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