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