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