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