lib/Target/CBackend/CBackend.cpp

   1 //===-- CBackend.cpp - Library for converting LLVM code to C --------------===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file was developed by the LLVM research group and is distributed under
   6 // the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This library converts LLVM code to C code, compilable by GCC and other C
  11 // compilers.
  12 //
  13 //===----------------------------------------------------------------------===//
  14
  15 #include "CTargetMachine.h"
  16 #include "llvm/CallingConv.h"
  17 #include "llvm/Constants.h"
  18 #include "llvm/DerivedTypes.h"
  19 #include "llvm/Module.h"
  20 #include "llvm/Instructions.h"
  21 #include "llvm/ParameterAttributes.h"
  22 #include "llvm/Pass.h"
  23 #include "llvm/PassManager.h"
  24 #include "llvm/TypeSymbolTable.h"
  25 #include "llvm/Intrinsics.h"
  26 #include "llvm/IntrinsicInst.h"
  27 #include "llvm/InlineAsm.h"
  28 #include "llvm/Analysis/ConstantsScanner.h"
  29 #include "llvm/Analysis/FindUsedTypes.h"
  30 #include "llvm/Analysis/LoopInfo.h"
  31 #include "llvm/CodeGen/IntrinsicLowering.h"
  32 #include "llvm/Transforms/Scalar.h"
  33 #include "llvm/Target/TargetMachineRegistry.h"
  34 #include "llvm/Target/TargetAsmInfo.h"
  35 #include "llvm/Target/TargetData.h"
  36 #include "llvm/Support/CallSite.h"
  37 #include "llvm/Support/CFG.h"
  38 #include "llvm/Support/GetElementPtrTypeIterator.h"
  39 #include "llvm/Support/InstVisitor.h"
  40 #include "llvm/Support/Mangler.h"
  41 #include "llvm/Support/MathExtras.h"
  42 #include "llvm/ADT/StringExtras.h"
  43 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  44 #include "llvm/Support/MathExtras.h"
  45 #include "llvm/Config/config.h"
  46 #include <algorithm>
  47 #include <sstream>
  48 using namespace llvm;
  49
  50 namespace {
  51   // Register the target.
  52   RegisterTarget<CTargetMachine> X("c", "  C backend");
  53
  54   /// CBackendNameAllUsedStructsAndMergeFunctions - This pass inserts names for
  55   /// any unnamed structure types that are used by the program, and merges
  56   /// external functions with the same name.
  57   ///
  58   class CBackendNameAllUsedStructsAndMergeFunctions : public ModulePass {
  59   public:
  60     static char ID;
  61     CBackendNameAllUsedStructsAndMergeFunctions()
  62       : ModulePass((intptr_t)&ID) {}
  63     void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
  64       AU.addRequired<FindUsedTypes>();
  65     }
  66
  67     virtual const char *getPassName() const {
  68       return "C backend type canonicalizer";
  69     }
  70
  71     virtual bool runOnModule(Module &M);
  72   };
  73
  74   char CBackendNameAllUsedStructsAndMergeFunctions::ID = 0;
  75
  76   /// CWriter - This class is the main chunk of code that converts an LLVM
  77   /// module to a C translation unit.
  78   class CWriter : public FunctionPass, public InstVisitor<CWriter> {
  79     std::ostream &Out;
  80     IntrinsicLowering *IL;
  81     Mangler *Mang;
  82     LoopInfo *LI;
  83     const Module *TheModule;
  84     const TargetAsmInfo* TAsm;
  85     const TargetData* TD;
  86     std::map<const Type *, std::string> TypeNames;
  87     std::map<const ConstantFP *, unsigned> FPConstantMap;
  88     std::set<Function*> intrinsicPrototypesAlreadyGenerated;
  89
  90   public:
  91     static char ID;
  92     CWriter(std::ostream &o)
  93       : FunctionPass((intptr_t)&ID), Out(o), IL(0), Mang(0), LI(0),
  94         TheModule(0), TAsm(0), TD(0) {}
  95
  96     virtual const char *getPassName() const { return "C backend"; }
  97
  98     void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
  99       AU.addRequired<LoopInfo>();
 100       AU.setPreservesAll();
 101     }
 102
 103     virtual bool doInitialization(Module &M);
 104
 105     bool runOnFunction(Function &F) {
 106       LI = &getAnalysis<LoopInfo>();
 107
 108       // Get rid of intrinsics we can't handle.
 109       lowerIntrinsics(F);
 110
 111       // Output all floating point constants that cannot be printed accurately.
 112       printFloatingPointConstants(F);
 113
 114       printFunction(F);
 115       FPConstantMap.clear();
 116       return false;
 117     }
 118
 119     virtual bool doFinalization(Module &M) {
 120       // Free memory...
 121       delete Mang;
 122       TypeNames.clear();
 123       return false;
 124     }
 125
 126     std::ostream &printType(std::ostream &Out, const Type *Ty,
 127                             bool isSigned = false,
 128                             const std::string &VariableName = "",
 129                             bool IgnoreName = false);
 130     std::ostream &printSimpleType(std::ostream &Out, const Type *Ty,
 131                                      bool isSigned,
 132                                      const std::string &NameSoFar = "");
 133
 134     void printStructReturnPointerFunctionType(std::ostream &Out,
 135                                               const PointerType *Ty);
 136
 137     void writeOperand(Value *Operand);
 138     void writeOperandRaw(Value *Operand);
 139     void writeOperandInternal(Value *Operand);
 140     void writeOperandWithCast(Value* Operand, unsigned Opcode);
 141     void writeOperandWithCast(Value* Operand, ICmpInst::Predicate predicate);
 142     bool writeInstructionCast(const Instruction &I);
 143
 144   private :
 145     std::string InterpretASMConstraint(InlineAsm::ConstraintInfo& c);
 146
 147     void lowerIntrinsics(Function &F);
 148
 149     void printModule(Module *M);
 150     void printModuleTypes(const TypeSymbolTable &ST);
 151     void printContainedStructs(const Type *Ty, std::set<const StructType *> &);
 152     void printFloatingPointConstants(Function &F);
 153     void printFunctionSignature(const Function *F, bool Prototype);
 154
 155     void printFunction(Function &);
 156     void printBasicBlock(BasicBlock *BB);
 157     void printLoop(Loop *L);
 158
 159     void printCast(unsigned opcode, const Type *SrcTy, const Type *DstTy);
 160     void printConstant(Constant *CPV);
 161     void printConstantWithCast(Constant *CPV, unsigned Opcode);
 162     bool printConstExprCast(const ConstantExpr *CE);
 163     void printConstantArray(ConstantArray *CPA);
 164     void printConstantVector(ConstantVector *CP);
 165
 166     // isInlinableInst - Attempt to inline instructions into their uses to build
 167     // trees as much as possible.  To do this, we have to consistently decide
 168     // what is acceptable to inline, so that variable declarations don't get
 169     // printed and an extra copy of the expr is not emitted.
 170     //
 171     static bool isInlinableInst(const Instruction &I) {
 172       // Always inline cmp instructions, even if they are shared by multiple
 173       // expressions.  GCC generates horrible code if we don't.
 174       if (isa<CmpInst>(I))
 175         return true;
 176
 177       // Must be an expression, must be used exactly once.  If it is dead, we
 178       // emit it inline where it would go.
 179       if (I.getType() == Type::VoidTy || !I.hasOneUse() ||
 180           isa<TerminatorInst>(I) || isa<CallInst>(I) || isa<PHINode>(I) ||
 181           isa<LoadInst>(I) || isa<VAArgInst>(I))
 182         // Don't inline a load across a store or other bad things!
 183         return false;
 184
 185       // Must not be used in inline asm
 186       if (I.hasOneUse() && isInlineAsm(*I.use_back())) return false;
 187
 188       // Only inline instruction it if it's use is in the same BB as the inst.
 189       return I.getParent() == cast<Instruction>(I.use_back())->getParent();
 190     }
 191
 192     // isDirectAlloca - Define fixed sized allocas in the entry block as direct
 193     // variables which are accessed with the & operator.  This causes GCC to
 194     // generate significantly better code than to emit alloca calls directly.
 195     //
 196     static const AllocaInst *isDirectAlloca(const Value *V) {
 197       const AllocaInst *AI = dyn_cast<AllocaInst>(V);
 198       if (!AI) return false;
 199       if (AI->isArrayAllocation())
 200         return 0;   // FIXME: we can also inline fixed size array allocas!
 201       if (AI->getParent() != &AI->getParent()->getParent()->getEntryBlock())
 202         return 0;
 203       return AI;
 204     }
 205
 206     // isInlineAsm - Check if the instruction is a call to an inline asm chunk
 207     static bool isInlineAsm(const Instruction& I) {
 208       if (isa<CallInst>(&I) && isa<InlineAsm>(I.getOperand(0)))
 209         return true;
 210       return false;
 211     }
 212
 213     // Instruction visitation functions
 214     friend class InstVisitor<CWriter>;
 215
 216     void visitReturnInst(ReturnInst &I);
 217     void visitBranchInst(BranchInst &I);
 218     void visitSwitchInst(SwitchInst &I);
 219     void visitInvokeInst(InvokeInst &I) {
 220       assert(0 && "Lowerinvoke pass didn't work!");
 221     }
 222
 223     void visitUnwindInst(UnwindInst &I) {
 224       assert(0 && "Lowerinvoke pass didn't work!");
 225     }
 226     void visitUnreachableInst(UnreachableInst &I);
 227
 228     void visitPHINode(PHINode &I);
 229     void visitBinaryOperator(Instruction &I);
 230     void visitICmpInst(ICmpInst &I);
 231     void visitFCmpInst(FCmpInst &I);
 232
 233     void visitCastInst (CastInst &I);
 234     void visitSelectInst(SelectInst &I);
 235     void visitCallInst (CallInst &I);
 236     void visitInlineAsm(CallInst &I);
 237
 238     void visitMallocInst(MallocInst &I);
 239     void visitAllocaInst(AllocaInst &I);
 240     void visitFreeInst  (FreeInst   &I);
 241     void visitLoadInst  (LoadInst   &I);
 242     void visitStoreInst (StoreInst  &I);
 243     void visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &I);
 244     void visitVAArgInst (VAArgInst &I);
 245
 246     void visitInstruction(Instruction &I) {
 247       cerr << "C Writer does not know about " << I;
 248       abort();
 249     }
 250
 251     void outputLValue(Instruction *I) {
 252       Out << "  " << GetValueName(I) << " = ";
 253     }
 254
 255     bool isGotoCodeNecessary(BasicBlock *From, BasicBlock *To);
 256     void printPHICopiesForSuccessor(BasicBlock *CurBlock,
 257                                     BasicBlock *Successor, unsigned Indent);
 258     void printBranchToBlock(BasicBlock *CurBlock, BasicBlock *SuccBlock,
 259                             unsigned Indent);
 260     void printIndexingExpression(Value *Ptr, gep_type_iterator I,
 261                                  gep_type_iterator E);
 262
 263     std::string GetValueName(const Value *Operand);
 264   };
 265 }
 266
 267 char CWriter::ID = 0;
 268
 269 /// This method inserts names for any unnamed structure types that are used by
 270 /// the program, and removes names from structure types that are not used by the
 271 /// program.
 272 ///
 273 bool CBackendNameAllUsedStructsAndMergeFunctions::runOnModule(Module &M) {
 274   // Get a set of types that are used by the program...
 275   std::set<const Type *> UT = getAnalysis<FindUsedTypes>().getTypes();
 276
 277   // Loop over the module symbol table, removing types from UT that are
 278   // already named, and removing names for types that are not used.
 279   //
 280   TypeSymbolTable &TST = M.getTypeSymbolTable();
 281   for (TypeSymbolTable::iterator TI = TST.begin(), TE = TST.end();
 282        TI != TE; ) {
 283     TypeSymbolTable::iterator I = TI++;
 284
 285     // If this isn't a struct type, remove it from our set of types to name.
 286     // This simplifies emission later.
 287     if (!isa<StructType>(I->second) && !isa<OpaqueType>(I->second)) {
 288       TST.remove(I);
 289     } else {
 290       // If this is not used, remove it from the symbol table.
 291       std::set<const Type *>::iterator UTI = UT.find(I->second);
 292       if (UTI == UT.end())
 293         TST.remove(I);
 294       else
 295         UT.erase(UTI);    // Only keep one name for this type.
 296     }
 297   }
 298
 299   // UT now contains types that are not named.  Loop over it, naming
 300   // structure types.
 301   //
 302   bool Changed = false;
 303   unsigned RenameCounter = 0;
 304   for (std::set<const Type *>::const_iterator I = UT.begin(), E = UT.end();
 305        I != E; ++I)
 306     if (const StructType *ST = dyn_cast<StructType>(*I)) {
 307       while (M.addTypeName("unnamed"+utostr(RenameCounter), ST))
 308         ++RenameCounter;
 309       Changed = true;
 310     }
 311
 312
 313   // Loop over all external functions and globals.  If we have two with
 314   // identical names, merge them.
 315   // FIXME: This code should disappear when we don't allow values with the same
 316   // names when they have different types!
 317   std::map<std::string, GlobalValue*> ExtSymbols;
 318   for (Module::iterator I = M.begin(), E = M.end(); I != E;) {
 319     Function *GV = I++;
 320     if (GV->isDeclaration() && GV->hasName()) {
 321       std::pair<std::map<std::string, GlobalValue*>::iterator, bool> X
 322         = ExtSymbols.insert(std::make_pair(GV->getName(), GV));
 323       if (!X.second) {
 324         // Found a conflict, replace this global with the previous one.
 325         GlobalValue *OldGV = X.first->second;
 326         GV->replaceAllUsesWith(ConstantExpr::getBitCast(OldGV, GV->getType()));
 327         GV->eraseFromParent();
 328         Changed = true;
 329       }
 330     }
 331   }
 332   // Do the same for globals.
 333   for (Module::global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end();
 334        I != E;) {
 335     GlobalVariable *GV = I++;
 336     if (GV->isDeclaration() && GV->hasName()) {
 337       std::pair<std::map<std::string, GlobalValue*>::iterator, bool> X
 338         = ExtSymbols.insert(std::make_pair(GV->getName(), GV));
 339       if (!X.second) {
 340         // Found a conflict, replace this global with the previous one.
 341         GlobalValue *OldGV = X.first->second;
 342         GV->replaceAllUsesWith(ConstantExpr::getBitCast(OldGV, GV->getType()));
 343         GV->eraseFromParent();
 344         Changed = true;
 345       }
 346     }
 347   }
 348
 349   return Changed;
 350 }
 351
 352 /// printStructReturnPointerFunctionType - This is like printType for a struct
 353 /// return type, except, instead of printing the type as void (*)(Struct*, ...)
 354 /// print it as "Struct (*)(...)", for struct return functions.
 355 void CWriter::printStructReturnPointerFunctionType(std::ostream &Out,
 356                                                    const PointerType *TheTy) {
 357   const FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(TheTy->getElementType());
 358   std::stringstream FunctionInnards;
 359   FunctionInnards << " (*) (";
 360   bool PrintedType = false;
 361
 362   FunctionType::param_iterator I = FTy->param_begin(), E = FTy->param_end();
 363   const Type *RetTy = cast<PointerType>(I->get())->getElementType();
 364   unsigned Idx = 1;
 365   const ParamAttrsList *Attrs = FTy->getParamAttrs();
 366   for (++I; I != E; ++I) {
 367     if (PrintedType)
 368       FunctionInnards << ", ";
 369     printType(FunctionInnards, *I,
 370         /*isSigned=*/Attrs && Attrs->paramHasAttr(Idx, ParamAttr::SExt), "");
 371     PrintedType = true;
 372   }
 373   if (FTy->isVarArg()) {
 374     if (PrintedType)
 375       FunctionInnards << ", ...";
 376   } else if (!PrintedType) {
 377     FunctionInnards << "void";
 378   }
 379   FunctionInnards << ')';
 380   std::string tstr = FunctionInnards.str();
 381   printType(Out, RetTy,
 382       /*isSigned=*/Attrs && Attrs->paramHasAttr(0, ParamAttr::SExt), tstr);
 383 }
 384
 385 std::ostream &
 386 CWriter::printSimpleType(std::ostream &Out, const Type *Ty, bool isSigned,
 387                             const std::string &NameSoFar) {
 388   assert((Ty->isPrimitiveType() || Ty->isInteger()) &&
 389          "Invalid type for printSimpleType");
 390   switch (Ty->getTypeID()) {
 391   case Type::VoidTyID:   return Out << "void " << NameSoFar;
 392   case Type::IntegerTyID: {
 393     unsigned NumBits = cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth();
 394     if (NumBits == 1)
 395       return Out << "bool " << NameSoFar;
 396     else if (NumBits <= 8)
 397       return Out << (isSigned?"signed":"unsigned") << " char " << NameSoFar;
 398     else if (NumBits <= 16)
 399       return Out << (isSigned?"signed":"unsigned") << " short " << NameSoFar;
 400     else if (NumBits <= 32)
 401       return Out << (isSigned?"signed":"unsigned") << " int " << NameSoFar;
 402     else {
 403       assert(NumBits <= 64 && "Bit widths > 64 not implemented yet");
 404       return Out << (isSigned?"signed":"unsigned") << " long long "<< NameSoFar;
 405     }
 406   }
 407   case Type::FloatTyID:  return Out << "float "   << NameSoFar;
 408   case Type::DoubleTyID: return Out << "double "  << NameSoFar;
 409   default :
 410     cerr << "Unknown primitive type: " << *Ty << "\n";
 411     abort();
 412   }
 413 }
 414
 415 // Pass the Type* and the variable name and this prints out the variable
 416 // declaration.
 417 //
 418 std::ostream &CWriter::printType(std::ostream &Out, const Type *Ty,
 419                                  bool isSigned, const std::string &NameSoFar,
 420                                  bool IgnoreName) {
 421   if (Ty->isPrimitiveType() || Ty->isInteger()) {
 422     printSimpleType(Out, Ty, isSigned, NameSoFar);
 423     return Out;
 424   }
 425
 426   // Check to see if the type is named.
 427   if (!IgnoreName || isa<OpaqueType>(Ty)) {
 428     std::map<const Type *, std::string>::iterator I = TypeNames.find(Ty);
 429     if (I != TypeNames.end()) return Out << I->second << ' ' << NameSoFar;
 430   }
 431
 432   switch (Ty->getTypeID()) {
 433   case Type::FunctionTyID: {
 434     const FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(Ty);
 435     std::stringstream FunctionInnards;
 436     FunctionInnards << " (" << NameSoFar << ") (";
 437     const ParamAttrsList *Attrs = FTy->getParamAttrs();
 438     unsigned Idx = 1;
 439     for (FunctionType::param_iterator I = FTy->param_begin(),
 440            E = FTy->param_end(); I != E; ++I) {
 441       if (I != FTy->param_begin())
 442         FunctionInnards << ", ";
 443       printType(FunctionInnards, *I,
 444          /*isSigned=*/Attrs && Attrs->paramHasAttr(Idx, ParamAttr::SExt), "");
 445       ++Idx;
 446     }
 447     if (FTy->isVarArg()) {
 448       if (FTy->getNumParams())
 449         FunctionInnards << ", ...";
 450     } else if (!FTy->getNumParams()) {
 451       FunctionInnards << "void";
 452     }
 453     FunctionInnards << ')';
 454     std::string tstr = FunctionInnards.str();
 455     printType(Out, FTy->getReturnType(),
 456         /*isSigned=*/Attrs && Attrs->paramHasAttr(0, ParamAttr::SExt), tstr);
 457     return Out;
 458   }
 459   case Type::StructTyID: {
 460     const StructType *STy = cast<StructType>(Ty);
 461     Out << NameSoFar + " {\n";
 462     unsigned Idx = 0;
 463     for (StructType::element_iterator I = STy->element_begin(),
 464            E = STy->element_end(); I != E; ++I) {
 465       Out << "  ";
 466       printType(Out, *I, false, "field" + utostr(Idx++));
 467       Out << ";\n";
 468     }
 469     Out << '}';
 470     if (STy->isPacked())
 471       Out << " __attribute__ ((packed))";
 472     return Out;
 473   }
 474
 475   case Type::PointerTyID: {
 476     const PointerType *PTy = cast<PointerType>(Ty);
 477     std::string ptrName = "*" + NameSoFar;
 478
 479     if (isa<ArrayType>(PTy->getElementType()) ||
 480         isa<VectorType>(PTy->getElementType()))
 481       ptrName = "(" + ptrName + ")";
 482
 483     return printType(Out, PTy->getElementType(), false, ptrName);
 484   }
 485
 486   case Type::ArrayTyID: {
 487     const ArrayType *ATy = cast<ArrayType>(Ty);
 488     unsigned NumElements = ATy->getNumElements();
 489     if (NumElements == 0) NumElements = 1;
 490     return printType(Out, ATy->getElementType(), false,
 491                      NameSoFar + "[" + utostr(NumElements) + "]");
 492   }
 493
 494   case Type::VectorTyID: {
 495     const VectorType *PTy = cast<VectorType>(Ty);
 496     unsigned NumElements = PTy->getNumElements();
 497     if (NumElements == 0) NumElements = 1;
 498     return printType(Out, PTy->getElementType(), false,
 499                      NameSoFar + "[" + utostr(NumElements) + "]");
 500   }
 501
 502   case Type::OpaqueTyID: {
 503     static int Count = 0;
 504     std::string TyName = "struct opaque_" + itostr(Count++);
 505     assert(TypeNames.find(Ty) == TypeNames.end());
 506     TypeNames[Ty] = TyName;
 507     return Out << TyName << ' ' << NameSoFar;
 508   }
 509   default:
 510     assert(0 && "Unhandled case in getTypeProps!");
 511     abort();
 512   }
 513
 514   return Out;
 515 }
 516
 517 void CWriter::printConstantArray(ConstantArray *CPA) {
 518
 519   // As a special case, print the array as a string if it is an array of
 520   // ubytes or an array of sbytes with positive values.
 521   //
 522   const Type *ETy = CPA->getType()->getElementType();
 523   bool isString = (ETy == Type::Int8Ty || ETy == Type::Int8Ty);
 524
 525   // Make sure the last character is a null char, as automatically added by C
 526   if (isString && (CPA->getNumOperands() == 0 ||
 527                    !cast<Constant>(*(CPA->op_end()-1))->isNullValue()))
 528     isString = false;
 529
 530   if (isString) {
 531     Out << '\"';
 532     // Keep track of whether the last number was a hexadecimal escape
 533     bool LastWasHex = false;
 534
 535     // Do not include the last character, which we know is null
 536     for (unsigned i = 0, e = CPA->getNumOperands()-1; i != e; ++i) {
 537       unsigned char C = cast<ConstantInt>(CPA->getOperand(i))->getZExtValue();
 538
 539       // Print it out literally if it is a printable character.  The only thing
 540       // to be careful about is when the last letter output was a hex escape
 541       // code, in which case we have to be careful not to print out hex digits
 542       // explicitly (the C compiler thinks it is a continuation of the previous
 543       // character, sheesh...)
 544       //
 545       if (isprint(C) && (!LastWasHex || !isxdigit(C))) {
 546         LastWasHex = false;
 547         if (C == '"' || C == '\\')
 548           Out << "\\" << C;
 549         else
 550           Out << C;
 551       } else {
 552         LastWasHex = false;
 553         switch (C) {
 554         case '\n': Out << "\\n"; break;
 555         case '\t': Out << "\\t"; break;
 556         case '\r': Out << "\\r"; break;
 557         case '\v': Out << "\\v"; break;
 558         case '\a': Out << "\\a"; break;
 559         case '\"': Out << "\\\""; break;
 560         case '\'': Out << "\\\'"; break;
 561         default:
 562           Out << "\\x";
 563           Out << (char)(( C/16  < 10) ? ( C/16 +'0') : ( C/16 -10+'A'));
 564           Out << (char)(((C&15) < 10) ? ((C&15)+'0') : ((C&15)-10+'A'));
 565           LastWasHex = true;
 566           break;
 567         }
 568       }
 569     }
 570     Out << '\"';
 571   } else {
 572     Out << '{';
 573     if (CPA->getNumOperands()) {
 574       Out << ' ';
 575       printConstant(cast<Constant>(CPA->getOperand(0)));
 576       for (unsigned i = 1, e = CPA->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 577         Out << ", ";
 578         printConstant(cast<Constant>(CPA->getOperand(i)));
 579       }
 580     }
 581     Out << " }";
 582   }
 583 }
 584
 585 void CWriter::printConstantVector(ConstantVector *CP) {
 586   Out << '{';
 587   if (CP->getNumOperands()) {
 588     Out << ' ';
 589     printConstant(cast<Constant>(CP->getOperand(0)));
 590     for (unsigned i = 1, e = CP->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 591       Out << ", ";
 592       printConstant(cast<Constant>(CP->getOperand(i)));
 593     }
 594   }
 595   Out << " }";
 596 }
 597
 598 // isFPCSafeToPrint - Returns true if we may assume that CFP may be written out
 599 // textually as a double (rather than as a reference to a stack-allocated
 600 // variable). We decide this by converting CFP to a string and back into a
 601 // double, and then checking whether the conversion results in a bit-equal
 602 // double to the original value of CFP. This depends on us and the target C
 603 // compiler agreeing on the conversion process (which is pretty likely since we
 604 // only deal in IEEE FP).
 605 //
 606 static bool isFPCSafeToPrint(const ConstantFP *CFP) {
 607 #if HAVE_PRINTF_A && ENABLE_CBE_PRINTF_A
 608   char Buffer[100];
 609   sprintf(Buffer, "%a", CFP->getValue());
 610
 611   if (!strncmp(Buffer, "0x", 2) ||
 612       !strncmp(Buffer, "-0x", 3) ||
 613       !strncmp(Buffer, "+0x", 3))
 614     return atof(Buffer) == CFP->getValue();
 615   return false;
 616 #else
 617   std::string StrVal = ftostr(CFP->getValue());
 618
 619   while (StrVal[0] == ' ')
 620     StrVal.erase(StrVal.begin());
 621
 622   // Check to make sure that the stringized number is not some string like "Inf"
 623   // or NaN.  Check that the string matches the "[-+]?[0-9]" regex.
 624   if ((StrVal[0] >= '0' && StrVal[0] <= '9') ||
 625       ((StrVal[0] == '-' || StrVal[0] == '+') &&
 626        (StrVal[1] >= '0' && StrVal[1] <= '9')))
 627     // Reparse stringized version!
 628     return atof(StrVal.c_str()) == CFP->getValue();
 629   return false;
 630 #endif
 631 }
 632
 633 /// Print out the casting for a cast operation. This does the double casting
 634 /// necessary for conversion to the destination type, if necessary.
 635 /// @brief Print a cast
 636 void CWriter::printCast(unsigned opc, const Type *SrcTy, const Type *DstTy) {
 637   // Print the destination type cast
 638   switch (opc) {
 639     case Instruction::UIToFP:
 640     case Instruction::SIToFP:
 641     case Instruction::IntToPtr:
 642     case Instruction::Trunc:
 643     case Instruction::BitCast:
 644     case Instruction::FPExt:
 645     case Instruction::FPTrunc: // For these the DstTy sign doesn't matter
 646       Out << '(';
 647       printType(Out, DstTy);
 648       Out << ')';
 649       break;
 650     case Instruction::ZExt:
 651     case Instruction::PtrToInt:
 652     case Instruction::FPToUI: // For these, make sure we get an unsigned dest
 653       Out << '(';
 654       printSimpleType(Out, DstTy, false);
 655       Out << ')';
 656       break;
 657     case Instruction::SExt:
 658     case Instruction::FPToSI: // For these, make sure we get a signed dest
 659       Out << '(';
 660       printSimpleType(Out, DstTy, true);
 661       Out << ')';
 662       break;
 663     default:
 664       assert(0 && "Invalid cast opcode");
 665   }
 666
 667   // Print the source type cast
 668   switch (opc) {
 669     case Instruction::UIToFP:
 670     case Instruction::ZExt:
 671       Out << '(';
 672       printSimpleType(Out, SrcTy, false);
 673       Out << ')';
 674       break;
 675     case Instruction::SIToFP:
 676     case Instruction::SExt:
 677       Out << '(';
 678       printSimpleType(Out, SrcTy, true);
 679       Out << ')';
 680       break;
 681     case Instruction::IntToPtr:
 682     case Instruction::PtrToInt:
 683       // Avoid "cast to pointer from integer of different size" warnings
 684       Out << "(unsigned long)";
 685       break;
 686     case Instruction::Trunc:
 687     case Instruction::BitCast:
 688     case Instruction::FPExt:
 689     case Instruction::FPTrunc:
 690     case Instruction::FPToSI:
 691     case Instruction::FPToUI:
 692       break; // These don't need a source cast.
 693     default:
 694       assert(0 && "Invalid cast opcode");
 695       break;
 696   }
 697 }
 698
 699 // printConstant - The LLVM Constant to C Constant converter.
 700 void CWriter::printConstant(Constant *CPV) {
 701   if (const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(CPV)) {
 702     switch (CE->getOpcode()) {
 703     case Instruction::Trunc:
 704     case Instruction::ZExt:
 705     case Instruction::SExt:
 706     case Instruction::FPTrunc:
 707     case Instruction::FPExt:
 708     case Instruction::UIToFP:
 709     case Instruction::SIToFP:
 710     case Instruction::FPToUI:
 711     case Instruction::FPToSI:
 712     case Instruction::PtrToInt:
 713     case Instruction::IntToPtr:
 714     case Instruction::BitCast:
 715       Out << "(";
 716       printCast(CE->getOpcode(), CE->getOperand(0)->getType(), CE->getType());
 717       if (CE->getOpcode() == Instruction::SExt &&
 718           CE->getOperand(0)->getType() == Type::Int1Ty) {
 719         // Make sure we really sext from bool here by subtracting from 0
 720         Out << "0-";
 721       }
 722       printConstant(CE->getOperand(0));
 723       if (CE->getType() == Type::Int1Ty &&
 724           (CE->getOpcode() == Instruction::Trunc ||
 725            CE->getOpcode() == Instruction::FPToUI ||
 726            CE->getOpcode() == Instruction::FPToSI ||
 727            CE->getOpcode() == Instruction::PtrToInt)) {
 728         // Make sure we really truncate to bool here by anding with 1
 729         Out << "&1u";
 730       }
 731       Out << ')';
 732       return;
 733
 734     case Instruction::GetElementPtr:
 735       Out << "(&(";
 736       printIndexingExpression(CE->getOperand(0), gep_type_begin(CPV),
 737                               gep_type_end(CPV));
 738       Out << "))";
 739       return;
 740     case Instruction::Select:
 741       Out << '(';
 742       printConstant(CE->getOperand(0));
 743       Out << '?';
 744       printConstant(CE->getOperand(1));
 745       Out << ':';
 746       printConstant(CE->getOperand(2));
 747       Out << ')';
 748       return;
 749     case Instruction::Add:
 750     case Instruction::Sub:
 751     case Instruction::Mul:
 752     case Instruction::SDiv:
 753     case Instruction::UDiv:
 754     case Instruction::FDiv:
 755     case Instruction::URem:
 756     case Instruction::SRem:
 757     case Instruction::FRem:
 758     case Instruction::And:
 759     case Instruction::Or:
 760     case Instruction::Xor:
 761     case Instruction::ICmp:
 762     case Instruction::Shl:
 763     case Instruction::LShr:
 764     case Instruction::AShr:
 765     {
 766       Out << '(';
 767       bool NeedsClosingParens = printConstExprCast(CE);
 768       printConstantWithCast(CE->getOperand(0), CE->getOpcode());
 769       switch (CE->getOpcode()) {
 770       case Instruction::Add: Out << " + "; break;
 771       case Instruction::Sub: Out << " - "; break;
 772       case Instruction::Mul: Out << " * "; break;
 773       case Instruction::URem:
 774       case Instruction::SRem:
 775       case Instruction::FRem: Out << " % "; break;
 776       case Instruction::UDiv:
 777       case Instruction::SDiv:
 778       case Instruction::FDiv: Out << " / "; break;
 779       case Instruction::And: Out << " & "; break;
 780       case Instruction::Or:  Out << " | "; break;
 781       case Instruction::Xor: Out << " ^ "; break;
 782       case Instruction::Shl: Out << " << "; break;
 783       case Instruction::LShr:
 784       case Instruction::AShr: Out << " >> "; break;
 785       case Instruction::ICmp:
 786         switch (CE->getPredicate()) {
 787           case ICmpInst::ICMP_EQ: Out << " == "; break;
 788           case ICmpInst::ICMP_NE: Out << " != "; break;
 789           case ICmpInst::ICMP_SLT:
 790           case ICmpInst::ICMP_ULT: Out << " < "; break;
 791           case ICmpInst::ICMP_SLE:
 792           case ICmpInst::ICMP_ULE: Out << " <= "; break;
 793           case ICmpInst::ICMP_SGT:
 794           case ICmpInst::ICMP_UGT: Out << " > "; break;
 795           case ICmpInst::ICMP_SGE:
 796           case ICmpInst::ICMP_UGE: Out << " >= "; break;
 797           default: assert(0 && "Illegal ICmp predicate");
 798         }
 799         break;
 800       default: assert(0 && "Illegal opcode here!");
 801       }
 802       printConstantWithCast(CE->getOperand(1), CE->getOpcode());
 803       if (NeedsClosingParens)
 804         Out << "))";
 805       Out << ')';
 806       return;
 807     }
 808     case Instruction::FCmp: {
 809       Out << '(';
 810       bool NeedsClosingParens = printConstExprCast(CE);
 811       if (CE->getPredicate() == FCmpInst::FCMP_FALSE)
 812         Out << "0";
 813       else if (CE->getPredicate() == FCmpInst::FCMP_TRUE)
 814         Out << "1";
 815       else {
 816         const char* op = 0;
 817         switch (CE->getPredicate()) {
 818         default: assert(0 && "Illegal FCmp predicate");
 819         case FCmpInst::FCMP_ORD: op = "ord"; break;
 820         case FCmpInst::FCMP_UNO: op = "uno"; break;
 821         case FCmpInst::FCMP_UEQ: op = "ueq"; break;
 822         case FCmpInst::FCMP_UNE: op = "une"; break;
 823         case FCmpInst::FCMP_ULT: op = "ult"; break;
 824         case FCmpInst::FCMP_ULE: op = "ule"; break;
 825         case FCmpInst::FCMP_UGT: op = "ugt"; break;
 826         case FCmpInst::FCMP_UGE: op = "uge"; break;
 827         case FCmpInst::FCMP_OEQ: op = "oeq"; break;
 828         case FCmpInst::FCMP_ONE: op = "one"; break;
 829         case FCmpInst::FCMP_OLT: op = "olt"; break;
 830         case FCmpInst::FCMP_OLE: op = "ole"; break;
 831         case FCmpInst::FCMP_OGT: op = "ogt"; break;
 832         case FCmpInst::FCMP_OGE: op = "oge"; break;
 833         }
 834         Out << "llvm_fcmp_" << op << "(";
 835         printConstantWithCast(CE->getOperand(0), CE->getOpcode());
 836         Out << ", ";
 837         printConstantWithCast(CE->getOperand(1), CE->getOpcode());
 838         Out << ")";
 839       }
 840       if (NeedsClosingParens)
 841         Out << "))";
 842       Out << ')';
 843     }
 844     default:
 845       cerr << "CWriter Error: Unhandled constant expression: "
 846            << *CE << "\n";
 847       abort();
 848     }
 849   } else if (isa<UndefValue>(CPV) && CPV->getType()->isFirstClassType()) {
 850     Out << "((";
 851     printType(Out, CPV->getType()); // sign doesn't matter
 852     Out << ")/*UNDEF*/0)";
 853     return;
 854   }
 855
 856   if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(CPV)) {
 857     const Type* Ty = CI->getType();
 858     if (Ty == Type::Int1Ty)
 859       Out << (CI->getZExtValue() ? '1' : '0') ;
 860     else {
 861       Out << "((";
 862       printSimpleType(Out, Ty, false) << ')';
 863       if (CI->isMinValue(true))
 864         Out << CI->getZExtValue() << 'u';
 865       else
 866         Out << CI->getSExtValue();
 867       if (Ty->getPrimitiveSizeInBits() > 32)
 868         Out << "ll";
 869       Out << ')';
 870     }
 871     return;
 872   }
 873
 874   switch (CPV->getType()->getTypeID()) {
 875   case Type::FloatTyID:
 876   case Type::DoubleTyID: {
 877     ConstantFP *FPC = cast<ConstantFP>(CPV);
 878     std::map<const ConstantFP*, unsigned>::iterator I = FPConstantMap.find(FPC);
 879     if (I != FPConstantMap.end()) {
 880       // Because of FP precision problems we must load from a stack allocated
 881       // value that holds the value in hex.
 882       Out << "(*(" << (FPC->getType() == Type::FloatTy ? "float" : "double")
 883           << "*)&FPConstant" << I->second << ')';
 884     } else {
 885       if (IsNAN(FPC->getValue())) {
 886         // The value is NaN
 887
 888         // The prefix for a quiet NaN is 0x7FF8. For a signalling NaN,
 889         // it's 0x7ff4.
 890         const unsigned long QuietNaN = 0x7ff8UL;
 891         //const unsigned long SignalNaN = 0x7ff4UL;
 892
 893         // We need to grab the first part of the FP #
 894         char Buffer[100];
 895
 896         uint64_t ll = DoubleToBits(FPC->getValue());
 897         sprintf(Buffer, "0x%llx", static_cast<long long>(ll));
 898
 899         std::string Num(&Buffer[0], &Buffer[6]);
 900         unsigned long Val = strtoul(Num.c_str(), 0, 16);
 901
 902         if (FPC->getType() == Type::FloatTy)
 903           Out << "LLVM_NAN" << (Val == QuietNaN ? "" : "S") << "F(\""
 904               << Buffer << "\") /*nan*/ ";
 905         else
 906           Out << "LLVM_NAN" << (Val == QuietNaN ? "" : "S") << "(\""
 907               << Buffer << "\") /*nan*/ ";
 908       } else if (IsInf(FPC->getValue())) {
 909         // The value is Inf
 910         if (FPC->getValue() < 0) Out << '-';
 911         Out << "LLVM_INF" << (FPC->getType() == Type::FloatTy ? "F" : "")
 912             << " /*inf*/ ";
 913       } else {
 914         std::string Num;
 915 #if HAVE_PRINTF_A && ENABLE_CBE_PRINTF_A
 916         // Print out the constant as a floating point number.
 917         char Buffer[100];
 918         sprintf(Buffer, "%a", FPC->getValue());
 919         Num = Buffer;
 920 #else
 921         Num = ftostr(FPC->getValue());
 922 #endif
 923         Out << Num;
 924       }
 925     }
 926     break;
 927   }
 928
 929   case Type::ArrayTyID:
 930     if (isa<ConstantAggregateZero>(CPV) || isa<UndefValue>(CPV)) {
 931       const ArrayType *AT = cast<ArrayType>(CPV->getType());
 932       Out << '{';
 933       if (AT->getNumElements()) {
 934         Out << ' ';
 935         Constant *CZ = Constant::getNullValue(AT->getElementType());
 936         printConstant(CZ);
 937         for (unsigned i = 1, e = AT->getNumElements(); i != e; ++i) {
 938           Out << ", ";
 939           printConstant(CZ);
 940         }
 941       }
 942       Out << " }";
 943     } else {
 944       printConstantArray(cast<ConstantArray>(CPV));
 945     }
 946     break;
 947
 948   case Type::VectorTyID:
 949     if (isa<ConstantAggregateZero>(CPV) || isa<UndefValue>(CPV)) {
 950       const VectorType *AT = cast<VectorType>(CPV->getType());
 951       Out << '{';
 952       if (AT->getNumElements()) {
 953         Out << ' ';
 954         Constant *CZ = Constant::getNullValue(AT->getElementType());
 955         printConstant(CZ);
 956         for (unsigned i = 1, e = AT->getNumElements(); i != e; ++i) {
 957           Out << ", ";
 958           printConstant(CZ);
 959         }
 960       }
 961       Out << " }";
 962     } else {
 963       printConstantVector(cast<ConstantVector>(CPV));
 964     }
 965     break;
 966
 967   case Type::StructTyID:
 968     if (isa<ConstantAggregateZero>(CPV) || isa<UndefValue>(CPV)) {
 969       const StructType *ST = cast<StructType>(CPV->getType());
 970       Out << '{';
 971       if (ST->getNumElements()) {
 972         Out << ' ';
 973         printConstant(Constant::getNullValue(ST->getElementType(0)));
 974         for (unsigned i = 1, e = ST->getNumElements(); i != e; ++i) {
 975           Out << ", ";
 976           printConstant(Constant::getNullValue(ST->getElementType(i)));
 977         }
 978       }
 979       Out << " }";
 980     } else {
 981       Out << '{';
 982       if (CPV->getNumOperands()) {
 983         Out << ' ';
 984         printConstant(cast<Constant>(CPV->getOperand(0)));
 985         for (unsigned i = 1, e = CPV->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 986           Out << ", ";
 987           printConstant(cast<Constant>(CPV->getOperand(i)));
 988         }
 989       }
 990       Out << " }";
 991     }
 992     break;
 993
 994   case Type::PointerTyID:
 995     if (isa<ConstantPointerNull>(CPV)) {
 996       Out << "((";
 997       printType(Out, CPV->getType()); // sign doesn't matter
 998       Out << ")/*NULL*/0)";
 999       break;
1000     } else if (GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(CPV)) {
1001       writeOperand(GV);
1002       break;
1003     }
1004     // FALL THROUGH
1005   default:
1006     cerr << "Unknown constant type: " << *CPV << "\n";
1007     abort();
1008   }
1009 }
1010
1011 // Some constant expressions need to be casted back to the original types
1012 // because their operands were casted to the expected type. This function takes
1013 // care of detecting that case and printing the cast for the ConstantExpr.
1014 bool CWriter::printConstExprCast(const ConstantExpr* CE) {
1015   bool NeedsExplicitCast = false;
1016   const Type *Ty = CE->getOperand(0)->getType();
1017   bool TypeIsSigned = false;
1018   switch (CE->getOpcode()) {
1019   case Instruction::LShr:
1020   case Instruction::URem:
1021   case Instruction::UDiv: NeedsExplicitCast = true; break;
1022   case Instruction::AShr:
1023   case Instruction::SRem:
1024   case Instruction::SDiv: NeedsExplicitCast = true; TypeIsSigned = true; break;
1025   case Instruction::SExt:
1026     Ty = CE->getType();
1027     NeedsExplicitCast = true;
1028     TypeIsSigned = true;
1029     break;
1030   case Instruction::ZExt:
1031   case Instruction::Trunc:
1032   case Instruction::FPTrunc:
1033   case Instruction::FPExt:
1034   case Instruction::UIToFP:
1035   case Instruction::SIToFP:
1036   case Instruction::FPToUI:
1037   case Instruction::FPToSI:
1038   case Instruction::PtrToInt:
1039   case Instruction::IntToPtr:
1040   case Instruction::BitCast:
1041     Ty = CE->getType();
1042     NeedsExplicitCast = true;
1043     break;
1044   default: break;
1045   }
1046   if (NeedsExplicitCast) {
1047     Out << "((";
1048     if (Ty->isInteger() && Ty != Type::Int1Ty)
1049       printSimpleType(Out, Ty, TypeIsSigned);
1050     else
1051       printType(Out, Ty); // not integer, sign doesn't matter
1052     Out << ")(";
1053   }
1054   return NeedsExplicitCast;
1055 }
1056
1057 //  Print a constant assuming that it is the operand for a given Opcode. The
1058 //  opcodes that care about sign need to cast their operands to the expected
1059 //  type before the operation proceeds. This function does the casting.
1060 void CWriter::printConstantWithCast(Constant* CPV, unsigned Opcode) {
1061
1062   // Extract the operand's type, we'll need it.
1063   const Type* OpTy = CPV->getType();
1064
1065   // Indicate whether to do the cast or not.
1066   bool shouldCast = false;
1067   bool typeIsSigned = false;
1068
1069   // Based on the Opcode for which this Constant is being written, determine
1070   // the new type to which the operand should be casted by setting the value
1071   // of OpTy. If we change OpTy, also set shouldCast to true so it gets
1072   // casted below.
1073   switch (Opcode) {
1074     default:
1075       // for most instructions, it doesn't matter
1076       break;
1077     case Instruction::LShr:
1078     case Instruction::UDiv:
1079     case Instruction::URem:
1080       shouldCast = true;
1081       break;
1082     case Instruction::AShr:
1083     case Instruction::SDiv:
1084     case Instruction::SRem:
1085       shouldCast = true;
1086       typeIsSigned = true;
1087       break;
1088   }
1089
1090   // Write out the casted constant if we should, otherwise just write the
1091   // operand.
1092   if (shouldCast) {
1093     Out << "((";
1094     printSimpleType(Out, OpTy, typeIsSigned);
1095     Out << ")";
1096     printConstant(CPV);
1097     Out << ")";
1098   } else
1099     printConstant(CPV);
1100 }
1101
1102 std::string CWriter::GetValueName(const Value *Operand) {
1103   std::string Name;
1104
1105   if (!isa<GlobalValue>(Operand) && Operand->getName() != "") {
1106     std::string VarName;
1107
1108     Name = Operand->getName();
1109     VarName.reserve(Name.capacity());
1110
1111     for (std::string::iterator I = Name.begin(), E = Name.end();
1112          I != E; ++I) {
1113       char ch = *I;
1114
1115       if (!((ch >= 'a' && ch <= 'z') || (ch >= 'A' && ch <= 'Z') ||
1116             (ch >= '0' && ch <= '9') || ch == '_'))
1117         VarName += '_';
1118       else
1119         VarName += ch;
1120     }
1121
1122     Name = "llvm_cbe_" + VarName;
1123   } else {
1124     Name = Mang->getValueName(Operand);
1125   }
1126
1127   return Name;
1128 }
1129
1130 void CWriter::writeOperandInternal(Value *Operand) {
1131   if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(Operand))
1132     if (isInlinableInst(*I) && !isDirectAlloca(I)) {
1133       // Should we inline this instruction to build a tree?
1134       Out << '(';
1135       visit(*I);
1136       Out << ')';
1137       return;
1138     }
1139
1140   Constant* CPV = dyn_cast<Constant>(Operand);
1141
1142   if (CPV && !isa<GlobalValue>(CPV))
1143     printConstant(CPV);
1144   else
1145     Out << GetValueName(Operand);
1146 }
1147
1148 void CWriter::writeOperandRaw(Value *Operand) {
1149   Constant* CPV = dyn_cast<Constant>(Operand);
1150   if (CPV && !isa<GlobalValue>(CPV)) {
1151     printConstant(CPV);
1152   } else {
1153     Out << GetValueName(Operand);
1154   }
1155 }
1156
1157 void CWriter::writeOperand(Value *Operand) {
1158   if (isa<GlobalVariable>(Operand) || isDirectAlloca(Operand))
1159     Out << "(&";  // Global variables are referenced as their addresses by llvm
1160
1161   writeOperandInternal(Operand);
1162
1163   if (isa<GlobalVariable>(Operand) || isDirectAlloca(Operand))
1164     Out << ')';
1165 }
1166
1167 // Some instructions need to have their result value casted back to the
1168 // original types because their operands were casted to the expected type.
1169 // This function takes care of detecting that case and printing the cast
1170 // for the Instruction.
1171 bool CWriter::writeInstructionCast(const Instruction &I) {
1172   const Type *Ty = I.getOperand(0)->getType();
1173   switch (I.getOpcode()) {
1174   case Instruction::LShr:
1175   case Instruction::URem:
1176   case Instruction::UDiv:
1177     Out << "((";
1178     printSimpleType(Out, Ty, false);
1179     Out << ")(";
1180     return true;
1181   case Instruction::AShr:
1182   case Instruction::SRem:
1183   case Instruction::SDiv:
1184     Out << "((";
1185     printSimpleType(Out, Ty, true);
1186     Out << ")(";
1187     return true;
1188   default: break;
1189   }
1190   return false;
1191 }
1192
1193 // Write the operand with a cast to another type based on the Opcode being used.
1194 // This will be used in cases where an instruction has specific type
1195 // requirements (usually signedness) for its operands.
1196 void CWriter::writeOperandWithCast(Value* Operand, unsigned Opcode) {
1197
1198   // Extract the operand's type, we'll need it.
1199   const Type* OpTy = Operand->getType();
1200
1201   // Indicate whether to do the cast or not.
1202   bool shouldCast = false;
1203
1204   // Indicate whether the cast should be to a signed type or not.
1205   bool castIsSigned = false;
1206
1207   // Based on the Opcode for which this Operand is being written, determine
1208   // the new type to which the operand should be casted by setting the value
1209   // of OpTy. If we change OpTy, also set shouldCast to true.
1210   switch (Opcode) {
1211     default:
1212       // for most instructions, it doesn't matter
1213       break;
1214     case Instruction::LShr:
1215     case Instruction::UDiv:
1216     case Instruction::URem: // Cast to unsigned first
1217       shouldCast = true;
1218       castIsSigned = false;
1219       break;
1220     case Instruction::AShr:
1221     case Instruction::SDiv:
1222     case Instruction::SRem: // Cast to signed first
1223       shouldCast = true;
1224       castIsSigned = true;
1225       break;
1226   }
1227
1228   // Write out the casted operand if we should, otherwise just write the
1229   // operand.
1230   if (shouldCast) {
1231     Out << "((";
1232     printSimpleType(Out, OpTy, castIsSigned);
1233     Out << ")";
1234     writeOperand(Operand);
1235     Out << ")";
1236   } else
1237     writeOperand(Operand);
1238 }
1239
1240 // Write the operand with a cast to another type based on the icmp predicate
1241 // being used.
1242 void CWriter::writeOperandWithCast(Value* Operand, ICmpInst::Predicate predicate) {
1243
1244   // Extract the operand's type, we'll need it.
1245   const Type* OpTy = Operand->getType();
1246
1247   // Indicate whether to do the cast or not.
1248   bool shouldCast = false;
1249
1250   // Indicate whether the cast should be to a signed type or not.
1251   bool castIsSigned = false;
1252
1253   // Based on the Opcode for which this Operand is being written, determine
1254   // the new type to which the operand should be casted by setting the value
1255   // of OpTy. If we change OpTy, also set shouldCast to true.
1256   switch (predicate) {
1257     default:
1258       // for eq and ne, it doesn't matter
1259       break;
1260     case ICmpInst::ICMP_UGT:
1261     case ICmpInst::ICMP_UGE:
1262     case ICmpInst::ICMP_ULT:
1263     case ICmpInst::ICMP_ULE:
1264       shouldCast = true;
1265       break;
1266     case ICmpInst::ICMP_SGT:
1267     case ICmpInst::ICMP_SGE:
1268     case ICmpInst::ICMP_SLT:
1269     case ICmpInst::ICMP_SLE:
1270       shouldCast = true;
1271       castIsSigned = true;
1272       break;
1273   }
1274
1275   // Write out the casted operand if we should, otherwise just write the
1276   // operand.
1277   if (shouldCast) {
1278     Out << "((";
1279     if (OpTy->isInteger() && OpTy != Type::Int1Ty)
1280       printSimpleType(Out, OpTy, castIsSigned);
1281     else
1282       printType(Out, OpTy); // not integer, sign doesn't matter
1283     Out << ")";
1284     writeOperand(Operand);
1285     Out << ")";
1286   } else
1287     writeOperand(Operand);
1288 }
1289
1290 // generateCompilerSpecificCode - This is where we add conditional compilation
1291 // directives to cater to specific compilers as need be.
1292 //
1293 static void generateCompilerSpecificCode(std::ostream& Out) {
1294   // Alloca is hard to get, and we don't want to include stdlib.h here.
1295   Out << "/* get a declaration for alloca */\n"
1296       << "#if defined(__CYGWIN__) || defined(__MINGW32__)\n"
1297       << "#define  alloca(x) __builtin_alloca((x))\n"
1298       << "#define _alloca(x) __builtin_alloca((x))\n"
1299       << "#elif defined(__APPLE__)\n"
1300       << "extern void *__builtin_alloca(unsigned long);\n"
1301       << "#define alloca(x) __builtin_alloca(x)\n"
1302       << "#define longjmp _longjmp\n"
1303       << "#define setjmp _setjmp\n"
1304       << "#elif defined(__sun__)\n"
1305       << "#if defined(__sparcv9)\n"
1306       << "extern void *__builtin_alloca(unsigned long);\n"
1307       << "#else\n"
1308       << "extern void *__builtin_alloca(unsigned int);\n"
1309       << "#endif\n"
1310       << "#define alloca(x) __builtin_alloca(x)\n"
1311       << "#elif defined(__FreeBSD__) || defined(__OpenBSD__)\n"
1312       << "#define alloca(x) __builtin_alloca(x)\n"
1313       << "#elif defined(_MSC_VER)\n"
1314       << "#define inline _inline\n"
1315       << "#define alloca(x) _alloca(x)\n"
1316       << "#else\n"
1317       << "#include <alloca.h>\n"
1318       << "#endif\n\n";
1319
1320   // We output GCC specific attributes to preserve 'linkonce'ness on globals.
1321   // If we aren't being compiled with GCC, just drop these attributes.
1322   Out << "#ifndef __GNUC__  /* Can only support \"linkonce\" vars with GCC */\n"
1323       << "#define __attribute__(X)\n"
1324       << "#endif\n\n";
1325
1326   // On Mac OS X, "external weak" is spelled "__attribute__((weak_import))".
1327   Out << "#if defined(__GNUC__) && defined(__APPLE_CC__)\n"
1328       << "#define __EXTERNAL_WEAK__ __attribute__((weak_import))\n"
1329       << "#elif defined(__GNUC__)\n"
1330       << "#define __EXTERNAL_WEAK__ __attribute__((weak))\n"
1331       << "#else\n"
1332       << "#define __EXTERNAL_WEAK__\n"
1333       << "#endif\n\n";
1334
1335   // For now, turn off the weak linkage attribute on Mac OS X. (See above.)
1336   Out << "#if defined(__GNUC__) && defined(__APPLE_CC__)\n"
1337       << "#define __ATTRIBUTE_WEAK__\n"
1338       << "#elif defined(__GNUC__)\n"
1339       << "#define __ATTRIBUTE_WEAK__ __attribute__((weak))\n"
1340       << "#else\n"
1341       << "#define __ATTRIBUTE_WEAK__\n"
1342       << "#endif\n\n";
1343
1344   // Add hidden visibility support. FIXME: APPLE_CC?
1345   Out << "#if defined(__GNUC__)\n"
1346       << "#define __HIDDEN__ __attribute__((visibility(\"hidden\")))\n"
1347       << "#endif\n\n";
1348
1349   // Define NaN and Inf as GCC builtins if using GCC, as 0 otherwise
1350   // From the GCC documentation:
1351   //
1352   //   double __builtin_nan (const char *str)
1353   //
1354   // This is an implementation of the ISO C99 function nan.
1355   //
1356   // Since ISO C99 defines this function in terms of strtod, which we do
1357   // not implement, a description of the parsing is in order. The string is
1358   // parsed as by strtol; that is, the base is recognized by leading 0 or
1359   // 0x prefixes. The number parsed is placed in the significand such that
1360   // the least significant bit of the number is at the least significant
1361   // bit of the significand. The number is truncated to fit the significand
1362   // field provided. The significand is forced to be a quiet NaN.
1363   //
1364   // This function, if given a string literal, is evaluated early enough
1365   // that it is considered a compile-time constant.
1366   //
1367   //   float __builtin_nanf (const char *str)
1368   //
1369   // Similar to __builtin_nan, except the return type is float.
1370   //
1371   //   double __builtin_inf (void)
1372   //
1373   // Similar to __builtin_huge_val, except a warning is generated if the
1374   // target floating-point format does not support infinities. This
1375   // function is suitable for implementing the ISO C99 macro INFINITY.
1376   //
1377   //   float __builtin_inff (void)
1378   //
1379   // Similar to __builtin_inf, except the return type is float.
1380   Out << "#ifdef __GNUC__\n"
1381       << "#define LLVM_NAN(NanStr)   __builtin_nan(NanStr)   /* Double */\n"
1382       << "#define LLVM_NANF(NanStr)  __builtin_nanf(NanStr)  /* Float */\n"
1383       << "#define LLVM_NANS(NanStr)  __builtin_nans(NanStr)  /* Double */\n"
1384       << "#define LLVM_NANSF(NanStr) __builtin_nansf(NanStr) /* Float */\n"
1385       << "#define LLVM_INF           __builtin_inf()         /* Double */\n"
1386       << "#define LLVM_INFF          __builtin_inff()        /* Float */\n"
1387       << "#define LLVM_PREFETCH(addr,rw,locality) "
1388                               "__builtin_prefetch(addr,rw,locality)\n"
1389       << "#define __ATTRIBUTE_CTOR__ __attribute__((constructor))\n"
1390       << "#define __ATTRIBUTE_DTOR__ __attribute__((destructor))\n"
1391       << "#define LLVM_ASM           __asm__\n"
1392       << "#else\n"
1393       << "#define LLVM_NAN(NanStr)   ((double)0.0)           /* Double */\n"
1394       << "#define LLVM_NANF(NanStr)  0.0F                    /* Float */\n"
1395       << "#define LLVM_NANS(NanStr)  ((double)0.0)           /* Double */\n"
1396       << "#define LLVM_NANSF(NanStr) 0.0F                    /* Float */\n"
1397       << "#define LLVM_INF           ((double)0.0)           /* Double */\n"
1398       << "#define LLVM_INFF          0.0F                    /* Float */\n"
1399       << "#define LLVM_PREFETCH(addr,rw,locality)            /* PREFETCH */\n"
1400       << "#define __ATTRIBUTE_CTOR__\n"
1401       << "#define __ATTRIBUTE_DTOR__\n"
1402       << "#define LLVM_ASM(X)\n"
1403       << "#endif\n\n";
1404
1405   Out << "#if __GNUC__ < 4 /* Old GCC's, or compilers not GCC */ \n"
1406       << "#define __builtin_stack_save() 0   /* not implemented */\n"
1407       << "#define __builtin_stack_restore(X) /* noop */\n"
1408       << "#endif\n\n";
1409
1410   // Output target-specific code that should be inserted into main.
1411   Out << "#define CODE_FOR_MAIN() /* Any target-specific code for main()*/\n";
1412   // On X86, set the FP control word to 64-bits of precision instead of 80 bits.
1413   Out << "#if defined(__GNUC__) && !defined(__llvm__)\n"
1414       << "#if defined(i386) || defined(__i386__) || defined(__i386) || "
1415       << "defined(__x86_64__)\n"
1416       << "#undef CODE_FOR_MAIN\n"
1417       << "#define CODE_FOR_MAIN() \\\n"
1418       << "  {short F;__asm__ (\"fnstcw %0\" : \"=m\" (*&F)); \\\n"
1419       << "  F=(F&~0x300)|0x200;__asm__(\"fldcw %0\"::\"m\"(*&F));}\n"
1420       << "#endif\n#endif\n";
1421
1422 }
1423
1424 /// FindStaticTors - Given a static ctor/dtor list, unpack its contents into
1425 /// the StaticTors set.
1426 static void FindStaticTors(GlobalVariable *GV, std::set<Function*> &StaticTors){
1427   ConstantArray *InitList = dyn_cast<ConstantArray>(GV->getInitializer());
1428   if (!InitList) return;
1429
1430   for (unsigned i = 0, e = InitList->getNumOperands(); i != e; ++i)
1431     if (ConstantStruct *CS = dyn_cast<ConstantStruct>(InitList->getOperand(i))){
1432       if (CS->getNumOperands() != 2) return;  // Not array of 2-element structs.
1433
1434       if (CS->getOperand(1)->isNullValue())
1435         return;  // Found a null terminator, exit printing.
1436       Constant *FP = CS->getOperand(1);
1437       if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(FP))
1438         if (CE->isCast())
1439           FP = CE->getOperand(0);
1440       if (Function *F = dyn_cast<Function>(FP))
1441         StaticTors.insert(F);
1442     }
1443 }
1444
1445 enum SpecialGlobalClass {
1446   NotSpecial = 0,
1447   GlobalCtors, GlobalDtors,
1448   NotPrinted
1449 };
1450
1451 /// getGlobalVariableClass - If this is a global that is specially recognized
1452 /// by LLVM, return a code that indicates how we should handle it.
1453 static SpecialGlobalClass getGlobalVariableClass(const GlobalVariable *GV) {
1454   // If this is a global ctors/dtors list, handle it now.
1455   if (GV->hasAppendingLinkage() && GV->use_empty()) {
1456     if (GV->getName() == "llvm.global_ctors")
1457       return GlobalCtors;
1458     else if (GV->getName() == "llvm.global_dtors")
1459       return GlobalDtors;
1460   }
1461
1462   // Otherwise, it it is other metadata, don't print it.  This catches things
1463   // like debug information.
1464   if (GV->getSection() == "llvm.metadata")
1465     return NotPrinted;
1466
1467   return NotSpecial;
1468 }
1469
1470
1471 bool CWriter::doInitialization(Module &M) {
1472   // Initialize
1473   TheModule = &M;
1474
1475   TD = new TargetData(&M);
1476   IL = new IntrinsicLowering(*TD);
1477   IL->AddPrototypes(M);
1478
1479   // Ensure that all structure types have names...
1480   Mang = new Mangler(M);
1481   Mang->markCharUnacceptable('.');
1482
1483   // Keep track of which functions are static ctors/dtors so they can have
1484   // an attribute added to their prototypes.
1485   std::set<Function*> StaticCtors, StaticDtors;
1486   for (Module::global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end();
1487        I != E; ++I) {
1488     switch (getGlobalVariableClass(I)) {
1489     default: break;
1490     case GlobalCtors:
1491       FindStaticTors(I, StaticCtors);
1492       break;
1493     case GlobalDtors:
1494       FindStaticTors(I, StaticDtors);
1495       break;
1496     }
1497   }
1498
1499   // get declaration for alloca
1500   Out << "/* Provide Declarations */\n";
1501   Out << "#include <stdarg.h>\n";      // Varargs support
1502   Out << "#include <setjmp.h>\n";      // Unwind support
1503   generateCompilerSpecificCode(Out);
1504
1505   // Provide a definition for `bool' if not compiling with a C++ compiler.
1506   Out << "\n"
1507       << "#ifndef __cplusplus\ntypedef unsigned char bool;\n#endif\n"
1508
1509       << "\n\n/* Support for floating point constants */\n"
1510       << "typedef unsigned long long ConstantDoubleTy;\n"
1511       << "typedef unsigned int        ConstantFloatTy;\n"
1512
1513       << "\n\n/* Global Declarations */\n";
1514
1515   // First output all the declarations for the program, because C requires
1516   // Functions & globals to be declared before they are used.
1517   //
1518
1519   // Loop over the symbol table, emitting all named constants...
1520   printModuleTypes(M.getTypeSymbolTable());
1521
1522   // Global variable declarations...
1523   if (!M.global_empty()) {
1524     Out << "\n/* External Global Variable Declarations */\n";
1525     for (Module::global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end();
1526          I != E; ++I) {
1527
1528       if (I->hasExternalLinkage() || I->hasExternalWeakLinkage())
1529         Out << "extern ";
1530       else if (I->hasDLLImportLinkage())
1531         Out << "__declspec(dllimport) ";
1532       else
1533         continue; // Internal Global
1534
1535       // Thread Local Storage
1536       if (I->isThreadLocal())
1537         Out << "__thread ";
1538
1539       printType(Out, I->getType()->getElementType(), false, GetValueName(I));
1540
1541       if (I->hasExternalWeakLinkage())
1542          Out << " __EXTERNAL_WEAK__";
1543       Out << ";\n";
1544     }
1545   }
1546
1547   // Function declarations
1548   Out << "\n/* Function Declarations */\n";
1549   Out << "double fmod(double, double);\n";   // Support for FP rem
1550   Out << "float fmodf(float, float);\n";
1551
1552   for (Module::iterator I = M.begin(), E = M.end(); I != E; ++I) {
1553     // Don't print declarations for intrinsic functions.
1554     if (!I->getIntrinsicID() && I->getName() != "setjmp" &&
1555         I->getName() != "longjmp" && I->getName() != "_setjmp") {
1556       if (I->hasExternalWeakLinkage())
1557         Out << "extern ";
1558       printFunctionSignature(I, true);
1559       if (I->hasWeakLinkage() || I->hasLinkOnceLinkage())
1560         Out << " __ATTRIBUTE_WEAK__";
1561       if (I->hasExternalWeakLinkage())
1562         Out << " __EXTERNAL_WEAK__";
1563       if (StaticCtors.count(I))
1564         Out << " __ATTRIBUTE_CTOR__";
1565       if (StaticDtors.count(I))
1566         Out << " __ATTRIBUTE_DTOR__";
1567       if (I->hasHiddenVisibility())
1568         Out << " __HIDDEN__";
1569
1570       if (I->hasName() && I->getName()[0] == 1)
1571         Out << " LLVM_ASM(\"" << I->getName().c_str()+1 << "\")";
1572
1573       Out << ";\n";
1574     }
1575   }
1576
1577   // Output the global variable declarations
1578   if (!M.global_empty()) {
1579     Out << "\n\n/* Global Variable Declarations */\n";
1580     for (Module::global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end();
1581          I != E; ++I)
1582       if (!I->isDeclaration()) {
1583         // Ignore special globals, such as debug info.
1584         if (getGlobalVariableClass(I))
1585           continue;
1586
1587         if (I->hasInternalLinkage())
1588           Out << "static ";
1589         else
1590           Out << "extern ";
1591
1592         // Thread Local Storage
1593         if (I->isThreadLocal())
1594           Out << "__thread ";
1595
1596         printType(Out, I->getType()->getElementType(), false,
1597                   GetValueName(I));
1598
1599         if (I->hasLinkOnceLinkage())
1600           Out << " __attribute__((common))";
1601         else if (I->hasWeakLinkage())
1602           Out << " __ATTRIBUTE_WEAK__";
1603         else if (I->hasExternalWeakLinkage())
1604           Out << " __EXTERNAL_WEAK__";
1605         if (I->hasHiddenVisibility())
1606           Out << " __HIDDEN__";
1607         Out << ";\n";
1608       }
1609   }
1610
1611   // Output the global variable definitions and contents...
1612   if (!M.global_empty()) {
1613     Out << "\n\n/* Global Variable Definitions and Initialization */\n";
1614     for (Module::global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end();
1615          I != E; ++I)
1616       if (!I->isDeclaration()) {
1617         // Ignore special globals, such as debug info.
1618         if (getGlobalVariableClass(I))
1619           continue;
1620
1621         if (I->hasInternalLinkage())
1622           Out << "static ";
1623         else if (I->hasDLLImportLinkage())
1624           Out << "__declspec(dllimport) ";
1625         else if (I->hasDLLExportLinkage())
1626           Out << "__declspec(dllexport) ";
1627
1628         // Thread Local Storage
1629         if (I->isThreadLocal())
1630           Out << "__thread ";
1631
1632         printType(Out, I->getType()->getElementType(), false,
1633                   GetValueName(I));
1634         if (I->hasLinkOnceLinkage())
1635           Out << " __attribute__((common))";
1636         else if (I->hasWeakLinkage())
1637           Out << " __ATTRIBUTE_WEAK__";
1638
1639         if (I->hasHiddenVisibility())
1640           Out << " __HIDDEN__";
1641
1642         // If the initializer is not null, emit the initializer.  If it is null,
1643         // we try to avoid emitting large amounts of zeros.  The problem with
1644         // this, however, occurs when the variable has weak linkage.  In this
1645         // case, the assembler will complain about the variable being both weak
1646         // and common, so we disable this optimization.
1647         if (!I->getInitializer()->isNullValue()) {
1648           Out << " = " ;
1649           writeOperand(I->getInitializer());
1650         } else if (I->hasWeakLinkage()) {
1651           // We have to specify an initializer, but it doesn't have to be
1652           // complete.  If the value is an aggregate, print out { 0 }, and let
1653           // the compiler figure out the rest of the zeros.
1654           Out << " = " ;
1655           if (isa<StructType>(I->getInitializer()->getType()) ||
1656               isa<ArrayType>(I->getInitializer()->getType()) ||
1657               isa<VectorType>(I->getInitializer()->getType())) {
1658             Out << "{ 0 }";
1659           } else {
1660             // Just print it out normally.
1661             writeOperand(I->getInitializer());
1662           }
1663         }
1664         Out << ";\n";
1665       }
1666   }
1667
1668   if (!M.empty())
1669     Out << "\n\n/* Function Bodies */\n";
1670
1671   // Emit some helper functions for dealing with FCMP instruction's
1672   // predicates
1673   Out << "static inline int llvm_fcmp_ord(double X, double Y) { ";
1674   Out << "return X == X && Y == Y; }\n";
1675   Out << "static inline int llvm_fcmp_uno(double X, double Y) { ";
1676   Out << "return X != X || Y != Y; }\n";
1677   Out << "static inline int llvm_fcmp_ueq(double X, double Y) { ";
1678   Out << "return X == Y || llvm_fcmp_uno(X, Y); }\n";
1679   Out << "static inline int llvm_fcmp_une(double X, double Y) { ";
1680   Out << "return X != Y; }\n";
1681   Out << "static inline int llvm_fcmp_ult(double X, double Y) { ";
1682   Out << "return X <  Y || llvm_fcmp_uno(X, Y); }\n";
1683   Out << "static inline int llvm_fcmp_ugt(double X, double Y) { ";
1684   Out << "return X >  Y || llvm_fcmp_uno(X, Y); }\n";
1685   Out << "static inline int llvm_fcmp_ule(double X, double Y) { ";
1686   Out << "return X <= Y || llvm_fcmp_uno(X, Y); }\n";
1687   Out << "static inline int llvm_fcmp_uge(double X, double Y) { ";
1688   Out << "return X >= Y || llvm_fcmp_uno(X, Y); }\n";
1689   Out << "static inline int llvm_fcmp_oeq(double X, double Y) { ";
1690   Out << "return X == Y ; }\n";
1691   Out << "static inline int llvm_fcmp_one(double X, double Y) { ";
1692   Out << "return X != Y && llvm_fcmp_ord(X, Y); }\n";
1693   Out << "static inline int llvm_fcmp_olt(double X, double Y) { ";
1694   Out << "return X <  Y ; }\n";
1695   Out << "static inline int llvm_fcmp_ogt(double X, double Y) { ";
1696   Out << "return X >  Y ; }\n";
1697   Out << "static inline int llvm_fcmp_ole(double X, double Y) { ";
1698   Out << "return X <= Y ; }\n";
1699   Out << "static inline int llvm_fcmp_oge(double X, double Y) { ";
1700   Out << "return X >= Y ; }\n";
1701   return false;
1702 }
1703
1704
1705 /// Output all floating point constants that cannot be printed accurately...
1706 void CWriter::printFloatingPointConstants(Function &F) {
1707   // Scan the module for floating point constants.  If any FP constant is used
1708   // in the function, we want to redirect it here so that we do not depend on
1709   // the precision of the printed form, unless the printed form preserves
1710   // precision.
1711   //
1712   static unsigned FPCounter = 0;
1713   for (constant_iterator I = constant_begin(&F), E = constant_end(&F);
1714        I != E; ++I)
1715     if (const ConstantFP *FPC = dyn_cast<ConstantFP>(*I))
1716       if (!isFPCSafeToPrint(FPC) && // Do not put in FPConstantMap if safe.
1717           !FPConstantMap.count(FPC)) {
1718         double Val = FPC->getValue();
1719
1720         FPConstantMap[FPC] = FPCounter;  // Number the FP constants
1721
1722         if (FPC->getType() == Type::DoubleTy) {
1723           Out << "static const ConstantDoubleTy FPConstant" << FPCounter++
1724               << " = 0x" << std::hex << DoubleToBits(Val) << std::dec
1725               << "ULL;    /* " << Val << " */\n";
1726         } else if (FPC->getType() == Type::FloatTy) {
1727           Out << "static const ConstantFloatTy FPConstant" << FPCounter++
1728               << " = 0x" << std::hex << FloatToBits(Val) << std::dec
1729               << "U;    /* " << Val << " */\n";
1730         } else
1731           assert(0 && "Unknown float type!");
1732       }
1733
1734   Out << '\n';
1735 }
1736
1737
1738 /// printSymbolTable - Run through symbol table looking for type names.  If a
1739 /// type name is found, emit its declaration...
1740 ///
1741 void CWriter::printModuleTypes(const TypeSymbolTable &TST) {
1742   Out << "/* Helper union for bitcasts */\n";
1743   Out << "typedef union {\n";
1744   Out << "  unsigned int Int32;\n";
1745   Out << "  unsigned long long Int64;\n";
1746   Out << "  float Float;\n";
1747   Out << "  double Double;\n";
1748   Out << "} llvmBitCastUnion;\n";
1749
1750   // We are only interested in the type plane of the symbol table.
1751   TypeSymbolTable::const_iterator I   = TST.begin();
1752   TypeSymbolTable::const_iterator End = TST.end();
1753
1754   // If there are no type names, exit early.
1755   if (I == End) return;
1756
1757   // Print out forward declarations for structure types before anything else!
1758   Out << "/* Structure forward decls */\n";
1759   for (; I != End; ++I) {
1760     std::string Name = "struct l_" + Mang->makeNameProper(I->first);
1761     Out << Name << ";\n";
1762     TypeNames.insert(std::make_pair(I->second, Name));
1763   }
1764
1765   Out << '\n';
1766
1767   // Now we can print out typedefs.  Above, we guaranteed that this can only be
1768   // for struct or opaque types.
1769   Out << "/* Typedefs */\n";
1770   for (I = TST.begin(); I != End; ++I) {
1771     std::string Name = "l_" + Mang->makeNameProper(I->first);
1772     Out << "typedef ";
1773     printType(Out, I->second, false, Name);
1774     Out << ";\n";
1775   }
1776
1777   Out << '\n';
1778
1779   // Keep track of which structures have been printed so far...
1780   std::set<const StructType *> StructPrinted;
1781
1782   // Loop over all structures then push them into the stack so they are
1783   // printed in the correct order.
1784   //
1785   Out << "/* Structure contents */\n";
1786   for (I = TST.begin(); I != End; ++I)
1787     if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(I->second))
1788       // Only print out used types!
1789       printContainedStructs(STy, StructPrinted);
1790 }
1791
1792 // Push the struct onto the stack and recursively push all structs
1793 // this one depends on.
1794 //
1795 // TODO:  Make this work properly with vector types
1796 //
1797 void CWriter::printContainedStructs(const Type *Ty,
1798                                     std::set<const StructType*> &StructPrinted){
1799   // Don't walk through pointers.
1800   if (isa<PointerType>(Ty) || Ty->isPrimitiveType() || Ty->isInteger()) return;
1801
1802   // Print all contained types first.
1803   for (Type::subtype_iterator I = Ty->subtype_begin(),
1804        E = Ty->subtype_end(); I != E; ++I)
1805     printContainedStructs(*I, StructPrinted);
1806
1807   if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty)) {
1808     // Check to see if we have already printed this struct.
1809     if (StructPrinted.insert(STy).second) {
1810       // Print structure type out.
1811       std::string Name = TypeNames[STy];
1812       printType(Out, STy, false, Name, true);
1813       Out << ";\n\n";
1814     }
1815   }
1816 }
1817
1818 void CWriter::printFunctionSignature(const Function *F, bool Prototype) {
1819   /// isStructReturn - Should this function actually return a struct by-value?
1820   bool isStructReturn = F->getFunctionType()->isStructReturn();
1821
1822   if (F->hasInternalLinkage()) Out << "static ";
1823   if (F->hasDLLImportLinkage()) Out << "__declspec(dllimport) ";
1824   if (F->hasDLLExportLinkage()) Out << "__declspec(dllexport) ";
1825   switch (F->getCallingConv()) {
1826    case CallingConv::X86_StdCall:
1827     Out << "__stdcall ";
1828     break;
1829    case CallingConv::X86_FastCall:
1830     Out << "__fastcall ";
1831     break;
1832   }
1833
1834   // Loop over the arguments, printing them...
1835   const FunctionType *FT = cast<FunctionType>(F->getFunctionType());
1836   const ParamAttrsList *Attrs = FT->getParamAttrs();
1837
1838   std::stringstream FunctionInnards;
1839
1840   // Print out the name...
1841   FunctionInnards << GetValueName(F) << '(';
1842
1843   bool PrintedArg = false;
1844   if (!F->isDeclaration()) {
1845     if (!F->arg_empty()) {
1846       Function::const_arg_iterator I = F->arg_begin(), E = F->arg_end();
1847
1848       // If this is a struct-return function, don't print the hidden
1849       // struct-return argument.
1850       if (isStructReturn) {
1851         assert(I != E && "Invalid struct return function!");
1852         ++I;
1853       }
1854
1855       std::string ArgName;
1856       unsigned Idx = 1;
1857       for (; I != E; ++I) {
1858         if (PrintedArg) FunctionInnards << ", ";
1859         if (I->hasName() || !Prototype)
1860           ArgName = GetValueName(I);
1861         else
1862           ArgName = "";
1863         printType(FunctionInnards, I->getType(),
1864             /*isSigned=*/Attrs && Attrs->paramHasAttr(Idx, ParamAttr::SExt),
1865             ArgName);
1866         PrintedArg = true;
1867         ++Idx;
1868       }
1869     }
1870   } else {
1871     // Loop over the arguments, printing them.
1872     FunctionType::param_iterator I = FT->param_begin(), E = FT->param_end();
1873
1874     // If this is a struct-return function, don't print the hidden
1875     // struct-return argument.
1876     if (isStructReturn) {
1877       assert(I != E && "Invalid struct return function!");
1878       ++I;
1879     }
1880
1881     unsigned Idx = 1;
1882     for (; I != E; ++I) {
1883       if (PrintedArg) FunctionInnards << ", ";
1884       printType(FunctionInnards, *I,
1885              /*isSigned=*/Attrs && Attrs->paramHasAttr(Idx, ParamAttr::SExt));
1886       PrintedArg = true;
1887       ++Idx;
1888     }
1889   }
1890
1891   // Finish printing arguments... if this is a vararg function, print the ...,
1892   // unless there are no known types, in which case, we just emit ().
1893   //
1894   if (FT->isVarArg() && PrintedArg) {
1895     if (PrintedArg) FunctionInnards << ", ";
1896     FunctionInnards << "...";  // Output varargs portion of signature!
1897   } else if (!FT->isVarArg() && !PrintedArg) {
1898     FunctionInnards << "void"; // ret() -> ret(void) in C.
1899   }
1900   FunctionInnards << ')';
1901
1902   // Get the return tpe for the function.
1903   const Type *RetTy;
1904   if (!isStructReturn)
1905     RetTy = F->getReturnType();
1906   else {
1907     // If this is a struct-return function, print the struct-return type.
1908     RetTy = cast<PointerType>(FT->getParamType(0))->getElementType();
1909   }
1910
1911   // Print out the return type and the signature built above.
1912   printType(Out, RetTy,
1913             /*isSigned=*/ Attrs && Attrs->paramHasAttr(0, ParamAttr::SExt),
1914             FunctionInnards.str());
1915 }
1916
1917 static inline bool isFPIntBitCast(const Instruction &I) {
1918   if (!isa<BitCastInst>(I))
1919     return false;
1920   const Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1921   const Type *DstTy = I.getType();
1922   return (SrcTy->isFloatingPoint() && DstTy->isInteger()) ||
1923          (DstTy->isFloatingPoint() && SrcTy->isInteger());
1924 }
1925
1926 void CWriter::printFunction(Function &F) {
1927   /// isStructReturn - Should this function actually return a struct by-value?
1928   bool isStructReturn = F.getFunctionType()->isStructReturn();
1929
1930   printFunctionSignature(&F, false);
1931   Out << " {\n";
1932
1933   // If this is a struct return function, handle the result with magic.
1934   if (isStructReturn) {
1935     const Type *StructTy =
1936       cast<PointerType>(F.arg_begin()->getType())->getElementType();
1937     Out << "  ";
1938     printType(Out, StructTy, false, "StructReturn");
1939     Out << ";  /* Struct return temporary */\n";
1940
1941     Out << "  ";
1942     printType(Out, F.arg_begin()->getType(), false,
1943               GetValueName(F.arg_begin()));
1944     Out << " = &StructReturn;\n";
1945   }
1946
1947   bool PrintedVar = false;
1948
1949   // print local variable information for the function
1950   for (inst_iterator I = inst_begin(&F), E = inst_end(&F); I != E; ++I) {
1951     if (const AllocaInst *AI = isDirectAlloca(&*I)) {
1952       Out << "  ";
1953       printType(Out, AI->getAllocatedType(), false, GetValueName(AI));
1954       Out << ";    /* Address-exposed local */\n";
1955       PrintedVar = true;
1956     } else if (I->getType() != Type::VoidTy && !isInlinableInst(*I)) {
1957       Out << "  ";
1958       printType(Out, I->getType(), false, GetValueName(&*I));
1959       Out << ";\n";
1960
1961       if (isa<PHINode>(*I)) {  // Print out PHI node temporaries as well...
1962         Out << "  ";
1963         printType(Out, I->getType(), false,
1964                   GetValueName(&*I)+"__PHI_TEMPORARY");
1965         Out << ";\n";
1966       }
1967       PrintedVar = true;
1968     }
1969     // We need a temporary for the BitCast to use so it can pluck a value out
1970     // of a union to do the BitCast. This is separate from the need for a
1971     // variable to hold the result of the BitCast.
1972     if (isFPIntBitCast(*I)) {
1973       Out << "  llvmBitCastUnion " << GetValueName(&*I)
1974           << "__BITCAST_TEMPORARY;\n";
1975       PrintedVar = true;
1976     }
1977   }
1978
1979   if (PrintedVar)
1980     Out << '\n';
1981
1982   if (F.hasExternalLinkage() && F.getName() == "main")
1983     Out << "  CODE_FOR_MAIN();\n";
1984
1985   // print the basic blocks
1986   for (Function::iterator BB = F.begin(), E = F.end(); BB != E; ++BB) {
1987     if (Loop *L = LI->getLoopFor(BB)) {
1988       if (L->getHeader() == BB && L->getParentLoop() == 0)
1989         printLoop(L);
1990     } else {
1991       printBasicBlock(BB);
1992     }
1993   }
1994
1995   Out << "}\n\n";
1996 }
1997
1998 void CWriter::printLoop(Loop *L) {
1999   Out << "  do {     /* Syntactic loop '" << L->getHeader()->getName()
2000       << "' to make GCC happy */\n";
2001   for (unsigned i = 0, e = L->getBlocks().size(); i != e; ++i) {
2002     BasicBlock *BB = L->getBlocks()[i];
2003     Loop *BBLoop = LI->getLoopFor(BB);
2004     if (BBLoop == L)
2005       printBasicBlock(BB);
2006     else if (BB == BBLoop->getHeader() && BBLoop->getParentLoop() == L)
2007       printLoop(BBLoop);
2008   }
2009   Out << "  } while (1); /* end of syntactic loop '"
2010       << L->getHeader()->getName() << "' */\n";
2011 }
2012
2013 void CWriter::printBasicBlock(BasicBlock *BB) {
2014
2015   // Don't print the label for the basic block if there are no uses, or if
2016   // the only terminator use is the predecessor basic block's terminator.
2017   // We have to scan the use list because PHI nodes use basic blocks too but
2018   // do not require a label to be generated.
2019   //
2020   bool NeedsLabel = false;
2021   for (pred_iterator PI = pred_begin(BB), E = pred_end(BB); PI != E; ++PI)
2022     if (isGotoCodeNecessary(*PI, BB)) {
2023       NeedsLabel = true;
2024       break;
2025     }
2026
2027   if (NeedsLabel) Out << GetValueName(BB) << ":\n";
2028
2029   // Output all of the instructions in the basic block...
2030   for (BasicBlock::iterator II = BB->begin(), E = --BB->end(); II != E;
2031        ++II) {
2032     if (!isInlinableInst(*II) && !isDirectAlloca(II)) {
2033       if (II->getType() != Type::VoidTy && !isInlineAsm(*II))
2034         outputLValue(II);
2035       else
2036         Out << "  ";
2037       visit(*II);
2038       Out << ";\n";
2039     }
2040   }
2041
2042   // Don't emit prefix or suffix for the terminator...
2043   visit(*BB->getTerminator());
2044 }
2045
2046
2047 // Specific Instruction type classes... note that all of the casts are
2048 // necessary because we use the instruction classes as opaque types...
2049 //
2050 void CWriter::visitReturnInst(ReturnInst &I) {
2051   // If this is a struct return function, return the temporary struct.
2052   bool isStructReturn = I.getParent()->getParent()->
2053     getFunctionType()->isStructReturn();
2054
2055   if (isStructReturn) {
2056     Out << "  return StructReturn;\n";
2057     return;
2058   }
2059
2060   // Don't output a void return if this is the last basic block in the function
2061   if (I.getNumOperands() == 0 &&
2062       &*--I.getParent()->getParent()->end() == I.getParent() &&
2063       !I.getParent()->size() == 1) {
2064     return;
2065   }
2066
2067   Out << "  return";
2068   if (I.getNumOperands()) {
2069     Out << ' ';
2070     writeOperand(I.getOperand(0));
2071   }
2072   Out << ";\n";
2073 }
2074
2075 void CWriter::visitSwitchInst(SwitchInst &SI) {
2076
2077   Out << "  switch (";
2078   writeOperand(SI.getOperand(0));
2079   Out << ") {\n  default:\n";
2080   printPHICopiesForSuccessor (SI.getParent(), SI.getDefaultDest(), 2);
2081   printBranchToBlock(SI.getParent(), SI.getDefaultDest(), 2);
2082   Out << ";\n";
2083   for (unsigned i = 2, e = SI.getNumOperands(); i != e; i += 2) {
2084     Out << "  case ";
2085     writeOperand(SI.getOperand(i));
2086     Out << ":\n";
2087     BasicBlock *Succ = cast<BasicBlock>(SI.getOperand(i+1));
2088     printPHICopiesForSuccessor (SI.getParent(), Succ, 2);
2089     printBranchToBlock(SI.getParent(), Succ, 2);
2090     if (Function::iterator(Succ) == next(Function::iterator(SI.getParent())))
2091       Out << "    break;\n";
2092   }
2093   Out << "  }\n";
2094 }
2095
2096 void CWriter::visitUnreachableInst(UnreachableInst &I) {
2097   Out << "  /*UNREACHABLE*/;\n";
2098 }
2099
2100 bool CWriter::isGotoCodeNecessary(BasicBlock *From, BasicBlock *To) {
2101   /// FIXME: This should be reenabled, but loop reordering safe!!
2102   return true;
2103
2104   if (next(Function::iterator(From)) != Function::iterator(To))
2105     return true;  // Not the direct successor, we need a goto.
2106
2107   //isa<SwitchInst>(From->getTerminator())
2108
2109   if (LI->getLoopFor(From) != LI->getLoopFor(To))
2110     return true;
2111   return false;
2112 }
2113
2114 void CWriter::printPHICopiesForSuccessor (BasicBlock *CurBlock,
2115                                           BasicBlock *Successor,
2116                                           unsigned Indent) {
2117   for (BasicBlock::iterator I = Successor->begin(); isa<PHINode>(I); ++I) {
2118     PHINode *PN = cast<PHINode>(I);
2119     // Now we have to do the printing.
2120     Value *IV = PN->getIncomingValueForBlock(CurBlock);
2121     if (!isa<UndefValue>(IV)) {
2122       Out << std::string(Indent, ' ');
2123       Out << "  " << GetValueName(I) << "__PHI_TEMPORARY = ";
2124       writeOperand(IV);
2125       Out << ";   /* for PHI node */\n";
2126     }
2127   }
2128 }
2129
2130 void CWriter::printBranchToBlock(BasicBlock *CurBB, BasicBlock *Succ,
2131                                  unsigned Indent) {
2132   if (isGotoCodeNecessary(CurBB, Succ)) {
2133     Out << std::string(Indent, ' ') << "  goto ";
2134     writeOperand(Succ);
2135     Out << ";\n";
2136   }
2137 }
2138
2139 // Branch instruction printing - Avoid printing out a branch to a basic block
2140 // that immediately succeeds the current one.
2141 //
2142 void CWriter::visitBranchInst(BranchInst &I) {
2143
2144   if (I.isConditional()) {
2145     if (isGotoCodeNecessary(I.getParent(), I.getSuccessor(0))) {
2146       Out << "  if (";
2147       writeOperand(I.getCondition());
2148       Out << ") {\n";
2149
2150       printPHICopiesForSuccessor (I.getParent(), I.getSuccessor(0), 2);
2151       printBranchToBlock(I.getParent(), I.getSuccessor(0), 2);
2152
2153       if (isGotoCodeNecessary(I.getParent(), I.getSuccessor(1))) {
2154         Out << "  } else {\n";
2155         printPHICopiesForSuccessor (I.getParent(), I.getSuccessor(1), 2);
2156         printBranchToBlock(I.getParent(), I.getSuccessor(1), 2);
2157       }
2158     } else {
2159       // First goto not necessary, assume second one is...
2160       Out << "  if (!";
2161       writeOperand(I.getCondition());
2162       Out << ") {\n";
2163
2164       printPHICopiesForSuccessor (I.getParent(), I.getSuccessor(1), 2);
2165       printBranchToBlock(I.getParent(), I.getSuccessor(1), 2);
2166     }
2167
2168     Out << "  }\n";
2169   } else {
2170     printPHICopiesForSuccessor (I.getParent(), I.getSuccessor(0), 0);
2171     printBranchToBlock(I.getParent(), I.getSuccessor(0), 0);
2172   }
2173   Out << "\n";
2174 }
2175
2176 // PHI nodes get copied into temporary values at the end of predecessor basic
2177 // blocks.  We now need to copy these temporary values into the REAL value for
2178 // the PHI.
2179 void CWriter::visitPHINode(PHINode &I) {
2180   writeOperand(&I);
2181   Out << "__PHI_TEMPORARY";
2182 }
2183
2184
2185 void CWriter::visitBinaryOperator(Instruction &I) {
2186   // binary instructions, shift instructions, setCond instructions.
2187   assert(!isa<PointerType>(I.getType()));
2188
2189   // We must cast the results of binary operations which might be promoted.
2190   bool needsCast = false;
2191   if ((I.getType() == Type::Int8Ty) || (I.getType() == Type::Int16Ty)
2192       || (I.getType() == Type::FloatTy)) {
2193     needsCast = true;
2194     Out << "((";
2195     printType(Out, I.getType(), false);
2196     Out << ")(";
2197   }
2198
2199   // If this is a negation operation, print it out as such.  For FP, we don't
2200   // want to print "-0.0 - X".
2201   if (BinaryOperator::isNeg(&I)) {
2202     Out << "-(";
2203     writeOperand(BinaryOperator::getNegArgument(cast<BinaryOperator>(&I)));
2204     Out << ")";
2205   } else if (I.getOpcode() == Instruction::FRem) {
2206     // Output a call to fmod/fmodf instead of emitting a%b
2207     if (I.getType() == Type::FloatTy)
2208       Out << "fmodf(";
2209     else
2210       Out << "fmod(";
2211     writeOperand(I.getOperand(0));
2212     Out << ", ";
2213     writeOperand(I.getOperand(1));
2214     Out << ")";
2215   } else {
2216
2217     // Write out the cast of the instruction's value back to the proper type
2218     // if necessary.
2219     bool NeedsClosingParens = writeInstructionCast(I);
2220
2221     // Certain instructions require the operand to be forced to a specific type
2222     // so we use writeOperandWithCast here instead of writeOperand. Similarly
2223     // below for operand 1
2224     writeOperandWithCast(I.getOperand(0), I.getOpcode());
2225
2226     switch (I.getOpcode()) {
2227     case Instruction::Add:  Out << " + "; break;
2228     case Instruction::Sub:  Out << " - "; break;
2229     case Instruction::Mul:  Out << " * "; break;
2230     case Instruction::URem:
2231     case Instruction::SRem:
2232     case Instruction::FRem: Out << " % "; break;
2233     case Instruction::UDiv:
2234     case Instruction::SDiv:
2235     case Instruction::FDiv: Out << " / "; break;
2236     case Instruction::And:  Out << " & "; break;
2237     case Instruction::Or:   Out << " | "; break;
2238     case Instruction::Xor:  Out << " ^ "; break;
2239     case Instruction::Shl : Out << " << "; break;
2240     case Instruction::LShr:
2241     case Instruction::AShr: Out << " >> "; break;
2242     default: cerr << "Invalid operator type!" << I; abort();
2243     }
2244
2245     writeOperandWithCast(I.getOperand(1), I.getOpcode());
2246     if (NeedsClosingParens)
2247       Out << "))";
2248   }
2249
2250   if (needsCast) {
2251     Out << "))";
2252   }
2253 }
2254
2255 void CWriter::visitICmpInst(ICmpInst &I) {
2256   // We must cast the results of icmp which might be promoted.
2257   bool needsCast = false;
2258
2259   // Write out the cast of the instruction's value back to the proper type
2260   // if necessary.
2261   bool NeedsClosingParens = writeInstructionCast(I);
2262
2263   // Certain icmp predicate require the operand to be forced to a specific type
2264   // so we use writeOperandWithCast here instead of writeOperand. Similarly
2265   // below for operand 1
2266   writeOperandWithCast(I.getOperand(0), I.getPredicate());
2267
2268   switch (I.getPredicate()) {
2269   case ICmpInst::ICMP_EQ:  Out << " == "; break;
2270   case ICmpInst::ICMP_NE:  Out << " != "; break;
2271   case ICmpInst::ICMP_ULE:
2272   case ICmpInst::ICMP_SLE: Out << " <= "; break;
2273   case ICmpInst::ICMP_UGE:
2274   case ICmpInst::ICMP_SGE: Out << " >= "; break;
2275   case ICmpInst::ICMP_ULT:
2276   case ICmpInst::ICMP_SLT: Out << " < "; break;
2277   case ICmpInst::ICMP_UGT:
2278   case ICmpInst::ICMP_SGT: Out << " > "; break;
2279   default: cerr << "Invalid icmp predicate!" << I; abort();
2280   }
2281
2282   writeOperandWithCast(I.getOperand(1), I.getPredicate());
2283   if (NeedsClosingParens)
2284     Out << "))";
2285
2286   if (needsCast) {
2287     Out << "))";
2288   }
2289 }
2290
2291 void CWriter::visitFCmpInst(FCmpInst &I) {
2292   if (I.getPredicate() == FCmpInst::FCMP_FALSE) {
2293     Out << "0";
2294     return;
2295   }
2296   if (I.getPredicate() == FCmpInst::FCMP_TRUE) {
2297     Out << "1";
2298     return;
2299   }
2300
2301   const char* op = 0;
2302   switch (I.getPredicate()) {
2303   default: assert(0 && "Illegal FCmp predicate");
2304   case FCmpInst::FCMP_ORD: op = "ord"; break;
2305   case FCmpInst::FCMP_UNO: op = "uno"; break;
2306   case FCmpInst::FCMP_UEQ: op = "ueq"; break;
2307   case FCmpInst::FCMP_UNE: op = "une"; break;
2308   case FCmpInst::FCMP_ULT: op = "ult"; break;
2309   case FCmpInst::FCMP_ULE: op = "ule"; break;
2310   case FCmpInst::FCMP_UGT: op = "ugt"; break;
2311   case FCmpInst::FCMP_UGE: op = "uge"; break;
2312   case FCmpInst::FCMP_OEQ: op = "oeq"; break;
2313   case FCmpInst::FCMP_ONE: op = "one"; break;
2314   case FCmpInst::FCMP_OLT: op = "olt"; break;
2315   case FCmpInst::FCMP_OLE: op = "ole"; break;
2316   case FCmpInst::FCMP_OGT: op = "ogt"; break;
2317   case FCmpInst::FCMP_OGE: op = "oge"; break;
2318   }
2319
2320   Out << "llvm_fcmp_" << op << "(";
2321   // Write the first operand
2322   writeOperand(I.getOperand(0));
2323   Out << ", ";
2324   // Write the second operand
2325   writeOperand(I.getOperand(1));
2326   Out << ")";
2327 }
2328
2329 static const char * getFloatBitCastField(const Type *Ty) {
2330   switch (Ty->getTypeID()) {
2331     default: assert(0 && "Invalid Type");
2332     case Type::FloatTyID:  return "Float";
2333     case Type::DoubleTyID: return "Double";
2334     case Type::IntegerTyID: {
2335       unsigned NumBits = cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth();
2336       if (NumBits <= 32)
2337         return "Int32";
2338       else
2339         return "Int64";
2340     }
2341   }
2342 }
2343
2344 void CWriter::visitCastInst(CastInst &I) {
2345   const Type *DstTy = I.getType();
2346   const Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
2347   Out << '(';
2348   if (isFPIntBitCast(I)) {
2349     // These int<->float and long<->double casts need to be handled specially
2350     Out << GetValueName(&I) << "__BITCAST_TEMPORARY."
2351         << getFloatBitCastField(I.getOperand(0)->getType()) << " = ";
2352     writeOperand(I.getOperand(0));
2353     Out << ", " << GetValueName(&I) << "__BITCAST_TEMPORARY."
2354         << getFloatBitCastField(I.getType());
2355   } else {
2356     printCast(I.getOpcode(), SrcTy, DstTy);
2357     if (I.getOpcode() == Instruction::SExt && SrcTy == Type::Int1Ty) {
2358       // Make sure we really get a sext from bool by subtracing the bool from 0
2359       Out << "0-";
2360     }
2361     writeOperand(I.getOperand(0));
2362     if (DstTy == Type::Int1Ty &&
2363         (I.getOpcode() == Instruction::Trunc ||
2364          I.getOpcode() == Instruction::FPToUI ||
2365          I.getOpcode() == Instruction::FPToSI ||
2366          I.getOpcode() == Instruction::PtrToInt)) {
2367       // Make sure we really get a trunc to bool by anding the operand with 1
2368       Out << "&1u";
2369     }
2370   }
2371   Out << ')';
2372 }
2373
2374 void CWriter::visitSelectInst(SelectInst &I) {
2375   Out << "((";
2376   writeOperand(I.getCondition());
2377   Out << ") ? (";
2378   writeOperand(I.getTrueValue());
2379   Out << ") : (";
2380   writeOperand(I.getFalseValue());
2381   Out << "))";
2382 }
2383
2384
2385 void CWriter::lowerIntrinsics(Function &F) {
2386   // This is used to keep track of intrinsics that get generated to a lowered
2387   // function. We must generate the prototypes before the function body which
2388   // will only be expanded on first use (by the loop below).
2389   std::vector<Function*> prototypesToGen;
2390
2391   // Examine all the instructions in this function to find the intrinsics that
2392   // need to be lowered.
2393   for (Function::iterator BB = F.begin(), EE = F.end(); BB != EE; ++BB)
2394     for (BasicBlock::iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I != E; )
2395       if (CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(I++))
2396         if (Function *F = CI->getCalledFunction())
2397           switch (F->getIntrinsicID()) {
2398           case Intrinsic::not_intrinsic:
2399           case Intrinsic::vastart:
2400           case Intrinsic::vacopy:
2401           case Intrinsic::vaend:
2402           case Intrinsic::returnaddress:
2403           case Intrinsic::frameaddress:
2404           case Intrinsic::setjmp:
2405           case Intrinsic::longjmp:
2406           case Intrinsic::prefetch:
2407           case Intrinsic::dbg_stoppoint:
2408           case Intrinsic::powi_f32:
2409           case Intrinsic::powi_f64:
2410             // We directly implement these intrinsics
2411             break;
2412           default:
2413             // If this is an intrinsic that directly corresponds to a GCC
2414             // builtin, we handle it.
2415             const char *BuiltinName = "";
2416 #define GET_GCC_BUILTIN_NAME
2417 #include "llvm/Intrinsics.gen"
2418 #undef GET_GCC_BUILTIN_NAME
2419             // If we handle it, don't lower it.
2420             if (BuiltinName[0]) break;
2421
2422             // All other intrinsic calls we must lower.
2423             Instruction *Before = 0;
2424             if (CI != &BB->front())
2425               Before = prior(BasicBlock::iterator(CI));
2426
2427             IL->LowerIntrinsicCall(CI);
2428             if (Before) {        // Move iterator to instruction after call
2429               I = Before; ++I;
2430             } else {
2431               I = BB->begin();
2432             }
2433             // If the intrinsic got lowered to another call, and that call has
2434             // a definition then we need to make sure its prototype is emitted
2435             // before any calls to it.
2436             if (CallInst *Call = dyn_cast<CallInst>(I))
2437               if (Function *NewF = Call->getCalledFunction())
2438                 if (!NewF->isDeclaration())
2439                   prototypesToGen.push_back(NewF);
2440
2441             break;
2442           }
2443
2444   // We may have collected some prototypes to emit in the loop above.
2445   // Emit them now, before the function that uses them is emitted. But,
2446   // be careful not to emit them twice.
2447   std::vector<Function*>::iterator I = prototypesToGen.begin();
2448   std::vector<Function*>::iterator E = prototypesToGen.end();
2449   for ( ; I != E; ++I) {
2450     if (intrinsicPrototypesAlreadyGenerated.insert(*I).second) {
2451       Out << '\n';
2452       printFunctionSignature(*I, true);
2453       Out << ";\n";
2454     }
2455   }
2456 }
2457
2458
2459 void CWriter::visitCallInst(CallInst &I) {
2460   //check if we have inline asm
2461   if (isInlineAsm(I)) {
2462     visitInlineAsm(I);
2463     return;
2464   }
2465
2466   bool WroteCallee = false;
2467
2468   // Handle intrinsic function calls first...
2469   if (Function *F = I.getCalledFunction())
2470     if (Intrinsic::ID ID = (Intrinsic::ID)F->getIntrinsicID()) {
2471       switch (ID) {
2472       default: {
2473         // If this is an intrinsic that directly corresponds to a GCC
2474         // builtin, we emit it here.
2475         const char *BuiltinName = "";
2476 #define GET_GCC_BUILTIN_NAME
2477 #include "llvm/Intrinsics.gen"
2478 #undef GET_GCC_BUILTIN_NAME
2479         assert(BuiltinName[0] && "Unknown LLVM intrinsic!");
2480
2481         Out << BuiltinName;
2482         WroteCallee = true;
2483         break;
2484       }
2485       case Intrinsic::vastart:
2486         Out << "0; ";
2487
2488         Out << "va_start(*(va_list*)";
2489         writeOperand(I.getOperand(1));
2490         Out << ", ";
2491         // Output the last argument to the enclosing function...
2492         if (I.getParent()->getParent()->arg_empty()) {
2493           cerr << "The C backend does not currently support zero "
2494                << "argument varargs functions, such as '"
2495                << I.getParent()->getParent()->getName() << "'!\n";
2496           abort();
2497         }
2498         writeOperand(--I.getParent()->getParent()->arg_end());
2499         Out << ')';
2500         return;
2501       case Intrinsic::vaend:
2502         if (!isa<ConstantPointerNull>(I.getOperand(1))) {
2503           Out << "0; va_end(*(va_list*)";
2504           writeOperand(I.getOperand(1));
2505           Out << ')';
2506         } else {
2507           Out << "va_end(*(va_list*)0)";
2508         }
2509         return;
2510       case Intrinsic::vacopy:
2511         Out << "0; ";
2512         Out << "va_copy(*(va_list*)";
2513         writeOperand(I.getOperand(1));
2514         Out << ", *(va_list*)";
2515         writeOperand(I.getOperand(2));
2516         Out << ')';
2517         return;
2518       case Intrinsic::returnaddress:
2519         Out << "__builtin_return_address(";
2520         writeOperand(I.getOperand(1));
2521         Out << ')';
2522         return;
2523       case Intrinsic::frameaddress:
2524         Out << "__builtin_frame_address(";
2525         writeOperand(I.getOperand(1));
2526         Out << ')';
2527         return;
2528       case Intrinsic::powi_f32:
2529       case Intrinsic::powi_f64:
2530         Out << "__builtin_powi(";
2531         writeOperand(I.getOperand(1));
2532         Out << ", ";
2533         writeOperand(I.getOperand(2));
2534         Out << ')';
2535         return;
2536       case Intrinsic::setjmp:
2537         Out << "setjmp(*(jmp_buf*)";
2538         writeOperand(I.getOperand(1));
2539         Out << ')';
2540         return;
2541       case Intrinsic::longjmp:
2542         Out << "longjmp(*(jmp_buf*)";
2543         writeOperand(I.getOperand(1));
2544         Out << ", ";
2545         writeOperand(I.getOperand(2));
2546         Out << ')';
2547         return;
2548       case Intrinsic::prefetch:
2549         Out << "LLVM_PREFETCH((const void *)";
2550         writeOperand(I.getOperand(1));
2551         Out << ", ";
2552         writeOperand(I.getOperand(2));
2553         Out << ", ";
2554         writeOperand(I.getOperand(3));
2555         Out << ")";
2556         return;
2557       case Intrinsic::dbg_stoppoint: {
2558         // If we use writeOperand directly we get a "u" suffix which is rejected
2559         // by gcc.
2560         DbgStopPointInst &SPI = cast<DbgStopPointInst>(I);
2561
2562         Out << "\n#line "
2563             << SPI.getLine()
2564             << " \"" << SPI.getDirectory()
2565             << SPI.getFileName() << "\"\n";
2566         return;
2567       }
2568       }
2569     }
2570
2571   Value *Callee = I.getCalledValue();
2572
2573   const PointerType  *PTy   = cast<PointerType>(Callee->getType());
2574   const FunctionType *FTy   = cast<FunctionType>(PTy->getElementType());
2575
2576   // If this is a call to a struct-return function, assign to the first
2577   // parameter instead of passing it to the call.
2578   bool isStructRet = FTy->isStructReturn();
2579   if (isStructRet) {
2580     Out << "*(";
2581     writeOperand(I.getOperand(1));
2582     Out << ") = ";
2583   }
2584
2585   if (I.isTailCall()) Out << " /*tail*/ ";
2586
2587   if (!WroteCallee) {
2588     // If this is an indirect call to a struct return function, we need to cast
2589     // the pointer.
2590     bool NeedsCast = isStructRet && !isa<Function>(Callee);
2591
2592     // GCC is a real PITA.  It does not permit codegening casts of functions to
2593     // function pointers if they are in a call (it generates a trap instruction
2594     // instead!).  We work around this by inserting a cast to void* in between
2595     // the function and the function pointer cast.  Unfortunately, we can't just
2596     // form the constant expression here, because the folder will immediately
2597     // nuke it.
2598     //
2599     // Note finally, that this is completely unsafe.  ANSI C does not guarantee
2600     // that void* and function pointers have the same size. :( To deal with this
2601     // in the common case, we handle casts where the number of arguments passed
2602     // match exactly.
2603     //
2604     if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(Callee))
2605       if (CE->isCast())
2606         if (Function *RF = dyn_cast<Function>(CE->getOperand(0))) {
2607           NeedsCast = true;
2608           Callee = RF;
2609         }
2610
2611     if (NeedsCast) {
2612       // Ok, just cast the pointer type.
2613       Out << "((";
2614       if (!isStructRet)
2615         printType(Out, I.getCalledValue()->getType());
2616       else
2617         printStructReturnPointerFunctionType(Out,
2618                              cast<PointerType>(I.getCalledValue()->getType()));
2619       Out << ")(void*)";
2620     }
2621     writeOperand(Callee);
2622     if (NeedsCast) Out << ')';
2623   }
2624
2625   Out << '(';
2626
2627   unsigned NumDeclaredParams = FTy->getNumParams();
2628
2629   CallSite::arg_iterator AI = I.op_begin()+1, AE = I.op_end();
2630   unsigned ArgNo = 0;
2631   if (isStructRet) {   // Skip struct return argument.
2632     ++AI;
2633     ++ArgNo;
2634   }
2635
2636   const ParamAttrsList *Attrs = FTy->getParamAttrs();
2637   bool PrintedArg = false;
2638   unsigned Idx = 1;
2639   for (; AI != AE; ++AI, ++ArgNo, ++Idx) {
2640     if (PrintedArg) Out << ", ";
2641     if (ArgNo < NumDeclaredParams &&
2642         (*AI)->getType() != FTy->getParamType(ArgNo)) {
2643       Out << '(';
2644       printType(Out, FTy->getParamType(ArgNo),
2645             /*isSigned=*/Attrs && Attrs->paramHasAttr(Idx, ParamAttr::SExt));
2646       Out << ')';
2647     }
2648     writeOperand(*AI);
2649     PrintedArg = true;
2650   }
2651   Out << ')';
2652 }
2653
2654
2655 //This converts the llvm constraint string to something gcc is expecting.
2656 //TODO: work out platform independent constraints and factor those out
2657 //      of the per target tables
2658 //      handle multiple constraint codes
2659 std::string CWriter::InterpretASMConstraint(InlineAsm::ConstraintInfo& c) {
2660
2661   assert(c.Codes.size() == 1 && "Too many asm constraint codes to handle");
2662
2663   const char** table = 0;
2664
2665   //Grab the translation table from TargetAsmInfo if it exists
2666   if (!TAsm) {
2667     std::string E;
2668     const TargetMachineRegistry::Entry* Match =
2669       TargetMachineRegistry::getClosestStaticTargetForModule(*TheModule, E);
2670     if (Match) {
2671       //Per platform Target Machines don't exist, so create it
2672       // this must be done only once
2673       const TargetMachine* TM = Match->CtorFn(*TheModule, "");
2674       TAsm = TM->getTargetAsmInfo();
2675     }
2676   }
2677   if (TAsm)
2678     table = TAsm->getAsmCBE();
2679
2680   //Search the translation table if it exists
2681   for (int i = 0; table && table[i]; i += 2)
2682     if (c.Codes[0] == table[i])
2683       return table[i+1];
2684
2685   //default is identity
2686   return c.Codes[0];
2687 }
2688
2689 //TODO: import logic from AsmPrinter.cpp
2690 static std::string gccifyAsm(std::string asmstr) {
2691   for (std::string::size_type i = 0; i != asmstr.size(); ++i)
2692     if (asmstr[i] == '\n')
2693       asmstr.replace(i, 1, "\\n");
2694     else if (asmstr[i] == '\t')
2695       asmstr.replace(i, 1, "\\t");
2696     else if (asmstr[i] == '$') {
2697       if (asmstr[i + 1] == '{') {
2698         std::string::size_type a = asmstr.find_first_of(':', i + 1);
2699         std::string::size_type b = asmstr.find_first_of('}', i + 1);
2700         std::string n = "%" +
2701           asmstr.substr(a + 1, b - a - 1) +
2702           asmstr.substr(i + 2, a - i - 2);
2703         asmstr.replace(i, b - i + 1, n);
2704         i += n.size() - 1;
2705       } else
2706         asmstr.replace(i, 1, "%");
2707     }
2708     else if (asmstr[i] == '%')//grr
2709       { asmstr.replace(i, 1, "%%"); ++i;}
2710
2711   return asmstr;
2712 }
2713
2714 //TODO: assumptions about what consume arguments from the call are likely wrong
2715 //      handle communitivity
2716 void CWriter::visitInlineAsm(CallInst &CI) {
2717   InlineAsm* as = cast<InlineAsm>(CI.getOperand(0));
2718   std::vector<InlineAsm::ConstraintInfo> Constraints = as->ParseConstraints();
2719   std::vector<std::pair<std::string, Value*> > Input;
2720   std::vector<std::pair<std::string, Value*> > Output;
2721   std::string Clobber;
2722   int count = CI.getType() == Type::VoidTy ? 1 : 0;
2723   for (std::vector<InlineAsm::ConstraintInfo>::iterator I = Constraints.begin(),
2724          E = Constraints.end(); I != E; ++I) {
2725     assert(I->Codes.size() == 1 && "Too many asm constraint codes to handle");
2726     std::string c =
2727       InterpretASMConstraint(*I);
2728     switch(I->Type) {
2729     default:
2730       assert(0 && "Unknown asm constraint");
2731       break;
2732     case InlineAsm::isInput: {
2733       if (c.size()) {
2734         Input.push_back(std::make_pair(c, count ? CI.getOperand(count) : &CI));
2735         ++count; //consume arg
2736       }
2737       break;
2738     }
2739     case InlineAsm::isOutput: {
2740       if (c.size()) {
2741         Output.push_back(std::make_pair("="+((I->isEarlyClobber ? "&" : "")+c),
2742                                         count ? CI.getOperand(count) : &CI));
2743         ++count; //consume arg
2744       }
2745       break;
2746     }
2747     case InlineAsm::isClobber: {
2748       if (c.size())
2749         Clobber += ",\"" + c + "\"";
2750       break;
2751     }
2752     }
2753   }
2754
2755   //fix up the asm string for gcc
2756   std::string asmstr = gccifyAsm(as->getAsmString());
2757
2758   Out << "__asm__ volatile (\"" << asmstr << "\"\n";
2759   Out << "        :";
2760   for (std::vector<std::pair<std::string, Value*> >::iterator I = Output.begin(),
2761          E = Output.end(); I != E; ++I) {
2762     Out << "\"" << I->first << "\"(";
2763     writeOperandRaw(I->second);
2764     Out << ")";
2765     if (I + 1 != E)
2766       Out << ",";
2767   }
2768   Out << "\n        :";
2769   for (std::vector<std::pair<std::string, Value*> >::iterator I = Input.begin(),
2770          E = Input.end(); I != E; ++I) {
2771     Out << "\"" << I->first << "\"(";
2772     writeOperandRaw(I->second);
2773     Out << ")";
2774     if (I + 1 != E)
2775       Out << ",";
2776   }
2777   if (Clobber.size())
2778     Out << "\n        :" << Clobber.substr(1);
2779   Out << ")";
2780 }
2781
2782 void CWriter::visitMallocInst(MallocInst &I) {
2783   assert(0 && "lowerallocations pass didn't work!");
2784 }
2785
2786 void CWriter::visitAllocaInst(AllocaInst &I) {
2787   Out << '(';
2788   printType(Out, I.getType());
2789   Out << ") alloca(sizeof(";
2790   printType(Out, I.getType()->getElementType());
2791   Out << ')';
2792   if (I.isArrayAllocation()) {
2793     Out << " * " ;
2794     writeOperand(I.getOperand(0));
2795   }
2796   Out << ')';
2797 }
2798
2799 void CWriter::visitFreeInst(FreeInst &I) {
2800   assert(0 && "lowerallocations pass didn't work!");
2801 }
2802
2803 void CWriter::printIndexingExpression(Value *Ptr, gep_type_iterator I,
2804                                       gep_type_iterator E) {
2805   bool HasImplicitAddress = false;
2806   // If accessing a global value with no indexing, avoid *(&GV) syndrome
2807   if (isa<GlobalValue>(Ptr)) {
2808     HasImplicitAddress = true;
2809   } else if (isDirectAlloca(Ptr)) {
2810     HasImplicitAddress = true;
2811   }
2812
2813   if (I == E) {
2814     if (!HasImplicitAddress)
2815       Out << '*';  // Implicit zero first argument: '*x' is equivalent to 'x[0]'
2816
2817     writeOperandInternal(Ptr);
2818     return;
2819   }
2820
2821   const Constant *CI = dyn_cast<Constant>(I.getOperand());
2822   if (HasImplicitAddress && (!CI || !CI->isNullValue()))
2823     Out << "(&";
2824
2825   writeOperandInternal(Ptr);
2826
2827   if (HasImplicitAddress && (!CI || !CI->isNullValue())) {
2828     Out << ')';
2829     HasImplicitAddress = false;  // HIA is only true if we haven't addressed yet
2830   }
2831
2832   assert(!HasImplicitAddress || (CI && CI->isNullValue()) &&
2833          "Can only have implicit address with direct accessing");
2834
2835   if (HasImplicitAddress) {
2836     ++I;
2837   } else if (CI && CI->isNullValue()) {
2838     gep_type_iterator TmpI = I; ++TmpI;
2839
2840     // Print out the -> operator if possible...
2841     if (TmpI != E && isa<StructType>(*TmpI)) {
2842       Out << (HasImplicitAddress ? "." : "->");
2843       Out << "field" << cast<ConstantInt>(TmpI.getOperand())->getZExtValue();
2844       I = ++TmpI;
2845     }
2846   }
2847
2848   for (; I != E; ++I)
2849     if (isa<StructType>(*I)) {
2850       Out << ".field" << cast<ConstantInt>(I.getOperand())->getZExtValue();
2851     } else {
2852       Out << '[';
2853       writeOperand(I.getOperand());
2854       Out << ']';
2855     }
2856 }
2857
2858 void CWriter::visitLoadInst(LoadInst &I) {
2859   Out << '*';
2860   if (I.isVolatile()) {
2861     Out << "((";
2862     printType(Out, I.getType(), false, "volatile*");
2863     Out << ")";
2864   }
2865
2866   writeOperand(I.getOperand(0));
2867
2868   if (I.isVolatile())
2869     Out << ')';
2870 }
2871
2872 void CWriter::visitStoreInst(StoreInst &I) {
2873   Out << '*';
2874   if (I.isVolatile()) {
2875     Out << "((";
2876     printType(Out, I.getOperand(0)->getType(), false, " volatile*");
2877     Out << ")";
2878   }
2879   writeOperand(I.getPointerOperand());
2880   if (I.isVolatile()) Out << ')';
2881   Out << " = ";
2882   Value *Operand = I.getOperand(0);
2883   Constant *BitMask = 0;
2884   if (const IntegerType* ITy = dyn_cast<IntegerType>(Operand->getType()))
2885     if (!ITy->isPowerOf2ByteWidth())
2886       // We have a bit width that doesn't match an even power-of-2 byte
2887       // size. Consequently we must & the value with the type's bit mask
2888       BitMask = ConstantInt::get(ITy, ITy->getBitMask());
2889   if (BitMask)
2890     Out << "((";
2891   writeOperand(Operand);
2892   if (BitMask) {
2893     Out << ") & ";
2894     printConstant(BitMask);
2895     Out << ")";
2896   }
2897 }
2898
2899 void CWriter::visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &I) {
2900   Out << '&';
2901   printIndexingExpression(I.getPointerOperand(), gep_type_begin(I),
2902                           gep_type_end(I));
2903 }
2904
2905 void CWriter::visitVAArgInst(VAArgInst &I) {
2906   Out << "va_arg(*(va_list*)";
2907   writeOperand(I.getOperand(0));
2908   Out << ", ";
2909   printType(Out, I.getType());
2910   Out << ");\n ";
2911 }
2912
2913 //===----------------------------------------------------------------------===//
2914 //                       External Interface declaration
2915 //===----------------------------------------------------------------------===//
2916
2917 bool CTargetMachine::addPassesToEmitWholeFile(PassManager &PM,
2918                                               std::ostream &o,
2919                                               CodeGenFileType FileType,
2920                                               bool Fast) {
2921   if (FileType != TargetMachine::AssemblyFile) return true;
2922
2923   PM.add(createLowerGCPass());
2924   PM.add(createLowerAllocationsPass(true));
2925   PM.add(createLowerInvokePass());
2926   PM.add(createCFGSimplificationPass());   // clean up after lower invoke.
2927   PM.add(new CBackendNameAllUsedStructsAndMergeFunctions());
2928   PM.add(new CWriter(o));
2929   return false;
2930 }