Drop 'const'
[oota-llvm.git] / lib / Target / CBackend / CBackend.cpp
1 //===-- CBackend.cpp - Library for converting LLVM code to C --------------===//
2 //
3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
4 //
5 // This file was developed by the LLVM research group and is distributed under
6 // the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
7 //
8 //===----------------------------------------------------------------------===//
9 //
10 // This library converts LLVM code to C code, compilable by GCC and other C
11 // compilers.
12 //
13 //===----------------------------------------------------------------------===//
14
15 #include "CTargetMachine.h"
16 #include "llvm/CallingConv.h"
17 #include "llvm/Constants.h"
18 #include "llvm/DerivedTypes.h"
19 #include "llvm/Module.h"
20 #include "llvm/Instructions.h"
21 #include "llvm/ParameterAttributes.h"
22 #include "llvm/Pass.h"
23 #include "llvm/PassManager.h"
24 #include "llvm/TypeSymbolTable.h"
25 #include "llvm/Intrinsics.h"
26 #include "llvm/IntrinsicInst.h"
27 #include "llvm/InlineAsm.h"
28 #include "llvm/Analysis/ConstantsScanner.h"
29 #include "llvm/Analysis/FindUsedTypes.h"
30 #include "llvm/Analysis/LoopInfo.h"
31 #include "llvm/CodeGen/IntrinsicLowering.h"
32 #include "llvm/Transforms/Scalar.h"
33 #include "llvm/Target/TargetMachineRegistry.h"
34 #include "llvm/Target/TargetAsmInfo.h"
35 #include "llvm/Target/TargetData.h"
36 #include "llvm/Support/CallSite.h"
37 #include "llvm/Support/CFG.h"
38 #include "llvm/Support/GetElementPtrTypeIterator.h"
39 #include "llvm/Support/InstVisitor.h"
40 #include "llvm/Support/Mangler.h"
41 #include "llvm/Support/MathExtras.h"
42 #include "llvm/ADT/StringExtras.h"
43 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
44 #include "llvm/Support/MathExtras.h"
45 #include "llvm/Config/config.h"
46 #include <algorithm>
47 #include <sstream>
48 using namespace llvm;
49
50 namespace {
51   // Register the target.
52   RegisterTarget<CTargetMachine> X("c", "  C backend");
53
54   /// CBackendNameAllUsedStructsAndMergeFunctions - This pass inserts names for
55   /// any unnamed structure types that are used by the program, and merges
56   /// external functions with the same name.
57   ///
58   class CBackendNameAllUsedStructsAndMergeFunctions : public ModulePass {
59   public:
60     static char ID;
61     CBackendNameAllUsedStructsAndMergeFunctions() 
62       : ModulePass((intptr_t)&ID) {}
63     void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
64       AU.addRequired<FindUsedTypes>();
65     }
66
67     virtual const char *getPassName() const {
68       return "C backend type canonicalizer";
69     }
70
71     virtual bool runOnModule(Module &M);
72   };
73
74   char CBackendNameAllUsedStructsAndMergeFunctions::ID = 0;
75
76   /// CWriter - This class is the main chunk of code that converts an LLVM
77   /// module to a C translation unit.
78   class CWriter : public FunctionPass, public InstVisitor<CWriter> {
79     std::ostream &Out;
80     IntrinsicLowering *IL;
81     Mangler *Mang;
82     LoopInfo *LI;
83     const Module *TheModule;
84     const TargetAsmInfo* TAsm;
85     const TargetData* TD;
86     std::map<const Type *, std::string> TypeNames;
87     std::map<const ConstantFP *, unsigned> FPConstantMap;
88     std::set<Function*> intrinsicPrototypesAlreadyGenerated;
89
90   public:
91     static char ID;
92     CWriter(std::ostream &o) 
93       : FunctionPass((intptr_t)&ID), Out(o), IL(0), Mang(0), LI(0), 
94         TheModule(0), TAsm(0), TD(0) {}
95
96     virtual const char *getPassName() const { return "C backend"; }
97
98     void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
99       AU.addRequired<LoopInfo>();
100       AU.setPreservesAll();
101     }
102
103     virtual bool doInitialization(Module &M);
104
105     bool runOnFunction(Function &F) {
106       LI = &getAnalysis<LoopInfo>();
107
108       // Get rid of intrinsics we can't handle.
109       lowerIntrinsics(F);
110
111       // Output all floating point constants that cannot be printed accurately.
112       printFloatingPointConstants(F);
113
114       printFunction(F);
115       FPConstantMap.clear();
116       return false;
117     }
118
119     virtual bool doFinalization(Module &M) {
120       // Free memory...
121       delete Mang;
122       TypeNames.clear();
123       return false;
124     }
125
126     std::ostream &printType(std::ostream &Out, const Type *Ty, 
127                             bool isSigned = false,
128                             const std::string &VariableName = "",
129                             bool IgnoreName = false);
130     std::ostream &printSimpleType(std::ostream &Out, const Type *Ty, 
131                                      bool isSigned, 
132                                      const std::string &NameSoFar = "");
133
134     void printStructReturnPointerFunctionType(std::ostream &Out,
135                                               const PointerType *Ty);
136     
137     void writeOperand(Value *Operand);
138     void writeOperandRaw(Value *Operand);
139     void writeOperandInternal(Value *Operand);
140     void writeOperandWithCast(Value* Operand, unsigned Opcode);
141     void writeOperandWithCast(Value* Operand, ICmpInst::Predicate predicate);
142     bool writeInstructionCast(const Instruction &I);
143
144   private :
145     std::string InterpretASMConstraint(InlineAsm::ConstraintInfo& c);
146
147     void lowerIntrinsics(Function &F);
148
149     void printModule(Module *M);
150     void printModuleTypes(const TypeSymbolTable &ST);
151     void printContainedStructs(const Type *Ty, std::set<const StructType *> &);
152     void printFloatingPointConstants(Function &F);
153     void printFunctionSignature(const Function *F, bool Prototype);
154
155     void printFunction(Function &);
156     void printBasicBlock(BasicBlock *BB);
157     void printLoop(Loop *L);
158
159     void printCast(unsigned opcode, const Type *SrcTy, const Type *DstTy);
160     void printConstant(Constant *CPV);
161     void printConstantWithCast(Constant *CPV, unsigned Opcode);
162     bool printConstExprCast(const ConstantExpr *CE);
163     void printConstantArray(ConstantArray *CPA);
164     void printConstantVector(ConstantVector *CP);
165
166     // isInlinableInst - Attempt to inline instructions into their uses to build
167     // trees as much as possible.  To do this, we have to consistently decide
168     // what is acceptable to inline, so that variable declarations don't get
169     // printed and an extra copy of the expr is not emitted.
170     //
171     static bool isInlinableInst(const Instruction &I) {
172       // Always inline cmp instructions, even if they are shared by multiple
173       // expressions.  GCC generates horrible code if we don't.
174       if (isa<CmpInst>(I)) 
175         return true;
176
177       // Must be an expression, must be used exactly once.  If it is dead, we
178       // emit it inline where it would go.
179       if (I.getType() == Type::VoidTy || !I.hasOneUse() ||
180           isa<TerminatorInst>(I) || isa<CallInst>(I) || isa<PHINode>(I) ||
181           isa<LoadInst>(I) || isa<VAArgInst>(I))
182         // Don't inline a load across a store or other bad things!
183         return false;
184
185       // Must not be used in inline asm
186       if (I.hasOneUse() && isInlineAsm(*I.use_back())) return false;
187
188       // Only inline instruction it if it's use is in the same BB as the inst.
189       return I.getParent() == cast<Instruction>(I.use_back())->getParent();
190     }
191
192     // isDirectAlloca - Define fixed sized allocas in the entry block as direct
193     // variables which are accessed with the & operator.  This causes GCC to
194     // generate significantly better code than to emit alloca calls directly.
195     //
196     static const AllocaInst *isDirectAlloca(const Value *V) {
197       const AllocaInst *AI = dyn_cast<AllocaInst>(V);
198       if (!AI) return false;
199       if (AI->isArrayAllocation())
200         return 0;   // FIXME: we can also inline fixed size array allocas!
201       if (AI->getParent() != &AI->getParent()->getParent()->getEntryBlock())
202         return 0;
203       return AI;
204     }
205     
206     // isInlineAsm - Check if the instruction is a call to an inline asm chunk
207     static bool isInlineAsm(const Instruction& I) {
208       if (isa<CallInst>(&I) && isa<InlineAsm>(I.getOperand(0)))
209         return true;
210       return false;
211     }
212     
213     // Instruction visitation functions
214     friend class InstVisitor<CWriter>;
215
216     void visitReturnInst(ReturnInst &I);
217     void visitBranchInst(BranchInst &I);
218     void visitSwitchInst(SwitchInst &I);
219     void visitInvokeInst(InvokeInst &I) {
220       assert(0 && "Lowerinvoke pass didn't work!");
221     }
222
223     void visitUnwindInst(UnwindInst &I) {
224       assert(0 && "Lowerinvoke pass didn't work!");
225     }
226     void visitUnreachableInst(UnreachableInst &I);
227
228     void visitPHINode(PHINode &I);
229     void visitBinaryOperator(Instruction &I);
230     void visitICmpInst(ICmpInst &I);
231     void visitFCmpInst(FCmpInst &I);
232
233     void visitCastInst (CastInst &I);
234     void visitSelectInst(SelectInst &I);
235     void visitCallInst (CallInst &I);
236     void visitInlineAsm(CallInst &I);
237
238     void visitMallocInst(MallocInst &I);
239     void visitAllocaInst(AllocaInst &I);
240     void visitFreeInst  (FreeInst   &I);
241     void visitLoadInst  (LoadInst   &I);
242     void visitStoreInst (StoreInst  &I);
243     void visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &I);
244     void visitVAArgInst (VAArgInst &I);
245
246     void visitInstruction(Instruction &I) {
247       cerr << "C Writer does not know about " << I;
248       abort();
249     }
250
251     void outputLValue(Instruction *I) {
252       Out << "  " << GetValueName(I) << " = ";
253     }
254
255     bool isGotoCodeNecessary(BasicBlock *From, BasicBlock *To);
256     void printPHICopiesForSuccessor(BasicBlock *CurBlock,
257                                     BasicBlock *Successor, unsigned Indent);
258     void printBranchToBlock(BasicBlock *CurBlock, BasicBlock *SuccBlock,
259                             unsigned Indent);
260     void printIndexingExpression(Value *Ptr, gep_type_iterator I,
261                                  gep_type_iterator E);
262
263     std::string GetValueName(const Value *Operand);
264   };
265 }
266
267 char CWriter::ID = 0;
268
269 /// This method inserts names for any unnamed structure types that are used by
270 /// the program, and removes names from structure types that are not used by the
271 /// program.
272 ///
273 bool CBackendNameAllUsedStructsAndMergeFunctions::runOnModule(Module &M) {
274   // Get a set of types that are used by the program...
275   std::set<const Type *> UT = getAnalysis<FindUsedTypes>().getTypes();
276
277   // Loop over the module symbol table, removing types from UT that are
278   // already named, and removing names for types that are not used.
279   //
280   TypeSymbolTable &TST = M.getTypeSymbolTable();
281   for (TypeSymbolTable::iterator TI = TST.begin(), TE = TST.end();
282        TI != TE; ) {
283     TypeSymbolTable::iterator I = TI++;
284     
285     // If this isn't a struct type, remove it from our set of types to name.
286     // This simplifies emission later.
287     if (!isa<StructType>(I->second) && !isa<OpaqueType>(I->second)) {
288       TST.remove(I);
289     } else {
290       // If this is not used, remove it from the symbol table.
291       std::set<const Type *>::iterator UTI = UT.find(I->second);
292       if (UTI == UT.end())
293         TST.remove(I);
294       else
295         UT.erase(UTI);    // Only keep one name for this type.
296     }
297   }
298
299   // UT now contains types that are not named.  Loop over it, naming
300   // structure types.
301   //
302   bool Changed = false;
303   unsigned RenameCounter = 0;
304   for (std::set<const Type *>::const_iterator I = UT.begin(), E = UT.end();
305        I != E; ++I)
306     if (const StructType *ST = dyn_cast<StructType>(*I)) {
307       while (M.addTypeName("unnamed"+utostr(RenameCounter), ST))
308         ++RenameCounter;
309       Changed = true;
310     }
311       
312       
313   // Loop over all external functions and globals.  If we have two with
314   // identical names, merge them.
315   // FIXME: This code should disappear when we don't allow values with the same
316   // names when they have different types!
317   std::map<std::string, GlobalValue*> ExtSymbols;
318   for (Module::iterator I = M.begin(), E = M.end(); I != E;) {
319     Function *GV = I++;
320     if (GV->isDeclaration() && GV->hasName()) {
321       std::pair<std::map<std::string, GlobalValue*>::iterator, bool> X
322         = ExtSymbols.insert(std::make_pair(GV->getName(), GV));
323       if (!X.second) {
324         // Found a conflict, replace this global with the previous one.
325         GlobalValue *OldGV = X.first->second;
326         GV->replaceAllUsesWith(ConstantExpr::getBitCast(OldGV, GV->getType()));
327         GV->eraseFromParent();
328         Changed = true;
329       }
330     }
331   }
332   // Do the same for globals.
333   for (Module::global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end();
334        I != E;) {
335     GlobalVariable *GV = I++;
336     if (GV->isDeclaration() && GV->hasName()) {
337       std::pair<std::map<std::string, GlobalValue*>::iterator, bool> X
338         = ExtSymbols.insert(std::make_pair(GV->getName(), GV));
339       if (!X.second) {
340         // Found a conflict, replace this global with the previous one.
341         GlobalValue *OldGV = X.first->second;
342         GV->replaceAllUsesWith(ConstantExpr::getBitCast(OldGV, GV->getType()));
343         GV->eraseFromParent();
344         Changed = true;
345       }
346     }
347   }
348   
349   return Changed;
350 }
351
352 /// printStructReturnPointerFunctionType - This is like printType for a struct
353 /// return type, except, instead of printing the type as void (*)(Struct*, ...)
354 /// print it as "Struct (*)(...)", for struct return functions.
355 void CWriter::printStructReturnPointerFunctionType(std::ostream &Out,
356                                                    const PointerType *TheTy) {
357   const FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(TheTy->getElementType());
358   std::stringstream FunctionInnards;
359   FunctionInnards << " (*) (";
360   bool PrintedType = false;
361
362   FunctionType::param_iterator I = FTy->param_begin(), E = FTy->param_end();
363   const Type *RetTy = cast<PointerType>(I->get())->getElementType();
364   unsigned Idx = 1;
365   const ParamAttrsList *Attrs = FTy->getParamAttrs();
366   for (++I; I != E; ++I) {
367     if (PrintedType)
368       FunctionInnards << ", ";
369     printType(FunctionInnards, *I, 
370         /*isSigned=*/Attrs && Attrs->paramHasAttr(Idx, ParamAttr::SExt), "");
371     PrintedType = true;
372   }
373   if (FTy->isVarArg()) {
374     if (PrintedType)
375       FunctionInnards << ", ...";
376   } else if (!PrintedType) {
377     FunctionInnards << "void";
378   }
379   FunctionInnards << ')';
380   std::string tstr = FunctionInnards.str();
381   printType(Out, RetTy, 
382       /*isSigned=*/Attrs && Attrs->paramHasAttr(0, ParamAttr::SExt), tstr);
383 }
384
385 std::ostream &
386 CWriter::printSimpleType(std::ostream &Out, const Type *Ty, bool isSigned,
387                             const std::string &NameSoFar) {
388   assert((Ty->isPrimitiveType() || Ty->isInteger()) && 
389          "Invalid type for printSimpleType");
390   switch (Ty->getTypeID()) {
391   case Type::VoidTyID:   return Out << "void " << NameSoFar;
392   case Type::IntegerTyID: {
393     unsigned NumBits = cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth();
394     if (NumBits == 1) 
395       return Out << "bool " << NameSoFar;
396     else if (NumBits <= 8)
397       return Out << (isSigned?"signed":"unsigned") << " char " << NameSoFar;
398     else if (NumBits <= 16)
399       return Out << (isSigned?"signed":"unsigned") << " short " << NameSoFar;
400     else if (NumBits <= 32)
401       return Out << (isSigned?"signed":"unsigned") << " int " << NameSoFar;
402     else { 
403       assert(NumBits <= 64 && "Bit widths > 64 not implemented yet");
404       return Out << (isSigned?"signed":"unsigned") << " long long "<< NameSoFar;
405     }
406   }
407   case Type::FloatTyID:  return Out << "float "   << NameSoFar;
408   case Type::DoubleTyID: return Out << "double "  << NameSoFar;
409   default :
410     cerr << "Unknown primitive type: " << *Ty << "\n";
411     abort();
412   }
413 }
414
415 #define IMPL_SIGN_EXTENSION(OpTy, Func) { \
416       const IntegerType* IntTy = cast<IntegerType>(OpTy); \
417       unsigned BitWidth = IntTy->getBitWidth(); \
418       if (BitWidth != 8 && BitWidth != 16 && BitWidth != 32 && \
419           BitWidth != 64 && BitWidth != 128) { \
420         const char * Suffix; \
421         if (BitWidth <=32)\
422           Suffix = "U"; \
423         else \
424           Suffix = "ULL"; \
425         Out << "("; \
426         Func; \
427         Out << " & (1" << Suffix << " << " << BitWidth - 1 << " ) ? "; \
428         Func; \
429         Out << " | " << (~IntTy->getBitMask()) << Suffix << " : "; \
430         Func; \
431         Out << " & " << IntTy->getBitMask() << Suffix; \
432         Out << ")";\
433        } \
434       else \
435         Func; \
436       }
437
438 // Pass the Type* and the variable name and this prints out the variable
439 // declaration.
440 //
441 std::ostream &CWriter::printType(std::ostream &Out, const Type *Ty,
442                                  bool isSigned, const std::string &NameSoFar,
443                                  bool IgnoreName) {
444   if (Ty->isPrimitiveType() || Ty->isInteger()) {
445     printSimpleType(Out, Ty, isSigned, NameSoFar);
446     return Out;
447   }
448
449   // Check to see if the type is named.
450   if (!IgnoreName || isa<OpaqueType>(Ty)) {
451     std::map<const Type *, std::string>::iterator I = TypeNames.find(Ty);
452     if (I != TypeNames.end()) return Out << I->second << ' ' << NameSoFar;
453   }
454
455   switch (Ty->getTypeID()) {
456   case Type::FunctionTyID: {
457     const FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(Ty);
458     std::stringstream FunctionInnards;
459     FunctionInnards << " (" << NameSoFar << ") (";
460     const ParamAttrsList *Attrs = FTy->getParamAttrs();
461     unsigned Idx = 1;
462     for (FunctionType::param_iterator I = FTy->param_begin(),
463            E = FTy->param_end(); I != E; ++I) {
464       if (I != FTy->param_begin())
465         FunctionInnards << ", ";
466       printType(FunctionInnards, *I, 
467          /*isSigned=*/Attrs && Attrs->paramHasAttr(Idx, ParamAttr::SExt), "");
468       ++Idx;
469     }
470     if (FTy->isVarArg()) {
471       if (FTy->getNumParams())
472         FunctionInnards << ", ...";
473     } else if (!FTy->getNumParams()) {
474       FunctionInnards << "void";
475     }
476     FunctionInnards << ')';
477     std::string tstr = FunctionInnards.str();
478     printType(Out, FTy->getReturnType(), 
479         /*isSigned=*/Attrs && Attrs->paramHasAttr(0, ParamAttr::SExt), tstr);
480     return Out;
481   }
482   case Type::StructTyID: {
483     const StructType *STy = cast<StructType>(Ty);
484     Out << NameSoFar + " {\n";
485     unsigned Idx = 0;
486     for (StructType::element_iterator I = STy->element_begin(),
487            E = STy->element_end(); I != E; ++I) {
488       Out << "  ";
489       printType(Out, *I, false, "field" + utostr(Idx++));
490       Out << ";\n";
491     }
492     return Out << '}';
493   }
494
495   case Type::PointerTyID: {
496     const PointerType *PTy = cast<PointerType>(Ty);
497     std::string ptrName = "*" + NameSoFar;
498
499     if (isa<ArrayType>(PTy->getElementType()) ||
500         isa<VectorType>(PTy->getElementType()))
501       ptrName = "(" + ptrName + ")";
502
503     return printType(Out, PTy->getElementType(), false, ptrName);
504   }
505
506   case Type::ArrayTyID: {
507     const ArrayType *ATy = cast<ArrayType>(Ty);
508     unsigned NumElements = ATy->getNumElements();
509     if (NumElements == 0) NumElements = 1;
510     return printType(Out, ATy->getElementType(), false,
511                      NameSoFar + "[" + utostr(NumElements) + "]");
512   }
513
514   case Type::VectorTyID: {
515     const VectorType *PTy = cast<VectorType>(Ty);
516     unsigned NumElements = PTy->getNumElements();
517     if (NumElements == 0) NumElements = 1;
518     return printType(Out, PTy->getElementType(), false,
519                      NameSoFar + "[" + utostr(NumElements) + "]");
520   }
521
522   case Type::OpaqueTyID: {
523     static int Count = 0;
524     std::string TyName = "struct opaque_" + itostr(Count++);
525     assert(TypeNames.find(Ty) == TypeNames.end());
526     TypeNames[Ty] = TyName;
527     return Out << TyName << ' ' << NameSoFar;
528   }
529   default:
530     assert(0 && "Unhandled case in getTypeProps!");
531     abort();
532   }
533
534   return Out;
535 }
536
537 void CWriter::printConstantArray(ConstantArray *CPA) {
538
539   // As a special case, print the array as a string if it is an array of
540   // ubytes or an array of sbytes with positive values.
541   //
542   const Type *ETy = CPA->getType()->getElementType();
543   bool isString = (ETy == Type::Int8Ty || ETy == Type::Int8Ty);
544
545   // Make sure the last character is a null char, as automatically added by C
546   if (isString && (CPA->getNumOperands() == 0 ||
547                    !cast<Constant>(*(CPA->op_end()-1))->isNullValue()))
548     isString = false;
549
550   if (isString) {
551     Out << '\"';
552     // Keep track of whether the last number was a hexadecimal escape
553     bool LastWasHex = false;
554
555     // Do not include the last character, which we know is null
556     for (unsigned i = 0, e = CPA->getNumOperands()-1; i != e; ++i) {
557       unsigned char C = cast<ConstantInt>(CPA->getOperand(i))->getZExtValue();
558
559       // Print it out literally if it is a printable character.  The only thing
560       // to be careful about is when the last letter output was a hex escape
561       // code, in which case we have to be careful not to print out hex digits
562       // explicitly (the C compiler thinks it is a continuation of the previous
563       // character, sheesh...)
564       //
565       if (isprint(C) && (!LastWasHex || !isxdigit(C))) {
566         LastWasHex = false;
567         if (C == '"' || C == '\\')
568           Out << "\\" << C;
569         else
570           Out << C;
571       } else {
572         LastWasHex = false;
573         switch (C) {
574         case '\n': Out << "\\n"; break;
575         case '\t': Out << "\\t"; break;
576         case '\r': Out << "\\r"; break;
577         case '\v': Out << "\\v"; break;
578         case '\a': Out << "\\a"; break;
579         case '\"': Out << "\\\""; break;
580         case '\'': Out << "\\\'"; break;
581         default:
582           Out << "\\x";
583           Out << (char)(( C/16  < 10) ? ( C/16 +'0') : ( C/16 -10+'A'));
584           Out << (char)(((C&15) < 10) ? ((C&15)+'0') : ((C&15)-10+'A'));
585           LastWasHex = true;
586           break;
587         }
588       }
589     }
590     Out << '\"';
591   } else {
592     Out << '{';
593     if (CPA->getNumOperands()) {
594       Out << ' ';
595       printConstant(cast<Constant>(CPA->getOperand(0)));
596       for (unsigned i = 1, e = CPA->getNumOperands(); i != e; ++i) {
597         Out << ", ";
598         printConstant(cast<Constant>(CPA->getOperand(i)));
599       }
600     }
601     Out << " }";
602   }
603 }
604
605 void CWriter::printConstantVector(ConstantVector *CP) {
606   Out << '{';
607   if (CP->getNumOperands()) {
608     Out << ' ';
609     printConstant(cast<Constant>(CP->getOperand(0)));
610     for (unsigned i = 1, e = CP->getNumOperands(); i != e; ++i) {
611       Out << ", ";
612       printConstant(cast<Constant>(CP->getOperand(i)));
613     }
614   }
615   Out << " }";
616 }
617
618 // isFPCSafeToPrint - Returns true if we may assume that CFP may be written out
619 // textually as a double (rather than as a reference to a stack-allocated
620 // variable). We decide this by converting CFP to a string and back into a
621 // double, and then checking whether the conversion results in a bit-equal
622 // double to the original value of CFP. This depends on us and the target C
623 // compiler agreeing on the conversion process (which is pretty likely since we
624 // only deal in IEEE FP).
625 //
626 static bool isFPCSafeToPrint(const ConstantFP *CFP) {
627 #if HAVE_PRINTF_A && ENABLE_CBE_PRINTF_A
628   char Buffer[100];
629   sprintf(Buffer, "%a", CFP->getValue());
630
631   if (!strncmp(Buffer, "0x", 2) ||
632       !strncmp(Buffer, "-0x", 3) ||
633       !strncmp(Buffer, "+0x", 3))
634     return atof(Buffer) == CFP->getValue();
635   return false;
636 #else
637   std::string StrVal = ftostr(CFP->getValue());
638
639   while (StrVal[0] == ' ')
640     StrVal.erase(StrVal.begin());
641
642   // Check to make sure that the stringized number is not some string like "Inf"
643   // or NaN.  Check that the string matches the "[-+]?[0-9]" regex.
644   if ((StrVal[0] >= '0' && StrVal[0] <= '9') ||
645       ((StrVal[0] == '-' || StrVal[0] == '+') &&
646        (StrVal[1] >= '0' && StrVal[1] <= '9')))
647     // Reparse stringized version!
648     return atof(StrVal.c_str()) == CFP->getValue();
649   return false;
650 #endif
651 }
652
653 /// Print out the casting for a cast operation. This does the double casting
654 /// necessary for conversion to the destination type, if necessary. 
655 /// @brief Print a cast
656 void CWriter::printCast(unsigned opc, const Type *SrcTy, const Type *DstTy) {
657   // Print the destination type cast
658   switch (opc) {
659     case Instruction::UIToFP:
660     case Instruction::SIToFP:
661     case Instruction::IntToPtr:
662     case Instruction::Trunc:
663     case Instruction::BitCast:
664     case Instruction::FPExt:
665     case Instruction::FPTrunc: // For these the DstTy sign doesn't matter
666       Out << '(';
667       printType(Out, DstTy);
668       Out << ')';
669       break;
670     case Instruction::ZExt:
671     case Instruction::PtrToInt:
672     case Instruction::FPToUI: // For these, make sure we get an unsigned dest
673       Out << '(';
674       printSimpleType(Out, DstTy, false);
675       Out << ')';
676       break;
677     case Instruction::SExt: 
678     case Instruction::FPToSI: // For these, make sure we get a signed dest
679       Out << '(';
680       printSimpleType(Out, DstTy, true);
681       Out << ')';
682       break;
683     default:
684       assert(0 && "Invalid cast opcode");
685   }
686
687   // Print the source type cast
688   switch (opc) {
689     case Instruction::UIToFP:
690     case Instruction::ZExt:
691       Out << '(';
692       printSimpleType(Out, SrcTy, false);
693       Out << ')';
694       break;
695     case Instruction::SIToFP:
696     case Instruction::SExt:
697       Out << '(';
698       printSimpleType(Out, SrcTy, true); 
699       Out << ')';
700       break;
701     case Instruction::IntToPtr:
702     case Instruction::PtrToInt:
703       // Avoid "cast to pointer from integer of different size" warnings
704       Out << "(unsigned long)";
705       break;
706     case Instruction::Trunc:
707     case Instruction::BitCast:
708     case Instruction::FPExt:
709     case Instruction::FPTrunc:
710     case Instruction::FPToSI:
711     case Instruction::FPToUI:
712       break; // These don't need a source cast.
713     default:
714       assert(0 && "Invalid cast opcode");
715       break;
716   }
717 }
718
719 // printConstant - The LLVM Constant to C Constant converter.
720 void CWriter::printConstant(Constant *CPV) {
721   if (const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(CPV)) {
722     switch (CE->getOpcode()) {
723     case Instruction::Trunc:
724     case Instruction::ZExt:
725     case Instruction::SExt:
726     case Instruction::FPTrunc:
727     case Instruction::FPExt:
728     case Instruction::UIToFP:
729     case Instruction::SIToFP:
730     case Instruction::FPToUI:
731     case Instruction::FPToSI:
732     case Instruction::PtrToInt:
733     case Instruction::IntToPtr:
734     case Instruction::BitCast:
735       Out << "(";
736       printCast(CE->getOpcode(), CE->getOperand(0)->getType(), CE->getType());
737        if (CE->getOpcode() == Instruction::Trunc ||
738            CE->getOpcode() == Instruction::FPToUI ||
739            CE->getOpcode() == Instruction::FPToSI ||
740            CE->getOpcode() == Instruction::PtrToInt) {
741         if (const IntegerType* IntTy = dyn_cast<IntegerType>(CE->getType())) {
742           uint64_t BitMask = IntTy->getBitMask();
743           printConstant(CE->getOperand(0));
744           Out << "&" << BitMask << (IntTy->getBitWidth() <=32 ? "U": "ULL");
745         }
746       }
747       else if (CE->getOpcode() == Instruction::SExt &&
748                CE->getOperand(0)->getType() == Type::Int1Ty) {
749         // Make sure we really sext from bool here by subtracting from 0
750         Out << "0-";
751         printConstant(CE->getOperand(0));
752       }
753       else if (CE->getOpcode() == Instruction::SExt &&
754                CE->getOperand(0)->getType()->getTypeID() == Type::IntegerTyID) {
755          IMPL_SIGN_EXTENSION(CE->getOperand(0)->getType(),
756                              printConstant(CE->getOperand(0)));
757        }
758        else if (CE->getOpcode() == Instruction::ZExt &&
759                 CE->getOperand(0)->getType()->getTypeID() == Type::IntegerTyID){
760          const IntegerType* IntTy = 
761            cast<IntegerType>(CE->getOperand(0)->getType());
762          uint64_t BitMask = IntTy->getBitMask();
763          writeOperand(CE->getOperand(0));
764          Out << "&" << BitMask << (IntTy->getBitWidth() <=32 ? "U": "ULL");
765        }
766        else
767          printConstant(CE->getOperand(0));
768       Out << ")";
769       return;
770     case Instruction::GetElementPtr:
771       Out << "(&(";
772       printIndexingExpression(CE->getOperand(0), gep_type_begin(CPV),
773                               gep_type_end(CPV));
774       Out << "))";
775       return;
776     case Instruction::Select:
777       Out << '(';
778       printConstant(CE->getOperand(0));
779       Out << '?';
780       printConstant(CE->getOperand(1));
781       Out << ':';
782       printConstant(CE->getOperand(2));
783       Out << ')';
784       return;
785     case Instruction::Add:
786     case Instruction::Sub:
787     case Instruction::Mul:
788     case Instruction::SDiv:
789     case Instruction::UDiv:
790     case Instruction::FDiv:
791     case Instruction::URem:
792     case Instruction::SRem:
793     case Instruction::FRem:
794     case Instruction::And:
795     case Instruction::Or:
796     case Instruction::Xor:
797     case Instruction::ICmp:
798     case Instruction::Shl:
799     case Instruction::LShr:
800     case Instruction::AShr:
801     {
802       Out << '(';
803       bool NeedsClosingParens = printConstExprCast(CE); 
804       printConstantWithCast(CE->getOperand(0), CE->getOpcode());
805       switch (CE->getOpcode()) {
806       case Instruction::Add: Out << " + "; break;
807       case Instruction::Sub: Out << " - "; break;
808       case Instruction::Mul: Out << " * "; break;
809       case Instruction::URem:
810       case Instruction::SRem: 
811       case Instruction::FRem: Out << " % "; break;
812       case Instruction::UDiv: 
813       case Instruction::SDiv: 
814       case Instruction::FDiv: Out << " / "; break;
815       case Instruction::And: Out << " & "; break;
816       case Instruction::Or:  Out << " | "; break;
817       case Instruction::Xor: Out << " ^ "; break;
818       case Instruction::Shl: Out << " << "; break;
819       case Instruction::LShr:
820       case Instruction::AShr: Out << " >> "; break;
821       case Instruction::ICmp:
822         switch (CE->getPredicate()) {
823           case ICmpInst::ICMP_EQ: Out << " == "; break;
824           case ICmpInst::ICMP_NE: Out << " != "; break;
825           case ICmpInst::ICMP_SLT: 
826           case ICmpInst::ICMP_ULT: Out << " < "; break;
827           case ICmpInst::ICMP_SLE:
828           case ICmpInst::ICMP_ULE: Out << " <= "; break;
829           case ICmpInst::ICMP_SGT:
830           case ICmpInst::ICMP_UGT: Out << " > "; break;
831           case ICmpInst::ICMP_SGE:
832           case ICmpInst::ICMP_UGE: Out << " >= "; break;
833           default: assert(0 && "Illegal ICmp predicate");
834         }
835         break;
836       default: assert(0 && "Illegal opcode here!");
837       }
838       printConstantWithCast(CE->getOperand(1), CE->getOpcode());
839       if (NeedsClosingParens)
840         Out << "))";
841       Out << ')';
842       return;
843     }
844     case Instruction::FCmp: {
845       Out << '('; 
846       bool NeedsClosingParens = printConstExprCast(CE); 
847       if (CE->getPredicate() == FCmpInst::FCMP_FALSE)
848         Out << "0";
849       else if (CE->getPredicate() == FCmpInst::FCMP_TRUE)
850         Out << "1";
851       else {
852         const char* op = 0;
853         switch (CE->getPredicate()) {
854         default: assert(0 && "Illegal FCmp predicate");
855         case FCmpInst::FCMP_ORD: op = "ord"; break;
856         case FCmpInst::FCMP_UNO: op = "uno"; break;
857         case FCmpInst::FCMP_UEQ: op = "ueq"; break;
858         case FCmpInst::FCMP_UNE: op = "une"; break;
859         case FCmpInst::FCMP_ULT: op = "ult"; break;
860         case FCmpInst::FCMP_ULE: op = "ule"; break;
861         case FCmpInst::FCMP_UGT: op = "ugt"; break;
862         case FCmpInst::FCMP_UGE: op = "uge"; break;
863         case FCmpInst::FCMP_OEQ: op = "oeq"; break;
864         case FCmpInst::FCMP_ONE: op = "one"; break;
865         case FCmpInst::FCMP_OLT: op = "olt"; break;
866         case FCmpInst::FCMP_OLE: op = "ole"; break;
867         case FCmpInst::FCMP_OGT: op = "ogt"; break;
868         case FCmpInst::FCMP_OGE: op = "oge"; break;
869         }
870         Out << "llvm_fcmp_" << op << "(";
871         printConstantWithCast(CE->getOperand(0), CE->getOpcode());
872         Out << ", ";
873         printConstantWithCast(CE->getOperand(1), CE->getOpcode());
874         Out << ")";
875       }
876       if (NeedsClosingParens)
877         Out << "))";
878       Out << ')';
879     }
880     default:
881       cerr << "CWriter Error: Unhandled constant expression: "
882            << *CE << "\n";
883       abort();
884     }
885   } else if (isa<UndefValue>(CPV) && CPV->getType()->isFirstClassType()) {
886     Out << "((";
887     printType(Out, CPV->getType()); // sign doesn't matter
888     Out << ")/*UNDEF*/0)";
889     return;
890   }
891
892   if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(CPV)) {
893     const Type* Ty = CI->getType();
894     if (Ty == Type::Int1Ty)
895       Out << (CI->getZExtValue() ? '1' : '0') ;
896     else {
897       Out << "((";
898       printSimpleType(Out, Ty, false) << ')';
899       if (CI->isMinValue(true)) 
900         Out << CI->getZExtValue() << 'u';
901       else
902         Out << CI->getSExtValue();
903       if (Ty->getPrimitiveSizeInBits() > 32)
904         Out << "ll";
905       Out << ')';
906     }
907     return;
908   } 
909
910   switch (CPV->getType()->getTypeID()) {
911   case Type::FloatTyID:
912   case Type::DoubleTyID: {
913     ConstantFP *FPC = cast<ConstantFP>(CPV);
914     std::map<const ConstantFP*, unsigned>::iterator I = FPConstantMap.find(FPC);
915     if (I != FPConstantMap.end()) {
916       // Because of FP precision problems we must load from a stack allocated
917       // value that holds the value in hex.
918       Out << "(*(" << (FPC->getType() == Type::FloatTy ? "float" : "double")
919           << "*)&FPConstant" << I->second << ')';
920     } else {
921       if (IsNAN(FPC->getValue())) {
922         // The value is NaN
923
924         // The prefix for a quiet NaN is 0x7FF8. For a signalling NaN,
925         // it's 0x7ff4.
926         const unsigned long QuietNaN = 0x7ff8UL;
927         //const unsigned long SignalNaN = 0x7ff4UL;
928
929         // We need to grab the first part of the FP #
930         char Buffer[100];
931
932         uint64_t ll = DoubleToBits(FPC->getValue());
933         sprintf(Buffer, "0x%llx", static_cast<long long>(ll));
934
935         std::string Num(&Buffer[0], &Buffer[6]);
936         unsigned long Val = strtoul(Num.c_str(), 0, 16);
937
938         if (FPC->getType() == Type::FloatTy)
939           Out << "LLVM_NAN" << (Val == QuietNaN ? "" : "S") << "F(\""
940               << Buffer << "\") /*nan*/ ";
941         else
942           Out << "LLVM_NAN" << (Val == QuietNaN ? "" : "S") << "(\""
943               << Buffer << "\") /*nan*/ ";
944       } else if (IsInf(FPC->getValue())) {
945         // The value is Inf
946         if (FPC->getValue() < 0) Out << '-';
947         Out << "LLVM_INF" << (FPC->getType() == Type::FloatTy ? "F" : "")
948             << " /*inf*/ ";
949       } else {
950         std::string Num;
951 #if HAVE_PRINTF_A && ENABLE_CBE_PRINTF_A
952         // Print out the constant as a floating point number.
953         char Buffer[100];
954         sprintf(Buffer, "%a", FPC->getValue());
955         Num = Buffer;
956 #else
957         Num = ftostr(FPC->getValue());
958 #endif
959         Out << Num;
960       }
961     }
962     break;
963   }
964
965   case Type::ArrayTyID:
966     if (isa<ConstantAggregateZero>(CPV) || isa<UndefValue>(CPV)) {
967       const ArrayType *AT = cast<ArrayType>(CPV->getType());
968       Out << '{';
969       if (AT->getNumElements()) {
970         Out << ' ';
971         Constant *CZ = Constant::getNullValue(AT->getElementType());
972         printConstant(CZ);
973         for (unsigned i = 1, e = AT->getNumElements(); i != e; ++i) {
974           Out << ", ";
975           printConstant(CZ);
976         }
977       }
978       Out << " }";
979     } else {
980       printConstantArray(cast<ConstantArray>(CPV));
981     }
982     break;
983
984   case Type::VectorTyID:
985     if (isa<ConstantAggregateZero>(CPV) || isa<UndefValue>(CPV)) {
986       const VectorType *AT = cast<VectorType>(CPV->getType());
987       Out << '{';
988       if (AT->getNumElements()) {
989         Out << ' ';
990         Constant *CZ = Constant::getNullValue(AT->getElementType());
991         printConstant(CZ);
992         for (unsigned i = 1, e = AT->getNumElements(); i != e; ++i) {
993           Out << ", ";
994           printConstant(CZ);
995         }
996       }
997       Out << " }";
998     } else {
999       printConstantVector(cast<ConstantVector>(CPV));
1000     }
1001     break;
1002
1003   case Type::StructTyID:
1004     if (isa<ConstantAggregateZero>(CPV) || isa<UndefValue>(CPV)) {
1005       const StructType *ST = cast<StructType>(CPV->getType());
1006       Out << '{';
1007       if (ST->getNumElements()) {
1008         Out << ' ';
1009         printConstant(Constant::getNullValue(ST->getElementType(0)));
1010         for (unsigned i = 1, e = ST->getNumElements(); i != e; ++i) {
1011           Out << ", ";
1012           printConstant(Constant::getNullValue(ST->getElementType(i)));
1013         }
1014       }
1015       Out << " }";
1016     } else {
1017       Out << '{';
1018       if (CPV->getNumOperands()) {
1019         Out << ' ';
1020         printConstant(cast<Constant>(CPV->getOperand(0)));
1021         for (unsigned i = 1, e = CPV->getNumOperands(); i != e; ++i) {
1022           Out << ", ";
1023           printConstant(cast<Constant>(CPV->getOperand(i)));
1024         }
1025       }
1026       Out << " }";
1027     }
1028     break;
1029
1030   case Type::PointerTyID:
1031     if (isa<ConstantPointerNull>(CPV)) {
1032       Out << "((";
1033       printType(Out, CPV->getType()); // sign doesn't matter
1034       Out << ")/*NULL*/0)";
1035       break;
1036     } else if (GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(CPV)) {
1037       writeOperand(GV);
1038       break;
1039     }
1040     // FALL THROUGH
1041   default:
1042     cerr << "Unknown constant type: " << *CPV << "\n";
1043     abort();
1044   }
1045 }
1046
1047 // Some constant expressions need to be casted back to the original types
1048 // because their operands were casted to the expected type. This function takes
1049 // care of detecting that case and printing the cast for the ConstantExpr.
1050 bool CWriter::printConstExprCast(const ConstantExpr* CE) {
1051   bool NeedsExplicitCast = false;
1052   const Type *Ty = CE->getOperand(0)->getType();
1053   bool TypeIsSigned = false;
1054   switch (CE->getOpcode()) {
1055   case Instruction::LShr:
1056   case Instruction::URem: 
1057   case Instruction::UDiv: NeedsExplicitCast = true; break;
1058   case Instruction::AShr:
1059   case Instruction::SRem: 
1060   case Instruction::SDiv: NeedsExplicitCast = true; TypeIsSigned = true; break;
1061   case Instruction::SExt:
1062     Ty = CE->getType();
1063     NeedsExplicitCast = true;
1064     TypeIsSigned = true;
1065     break;
1066   case Instruction::ZExt:
1067   case Instruction::Trunc:
1068   case Instruction::FPTrunc:
1069   case Instruction::FPExt:
1070   case Instruction::UIToFP:
1071   case Instruction::SIToFP:
1072   case Instruction::FPToUI:
1073   case Instruction::FPToSI:
1074   case Instruction::PtrToInt:
1075   case Instruction::IntToPtr:
1076   case Instruction::BitCast:
1077     Ty = CE->getType();
1078     NeedsExplicitCast = true;
1079     break;
1080   default: break;
1081   }
1082   if (NeedsExplicitCast) {
1083     Out << "((";
1084     if (Ty->isInteger() && Ty != Type::Int1Ty)
1085       printSimpleType(Out, Ty, TypeIsSigned);
1086     else
1087       printType(Out, Ty); // not integer, sign doesn't matter
1088     Out << ")(";
1089   }
1090   return NeedsExplicitCast;
1091 }
1092
1093 //  Print a constant assuming that it is the operand for a given Opcode. The
1094 //  opcodes that care about sign need to cast their operands to the expected
1095 //  type before the operation proceeds. This function does the casting.
1096 void CWriter::printConstantWithCast(Constant* CPV, unsigned Opcode) {
1097
1098   // Extract the operand's type, we'll need it.
1099   const Type* OpTy = CPV->getType();
1100
1101   // Indicate whether to do the cast or not.
1102   bool shouldCast = false;
1103   bool typeIsSigned = false;
1104
1105   // Based on the Opcode for which this Constant is being written, determine
1106   // the new type to which the operand should be casted by setting the value
1107   // of OpTy. If we change OpTy, also set shouldCast to true so it gets
1108   // casted below.
1109   switch (Opcode) {
1110     default:
1111       // for most instructions, it doesn't matter
1112       break; 
1113     case Instruction::LShr:
1114     case Instruction::UDiv:
1115     case Instruction::URem:
1116       shouldCast = true;
1117       break;
1118     case Instruction::AShr:
1119     case Instruction::SDiv:
1120     case Instruction::SRem:
1121       shouldCast = true;
1122       typeIsSigned = true;
1123       break;
1124   }
1125
1126   // Write out the casted constant if we should, otherwise just write the
1127   // operand.
1128   if (shouldCast) {
1129     Out << "((";
1130     printSimpleType(Out, OpTy, typeIsSigned);
1131     Out << ")";
1132     printConstant(CPV);
1133     Out << ")";
1134   } else 
1135     printConstant(CPV);
1136 }
1137
1138 std::string CWriter::GetValueName(const Value *Operand) {
1139   std::string Name;
1140
1141   if (!isa<GlobalValue>(Operand) && Operand->getName() != "") {
1142     std::string VarName;
1143
1144     Name = Operand->getName();
1145     VarName.reserve(Name.capacity());
1146
1147     for (std::string::iterator I = Name.begin(), E = Name.end();
1148          I != E; ++I) {
1149       char ch = *I;
1150
1151       if (!((ch >= 'a' && ch <= 'z') || (ch >= 'A' && ch <= 'Z') ||
1152             (ch >= '0' && ch <= '9') || ch == '_'))
1153         VarName += '_';
1154       else
1155         VarName += ch;
1156     }
1157
1158     Name = "llvm_cbe_" + VarName;
1159   } else {
1160     Name = Mang->getValueName(Operand);
1161   }
1162
1163   return Name;
1164 }
1165
1166 void CWriter::writeOperandInternal(Value *Operand) {
1167   if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(Operand))
1168     if (isInlinableInst(*I) && !isDirectAlloca(I)) {
1169       // Should we inline this instruction to build a tree?
1170       Out << '(';
1171       visit(*I);
1172       Out << ')';
1173       return;
1174     }
1175
1176   Constant* CPV = dyn_cast<Constant>(Operand);
1177
1178   if (CPV && !isa<GlobalValue>(CPV))
1179     printConstant(CPV);
1180   else
1181     Out << GetValueName(Operand);
1182 }
1183
1184 void CWriter::writeOperandRaw(Value *Operand) {
1185   Constant* CPV = dyn_cast<Constant>(Operand);
1186   if (CPV && !isa<GlobalValue>(CPV)) {
1187     printConstant(CPV);
1188   } else {
1189     Out << GetValueName(Operand);
1190   }
1191 }
1192
1193 void CWriter::writeOperand(Value *Operand) {
1194   if (isa<GlobalVariable>(Operand) || isDirectAlloca(Operand))
1195     Out << "(&";  // Global variables are referenced as their addresses by llvm
1196
1197   writeOperandInternal(Operand);
1198
1199   if (isa<GlobalVariable>(Operand) || isDirectAlloca(Operand))
1200     Out << ')';
1201 }
1202
1203 // Some instructions need to have their result value casted back to the 
1204 // original types because their operands were casted to the expected type. 
1205 // This function takes care of detecting that case and printing the cast 
1206 // for the Instruction.
1207 bool CWriter::writeInstructionCast(const Instruction &I) {
1208   const Type *Ty = I.getOperand(0)->getType();
1209   switch (I.getOpcode()) {
1210   case Instruction::LShr:
1211   case Instruction::URem: 
1212   case Instruction::UDiv: 
1213     Out << "((";
1214     printSimpleType(Out, Ty, false);
1215     Out << ")(";
1216     return true;
1217   case Instruction::AShr:
1218   case Instruction::SRem: 
1219   case Instruction::SDiv: 
1220     Out << "((";
1221     printSimpleType(Out, Ty, true);
1222     Out << ")(";
1223     return true;
1224   default: break;
1225   }
1226   return false;
1227 }
1228
1229 // Write the operand with a cast to another type based on the Opcode being used.
1230 // This will be used in cases where an instruction has specific type
1231 // requirements (usually signedness) for its operands. 
1232 void CWriter::writeOperandWithCast(Value* Operand, unsigned Opcode) {
1233
1234   // Extract the operand's type, we'll need it.
1235   const Type* OpTy = Operand->getType();
1236
1237   // Indicate whether to do the cast or not.
1238   bool shouldCast = false;
1239
1240   // Indicate whether the cast should be to a signed type or not.
1241   bool castIsSigned = false;
1242
1243   // Based on the Opcode for which this Operand is being written, determine
1244   // the new type to which the operand should be casted by setting the value
1245   // of OpTy. If we change OpTy, also set shouldCast to true.
1246   switch (Opcode) {
1247     default:
1248       // for most instructions, it doesn't matter
1249       break; 
1250     case Instruction::LShr:
1251     case Instruction::UDiv:
1252     case Instruction::URem: // Cast to unsigned first
1253       shouldCast = true;
1254       castIsSigned = false;
1255       break;
1256     case Instruction::AShr:
1257     case Instruction::SDiv:
1258     case Instruction::SRem: // Cast to signed first
1259       shouldCast = true;
1260       castIsSigned = true;
1261       break;
1262   }
1263
1264   // Write out the casted operand if we should, otherwise just write the
1265   // operand.
1266   if (shouldCast) {
1267     Out << "((";
1268     printSimpleType(Out, OpTy, castIsSigned);
1269     Out << ")";
1270     if (castIsSigned && OpTy->getTypeID() == Type::IntegerTyID) {
1271       IMPL_SIGN_EXTENSION(OpTy, writeOperand(Operand));
1272     }
1273     else
1274       writeOperand(Operand);
1275     Out << ")";
1276   } else 
1277     writeOperand(Operand);
1278 }
1279
1280 // Write the operand with a cast to another type based on the icmp predicate 
1281 // being used. 
1282 void CWriter::writeOperandWithCast(Value* Operand, ICmpInst::Predicate predicate) {
1283
1284   // Extract the operand's type, we'll need it.
1285   const Type* OpTy = Operand->getType();
1286
1287   // Indicate whether to do the cast or not.
1288   bool shouldCast = false;
1289
1290   // Indicate whether the cast should be to a signed type or not.
1291   bool castIsSigned = false;
1292
1293   // Based on the Opcode for which this Operand is being written, determine
1294   // the new type to which the operand should be casted by setting the value
1295   // of OpTy. If we change OpTy, also set shouldCast to true.
1296   switch (predicate) {
1297     default:
1298       // for eq and ne, it doesn't matter
1299       break;
1300     case ICmpInst::ICMP_EQ:
1301     case ICmpInst::ICMP_NE:
1302     case ICmpInst::ICMP_UGT:
1303     case ICmpInst::ICMP_UGE:
1304     case ICmpInst::ICMP_ULT:
1305     case ICmpInst::ICMP_ULE:
1306       shouldCast = true;
1307       break;
1308     case ICmpInst::ICMP_SGT:
1309     case ICmpInst::ICMP_SGE:
1310     case ICmpInst::ICMP_SLT:
1311     case ICmpInst::ICMP_SLE:
1312       shouldCast = true;
1313       castIsSigned = true;
1314       break;
1315   }
1316
1317   // Write out the casted operand if we should, otherwise just write the
1318   // operand.
1319   if (shouldCast) {
1320     Out << "((";
1321     if (OpTy->isInteger() && OpTy != Type::Int1Ty)
1322       printSimpleType(Out, OpTy, castIsSigned);
1323     else
1324       printType(Out, OpTy); // not integer, sign doesn't matter
1325     Out << ")";
1326     if(castIsSigned && OpTy->getTypeID() == Type::IntegerTyID) {
1327       IMPL_SIGN_EXTENSION(OpTy, writeOperand(Operand));
1328     } else {
1329       writeOperand(Operand);
1330       if(OpTy->getTypeID() == Type::IntegerTyID){
1331         const IntegerType * IntTy = cast<IntegerType>(OpTy);
1332         uint64_t BitMask = IntTy->getBitMask();
1333         Out << "&" << BitMask << (IntTy->getBitWidth() <=32 ? "U": "ULL");
1334       }
1335     }
1336     Out << ")";
1337   } else {
1338     writeOperand(Operand);
1339     if(OpTy->getTypeID() == Type::IntegerTyID){
1340       const IntegerType * IntTy = cast<IntegerType>(OpTy);
1341       uint64_t BitMask = IntTy->getBitMask();
1342       Out << "&" << BitMask << (IntTy->getBitWidth() <=32 ? "U": "ULL");
1343     }
1344   }
1345 }
1346
1347 // generateCompilerSpecificCode - This is where we add conditional compilation
1348 // directives to cater to specific compilers as need be.
1349 //
1350 static void generateCompilerSpecificCode(std::ostream& Out) {
1351   // Alloca is hard to get, and we don't want to include stdlib.h here.
1352   Out << "/* get a declaration for alloca */\n"
1353       << "#if defined(__CYGWIN__) || defined(__MINGW32__)\n"
1354       << "#define  alloca(x) __builtin_alloca((x))\n"
1355       << "#define _alloca(x) __builtin_alloca((x))\n"    
1356       << "#elif defined(__APPLE__)\n"
1357       << "extern void *__builtin_alloca(unsigned long);\n"
1358       << "#define alloca(x) __builtin_alloca(x)\n"
1359       << "#define longjmp _longjmp\n"
1360       << "#define setjmp _setjmp\n"
1361       << "#elif defined(__sun__)\n"
1362       << "#if defined(__sparcv9)\n"
1363       << "extern void *__builtin_alloca(unsigned long);\n"
1364       << "#else\n"
1365       << "extern void *__builtin_alloca(unsigned int);\n"
1366       << "#endif\n"
1367       << "#define alloca(x) __builtin_alloca(x)\n"
1368       << "#elif defined(__FreeBSD__) || defined(__OpenBSD__)\n"
1369       << "#define alloca(x) __builtin_alloca(x)\n"
1370       << "#elif defined(_MSC_VER)\n"
1371       << "#define inline _inline\n"
1372       << "#define alloca(x) _alloca(x)\n"
1373       << "#else\n"
1374       << "#include <alloca.h>\n"
1375       << "#endif\n\n";
1376
1377   // We output GCC specific attributes to preserve 'linkonce'ness on globals.
1378   // If we aren't being compiled with GCC, just drop these attributes.
1379   Out << "#ifndef __GNUC__  /* Can only support \"linkonce\" vars with GCC */\n"
1380       << "#define __attribute__(X)\n"
1381       << "#endif\n\n";
1382
1383   // On Mac OS X, "external weak" is spelled "__attribute__((weak_import))".
1384   Out << "#if defined(__GNUC__) && defined(__APPLE_CC__)\n"
1385       << "#define __EXTERNAL_WEAK__ __attribute__((weak_import))\n"
1386       << "#elif defined(__GNUC__)\n"
1387       << "#define __EXTERNAL_WEAK__ __attribute__((weak))\n"
1388       << "#else\n"
1389       << "#define __EXTERNAL_WEAK__\n"
1390       << "#endif\n\n";
1391
1392   // For now, turn off the weak linkage attribute on Mac OS X. (See above.)
1393   Out << "#if defined(__GNUC__) && defined(__APPLE_CC__)\n"
1394       << "#define __ATTRIBUTE_WEAK__\n"
1395       << "#elif defined(__GNUC__)\n"
1396       << "#define __ATTRIBUTE_WEAK__ __attribute__((weak))\n"
1397       << "#else\n"
1398       << "#define __ATTRIBUTE_WEAK__\n"
1399       << "#endif\n\n";
1400
1401   // Add hidden visibility support. FIXME: APPLE_CC?
1402   Out << "#if defined(__GNUC__)\n"
1403       << "#define __HIDDEN__ __attribute__((visibility(\"hidden\")))\n"
1404       << "#endif\n\n";
1405     
1406   // Define NaN and Inf as GCC builtins if using GCC, as 0 otherwise
1407   // From the GCC documentation:
1408   //
1409   //   double __builtin_nan (const char *str)
1410   //
1411   // This is an implementation of the ISO C99 function nan.
1412   //
1413   // Since ISO C99 defines this function in terms of strtod, which we do
1414   // not implement, a description of the parsing is in order. The string is
1415   // parsed as by strtol; that is, the base is recognized by leading 0 or
1416   // 0x prefixes. The number parsed is placed in the significand such that
1417   // the least significant bit of the number is at the least significant
1418   // bit of the significand. The number is truncated to fit the significand
1419   // field provided. The significand is forced to be a quiet NaN.
1420   //
1421   // This function, if given a string literal, is evaluated early enough
1422   // that it is considered a compile-time constant.
1423   //
1424   //   float __builtin_nanf (const char *str)
1425   //
1426   // Similar to __builtin_nan, except the return type is float.
1427   //
1428   //   double __builtin_inf (void)
1429   //
1430   // Similar to __builtin_huge_val, except a warning is generated if the
1431   // target floating-point format does not support infinities. This
1432   // function is suitable for implementing the ISO C99 macro INFINITY.
1433   //
1434   //   float __builtin_inff (void)
1435   //
1436   // Similar to __builtin_inf, except the return type is float.
1437   Out << "#ifdef __GNUC__\n"
1438       << "#define LLVM_NAN(NanStr)   __builtin_nan(NanStr)   /* Double */\n"
1439       << "#define LLVM_NANF(NanStr)  __builtin_nanf(NanStr)  /* Float */\n"
1440       << "#define LLVM_NANS(NanStr)  __builtin_nans(NanStr)  /* Double */\n"
1441       << "#define LLVM_NANSF(NanStr) __builtin_nansf(NanStr) /* Float */\n"
1442       << "#define LLVM_INF           __builtin_inf()         /* Double */\n"
1443       << "#define LLVM_INFF          __builtin_inff()        /* Float */\n"
1444       << "#define LLVM_PREFETCH(addr,rw,locality) "
1445                               "__builtin_prefetch(addr,rw,locality)\n"
1446       << "#define __ATTRIBUTE_CTOR__ __attribute__((constructor))\n"
1447       << "#define __ATTRIBUTE_DTOR__ __attribute__((destructor))\n"
1448       << "#define LLVM_ASM           __asm__\n"
1449       << "#else\n"
1450       << "#define LLVM_NAN(NanStr)   ((double)0.0)           /* Double */\n"
1451       << "#define LLVM_NANF(NanStr)  0.0F                    /* Float */\n"
1452       << "#define LLVM_NANS(NanStr)  ((double)0.0)           /* Double */\n"
1453       << "#define LLVM_NANSF(NanStr) 0.0F                    /* Float */\n"
1454       << "#define LLVM_INF           ((double)0.0)           /* Double */\n"
1455       << "#define LLVM_INFF          0.0F                    /* Float */\n"
1456       << "#define LLVM_PREFETCH(addr,rw,locality)            /* PREFETCH */\n"
1457       << "#define __ATTRIBUTE_CTOR__\n"
1458       << "#define __ATTRIBUTE_DTOR__\n"
1459       << "#define LLVM_ASM(X)\n"
1460       << "#endif\n\n";
1461
1462   // Output target-specific code that should be inserted into main.
1463   Out << "#define CODE_FOR_MAIN() /* Any target-specific code for main()*/\n";
1464   // On X86, set the FP control word to 64-bits of precision instead of 80 bits.
1465   Out << "#if defined(__GNUC__) && !defined(__llvm__)\n"
1466       << "#if defined(i386) || defined(__i386__) || defined(__i386) || "
1467       << "defined(__x86_64__)\n"
1468       << "#undef CODE_FOR_MAIN\n"
1469       << "#define CODE_FOR_MAIN() \\\n"
1470       << "  {short F;__asm__ (\"fnstcw %0\" : \"=m\" (*&F)); \\\n"
1471       << "  F=(F&~0x300)|0x200;__asm__(\"fldcw %0\"::\"m\"(*&F));}\n"
1472       << "#endif\n#endif\n";
1473
1474 }
1475
1476 /// FindStaticTors - Given a static ctor/dtor list, unpack its contents into
1477 /// the StaticTors set.
1478 static void FindStaticTors(GlobalVariable *GV, std::set<Function*> &StaticTors){
1479   ConstantArray *InitList = dyn_cast<ConstantArray>(GV->getInitializer());
1480   if (!InitList) return;
1481   
1482   for (unsigned i = 0, e = InitList->getNumOperands(); i != e; ++i)
1483     if (ConstantStruct *CS = dyn_cast<ConstantStruct>(InitList->getOperand(i))){
1484       if (CS->getNumOperands() != 2) return;  // Not array of 2-element structs.
1485       
1486       if (CS->getOperand(1)->isNullValue())
1487         return;  // Found a null terminator, exit printing.
1488       Constant *FP = CS->getOperand(1);
1489       if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(FP))
1490         if (CE->isCast())
1491           FP = CE->getOperand(0);
1492       if (Function *F = dyn_cast<Function>(FP))
1493         StaticTors.insert(F);
1494     }
1495 }
1496
1497 enum SpecialGlobalClass {
1498   NotSpecial = 0,
1499   GlobalCtors, GlobalDtors,
1500   NotPrinted
1501 };
1502
1503 /// getGlobalVariableClass - If this is a global that is specially recognized
1504 /// by LLVM, return a code that indicates how we should handle it.
1505 static SpecialGlobalClass getGlobalVariableClass(const GlobalVariable *GV) {
1506   // If this is a global ctors/dtors list, handle it now.
1507   if (GV->hasAppendingLinkage() && GV->use_empty()) {
1508     if (GV->getName() == "llvm.global_ctors")
1509       return GlobalCtors;
1510     else if (GV->getName() == "llvm.global_dtors")
1511       return GlobalDtors;
1512   }
1513   
1514   // Otherwise, it it is other metadata, don't print it.  This catches things
1515   // like debug information.
1516   if (GV->getSection() == "llvm.metadata")
1517     return NotPrinted;
1518   
1519   return NotSpecial;
1520 }
1521
1522
1523 bool CWriter::doInitialization(Module &M) {
1524   // Initialize
1525   TheModule = &M;
1526
1527   TD = new TargetData(&M);
1528   IL = new IntrinsicLowering(*TD);
1529   IL->AddPrototypes(M);
1530
1531   // Ensure that all structure types have names...
1532   Mang = new Mangler(M);
1533   Mang->markCharUnacceptable('.');
1534
1535   // Keep track of which functions are static ctors/dtors so they can have
1536   // an attribute added to their prototypes.
1537   std::set<Function*> StaticCtors, StaticDtors;
1538   for (Module::global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end();
1539        I != E; ++I) {
1540     switch (getGlobalVariableClass(I)) {
1541     default: break;
1542     case GlobalCtors:
1543       FindStaticTors(I, StaticCtors);
1544       break;
1545     case GlobalDtors:
1546       FindStaticTors(I, StaticDtors);
1547       break;
1548     }
1549   }
1550   
1551   // get declaration for alloca
1552   Out << "/* Provide Declarations */\n";
1553   Out << "#include <stdarg.h>\n";      // Varargs support
1554   Out << "#include <setjmp.h>\n";      // Unwind support
1555   generateCompilerSpecificCode(Out);
1556
1557   // Provide a definition for `bool' if not compiling with a C++ compiler.
1558   Out << "\n"
1559       << "#ifndef __cplusplus\ntypedef unsigned char bool;\n#endif\n"
1560
1561       << "\n\n/* Support for floating point constants */\n"
1562       << "typedef unsigned long long ConstantDoubleTy;\n"
1563       << "typedef unsigned int        ConstantFloatTy;\n"
1564
1565       << "\n\n/* Global Declarations */\n";
1566
1567   // First output all the declarations for the program, because C requires
1568   // Functions & globals to be declared before they are used.
1569   //
1570
1571   // Loop over the symbol table, emitting all named constants...
1572   printModuleTypes(M.getTypeSymbolTable());
1573
1574   // Global variable declarations...
1575   if (!M.global_empty()) {
1576     Out << "\n/* External Global Variable Declarations */\n";
1577     for (Module::global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end();
1578          I != E; ++I) {
1579
1580       if (I->hasExternalLinkage() || I->hasExternalWeakLinkage())
1581         Out << "extern ";
1582       else if (I->hasDLLImportLinkage())
1583         Out << "__declspec(dllimport) ";
1584       else
1585         continue; // Internal Global
1586
1587       // Thread Local Storage
1588       if (I->isThreadLocal())
1589         Out << "__thread ";
1590
1591       printType(Out, I->getType()->getElementType(), false, GetValueName(I));
1592
1593       if (I->hasExternalWeakLinkage())
1594          Out << " __EXTERNAL_WEAK__";
1595       Out << ";\n";
1596     }
1597   }
1598
1599   // Function declarations
1600   Out << "\n/* Function Declarations */\n";
1601   Out << "double fmod(double, double);\n";   // Support for FP rem
1602   Out << "float fmodf(float, float);\n";
1603   
1604   for (Module::iterator I = M.begin(), E = M.end(); I != E; ++I) {
1605     // Don't print declarations for intrinsic functions.
1606     if (!I->getIntrinsicID() && I->getName() != "setjmp" && 
1607         I->getName() != "longjmp" && I->getName() != "_setjmp") {
1608       if (I->hasExternalWeakLinkage())
1609         Out << "extern ";
1610       printFunctionSignature(I, true);
1611       if (I->hasWeakLinkage() || I->hasLinkOnceLinkage()) 
1612         Out << " __ATTRIBUTE_WEAK__";
1613       if (I->hasExternalWeakLinkage())
1614         Out << " __EXTERNAL_WEAK__";
1615       if (StaticCtors.count(I))
1616         Out << " __ATTRIBUTE_CTOR__";
1617       if (StaticDtors.count(I))
1618         Out << " __ATTRIBUTE_DTOR__";
1619       if (I->hasHiddenVisibility())
1620         Out << " __HIDDEN__";
1621       
1622       if (I->hasName() && I->getName()[0] == 1)
1623         Out << " LLVM_ASM(\"" << I->getName().c_str()+1 << "\")";
1624           
1625       Out << ";\n";
1626     }
1627   }
1628
1629   // Output the global variable declarations
1630   if (!M.global_empty()) {
1631     Out << "\n\n/* Global Variable Declarations */\n";
1632     for (Module::global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end();
1633          I != E; ++I)
1634       if (!I->isDeclaration()) {
1635         // Ignore special globals, such as debug info.
1636         if (getGlobalVariableClass(I))
1637           continue;
1638
1639         if (I->hasInternalLinkage())
1640           Out << "static ";
1641         else
1642           Out << "extern ";
1643
1644         // Thread Local Storage
1645         if (I->isThreadLocal())
1646           Out << "__thread ";
1647
1648         printType(Out, I->getType()->getElementType(), false, 
1649                   GetValueName(I));
1650
1651         if (I->hasLinkOnceLinkage())
1652           Out << " __attribute__((common))";
1653         else if (I->hasWeakLinkage())
1654           Out << " __ATTRIBUTE_WEAK__";
1655         else if (I->hasExternalWeakLinkage())
1656           Out << " __EXTERNAL_WEAK__";
1657         if (I->hasHiddenVisibility())
1658           Out << " __HIDDEN__";
1659         Out << ";\n";
1660       }
1661   }
1662
1663   // Output the global variable definitions and contents...
1664   if (!M.global_empty()) {
1665     Out << "\n\n/* Global Variable Definitions and Initialization */\n";
1666     for (Module::global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end(); 
1667          I != E; ++I)
1668       if (!I->isDeclaration()) {
1669         // Ignore special globals, such as debug info.
1670         if (getGlobalVariableClass(I))
1671           continue;
1672
1673         if (I->hasInternalLinkage())
1674           Out << "static ";
1675         else if (I->hasDLLImportLinkage())
1676           Out << "__declspec(dllimport) ";
1677         else if (I->hasDLLExportLinkage())
1678           Out << "__declspec(dllexport) ";
1679
1680         // Thread Local Storage
1681         if (I->isThreadLocal())
1682           Out << "__thread ";
1683
1684         printType(Out, I->getType()->getElementType(), false, 
1685                   GetValueName(I));
1686         if (I->hasLinkOnceLinkage())
1687           Out << " __attribute__((common))";
1688         else if (I->hasWeakLinkage())
1689           Out << " __ATTRIBUTE_WEAK__";
1690
1691         if (I->hasHiddenVisibility())
1692           Out << " __HIDDEN__";
1693         
1694         // If the initializer is not null, emit the initializer.  If it is null,
1695         // we try to avoid emitting large amounts of zeros.  The problem with
1696         // this, however, occurs when the variable has weak linkage.  In this
1697         // case, the assembler will complain about the variable being both weak
1698         // and common, so we disable this optimization.
1699         if (!I->getInitializer()->isNullValue()) {
1700           Out << " = " ;
1701           writeOperand(I->getInitializer());
1702         } else if (I->hasWeakLinkage()) {
1703           // We have to specify an initializer, but it doesn't have to be
1704           // complete.  If the value is an aggregate, print out { 0 }, and let
1705           // the compiler figure out the rest of the zeros.
1706           Out << " = " ;
1707           if (isa<StructType>(I->getInitializer()->getType()) ||
1708               isa<ArrayType>(I->getInitializer()->getType()) ||
1709               isa<VectorType>(I->getInitializer()->getType())) {
1710             Out << "{ 0 }";
1711           } else {
1712             // Just print it out normally.
1713             writeOperand(I->getInitializer());
1714           }
1715         }
1716         Out << ";\n";
1717       }
1718   }
1719
1720   if (!M.empty())
1721     Out << "\n\n/* Function Bodies */\n";
1722
1723   // Emit some helper functions for dealing with FCMP instruction's 
1724   // predicates
1725   Out << "static inline int llvm_fcmp_ord(double X, double Y) { ";
1726   Out << "return X == X && Y == Y; }\n";
1727   Out << "static inline int llvm_fcmp_uno(double X, double Y) { ";
1728   Out << "return X != X || Y != Y; }\n";
1729   Out << "static inline int llvm_fcmp_ueq(double X, double Y) { ";
1730   Out << "return X == Y || llvm_fcmp_uno(X, Y); }\n";
1731   Out << "static inline int llvm_fcmp_une(double X, double Y) { ";
1732   Out << "return X != Y; }\n";
1733   Out << "static inline int llvm_fcmp_ult(double X, double Y) { ";
1734   Out << "return X <  Y || llvm_fcmp_uno(X, Y); }\n";
1735   Out << "static inline int llvm_fcmp_ugt(double X, double Y) { ";
1736   Out << "return X >  Y || llvm_fcmp_uno(X, Y); }\n";
1737   Out << "static inline int llvm_fcmp_ule(double X, double Y) { ";
1738   Out << "return X <= Y || llvm_fcmp_uno(X, Y); }\n";
1739   Out << "static inline int llvm_fcmp_uge(double X, double Y) { ";
1740   Out << "return X >= Y || llvm_fcmp_uno(X, Y); }\n";
1741   Out << "static inline int llvm_fcmp_oeq(double X, double Y) { ";
1742   Out << "return X == Y ; }\n";
1743   Out << "static inline int llvm_fcmp_one(double X, double Y) { ";
1744   Out << "return X != Y && llvm_fcmp_ord(X, Y); }\n";
1745   Out << "static inline int llvm_fcmp_olt(double X, double Y) { ";
1746   Out << "return X <  Y ; }\n";
1747   Out << "static inline int llvm_fcmp_ogt(double X, double Y) { ";
1748   Out << "return X >  Y ; }\n";
1749   Out << "static inline int llvm_fcmp_ole(double X, double Y) { ";
1750   Out << "return X <= Y ; }\n";
1751   Out << "static inline int llvm_fcmp_oge(double X, double Y) { ";
1752   Out << "return X >= Y ; }\n";
1753   return false;
1754 }
1755
1756
1757 /// Output all floating point constants that cannot be printed accurately...
1758 void CWriter::printFloatingPointConstants(Function &F) {
1759   // Scan the module for floating point constants.  If any FP constant is used
1760   // in the function, we want to redirect it here so that we do not depend on
1761   // the precision of the printed form, unless the printed form preserves
1762   // precision.
1763   //
1764   static unsigned FPCounter = 0;
1765   for (constant_iterator I = constant_begin(&F), E = constant_end(&F);
1766        I != E; ++I)
1767     if (const ConstantFP *FPC = dyn_cast<ConstantFP>(*I))
1768       if (!isFPCSafeToPrint(FPC) && // Do not put in FPConstantMap if safe.
1769           !FPConstantMap.count(FPC)) {
1770         double Val = FPC->getValue();
1771
1772         FPConstantMap[FPC] = FPCounter;  // Number the FP constants
1773
1774         if (FPC->getType() == Type::DoubleTy) {
1775           Out << "static const ConstantDoubleTy FPConstant" << FPCounter++
1776               << " = 0x" << std::hex << DoubleToBits(Val) << std::dec
1777               << "ULL;    /* " << Val << " */\n";
1778         } else if (FPC->getType() == Type::FloatTy) {
1779           Out << "static const ConstantFloatTy FPConstant" << FPCounter++
1780               << " = 0x" << std::hex << FloatToBits(Val) << std::dec
1781               << "U;    /* " << Val << " */\n";
1782         } else
1783           assert(0 && "Unknown float type!");
1784       }
1785
1786   Out << '\n';
1787 }
1788
1789
1790 /// printSymbolTable - Run through symbol table looking for type names.  If a
1791 /// type name is found, emit its declaration...
1792 ///
1793 void CWriter::printModuleTypes(const TypeSymbolTable &TST) {
1794   Out << "/* Helper union for bitcasts */\n";
1795   Out << "typedef union {\n";
1796   Out << "  unsigned int Int32;\n";
1797   Out << "  unsigned long long Int64;\n";
1798   Out << "  float Float;\n";
1799   Out << "  double Double;\n";
1800   Out << "} llvmBitCastUnion;\n";
1801
1802   // We are only interested in the type plane of the symbol table.
1803   TypeSymbolTable::const_iterator I   = TST.begin();
1804   TypeSymbolTable::const_iterator End = TST.end();
1805
1806   // If there are no type names, exit early.
1807   if (I == End) return;
1808
1809   // Print out forward declarations for structure types before anything else!
1810   Out << "/* Structure forward decls */\n";
1811   for (; I != End; ++I) {
1812     std::string Name = "struct l_" + Mang->makeNameProper(I->first);
1813     Out << Name << ";\n";
1814     TypeNames.insert(std::make_pair(I->second, Name));
1815   }
1816
1817   Out << '\n';
1818
1819   // Now we can print out typedefs.  Above, we guaranteed that this can only be
1820   // for struct or opaque types.
1821   Out << "/* Typedefs */\n";
1822   for (I = TST.begin(); I != End; ++I) {
1823     std::string Name = "l_" + Mang->makeNameProper(I->first);
1824     Out << "typedef ";
1825     printType(Out, I->second, false, Name);
1826     Out << ";\n";
1827   }
1828
1829   Out << '\n';
1830
1831   // Keep track of which structures have been printed so far...
1832   std::set<const StructType *> StructPrinted;
1833
1834   // Loop over all structures then push them into the stack so they are
1835   // printed in the correct order.
1836   //
1837   Out << "/* Structure contents */\n";
1838   for (I = TST.begin(); I != End; ++I)
1839     if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(I->second))
1840       // Only print out used types!
1841       printContainedStructs(STy, StructPrinted);
1842 }
1843
1844 // Push the struct onto the stack and recursively push all structs
1845 // this one depends on.
1846 //
1847 // TODO:  Make this work properly with vector types
1848 //
1849 void CWriter::printContainedStructs(const Type *Ty,
1850                                     std::set<const StructType*> &StructPrinted){
1851   // Don't walk through pointers.
1852   if (isa<PointerType>(Ty) || Ty->isPrimitiveType() || Ty->isInteger()) return;
1853   
1854   // Print all contained types first.
1855   for (Type::subtype_iterator I = Ty->subtype_begin(),
1856        E = Ty->subtype_end(); I != E; ++I)
1857     printContainedStructs(*I, StructPrinted);
1858   
1859   if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty)) {
1860     // Check to see if we have already printed this struct.
1861     if (StructPrinted.insert(STy).second) {
1862       // Print structure type out.
1863       std::string Name = TypeNames[STy];
1864       printType(Out, STy, false, Name, true);
1865       Out << ";\n\n";
1866     }
1867   }
1868 }
1869
1870 void CWriter::printFunctionSignature(const Function *F, bool Prototype) {
1871   /// isStructReturn - Should this function actually return a struct by-value?
1872   bool isStructReturn = F->getFunctionType()->isStructReturn();
1873   
1874   if (F->hasInternalLinkage()) Out << "static ";
1875   if (F->hasDLLImportLinkage()) Out << "__declspec(dllimport) ";
1876   if (F->hasDLLExportLinkage()) Out << "__declspec(dllexport) ";  
1877   switch (F->getCallingConv()) {
1878    case CallingConv::X86_StdCall:
1879     Out << "__stdcall ";
1880     break;
1881    case CallingConv::X86_FastCall:
1882     Out << "__fastcall ";
1883     break;
1884   }
1885   
1886   // Loop over the arguments, printing them...
1887   const FunctionType *FT = cast<FunctionType>(F->getFunctionType());
1888   const ParamAttrsList *Attrs = FT->getParamAttrs();
1889
1890   std::stringstream FunctionInnards;
1891
1892   // Print out the name...
1893   FunctionInnards << GetValueName(F) << '(';
1894
1895   bool PrintedArg = false;
1896   if (!F->isDeclaration()) {
1897     if (!F->arg_empty()) {
1898       Function::const_arg_iterator I = F->arg_begin(), E = F->arg_end();
1899       
1900       // If this is a struct-return function, don't print the hidden
1901       // struct-return argument.
1902       if (isStructReturn) {
1903         assert(I != E && "Invalid struct return function!");
1904         ++I;
1905       }
1906       
1907       std::string ArgName;
1908       unsigned Idx = 1;
1909       for (; I != E; ++I) {
1910         if (PrintedArg) FunctionInnards << ", ";
1911         if (I->hasName() || !Prototype)
1912           ArgName = GetValueName(I);
1913         else
1914           ArgName = "";
1915         printType(FunctionInnards, I->getType(), 
1916             /*isSigned=*/Attrs && Attrs->paramHasAttr(Idx, ParamAttr::SExt), 
1917             ArgName);
1918         PrintedArg = true;
1919         ++Idx;
1920       }
1921     }
1922   } else {
1923     // Loop over the arguments, printing them.
1924     FunctionType::param_iterator I = FT->param_begin(), E = FT->param_end();
1925     
1926     // If this is a struct-return function, don't print the hidden
1927     // struct-return argument.
1928     if (isStructReturn) {
1929       assert(I != E && "Invalid struct return function!");
1930       ++I;
1931     }
1932     
1933     unsigned Idx = 1;
1934     for (; I != E; ++I) {
1935       if (PrintedArg) FunctionInnards << ", ";
1936       printType(FunctionInnards, *I,
1937              /*isSigned=*/Attrs && Attrs->paramHasAttr(Idx, ParamAttr::SExt));
1938       PrintedArg = true;
1939       ++Idx;
1940     }
1941   }
1942
1943   // Finish printing arguments... if this is a vararg function, print the ...,
1944   // unless there are no known types, in which case, we just emit ().
1945   //
1946   if (FT->isVarArg() && PrintedArg) {
1947     if (PrintedArg) FunctionInnards << ", ";
1948     FunctionInnards << "...";  // Output varargs portion of signature!
1949   } else if (!FT->isVarArg() && !PrintedArg) {
1950     FunctionInnards << "void"; // ret() -> ret(void) in C.
1951   }
1952   FunctionInnards << ')';
1953   
1954   // Get the return tpe for the function.
1955   const Type *RetTy;
1956   if (!isStructReturn)
1957     RetTy = F->getReturnType();
1958   else {
1959     // If this is a struct-return function, print the struct-return type.
1960     RetTy = cast<PointerType>(FT->getParamType(0))->getElementType();
1961   }
1962     
1963   // Print out the return type and the signature built above.
1964   printType(Out, RetTy, 
1965             /*isSigned=*/ Attrs && Attrs->paramHasAttr(0, ParamAttr::SExt), 
1966             FunctionInnards.str());
1967 }
1968
1969 static inline bool isFPIntBitCast(const Instruction &I) {
1970   if (!isa<BitCastInst>(I))
1971     return false;
1972   const Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1973   const Type *DstTy = I.getType();
1974   return (SrcTy->isFloatingPoint() && DstTy->isInteger()) ||
1975          (DstTy->isFloatingPoint() && SrcTy->isInteger());
1976 }
1977
1978 void CWriter::printFunction(Function &F) {
1979   /// isStructReturn - Should this function actually return a struct by-value?
1980   bool isStructReturn = F.getFunctionType()->isStructReturn();
1981
1982   printFunctionSignature(&F, false);
1983   Out << " {\n";
1984   
1985   // If this is a struct return function, handle the result with magic.
1986   if (isStructReturn) {
1987     const Type *StructTy =
1988       cast<PointerType>(F.arg_begin()->getType())->getElementType();
1989     Out << "  ";
1990     printType(Out, StructTy, false, "StructReturn");
1991     Out << ";  /* Struct return temporary */\n";
1992
1993     Out << "  ";
1994     printType(Out, F.arg_begin()->getType(), false, 
1995               GetValueName(F.arg_begin()));
1996     Out << " = &StructReturn;\n";
1997   }
1998
1999   bool PrintedVar = false;
2000   
2001   // print local variable information for the function
2002   for (inst_iterator I = inst_begin(&F), E = inst_end(&F); I != E; ++I) {
2003     if (const AllocaInst *AI = isDirectAlloca(&*I)) {
2004       Out << "  ";
2005       printType(Out, AI->getAllocatedType(), false, GetValueName(AI));
2006       Out << ";    /* Address-exposed local */\n";
2007       PrintedVar = true;
2008     } else if (I->getType() != Type::VoidTy && !isInlinableInst(*I)) {
2009       Out << "  ";
2010       printType(Out, I->getType(), false, GetValueName(&*I));
2011       Out << ";\n";
2012
2013       if (isa<PHINode>(*I)) {  // Print out PHI node temporaries as well...
2014         Out << "  ";
2015         printType(Out, I->getType(), false,
2016                   GetValueName(&*I)+"__PHI_TEMPORARY");
2017         Out << ";\n";
2018       }
2019       PrintedVar = true;
2020     }
2021     // We need a temporary for the BitCast to use so it can pluck a value out
2022     // of a union to do the BitCast. This is separate from the need for a
2023     // variable to hold the result of the BitCast. 
2024     if (isFPIntBitCast(*I)) {
2025       Out << "  llvmBitCastUnion " << GetValueName(&*I)
2026           << "__BITCAST_TEMPORARY;\n";
2027       PrintedVar = true;
2028     }
2029   }
2030
2031   if (PrintedVar)
2032     Out << '\n';
2033
2034   if (F.hasExternalLinkage() && F.getName() == "main")
2035     Out << "  CODE_FOR_MAIN();\n";
2036
2037   // print the basic blocks
2038   for (Function::iterator BB = F.begin(), E = F.end(); BB != E; ++BB) {
2039     if (Loop *L = LI->getLoopFor(BB)) {
2040       if (L->getHeader() == BB && L->getParentLoop() == 0)
2041         printLoop(L);
2042     } else {
2043       printBasicBlock(BB);
2044     }
2045   }
2046
2047   Out << "}\n\n";
2048 }
2049
2050 void CWriter::printLoop(Loop *L) {
2051   Out << "  do {     /* Syntactic loop '" << L->getHeader()->getName()
2052       << "' to make GCC happy */\n";
2053   for (unsigned i = 0, e = L->getBlocks().size(); i != e; ++i) {
2054     BasicBlock *BB = L->getBlocks()[i];
2055     Loop *BBLoop = LI->getLoopFor(BB);
2056     if (BBLoop == L)
2057       printBasicBlock(BB);
2058     else if (BB == BBLoop->getHeader() && BBLoop->getParentLoop() == L)
2059       printLoop(BBLoop);
2060   }
2061   Out << "  } while (1); /* end of syntactic loop '"
2062       << L->getHeader()->getName() << "' */\n";
2063 }
2064
2065 void CWriter::printBasicBlock(BasicBlock *BB) {
2066
2067   // Don't print the label for the basic block if there are no uses, or if
2068   // the only terminator use is the predecessor basic block's terminator.
2069   // We have to scan the use list because PHI nodes use basic blocks too but
2070   // do not require a label to be generated.
2071   //
2072   bool NeedsLabel = false;
2073   for (pred_iterator PI = pred_begin(BB), E = pred_end(BB); PI != E; ++PI)
2074     if (isGotoCodeNecessary(*PI, BB)) {
2075       NeedsLabel = true;
2076       break;
2077     }
2078
2079   if (NeedsLabel) Out << GetValueName(BB) << ":\n";
2080
2081   // Output all of the instructions in the basic block...
2082   for (BasicBlock::iterator II = BB->begin(), E = --BB->end(); II != E;
2083        ++II) {
2084     if (!isInlinableInst(*II) && !isDirectAlloca(II)) {
2085       if (II->getType() != Type::VoidTy && !isInlineAsm(*II))
2086         outputLValue(II);
2087       else
2088         Out << "  ";
2089       visit(*II);
2090       Out << ";\n";
2091     }
2092   }
2093
2094   // Don't emit prefix or suffix for the terminator...
2095   visit(*BB->getTerminator());
2096 }
2097
2098
2099 // Specific Instruction type classes... note that all of the casts are
2100 // necessary because we use the instruction classes as opaque types...
2101 //
2102 void CWriter::visitReturnInst(ReturnInst &I) {
2103   // If this is a struct return function, return the temporary struct.
2104   bool isStructReturn = I.getParent()->getParent()->
2105     getFunctionType()->isStructReturn();
2106
2107   if (isStructReturn) {
2108     Out << "  return StructReturn;\n";
2109     return;
2110   }
2111   
2112   // Don't output a void return if this is the last basic block in the function
2113   if (I.getNumOperands() == 0 &&
2114       &*--I.getParent()->getParent()->end() == I.getParent() &&
2115       !I.getParent()->size() == 1) {
2116     return;
2117   }
2118
2119   Out << "  return";
2120   if (I.getNumOperands()) {
2121     Out << ' ';
2122     writeOperand(I.getOperand(0));
2123   }
2124   Out << ";\n";
2125 }
2126
2127 void CWriter::visitSwitchInst(SwitchInst &SI) {
2128
2129   Out << "  switch (";
2130   writeOperand(SI.getOperand(0));
2131   Out << ") {\n  default:\n";
2132   printPHICopiesForSuccessor (SI.getParent(), SI.getDefaultDest(), 2);
2133   printBranchToBlock(SI.getParent(), SI.getDefaultDest(), 2);
2134   Out << ";\n";
2135   for (unsigned i = 2, e = SI.getNumOperands(); i != e; i += 2) {
2136     Out << "  case ";
2137     writeOperand(SI.getOperand(i));
2138     Out << ":\n";
2139     BasicBlock *Succ = cast<BasicBlock>(SI.getOperand(i+1));
2140     printPHICopiesForSuccessor (SI.getParent(), Succ, 2);
2141     printBranchToBlock(SI.getParent(), Succ, 2);
2142     if (Function::iterator(Succ) == next(Function::iterator(SI.getParent())))
2143       Out << "    break;\n";
2144   }
2145   Out << "  }\n";
2146 }
2147
2148 void CWriter::visitUnreachableInst(UnreachableInst &I) {
2149   Out << "  /*UNREACHABLE*/;\n";
2150 }
2151
2152 bool CWriter::isGotoCodeNecessary(BasicBlock *From, BasicBlock *To) {
2153   /// FIXME: This should be reenabled, but loop reordering safe!!
2154   return true;
2155
2156   if (next(Function::iterator(From)) != Function::iterator(To))
2157     return true;  // Not the direct successor, we need a goto.
2158
2159   //isa<SwitchInst>(From->getTerminator())
2160
2161   if (LI->getLoopFor(From) != LI->getLoopFor(To))
2162     return true;
2163   return false;
2164 }
2165
2166 void CWriter::printPHICopiesForSuccessor (BasicBlock *CurBlock,
2167                                           BasicBlock *Successor,
2168                                           unsigned Indent) {
2169   for (BasicBlock::iterator I = Successor->begin(); isa<PHINode>(I); ++I) {
2170     PHINode *PN = cast<PHINode>(I);
2171     // Now we have to do the printing.
2172     Value *IV = PN->getIncomingValueForBlock(CurBlock);
2173     if (!isa<UndefValue>(IV)) {
2174       Out << std::string(Indent, ' ');
2175       Out << "  " << GetValueName(I) << "__PHI_TEMPORARY = ";
2176       writeOperand(IV);
2177       Out << ";   /* for PHI node */\n";
2178     }
2179   }
2180 }
2181
2182 void CWriter::printBranchToBlock(BasicBlock *CurBB, BasicBlock *Succ,
2183                                  unsigned Indent) {
2184   if (isGotoCodeNecessary(CurBB, Succ)) {
2185     Out << std::string(Indent, ' ') << "  goto ";
2186     writeOperand(Succ);
2187     Out << ";\n";
2188   }
2189 }
2190
2191 // Branch instruction printing - Avoid printing out a branch to a basic block
2192 // that immediately succeeds the current one.
2193 //
2194 void CWriter::visitBranchInst(BranchInst &I) {
2195
2196   if (I.isConditional()) {
2197     if (isGotoCodeNecessary(I.getParent(), I.getSuccessor(0))) {
2198       Out << "  if (";
2199       writeOperand(I.getCondition());
2200       Out << ") {\n";
2201
2202       printPHICopiesForSuccessor (I.getParent(), I.getSuccessor(0), 2);
2203       printBranchToBlock(I.getParent(), I.getSuccessor(0), 2);
2204
2205       if (isGotoCodeNecessary(I.getParent(), I.getSuccessor(1))) {
2206         Out << "  } else {\n";
2207         printPHICopiesForSuccessor (I.getParent(), I.getSuccessor(1), 2);
2208         printBranchToBlock(I.getParent(), I.getSuccessor(1), 2);
2209       }
2210     } else {
2211       // First goto not necessary, assume second one is...
2212       Out << "  if (!";
2213       writeOperand(I.getCondition());
2214       Out << ") {\n";
2215
2216       printPHICopiesForSuccessor (I.getParent(), I.getSuccessor(1), 2);
2217       printBranchToBlock(I.getParent(), I.getSuccessor(1), 2);
2218     }
2219
2220     Out << "  }\n";
2221   } else {
2222     printPHICopiesForSuccessor (I.getParent(), I.getSuccessor(0), 0);
2223     printBranchToBlock(I.getParent(), I.getSuccessor(0), 0);
2224   }
2225   Out << "\n";
2226 }
2227
2228 // PHI nodes get copied into temporary values at the end of predecessor basic
2229 // blocks.  We now need to copy these temporary values into the REAL value for
2230 // the PHI.
2231 void CWriter::visitPHINode(PHINode &I) {
2232   writeOperand(&I);
2233   Out << "__PHI_TEMPORARY";
2234 }
2235
2236
2237 void CWriter::visitBinaryOperator(Instruction &I) {
2238   // binary instructions, shift instructions, setCond instructions.
2239   assert(!isa<PointerType>(I.getType()));
2240
2241   // We must cast the results of binary operations which might be promoted.
2242   bool needsCast = false;
2243   if ((I.getType() == Type::Int8Ty) || (I.getType() == Type::Int16Ty) 
2244       || (I.getType() == Type::FloatTy)) {
2245     needsCast = true;
2246     Out << "((";
2247     printType(Out, I.getType(), false);
2248     Out << ")(";
2249   }
2250
2251   // If this is a negation operation, print it out as such.  For FP, we don't
2252   // want to print "-0.0 - X".
2253   if (BinaryOperator::isNeg(&I)) {
2254     Out << "-(";
2255     writeOperand(BinaryOperator::getNegArgument(cast<BinaryOperator>(&I)));
2256     Out << ")";
2257   } else if (I.getOpcode() == Instruction::FRem) {
2258     // Output a call to fmod/fmodf instead of emitting a%b
2259     if (I.getType() == Type::FloatTy)
2260       Out << "fmodf(";
2261     else
2262       Out << "fmod(";
2263     writeOperand(I.getOperand(0));
2264     Out << ", ";
2265     writeOperand(I.getOperand(1));
2266     Out << ")";
2267   } else {
2268
2269     // Write out the cast of the instruction's value back to the proper type
2270     // if necessary.
2271     bool NeedsClosingParens = writeInstructionCast(I);
2272
2273     // Certain instructions require the operand to be forced to a specific type
2274     // so we use writeOperandWithCast here instead of writeOperand. Similarly
2275     // below for operand 1
2276     writeOperandWithCast(I.getOperand(0), I.getOpcode());
2277
2278     switch (I.getOpcode()) {
2279     case Instruction::Add:  Out << " + "; break;
2280     case Instruction::Sub:  Out << " - "; break;
2281     case Instruction::Mul:  Out << " * "; break;
2282     case Instruction::URem:
2283     case Instruction::SRem:
2284     case Instruction::FRem: Out << " % "; break;
2285     case Instruction::UDiv:
2286     case Instruction::SDiv: 
2287     case Instruction::FDiv: Out << " / "; break;
2288     case Instruction::And:  Out << " & "; break;
2289     case Instruction::Or:   Out << " | "; break;
2290     case Instruction::Xor:  Out << " ^ "; break;
2291     case Instruction::Shl : Out << " << "; break;
2292     case Instruction::LShr:
2293     case Instruction::AShr: Out << " >> "; break;
2294     default: cerr << "Invalid operator type!" << I; abort();
2295     }
2296
2297     writeOperandWithCast(I.getOperand(1), I.getOpcode());
2298     if (NeedsClosingParens)
2299       Out << "))";
2300   }
2301
2302   if (needsCast) {
2303     Out << "))";
2304   }
2305 }
2306
2307 void CWriter::visitICmpInst(ICmpInst &I) {
2308   // We must cast the results of icmp which might be promoted.
2309   bool needsCast = false;
2310
2311   // Write out the cast of the instruction's value back to the proper type
2312   // if necessary.
2313   bool NeedsClosingParens = writeInstructionCast(I);
2314
2315   // Certain icmp predicate require the operand to be forced to a specific type
2316   // so we use writeOperandWithCast here instead of writeOperand. Similarly
2317   // below for operand 1
2318   writeOperandWithCast(I.getOperand(0), I.getPredicate());
2319
2320   switch (I.getPredicate()) {
2321   case ICmpInst::ICMP_EQ:  Out << " == "; break;
2322   case ICmpInst::ICMP_NE:  Out << " != "; break;
2323   case ICmpInst::ICMP_ULE:
2324   case ICmpInst::ICMP_SLE: Out << " <= "; break;
2325   case ICmpInst::ICMP_UGE:
2326   case ICmpInst::ICMP_SGE: Out << " >= "; break;
2327   case ICmpInst::ICMP_ULT:
2328   case ICmpInst::ICMP_SLT: Out << " < "; break;
2329   case ICmpInst::ICMP_UGT:
2330   case ICmpInst::ICMP_SGT: Out << " > "; break;
2331   default: cerr << "Invalid icmp predicate!" << I; abort();
2332   }
2333
2334   writeOperandWithCast(I.getOperand(1), I.getPredicate());
2335   if (NeedsClosingParens)
2336     Out << "))";
2337
2338   if (needsCast) {
2339     Out << "))";
2340   }
2341 }
2342
2343 void CWriter::visitFCmpInst(FCmpInst &I) {
2344   if (I.getPredicate() == FCmpInst::FCMP_FALSE) {
2345     Out << "0";
2346     return;
2347   }
2348   if (I.getPredicate() == FCmpInst::FCMP_TRUE) {
2349     Out << "1";
2350     return;
2351   }
2352
2353   const char* op = 0;
2354   switch (I.getPredicate()) {
2355   default: assert(0 && "Illegal FCmp predicate");
2356   case FCmpInst::FCMP_ORD: op = "ord"; break;
2357   case FCmpInst::FCMP_UNO: op = "uno"; break;
2358   case FCmpInst::FCMP_UEQ: op = "ueq"; break;
2359   case FCmpInst::FCMP_UNE: op = "une"; break;
2360   case FCmpInst::FCMP_ULT: op = "ult"; break;
2361   case FCmpInst::FCMP_ULE: op = "ule"; break;
2362   case FCmpInst::FCMP_UGT: op = "ugt"; break;
2363   case FCmpInst::FCMP_UGE: op = "uge"; break;
2364   case FCmpInst::FCMP_OEQ: op = "oeq"; break;
2365   case FCmpInst::FCMP_ONE: op = "one"; break;
2366   case FCmpInst::FCMP_OLT: op = "olt"; break;
2367   case FCmpInst::FCMP_OLE: op = "ole"; break;
2368   case FCmpInst::FCMP_OGT: op = "ogt"; break;
2369   case FCmpInst::FCMP_OGE: op = "oge"; break;
2370   }
2371
2372   Out << "llvm_fcmp_" << op << "(";
2373   // Write the first operand
2374   writeOperand(I.getOperand(0));
2375   Out << ", ";
2376   // Write the second operand
2377   writeOperand(I.getOperand(1));
2378   Out << ")";
2379 }
2380
2381 static const char * getFloatBitCastField(const Type *Ty) {
2382   switch (Ty->getTypeID()) {
2383     default: assert(0 && "Invalid Type");
2384     case Type::FloatTyID:  return "Float";
2385     case Type::DoubleTyID: return "Double";
2386     case Type::IntegerTyID: {
2387       unsigned NumBits = cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth();
2388       if (NumBits <= 32)
2389         return "Int32";
2390       else
2391         return "Int64";
2392     }
2393   }
2394 }
2395
2396 void CWriter::visitCastInst(CastInst &I) {
2397   const Type *DstTy = I.getType();
2398   const Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
2399   Out << '(';
2400   if (isFPIntBitCast(I)) {
2401     // These int<->float and long<->double casts need to be handled specially
2402     Out << GetValueName(&I) << "__BITCAST_TEMPORARY." 
2403         << getFloatBitCastField(I.getOperand(0)->getType()) << " = ";
2404     writeOperand(I.getOperand(0));
2405     Out << ", " << GetValueName(&I) << "__BITCAST_TEMPORARY."
2406         << getFloatBitCastField(I.getType());
2407   } else {
2408     printCast(I.getOpcode(), SrcTy, DstTy);
2409     if (I.getOpcode() == Instruction::Trunc ||
2410         I.getOpcode() == Instruction::FPToUI ||
2411         I.getOpcode() == Instruction::FPToSI ||
2412         I.getOpcode() == Instruction::PtrToInt) {
2413       if (const IntegerType* IntTy = dyn_cast<IntegerType>(DstTy)){
2414         uint64_t BitMask = IntTy->getBitMask();
2415         writeOperand(I.getOperand(0));
2416         Out << "&" << BitMask << (IntTy->getBitWidth() <=32 ? "U": "ULL");
2417       }
2418     } else if (I.getOpcode() == Instruction::SExt && SrcTy == Type::Int1Ty) {
2419       // Make sure we really get a sext from bool by subtracing the bool from 0
2420       Out << "0-";
2421       writeOperand(I.getOperand(0));
2422     } else if (I.getOpcode() == Instruction::SExt &&
2423                SrcTy->getTypeID() == Type::IntegerTyID) {
2424       IMPL_SIGN_EXTENSION(SrcTy, writeOperand(I.getOperand(0)) );
2425     } else if (I.getOpcode() == Instruction::ZExt &&
2426                SrcTy->getTypeID() == Type::IntegerTyID) {
2427       const IntegerType* IntTy = cast<IntegerType>(SrcTy);
2428       uint64_t BitMask = IntTy->getBitMask();
2429       writeOperand(I.getOperand(0));
2430       Out << "&" << BitMask << (IntTy->getBitWidth() <=32 ? "U": "ULL");
2431     }
2432     else
2433       writeOperand(I.getOperand(0));
2434   }
2435   Out << ")";
2436 }
2437
2438 void CWriter::visitSelectInst(SelectInst &I) {
2439   Out << "((";
2440   writeOperand(I.getCondition());
2441   Out << ") ? (";
2442   writeOperand(I.getTrueValue());
2443   Out << ") : (";
2444   writeOperand(I.getFalseValue());
2445   Out << "))";
2446 }
2447
2448
2449 void CWriter::lowerIntrinsics(Function &F) {
2450   // This is used to keep track of intrinsics that get generated to a lowered
2451   // function. We must generate the prototypes before the function body which
2452   // will only be expanded on first use (by the loop below).
2453   std::vector<Function*> prototypesToGen;
2454
2455   // Examine all the instructions in this function to find the intrinsics that
2456   // need to be lowered.
2457   for (Function::iterator BB = F.begin(), EE = F.end(); BB != EE; ++BB)
2458     for (BasicBlock::iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I != E; )
2459       if (CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(I++))
2460         if (Function *F = CI->getCalledFunction())
2461           switch (F->getIntrinsicID()) {
2462           case Intrinsic::not_intrinsic:
2463           case Intrinsic::vastart:
2464           case Intrinsic::vacopy:
2465           case Intrinsic::vaend:
2466           case Intrinsic::returnaddress:
2467           case Intrinsic::frameaddress:
2468           case Intrinsic::setjmp:
2469           case Intrinsic::longjmp:
2470           case Intrinsic::prefetch:
2471           case Intrinsic::dbg_stoppoint:
2472           case Intrinsic::powi_f32:
2473           case Intrinsic::powi_f64:
2474             // We directly implement these intrinsics
2475             break;
2476           default:
2477             // If this is an intrinsic that directly corresponds to a GCC
2478             // builtin, we handle it.
2479             const char *BuiltinName = "";
2480 #define GET_GCC_BUILTIN_NAME
2481 #include "llvm/Intrinsics.gen"
2482 #undef GET_GCC_BUILTIN_NAME
2483             // If we handle it, don't lower it.
2484             if (BuiltinName[0]) break;
2485             
2486             // All other intrinsic calls we must lower.
2487             Instruction *Before = 0;
2488             if (CI != &BB->front())
2489               Before = prior(BasicBlock::iterator(CI));
2490
2491             IL->LowerIntrinsicCall(CI);
2492             if (Before) {        // Move iterator to instruction after call
2493               I = Before; ++I;
2494             } else {
2495               I = BB->begin();
2496             }
2497             // If the intrinsic got lowered to another call, and that call has
2498             // a definition then we need to make sure its prototype is emitted
2499             // before any calls to it.
2500             if (CallInst *Call = dyn_cast<CallInst>(I))
2501               if (Function *NewF = Call->getCalledFunction())
2502                 if (!NewF->isDeclaration())
2503                   prototypesToGen.push_back(NewF);
2504
2505             break;
2506           }
2507
2508   // We may have collected some prototypes to emit in the loop above. 
2509   // Emit them now, before the function that uses them is emitted. But,
2510   // be careful not to emit them twice.
2511   std::vector<Function*>::iterator I = prototypesToGen.begin();
2512   std::vector<Function*>::iterator E = prototypesToGen.end();
2513   for ( ; I != E; ++I) {
2514     if (intrinsicPrototypesAlreadyGenerated.insert(*I).second) {
2515       Out << '\n';
2516       printFunctionSignature(*I, true);
2517       Out << ";\n";
2518     }
2519   }
2520 }
2521
2522
2523 void CWriter::visitCallInst(CallInst &I) {
2524   //check if we have inline asm
2525   if (isInlineAsm(I)) {
2526     visitInlineAsm(I);
2527     return;
2528   }
2529
2530   bool WroteCallee = false;
2531
2532   // Handle intrinsic function calls first...
2533   if (Function *F = I.getCalledFunction())
2534     if (Intrinsic::ID ID = (Intrinsic::ID)F->getIntrinsicID()) {
2535       switch (ID) {
2536       default: {
2537         // If this is an intrinsic that directly corresponds to a GCC
2538         // builtin, we emit it here.
2539         const char *BuiltinName = "";
2540 #define GET_GCC_BUILTIN_NAME
2541 #include "llvm/Intrinsics.gen"
2542 #undef GET_GCC_BUILTIN_NAME
2543         assert(BuiltinName[0] && "Unknown LLVM intrinsic!");
2544
2545         Out << BuiltinName;
2546         WroteCallee = true;
2547         break;
2548       }
2549       case Intrinsic::vastart:
2550         Out << "0; ";
2551
2552         Out << "va_start(*(va_list*)";
2553         writeOperand(I.getOperand(1));
2554         Out << ", ";
2555         // Output the last argument to the enclosing function...
2556         if (I.getParent()->getParent()->arg_empty()) {
2557           cerr << "The C backend does not currently support zero "
2558                << "argument varargs functions, such as '"
2559                << I.getParent()->getParent()->getName() << "'!\n";
2560           abort();
2561         }
2562         writeOperand(--I.getParent()->getParent()->arg_end());
2563         Out << ')';
2564         return;
2565       case Intrinsic::vaend:
2566         if (!isa<ConstantPointerNull>(I.getOperand(1))) {
2567           Out << "0; va_end(*(va_list*)";
2568           writeOperand(I.getOperand(1));
2569           Out << ')';
2570         } else {
2571           Out << "va_end(*(va_list*)0)";
2572         }
2573         return;
2574       case Intrinsic::vacopy:
2575         Out << "0; ";
2576         Out << "va_copy(*(va_list*)";
2577         writeOperand(I.getOperand(1));
2578         Out << ", *(va_list*)";
2579         writeOperand(I.getOperand(2));
2580         Out << ')';
2581         return;
2582       case Intrinsic::returnaddress:
2583         Out << "__builtin_return_address(";
2584         writeOperand(I.getOperand(1));
2585         Out << ')';
2586         return;
2587       case Intrinsic::frameaddress:
2588         Out << "__builtin_frame_address(";
2589         writeOperand(I.getOperand(1));
2590         Out << ')';
2591         return;
2592       case Intrinsic::powi_f32:
2593       case Intrinsic::powi_f64:
2594         Out << "__builtin_powi(";
2595         writeOperand(I.getOperand(1));
2596         Out << ", ";
2597         writeOperand(I.getOperand(2));
2598         Out << ')';
2599         return;
2600       case Intrinsic::setjmp:
2601         Out << "setjmp(*(jmp_buf*)";
2602         writeOperand(I.getOperand(1));
2603         Out << ')';
2604         return;
2605       case Intrinsic::longjmp:
2606         Out << "longjmp(*(jmp_buf*)";
2607         writeOperand(I.getOperand(1));
2608         Out << ", ";
2609         writeOperand(I.getOperand(2));
2610         Out << ')';
2611         return;
2612       case Intrinsic::prefetch:
2613         Out << "LLVM_PREFETCH((const void *)";
2614         writeOperand(I.getOperand(1));
2615         Out << ", ";
2616         writeOperand(I.getOperand(2));
2617         Out << ", ";
2618         writeOperand(I.getOperand(3));
2619         Out << ")";
2620         return;
2621       case Intrinsic::dbg_stoppoint: {
2622         // If we use writeOperand directly we get a "u" suffix which is rejected
2623         // by gcc.
2624         DbgStopPointInst &SPI = cast<DbgStopPointInst>(I);
2625
2626         Out << "\n#line "
2627             << SPI.getLine()
2628             << " \"" << SPI.getDirectory()
2629             << SPI.getFileName() << "\"\n";
2630         return;
2631       }
2632       }
2633     }
2634
2635   Value *Callee = I.getCalledValue();
2636
2637   const PointerType  *PTy   = cast<PointerType>(Callee->getType());
2638   const FunctionType *FTy   = cast<FunctionType>(PTy->getElementType());
2639
2640   // If this is a call to a struct-return function, assign to the first
2641   // parameter instead of passing it to the call.
2642   bool isStructRet = FTy->isStructReturn();
2643   if (isStructRet) {
2644     Out << "*(";
2645     writeOperand(I.getOperand(1));
2646     Out << ") = ";
2647   }
2648   
2649   if (I.isTailCall()) Out << " /*tail*/ ";
2650   
2651   if (!WroteCallee) {
2652     // If this is an indirect call to a struct return function, we need to cast
2653     // the pointer.
2654     bool NeedsCast = isStructRet && !isa<Function>(Callee);
2655
2656     // GCC is a real PITA.  It does not permit codegening casts of functions to
2657     // function pointers if they are in a call (it generates a trap instruction
2658     // instead!).  We work around this by inserting a cast to void* in between
2659     // the function and the function pointer cast.  Unfortunately, we can't just
2660     // form the constant expression here, because the folder will immediately
2661     // nuke it.
2662     //
2663     // Note finally, that this is completely unsafe.  ANSI C does not guarantee
2664     // that void* and function pointers have the same size. :( To deal with this
2665     // in the common case, we handle casts where the number of arguments passed
2666     // match exactly.
2667     //
2668     if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(Callee))
2669       if (CE->isCast())
2670         if (Function *RF = dyn_cast<Function>(CE->getOperand(0))) {
2671           NeedsCast = true;
2672           Callee = RF;
2673         }
2674   
2675     if (NeedsCast) {
2676       // Ok, just cast the pointer type.
2677       Out << "((";
2678       if (!isStructRet)
2679         printType(Out, I.getCalledValue()->getType());
2680       else
2681         printStructReturnPointerFunctionType(Out, 
2682                              cast<PointerType>(I.getCalledValue()->getType()));
2683       Out << ")(void*)";
2684     }
2685     writeOperand(Callee);
2686     if (NeedsCast) Out << ')';
2687   }
2688
2689   Out << '(';
2690
2691   unsigned NumDeclaredParams = FTy->getNumParams();
2692
2693   CallSite::arg_iterator AI = I.op_begin()+1, AE = I.op_end();
2694   unsigned ArgNo = 0;
2695   if (isStructRet) {   // Skip struct return argument.
2696     ++AI;
2697     ++ArgNo;
2698   }
2699       
2700   const ParamAttrsList *Attrs = FTy->getParamAttrs();
2701   bool PrintedArg = false;
2702   unsigned Idx = 1;
2703   for (; AI != AE; ++AI, ++ArgNo, ++Idx) {
2704     if (PrintedArg) Out << ", ";
2705     if (ArgNo < NumDeclaredParams &&
2706         (*AI)->getType() != FTy->getParamType(ArgNo)) {
2707       Out << '(';
2708       printType(Out, FTy->getParamType(ArgNo), 
2709             /*isSigned=*/Attrs && Attrs->paramHasAttr(Idx, ParamAttr::SExt));
2710       Out << ')';
2711     }
2712     writeOperand(*AI);
2713     PrintedArg = true;
2714   }
2715   Out << ')';
2716 }
2717
2718
2719 //This converts the llvm constraint string to something gcc is expecting.
2720 //TODO: work out platform independent constraints and factor those out
2721 //      of the per target tables
2722 //      handle multiple constraint codes
2723 std::string CWriter::InterpretASMConstraint(InlineAsm::ConstraintInfo& c) {
2724
2725   assert(c.Codes.size() == 1 && "Too many asm constraint codes to handle");
2726
2727   const char** table = 0;
2728   
2729   //Grab the translation table from TargetAsmInfo if it exists
2730   if (!TAsm) {
2731     std::string E;
2732     const TargetMachineRegistry::Entry* Match = 
2733       TargetMachineRegistry::getClosestStaticTargetForModule(*TheModule, E);
2734     if (Match) {
2735       //Per platform Target Machines don't exist, so create it
2736       // this must be done only once
2737       const TargetMachine* TM = Match->CtorFn(*TheModule, "");
2738       TAsm = TM->getTargetAsmInfo();
2739     }
2740   }
2741   if (TAsm)
2742     table = TAsm->getAsmCBE();
2743
2744   //Search the translation table if it exists
2745   for (int i = 0; table && table[i]; i += 2)
2746     if (c.Codes[0] == table[i])
2747       return table[i+1];
2748
2749   //default is identity
2750   return c.Codes[0];
2751 }
2752
2753 //TODO: import logic from AsmPrinter.cpp
2754 static std::string gccifyAsm(std::string asmstr) {
2755   for (std::string::size_type i = 0; i != asmstr.size(); ++i)
2756     if (asmstr[i] == '\n')
2757       asmstr.replace(i, 1, "\\n");
2758     else if (asmstr[i] == '\t')
2759       asmstr.replace(i, 1, "\\t");
2760     else if (asmstr[i] == '$') {
2761       if (asmstr[i + 1] == '{') {
2762         std::string::size_type a = asmstr.find_first_of(':', i + 1);
2763         std::string::size_type b = asmstr.find_first_of('}', i + 1);
2764         std::string n = "%" + 
2765           asmstr.substr(a + 1, b - a - 1) +
2766           asmstr.substr(i + 2, a - i - 2);
2767         asmstr.replace(i, b - i + 1, n);
2768         i += n.size() - 1;
2769       } else
2770         asmstr.replace(i, 1, "%");
2771     }
2772     else if (asmstr[i] == '%')//grr
2773       { asmstr.replace(i, 1, "%%"); ++i;}
2774   
2775   return asmstr;
2776 }
2777
2778 //TODO: assumptions about what consume arguments from the call are likely wrong
2779 //      handle communitivity
2780 void CWriter::visitInlineAsm(CallInst &CI) {
2781   InlineAsm* as = cast<InlineAsm>(CI.getOperand(0));
2782   std::vector<InlineAsm::ConstraintInfo> Constraints = as->ParseConstraints();
2783   std::vector<std::pair<std::string, Value*> > Input;
2784   std::vector<std::pair<std::string, Value*> > Output;
2785   std::string Clobber;
2786   int count = CI.getType() == Type::VoidTy ? 1 : 0;
2787   for (std::vector<InlineAsm::ConstraintInfo>::iterator I = Constraints.begin(),
2788          E = Constraints.end(); I != E; ++I) {
2789     assert(I->Codes.size() == 1 && "Too many asm constraint codes to handle");
2790     std::string c = 
2791       InterpretASMConstraint(*I);
2792     switch(I->Type) {
2793     default:
2794       assert(0 && "Unknown asm constraint");
2795       break;
2796     case InlineAsm::isInput: {
2797       if (c.size()) {
2798         Input.push_back(std::make_pair(c, count ? CI.getOperand(count) : &CI));
2799         ++count; //consume arg
2800       }
2801       break;
2802     }
2803     case InlineAsm::isOutput: {
2804       if (c.size()) {
2805         Output.push_back(std::make_pair("="+((I->isEarlyClobber ? "&" : "")+c),
2806                                         count ? CI.getOperand(count) : &CI));
2807         ++count; //consume arg
2808       }
2809       break;
2810     }
2811     case InlineAsm::isClobber: {
2812       if (c.size()) 
2813         Clobber += ",\"" + c + "\"";
2814       break;
2815     }
2816     }
2817   }
2818   
2819   //fix up the asm string for gcc
2820   std::string asmstr = gccifyAsm(as->getAsmString());
2821   
2822   Out << "__asm__ volatile (\"" << asmstr << "\"\n";
2823   Out << "        :";
2824   for (std::vector<std::pair<std::string, Value*> >::iterator I = Output.begin(),
2825          E = Output.end(); I != E; ++I) {
2826     Out << "\"" << I->first << "\"(";
2827     writeOperandRaw(I->second);
2828     Out << ")";
2829     if (I + 1 != E)
2830       Out << ",";
2831   }
2832   Out << "\n        :";
2833   for (std::vector<std::pair<std::string, Value*> >::iterator I = Input.begin(),
2834          E = Input.end(); I != E; ++I) {
2835     Out << "\"" << I->first << "\"(";
2836     writeOperandRaw(I->second);
2837     Out << ")";
2838     if (I + 1 != E)
2839       Out << ",";
2840   }
2841   if (Clobber.size())
2842     Out << "\n        :" << Clobber.substr(1);
2843   Out << ")";
2844 }
2845
2846 void CWriter::visitMallocInst(MallocInst &I) {
2847   assert(0 && "lowerallocations pass didn't work!");
2848 }
2849
2850 void CWriter::visitAllocaInst(AllocaInst &I) {
2851   Out << '(';
2852   printType(Out, I.getType());
2853   Out << ") alloca(sizeof(";
2854   printType(Out, I.getType()->getElementType());
2855   Out << ')';
2856   if (I.isArrayAllocation()) {
2857     Out << " * " ;
2858     writeOperand(I.getOperand(0));
2859   }
2860   Out << ')';
2861 }
2862
2863 void CWriter::visitFreeInst(FreeInst &I) {
2864   assert(0 && "lowerallocations pass didn't work!");
2865 }
2866
2867 void CWriter::printIndexingExpression(Value *Ptr, gep_type_iterator I,
2868                                       gep_type_iterator E) {
2869   bool HasImplicitAddress = false;
2870   // If accessing a global value with no indexing, avoid *(&GV) syndrome
2871   if (isa<GlobalValue>(Ptr)) {
2872     HasImplicitAddress = true;
2873   } else if (isDirectAlloca(Ptr)) {
2874     HasImplicitAddress = true;
2875   }
2876
2877   if (I == E) {
2878     if (!HasImplicitAddress)
2879       Out << '*';  // Implicit zero first argument: '*x' is equivalent to 'x[0]'
2880
2881     writeOperandInternal(Ptr);
2882     return;
2883   }
2884
2885   const Constant *CI = dyn_cast<Constant>(I.getOperand());
2886   if (HasImplicitAddress && (!CI || !CI->isNullValue()))
2887     Out << "(&";
2888
2889   writeOperandInternal(Ptr);
2890
2891   if (HasImplicitAddress && (!CI || !CI->isNullValue())) {
2892     Out << ')';
2893     HasImplicitAddress = false;  // HIA is only true if we haven't addressed yet
2894   }
2895
2896   assert(!HasImplicitAddress || (CI && CI->isNullValue()) &&
2897          "Can only have implicit address with direct accessing");
2898
2899   if (HasImplicitAddress) {
2900     ++I;
2901   } else if (CI && CI->isNullValue()) {
2902     gep_type_iterator TmpI = I; ++TmpI;
2903
2904     // Print out the -> operator if possible...
2905     if (TmpI != E && isa<StructType>(*TmpI)) {
2906       Out << (HasImplicitAddress ? "." : "->");
2907       Out << "field" << cast<ConstantInt>(TmpI.getOperand())->getZExtValue();
2908       I = ++TmpI;
2909     }
2910   }
2911
2912   for (; I != E; ++I)
2913     if (isa<StructType>(*I)) {
2914       Out << ".field" << cast<ConstantInt>(I.getOperand())->getZExtValue();
2915     } else {
2916       Out << '[';
2917       writeOperand(I.getOperand());
2918       Out << ']';
2919     }
2920 }
2921
2922 void CWriter::visitLoadInst(LoadInst &I) {
2923   Out << '*';
2924   if (I.isVolatile()) {
2925     Out << "((";
2926     printType(Out, I.getType(), false, "volatile*");
2927     Out << ")";
2928   }
2929
2930   writeOperand(I.getOperand(0));
2931
2932   if (I.isVolatile())
2933     Out << ')';
2934 }
2935
2936 void CWriter::visitStoreInst(StoreInst &I) {
2937   Out << '*';
2938   if (I.isVolatile()) {
2939     Out << "((";
2940     printType(Out, I.getOperand(0)->getType(), false, " volatile*");
2941     Out << ")";
2942   }
2943   writeOperand(I.getPointerOperand());
2944   if (I.isVolatile()) Out << ')';
2945   Out << " = ";
2946   Value *Operand = I.getOperand(0);
2947   Constant *BitMask = 0;
2948   if (const IntegerType* ITy = dyn_cast<IntegerType>(Operand->getType()))
2949     if (!ITy->isPowerOf2ByteWidth())
2950       // We have a bit width that doesn't match an even power-of-2 byte
2951       // size. Consequently we must & the value with the type's bit mask
2952       BitMask = ConstantInt::get(ITy, ITy->getBitMask());
2953   if (BitMask)
2954     Out << "((";
2955   writeOperand(Operand);
2956   if (BitMask) {
2957     Out << ") & ";
2958     printConstant(BitMask);
2959     Out << ")"; 
2960   }
2961 }
2962
2963 void CWriter::visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &I) {
2964   Out << '&';
2965   printIndexingExpression(I.getPointerOperand(), gep_type_begin(I),
2966                           gep_type_end(I));
2967 }
2968
2969 void CWriter::visitVAArgInst(VAArgInst &I) {
2970   Out << "va_arg(*(va_list*)";
2971   writeOperand(I.getOperand(0));
2972   Out << ", ";
2973   printType(Out, I.getType());
2974   Out << ");\n ";
2975 }
2976
2977 //===----------------------------------------------------------------------===//
2978 //                       External Interface declaration
2979 //===----------------------------------------------------------------------===//
2980
2981 bool CTargetMachine::addPassesToEmitWholeFile(PassManager &PM,
2982                                               std::ostream &o,
2983                                               CodeGenFileType FileType,
2984                                               bool Fast) {
2985   if (FileType != TargetMachine::AssemblyFile) return true;
2986
2987   PM.add(createLowerGCPass());
2988   PM.add(createLowerAllocationsPass(true));
2989   PM.add(createLowerInvokePass());
2990   PM.add(createCFGSimplificationPass());   // clean up after lower invoke.
2991   PM.add(new CBackendNameAllUsedStructsAndMergeFunctions());
2992   PM.add(new CWriter(o));
2993   return false;
2994 }