lib/Target/CBackend/CBackend.cpp

   1 //===-- CBackend.cpp - Library for converting LLVM code to C --------------===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file was developed by the LLVM research group and is distributed under
   6 // the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This library converts LLVM code to C code, compilable by GCC and other C
  11 // compilers.
  12 //
  13 //===----------------------------------------------------------------------===//
  14
  15 #include "CTargetMachine.h"
  16 #include "llvm/CallingConv.h"
  17 #include "llvm/Constants.h"
  18 #include "llvm/DerivedTypes.h"
  19 #include "llvm/Module.h"
  20 #include "llvm/Instructions.h"
  21 #include "llvm/ParameterAttributes.h"
  22 #include "llvm/Pass.h"
  23 #include "llvm/PassManager.h"
  24 #include "llvm/TypeSymbolTable.h"
  25 #include "llvm/Intrinsics.h"
  26 #include "llvm/IntrinsicInst.h"
  27 #include "llvm/InlineAsm.h"
  28 #include "llvm/Analysis/ConstantsScanner.h"
  29 #include "llvm/Analysis/FindUsedTypes.h"
  30 #include "llvm/Analysis/LoopInfo.h"
  31 #include "llvm/CodeGen/IntrinsicLowering.h"
  32 #include "llvm/Transforms/Scalar.h"
  33 #include "llvm/Target/TargetMachineRegistry.h"
  34 #include "llvm/Target/TargetAsmInfo.h"
  35 #include "llvm/Target/TargetData.h"
  36 #include "llvm/Support/CallSite.h"
  37 #include "llvm/Support/CFG.h"
  38 #include "llvm/Support/GetElementPtrTypeIterator.h"
  39 #include "llvm/Support/InstVisitor.h"
  40 #include "llvm/Support/Mangler.h"
  41 #include "llvm/Support/MathExtras.h"
  42 #include "llvm/ADT/StringExtras.h"
  43 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  44 #include "llvm/Support/MathExtras.h"
  45 #include "llvm/Config/config.h"
  46 #include <algorithm>
  47 #include <sstream>
  48 using namespace llvm;
  49
  50 namespace {
  51   // Register the target.
  52   RegisterTarget<CTargetMachine> X("c", "  C backend");
  53
  54   /// CBackendNameAllUsedStructsAndMergeFunctions - This pass inserts names for
  55   /// any unnamed structure types that are used by the program, and merges
  56   /// external functions with the same name.
  57   ///
  58   class CBackendNameAllUsedStructsAndMergeFunctions : public ModulePass {
  59   public:
  60     static char ID;
  61     CBackendNameAllUsedStructsAndMergeFunctions()
  62       : ModulePass((intptr_t)&ID) {}
  63     void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
  64       AU.addRequired<FindUsedTypes>();
  65     }
  66
  67     virtual const char *getPassName() const {
  68       return "C backend type canonicalizer";
  69     }
  70
  71     virtual bool runOnModule(Module &M);
  72   };
  73
  74   char CBackendNameAllUsedStructsAndMergeFunctions::ID = 0;
  75
  76   /// CWriter - This class is the main chunk of code that converts an LLVM
  77   /// module to a C translation unit.
  78   class CWriter : public FunctionPass, public InstVisitor<CWriter> {
  79     std::ostream &Out;
  80     IntrinsicLowering *IL;
  81     Mangler *Mang;
  82     LoopInfo *LI;
  83     const Module *TheModule;
  84     const TargetAsmInfo* TAsm;
  85     const TargetData* TD;
  86     std::map<const Type *, std::string> TypeNames;
  87     std::map<const ConstantFP *, unsigned> FPConstantMap;
  88     std::set<Function*> intrinsicPrototypesAlreadyGenerated;
  89
  90   public:
  91     static char ID;
  92     CWriter(std::ostream &o)
  93       : FunctionPass((intptr_t)&ID), Out(o), IL(0), Mang(0), LI(0),
  94         TheModule(0), TAsm(0), TD(0) {}
  95
  96     virtual const char *getPassName() const { return "C backend"; }
  97
  98     void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
  99       AU.addRequired<LoopInfo>();
 100       AU.setPreservesAll();
 101     }
 102
 103     virtual bool doInitialization(Module &M);
 104
 105     bool runOnFunction(Function &F) {
 106       LI = &getAnalysis<LoopInfo>();
 107
 108       // Get rid of intrinsics we can't handle.
 109       lowerIntrinsics(F);
 110
 111       // Output all floating point constants that cannot be printed accurately.
 112       printFloatingPointConstants(F);
 113
 114       printFunction(F);
 115       FPConstantMap.clear();
 116       return false;
 117     }
 118
 119     virtual bool doFinalization(Module &M) {
 120       // Free memory...
 121       delete Mang;
 122       TypeNames.clear();
 123       return false;
 124     }
 125
 126     std::ostream &printType(std::ostream &Out, const Type *Ty,
 127                             bool isSigned = false,
 128                             const std::string &VariableName = "",
 129                             bool IgnoreName = false);
 130     std::ostream &printSimpleType(std::ostream &Out, const Type *Ty,
 131                                      bool isSigned,
 132                                      const std::string &NameSoFar = "");
 133
 134     void printStructReturnPointerFunctionType(std::ostream &Out,
 135                                               const PointerType *Ty);
 136
 137     void writeOperand(Value *Operand);
 138     void writeOperandRaw(Value *Operand);
 139     void writeOperandInternal(Value *Operand);
 140     void writeOperandWithCast(Value* Operand, unsigned Opcode);
 141     void writeOperandWithCast(Value* Operand, const ICmpInst &I);
 142     bool writeInstructionCast(const Instruction &I);
 143
 144   private :
 145     std::string InterpretASMConstraint(InlineAsm::ConstraintInfo& c);
 146
 147     void lowerIntrinsics(Function &F);
 148
 149     void printModule(Module *M);
 150     void printModuleTypes(const TypeSymbolTable &ST);
 151     void printContainedStructs(const Type *Ty, std::set<const StructType *> &);
 152     void printFloatingPointConstants(Function &F);
 153     void printFunctionSignature(const Function *F, bool Prototype);
 154
 155     void printFunction(Function &);
 156     void printBasicBlock(BasicBlock *BB);
 157     void printLoop(Loop *L);
 158
 159     void printCast(unsigned opcode, const Type *SrcTy, const Type *DstTy);
 160     void printConstant(Constant *CPV);
 161     void printConstantWithCast(Constant *CPV, unsigned Opcode);
 162     bool printConstExprCast(const ConstantExpr *CE);
 163     void printConstantArray(ConstantArray *CPA);
 164     void printConstantVector(ConstantVector *CP);
 165
 166     // isInlinableInst - Attempt to inline instructions into their uses to build
 167     // trees as much as possible.  To do this, we have to consistently decide
 168     // what is acceptable to inline, so that variable declarations don't get
 169     // printed and an extra copy of the expr is not emitted.
 170     //
 171     static bool isInlinableInst(const Instruction &I) {
 172       // Always inline cmp instructions, even if they are shared by multiple
 173       // expressions.  GCC generates horrible code if we don't.
 174       if (isa<CmpInst>(I))
 175         return true;
 176
 177       // Must be an expression, must be used exactly once.  If it is dead, we
 178       // emit it inline where it would go.
 179       if (I.getType() == Type::VoidTy || !I.hasOneUse() ||
 180           isa<TerminatorInst>(I) || isa<CallInst>(I) || isa<PHINode>(I) ||
 181           isa<LoadInst>(I) || isa<VAArgInst>(I))
 182         // Don't inline a load across a store or other bad things!
 183         return false;
 184
 185       // Must not be used in inline asm
 186       if (I.hasOneUse() && isInlineAsm(*I.use_back())) return false;
 187
 188       // Only inline instruction it if it's use is in the same BB as the inst.
 189       return I.getParent() == cast<Instruction>(I.use_back())->getParent();
 190     }
 191
 192     // isDirectAlloca - Define fixed sized allocas in the entry block as direct
 193     // variables which are accessed with the & operator.  This causes GCC to
 194     // generate significantly better code than to emit alloca calls directly.
 195     //
 196     static const AllocaInst *isDirectAlloca(const Value *V) {
 197       const AllocaInst *AI = dyn_cast<AllocaInst>(V);
 198       if (!AI) return false;
 199       if (AI->isArrayAllocation())
 200         return 0;   // FIXME: we can also inline fixed size array allocas!
 201       if (AI->getParent() != &AI->getParent()->getParent()->getEntryBlock())
 202         return 0;
 203       return AI;
 204     }
 205
 206     // isInlineAsm - Check if the instruction is a call to an inline asm chunk
 207     static bool isInlineAsm(const Instruction& I) {
 208       if (isa<CallInst>(&I) && isa<InlineAsm>(I.getOperand(0)))
 209         return true;
 210       return false;
 211     }
 212
 213     // Instruction visitation functions
 214     friend class InstVisitor<CWriter>;
 215
 216     void visitReturnInst(ReturnInst &I);
 217     void visitBranchInst(BranchInst &I);
 218     void visitSwitchInst(SwitchInst &I);
 219     void visitInvokeInst(InvokeInst &I) {
 220       assert(0 && "Lowerinvoke pass didn't work!");
 221     }
 222
 223     void visitUnwindInst(UnwindInst &I) {
 224       assert(0 && "Lowerinvoke pass didn't work!");
 225     }
 226     void visitUnreachableInst(UnreachableInst &I);
 227
 228     void visitPHINode(PHINode &I);
 229     void visitBinaryOperator(Instruction &I);
 230     void visitICmpInst(ICmpInst &I);
 231     void visitFCmpInst(FCmpInst &I);
 232
 233     void visitCastInst (CastInst &I);
 234     void visitSelectInst(SelectInst &I);
 235     void visitCallInst (CallInst &I);
 236     void visitInlineAsm(CallInst &I);
 237
 238     void visitMallocInst(MallocInst &I);
 239     void visitAllocaInst(AllocaInst &I);
 240     void visitFreeInst  (FreeInst   &I);
 241     void visitLoadInst  (LoadInst   &I);
 242     void visitStoreInst (StoreInst  &I);
 243     void visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &I);
 244     void visitVAArgInst (VAArgInst &I);
 245
 246     void visitInstruction(Instruction &I) {
 247       cerr << "C Writer does not know about " << I;
 248       abort();
 249     }
 250
 251     void outputLValue(Instruction *I) {
 252       Out << "  " << GetValueName(I) << " = ";
 253     }
 254
 255     bool isGotoCodeNecessary(BasicBlock *From, BasicBlock *To);
 256     void printPHICopiesForSuccessor(BasicBlock *CurBlock,
 257                                     BasicBlock *Successor, unsigned Indent);
 258     void printBranchToBlock(BasicBlock *CurBlock, BasicBlock *SuccBlock,
 259                             unsigned Indent);
 260     void printIndexingExpression(Value *Ptr, gep_type_iterator I,
 261                                  gep_type_iterator E);
 262
 263     std::string GetValueName(const Value *Operand);
 264   };
 265 }
 266
 267 char CWriter::ID = 0;
 268
 269 /// This method inserts names for any unnamed structure types that are used by
 270 /// the program, and removes names from structure types that are not used by the
 271 /// program.
 272 ///
 273 bool CBackendNameAllUsedStructsAndMergeFunctions::runOnModule(Module &M) {
 274   // Get a set of types that are used by the program...
 275   std::set<const Type *> UT = getAnalysis<FindUsedTypes>().getTypes();
 276
 277   // Loop over the module symbol table, removing types from UT that are
 278   // already named, and removing names for types that are not used.
 279   //
 280   TypeSymbolTable &TST = M.getTypeSymbolTable();
 281   for (TypeSymbolTable::iterator TI = TST.begin(), TE = TST.end();
 282        TI != TE; ) {
 283     TypeSymbolTable::iterator I = TI++;
 284
 285     // If this isn't a struct type, remove it from our set of types to name.
 286     // This simplifies emission later.
 287     if (!isa<StructType>(I->second) && !isa<OpaqueType>(I->second)) {
 288       TST.remove(I);
 289     } else {
 290       // If this is not used, remove it from the symbol table.
 291       std::set<const Type *>::iterator UTI = UT.find(I->second);
 292       if (UTI == UT.end())
 293         TST.remove(I);
 294       else
 295         UT.erase(UTI);    // Only keep one name for this type.
 296     }
 297   }
 298
 299   // UT now contains types that are not named.  Loop over it, naming
 300   // structure types.
 301   //
 302   bool Changed = false;
 303   unsigned RenameCounter = 0;
 304   for (std::set<const Type *>::const_iterator I = UT.begin(), E = UT.end();
 305        I != E; ++I)
 306     if (const StructType *ST = dyn_cast<StructType>(*I)) {
 307       while (M.addTypeName("unnamed"+utostr(RenameCounter), ST))
 308         ++RenameCounter;
 309       Changed = true;
 310     }
 311
 312
 313   // Loop over all external functions and globals.  If we have two with
 314   // identical names, merge them.
 315   // FIXME: This code should disappear when we don't allow values with the same
 316   // names when they have different types!
 317   std::map<std::string, GlobalValue*> ExtSymbols;
 318   for (Module::iterator I = M.begin(), E = M.end(); I != E;) {
 319     Function *GV = I++;
 320     if (GV->isDeclaration() && GV->hasName()) {
 321       std::pair<std::map<std::string, GlobalValue*>::iterator, bool> X
 322         = ExtSymbols.insert(std::make_pair(GV->getName(), GV));
 323       if (!X.second) {
 324         // Found a conflict, replace this global with the previous one.
 325         GlobalValue *OldGV = X.first->second;
 326         GV->replaceAllUsesWith(ConstantExpr::getBitCast(OldGV, GV->getType()));
 327         GV->eraseFromParent();
 328         Changed = true;
 329       }
 330     }
 331   }
 332   // Do the same for globals.
 333   for (Module::global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end();
 334        I != E;) {
 335     GlobalVariable *GV = I++;
 336     if (GV->isDeclaration() && GV->hasName()) {
 337       std::pair<std::map<std::string, GlobalValue*>::iterator, bool> X
 338         = ExtSymbols.insert(std::make_pair(GV->getName(), GV));
 339       if (!X.second) {
 340         // Found a conflict, replace this global with the previous one.
 341         GlobalValue *OldGV = X.first->second;
 342         GV->replaceAllUsesWith(ConstantExpr::getBitCast(OldGV, GV->getType()));
 343         GV->eraseFromParent();
 344         Changed = true;
 345       }
 346     }
 347   }
 348
 349   return Changed;
 350 }
 351
 352 /// printStructReturnPointerFunctionType - This is like printType for a struct
 353 /// return type, except, instead of printing the type as void (*)(Struct*, ...)
 354 /// print it as "Struct (*)(...)", for struct return functions.
 355 void CWriter::printStructReturnPointerFunctionType(std::ostream &Out,
 356                                                    const PointerType *TheTy) {
 357   const FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(TheTy->getElementType());
 358   std::stringstream FunctionInnards;
 359   FunctionInnards << " (*) (";
 360   bool PrintedType = false;
 361
 362   FunctionType::param_iterator I = FTy->param_begin(), E = FTy->param_end();
 363   const Type *RetTy = cast<PointerType>(I->get())->getElementType();
 364   unsigned Idx = 1;
 365   const ParamAttrsList *Attrs = FTy->getParamAttrs();
 366   for (++I; I != E; ++I) {
 367     if (PrintedType)
 368       FunctionInnards << ", ";
 369     printType(FunctionInnards, *I,
 370         /*isSigned=*/Attrs && Attrs->paramHasAttr(Idx, ParamAttr::SExt), "");
 371     PrintedType = true;
 372   }
 373   if (FTy->isVarArg()) {
 374     if (PrintedType)
 375       FunctionInnards << ", ...";
 376   } else if (!PrintedType) {
 377     FunctionInnards << "void";
 378   }
 379   FunctionInnards << ')';
 380   std::string tstr = FunctionInnards.str();
 381   printType(Out, RetTy,
 382       /*isSigned=*/Attrs && Attrs->paramHasAttr(0, ParamAttr::SExt), tstr);
 383 }
 384
 385 std::ostream &
 386 CWriter::printSimpleType(std::ostream &Out, const Type *Ty, bool isSigned,
 387                             const std::string &NameSoFar) {
 388   assert((Ty->isPrimitiveType() || Ty->isInteger()) &&
 389          "Invalid type for printSimpleType");
 390   switch (Ty->getTypeID()) {
 391   case Type::VoidTyID:   return Out << "void " << NameSoFar;
 392   case Type::IntegerTyID: {
 393     unsigned NumBits = cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth();
 394     if (NumBits == 1)
 395       return Out << "bool " << NameSoFar;
 396     else if (NumBits <= 8)
 397       return Out << (isSigned?"signed":"unsigned") << " char " << NameSoFar;
 398     else if (NumBits <= 16)
 399       return Out << (isSigned?"signed":"unsigned") << " short " << NameSoFar;
 400     else if (NumBits <= 32)
 401       return Out << (isSigned?"signed":"unsigned") << " int " << NameSoFar;
 402     else {
 403       assert(NumBits <= 64 && "Bit widths > 64 not implemented yet");
 404       return Out << (isSigned?"signed":"unsigned") << " long long "<< NameSoFar;
 405     }
 406   }
 407   case Type::FloatTyID:  return Out << "float "   << NameSoFar;
 408   case Type::DoubleTyID: return Out << "double "  << NameSoFar;
 409   default :
 410     cerr << "Unknown primitive type: " << *Ty << "\n";
 411     abort();
 412   }
 413 }
 414
 415 // Pass the Type* and the variable name and this prints out the variable
 416 // declaration.
 417 //
 418 std::ostream &CWriter::printType(std::ostream &Out, const Type *Ty,
 419                                  bool isSigned, const std::string &NameSoFar,
 420                                  bool IgnoreName) {
 421   if (Ty->isPrimitiveType() || Ty->isInteger()) {
 422     printSimpleType(Out, Ty, isSigned, NameSoFar);
 423     return Out;
 424   }
 425
 426   // Check to see if the type is named.
 427   if (!IgnoreName || isa<OpaqueType>(Ty)) {
 428     std::map<const Type *, std::string>::iterator I = TypeNames.find(Ty);
 429     if (I != TypeNames.end()) return Out << I->second << ' ' << NameSoFar;
 430   }
 431
 432   switch (Ty->getTypeID()) {
 433   case Type::FunctionTyID: {
 434     const FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(Ty);
 435     std::stringstream FunctionInnards;
 436     FunctionInnards << " (" << NameSoFar << ") (";
 437     const ParamAttrsList *Attrs = FTy->getParamAttrs();
 438     unsigned Idx = 1;
 439     for (FunctionType::param_iterator I = FTy->param_begin(),
 440            E = FTy->param_end(); I != E; ++I) {
 441       if (I != FTy->param_begin())
 442         FunctionInnards << ", ";
 443       printType(FunctionInnards, *I,
 444          /*isSigned=*/Attrs && Attrs->paramHasAttr(Idx, ParamAttr::SExt), "");
 445       ++Idx;
 446     }
 447     if (FTy->isVarArg()) {
 448       if (FTy->getNumParams())
 449         FunctionInnards << ", ...";
 450     } else if (!FTy->getNumParams()) {
 451       FunctionInnards << "void";
 452     }
 453     FunctionInnards << ')';
 454     std::string tstr = FunctionInnards.str();
 455     printType(Out, FTy->getReturnType(),
 456         /*isSigned=*/Attrs && Attrs->paramHasAttr(0, ParamAttr::SExt), tstr);
 457     return Out;
 458   }
 459   case Type::StructTyID: {
 460     const StructType *STy = cast<StructType>(Ty);
 461     Out << NameSoFar + " {\n";
 462     unsigned Idx = 0;
 463     for (StructType::element_iterator I = STy->element_begin(),
 464            E = STy->element_end(); I != E; ++I) {
 465       Out << "  ";
 466       printType(Out, *I, false, "field" + utostr(Idx++));
 467       Out << ";\n";
 468     }
 469     Out << '}';
 470     if (STy->isPacked())
 471       Out << " __attribute__ ((packed))";
 472     return Out;
 473   }
 474
 475   case Type::PointerTyID: {
 476     const PointerType *PTy = cast<PointerType>(Ty);
 477     std::string ptrName = "*" + NameSoFar;
 478
 479     if (isa<ArrayType>(PTy->getElementType()) ||
 480         isa<VectorType>(PTy->getElementType()))
 481       ptrName = "(" + ptrName + ")";
 482
 483     return printType(Out, PTy->getElementType(), false, ptrName);
 484   }
 485
 486   case Type::ArrayTyID: {
 487     const ArrayType *ATy = cast<ArrayType>(Ty);
 488     unsigned NumElements = ATy->getNumElements();
 489     if (NumElements == 0) NumElements = 1;
 490     return printType(Out, ATy->getElementType(), false,
 491                      NameSoFar + "[" + utostr(NumElements) + "]");
 492   }
 493
 494   case Type::VectorTyID: {
 495     const VectorType *PTy = cast<VectorType>(Ty);
 496     unsigned NumElements = PTy->getNumElements();
 497     if (NumElements == 0) NumElements = 1;
 498     return printType(Out, PTy->getElementType(), false,
 499                      NameSoFar + "[" + utostr(NumElements) + "]");
 500   }
 501
 502   case Type::OpaqueTyID: {
 503     static int Count = 0;
 504     std::string TyName = "struct opaque_" + itostr(Count++);
 505     assert(TypeNames.find(Ty) == TypeNames.end());
 506     TypeNames[Ty] = TyName;
 507     return Out << TyName << ' ' << NameSoFar;
 508   }
 509   default:
 510     assert(0 && "Unhandled case in getTypeProps!");
 511     abort();
 512   }
 513
 514   return Out;
 515 }
 516
 517 void CWriter::printConstantArray(ConstantArray *CPA) {
 518
 519   // As a special case, print the array as a string if it is an array of
 520   // ubytes or an array of sbytes with positive values.
 521   //
 522   const Type *ETy = CPA->getType()->getElementType();
 523   bool isString = (ETy == Type::Int8Ty || ETy == Type::Int8Ty);
 524
 525   // Make sure the last character is a null char, as automatically added by C
 526   if (isString && (CPA->getNumOperands() == 0 ||
 527                    !cast<Constant>(*(CPA->op_end()-1))->isNullValue()))
 528     isString = false;
 529
 530   if (isString) {
 531     Out << '\"';
 532     // Keep track of whether the last number was a hexadecimal escape
 533     bool LastWasHex = false;
 534
 535     // Do not include the last character, which we know is null
 536     for (unsigned i = 0, e = CPA->getNumOperands()-1; i != e; ++i) {
 537       unsigned char C = cast<ConstantInt>(CPA->getOperand(i))->getZExtValue();
 538
 539       // Print it out literally if it is a printable character.  The only thing
 540       // to be careful about is when the last letter output was a hex escape
 541       // code, in which case we have to be careful not to print out hex digits
 542       // explicitly (the C compiler thinks it is a continuation of the previous
 543       // character, sheesh...)
 544       //
 545       if (isprint(C) && (!LastWasHex || !isxdigit(C))) {
 546         LastWasHex = false;
 547         if (C == '"' || C == '\\')
 548           Out << "\\" << C;
 549         else
 550           Out << C;
 551       } else {
 552         LastWasHex = false;
 553         switch (C) {
 554         case '\n': Out << "\\n"; break;
 555         case '\t': Out << "\\t"; break;
 556         case '\r': Out << "\\r"; break;
 557         case '\v': Out << "\\v"; break;
 558         case '\a': Out << "\\a"; break;
 559         case '\"': Out << "\\\""; break;
 560         case '\'': Out << "\\\'"; break;
 561         default:
 562           Out << "\\x";
 563           Out << (char)(( C/16  < 10) ? ( C/16 +'0') : ( C/16 -10+'A'));
 564           Out << (char)(((C&15) < 10) ? ((C&15)+'0') : ((C&15)-10+'A'));
 565           LastWasHex = true;
 566           break;
 567         }
 568       }
 569     }
 570     Out << '\"';
 571   } else {
 572     Out << '{';
 573     if (CPA->getNumOperands()) {
 574       Out << ' ';
 575       printConstant(cast<Constant>(CPA->getOperand(0)));
 576       for (unsigned i = 1, e = CPA->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 577         Out << ", ";
 578         printConstant(cast<Constant>(CPA->getOperand(i)));
 579       }
 580     }
 581     Out << " }";
 582   }
 583 }
 584
 585 void CWriter::printConstantVector(ConstantVector *CP) {
 586   Out << '{';
 587   if (CP->getNumOperands()) {
 588     Out << ' ';
 589     printConstant(cast<Constant>(CP->getOperand(0)));
 590     for (unsigned i = 1, e = CP->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 591       Out << ", ";
 592       printConstant(cast<Constant>(CP->getOperand(i)));
 593     }
 594   }
 595   Out << " }";
 596 }
 597
 598 // isFPCSafeToPrint - Returns true if we may assume that CFP may be written out
 599 // textually as a double (rather than as a reference to a stack-allocated
 600 // variable). We decide this by converting CFP to a string and back into a
 601 // double, and then checking whether the conversion results in a bit-equal
 602 // double to the original value of CFP. This depends on us and the target C
 603 // compiler agreeing on the conversion process (which is pretty likely since we
 604 // only deal in IEEE FP).
 605 //
 606 static bool isFPCSafeToPrint(const ConstantFP *CFP) {
 607   // Do long doubles the hard way for now.
 608   if (CFP->getType()!=Type::FloatTy && CFP->getType()!=Type::DoubleTy)
 609     return false;
 610   APFloat APF = APFloat(CFP->getValueAPF());  // copy
 611   if (CFP->getType()==Type::FloatTy)
 612     APF.convert(APFloat::IEEEdouble, APFloat::rmNearestTiesToEven);
 613 #if HAVE_PRINTF_A && ENABLE_CBE_PRINTF_A
 614   char Buffer[100];
 615   sprintf(Buffer, "%a", APF.convertToDouble());
 616   if (!strncmp(Buffer, "0x", 2) ||
 617       !strncmp(Buffer, "-0x", 3) ||
 618       !strncmp(Buffer, "+0x", 3))
 619     return APF.bitwiseIsEqual(APFloat(atof(Buffer)));
 620   return false;
 621 #else
 622   std::string StrVal = ftostr(APF);
 623
 624   while (StrVal[0] == ' ')
 625     StrVal.erase(StrVal.begin());
 626
 627   // Check to make sure that the stringized number is not some string like "Inf"
 628   // or NaN.  Check that the string matches the "[-+]?[0-9]" regex.
 629   if ((StrVal[0] >= '0' && StrVal[0] <= '9') ||
 630       ((StrVal[0] == '-' || StrVal[0] == '+') &&
 631        (StrVal[1] >= '0' && StrVal[1] <= '9')))
 632     // Reparse stringized version!
 633     return APF.bitwiseIsEqual(APFloat(atof(StrVal.c_str())));
 634   return false;
 635 #endif
 636 }
 637
 638 /// Print out the casting for a cast operation. This does the double casting
 639 /// necessary for conversion to the destination type, if necessary.
 640 /// @brief Print a cast
 641 void CWriter::printCast(unsigned opc, const Type *SrcTy, const Type *DstTy) {
 642   // Print the destination type cast
 643   switch (opc) {
 644     case Instruction::UIToFP:
 645     case Instruction::SIToFP:
 646     case Instruction::IntToPtr:
 647     case Instruction::Trunc:
 648     case Instruction::BitCast:
 649     case Instruction::FPExt:
 650     case Instruction::FPTrunc: // For these the DstTy sign doesn't matter
 651       Out << '(';
 652       printType(Out, DstTy);
 653       Out << ')';
 654       break;
 655     case Instruction::ZExt:
 656     case Instruction::PtrToInt:
 657     case Instruction::FPToUI: // For these, make sure we get an unsigned dest
 658       Out << '(';
 659       printSimpleType(Out, DstTy, false);
 660       Out << ')';
 661       break;
 662     case Instruction::SExt:
 663     case Instruction::FPToSI: // For these, make sure we get a signed dest
 664       Out << '(';
 665       printSimpleType(Out, DstTy, true);
 666       Out << ')';
 667       break;
 668     default:
 669       assert(0 && "Invalid cast opcode");
 670   }
 671
 672   // Print the source type cast
 673   switch (opc) {
 674     case Instruction::UIToFP:
 675     case Instruction::ZExt:
 676       Out << '(';
 677       printSimpleType(Out, SrcTy, false);
 678       Out << ')';
 679       break;
 680     case Instruction::SIToFP:
 681     case Instruction::SExt:
 682       Out << '(';
 683       printSimpleType(Out, SrcTy, true);
 684       Out << ')';
 685       break;
 686     case Instruction::IntToPtr:
 687     case Instruction::PtrToInt:
 688       // Avoid "cast to pointer from integer of different size" warnings
 689       Out << "(unsigned long)";
 690       break;
 691     case Instruction::Trunc:
 692     case Instruction::BitCast:
 693     case Instruction::FPExt:
 694     case Instruction::FPTrunc:
 695     case Instruction::FPToSI:
 696     case Instruction::FPToUI:
 697       break; // These don't need a source cast.
 698     default:
 699       assert(0 && "Invalid cast opcode");
 700       break;
 701   }
 702 }
 703
 704 // printConstant - The LLVM Constant to C Constant converter.
 705 void CWriter::printConstant(Constant *CPV) {
 706   if (const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(CPV)) {
 707     switch (CE->getOpcode()) {
 708     case Instruction::Trunc:
 709     case Instruction::ZExt:
 710     case Instruction::SExt:
 711     case Instruction::FPTrunc:
 712     case Instruction::FPExt:
 713     case Instruction::UIToFP:
 714     case Instruction::SIToFP:
 715     case Instruction::FPToUI:
 716     case Instruction::FPToSI:
 717     case Instruction::PtrToInt:
 718     case Instruction::IntToPtr:
 719     case Instruction::BitCast:
 720       Out << "(";
 721       printCast(CE->getOpcode(), CE->getOperand(0)->getType(), CE->getType());
 722       if (CE->getOpcode() == Instruction::SExt &&
 723           CE->getOperand(0)->getType() == Type::Int1Ty) {
 724         // Make sure we really sext from bool here by subtracting from 0
 725         Out << "0-";
 726       }
 727       printConstant(CE->getOperand(0));
 728       if (CE->getType() == Type::Int1Ty &&
 729           (CE->getOpcode() == Instruction::Trunc ||
 730            CE->getOpcode() == Instruction::FPToUI ||
 731            CE->getOpcode() == Instruction::FPToSI ||
 732            CE->getOpcode() == Instruction::PtrToInt)) {
 733         // Make sure we really truncate to bool here by anding with 1
 734         Out << "&1u";
 735       }
 736       Out << ')';
 737       return;
 738
 739     case Instruction::GetElementPtr:
 740       Out << "(&(";
 741       printIndexingExpression(CE->getOperand(0), gep_type_begin(CPV),
 742                               gep_type_end(CPV));
 743       Out << "))";
 744       return;
 745     case Instruction::Select:
 746       Out << '(';
 747       printConstant(CE->getOperand(0));
 748       Out << '?';
 749       printConstant(CE->getOperand(1));
 750       Out << ':';
 751       printConstant(CE->getOperand(2));
 752       Out << ')';
 753       return;
 754     case Instruction::Add:
 755     case Instruction::Sub:
 756     case Instruction::Mul:
 757     case Instruction::SDiv:
 758     case Instruction::UDiv:
 759     case Instruction::FDiv:
 760     case Instruction::URem:
 761     case Instruction::SRem:
 762     case Instruction::FRem:
 763     case Instruction::And:
 764     case Instruction::Or:
 765     case Instruction::Xor:
 766     case Instruction::ICmp:
 767     case Instruction::Shl:
 768     case Instruction::LShr:
 769     case Instruction::AShr:
 770     {
 771       Out << '(';
 772       bool NeedsClosingParens = printConstExprCast(CE);
 773       printConstantWithCast(CE->getOperand(0), CE->getOpcode());
 774       switch (CE->getOpcode()) {
 775       case Instruction::Add: Out << " + "; break;
 776       case Instruction::Sub: Out << " - "; break;
 777       case Instruction::Mul: Out << " * "; break;
 778       case Instruction::URem:
 779       case Instruction::SRem:
 780       case Instruction::FRem: Out << " % "; break;
 781       case Instruction::UDiv:
 782       case Instruction::SDiv:
 783       case Instruction::FDiv: Out << " / "; break;
 784       case Instruction::And: Out << " & "; break;
 785       case Instruction::Or:  Out << " | "; break;
 786       case Instruction::Xor: Out << " ^ "; break;
 787       case Instruction::Shl: Out << " << "; break;
 788       case Instruction::LShr:
 789       case Instruction::AShr: Out << " >> "; break;
 790       case Instruction::ICmp:
 791         switch (CE->getPredicate()) {
 792           case ICmpInst::ICMP_EQ: Out << " == "; break;
 793           case ICmpInst::ICMP_NE: Out << " != "; break;
 794           case ICmpInst::ICMP_SLT:
 795           case ICmpInst::ICMP_ULT: Out << " < "; break;
 796           case ICmpInst::ICMP_SLE:
 797           case ICmpInst::ICMP_ULE: Out << " <= "; break;
 798           case ICmpInst::ICMP_SGT:
 799           case ICmpInst::ICMP_UGT: Out << " > "; break;
 800           case ICmpInst::ICMP_SGE:
 801           case ICmpInst::ICMP_UGE: Out << " >= "; break;
 802           default: assert(0 && "Illegal ICmp predicate");
 803         }
 804         break;
 805       default: assert(0 && "Illegal opcode here!");
 806       }
 807       printConstantWithCast(CE->getOperand(1), CE->getOpcode());
 808       if (NeedsClosingParens)
 809         Out << "))";
 810       Out << ')';
 811       return;
 812     }
 813     case Instruction::FCmp: {
 814       Out << '(';
 815       bool NeedsClosingParens = printConstExprCast(CE);
 816       if (CE->getPredicate() == FCmpInst::FCMP_FALSE)
 817         Out << "0";
 818       else if (CE->getPredicate() == FCmpInst::FCMP_TRUE)
 819         Out << "1";
 820       else {
 821         const char* op = 0;
 822         switch (CE->getPredicate()) {
 823         default: assert(0 && "Illegal FCmp predicate");
 824         case FCmpInst::FCMP_ORD: op = "ord"; break;
 825         case FCmpInst::FCMP_UNO: op = "uno"; break;
 826         case FCmpInst::FCMP_UEQ: op = "ueq"; break;
 827         case FCmpInst::FCMP_UNE: op = "une"; break;
 828         case FCmpInst::FCMP_ULT: op = "ult"; break;
 829         case FCmpInst::FCMP_ULE: op = "ule"; break;
 830         case FCmpInst::FCMP_UGT: op = "ugt"; break;
 831         case FCmpInst::FCMP_UGE: op = "uge"; break;
 832         case FCmpInst::FCMP_OEQ: op = "oeq"; break;
 833         case FCmpInst::FCMP_ONE: op = "one"; break;
 834         case FCmpInst::FCMP_OLT: op = "olt"; break;
 835         case FCmpInst::FCMP_OLE: op = "ole"; break;
 836         case FCmpInst::FCMP_OGT: op = "ogt"; break;
 837         case FCmpInst::FCMP_OGE: op = "oge"; break;
 838         }
 839         Out << "llvm_fcmp_" << op << "(";
 840         printConstantWithCast(CE->getOperand(0), CE->getOpcode());
 841         Out << ", ";
 842         printConstantWithCast(CE->getOperand(1), CE->getOpcode());
 843         Out << ")";
 844       }
 845       if (NeedsClosingParens)
 846         Out << "))";
 847       Out << ')';
 848     }
 849     default:
 850       cerr << "CWriter Error: Unhandled constant expression: "
 851            << *CE << "\n";
 852       abort();
 853     }
 854   } else if (isa<UndefValue>(CPV) && CPV->getType()->isFirstClassType()) {
 855     Out << "((";
 856     printType(Out, CPV->getType()); // sign doesn't matter
 857     Out << ")/*UNDEF*/0)";
 858     return;
 859   }
 860
 861   if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(CPV)) {
 862     const Type* Ty = CI->getType();
 863     if (Ty == Type::Int1Ty)
 864       Out << (CI->getZExtValue() ? '1' : '0') ;
 865     else {
 866       Out << "((";
 867       printSimpleType(Out, Ty, false) << ')';
 868       if (CI->isMinValue(true))
 869         Out << CI->getZExtValue() << 'u';
 870       else
 871         Out << CI->getSExtValue();
 872       if (Ty->getPrimitiveSizeInBits() > 32)
 873         Out << "ll";
 874       Out << ')';
 875     }
 876     return;
 877   }
 878
 879   switch (CPV->getType()->getTypeID()) {
 880   case Type::FloatTyID:
 881   case Type::DoubleTyID: {
 882     ConstantFP *FPC = cast<ConstantFP>(CPV);
 883     std::map<const ConstantFP*, unsigned>::iterator I = FPConstantMap.find(FPC);
 884     if (I != FPConstantMap.end()) {
 885       // Because of FP precision problems we must load from a stack allocated
 886       // value that holds the value in hex.
 887       Out << "(*(" << (FPC->getType() == Type::FloatTy ? "float" : "double")
 888           << "*)&FPConstant" << I->second << ')';
 889     } else {
 890       double V = FPC->getType() == Type::FloatTy ?
 891                  FPC->getValueAPF().convertToFloat() :
 892                  FPC->getValueAPF().convertToDouble();
 893       if (IsNAN(V)) {
 894         // The value is NaN
 895
 896         // FIXME the actual NaN bits should be emitted.
 897         // The prefix for a quiet NaN is 0x7FF8. For a signalling NaN,
 898         // it's 0x7ff4.
 899         const unsigned long QuietNaN = 0x7ff8UL;
 900         //const unsigned long SignalNaN = 0x7ff4UL;
 901
 902         // We need to grab the first part of the FP #
 903         char Buffer[100];
 904
 905         uint64_t ll = DoubleToBits(V);
 906         sprintf(Buffer, "0x%llx", static_cast<long long>(ll));
 907
 908         std::string Num(&Buffer[0], &Buffer[6]);
 909         unsigned long Val = strtoul(Num.c_str(), 0, 16);
 910
 911         if (FPC->getType() == Type::FloatTy)
 912           Out << "LLVM_NAN" << (Val == QuietNaN ? "" : "S") << "F(\""
 913               << Buffer << "\") /*nan*/ ";
 914         else
 915           Out << "LLVM_NAN" << (Val == QuietNaN ? "" : "S") << "(\""
 916               << Buffer << "\") /*nan*/ ";
 917       } else if (IsInf(V)) {
 918         // The value is Inf
 919         if (V < 0) Out << '-';
 920         Out << "LLVM_INF" << (FPC->getType() == Type::FloatTy ? "F" : "")
 921             << " /*inf*/ ";
 922       } else {
 923         std::string Num;
 924 #if HAVE_PRINTF_A && ENABLE_CBE_PRINTF_A
 925         // Print out the constant as a floating point number.
 926         char Buffer[100];
 927         sprintf(Buffer, "%a", V);
 928         Num = Buffer;
 929 #else
 930         Num = ftostr(FPC->getValueAPF());
 931 #endif
 932        Out << Num;
 933       }
 934     }
 935     break;
 936   }
 937
 938   case Type::ArrayTyID:
 939     if (isa<ConstantAggregateZero>(CPV) || isa<UndefValue>(CPV)) {
 940       const ArrayType *AT = cast<ArrayType>(CPV->getType());
 941       Out << '{';
 942       if (AT->getNumElements()) {
 943         Out << ' ';
 944         Constant *CZ = Constant::getNullValue(AT->getElementType());
 945         printConstant(CZ);
 946         for (unsigned i = 1, e = AT->getNumElements(); i != e; ++i) {
 947           Out << ", ";
 948           printConstant(CZ);
 949         }
 950       }
 951       Out << " }";
 952     } else {
 953       printConstantArray(cast<ConstantArray>(CPV));
 954     }
 955     break;
 956
 957   case Type::VectorTyID:
 958     if (isa<ConstantAggregateZero>(CPV) || isa<UndefValue>(CPV)) {
 959       const VectorType *AT = cast<VectorType>(CPV->getType());
 960       Out << '{';
 961       if (AT->getNumElements()) {
 962         Out << ' ';
 963         Constant *CZ = Constant::getNullValue(AT->getElementType());
 964         printConstant(CZ);
 965         for (unsigned i = 1, e = AT->getNumElements(); i != e; ++i) {
 966           Out << ", ";
 967           printConstant(CZ);
 968         }
 969       }
 970       Out << " }";
 971     } else {
 972       printConstantVector(cast<ConstantVector>(CPV));
 973     }
 974     break;
 975
 976   case Type::StructTyID:
 977     if (isa<ConstantAggregateZero>(CPV) || isa<UndefValue>(CPV)) {
 978       const StructType *ST = cast<StructType>(CPV->getType());
 979       Out << '{';
 980       if (ST->getNumElements()) {
 981         Out << ' ';
 982         printConstant(Constant::getNullValue(ST->getElementType(0)));
 983         for (unsigned i = 1, e = ST->getNumElements(); i != e; ++i) {
 984           Out << ", ";
 985           printConstant(Constant::getNullValue(ST->getElementType(i)));
 986         }
 987       }
 988       Out << " }";
 989     } else {
 990       Out << '{';
 991       if (CPV->getNumOperands()) {
 992         Out << ' ';
 993         printConstant(cast<Constant>(CPV->getOperand(0)));
 994         for (unsigned i = 1, e = CPV->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 995           Out << ", ";
 996           printConstant(cast<Constant>(CPV->getOperand(i)));
 997         }
 998       }
 999       Out << " }";
1000     }
1001     break;
1002
1003   case Type::PointerTyID:
1004     if (isa<ConstantPointerNull>(CPV)) {
1005       Out << "((";
1006       printType(Out, CPV->getType()); // sign doesn't matter
1007       Out << ")/*NULL*/0)";
1008       break;
1009     } else if (GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(CPV)) {
1010       writeOperand(GV);
1011       break;
1012     }
1013     // FALL THROUGH
1014   default:
1015     cerr << "Unknown constant type: " << *CPV << "\n";
1016     abort();
1017   }
1018 }
1019
1020 // Some constant expressions need to be casted back to the original types
1021 // because their operands were casted to the expected type. This function takes
1022 // care of detecting that case and printing the cast for the ConstantExpr.
1023 bool CWriter::printConstExprCast(const ConstantExpr* CE) {
1024   bool NeedsExplicitCast = false;
1025   const Type *Ty = CE->getOperand(0)->getType();
1026   bool TypeIsSigned = false;
1027   switch (CE->getOpcode()) {
1028   case Instruction::LShr:
1029   case Instruction::URem:
1030   case Instruction::UDiv: NeedsExplicitCast = true; break;
1031   case Instruction::AShr:
1032   case Instruction::SRem:
1033   case Instruction::SDiv: NeedsExplicitCast = true; TypeIsSigned = true; break;
1034   case Instruction::SExt:
1035     Ty = CE->getType();
1036     NeedsExplicitCast = true;
1037     TypeIsSigned = true;
1038     break;
1039   case Instruction::ZExt:
1040   case Instruction::Trunc:
1041   case Instruction::FPTrunc:
1042   case Instruction::FPExt:
1043   case Instruction::UIToFP:
1044   case Instruction::SIToFP:
1045   case Instruction::FPToUI:
1046   case Instruction::FPToSI:
1047   case Instruction::PtrToInt:
1048   case Instruction::IntToPtr:
1049   case Instruction::BitCast:
1050     Ty = CE->getType();
1051     NeedsExplicitCast = true;
1052     break;
1053   default: break;
1054   }
1055   if (NeedsExplicitCast) {
1056     Out << "((";
1057     if (Ty->isInteger() && Ty != Type::Int1Ty)
1058       printSimpleType(Out, Ty, TypeIsSigned);
1059     else
1060       printType(Out, Ty); // not integer, sign doesn't matter
1061     Out << ")(";
1062   }
1063   return NeedsExplicitCast;
1064 }
1065
1066 //  Print a constant assuming that it is the operand for a given Opcode. The
1067 //  opcodes that care about sign need to cast their operands to the expected
1068 //  type before the operation proceeds. This function does the casting.
1069 void CWriter::printConstantWithCast(Constant* CPV, unsigned Opcode) {
1070
1071   // Extract the operand's type, we'll need it.
1072   const Type* OpTy = CPV->getType();
1073
1074   // Indicate whether to do the cast or not.
1075   bool shouldCast = false;
1076   bool typeIsSigned = false;
1077
1078   // Based on the Opcode for which this Constant is being written, determine
1079   // the new type to which the operand should be casted by setting the value
1080   // of OpTy. If we change OpTy, also set shouldCast to true so it gets
1081   // casted below.
1082   switch (Opcode) {
1083     default:
1084       // for most instructions, it doesn't matter
1085       break;
1086     case Instruction::LShr:
1087     case Instruction::UDiv:
1088     case Instruction::URem:
1089       shouldCast = true;
1090       break;
1091     case Instruction::AShr:
1092     case Instruction::SDiv:
1093     case Instruction::SRem:
1094       shouldCast = true;
1095       typeIsSigned = true;
1096       break;
1097   }
1098
1099   // Write out the casted constant if we should, otherwise just write the
1100   // operand.
1101   if (shouldCast) {
1102     Out << "((";
1103     printSimpleType(Out, OpTy, typeIsSigned);
1104     Out << ")";
1105     printConstant(CPV);
1106     Out << ")";
1107   } else
1108     printConstant(CPV);
1109 }
1110
1111 std::string CWriter::GetValueName(const Value *Operand) {
1112   std::string Name;
1113
1114   if (!isa<GlobalValue>(Operand) && Operand->getName() != "") {
1115     std::string VarName;
1116
1117     Name = Operand->getName();
1118     VarName.reserve(Name.capacity());
1119
1120     for (std::string::iterator I = Name.begin(), E = Name.end();
1121          I != E; ++I) {
1122       char ch = *I;
1123
1124       if (!((ch >= 'a' && ch <= 'z') || (ch >= 'A' && ch <= 'Z') ||
1125             (ch >= '0' && ch <= '9') || ch == '_'))
1126         VarName += '_';
1127       else
1128         VarName += ch;
1129     }
1130
1131     Name = "llvm_cbe_" + VarName;
1132   } else {
1133     Name = Mang->getValueName(Operand);
1134   }
1135
1136   return Name;
1137 }
1138
1139 void CWriter::writeOperandInternal(Value *Operand) {
1140   if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(Operand))
1141     if (isInlinableInst(*I) && !isDirectAlloca(I)) {
1142       // Should we inline this instruction to build a tree?
1143       Out << '(';
1144       visit(*I);
1145       Out << ')';
1146       return;
1147     }
1148
1149   Constant* CPV = dyn_cast<Constant>(Operand);
1150
1151   if (CPV && !isa<GlobalValue>(CPV))
1152     printConstant(CPV);
1153   else
1154     Out << GetValueName(Operand);
1155 }
1156
1157 void CWriter::writeOperandRaw(Value *Operand) {
1158   Constant* CPV = dyn_cast<Constant>(Operand);
1159   if (CPV && !isa<GlobalValue>(CPV)) {
1160     printConstant(CPV);
1161   } else {
1162     Out << GetValueName(Operand);
1163   }
1164 }
1165
1166 void CWriter::writeOperand(Value *Operand) {
1167   if (isa<GlobalVariable>(Operand) || isDirectAlloca(Operand))
1168     Out << "(&";  // Global variables are referenced as their addresses by llvm
1169
1170   writeOperandInternal(Operand);
1171
1172   if (isa<GlobalVariable>(Operand) || isDirectAlloca(Operand))
1173     Out << ')';
1174 }
1175
1176 // Some instructions need to have their result value casted back to the
1177 // original types because their operands were casted to the expected type.
1178 // This function takes care of detecting that case and printing the cast
1179 // for the Instruction.
1180 bool CWriter::writeInstructionCast(const Instruction &I) {
1181   const Type *Ty = I.getOperand(0)->getType();
1182   switch (I.getOpcode()) {
1183   case Instruction::LShr:
1184   case Instruction::URem:
1185   case Instruction::UDiv:
1186     Out << "((";
1187     printSimpleType(Out, Ty, false);
1188     Out << ")(";
1189     return true;
1190   case Instruction::AShr:
1191   case Instruction::SRem:
1192   case Instruction::SDiv:
1193     Out << "((";
1194     printSimpleType(Out, Ty, true);
1195     Out << ")(";
1196     return true;
1197   default: break;
1198   }
1199   return false;
1200 }
1201
1202 // Write the operand with a cast to another type based on the Opcode being used.
1203 // This will be used in cases where an instruction has specific type
1204 // requirements (usually signedness) for its operands.
1205 void CWriter::writeOperandWithCast(Value* Operand, unsigned Opcode) {
1206
1207   // Extract the operand's type, we'll need it.
1208   const Type* OpTy = Operand->getType();
1209
1210   // Indicate whether to do the cast or not.
1211   bool shouldCast = false;
1212
1213   // Indicate whether the cast should be to a signed type or not.
1214   bool castIsSigned = false;
1215
1216   // Based on the Opcode for which this Operand is being written, determine
1217   // the new type to which the operand should be casted by setting the value
1218   // of OpTy. If we change OpTy, also set shouldCast to true.
1219   switch (Opcode) {
1220     default:
1221       // for most instructions, it doesn't matter
1222       break;
1223     case Instruction::LShr:
1224     case Instruction::UDiv:
1225     case Instruction::URem: // Cast to unsigned first
1226       shouldCast = true;
1227       castIsSigned = false;
1228       break;
1229     case Instruction::AShr:
1230     case Instruction::SDiv:
1231     case Instruction::SRem: // Cast to signed first
1232       shouldCast = true;
1233       castIsSigned = true;
1234       break;
1235   }
1236
1237   // Write out the casted operand if we should, otherwise just write the
1238   // operand.
1239   if (shouldCast) {
1240     Out << "((";
1241     printSimpleType(Out, OpTy, castIsSigned);
1242     Out << ")";
1243     writeOperand(Operand);
1244     Out << ")";
1245   } else
1246     writeOperand(Operand);
1247 }
1248
1249 // Write the operand with a cast to another type based on the icmp predicate
1250 // being used.
1251 void CWriter::writeOperandWithCast(Value* Operand, const ICmpInst &Cmp) {
1252   // This has to do a cast to ensure the operand has the right signedness.
1253   // Also, if the operand is a pointer, we make sure to cast to an integer when
1254   // doing the comparison both for signedness and so that the C compiler doesn't
1255   // optimize things like "p < NULL" to false (p may contain an integer value
1256   // f.e.).
1257   bool shouldCast = Cmp.isRelational();
1258
1259   // Write out the casted operand if we should, otherwise just write the
1260   // operand.
1261   if (!shouldCast) {
1262     writeOperand(Operand);
1263     return;
1264   }
1265
1266   // Should this be a signed comparison?  If so, convert to signed.
1267   bool castIsSigned = Cmp.isSignedPredicate();
1268
1269   // If the operand was a pointer, convert to a large integer type.
1270   const Type* OpTy = Operand->getType();
1271   if (isa<PointerType>(OpTy))
1272     OpTy = TD->getIntPtrType();
1273
1274   Out << "((";
1275   printSimpleType(Out, OpTy, castIsSigned);
1276   Out << ")";
1277   writeOperand(Operand);
1278   Out << ")";
1279 }
1280
1281 // generateCompilerSpecificCode - This is where we add conditional compilation
1282 // directives to cater to specific compilers as need be.
1283 //
1284 static void generateCompilerSpecificCode(std::ostream& Out) {
1285   // Alloca is hard to get, and we don't want to include stdlib.h here.
1286   Out << "/* get a declaration for alloca */\n"
1287       << "#if defined(__CYGWIN__) || defined(__MINGW32__)\n"
1288       << "#define  alloca(x) __builtin_alloca((x))\n"
1289       << "#define _alloca(x) __builtin_alloca((x))\n"
1290       << "#elif defined(__APPLE__)\n"
1291       << "extern void *__builtin_alloca(unsigned long);\n"
1292       << "#define alloca(x) __builtin_alloca(x)\n"
1293       << "#define longjmp _longjmp\n"
1294       << "#define setjmp _setjmp\n"
1295       << "#elif defined(__sun__)\n"
1296       << "#if defined(__sparcv9)\n"
1297       << "extern void *__builtin_alloca(unsigned long);\n"
1298       << "#else\n"
1299       << "extern void *__builtin_alloca(unsigned int);\n"
1300       << "#endif\n"
1301       << "#define alloca(x) __builtin_alloca(x)\n"
1302       << "#elif defined(__FreeBSD__) || defined(__OpenBSD__)\n"
1303       << "#define alloca(x) __builtin_alloca(x)\n"
1304       << "#elif defined(_MSC_VER)\n"
1305       << "#define inline _inline\n"
1306       << "#define alloca(x) _alloca(x)\n"
1307       << "#else\n"
1308       << "#include <alloca.h>\n"
1309       << "#endif\n\n";
1310
1311   // We output GCC specific attributes to preserve 'linkonce'ness on globals.
1312   // If we aren't being compiled with GCC, just drop these attributes.
1313   Out << "#ifndef __GNUC__  /* Can only support \"linkonce\" vars with GCC */\n"
1314       << "#define __attribute__(X)\n"
1315       << "#endif\n\n";
1316
1317   // On Mac OS X, "external weak" is spelled "__attribute__((weak_import))".
1318   Out << "#if defined(__GNUC__) && defined(__APPLE_CC__)\n"
1319       << "#define __EXTERNAL_WEAK__ __attribute__((weak_import))\n"
1320       << "#elif defined(__GNUC__)\n"
1321       << "#define __EXTERNAL_WEAK__ __attribute__((weak))\n"
1322       << "#else\n"
1323       << "#define __EXTERNAL_WEAK__\n"
1324       << "#endif\n\n";
1325
1326   // For now, turn off the weak linkage attribute on Mac OS X. (See above.)
1327   Out << "#if defined(__GNUC__) && defined(__APPLE_CC__)\n"
1328       << "#define __ATTRIBUTE_WEAK__\n"
1329       << "#elif defined(__GNUC__)\n"
1330       << "#define __ATTRIBUTE_WEAK__ __attribute__((weak))\n"
1331       << "#else\n"
1332       << "#define __ATTRIBUTE_WEAK__\n"
1333       << "#endif\n\n";
1334
1335   // Add hidden visibility support. FIXME: APPLE_CC?
1336   Out << "#if defined(__GNUC__)\n"
1337       << "#define __HIDDEN__ __attribute__((visibility(\"hidden\")))\n"
1338       << "#endif\n\n";
1339
1340   // Define NaN and Inf as GCC builtins if using GCC, as 0 otherwise
1341   // From the GCC documentation:
1342   //
1343   //   double __builtin_nan (const char *str)
1344   //
1345   // This is an implementation of the ISO C99 function nan.
1346   //
1347   // Since ISO C99 defines this function in terms of strtod, which we do
1348   // not implement, a description of the parsing is in order. The string is
1349   // parsed as by strtol; that is, the base is recognized by leading 0 or
1350   // 0x prefixes. The number parsed is placed in the significand such that
1351   // the least significant bit of the number is at the least significant
1352   // bit of the significand. The number is truncated to fit the significand
1353   // field provided. The significand is forced to be a quiet NaN.
1354   //
1355   // This function, if given a string literal, is evaluated early enough
1356   // that it is considered a compile-time constant.
1357   //
1358   //   float __builtin_nanf (const char *str)
1359   //
1360   // Similar to __builtin_nan, except the return type is float.
1361   //
1362   //   double __builtin_inf (void)
1363   //
1364   // Similar to __builtin_huge_val, except a warning is generated if the
1365   // target floating-point format does not support infinities. This
1366   // function is suitable for implementing the ISO C99 macro INFINITY.
1367   //
1368   //   float __builtin_inff (void)
1369   //
1370   // Similar to __builtin_inf, except the return type is float.
1371   Out << "#ifdef __GNUC__\n"
1372       << "#define LLVM_NAN(NanStr)   __builtin_nan(NanStr)   /* Double */\n"
1373       << "#define LLVM_NANF(NanStr)  __builtin_nanf(NanStr)  /* Float */\n"
1374       << "#define LLVM_NANS(NanStr)  __builtin_nans(NanStr)  /* Double */\n"
1375       << "#define LLVM_NANSF(NanStr) __builtin_nansf(NanStr) /* Float */\n"
1376       << "#define LLVM_INF           __builtin_inf()         /* Double */\n"
1377       << "#define LLVM_INFF          __builtin_inff()        /* Float */\n"
1378       << "#define LLVM_PREFETCH(addr,rw,locality) "
1379                               "__builtin_prefetch(addr,rw,locality)\n"
1380       << "#define __ATTRIBUTE_CTOR__ __attribute__((constructor))\n"
1381       << "#define __ATTRIBUTE_DTOR__ __attribute__((destructor))\n"
1382       << "#define LLVM_ASM           __asm__\n"
1383       << "#else\n"
1384       << "#define LLVM_NAN(NanStr)   ((double)0.0)           /* Double */\n"
1385       << "#define LLVM_NANF(NanStr)  0.0F                    /* Float */\n"
1386       << "#define LLVM_NANS(NanStr)  ((double)0.0)           /* Double */\n"
1387       << "#define LLVM_NANSF(NanStr) 0.0F                    /* Float */\n"
1388       << "#define LLVM_INF           ((double)0.0)           /* Double */\n"
1389       << "#define LLVM_INFF          0.0F                    /* Float */\n"
1390       << "#define LLVM_PREFETCH(addr,rw,locality)            /* PREFETCH */\n"
1391       << "#define __ATTRIBUTE_CTOR__\n"
1392       << "#define __ATTRIBUTE_DTOR__\n"
1393       << "#define LLVM_ASM(X)\n"
1394       << "#endif\n\n";
1395
1396   Out << "#if __GNUC__ < 4 /* Old GCC's, or compilers not GCC */ \n"
1397       << "#define __builtin_stack_save() 0   /* not implemented */\n"
1398       << "#define __builtin_stack_restore(X) /* noop */\n"
1399       << "#endif\n\n";
1400
1401   // Output target-specific code that should be inserted into main.
1402   Out << "#define CODE_FOR_MAIN() /* Any target-specific code for main()*/\n";
1403 }
1404
1405 /// FindStaticTors - Given a static ctor/dtor list, unpack its contents into
1406 /// the StaticTors set.
1407 static void FindStaticTors(GlobalVariable *GV, std::set<Function*> &StaticTors){
1408   ConstantArray *InitList = dyn_cast<ConstantArray>(GV->getInitializer());
1409   if (!InitList) return;
1410
1411   for (unsigned i = 0, e = InitList->getNumOperands(); i != e; ++i)
1412     if (ConstantStruct *CS = dyn_cast<ConstantStruct>(InitList->getOperand(i))){
1413       if (CS->getNumOperands() != 2) return;  // Not array of 2-element structs.
1414
1415       if (CS->getOperand(1)->isNullValue())
1416         return;  // Found a null terminator, exit printing.
1417       Constant *FP = CS->getOperand(1);
1418       if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(FP))
1419         if (CE->isCast())
1420           FP = CE->getOperand(0);
1421       if (Function *F = dyn_cast<Function>(FP))
1422         StaticTors.insert(F);
1423     }
1424 }
1425
1426 enum SpecialGlobalClass {
1427   NotSpecial = 0,
1428   GlobalCtors, GlobalDtors,
1429   NotPrinted
1430 };
1431
1432 /// getGlobalVariableClass - If this is a global that is specially recognized
1433 /// by LLVM, return a code that indicates how we should handle it.
1434 static SpecialGlobalClass getGlobalVariableClass(const GlobalVariable *GV) {
1435   // If this is a global ctors/dtors list, handle it now.
1436   if (GV->hasAppendingLinkage() && GV->use_empty()) {
1437     if (GV->getName() == "llvm.global_ctors")
1438       return GlobalCtors;
1439     else if (GV->getName() == "llvm.global_dtors")
1440       return GlobalDtors;
1441   }
1442
1443   // Otherwise, it it is other metadata, don't print it.  This catches things
1444   // like debug information.
1445   if (GV->getSection() == "llvm.metadata")
1446     return NotPrinted;
1447
1448   return NotSpecial;
1449 }
1450
1451
1452 bool CWriter::doInitialization(Module &M) {
1453   // Initialize
1454   TheModule = &M;
1455
1456   TD = new TargetData(&M);
1457   IL = new IntrinsicLowering(*TD);
1458   IL->AddPrototypes(M);
1459
1460   // Ensure that all structure types have names...
1461   Mang = new Mangler(M);
1462   Mang->markCharUnacceptable('.');
1463
1464   // Keep track of which functions are static ctors/dtors so they can have
1465   // an attribute added to their prototypes.
1466   std::set<Function*> StaticCtors, StaticDtors;
1467   for (Module::global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end();
1468        I != E; ++I) {
1469     switch (getGlobalVariableClass(I)) {
1470     default: break;
1471     case GlobalCtors:
1472       FindStaticTors(I, StaticCtors);
1473       break;
1474     case GlobalDtors:
1475       FindStaticTors(I, StaticDtors);
1476       break;
1477     }
1478   }
1479
1480   // get declaration for alloca
1481   Out << "/* Provide Declarations */\n";
1482   Out << "#include <stdarg.h>\n";      // Varargs support
1483   Out << "#include <setjmp.h>\n";      // Unwind support
1484   generateCompilerSpecificCode(Out);
1485
1486   // Provide a definition for `bool' if not compiling with a C++ compiler.
1487   Out << "\n"
1488       << "#ifndef __cplusplus\ntypedef unsigned char bool;\n#endif\n"
1489
1490       << "\n\n/* Support for floating point constants */\n"
1491       << "typedef unsigned long long ConstantDoubleTy;\n"
1492       << "typedef unsigned int        ConstantFloatTy;\n"
1493
1494       << "\n\n/* Global Declarations */\n";
1495
1496   // First output all the declarations for the program, because C requires
1497   // Functions & globals to be declared before they are used.
1498   //
1499
1500   // Loop over the symbol table, emitting all named constants...
1501   printModuleTypes(M.getTypeSymbolTable());
1502
1503   // Global variable declarations...
1504   if (!M.global_empty()) {
1505     Out << "\n/* External Global Variable Declarations */\n";
1506     for (Module::global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end();
1507          I != E; ++I) {
1508
1509       if (I->hasExternalLinkage() || I->hasExternalWeakLinkage())
1510         Out << "extern ";
1511       else if (I->hasDLLImportLinkage())
1512         Out << "__declspec(dllimport) ";
1513       else
1514         continue; // Internal Global
1515
1516       // Thread Local Storage
1517       if (I->isThreadLocal())
1518         Out << "__thread ";
1519
1520       printType(Out, I->getType()->getElementType(), false, GetValueName(I));
1521
1522       if (I->hasExternalWeakLinkage())
1523          Out << " __EXTERNAL_WEAK__";
1524       Out << ";\n";
1525     }
1526   }
1527
1528   // Function declarations
1529   Out << "\n/* Function Declarations */\n";
1530   Out << "double fmod(double, double);\n";   // Support for FP rem
1531   Out << "float fmodf(float, float);\n";
1532
1533   for (Module::iterator I = M.begin(), E = M.end(); I != E; ++I) {
1534     // Don't print declarations for intrinsic functions.
1535     if (!I->getIntrinsicID() && I->getName() != "setjmp" &&
1536         I->getName() != "longjmp" && I->getName() != "_setjmp") {
1537       if (I->hasExternalWeakLinkage())
1538         Out << "extern ";
1539       printFunctionSignature(I, true);
1540       if (I->hasWeakLinkage() || I->hasLinkOnceLinkage())
1541         Out << " __ATTRIBUTE_WEAK__";
1542       if (I->hasExternalWeakLinkage())
1543         Out << " __EXTERNAL_WEAK__";
1544       if (StaticCtors.count(I))
1545         Out << " __ATTRIBUTE_CTOR__";
1546       if (StaticDtors.count(I))
1547         Out << " __ATTRIBUTE_DTOR__";
1548       if (I->hasHiddenVisibility())
1549         Out << " __HIDDEN__";
1550
1551       if (I->hasName() && I->getName()[0] == 1)
1552         Out << " LLVM_ASM(\"" << I->getName().c_str()+1 << "\")";
1553
1554       Out << ";\n";
1555     }
1556   }
1557
1558   // Output the global variable declarations
1559   if (!M.global_empty()) {
1560     Out << "\n\n/* Global Variable Declarations */\n";
1561     for (Module::global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end();
1562          I != E; ++I)
1563       if (!I->isDeclaration()) {
1564         // Ignore special globals, such as debug info.
1565         if (getGlobalVariableClass(I))
1566           continue;
1567
1568         if (I->hasInternalLinkage())
1569           Out << "static ";
1570         else
1571           Out << "extern ";
1572
1573         // Thread Local Storage
1574         if (I->isThreadLocal())
1575           Out << "__thread ";
1576
1577         printType(Out, I->getType()->getElementType(), false,
1578                   GetValueName(I));
1579
1580         if (I->hasLinkOnceLinkage())
1581           Out << " __attribute__((common))";
1582         else if (I->hasWeakLinkage())
1583           Out << " __ATTRIBUTE_WEAK__";
1584         else if (I->hasExternalWeakLinkage())
1585           Out << " __EXTERNAL_WEAK__";
1586         if (I->hasHiddenVisibility())
1587           Out << " __HIDDEN__";
1588         Out << ";\n";
1589       }
1590   }
1591
1592   // Output the global variable definitions and contents...
1593   if (!M.global_empty()) {
1594     Out << "\n\n/* Global Variable Definitions and Initialization */\n";
1595     for (Module::global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end();
1596          I != E; ++I)
1597       if (!I->isDeclaration()) {
1598         // Ignore special globals, such as debug info.
1599         if (getGlobalVariableClass(I))
1600           continue;
1601
1602         if (I->hasInternalLinkage())
1603           Out << "static ";
1604         else if (I->hasDLLImportLinkage())
1605           Out << "__declspec(dllimport) ";
1606         else if (I->hasDLLExportLinkage())
1607           Out << "__declspec(dllexport) ";
1608
1609         // Thread Local Storage
1610         if (I->isThreadLocal())
1611           Out << "__thread ";
1612
1613         printType(Out, I->getType()->getElementType(), false,
1614                   GetValueName(I));
1615         if (I->hasLinkOnceLinkage())
1616           Out << " __attribute__((common))";
1617         else if (I->hasWeakLinkage())
1618           Out << " __ATTRIBUTE_WEAK__";
1619
1620         if (I->hasHiddenVisibility())
1621           Out << " __HIDDEN__";
1622
1623         // If the initializer is not null, emit the initializer.  If it is null,
1624         // we try to avoid emitting large amounts of zeros.  The problem with
1625         // this, however, occurs when the variable has weak linkage.  In this
1626         // case, the assembler will complain about the variable being both weak
1627         // and common, so we disable this optimization.
1628         if (!I->getInitializer()->isNullValue()) {
1629           Out << " = " ;
1630           writeOperand(I->getInitializer());
1631         } else if (I->hasWeakLinkage()) {
1632           // We have to specify an initializer, but it doesn't have to be
1633           // complete.  If the value is an aggregate, print out { 0 }, and let
1634           // the compiler figure out the rest of the zeros.
1635           Out << " = " ;
1636           if (isa<StructType>(I->getInitializer()->getType()) ||
1637               isa<ArrayType>(I->getInitializer()->getType()) ||
1638               isa<VectorType>(I->getInitializer()->getType())) {
1639             Out << "{ 0 }";
1640           } else {
1641             // Just print it out normally.
1642             writeOperand(I->getInitializer());
1643           }
1644         }
1645         Out << ";\n";
1646       }
1647   }
1648
1649   if (!M.empty())
1650     Out << "\n\n/* Function Bodies */\n";
1651
1652   // Emit some helper functions for dealing with FCMP instruction's
1653   // predicates
1654   Out << "static inline int llvm_fcmp_ord(double X, double Y) { ";
1655   Out << "return X == X && Y == Y; }\n";
1656   Out << "static inline int llvm_fcmp_uno(double X, double Y) { ";
1657   Out << "return X != X || Y != Y; }\n";
1658   Out << "static inline int llvm_fcmp_ueq(double X, double Y) { ";
1659   Out << "return X == Y || llvm_fcmp_uno(X, Y); }\n";
1660   Out << "static inline int llvm_fcmp_une(double X, double Y) { ";
1661   Out << "return X != Y; }\n";
1662   Out << "static inline int llvm_fcmp_ult(double X, double Y) { ";
1663   Out << "return X <  Y || llvm_fcmp_uno(X, Y); }\n";
1664   Out << "static inline int llvm_fcmp_ugt(double X, double Y) { ";
1665   Out << "return X >  Y || llvm_fcmp_uno(X, Y); }\n";
1666   Out << "static inline int llvm_fcmp_ule(double X, double Y) { ";
1667   Out << "return X <= Y || llvm_fcmp_uno(X, Y); }\n";
1668   Out << "static inline int llvm_fcmp_uge(double X, double Y) { ";
1669   Out << "return X >= Y || llvm_fcmp_uno(X, Y); }\n";
1670   Out << "static inline int llvm_fcmp_oeq(double X, double Y) { ";
1671   Out << "return X == Y ; }\n";
1672   Out << "static inline int llvm_fcmp_one(double X, double Y) { ";
1673   Out << "return X != Y && llvm_fcmp_ord(X, Y); }\n";
1674   Out << "static inline int llvm_fcmp_olt(double X, double Y) { ";
1675   Out << "return X <  Y ; }\n";
1676   Out << "static inline int llvm_fcmp_ogt(double X, double Y) { ";
1677   Out << "return X >  Y ; }\n";
1678   Out << "static inline int llvm_fcmp_ole(double X, double Y) { ";
1679   Out << "return X <= Y ; }\n";
1680   Out << "static inline int llvm_fcmp_oge(double X, double Y) { ";
1681   Out << "return X >= Y ; }\n";
1682   return false;
1683 }
1684
1685
1686 /// Output all floating point constants that cannot be printed accurately...
1687 void CWriter::printFloatingPointConstants(Function &F) {
1688   // Scan the module for floating point constants.  If any FP constant is used
1689   // in the function, we want to redirect it here so that we do not depend on
1690   // the precision of the printed form, unless the printed form preserves
1691   // precision.
1692   //
1693   static unsigned FPCounter = 0;
1694   for (constant_iterator I = constant_begin(&F), E = constant_end(&F);
1695        I != E; ++I)
1696     if (const ConstantFP *FPC = dyn_cast<ConstantFP>(*I))
1697       if (!isFPCSafeToPrint(FPC) && // Do not put in FPConstantMap if safe.
1698           !FPConstantMap.count(FPC)) {
1699         FPConstantMap[FPC] = FPCounter;  // Number the FP constants
1700
1701         if (FPC->getType() == Type::DoubleTy) {
1702           double Val = FPC->getValueAPF().convertToDouble();
1703           uint64_t i = FPC->getValueAPF().convertToAPInt().getZExtValue();
1704           Out << "static const ConstantDoubleTy FPConstant" << FPCounter++
1705               << " = 0x" << std::hex << i << std::dec
1706               << "ULL;    /* " << Val << " */\n";
1707         } else if (FPC->getType() == Type::FloatTy) {
1708           float Val = FPC->getValueAPF().convertToFloat();
1709           uint32_t i = (uint32_t)FPC->getValueAPF().convertToAPInt().
1710                                     getZExtValue();
1711           Out << "static const ConstantFloatTy FPConstant" << FPCounter++
1712               << " = 0x" << std::hex << i << std::dec
1713               << "U;    /* " << Val << " */\n";
1714         } else
1715           assert(0 && "Unknown float type!");
1716       }
1717
1718   Out << '\n';
1719 }
1720
1721
1722 /// printSymbolTable - Run through symbol table looking for type names.  If a
1723 /// type name is found, emit its declaration...
1724 ///
1725 void CWriter::printModuleTypes(const TypeSymbolTable &TST) {
1726   Out << "/* Helper union for bitcasts */\n";
1727   Out << "typedef union {\n";
1728   Out << "  unsigned int Int32;\n";
1729   Out << "  unsigned long long Int64;\n";
1730   Out << "  float Float;\n";
1731   Out << "  double Double;\n";
1732   Out << "} llvmBitCastUnion;\n";
1733
1734   // We are only interested in the type plane of the symbol table.
1735   TypeSymbolTable::const_iterator I   = TST.begin();
1736   TypeSymbolTable::const_iterator End = TST.end();
1737
1738   // If there are no type names, exit early.
1739   if (I == End) return;
1740
1741   // Print out forward declarations for structure types before anything else!
1742   Out << "/* Structure forward decls */\n";
1743   for (; I != End; ++I) {
1744     std::string Name = "struct l_" + Mang->makeNameProper(I->first);
1745     Out << Name << ";\n";
1746     TypeNames.insert(std::make_pair(I->second, Name));
1747   }
1748
1749   Out << '\n';
1750
1751   // Now we can print out typedefs.  Above, we guaranteed that this can only be
1752   // for struct or opaque types.
1753   Out << "/* Typedefs */\n";
1754   for (I = TST.begin(); I != End; ++I) {
1755     std::string Name = "l_" + Mang->makeNameProper(I->first);
1756     Out << "typedef ";
1757     printType(Out, I->second, false, Name);
1758     Out << ";\n";
1759   }
1760
1761   Out << '\n';
1762
1763   // Keep track of which structures have been printed so far...
1764   std::set<const StructType *> StructPrinted;
1765
1766   // Loop over all structures then push them into the stack so they are
1767   // printed in the correct order.
1768   //
1769   Out << "/* Structure contents */\n";
1770   for (I = TST.begin(); I != End; ++I)
1771     if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(I->second))
1772       // Only print out used types!
1773       printContainedStructs(STy, StructPrinted);
1774 }
1775
1776 // Push the struct onto the stack and recursively push all structs
1777 // this one depends on.
1778 //
1779 // TODO:  Make this work properly with vector types
1780 //
1781 void CWriter::printContainedStructs(const Type *Ty,
1782                                     std::set<const StructType*> &StructPrinted){
1783   // Don't walk through pointers.
1784   if (isa<PointerType>(Ty) || Ty->isPrimitiveType() || Ty->isInteger()) return;
1785
1786   // Print all contained types first.
1787   for (Type::subtype_iterator I = Ty->subtype_begin(),
1788        E = Ty->subtype_end(); I != E; ++I)
1789     printContainedStructs(*I, StructPrinted);
1790
1791   if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty)) {
1792     // Check to see if we have already printed this struct.
1793     if (StructPrinted.insert(STy).second) {
1794       // Print structure type out.
1795       std::string Name = TypeNames[STy];
1796       printType(Out, STy, false, Name, true);
1797       Out << ";\n\n";
1798     }
1799   }
1800 }
1801
1802 void CWriter::printFunctionSignature(const Function *F, bool Prototype) {
1803   /// isStructReturn - Should this function actually return a struct by-value?
1804   bool isStructReturn = F->getFunctionType()->isStructReturn();
1805
1806   if (F->hasInternalLinkage()) Out << "static ";
1807   if (F->hasDLLImportLinkage()) Out << "__declspec(dllimport) ";
1808   if (F->hasDLLExportLinkage()) Out << "__declspec(dllexport) ";
1809   switch (F->getCallingConv()) {
1810    case CallingConv::X86_StdCall:
1811     Out << "__stdcall ";
1812     break;
1813    case CallingConv::X86_FastCall:
1814     Out << "__fastcall ";
1815     break;
1816   }
1817
1818   // Loop over the arguments, printing them...
1819   const FunctionType *FT = cast<FunctionType>(F->getFunctionType());
1820   const ParamAttrsList *Attrs = FT->getParamAttrs();
1821
1822   std::stringstream FunctionInnards;
1823
1824   // Print out the name...
1825   FunctionInnards << GetValueName(F) << '(';
1826
1827   bool PrintedArg = false;
1828   if (!F->isDeclaration()) {
1829     if (!F->arg_empty()) {
1830       Function::const_arg_iterator I = F->arg_begin(), E = F->arg_end();
1831
1832       // If this is a struct-return function, don't print the hidden
1833       // struct-return argument.
1834       if (isStructReturn) {
1835         assert(I != E && "Invalid struct return function!");
1836         ++I;
1837       }
1838
1839       std::string ArgName;
1840       unsigned Idx = 1;
1841       for (; I != E; ++I) {
1842         if (PrintedArg) FunctionInnards << ", ";
1843         if (I->hasName() || !Prototype)
1844           ArgName = GetValueName(I);
1845         else
1846           ArgName = "";
1847         printType(FunctionInnards, I->getType(),
1848             /*isSigned=*/Attrs && Attrs->paramHasAttr(Idx, ParamAttr::SExt),
1849             ArgName);
1850         PrintedArg = true;
1851         ++Idx;
1852       }
1853     }
1854   } else {
1855     // Loop over the arguments, printing them.
1856     FunctionType::param_iterator I = FT->param_begin(), E = FT->param_end();
1857
1858     // If this is a struct-return function, don't print the hidden
1859     // struct-return argument.
1860     if (isStructReturn) {
1861       assert(I != E && "Invalid struct return function!");
1862       ++I;
1863     }
1864
1865     unsigned Idx = 1;
1866     for (; I != E; ++I) {
1867       if (PrintedArg) FunctionInnards << ", ";
1868       printType(FunctionInnards, *I,
1869              /*isSigned=*/Attrs && Attrs->paramHasAttr(Idx, ParamAttr::SExt));
1870       PrintedArg = true;
1871       ++Idx;
1872     }
1873   }
1874
1875   // Finish printing arguments... if this is a vararg function, print the ...,
1876   // unless there are no known types, in which case, we just emit ().
1877   //
1878   if (FT->isVarArg() && PrintedArg) {
1879     if (PrintedArg) FunctionInnards << ", ";
1880     FunctionInnards << "...";  // Output varargs portion of signature!
1881   } else if (!FT->isVarArg() && !PrintedArg) {
1882     FunctionInnards << "void"; // ret() -> ret(void) in C.
1883   }
1884   FunctionInnards << ')';
1885
1886   // Get the return tpe for the function.
1887   const Type *RetTy;
1888   if (!isStructReturn)
1889     RetTy = F->getReturnType();
1890   else {
1891     // If this is a struct-return function, print the struct-return type.
1892     RetTy = cast<PointerType>(FT->getParamType(0))->getElementType();
1893   }
1894
1895   // Print out the return type and the signature built above.
1896   printType(Out, RetTy,
1897             /*isSigned=*/ Attrs && Attrs->paramHasAttr(0, ParamAttr::SExt),
1898             FunctionInnards.str());
1899 }
1900
1901 static inline bool isFPIntBitCast(const Instruction &I) {
1902   if (!isa<BitCastInst>(I))
1903     return false;
1904   const Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1905   const Type *DstTy = I.getType();
1906   return (SrcTy->isFloatingPoint() && DstTy->isInteger()) ||
1907          (DstTy->isFloatingPoint() && SrcTy->isInteger());
1908 }
1909
1910 void CWriter::printFunction(Function &F) {
1911   /// isStructReturn - Should this function actually return a struct by-value?
1912   bool isStructReturn = F.getFunctionType()->isStructReturn();
1913
1914   printFunctionSignature(&F, false);
1915   Out << " {\n";
1916
1917   // If this is a struct return function, handle the result with magic.
1918   if (isStructReturn) {
1919     const Type *StructTy =
1920       cast<PointerType>(F.arg_begin()->getType())->getElementType();
1921     Out << "  ";
1922     printType(Out, StructTy, false, "StructReturn");
1923     Out << ";  /* Struct return temporary */\n";
1924
1925     Out << "  ";
1926     printType(Out, F.arg_begin()->getType(), false,
1927               GetValueName(F.arg_begin()));
1928     Out << " = &StructReturn;\n";
1929   }
1930
1931   bool PrintedVar = false;
1932
1933   // print local variable information for the function
1934   for (inst_iterator I = inst_begin(&F), E = inst_end(&F); I != E; ++I) {
1935     if (const AllocaInst *AI = isDirectAlloca(&*I)) {
1936       Out << "  ";
1937       printType(Out, AI->getAllocatedType(), false, GetValueName(AI));
1938       Out << ";    /* Address-exposed local */\n";
1939       PrintedVar = true;
1940     } else if (I->getType() != Type::VoidTy && !isInlinableInst(*I)) {
1941       Out << "  ";
1942       printType(Out, I->getType(), false, GetValueName(&*I));
1943       Out << ";\n";
1944
1945       if (isa<PHINode>(*I)) {  // Print out PHI node temporaries as well...
1946         Out << "  ";
1947         printType(Out, I->getType(), false,
1948                   GetValueName(&*I)+"__PHI_TEMPORARY");
1949         Out << ";\n";
1950       }
1951       PrintedVar = true;
1952     }
1953     // We need a temporary for the BitCast to use so it can pluck a value out
1954     // of a union to do the BitCast. This is separate from the need for a
1955     // variable to hold the result of the BitCast.
1956     if (isFPIntBitCast(*I)) {
1957       Out << "  llvmBitCastUnion " << GetValueName(&*I)
1958           << "__BITCAST_TEMPORARY;\n";
1959       PrintedVar = true;
1960     }
1961   }
1962
1963   if (PrintedVar)
1964     Out << '\n';
1965
1966   if (F.hasExternalLinkage() && F.getName() == "main")
1967     Out << "  CODE_FOR_MAIN();\n";
1968
1969   // print the basic blocks
1970   for (Function::iterator BB = F.begin(), E = F.end(); BB != E; ++BB) {
1971     if (Loop *L = LI->getLoopFor(BB)) {
1972       if (L->getHeader() == BB && L->getParentLoop() == 0)
1973         printLoop(L);
1974     } else {
1975       printBasicBlock(BB);
1976     }
1977   }
1978
1979   Out << "}\n\n";
1980 }
1981
1982 void CWriter::printLoop(Loop *L) {
1983   Out << "  do {     /* Syntactic loop '" << L->getHeader()->getName()
1984       << "' to make GCC happy */\n";
1985   for (unsigned i = 0, e = L->getBlocks().size(); i != e; ++i) {
1986     BasicBlock *BB = L->getBlocks()[i];
1987     Loop *BBLoop = LI->getLoopFor(BB);
1988     if (BBLoop == L)
1989       printBasicBlock(BB);
1990     else if (BB == BBLoop->getHeader() && BBLoop->getParentLoop() == L)
1991       printLoop(BBLoop);
1992   }
1993   Out << "  } while (1); /* end of syntactic loop '"
1994       << L->getHeader()->getName() << "' */\n";
1995 }
1996
1997 void CWriter::printBasicBlock(BasicBlock *BB) {
1998
1999   // Don't print the label for the basic block if there are no uses, or if
2000   // the only terminator use is the predecessor basic block's terminator.
2001   // We have to scan the use list because PHI nodes use basic blocks too but
2002   // do not require a label to be generated.
2003   //
2004   bool NeedsLabel = false;
2005   for (pred_iterator PI = pred_begin(BB), E = pred_end(BB); PI != E; ++PI)
2006     if (isGotoCodeNecessary(*PI, BB)) {
2007       NeedsLabel = true;
2008       break;
2009     }
2010
2011   if (NeedsLabel) Out << GetValueName(BB) << ":\n";
2012
2013   // Output all of the instructions in the basic block...
2014   for (BasicBlock::iterator II = BB->begin(), E = --BB->end(); II != E;
2015        ++II) {
2016     if (!isInlinableInst(*II) && !isDirectAlloca(II)) {
2017       if (II->getType() != Type::VoidTy && !isInlineAsm(*II))
2018         outputLValue(II);
2019       else
2020         Out << "  ";
2021       visit(*II);
2022       Out << ";\n";
2023     }
2024   }
2025
2026   // Don't emit prefix or suffix for the terminator...
2027   visit(*BB->getTerminator());
2028 }
2029
2030
2031 // Specific Instruction type classes... note that all of the casts are
2032 // necessary because we use the instruction classes as opaque types...
2033 //
2034 void CWriter::visitReturnInst(ReturnInst &I) {
2035   // If this is a struct return function, return the temporary struct.
2036   bool isStructReturn = I.getParent()->getParent()->
2037     getFunctionType()->isStructReturn();
2038
2039   if (isStructReturn) {
2040     Out << "  return StructReturn;\n";
2041     return;
2042   }
2043
2044   // Don't output a void return if this is the last basic block in the function
2045   if (I.getNumOperands() == 0 &&
2046       &*--I.getParent()->getParent()->end() == I.getParent() &&
2047       !I.getParent()->size() == 1) {
2048     return;
2049   }
2050
2051   Out << "  return";
2052   if (I.getNumOperands()) {
2053     Out << ' ';
2054     writeOperand(I.getOperand(0));
2055   }
2056   Out << ";\n";
2057 }
2058
2059 void CWriter::visitSwitchInst(SwitchInst &SI) {
2060
2061   Out << "  switch (";
2062   writeOperand(SI.getOperand(0));
2063   Out << ") {\n  default:\n";
2064   printPHICopiesForSuccessor (SI.getParent(), SI.getDefaultDest(), 2);
2065   printBranchToBlock(SI.getParent(), SI.getDefaultDest(), 2);
2066   Out << ";\n";
2067   for (unsigned i = 2, e = SI.getNumOperands(); i != e; i += 2) {
2068     Out << "  case ";
2069     writeOperand(SI.getOperand(i));
2070     Out << ":\n";
2071     BasicBlock *Succ = cast<BasicBlock>(SI.getOperand(i+1));
2072     printPHICopiesForSuccessor (SI.getParent(), Succ, 2);
2073     printBranchToBlock(SI.getParent(), Succ, 2);
2074     if (Function::iterator(Succ) == next(Function::iterator(SI.getParent())))
2075       Out << "    break;\n";
2076   }
2077   Out << "  }\n";
2078 }
2079
2080 void CWriter::visitUnreachableInst(UnreachableInst &I) {
2081   Out << "  /*UNREACHABLE*/;\n";
2082 }
2083
2084 bool CWriter::isGotoCodeNecessary(BasicBlock *From, BasicBlock *To) {
2085   /// FIXME: This should be reenabled, but loop reordering safe!!
2086   return true;
2087
2088   if (next(Function::iterator(From)) != Function::iterator(To))
2089     return true;  // Not the direct successor, we need a goto.
2090
2091   //isa<SwitchInst>(From->getTerminator())
2092
2093   if (LI->getLoopFor(From) != LI->getLoopFor(To))
2094     return true;
2095   return false;
2096 }
2097
2098 void CWriter::printPHICopiesForSuccessor (BasicBlock *CurBlock,
2099                                           BasicBlock *Successor,
2100                                           unsigned Indent) {
2101   for (BasicBlock::iterator I = Successor->begin(); isa<PHINode>(I); ++I) {
2102     PHINode *PN = cast<PHINode>(I);
2103     // Now we have to do the printing.
2104     Value *IV = PN->getIncomingValueForBlock(CurBlock);
2105     if (!isa<UndefValue>(IV)) {
2106       Out << std::string(Indent, ' ');
2107       Out << "  " << GetValueName(I) << "__PHI_TEMPORARY = ";
2108       writeOperand(IV);
2109       Out << ";   /* for PHI node */\n";
2110     }
2111   }
2112 }
2113
2114 void CWriter::printBranchToBlock(BasicBlock *CurBB, BasicBlock *Succ,
2115                                  unsigned Indent) {
2116   if (isGotoCodeNecessary(CurBB, Succ)) {
2117     Out << std::string(Indent, ' ') << "  goto ";
2118     writeOperand(Succ);
2119     Out << ";\n";
2120   }
2121 }
2122
2123 // Branch instruction printing - Avoid printing out a branch to a basic block
2124 // that immediately succeeds the current one.
2125 //
2126 void CWriter::visitBranchInst(BranchInst &I) {
2127
2128   if (I.isConditional()) {
2129     if (isGotoCodeNecessary(I.getParent(), I.getSuccessor(0))) {
2130       Out << "  if (";
2131       writeOperand(I.getCondition());
2132       Out << ") {\n";
2133
2134       printPHICopiesForSuccessor (I.getParent(), I.getSuccessor(0), 2);
2135       printBranchToBlock(I.getParent(), I.getSuccessor(0), 2);
2136
2137       if (isGotoCodeNecessary(I.getParent(), I.getSuccessor(1))) {
2138         Out << "  } else {\n";
2139         printPHICopiesForSuccessor (I.getParent(), I.getSuccessor(1), 2);
2140         printBranchToBlock(I.getParent(), I.getSuccessor(1), 2);
2141       }
2142     } else {
2143       // First goto not necessary, assume second one is...
2144       Out << "  if (!";
2145       writeOperand(I.getCondition());
2146       Out << ") {\n";
2147
2148       printPHICopiesForSuccessor (I.getParent(), I.getSuccessor(1), 2);
2149       printBranchToBlock(I.getParent(), I.getSuccessor(1), 2);
2150     }
2151
2152     Out << "  }\n";
2153   } else {
2154     printPHICopiesForSuccessor (I.getParent(), I.getSuccessor(0), 0);
2155     printBranchToBlock(I.getParent(), I.getSuccessor(0), 0);
2156   }
2157   Out << "\n";
2158 }
2159
2160 // PHI nodes get copied into temporary values at the end of predecessor basic
2161 // blocks.  We now need to copy these temporary values into the REAL value for
2162 // the PHI.
2163 void CWriter::visitPHINode(PHINode &I) {
2164   writeOperand(&I);
2165   Out << "__PHI_TEMPORARY";
2166 }
2167
2168
2169 void CWriter::visitBinaryOperator(Instruction &I) {
2170   // binary instructions, shift instructions, setCond instructions.
2171   assert(!isa<PointerType>(I.getType()));
2172
2173   // We must cast the results of binary operations which might be promoted.
2174   bool needsCast = false;
2175   if ((I.getType() == Type::Int8Ty) || (I.getType() == Type::Int16Ty)
2176       || (I.getType() == Type::FloatTy)) {
2177     needsCast = true;
2178     Out << "((";
2179     printType(Out, I.getType(), false);
2180     Out << ")(";
2181   }
2182
2183   // If this is a negation operation, print it out as such.  For FP, we don't
2184   // want to print "-0.0 - X".
2185   if (BinaryOperator::isNeg(&I)) {
2186     Out << "-(";
2187     writeOperand(BinaryOperator::getNegArgument(cast<BinaryOperator>(&I)));
2188     Out << ")";
2189   } else if (I.getOpcode() == Instruction::FRem) {
2190     // Output a call to fmod/fmodf instead of emitting a%b
2191     if (I.getType() == Type::FloatTy)
2192       Out << "fmodf(";
2193     else
2194       Out << "fmod(";
2195     writeOperand(I.getOperand(0));
2196     Out << ", ";
2197     writeOperand(I.getOperand(1));
2198     Out << ")";
2199   } else {
2200
2201     // Write out the cast of the instruction's value back to the proper type
2202     // if necessary.
2203     bool NeedsClosingParens = writeInstructionCast(I);
2204
2205     // Certain instructions require the operand to be forced to a specific type
2206     // so we use writeOperandWithCast here instead of writeOperand. Similarly
2207     // below for operand 1
2208     writeOperandWithCast(I.getOperand(0), I.getOpcode());
2209
2210     switch (I.getOpcode()) {
2211     case Instruction::Add:  Out << " + "; break;
2212     case Instruction::Sub:  Out << " - "; break;
2213     case Instruction::Mul:  Out << " * "; break;
2214     case Instruction::URem:
2215     case Instruction::SRem:
2216     case Instruction::FRem: Out << " % "; break;
2217     case Instruction::UDiv:
2218     case Instruction::SDiv:
2219     case Instruction::FDiv: Out << " / "; break;
2220     case Instruction::And:  Out << " & "; break;
2221     case Instruction::Or:   Out << " | "; break;
2222     case Instruction::Xor:  Out << " ^ "; break;
2223     case Instruction::Shl : Out << " << "; break;
2224     case Instruction::LShr:
2225     case Instruction::AShr: Out << " >> "; break;
2226     default: cerr << "Invalid operator type!" << I; abort();
2227     }
2228
2229     writeOperandWithCast(I.getOperand(1), I.getOpcode());
2230     if (NeedsClosingParens)
2231       Out << "))";
2232   }
2233
2234   if (needsCast) {
2235     Out << "))";
2236   }
2237 }
2238
2239 void CWriter::visitICmpInst(ICmpInst &I) {
2240   // We must cast the results of icmp which might be promoted.
2241   bool needsCast = false;
2242
2243   // Write out the cast of the instruction's value back to the proper type
2244   // if necessary.
2245   bool NeedsClosingParens = writeInstructionCast(I);
2246
2247   // Certain icmp predicate require the operand to be forced to a specific type
2248   // so we use writeOperandWithCast here instead of writeOperand. Similarly
2249   // below for operand 1
2250   writeOperandWithCast(I.getOperand(0), I);
2251
2252   switch (I.getPredicate()) {
2253   case ICmpInst::ICMP_EQ:  Out << " == "; break;
2254   case ICmpInst::ICMP_NE:  Out << " != "; break;
2255   case ICmpInst::ICMP_ULE:
2256   case ICmpInst::ICMP_SLE: Out << " <= "; break;
2257   case ICmpInst::ICMP_UGE:
2258   case ICmpInst::ICMP_SGE: Out << " >= "; break;
2259   case ICmpInst::ICMP_ULT:
2260   case ICmpInst::ICMP_SLT: Out << " < "; break;
2261   case ICmpInst::ICMP_UGT:
2262   case ICmpInst::ICMP_SGT: Out << " > "; break;
2263   default: cerr << "Invalid icmp predicate!" << I; abort();
2264   }
2265
2266   writeOperandWithCast(I.getOperand(1), I);
2267   if (NeedsClosingParens)
2268     Out << "))";
2269
2270   if (needsCast) {
2271     Out << "))";
2272   }
2273 }
2274
2275 void CWriter::visitFCmpInst(FCmpInst &I) {
2276   if (I.getPredicate() == FCmpInst::FCMP_FALSE) {
2277     Out << "0";
2278     return;
2279   }
2280   if (I.getPredicate() == FCmpInst::FCMP_TRUE) {
2281     Out << "1";
2282     return;
2283   }
2284
2285   const char* op = 0;
2286   switch (I.getPredicate()) {
2287   default: assert(0 && "Illegal FCmp predicate");
2288   case FCmpInst::FCMP_ORD: op = "ord"; break;
2289   case FCmpInst::FCMP_UNO: op = "uno"; break;
2290   case FCmpInst::FCMP_UEQ: op = "ueq"; break;
2291   case FCmpInst::FCMP_UNE: op = "une"; break;
2292   case FCmpInst::FCMP_ULT: op = "ult"; break;
2293   case FCmpInst::FCMP_ULE: op = "ule"; break;
2294   case FCmpInst::FCMP_UGT: op = "ugt"; break;
2295   case FCmpInst::FCMP_UGE: op = "uge"; break;
2296   case FCmpInst::FCMP_OEQ: op = "oeq"; break;
2297   case FCmpInst::FCMP_ONE: op = "one"; break;
2298   case FCmpInst::FCMP_OLT: op = "olt"; break;
2299   case FCmpInst::FCMP_OLE: op = "ole"; break;
2300   case FCmpInst::FCMP_OGT: op = "ogt"; break;
2301   case FCmpInst::FCMP_OGE: op = "oge"; break;
2302   }
2303
2304   Out << "llvm_fcmp_" << op << "(";
2305   // Write the first operand
2306   writeOperand(I.getOperand(0));
2307   Out << ", ";
2308   // Write the second operand
2309   writeOperand(I.getOperand(1));
2310   Out << ")";
2311 }
2312
2313 static const char * getFloatBitCastField(const Type *Ty) {
2314   switch (Ty->getTypeID()) {
2315     default: assert(0 && "Invalid Type");
2316     case Type::FloatTyID:  return "Float";
2317     case Type::DoubleTyID: return "Double";
2318     case Type::IntegerTyID: {
2319       unsigned NumBits = cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth();
2320       if (NumBits <= 32)
2321         return "Int32";
2322       else
2323         return "Int64";
2324     }
2325   }
2326 }
2327
2328 void CWriter::visitCastInst(CastInst &I) {
2329   const Type *DstTy = I.getType();
2330   const Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
2331   Out << '(';
2332   if (isFPIntBitCast(I)) {
2333     // These int<->float and long<->double casts need to be handled specially
2334     Out << GetValueName(&I) << "__BITCAST_TEMPORARY."
2335         << getFloatBitCastField(I.getOperand(0)->getType()) << " = ";
2336     writeOperand(I.getOperand(0));
2337     Out << ", " << GetValueName(&I) << "__BITCAST_TEMPORARY."
2338         << getFloatBitCastField(I.getType());
2339   } else {
2340     printCast(I.getOpcode(), SrcTy, DstTy);
2341     if (I.getOpcode() == Instruction::SExt && SrcTy == Type::Int1Ty) {
2342       // Make sure we really get a sext from bool by subtracing the bool from 0
2343       Out << "0-";
2344     }
2345     writeOperand(I.getOperand(0));
2346     if (DstTy == Type::Int1Ty &&
2347         (I.getOpcode() == Instruction::Trunc ||
2348          I.getOpcode() == Instruction::FPToUI ||
2349          I.getOpcode() == Instruction::FPToSI ||
2350          I.getOpcode() == Instruction::PtrToInt)) {
2351       // Make sure we really get a trunc to bool by anding the operand with 1
2352       Out << "&1u";
2353     }
2354   }
2355   Out << ')';
2356 }
2357
2358 void CWriter::visitSelectInst(SelectInst &I) {
2359   Out << "((";
2360   writeOperand(I.getCondition());
2361   Out << ") ? (";
2362   writeOperand(I.getTrueValue());
2363   Out << ") : (";
2364   writeOperand(I.getFalseValue());
2365   Out << "))";
2366 }
2367
2368
2369 void CWriter::lowerIntrinsics(Function &F) {
2370   // This is used to keep track of intrinsics that get generated to a lowered
2371   // function. We must generate the prototypes before the function body which
2372   // will only be expanded on first use (by the loop below).
2373   std::vector<Function*> prototypesToGen;
2374
2375   // Examine all the instructions in this function to find the intrinsics that
2376   // need to be lowered.
2377   for (Function::iterator BB = F.begin(), EE = F.end(); BB != EE; ++BB)
2378     for (BasicBlock::iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I != E; )
2379       if (CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(I++))
2380         if (Function *F = CI->getCalledFunction())
2381           switch (F->getIntrinsicID()) {
2382           case Intrinsic::not_intrinsic:
2383           case Intrinsic::vastart:
2384           case Intrinsic::vacopy:
2385           case Intrinsic::vaend:
2386           case Intrinsic::returnaddress:
2387           case Intrinsic::frameaddress:
2388           case Intrinsic::setjmp:
2389           case Intrinsic::longjmp:
2390           case Intrinsic::prefetch:
2391           case Intrinsic::dbg_stoppoint:
2392           case Intrinsic::powi_f32:
2393           case Intrinsic::powi_f64:
2394             // We directly implement these intrinsics
2395             break;
2396           default:
2397             // If this is an intrinsic that directly corresponds to a GCC
2398             // builtin, we handle it.
2399             const char *BuiltinName = "";
2400 #define GET_GCC_BUILTIN_NAME
2401 #include "llvm/Intrinsics.gen"
2402 #undef GET_GCC_BUILTIN_NAME
2403             // If we handle it, don't lower it.
2404             if (BuiltinName[0]) break;
2405
2406             // All other intrinsic calls we must lower.
2407             Instruction *Before = 0;
2408             if (CI != &BB->front())
2409               Before = prior(BasicBlock::iterator(CI));
2410
2411             IL->LowerIntrinsicCall(CI);
2412             if (Before) {        // Move iterator to instruction after call
2413               I = Before; ++I;
2414             } else {
2415               I = BB->begin();
2416             }
2417             // If the intrinsic got lowered to another call, and that call has
2418             // a definition then we need to make sure its prototype is emitted
2419             // before any calls to it.
2420             if (CallInst *Call = dyn_cast<CallInst>(I))
2421               if (Function *NewF = Call->getCalledFunction())
2422                 if (!NewF->isDeclaration())
2423                   prototypesToGen.push_back(NewF);
2424
2425             break;
2426           }
2427
2428   // We may have collected some prototypes to emit in the loop above.
2429   // Emit them now, before the function that uses them is emitted. But,
2430   // be careful not to emit them twice.
2431   std::vector<Function*>::iterator I = prototypesToGen.begin();
2432   std::vector<Function*>::iterator E = prototypesToGen.end();
2433   for ( ; I != E; ++I) {
2434     if (intrinsicPrototypesAlreadyGenerated.insert(*I).second) {
2435       Out << '\n';
2436       printFunctionSignature(*I, true);
2437       Out << ";\n";
2438     }
2439   }
2440 }
2441
2442
2443 void CWriter::visitCallInst(CallInst &I) {
2444   //check if we have inline asm
2445   if (isInlineAsm(I)) {
2446     visitInlineAsm(I);
2447     return;
2448   }
2449
2450   bool WroteCallee = false;
2451
2452   // Handle intrinsic function calls first...
2453   if (Function *F = I.getCalledFunction())
2454     if (Intrinsic::ID ID = (Intrinsic::ID)F->getIntrinsicID()) {
2455       switch (ID) {
2456       default: {
2457         // If this is an intrinsic that directly corresponds to a GCC
2458         // builtin, we emit it here.
2459         const char *BuiltinName = "";
2460 #define GET_GCC_BUILTIN_NAME
2461 #include "llvm/Intrinsics.gen"
2462 #undef GET_GCC_BUILTIN_NAME
2463         assert(BuiltinName[0] && "Unknown LLVM intrinsic!");
2464
2465         Out << BuiltinName;
2466         WroteCallee = true;
2467         break;
2468       }
2469       case Intrinsic::vastart:
2470         Out << "0; ";
2471
2472         Out << "va_start(*(va_list*)";
2473         writeOperand(I.getOperand(1));
2474         Out << ", ";
2475         // Output the last argument to the enclosing function...
2476         if (I.getParent()->getParent()->arg_empty()) {
2477           cerr << "The C backend does not currently support zero "
2478                << "argument varargs functions, such as '"
2479                << I.getParent()->getParent()->getName() << "'!\n";
2480           abort();
2481         }
2482         writeOperand(--I.getParent()->getParent()->arg_end());
2483         Out << ')';
2484         return;
2485       case Intrinsic::vaend:
2486         if (!isa<ConstantPointerNull>(I.getOperand(1))) {
2487           Out << "0; va_end(*(va_list*)";
2488           writeOperand(I.getOperand(1));
2489           Out << ')';
2490         } else {
2491           Out << "va_end(*(va_list*)0)";
2492         }
2493         return;
2494       case Intrinsic::vacopy:
2495         Out << "0; ";
2496         Out << "va_copy(*(va_list*)";
2497         writeOperand(I.getOperand(1));
2498         Out << ", *(va_list*)";
2499         writeOperand(I.getOperand(2));
2500         Out << ')';
2501         return;
2502       case Intrinsic::returnaddress:
2503         Out << "__builtin_return_address(";
2504         writeOperand(I.getOperand(1));
2505         Out << ')';
2506         return;
2507       case Intrinsic::frameaddress:
2508         Out << "__builtin_frame_address(";
2509         writeOperand(I.getOperand(1));
2510         Out << ')';
2511         return;
2512       case Intrinsic::powi_f32:
2513       case Intrinsic::powi_f64:
2514         Out << "__builtin_powi(";
2515         writeOperand(I.getOperand(1));
2516         Out << ", ";
2517         writeOperand(I.getOperand(2));
2518         Out << ')';
2519         return;
2520       case Intrinsic::setjmp:
2521         Out << "setjmp(*(jmp_buf*)";
2522         writeOperand(I.getOperand(1));
2523         Out << ')';
2524         return;
2525       case Intrinsic::longjmp:
2526         Out << "longjmp(*(jmp_buf*)";
2527         writeOperand(I.getOperand(1));
2528         Out << ", ";
2529         writeOperand(I.getOperand(2));
2530         Out << ')';
2531         return;
2532       case Intrinsic::prefetch:
2533         Out << "LLVM_PREFETCH((const void *)";
2534         writeOperand(I.getOperand(1));
2535         Out << ", ";
2536         writeOperand(I.getOperand(2));
2537         Out << ", ";
2538         writeOperand(I.getOperand(3));
2539         Out << ")";
2540         return;
2541       case Intrinsic::dbg_stoppoint: {
2542         // If we use writeOperand directly we get a "u" suffix which is rejected
2543         // by gcc.
2544         DbgStopPointInst &SPI = cast<DbgStopPointInst>(I);
2545
2546         Out << "\n#line "
2547             << SPI.getLine()
2548             << " \"" << SPI.getDirectory()
2549             << SPI.getFileName() << "\"\n";
2550         return;
2551       }
2552       }
2553     }
2554
2555   Value *Callee = I.getCalledValue();
2556
2557   const PointerType  *PTy   = cast<PointerType>(Callee->getType());
2558   const FunctionType *FTy   = cast<FunctionType>(PTy->getElementType());
2559
2560   // If this is a call to a struct-return function, assign to the first
2561   // parameter instead of passing it to the call.
2562   bool isStructRet = FTy->isStructReturn();
2563   if (isStructRet) {
2564     Out << "*(";
2565     writeOperand(I.getOperand(1));
2566     Out << ") = ";
2567   }
2568
2569   if (I.isTailCall()) Out << " /*tail*/ ";
2570
2571   if (!WroteCallee) {
2572     // If this is an indirect call to a struct return function, we need to cast
2573     // the pointer.
2574     bool NeedsCast = isStructRet && !isa<Function>(Callee);
2575
2576     // GCC is a real PITA.  It does not permit codegening casts of functions to
2577     // function pointers if they are in a call (it generates a trap instruction
2578     // instead!).  We work around this by inserting a cast to void* in between
2579     // the function and the function pointer cast.  Unfortunately, we can't just
2580     // form the constant expression here, because the folder will immediately
2581     // nuke it.
2582     //
2583     // Note finally, that this is completely unsafe.  ANSI C does not guarantee
2584     // that void* and function pointers have the same size. :( To deal with this
2585     // in the common case, we handle casts where the number of arguments passed
2586     // match exactly.
2587     //
2588     if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(Callee))
2589       if (CE->isCast())
2590         if (Function *RF = dyn_cast<Function>(CE->getOperand(0))) {
2591           NeedsCast = true;
2592           Callee = RF;
2593         }
2594
2595     if (NeedsCast) {
2596       // Ok, just cast the pointer type.
2597       Out << "((";
2598       if (!isStructRet)
2599         printType(Out, I.getCalledValue()->getType());
2600       else
2601         printStructReturnPointerFunctionType(Out,
2602                              cast<PointerType>(I.getCalledValue()->getType()));
2603       Out << ")(void*)";
2604     }
2605     writeOperand(Callee);
2606     if (NeedsCast) Out << ')';
2607   }
2608
2609   Out << '(';
2610
2611   unsigned NumDeclaredParams = FTy->getNumParams();
2612
2613   CallSite::arg_iterator AI = I.op_begin()+1, AE = I.op_end();
2614   unsigned ArgNo = 0;
2615   if (isStructRet) {   // Skip struct return argument.
2616     ++AI;
2617     ++ArgNo;
2618   }
2619
2620   const ParamAttrsList *Attrs = FTy->getParamAttrs();
2621   bool PrintedArg = false;
2622   unsigned Idx = 1;
2623   for (; AI != AE; ++AI, ++ArgNo, ++Idx) {
2624     if (PrintedArg) Out << ", ";
2625     if (ArgNo < NumDeclaredParams &&
2626         (*AI)->getType() != FTy->getParamType(ArgNo)) {
2627       Out << '(';
2628       printType(Out, FTy->getParamType(ArgNo),
2629             /*isSigned=*/Attrs && Attrs->paramHasAttr(Idx, ParamAttr::SExt));
2630       Out << ')';
2631     }
2632     writeOperand(*AI);
2633     PrintedArg = true;
2634   }
2635   Out << ')';
2636 }
2637
2638
2639 //This converts the llvm constraint string to something gcc is expecting.
2640 //TODO: work out platform independent constraints and factor those out
2641 //      of the per target tables
2642 //      handle multiple constraint codes
2643 std::string CWriter::InterpretASMConstraint(InlineAsm::ConstraintInfo& c) {
2644
2645   assert(c.Codes.size() == 1 && "Too many asm constraint codes to handle");
2646
2647   const char** table = 0;
2648
2649   //Grab the translation table from TargetAsmInfo if it exists
2650   if (!TAsm) {
2651     std::string E;
2652     const TargetMachineRegistry::Entry* Match =
2653       TargetMachineRegistry::getClosestStaticTargetForModule(*TheModule, E);
2654     if (Match) {
2655       //Per platform Target Machines don't exist, so create it
2656       // this must be done only once
2657       const TargetMachine* TM = Match->CtorFn(*TheModule, "");
2658       TAsm = TM->getTargetAsmInfo();
2659     }
2660   }
2661   if (TAsm)
2662     table = TAsm->getAsmCBE();
2663
2664   //Search the translation table if it exists
2665   for (int i = 0; table && table[i]; i += 2)
2666     if (c.Codes[0] == table[i])
2667       return table[i+1];
2668
2669   //default is identity
2670   return c.Codes[0];
2671 }
2672
2673 //TODO: import logic from AsmPrinter.cpp
2674 static std::string gccifyAsm(std::string asmstr) {
2675   for (std::string::size_type i = 0; i != asmstr.size(); ++i)
2676     if (asmstr[i] == '\n')
2677       asmstr.replace(i, 1, "\\n");
2678     else if (asmstr[i] == '\t')
2679       asmstr.replace(i, 1, "\\t");
2680     else if (asmstr[i] == '$') {
2681       if (asmstr[i + 1] == '{') {
2682         std::string::size_type a = asmstr.find_first_of(':', i + 1);
2683         std::string::size_type b = asmstr.find_first_of('}', i + 1);
2684         std::string n = "%" +
2685           asmstr.substr(a + 1, b - a - 1) +
2686           asmstr.substr(i + 2, a - i - 2);
2687         asmstr.replace(i, b - i + 1, n);
2688         i += n.size() - 1;
2689       } else
2690         asmstr.replace(i, 1, "%");
2691     }
2692     else if (asmstr[i] == '%')//grr
2693       { asmstr.replace(i, 1, "%%"); ++i;}
2694
2695   return asmstr;
2696 }
2697
2698 //TODO: assumptions about what consume arguments from the call are likely wrong
2699 //      handle communitivity
2700 void CWriter::visitInlineAsm(CallInst &CI) {
2701   InlineAsm* as = cast<InlineAsm>(CI.getOperand(0));
2702   std::vector<InlineAsm::ConstraintInfo> Constraints = as->ParseConstraints();
2703   std::vector<std::pair<std::string, Value*> > Input;
2704   std::vector<std::pair<std::string, Value*> > Output;
2705   std::string Clobber;
2706   int count = CI.getType() == Type::VoidTy ? 1 : 0;
2707   for (std::vector<InlineAsm::ConstraintInfo>::iterator I = Constraints.begin(),
2708          E = Constraints.end(); I != E; ++I) {
2709     assert(I->Codes.size() == 1 && "Too many asm constraint codes to handle");
2710     std::string c =
2711       InterpretASMConstraint(*I);
2712     switch(I->Type) {
2713     default:
2714       assert(0 && "Unknown asm constraint");
2715       break;
2716     case InlineAsm::isInput: {
2717       if (c.size()) {
2718         Input.push_back(std::make_pair(c, count ? CI.getOperand(count) : &CI));
2719         ++count; //consume arg
2720       }
2721       break;
2722     }
2723     case InlineAsm::isOutput: {
2724       if (c.size()) {
2725         Output.push_back(std::make_pair("="+((I->isEarlyClobber ? "&" : "")+c),
2726                                         count ? CI.getOperand(count) : &CI));
2727         ++count; //consume arg
2728       }
2729       break;
2730     }
2731     case InlineAsm::isClobber: {
2732       if (c.size())
2733         Clobber += ",\"" + c + "\"";
2734       break;
2735     }
2736     }
2737   }
2738
2739   //fix up the asm string for gcc
2740   std::string asmstr = gccifyAsm(as->getAsmString());
2741
2742   Out << "__asm__ volatile (\"" << asmstr << "\"\n";
2743   Out << "        :";
2744   for (std::vector<std::pair<std::string, Value*> >::iterator I = Output.begin(),
2745          E = Output.end(); I != E; ++I) {
2746     Out << "\"" << I->first << "\"(";
2747     writeOperandRaw(I->second);
2748     Out << ")";
2749     if (I + 1 != E)
2750       Out << ",";
2751   }
2752   Out << "\n        :";
2753   for (std::vector<std::pair<std::string, Value*> >::iterator I = Input.begin(),
2754          E = Input.end(); I != E; ++I) {
2755     Out << "\"" << I->first << "\"(";
2756     writeOperandRaw(I->second);
2757     Out << ")";
2758     if (I + 1 != E)
2759       Out << ",";
2760   }
2761   if (Clobber.size())
2762     Out << "\n        :" << Clobber.substr(1);
2763   Out << ")";
2764 }
2765
2766 void CWriter::visitMallocInst(MallocInst &I) {
2767   assert(0 && "lowerallocations pass didn't work!");
2768 }
2769
2770 void CWriter::visitAllocaInst(AllocaInst &I) {
2771   Out << '(';
2772   printType(Out, I.getType());
2773   Out << ") alloca(sizeof(";
2774   printType(Out, I.getType()->getElementType());
2775   Out << ')';
2776   if (I.isArrayAllocation()) {
2777     Out << " * " ;
2778     writeOperand(I.getOperand(0));
2779   }
2780   Out << ')';
2781 }
2782
2783 void CWriter::visitFreeInst(FreeInst &I) {
2784   assert(0 && "lowerallocations pass didn't work!");
2785 }
2786
2787 void CWriter::printIndexingExpression(Value *Ptr, gep_type_iterator I,
2788                                       gep_type_iterator E) {
2789   bool HasImplicitAddress = false;
2790   // If accessing a global value with no indexing, avoid *(&GV) syndrome
2791   if (isa<GlobalValue>(Ptr)) {
2792     HasImplicitAddress = true;
2793   } else if (isDirectAlloca(Ptr)) {
2794     HasImplicitAddress = true;
2795   }
2796
2797   if (I == E) {
2798     if (!HasImplicitAddress)
2799       Out << '*';  // Implicit zero first argument: '*x' is equivalent to 'x[0]'
2800
2801     writeOperandInternal(Ptr);
2802     return;
2803   }
2804
2805   const Constant *CI = dyn_cast<Constant>(I.getOperand());
2806   if (HasImplicitAddress && (!CI || !CI->isNullValue()))
2807     Out << "(&";
2808
2809   writeOperandInternal(Ptr);
2810
2811   if (HasImplicitAddress && (!CI || !CI->isNullValue())) {
2812     Out << ')';
2813     HasImplicitAddress = false;  // HIA is only true if we haven't addressed yet
2814   }
2815
2816   assert(!HasImplicitAddress || (CI && CI->isNullValue()) &&
2817          "Can only have implicit address with direct accessing");
2818
2819   if (HasImplicitAddress) {
2820     ++I;
2821   } else if (CI && CI->isNullValue()) {
2822     gep_type_iterator TmpI = I; ++TmpI;
2823
2824     // Print out the -> operator if possible...
2825     if (TmpI != E && isa<StructType>(*TmpI)) {
2826       Out << (HasImplicitAddress ? "." : "->");
2827       Out << "field" << cast<ConstantInt>(TmpI.getOperand())->getZExtValue();
2828       I = ++TmpI;
2829     }
2830   }
2831
2832   for (; I != E; ++I)
2833     if (isa<StructType>(*I)) {
2834       Out << ".field" << cast<ConstantInt>(I.getOperand())->getZExtValue();
2835     } else {
2836       Out << '[';
2837       writeOperand(I.getOperand());
2838       Out << ']';
2839     }
2840 }
2841
2842 void CWriter::visitLoadInst(LoadInst &I) {
2843   Out << '*';
2844   if (I.isVolatile()) {
2845     Out << "((";
2846     printType(Out, I.getType(), false, "volatile*");
2847     Out << ")";
2848   }
2849
2850   writeOperand(I.getOperand(0));
2851
2852   if (I.isVolatile())
2853     Out << ')';
2854 }
2855
2856 void CWriter::visitStoreInst(StoreInst &I) {
2857   Out << '*';
2858   if (I.isVolatile()) {
2859     Out << "((";
2860     printType(Out, I.getOperand(0)->getType(), false, " volatile*");
2861     Out << ")";
2862   }
2863   writeOperand(I.getPointerOperand());
2864   if (I.isVolatile()) Out << ')';
2865   Out << " = ";
2866   Value *Operand = I.getOperand(0);
2867   Constant *BitMask = 0;
2868   if (const IntegerType* ITy = dyn_cast<IntegerType>(Operand->getType()))
2869     if (!ITy->isPowerOf2ByteWidth())
2870       // We have a bit width that doesn't match an even power-of-2 byte
2871       // size. Consequently we must & the value with the type's bit mask
2872       BitMask = ConstantInt::get(ITy, ITy->getBitMask());
2873   if (BitMask)
2874     Out << "((";
2875   writeOperand(Operand);
2876   if (BitMask) {
2877     Out << ") & ";
2878     printConstant(BitMask);
2879     Out << ")";
2880   }
2881 }
2882
2883 void CWriter::visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &I) {
2884   Out << '&';
2885   printIndexingExpression(I.getPointerOperand(), gep_type_begin(I),
2886                           gep_type_end(I));
2887 }
2888
2889 void CWriter::visitVAArgInst(VAArgInst &I) {
2890   Out << "va_arg(*(va_list*)";
2891   writeOperand(I.getOperand(0));
2892   Out << ", ";
2893   printType(Out, I.getType());
2894   Out << ");\n ";
2895 }
2896
2897 //===----------------------------------------------------------------------===//
2898 //                       External Interface declaration
2899 //===----------------------------------------------------------------------===//
2900
2901 bool CTargetMachine::addPassesToEmitWholeFile(PassManager &PM,
2902                                               std::ostream &o,
2903                                               CodeGenFileType FileType,
2904                                               bool Fast) {
2905   if (FileType != TargetMachine::AssemblyFile) return true;
2906
2907   PM.add(createLowerGCPass());
2908   PM.add(createLowerAllocationsPass(true));
2909   PM.add(createLowerInvokePass());
2910   PM.add(createCFGSimplificationPass());   // clean up after lower invoke.
2911   PM.add(new CBackendNameAllUsedStructsAndMergeFunctions());
2912   PM.add(new CWriter(o));
2913   return false;
2914 }