EE;
 370 }
 371
 372 ExecutionEngine *ExecutionEngine::create(Module *M) {
 373   return create(new ExistingModuleProvider(M));
 374 }
 375
 376 /// getPointerToGlobal - This returns the address of the specified global
 377 /// value.  This may involve code generation if it's a function.
 378 ///
 379 void *ExecutionEngine::getPointerToGlobal(const GlobalValue *GV) {
 380   if (Function *F = const_cast<Function*>(dyn_cast<Function>(GV)))
 381     return getPointerToFunction(F);
 382
 383   MutexGuard locked(lock);
 384   void *p = state.getGlobalAddressMap(locked)[GV];
 385   if (p)
 386     return p;
 387
 388   // Global variable might have been added since interpreter started.
 389   if (GlobalVariable *GVar =
 390           const_cast<GlobalVariable *>(dyn_cast<GlobalVariable>(GV)))
 391     EmitGlobalVariable(GVar);
 392   else
 393     assert(0 && "Global hasn't had an address allocated yet!");
 394   return state.getGlobalAddressMap(locked)[GV];
 395 }
 396
 397 /// This function converts a Constant* into a GenericValue. The interesting
 398 /// part is if C is a ConstantExpr.
 399 /// @brief Get a GenericValue for a Constant*
 400 GenericValue ExecutionEngine::getConstantValue(const Constant *C) {
 401   // If its undefined, return the garbage.
 402   if (isa<UndefValue>(C))
 403     return GenericValue();
 404
 405   // If the value is a ConstantExpr
 406   if (const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(C)) {
 407     Constant *Op0 = CE->getOperand(0);
 408     switch (CE->getOpcode()) {
 409     case Instruction::GetElementPtr: {
 410       // Compute the index
 411       GenericValue Result = getConstantValue(Op0);
 412       SmallVector<Value*, 8> Indices(CE->op_begin()+1, CE->op_end());
 413       uint64_t Offset =
 414         TD->getIndexedOffset(Op0->getType(), &Indices[0], Indices.size());
 415
 416       char* tmp = (char*) Result.PointerVal;
 417       Result = PTOGV(tmp + Offset);
 418       return Result;
 419     }
 420     case Instruction::Trunc: {
 421       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 422       uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(CE->getType())->getBitWidth();
 423       GV.IntVal = GV.IntVal.trunc(BitWidth);
 424       return GV;
 425     }
 426     case Instruction::ZExt: {
 427       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 428       uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(CE->getType())->getBitWidth();
 429       GV.IntVal = GV.IntVal.zext(BitWidth);
 430       return GV;
 431     }
 432     case Instruction::SExt: {
 433       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 434       uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(CE->getType())->getBitWidth();
 435       GV.IntVal = GV.IntVal.sext(BitWidth);
 436       return GV;
 437     }
 438     case Instruction::FPTrunc: {
 439       // FIXME long double
 440       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 441       GV.FloatVal = float(GV.DoubleVal);
 442       return GV;
 443     }
 444     case Instruction::FPExt:{
 445       // FIXME long double
 446       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 447       GV.DoubleVal = double(GV.FloatVal);
 448       return GV;
 449     }
 450     case Instruction::UIToFP: {
 451       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 452       if (CE->getType() == Type::FloatTy)
 453         GV.FloatVal = float(GV.IntVal.roundToDouble());
 454       else if (CE->getType() == Type::DoubleTy)
 455         GV.DoubleVal = GV.IntVal.roundToDouble();
 456       else if (CE->getType() == Type::X86_FP80Ty) {
 457         const uint64_t zero[] = {0, 0};
 458         APFloat apf = APFloat(APInt(80, 2, zero));
 459         (void)apf.convertFromAPInt(GV.IntVal,
 460                                    false,
 461                                    APFloat::rmNearestTiesToEven);
 462         GV.IntVal = apf.convertToAPInt();
 463       }
 464       return GV;
 465     }
 466     case Instruction::SIToFP: {
 467       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 468       if (CE->getType() == Type::FloatTy)
 469         GV.FloatVal = float(GV.IntVal.signedRoundToDouble());
 470       else if (CE->getType() == Type::DoubleTy)
 471         GV.DoubleVal = GV.IntVal.signedRoundToDouble();
 472       else if (CE->getType() == Type::X86_FP80Ty) {
 473         const uint64_t zero[] = { 0, 0};
 474         APFloat apf = APFloat(APInt(80, 2, zero));
 475         (void)apf.convertFromAPInt(GV.IntVal,
 476                                    true,
 477                                    APFloat::rmNearestTiesToEven);
 478         GV.IntVal = apf.convertToAPInt();
 479       }
 480       return GV;
 481     }
 482     case Instruction::FPToUI: // double->APInt conversion handles sign
 483     case Instruction::FPToSI: {
 484       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 485       uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(CE->getType())->getBitWidth();
 486       if (Op0->getType() == Type::FloatTy)
 487         GV.IntVal = APIntOps::RoundFloatToAPInt(GV.FloatVal, BitWidth);
 488       else if (Op0->getType() == Type::DoubleTy)
 489         GV.IntVal = APIntOps::RoundDoubleToAPInt(GV.DoubleVal, BitWidth);
 490       else if (Op0->getType() == Type::X86_FP80Ty) {
 491         APFloat apf = APFloat(GV.IntVal);
 492         uint64_t v;
 493         (void)apf.convertToInteger(&v, BitWidth,
 494                                    CE->getOpcode()==Instruction::FPToSI,
 495                                    APFloat::rmTowardZero);
 496         GV.IntVal = v; // endian?
 497       }
 498       return GV;
 499     }
 500     case Instruction::PtrToInt: {
 501       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 502       uint32_t PtrWidth = TD->getPointerSizeInBits();
 503       GV.IntVal = APInt(PtrWidth, uintptr_t(GV.PointerVal));
 504       return GV;
 505     }
 506     case Instruction::IntToPtr: {
 507       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 508       uint32_t PtrWidth = TD->getPointerSizeInBits();
 509       if (PtrWidth != GV.IntVal.getBitWidth())
 510         GV.IntVal = GV.IntVal.zextOrTrunc(PtrWidth);
 511       assert(GV.IntVal.getBitWidth() <= 64 && "Bad pointer width");
 512       GV.PointerVal = PointerTy(uintptr_t(GV.IntVal.getZExtValue()));
 513       return GV;
 514     }
 515     case Instruction::BitCast: {
 516       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 517       const Type* DestTy = CE->getType();
 518       switch (Op0->getType()->getTypeID()) {
 519         default: assert(0 && "Invalid bitcast operand");
 520         case Type::IntegerTyID:
 521           assert(DestTy->isFloatingPoint() && "invalid bitcast");
 522           if (DestTy == Type::FloatTy)
 523             GV.FloatVal = GV.IntVal.bitsToFloat();
 524           else if (DestTy == Type::DoubleTy)
 525             GV.DoubleVal = GV.IntVal.bitsToDouble();
 526           break;
 527         case Type::FloatTyID:
 528           assert(DestTy == Type::Int32Ty && "Invalid bitcast");
 529           GV.IntVal.floatToBits(GV.FloatVal);
 530           break;
 531         case Type::DoubleTyID:
 532           assert(DestTy == Type::Int64Ty && "Invalid bitcast");
 533           GV.IntVal.doubleToBits(GV.DoubleVal);
 534           break;
 535         case Type::PointerTyID:
 536           assert(isa<PointerType>(DestTy) && "Invalid bitcast");
 537           break; // getConstantValue(Op0)  above already converted it
 538       }
 539       return GV;
 540     }
 541     case Instruction::Add:
 542     case Instruction::Sub:
 543     case Instruction::Mul:
 544     case Instruction::UDiv:
 545     case Instruction::SDiv:
 546     case Instruction::URem:
 547     case Instruction::SRem:
 548     case Instruction::And:
 549     case Instruction::Or:
 550     case Instruction::Xor: {
 551       GenericValue LHS = getConstantValue(Op0);
 552       GenericValue RHS = getConstantValue(CE->getOperand(1));
 553       GenericValue GV;
 554       switch (CE->getOperand(0)->getType()->getTypeID()) {
 555       default: assert(0 && "Bad add type!"); abort();
 556       case Type::IntegerTyID:
 557         switch (CE->getOpcode()) {
 558           default: assert(0 && "Invalid integer opcode");
 559           case Instruction::Add: GV.IntVal = LHS.IntVal + RHS.IntVal; break;
 560           case Instruction::Sub: GV.IntVal = LHS.IntVal - RHS.IntVal; break;
 561           case Instruction::Mul: GV.IntVal = LHS.IntVal * RHS.IntVal; break;
 562           case Instruction::UDiv:GV.IntVal = LHS.IntVal.udiv(RHS.IntVal); break;
 563           case Instruction::SDiv:GV.IntVal = LHS.IntVal.sdiv(RHS.IntVal); break;
 564           case Instruction::URem:GV.IntVal = LHS.IntVal.urem(RHS.IntVal); break;
 565           case Instruction::SRem:GV.IntVal = LHS.IntVal.srem(RHS.IntVal); break;
 566           case Instruction::And: GV.IntVal = LHS.IntVal & RHS.IntVal; break;
 567           case Instruction::Or:  GV.IntVal = LHS.IntVal | RHS.IntVal; break;
 568           case Instruction::Xor: GV.IntVal = LHS.IntVal ^ RHS.IntVal; break;
 569         }
 570         break;
 571       case Type::FloatTyID:
 572         switch (CE->getOpcode()) {
 573           default: assert(0 && "Invalid float opcode"); abort();
 574           case Instruction::Add:
 575             GV.FloatVal = LHS.FloatVal + RHS.FloatVal; break;
 576           case Instruction::Sub:
 577             GV.FloatVal = LHS.FloatVal - RHS.FloatVal; break;
 578           case Instruction::Mul:
 579             GV.FloatVal = LHS.FloatVal * RHS.FloatVal; break;
 580           case Instruction::FDiv:
 581             GV.FloatVal = LHS.FloatVal / RHS.FloatVal; break;
 582           case Instruction::FRem:
 583             GV.FloatVal = ::fmodf(LHS.FloatVal,RHS.FloatVal); break;
 584         }
 585         break;
 586       case Type::DoubleTyID:
 587         switch (CE->getOpcode()) {
 588           default: assert(0 && "Invalid double opcode"); abort();
 589           case Instruction::Add:
 590             GV.DoubleVal = LHS.DoubleVal + RHS.DoubleVal; break;
 591           case Instruction::Sub:
 592             GV.DoubleVal = LHS.DoubleVal - RHS.DoubleVal; break;
 593           case Instruction::Mul:
 594             GV.DoubleVal = LHS.DoubleVal * RHS.DoubleVal; break;
 595           case Instruction::FDiv:
 596             GV.DoubleVal = LHS.DoubleVal / RHS.DoubleVal; break;
 597           case Instruction::FRem:
 598             GV.DoubleVal = ::fmod(LHS.DoubleVal,RHS.DoubleVal); break;
 599         }
 600         break;
 601       case Type::X86_FP80TyID:
 602       case Type::PPC_FP128TyID:
 603       case Type::FP128TyID: {
 604         APFloat apfLHS = APFloat(LHS.IntVal);
 605         switch (CE->getOpcode()) {
 606           default: assert(0 && "Invalid long double opcode"); abort();
 607           case Instruction::Add:
 608             apfLHS.add(APFloat(RHS.IntVal), APFloat::rmNearestTiesToEven);
 609             GV.IntVal = apfLHS.convertToAPInt();
 610             break;
 611           case Instruction::Sub:
 612             apfLHS.subtract(APFloat(RHS.IntVal), APFloat::rmNearestTiesToEven);
 613             GV.IntVal = apfLHS.convertToAPInt();
 614             break;
 615           case Instruction::Mul:
 616             apfLHS.multiply(APFloat(RHS.IntVal), APFloat::rmNearestTiesToEven);
 617             GV.IntVal = apfLHS.convertToAPInt();
 618             break;
 619           case Instruction::FDiv:
 620             apfLHS.divide(APFloat(RHS.IntVal), APFloat::rmNearestTiesToEven);
 621             GV.IntVal = apfLHS.convertToAPInt();
 622             break;
 623           case Instruction::FRem:
 624             apfLHS.mod(APFloat(RHS.IntVal), APFloat::rmNearestTiesToEven);
 625             GV.IntVal = apfLHS.convertToAPInt();
 626             break;
 627           }
 628         }
 629         break;
 630       }
 631       return GV;
 632     }
 633     default:
 634       break;
 635     }
 636     cerr << "ConstantExpr not handled: " << *CE << "\n";
 637     abort();
 638   }
 639
 640   GenericValue Result;
 641   switch (C->getType()->getTypeID()) {
 642   case Type::FloatTyID:
 643     Result.FloatVal = cast<ConstantFP>(C)->getValueAPF().convertToFloat();
 644     break;
 645   case Type::DoubleTyID:
 646     Result.DoubleVal = cast<ConstantFP>(C)->getValueAPF().convertToDouble();
 647     break;
 648   case Type::X86_FP80TyID:
 649   case Type::FP128TyID:
 650   case Type::PPC_FP128TyID:
 651     Result.IntVal = cast <ConstantFP>(C)->getValueAPF().convertToAPInt();
 652     break;
 653   case Type::IntegerTyID:
 654     Result.IntVal = cast<ConstantInt>(C)->getValue();
 655     break;
 656   case Type::PointerTyID:
 657     if (isa<ConstantPointerNull>(C))
 658       Result.PointerVal = 0;
 659     else if (const Function *F = dyn_cast<Function>(C))
 660       Result = PTOGV(getPointerToFunctionOrStub(const_cast<Function*>(F)));
 661     else if (const GlobalVariable* GV = dyn_cast<GlobalVariable>(C))
 662       Result = PTOGV(getOrEmitGlobalVariable(const_cast<GlobalVariable*>(GV)));
 663     else
 664       assert(0 && "Unknown constant pointer type!");
 665     break;
 666   default:
 667     cerr << "ERROR: Constant unimplemented for type: " << *C->getType() << "\n";
 668     abort();
 669   }
 670   return Result;
 671 }
 672
 673 /// StoreIntToMemory - Fills the StoreBytes bytes of memory starting from Dst
 674 /// with the integer held in IntVal.
 675 static void StoreIntToMemory(const APInt &IntVal, uint8_t *Dst,
 676                              unsigned StoreBytes) {
 677   assert((IntVal.getBitWidth()+7)/8 >= StoreBytes && "Integer too small!");
 678   uint8_t *Src = (uint8_t *)IntVal.getRawData();
 679
 680   if (sys::littleEndianHost())
 681     // Little-endian host - the source is ordered from LSB to MSB.  Order the
 682     // destination from LSB to MSB: Do a straight copy.
 683     memcpy(Dst, Src, StoreBytes);
 684   else {
 685     // Big-endian host - the source is an array of 64 bit words ordered from
 686     // LSW to MSW.  Each word is ordered from MSB to LSB.  Order the destination
 687     // from MSB to LSB: Reverse the word order, but not the bytes in a word.
 688     while (StoreBytes > sizeof(uint64_t)) {
 689       StoreBytes -= sizeof(uint64_t);
 690       // May not be aligned so use memcpy.
 691       memcpy(Dst + StoreBytes, Src, sizeof(uint64_t));
 692       Src += sizeof(uint64_t);
 693     }
 694
 695     memcpy(Dst, Src + sizeof(uint64_t) - StoreBytes, StoreBytes);
 696   }
 697 }
 698
 699 /// StoreValueToMemory - Stores the data in Val of type Ty at address Ptr.  Ptr
 700 /// is the address of the memory at which to store Val, cast to GenericValue *.
 701 /// It is not a pointer to a GenericValue containing the address at which to
 702 /// store Val.
 703 void ExecutionEngine::StoreValueToMemory(const GenericValue &Val, GenericValue *Ptr,
 704                                          const Type *Ty) {
 705   const unsigned StoreBytes = getTargetData()->getTypeStoreSize(Ty);
 706
 707   switch (Ty->getTypeID()) {
 708   case Type::IntegerTyID:
 709     StoreIntToMemory(Val.IntVal, (uint8_t*)Ptr, StoreBytes);
 710     break;
 711   case Type::FloatTyID:
 712     *((float*)Ptr) = Val.FloatVal;
 713     break;
 714   case Type::DoubleTyID:
 715     *((double*)Ptr) = Val.DoubleVal;
 716     break;
 717   case Type::X86_FP80TyID: {
 718       uint16_t *Dest = (uint16_t*)Ptr;
 719       const uint16_t *Src = (uint16_t*)Val.IntVal.getRawData();
 720       // This is endian dependent, but it will only work on x86 anyway.
 721       Dest[0] = Src[4];
 722       Dest[1] = Src[0];
 723       Dest[2] = Src[1];
 724       Dest[3] = Src[2];
 725       Dest[4] = Src[3];
 726       break;
 727     }
 728   case Type::PointerTyID:
 729     // Ensure 64 bit target pointers are fully initialized on 32 bit hosts.
 730     if (StoreBytes != sizeof(PointerTy))
 731       memset(Ptr, 0, StoreBytes);
 732
 733     *((PointerTy*)Ptr) = Val.PointerVal;
 734     break;
 735   default:
 736     cerr << "Cannot store value of type " << *Ty << "!\n";
 737   }
 738
 739   if (sys::littleEndianHost() != getTargetData()->isLittleEndian())
 740     // Host and target are different endian - reverse the stored bytes.
 741     std::reverse((uint8_t*)Ptr, StoreBytes + (uint8_t*)Ptr);
 742 }
 743
 744 /// LoadIntFromMemory - Loads the integer stored in the LoadBytes bytes starting
 745 /// from Src into IntVal, which is assumed to be wide enough and to hold zero.
 746 static void LoadIntFromMemory(APInt &IntVal, uint8_t *Src, unsigned LoadBytes) {
 747   assert((IntVal.getBitWidth()+7)/8 >= LoadBytes && "Integer too small!");
 748   uint8_t *Dst = (uint8_t *)IntVal.getRawData();
 749
 750   if (sys::littleEndianHost())
 751     // Little-endian host - the destination must be ordered from LSB to MSB.
 752     // The source is ordered from LSB to MSB: Do a straight copy.
 753     memcpy(Dst, Src, LoadBytes);
 754   else {
 755     // Big-endian - the destination is an array of 64 bit words ordered from
 756     // LSW to MSW.  Each word must be ordered from MSB to LSB.  The source is
 757     // ordered from MSB to LSB: Reverse the word order, but not the bytes in
 758     // a word.
 759     while (LoadBytes > sizeof(uint64_t)) {
 760       LoadBytes -= sizeof(uint64_t);
 761       // May not be aligned so use memcpy.
 762       memcpy(Dst, Src + LoadBytes, sizeof(uint64_t));
 763       Dst += sizeof(uint64_t);
 764     }
 765
 766     memcpy(Dst + sizeof(uint64_t) - LoadBytes, Src, LoadBytes);
 767   }
 768 }
 769
 770 /// FIXME: document
 771 ///
 772 void ExecutionEngine::LoadValueFromMemory(GenericValue &Result,
 773                                           GenericValue *Ptr,
 774                                           const Type *Ty) {
 775   const unsigned LoadBytes = getTargetData()->getTypeStoreSize(Ty);
 776
 777   if (sys::littleEndianHost() != getTargetData()->isLittleEndian()) {
 778     // Host and target are different endian - reverse copy the stored
 779     // bytes into a buffer, and load from that.
 780     uint8_t *Src = (uint8_t*)Ptr;
 781     uint8_t *Buf = (uint8_t*)alloca(LoadBytes);
 782     std::reverse_copy(Src, Src + LoadBytes, Buf);
 783     Ptr = (GenericValue*)Buf;
 784   }
 785
 786   switch (Ty->getTypeID()) {
 787   case Type::IntegerTyID:
 788     // An APInt with all words initially zero.
 789     Result.IntVal = APInt(cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth(), 0);
 790     LoadIntFromMemory(Result.IntVal, (uint8_t*)Ptr, LoadBytes);
 791     break;
 792   case Type::FloatTyID:
 793     Result.FloatVal = *((float*)Ptr);
 794     break;
 795   case Type::DoubleTyID:
 796     Result.DoubleVal = *((double*)Ptr);
 797     break;
 798   case Type::PointerTyID:
 799     Result.PointerVal = *((PointerTy*)Ptr);
 800     break;
 801   case Type::X86_FP80TyID: {
 802     // This is endian dependent, but it will only work on x86 anyway.
 803     // FIXME: Will not trap if loading a signaling NaN.
 804     uint16_t *p = (uint16_t*)Ptr;
 805     union {
 806       uint16_t x[8];
 807       uint64_t y[2];
 808     };
 809     x[0] = p[1];
 810     x[1] = p[2];
 811     x[2] = p[3];
 812     x[3] = p[4];
 813     x[4] = p[0];
 814     Result.IntVal = APInt(80, 2, y);
 815     break;
 816   }
 817   default:
 818     cerr << "Cannot load value of type " << *Ty << "!\n";
 819     abort();
 820   }
 821 }
 822
 823 // InitializeMemory - Recursive function to apply a Constant value into the
 824 // specified memory location...
 825 //
 826 void ExecutionEngine::InitializeMemory(const Constant *Init, void *Addr) {
 827   DOUT << "Initializing " << Addr;
 828   DEBUG(Init->dump());
 829   if (isa<UndefValue>(Init)) {
 830     return;
 831   } else if (const ConstantVector *CP = dyn_cast<ConstantVector>(Init)) {
 832     unsigned ElementSize =
 833       getTargetData()->getABITypeSize(CP->getType()->getElementType());
 834     for (unsigned i = 0, e = CP->getNumOperands(); i != e; ++i)
 835       InitializeMemory(CP->getOperand(i), (char*)Addr+i*ElementSize);
 836     return;
 837   } else if (isa<ConstantAggregateZero>(Init)) {
 838     memset(Addr, 0, (size_t)getTargetData()->getABITypeSize(Init->getType()));
 839     return;
 840   } else if (const ConstantArray *CPA = dyn_cast<ConstantArray>(Init)) {
 841     unsigned ElementSize =
 842       getTargetData()->getABITypeSize(CPA->getType()->getElementType());
 843     for (unsigned i = 0, e = CPA->getNumOperands(); i != e; ++i)
 844       InitializeMemory(CPA->getOperand(i), (char*)Addr+i*ElementSize);
 845     return;
 846   } else if (const ConstantStruct *CPS = dyn_cast<ConstantStruct>(Init)) {
 847     const StructLayout *SL =
 848       getTargetData()->getStructLayout(cast<StructType>(CPS->getType()));
 849     for (unsigned i = 0, e = CPS->getNumOperands(); i != e; ++i)
 850       InitializeMemory(CPS->getOperand(i), (char*)Addr+SL->getElementOffset(i));
 851     return;
 852   } else if (Init->getType()->isFirstClassType()) {
 853     GenericValue Val = getConstantValue(Init);
 854     StoreValueToMemory(Val, (GenericValue*)Addr, Init->getType());
 855     return;
 856   }
 857
 858   cerr << "Bad Type: " << *Init->getType() << "\n";
 859   assert(0 && "Unknown constant type to initialize memory with!");
 860 }
 861
 862 /// EmitGlobals - Emit all of the global variables to memory, storing their
 863 /// addresses into GlobalAddress.  This must make sure to copy the contents of
 864 /// their initializers into the memory.
 865 ///
 866 void ExecutionEngine::emitGlobals() {
 867   const TargetData *TD = getTargetData();
 868
 869   // Loop over all of the global variables in the program, allocating the memory
 870   // to hold them.  If there is more than one module, do a prepass over globals
 871   // to figure out how the different modules should link together.
 872   //
 873   std::map<std::pair<std::string, const Type*>,
 874            const GlobalValue*> LinkedGlobalsMap;
 875
 876   if (Modules.size() != 1) {
 877     for (unsigned m = 0, e = Modules.size(); m != e; ++m) {
 878       Module &M = *Modules[m]->getModule();
 879       for (Module::const_global_iterator I = M.global_begin(),
 880            E = M.global_end(); I != E; ++I) {
 881         const GlobalValue *GV = I;
 882         if (GV->hasInternalLinkage() || GV->isDeclaration() ||
 883             GV->hasAppendingLinkage() || !GV->hasName())
 884           continue;// Ignore external globals and globals with internal linkage.
 885
 886         const GlobalValue *&GVEntry =
 887           LinkedGlobalsMap[std::make_pair(GV->getName(), GV->getType())];
 888
 889         // If this is the first time we've seen this global, it is the canonical
 890         // version.
 891         if (!GVEntry) {
 892           GVEntry = GV;
 893           continue;
 894         }
 895
 896         // If the existing global is strong, never replace it.
 897         if (GVEntry->hasExternalLinkage() ||
 898             GVEntry->hasDLLImportLinkage() ||
 899             GVEntry->hasDLLExportLinkage())
 900           continue;
 901
 902         // Otherwise, we know it's linkonce/weak, replace it if this is a strong
 903         // symbol.  FIXME is this right for common?
 904         if (GV->hasExternalLinkage() || GVEntry->hasExternalWeakLinkage())
 905           GVEntry = GV;
 906       }
 907     }
 908   }
 909
 910   std::vector<const GlobalValue*> NonCanonicalGlobals;
 911   for (unsigned m = 0, e = Modules.size(); m != e; ++m) {
 912     Module &M = *Modules[m]->getModule();
 913     for (Module::const_global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end();
 914          I != E; ++I) {
 915       // In the multi-module case, see what this global maps to.
 916       if (!LinkedGlobalsMap.empty()) {
 917         if (const GlobalValue *GVEntry =
 918               LinkedGlobalsMap[std::make_pair(I->getName(), I->getType())]) {
 919           // If something else is the canonical global, ignore this one.
 920           if (GVEntry != &*I) {
 921             NonCanonicalGlobals.push_back(I);
 922             continue;
 923           }
 924         }
 925       }
 926
 927       if (!I->isDeclaration()) {
 928         // Get the type of the global.
 929         const Type *Ty = I->getType()->getElementType();
 930
 931         // Allocate some memory for it!
 932         unsigned Size = TD->getABITypeSize(Ty);
 933         addGlobalMapping(I, new char[Size]);
 934       } else {
 935         // External variable reference. Try to use the dynamic loader to
 936         // get a pointer to it.
 937         if (void *SymAddr =
 938             sys::DynamicLibrary::SearchForAddressOfSymbol(I->getName().c_str()))
 939           addGlobalMapping(I, SymAddr);
 940         else {
 941           cerr << "Could not resolve external global address: "
 942                << I->getName() << "\n";
 943           abort();
 944         }
 945       }
 946     }
 947
 948     // If there are multiple modules, map the non-canonical globals to their
 949     // canonical location.
 950     if (!NonCanonicalGlobals.empty()) {
 951       for (unsigned i = 0, e = NonCanonicalGlobals.size(); i != e; ++i) {
 952         const GlobalValue *GV = NonCanonicalGlobals[i];
 953         const GlobalValue *CGV =
 954           LinkedGlobalsMap[std::make_pair(GV->getName(), GV->getType())];
 955         void *Ptr = getPointerToGlobalIfAvailable(CGV);
 956         assert(Ptr && "Canonical global wasn't codegen'd!");
 957         addGlobalMapping(GV, getPointerToGlobalIfAvailable(CGV));
 958       }
 959     }
 960
 961     // Now that all of the globals are set up in memory, loop through them all
 962     // and initialize their contents.
 963     for (Module::const_global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end();
 964          I != E; ++I) {
 965       if (!I->isDeclaration()) {
 966         if (!LinkedGlobalsMap.empty()) {
 967           if (const GlobalValue *GVEntry =
 968                 LinkedGlobalsMap[std::make_pair(I->getName(), I->getType())])
 969             if (GVEntry != &*I)  // Not the canonical variable.
 970               continue;
 971         }
 972         EmitGlobalVariable(I);
 973       }
 974     }
 975   }
 976 }
 977
 978 // EmitGlobalVariable - This method emits the specified global variable to the
 979 // address specified in GlobalAddresses, or allocates new memory if it's not
 980 // already in the map.
 981 void ExecutionEngine::EmitGlobalVariable(const GlobalVariable *GV) {
 982   void *GA = getPointerToGlobalIfAvailable(GV);
 983   DOUT << "Global '" << GV->getName() << "' -> " << GA << "\n";
 984
 985   const Type *ElTy = GV->getType()->getElementType();
 986   size_t GVSize = (size_t)getTargetData()->getABITypeSize(ElTy);
 987   if (GA == 0) {
 988     // If it's not already specified, allocate memory for the global.
 989     GA = new char[GVSize];
 990     addGlobalMapping(GV, GA);
 991   }
 992
 993   InitializeMemory(GV->getInitializer(), GA);
 994   NumInitBytes += (unsigned)GVSize;
 995   ++NumGlobals;
 996 }