ba9c6ca97f61a8abfea797238f3e14efcd445697
[oota-llvm.git] / lib / Bytecode / Reader / Reader.cpp
1 //===- Reader.cpp - Code to read bytecode files ---------------------------===//
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 implements the functionality defined in llvm/Bytecode/Reader.h
11 //
12 // Note that this library should be as fast as possible, reentrant, and
13 // threadsafe!!
14 //
15 // TODO: Allow passing in an option to ignore the symbol table
16 //
17 //===----------------------------------------------------------------------===//
18
19 #include "Reader.h"
20 #include "llvm/Bytecode/BytecodeHandler.h"
21 #include "llvm/BasicBlock.h"
22 #include "llvm/CallingConv.h"
23 #include "llvm/Constants.h"
24 #include "llvm/Instructions.h"
25 #include "llvm/SymbolTable.h"
26 #include "llvm/Bytecode/Format.h"
27 #include "llvm/Config/alloca.h"
28 #include "llvm/Support/GetElementPtrTypeIterator.h"
29 #include "llvm/Support/Compressor.h"
30 #include "llvm/Support/MathExtras.h"
31 #include "llvm/ADT/StringExtras.h"
32 #include <sstream>
33 #include <algorithm>
34 using namespace llvm;
35
36 namespace {
37   /// @brief A class for maintaining the slot number definition
38   /// as a placeholder for the actual definition for forward constants defs.
39   class ConstantPlaceHolder : public ConstantExpr {
40     ConstantPlaceHolder();                       // DO NOT IMPLEMENT
41     void operator=(const ConstantPlaceHolder &); // DO NOT IMPLEMENT
42   public:
43     Use Op;
44     ConstantPlaceHolder(const Type *Ty)
45       : ConstantExpr(Ty, Instruction::UserOp1, &Op, 1),
46         Op(UndefValue::get(Type::IntTy), this) {
47     }
48   };
49 }
50
51 // Provide some details on error
52 inline void BytecodeReader::error(std::string err) {
53   err +=  " (Vers=" ;
54   err += itostr(RevisionNum) ;
55   err += ", Pos=" ;
56   err += itostr(At-MemStart);
57   err += ")";
58   throw err;
59 }
60
61 //===----------------------------------------------------------------------===//
62 // Bytecode Reading Methods
63 //===----------------------------------------------------------------------===//
64
65 /// Determine if the current block being read contains any more data.
66 inline bool BytecodeReader::moreInBlock() {
67   return At < BlockEnd;
68 }
69
70 /// Throw an error if we've read past the end of the current block
71 inline void BytecodeReader::checkPastBlockEnd(const char * block_name) {
72   if (At > BlockEnd)
73     error(std::string("Attempt to read past the end of ") + block_name +
74           " block.");
75 }
76
77 /// Align the buffer position to a 32 bit boundary
78 inline void BytecodeReader::align32() {
79   if (hasAlignment) {
80     BufPtr Save = At;
81     At = (const unsigned char *)((unsigned long)(At+3) & (~3UL));
82     if (At > Save)
83       if (Handler) Handler->handleAlignment(At - Save);
84     if (At > BlockEnd)
85       error("Ran out of data while aligning!");
86   }
87 }
88
89 /// Read a whole unsigned integer
90 inline unsigned BytecodeReader::read_uint() {
91   if (At+4 > BlockEnd)
92     error("Ran out of data reading uint!");
93   At += 4;
94   return At[-4] | (At[-3] << 8) | (At[-2] << 16) | (At[-1] << 24);
95 }
96
97 /// Read a variable-bit-rate encoded unsigned integer
98 inline unsigned BytecodeReader::read_vbr_uint() {
99   unsigned Shift = 0;
100   unsigned Result = 0;
101   BufPtr Save = At;
102
103   do {
104     if (At == BlockEnd)
105       error("Ran out of data reading vbr_uint!");
106     Result |= (unsigned)((*At++) & 0x7F) << Shift;
107     Shift += 7;
108   } while (At[-1] & 0x80);
109   if (Handler) Handler->handleVBR32(At-Save);
110   return Result;
111 }
112
113 /// Read a variable-bit-rate encoded unsigned 64-bit integer.
114 inline uint64_t BytecodeReader::read_vbr_uint64() {
115   unsigned Shift = 0;
116   uint64_t Result = 0;
117   BufPtr Save = At;
118
119   do {
120     if (At == BlockEnd)
121       error("Ran out of data reading vbr_uint64!");
122     Result |= (uint64_t)((*At++) & 0x7F) << Shift;
123     Shift += 7;
124   } while (At[-1] & 0x80);
125   if (Handler) Handler->handleVBR64(At-Save);
126   return Result;
127 }
128
129 /// Read a variable-bit-rate encoded signed 64-bit integer.
130 inline int64_t BytecodeReader::read_vbr_int64() {
131   uint64_t R = read_vbr_uint64();
132   if (R & 1) {
133     if (R != 1)
134       return -(int64_t)(R >> 1);
135     else   // There is no such thing as -0 with integers.  "-0" really means
136            // 0x8000000000000000.
137       return 1LL << 63;
138   } else
139     return  (int64_t)(R >> 1);
140 }
141
142 /// Read a pascal-style string (length followed by text)
143 inline std::string BytecodeReader::read_str() {
144   unsigned Size = read_vbr_uint();
145   const unsigned char *OldAt = At;
146   At += Size;
147   if (At > BlockEnd)             // Size invalid?
148     error("Ran out of data reading a string!");
149   return std::string((char*)OldAt, Size);
150 }
151
152 /// Read an arbitrary block of data
153 inline void BytecodeReader::read_data(void *Ptr, void *End) {
154   unsigned char *Start = (unsigned char *)Ptr;
155   unsigned Amount = (unsigned char *)End - Start;
156   if (At+Amount > BlockEnd)
157     error("Ran out of data!");
158   std::copy(At, At+Amount, Start);
159   At += Amount;
160 }
161
162 /// Read a float value in little-endian order
163 inline void BytecodeReader::read_float(float& FloatVal) {
164   /// FIXME: This isn't optimal, it has size problems on some platforms
165   /// where FP is not IEEE.
166   FloatVal = BitsToFloat(At[0] | (At[1] << 8) | (At[2] << 16) | (At[3] << 24));
167   At+=sizeof(uint32_t);
168 }
169
170 /// Read a double value in little-endian order
171 inline void BytecodeReader::read_double(double& DoubleVal) {
172   /// FIXME: This isn't optimal, it has size problems on some platforms
173   /// where FP is not IEEE.
174   DoubleVal = BitsToDouble((uint64_t(At[0]) <<  0) | (uint64_t(At[1]) << 8) |
175                            (uint64_t(At[2]) << 16) | (uint64_t(At[3]) << 24) |
176                            (uint64_t(At[4]) << 32) | (uint64_t(At[5]) << 40) |
177                            (uint64_t(At[6]) << 48) | (uint64_t(At[7]) << 56));
178   At+=sizeof(uint64_t);
179 }
180
181 /// Read a block header and obtain its type and size
182 inline void BytecodeReader::read_block(unsigned &Type, unsigned &Size) {
183   if ( hasLongBlockHeaders ) {
184     Type = read_uint();
185     Size = read_uint();
186     switch (Type) {
187     case BytecodeFormat::Reserved_DoNotUse :
188       error("Reserved_DoNotUse used as Module Type?");
189       Type = BytecodeFormat::ModuleBlockID; break;
190     case BytecodeFormat::Module:
191       Type = BytecodeFormat::ModuleBlockID; break;
192     case BytecodeFormat::Function:
193       Type = BytecodeFormat::FunctionBlockID; break;
194     case BytecodeFormat::ConstantPool:
195       Type = BytecodeFormat::ConstantPoolBlockID; break;
196     case BytecodeFormat::SymbolTable:
197       Type = BytecodeFormat::SymbolTableBlockID; break;
198     case BytecodeFormat::ModuleGlobalInfo:
199       Type = BytecodeFormat::ModuleGlobalInfoBlockID; break;
200     case BytecodeFormat::GlobalTypePlane:
201       Type = BytecodeFormat::GlobalTypePlaneBlockID; break;
202     case BytecodeFormat::InstructionList:
203       Type = BytecodeFormat::InstructionListBlockID; break;
204     case BytecodeFormat::CompactionTable:
205       Type = BytecodeFormat::CompactionTableBlockID; break;
206     case BytecodeFormat::BasicBlock:
207       /// This block type isn't used after version 1.1. However, we have to
208       /// still allow the value in case this is an old bc format file.
209       /// We just let its value creep thru.
210       break;
211     default:
212       error("Invalid block id found: " + utostr(Type));
213       break;
214     }
215   } else {
216     Size = read_uint();
217     Type = Size & 0x1F; // mask low order five bits
218     Size >>= 5; // get rid of five low order bits, leaving high 27
219   }
220   BlockStart = At;
221   if (At + Size > BlockEnd)
222     error("Attempt to size a block past end of memory");
223   BlockEnd = At + Size;
224   if (Handler) Handler->handleBlock(Type, BlockStart, Size);
225 }
226
227
228 /// In LLVM 1.2 and before, Types were derived from Value and so they were
229 /// written as part of the type planes along with any other Value. In LLVM
230 /// 1.3 this changed so that Type does not derive from Value. Consequently,
231 /// the BytecodeReader's containers for Values can't contain Types because
232 /// there's no inheritance relationship. This means that the "Type Type"
233 /// plane is defunct along with the Type::TypeTyID TypeID. In LLVM 1.3
234 /// whenever a bytecode construct must have both types and values together,
235 /// the types are always read/written first and then the Values. Furthermore
236 /// since Type::TypeTyID no longer exists, its value (12) now corresponds to
237 /// Type::LabelTyID. In order to overcome this we must "sanitize" all the
238 /// type TypeIDs we encounter. For LLVM 1.3 bytecode files, there's no change.
239 /// For LLVM 1.2 and before, this function will decrement the type id by
240 /// one to account for the missing Type::TypeTyID enumerator if the value is
241 /// larger than 12 (Type::LabelTyID). If the value is exactly 12, then this
242 /// function returns true, otherwise false. This helps detect situations
243 /// where the pre 1.3 bytecode is indicating that what follows is a type.
244 /// @returns true iff type id corresponds to pre 1.3 "type type"
245 inline bool BytecodeReader::sanitizeTypeId(unsigned &TypeId) {
246   if (hasTypeDerivedFromValue) { /// do nothing if 1.3 or later
247     if (TypeId == Type::LabelTyID) {
248       TypeId = Type::VoidTyID; // sanitize it
249       return true; // indicate we got TypeTyID in pre 1.3 bytecode
250     } else if (TypeId > Type::LabelTyID)
251       --TypeId; // shift all planes down because type type plane is missing
252   }
253   return false;
254 }
255
256 /// Reads a vbr uint to read in a type id and does the necessary
257 /// conversion on it by calling sanitizeTypeId.
258 /// @returns true iff \p TypeId read corresponds to a pre 1.3 "type type"
259 /// @see sanitizeTypeId
260 inline bool BytecodeReader::read_typeid(unsigned &TypeId) {
261   TypeId = read_vbr_uint();
262   if ( !has32BitTypes )
263     if ( TypeId == 0x00FFFFFF )
264       TypeId = read_vbr_uint();
265   return sanitizeTypeId(TypeId);
266 }
267
268 //===----------------------------------------------------------------------===//
269 // IR Lookup Methods
270 //===----------------------------------------------------------------------===//
271
272 /// Determine if a type id has an implicit null value
273 inline bool BytecodeReader::hasImplicitNull(unsigned TyID) {
274   if (!hasExplicitPrimitiveZeros)
275     return TyID != Type::LabelTyID && TyID != Type::VoidTyID;
276   return TyID >= Type::FirstDerivedTyID;
277 }
278
279 /// Obtain a type given a typeid and account for things like compaction tables,
280 /// function level vs module level, and the offsetting for the primitive types.
281 const Type *BytecodeReader::getType(unsigned ID) {
282   if (ID < Type::FirstDerivedTyID)
283     if (const Type *T = Type::getPrimitiveType((Type::TypeID)ID))
284       return T;   // Asked for a primitive type...
285
286   // Otherwise, derived types need offset...
287   ID -= Type::FirstDerivedTyID;
288
289   if (!CompactionTypes.empty()) {
290     if (ID >= CompactionTypes.size())
291       error("Type ID out of range for compaction table!");
292     return CompactionTypes[ID].first;
293   }
294
295   // Is it a module-level type?
296   if (ID < ModuleTypes.size())
297     return ModuleTypes[ID].get();
298
299   // Nope, is it a function-level type?
300   ID -= ModuleTypes.size();
301   if (ID < FunctionTypes.size())
302     return FunctionTypes[ID].get();
303
304   error("Illegal type reference!");
305   return Type::VoidTy;
306 }
307
308 /// Get a sanitized type id. This just makes sure that the \p ID
309 /// is both sanitized and not the "type type" of pre-1.3 bytecode.
310 /// @see sanitizeTypeId
311 inline const Type* BytecodeReader::getSanitizedType(unsigned& ID) {
312   if (sanitizeTypeId(ID))
313     error("Invalid type id encountered");
314   return getType(ID);
315 }
316
317 /// This method just saves some coding. It uses read_typeid to read
318 /// in a sanitized type id, errors that its not the type type, and
319 /// then calls getType to return the type value.
320 inline const Type* BytecodeReader::readSanitizedType() {
321   unsigned ID;
322   if (read_typeid(ID))
323     error("Invalid type id encountered");
324   return getType(ID);
325 }
326
327 /// Get the slot number associated with a type accounting for primitive
328 /// types, compaction tables, and function level vs module level.
329 unsigned BytecodeReader::getTypeSlot(const Type *Ty) {
330   if (Ty->isPrimitiveType())
331     return Ty->getTypeID();
332
333   // Scan the compaction table for the type if needed.
334   if (!CompactionTypes.empty()) {
335     for (unsigned i = 0, e = CompactionTypes.size(); i != e; ++i)
336       if (CompactionTypes[i].first == Ty)
337         return Type::FirstDerivedTyID + i;
338
339     error("Couldn't find type specified in compaction table!");
340   }
341
342   // Check the function level types first...
343   TypeListTy::iterator I = std::find(FunctionTypes.begin(),
344                                      FunctionTypes.end(), Ty);
345
346   if (I != FunctionTypes.end())
347     return Type::FirstDerivedTyID + ModuleTypes.size() +
348            (&*I - &FunctionTypes[0]);
349
350   // If we don't have our cache yet, build it now.
351   if (ModuleTypeIDCache.empty()) {
352     unsigned N = 0;
353     ModuleTypeIDCache.reserve(ModuleTypes.size());
354     for (TypeListTy::iterator I = ModuleTypes.begin(), E = ModuleTypes.end();
355          I != E; ++I, ++N)
356       ModuleTypeIDCache.push_back(std::make_pair(*I, N));
357     
358     std::sort(ModuleTypeIDCache.begin(), ModuleTypeIDCache.end());
359   }
360   
361   // Binary search the cache for the entry.
362   std::vector<std::pair<const Type*, unsigned> >::iterator IT =
363     std::lower_bound(ModuleTypeIDCache.begin(), ModuleTypeIDCache.end(),
364                      std::make_pair(Ty, 0U));
365   if (IT == ModuleTypeIDCache.end() || IT->first != Ty)
366     error("Didn't find type in ModuleTypes.");
367     
368   return Type::FirstDerivedTyID + IT->second;
369 }
370
371 /// This is just like getType, but when a compaction table is in use, it is
372 /// ignored.  It also ignores function level types.
373 /// @see getType
374 const Type *BytecodeReader::getGlobalTableType(unsigned Slot) {
375   if (Slot < Type::FirstDerivedTyID) {
376     const Type *Ty = Type::getPrimitiveType((Type::TypeID)Slot);
377     if (!Ty)
378       error("Not a primitive type ID?");
379     return Ty;
380   }
381   Slot -= Type::FirstDerivedTyID;
382   if (Slot >= ModuleTypes.size())
383     error("Illegal compaction table type reference!");
384   return ModuleTypes[Slot];
385 }
386
387 /// This is just like getTypeSlot, but when a compaction table is in use, it
388 /// is ignored. It also ignores function level types.
389 unsigned BytecodeReader::getGlobalTableTypeSlot(const Type *Ty) {
390   if (Ty->isPrimitiveType())
391     return Ty->getTypeID();
392   
393   // If we don't have our cache yet, build it now.
394   if (ModuleTypeIDCache.empty()) {
395     unsigned N = 0;
396     ModuleTypeIDCache.reserve(ModuleTypes.size());
397     for (TypeListTy::iterator I = ModuleTypes.begin(), E = ModuleTypes.end();
398          I != E; ++I, ++N)
399       ModuleTypeIDCache.push_back(std::make_pair(*I, N));
400     
401     std::sort(ModuleTypeIDCache.begin(), ModuleTypeIDCache.end());
402   }
403   
404   // Binary search the cache for the entry.
405   std::vector<std::pair<const Type*, unsigned> >::iterator IT =
406     std::lower_bound(ModuleTypeIDCache.begin(), ModuleTypeIDCache.end(),
407                      std::make_pair(Ty, 0U));
408   if (IT == ModuleTypeIDCache.end() || IT->first != Ty)
409     error("Didn't find type in ModuleTypes.");
410   
411   return Type::FirstDerivedTyID + IT->second;
412 }
413
414 /// Retrieve a value of a given type and slot number, possibly creating
415 /// it if it doesn't already exist.
416 Value * BytecodeReader::getValue(unsigned type, unsigned oNum, bool Create) {
417   assert(type != Type::LabelTyID && "getValue() cannot get blocks!");
418   unsigned Num = oNum;
419
420   // If there is a compaction table active, it defines the low-level numbers.
421   // If not, the module values define the low-level numbers.
422   if (CompactionValues.size() > type && !CompactionValues[type].empty()) {
423     if (Num < CompactionValues[type].size())
424       return CompactionValues[type][Num];
425     Num -= CompactionValues[type].size();
426   } else {
427     // By default, the global type id is the type id passed in
428     unsigned GlobalTyID = type;
429
430     // If the type plane was compactified, figure out the global type ID by
431     // adding the derived type ids and the distance.
432     if (!CompactionTypes.empty() && type >= Type::FirstDerivedTyID)
433       GlobalTyID = CompactionTypes[type-Type::FirstDerivedTyID].second;
434
435     if (hasImplicitNull(GlobalTyID)) {
436       const Type *Ty = getType(type);
437       if (!isa<OpaqueType>(Ty)) {
438         if (Num == 0)
439           return Constant::getNullValue(Ty);
440         --Num;
441       }
442     }
443
444     if (GlobalTyID < ModuleValues.size() && ModuleValues[GlobalTyID]) {
445       if (Num < ModuleValues[GlobalTyID]->size())
446         return ModuleValues[GlobalTyID]->getOperand(Num);
447       Num -= ModuleValues[GlobalTyID]->size();
448     }
449   }
450
451   if (FunctionValues.size() > type &&
452       FunctionValues[type] &&
453       Num < FunctionValues[type]->size())
454     return FunctionValues[type]->getOperand(Num);
455
456   if (!Create) return 0;  // Do not create a placeholder?
457
458   // Did we already create a place holder?
459   std::pair<unsigned,unsigned> KeyValue(type, oNum);
460   ForwardReferenceMap::iterator I = ForwardReferences.lower_bound(KeyValue);
461   if (I != ForwardReferences.end() && I->first == KeyValue)
462     return I->second;   // We have already created this placeholder
463
464   // If the type exists (it should)
465   if (const Type* Ty = getType(type)) {
466     // Create the place holder
467     Value *Val = new Argument(Ty);
468     ForwardReferences.insert(I, std::make_pair(KeyValue, Val));
469     return Val;
470   }
471   throw "Can't create placeholder for value of type slot #" + utostr(type);
472 }
473
474 /// This is just like getValue, but when a compaction table is in use, it
475 /// is ignored.  Also, no forward references or other fancy features are
476 /// supported.
477 Value* BytecodeReader::getGlobalTableValue(unsigned TyID, unsigned SlotNo) {
478   if (SlotNo == 0)
479     return Constant::getNullValue(getType(TyID));
480
481   if (!CompactionTypes.empty() && TyID >= Type::FirstDerivedTyID) {
482     TyID -= Type::FirstDerivedTyID;
483     if (TyID >= CompactionTypes.size())
484       error("Type ID out of range for compaction table!");
485     TyID = CompactionTypes[TyID].second;
486   }
487
488   --SlotNo;
489
490   if (TyID >= ModuleValues.size() || ModuleValues[TyID] == 0 ||
491       SlotNo >= ModuleValues[TyID]->size()) {
492     if (TyID >= ModuleValues.size() || ModuleValues[TyID] == 0)
493       error("Corrupt compaction table entry!"
494             + utostr(TyID) + ", " + utostr(SlotNo) + ": "
495             + utostr(ModuleValues.size()));
496     else
497       error("Corrupt compaction table entry!"
498             + utostr(TyID) + ", " + utostr(SlotNo) + ": "
499             + utostr(ModuleValues.size()) + ", "
500             + utohexstr(reinterpret_cast<uint64_t>(((void*)ModuleValues[TyID])))
501             + ", "
502             + utostr(ModuleValues[TyID]->size()));
503   }
504   return ModuleValues[TyID]->getOperand(SlotNo);
505 }
506
507 /// Just like getValue, except that it returns a null pointer
508 /// only on error.  It always returns a constant (meaning that if the value is
509 /// defined, but is not a constant, that is an error).  If the specified
510 /// constant hasn't been parsed yet, a placeholder is defined and used.
511 /// Later, after the real value is parsed, the placeholder is eliminated.
512 Constant* BytecodeReader::getConstantValue(unsigned TypeSlot, unsigned Slot) {
513   if (Value *V = getValue(TypeSlot, Slot, false))
514     if (Constant *C = dyn_cast<Constant>(V))
515       return C;   // If we already have the value parsed, just return it
516     else
517       error("Value for slot " + utostr(Slot) +
518             " is expected to be a constant!");
519
520   std::pair<unsigned, unsigned> Key(TypeSlot, Slot);
521   ConstantRefsType::iterator I = ConstantFwdRefs.lower_bound(Key);
522
523   if (I != ConstantFwdRefs.end() && I->first == Key) {
524     return I->second;
525   } else {
526     // Create a placeholder for the constant reference and
527     // keep track of the fact that we have a forward ref to recycle it
528     Constant *C = new ConstantPlaceHolder(getType(TypeSlot));
529
530     // Keep track of the fact that we have a forward ref to recycle it
531     ConstantFwdRefs.insert(I, std::make_pair(Key, C));
532     return C;
533   }
534 }
535
536 //===----------------------------------------------------------------------===//
537 // IR Construction Methods
538 //===----------------------------------------------------------------------===//
539
540 /// As values are created, they are inserted into the appropriate place
541 /// with this method. The ValueTable argument must be one of ModuleValues
542 /// or FunctionValues data members of this class.
543 unsigned BytecodeReader::insertValue(Value *Val, unsigned type,
544                                       ValueTable &ValueTab) {
545   assert((!isa<Constant>(Val) || !cast<Constant>(Val)->isNullValue()) ||
546           !hasImplicitNull(type) &&
547          "Cannot read null values from bytecode!");
548
549   if (ValueTab.size() <= type)
550     ValueTab.resize(type+1);
551
552   if (!ValueTab[type]) ValueTab[type] = new ValueList();
553
554   ValueTab[type]->push_back(Val);
555
556   bool HasOffset = hasImplicitNull(type) && !isa<OpaqueType>(Val->getType());
557   return ValueTab[type]->size()-1 + HasOffset;
558 }
559
560 /// Insert the arguments of a function as new values in the reader.
561 void BytecodeReader::insertArguments(Function* F) {
562   const FunctionType *FT = F->getFunctionType();
563   Function::arg_iterator AI = F->arg_begin();
564   for (FunctionType::param_iterator It = FT->param_begin();
565        It != FT->param_end(); ++It, ++AI)
566     insertValue(AI, getTypeSlot(AI->getType()), FunctionValues);
567 }
568
569 //===----------------------------------------------------------------------===//
570 // Bytecode Parsing Methods
571 //===----------------------------------------------------------------------===//
572
573 /// This method parses a single instruction. The instruction is
574 /// inserted at the end of the \p BB provided. The arguments of
575 /// the instruction are provided in the \p Oprnds vector.
576 void BytecodeReader::ParseInstruction(std::vector<unsigned> &Oprnds,
577                                       BasicBlock* BB) {
578   BufPtr SaveAt = At;
579
580   // Clear instruction data
581   Oprnds.clear();
582   unsigned iType = 0;
583   unsigned Opcode = 0;
584   unsigned Op = read_uint();
585
586   // bits   Instruction format:        Common to all formats
587   // --------------------------
588   // 01-00: Opcode type, fixed to 1.
589   // 07-02: Opcode
590   Opcode    = (Op >> 2) & 63;
591   Oprnds.resize((Op >> 0) & 03);
592
593   // Extract the operands
594   switch (Oprnds.size()) {
595   case 1:
596     // bits   Instruction format:
597     // --------------------------
598     // 19-08: Resulting type plane
599     // 31-20: Operand #1 (if set to (2^12-1), then zero operands)
600     //
601     iType   = (Op >>  8) & 4095;
602     Oprnds[0] = (Op >> 20) & 4095;
603     if (Oprnds[0] == 4095)    // Handle special encoding for 0 operands...
604       Oprnds.resize(0);
605     break;
606   case 2:
607     // bits   Instruction format:
608     // --------------------------
609     // 15-08: Resulting type plane
610     // 23-16: Operand #1
611     // 31-24: Operand #2
612     //
613     iType   = (Op >>  8) & 255;
614     Oprnds[0] = (Op >> 16) & 255;
615     Oprnds[1] = (Op >> 24) & 255;
616     break;
617   case 3:
618     // bits   Instruction format:
619     // --------------------------
620     // 13-08: Resulting type plane
621     // 19-14: Operand #1
622     // 25-20: Operand #2
623     // 31-26: Operand #3
624     //
625     iType   = (Op >>  8) & 63;
626     Oprnds[0] = (Op >> 14) & 63;
627     Oprnds[1] = (Op >> 20) & 63;
628     Oprnds[2] = (Op >> 26) & 63;
629     break;
630   case 0:
631     At -= 4;  // Hrm, try this again...
632     Opcode = read_vbr_uint();
633     Opcode >>= 2;
634     iType = read_vbr_uint();
635
636     unsigned NumOprnds = read_vbr_uint();
637     Oprnds.resize(NumOprnds);
638
639     if (NumOprnds == 0)
640       error("Zero-argument instruction found; this is invalid.");
641
642     for (unsigned i = 0; i != NumOprnds; ++i)
643       Oprnds[i] = read_vbr_uint();
644     align32();
645     break;
646   }
647
648   const Type *InstTy = getSanitizedType(iType);
649
650   // We have enough info to inform the handler now.
651   if (Handler) Handler->handleInstruction(Opcode, InstTy, Oprnds, At-SaveAt);
652
653   // Declare the resulting instruction we'll build.
654   Instruction *Result = 0;
655
656   // If this is a bytecode format that did not include the unreachable
657   // instruction, bump up all opcodes numbers to make space.
658   if (hasNoUnreachableInst) {
659     if (Opcode >= Instruction::Unreachable &&
660         Opcode < 62) {
661       ++Opcode;
662     }
663   }
664
665   // Handle binary operators
666   if (Opcode >= Instruction::BinaryOpsBegin &&
667       Opcode <  Instruction::BinaryOpsEnd  && Oprnds.size() == 2)
668     Result = BinaryOperator::create((Instruction::BinaryOps)Opcode,
669                                     getValue(iType, Oprnds[0]),
670                                     getValue(iType, Oprnds[1]));
671
672   switch (Opcode) {
673   default:
674     if (Result == 0)
675       error("Illegal instruction read!");
676     break;
677   case Instruction::VAArg:
678     Result = new VAArgInst(getValue(iType, Oprnds[0]),
679                            getSanitizedType(Oprnds[1]));
680     break;
681   case 32: { //VANext_old
682     const Type* ArgTy = getValue(iType, Oprnds[0])->getType();
683     Function* NF = TheModule->getOrInsertFunction("llvm.va_copy", ArgTy, ArgTy, 0);
684
685     //b = vanext a, t ->
686     //foo = alloca 1 of t
687     //bar = vacopy a
688     //store bar -> foo
689     //tmp = vaarg foo, t
690     //b = load foo
691     AllocaInst* foo = new AllocaInst(ArgTy, 0, "vanext.fix");
692     BB->getInstList().push_back(foo);
693     CallInst* bar = new CallInst(NF, getValue(iType, Oprnds[0]));
694     BB->getInstList().push_back(bar);
695     BB->getInstList().push_back(new StoreInst(bar, foo));
696     Instruction* tmp = new VAArgInst(foo, getSanitizedType(Oprnds[1]));
697     BB->getInstList().push_back(tmp);
698     Result = new LoadInst(foo);
699     break;
700   }
701   case 33: { //VAArg_old
702     const Type* ArgTy = getValue(iType, Oprnds[0])->getType();
703     Function* NF = TheModule->getOrInsertFunction("llvm.va_copy", ArgTy, ArgTy, 0);
704
705     //b = vaarg a, t ->
706     //foo = alloca 1 of t
707     //bar = vacopy a
708     //store bar -> foo
709     //b = vaarg foo, t
710     AllocaInst* foo = new AllocaInst(ArgTy, 0, "vaarg.fix");
711     BB->getInstList().push_back(foo);
712     CallInst* bar = new CallInst(NF, getValue(iType, Oprnds[0]));
713     BB->getInstList().push_back(bar);
714     BB->getInstList().push_back(new StoreInst(bar, foo));
715     Result = new VAArgInst(foo, getSanitizedType(Oprnds[1]));
716     break;
717   }
718   case Instruction::Cast:
719     Result = new CastInst(getValue(iType, Oprnds[0]),
720                           getSanitizedType(Oprnds[1]));
721     break;
722   case Instruction::Select:
723     Result = new SelectInst(getValue(Type::BoolTyID, Oprnds[0]),
724                             getValue(iType, Oprnds[1]),
725                             getValue(iType, Oprnds[2]));
726     break;
727   case Instruction::PHI: {
728     if (Oprnds.size() == 0 || (Oprnds.size() & 1))
729       error("Invalid phi node encountered!");
730
731     PHINode *PN = new PHINode(InstTy);
732     PN->reserveOperandSpace(Oprnds.size());
733     for (unsigned i = 0, e = Oprnds.size(); i != e; i += 2)
734       PN->addIncoming(getValue(iType, Oprnds[i]), getBasicBlock(Oprnds[i+1]));
735     Result = PN;
736     break;
737   }
738
739   case Instruction::Shl:
740   case Instruction::Shr:
741     Result = new ShiftInst((Instruction::OtherOps)Opcode,
742                            getValue(iType, Oprnds[0]),
743                            getValue(Type::UByteTyID, Oprnds[1]));
744     break;
745   case Instruction::Ret:
746     if (Oprnds.size() == 0)
747       Result = new ReturnInst();
748     else if (Oprnds.size() == 1)
749       Result = new ReturnInst(getValue(iType, Oprnds[0]));
750     else
751       error("Unrecognized instruction!");
752     break;
753
754   case Instruction::Br:
755     if (Oprnds.size() == 1)
756       Result = new BranchInst(getBasicBlock(Oprnds[0]));
757     else if (Oprnds.size() == 3)
758       Result = new BranchInst(getBasicBlock(Oprnds[0]),
759           getBasicBlock(Oprnds[1]), getValue(Type::BoolTyID , Oprnds[2]));
760     else
761       error("Invalid number of operands for a 'br' instruction!");
762     break;
763   case Instruction::Switch: {
764     if (Oprnds.size() & 1)
765       error("Switch statement with odd number of arguments!");
766
767     SwitchInst *I = new SwitchInst(getValue(iType, Oprnds[0]),
768                                    getBasicBlock(Oprnds[1]),
769                                    Oprnds.size()/2-1);
770     for (unsigned i = 2, e = Oprnds.size(); i != e; i += 2)
771       I->addCase(cast<ConstantInt>(getValue(iType, Oprnds[i])),
772                  getBasicBlock(Oprnds[i+1]));
773     Result = I;
774     break;
775   }
776
777   case 58:                   // Call with extra operand for calling conv
778   case 59:                   // tail call, Fast CC
779   case 60:                   // normal call, Fast CC
780   case 61:                   // tail call, C Calling Conv
781   case Instruction::Call: {  // Normal Call, C Calling Convention
782     if (Oprnds.size() == 0)
783       error("Invalid call instruction encountered!");
784
785     Value *F = getValue(iType, Oprnds[0]);
786
787     unsigned CallingConv = CallingConv::C;
788     bool isTailCall = false;
789
790     if (Opcode == 61 || Opcode == 59)
791       isTailCall = true;
792
793     // Check to make sure we have a pointer to function type
794     const PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(F->getType());
795     if (PTy == 0) error("Call to non function pointer value!");
796     const FunctionType *FTy = dyn_cast<FunctionType>(PTy->getElementType());
797     if (FTy == 0) error("Call to non function pointer value!");
798
799     std::vector<Value *> Params;
800     if (!FTy->isVarArg()) {
801       FunctionType::param_iterator It = FTy->param_begin();
802
803       if (Opcode == 58) {
804         isTailCall = Oprnds.back() & 1;
805         CallingConv = Oprnds.back() >> 1;
806         Oprnds.pop_back();
807       } else if (Opcode == 59 || Opcode == 60)
808         CallingConv = CallingConv::Fast;
809
810       for (unsigned i = 1, e = Oprnds.size(); i != e; ++i) {
811         if (It == FTy->param_end())
812           error("Invalid call instruction!");
813         Params.push_back(getValue(getTypeSlot(*It++), Oprnds[i]));
814       }
815       if (It != FTy->param_end())
816         error("Invalid call instruction!");
817     } else {
818       Oprnds.erase(Oprnds.begin(), Oprnds.begin()+1);
819
820       unsigned FirstVariableOperand;
821       if (Oprnds.size() < FTy->getNumParams())
822         error("Call instruction missing operands!");
823
824       // Read all of the fixed arguments
825       for (unsigned i = 0, e = FTy->getNumParams(); i != e; ++i)
826         Params.push_back(getValue(getTypeSlot(FTy->getParamType(i)),Oprnds[i]));
827
828       FirstVariableOperand = FTy->getNumParams();
829
830       if ((Oprnds.size()-FirstVariableOperand) & 1)
831         error("Invalid call instruction!");   // Must be pairs of type/value
832
833       for (unsigned i = FirstVariableOperand, e = Oprnds.size();
834            i != e; i += 2)
835         Params.push_back(getValue(Oprnds[i], Oprnds[i+1]));
836     }
837
838     Result = new CallInst(F, Params);
839     if (isTailCall) cast<CallInst>(Result)->setTailCall();
840     if (CallingConv) cast<CallInst>(Result)->setCallingConv(CallingConv);
841     break;
842   }
843   case 56:                     // Invoke with encoded CC
844   case 57:                     // Invoke Fast CC
845   case Instruction::Invoke: {  // Invoke C CC
846     if (Oprnds.size() < 3)
847       error("Invalid invoke instruction!");
848     Value *F = getValue(iType, Oprnds[0]);
849
850     // Check to make sure we have a pointer to function type
851     const PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(F->getType());
852     if (PTy == 0)
853       error("Invoke to non function pointer value!");
854     const FunctionType *FTy = dyn_cast<FunctionType>(PTy->getElementType());
855     if (FTy == 0)
856       error("Invoke to non function pointer value!");
857
858     std::vector<Value *> Params;
859     BasicBlock *Normal, *Except;
860     unsigned CallingConv = CallingConv::C;
861
862     if (Opcode == 57)
863       CallingConv = CallingConv::Fast;
864     else if (Opcode == 56) {
865       CallingConv = Oprnds.back();
866       Oprnds.pop_back();
867     }
868
869     if (!FTy->isVarArg()) {
870       Normal = getBasicBlock(Oprnds[1]);
871       Except = getBasicBlock(Oprnds[2]);
872
873       FunctionType::param_iterator It = FTy->param_begin();
874       for (unsigned i = 3, e = Oprnds.size(); i != e; ++i) {
875         if (It == FTy->param_end())
876           error("Invalid invoke instruction!");
877         Params.push_back(getValue(getTypeSlot(*It++), Oprnds[i]));
878       }
879       if (It != FTy->param_end())
880         error("Invalid invoke instruction!");
881     } else {
882       Oprnds.erase(Oprnds.begin(), Oprnds.begin()+1);
883
884       Normal = getBasicBlock(Oprnds[0]);
885       Except = getBasicBlock(Oprnds[1]);
886
887       unsigned FirstVariableArgument = FTy->getNumParams()+2;
888       for (unsigned i = 2; i != FirstVariableArgument; ++i)
889         Params.push_back(getValue(getTypeSlot(FTy->getParamType(i-2)),
890                                   Oprnds[i]));
891
892       if (Oprnds.size()-FirstVariableArgument & 1) // Must be type/value pairs
893         error("Invalid invoke instruction!");
894
895       for (unsigned i = FirstVariableArgument; i < Oprnds.size(); i += 2)
896         Params.push_back(getValue(Oprnds[i], Oprnds[i+1]));
897     }
898
899     Result = new InvokeInst(F, Normal, Except, Params);
900     if (CallingConv) cast<InvokeInst>(Result)->setCallingConv(CallingConv);
901     break;
902   }
903   case Instruction::Malloc:
904     if (Oprnds.size() > 2)
905       error("Invalid malloc instruction!");
906     if (!isa<PointerType>(InstTy))
907       error("Invalid malloc instruction!");
908
909     Result = new MallocInst(cast<PointerType>(InstTy)->getElementType(),
910                             Oprnds.size() ? getValue(Type::UIntTyID,
911                                                    Oprnds[0]) : 0);
912     break;
913
914   case Instruction::Alloca:
915     if (Oprnds.size() > 2)
916       error("Invalid alloca instruction!");
917     if (!isa<PointerType>(InstTy))
918       error("Invalid alloca instruction!");
919
920     Result = new AllocaInst(cast<PointerType>(InstTy)->getElementType(),
921                             Oprnds.size() ? getValue(Type::UIntTyID,
922                             Oprnds[0]) :0);
923     break;
924   case Instruction::Free:
925     if (!isa<PointerType>(InstTy))
926       error("Invalid free instruction!");
927     Result = new FreeInst(getValue(iType, Oprnds[0]));
928     break;
929   case Instruction::GetElementPtr: {
930     if (Oprnds.size() == 0 || !isa<PointerType>(InstTy))
931       error("Invalid getelementptr instruction!");
932
933     std::vector<Value*> Idx;
934
935     const Type *NextTy = InstTy;
936     for (unsigned i = 1, e = Oprnds.size(); i != e; ++i) {
937       const CompositeType *TopTy = dyn_cast_or_null<CompositeType>(NextTy);
938       if (!TopTy)
939         error("Invalid getelementptr instruction!");
940
941       unsigned ValIdx = Oprnds[i];
942       unsigned IdxTy = 0;
943       if (!hasRestrictedGEPTypes) {
944         // Struct indices are always uints, sequential type indices can be any
945         // of the 32 or 64-bit integer types.  The actual choice of type is
946         // encoded in the low two bits of the slot number.
947         if (isa<StructType>(TopTy))
948           IdxTy = Type::UIntTyID;
949         else {
950           switch (ValIdx & 3) {
951           default:
952           case 0: IdxTy = Type::UIntTyID; break;
953           case 1: IdxTy = Type::IntTyID; break;
954           case 2: IdxTy = Type::ULongTyID; break;
955           case 3: IdxTy = Type::LongTyID; break;
956           }
957           ValIdx >>= 2;
958         }
959       } else {
960         IdxTy = isa<StructType>(TopTy) ? Type::UByteTyID : Type::LongTyID;
961       }
962
963       Idx.push_back(getValue(IdxTy, ValIdx));
964
965       // Convert ubyte struct indices into uint struct indices.
966       if (isa<StructType>(TopTy) && hasRestrictedGEPTypes)
967         if (ConstantUInt *C = dyn_cast<ConstantUInt>(Idx.back()))
968           Idx[Idx.size()-1] = ConstantExpr::getCast(C, Type::UIntTy);
969
970       NextTy = GetElementPtrInst::getIndexedType(InstTy, Idx, true);
971     }
972
973     Result = new GetElementPtrInst(getValue(iType, Oprnds[0]), Idx);
974     break;
975   }
976
977   case 62:   // volatile load
978   case Instruction::Load:
979     if (Oprnds.size() != 1 || !isa<PointerType>(InstTy))
980       error("Invalid load instruction!");
981     Result = new LoadInst(getValue(iType, Oprnds[0]), "", Opcode == 62);
982     break;
983
984   case 63:   // volatile store
985   case Instruction::Store: {
986     if (!isa<PointerType>(InstTy) || Oprnds.size() != 2)
987       error("Invalid store instruction!");
988
989     Value *Ptr = getValue(iType, Oprnds[1]);
990     const Type *ValTy = cast<PointerType>(Ptr->getType())->getElementType();
991     Result = new StoreInst(getValue(getTypeSlot(ValTy), Oprnds[0]), Ptr,
992                            Opcode == 63);
993     break;
994   }
995   case Instruction::Unwind:
996     if (Oprnds.size() != 0) error("Invalid unwind instruction!");
997     Result = new UnwindInst();
998     break;
999   case Instruction::Unreachable:
1000     if (Oprnds.size() != 0) error("Invalid unreachable instruction!");
1001     Result = new UnreachableInst();
1002     break;
1003   }  // end switch(Opcode)
1004
1005   unsigned TypeSlot;
1006   if (Result->getType() == InstTy)
1007     TypeSlot = iType;
1008   else
1009     TypeSlot = getTypeSlot(Result->getType());
1010
1011   insertValue(Result, TypeSlot, FunctionValues);
1012   BB->getInstList().push_back(Result);
1013 }
1014
1015 /// Get a particular numbered basic block, which might be a forward reference.
1016 /// This works together with ParseBasicBlock to handle these forward references
1017 /// in a clean manner.  This function is used when constructing phi, br, switch,
1018 /// and other instructions that reference basic blocks. Blocks are numbered
1019 /// sequentially as they appear in the function.
1020 BasicBlock *BytecodeReader::getBasicBlock(unsigned ID) {
1021   // Make sure there is room in the table...
1022   if (ParsedBasicBlocks.size() <= ID) ParsedBasicBlocks.resize(ID+1);
1023
1024   // First check to see if this is a backwards reference, i.e., ParseBasicBlock
1025   // has already created this block, or if the forward reference has already
1026   // been created.
1027   if (ParsedBasicBlocks[ID])
1028     return ParsedBasicBlocks[ID];
1029
1030   // Otherwise, the basic block has not yet been created.  Do so and add it to
1031   // the ParsedBasicBlocks list.
1032   return ParsedBasicBlocks[ID] = new BasicBlock();
1033 }
1034
1035 /// In LLVM 1.0 bytecode files, we used to output one basicblock at a time.
1036 /// This method reads in one of the basicblock packets. This method is not used
1037 /// for bytecode files after LLVM 1.0
1038 /// @returns The basic block constructed.
1039 BasicBlock *BytecodeReader::ParseBasicBlock(unsigned BlockNo) {
1040   if (Handler) Handler->handleBasicBlockBegin(BlockNo);
1041
1042   BasicBlock *BB = 0;
1043
1044   if (ParsedBasicBlocks.size() == BlockNo)
1045     ParsedBasicBlocks.push_back(BB = new BasicBlock());
1046   else if (ParsedBasicBlocks[BlockNo] == 0)
1047     BB = ParsedBasicBlocks[BlockNo] = new BasicBlock();
1048   else
1049     BB = ParsedBasicBlocks[BlockNo];
1050
1051   std::vector<unsigned> Operands;
1052   while (moreInBlock())
1053     ParseInstruction(Operands, BB);
1054
1055   if (Handler) Handler->handleBasicBlockEnd(BlockNo);
1056   return BB;
1057 }
1058
1059 /// Parse all of the BasicBlock's & Instruction's in the body of a function.
1060 /// In post 1.0 bytecode files, we no longer emit basic block individually,
1061 /// in order to avoid per-basic-block overhead.
1062 /// @returns Rhe number of basic blocks encountered.
1063 unsigned BytecodeReader::ParseInstructionList(Function* F) {
1064   unsigned BlockNo = 0;
1065   std::vector<unsigned> Args;
1066
1067   while (moreInBlock()) {
1068     if (Handler) Handler->handleBasicBlockBegin(BlockNo);
1069     BasicBlock *BB;
1070     if (ParsedBasicBlocks.size() == BlockNo)
1071       ParsedBasicBlocks.push_back(BB = new BasicBlock());
1072     else if (ParsedBasicBlocks[BlockNo] == 0)
1073       BB = ParsedBasicBlocks[BlockNo] = new BasicBlock();
1074     else
1075       BB = ParsedBasicBlocks[BlockNo];
1076     ++BlockNo;
1077     F->getBasicBlockList().push_back(BB);
1078
1079     // Read instructions into this basic block until we get to a terminator
1080     while (moreInBlock() && !BB->getTerminator())
1081       ParseInstruction(Args, BB);
1082
1083     if (!BB->getTerminator())
1084       error("Non-terminated basic block found!");
1085
1086     if (Handler) Handler->handleBasicBlockEnd(BlockNo-1);
1087   }
1088
1089   return BlockNo;
1090 }
1091
1092 /// Parse a symbol table. This works for both module level and function
1093 /// level symbol tables.  For function level symbol tables, the CurrentFunction
1094 /// parameter must be non-zero and the ST parameter must correspond to
1095 /// CurrentFunction's symbol table. For Module level symbol tables, the
1096 /// CurrentFunction argument must be zero.
1097 void BytecodeReader::ParseSymbolTable(Function *CurrentFunction,
1098                                       SymbolTable *ST) {
1099   if (Handler) Handler->handleSymbolTableBegin(CurrentFunction,ST);
1100
1101   // Allow efficient basic block lookup by number.
1102   std::vector<BasicBlock*> BBMap;
1103   if (CurrentFunction)
1104     for (Function::iterator I = CurrentFunction->begin(),
1105            E = CurrentFunction->end(); I != E; ++I)
1106       BBMap.push_back(I);
1107
1108   /// In LLVM 1.3 we write types separately from values so
1109   /// The types are always first in the symbol table. This is
1110   /// because Type no longer derives from Value.
1111   if (!hasTypeDerivedFromValue) {
1112     // Symtab block header: [num entries]
1113     unsigned NumEntries = read_vbr_uint();
1114     for (unsigned i = 0; i < NumEntries; ++i) {
1115       // Symtab entry: [def slot #][name]
1116       unsigned slot = read_vbr_uint();
1117       std::string Name = read_str();
1118       const Type* T = getType(slot);
1119       ST->insert(Name, T);
1120     }
1121   }
1122
1123   while (moreInBlock()) {
1124     // Symtab block header: [num entries][type id number]
1125     unsigned NumEntries = read_vbr_uint();
1126     unsigned Typ = 0;
1127     bool isTypeType = read_typeid(Typ);
1128     const Type *Ty = getType(Typ);
1129
1130     for (unsigned i = 0; i != NumEntries; ++i) {
1131       // Symtab entry: [def slot #][name]
1132       unsigned slot = read_vbr_uint();
1133       std::string Name = read_str();
1134
1135       // if we're reading a pre 1.3 bytecode file and the type plane
1136       // is the "type type", handle it here
1137       if (isTypeType) {
1138         const Type* T = getType(slot);
1139         if (T == 0)
1140           error("Failed type look-up for name '" + Name + "'");
1141         ST->insert(Name, T);
1142         continue; // code below must be short circuited
1143       } else {
1144         Value *V = 0;
1145         if (Typ == Type::LabelTyID) {
1146           if (slot < BBMap.size())
1147             V = BBMap[slot];
1148         } else {
1149           V = getValue(Typ, slot, false); // Find mapping...
1150         }
1151         if (V == 0)
1152           error("Failed value look-up for name '" + Name + "'");
1153         V->setName(Name);
1154       }
1155     }
1156   }
1157   checkPastBlockEnd("Symbol Table");
1158   if (Handler) Handler->handleSymbolTableEnd();
1159 }
1160
1161 /// Read in the types portion of a compaction table.
1162 void BytecodeReader::ParseCompactionTypes(unsigned NumEntries) {
1163   for (unsigned i = 0; i != NumEntries; ++i) {
1164     unsigned TypeSlot = 0;
1165     if (read_typeid(TypeSlot))
1166       error("Invalid type in compaction table: type type");
1167     const Type *Typ = getGlobalTableType(TypeSlot);
1168     CompactionTypes.push_back(std::make_pair(Typ, TypeSlot));
1169     if (Handler) Handler->handleCompactionTableType(i, TypeSlot, Typ);
1170   }
1171 }
1172
1173 /// Parse a compaction table.
1174 void BytecodeReader::ParseCompactionTable() {
1175
1176   // Notify handler that we're beginning a compaction table.
1177   if (Handler) Handler->handleCompactionTableBegin();
1178
1179   // In LLVM 1.3 Type no longer derives from Value. So,
1180   // we always write them first in the compaction table
1181   // because they can't occupy a "type plane" where the
1182   // Values reside.
1183   if (! hasTypeDerivedFromValue) {
1184     unsigned NumEntries = read_vbr_uint();
1185     ParseCompactionTypes(NumEntries);
1186   }
1187
1188   // Compaction tables live in separate blocks so we have to loop
1189   // until we've read the whole thing.
1190   while (moreInBlock()) {
1191     // Read the number of Value* entries in the compaction table
1192     unsigned NumEntries = read_vbr_uint();
1193     unsigned Ty = 0;
1194     unsigned isTypeType = false;
1195
1196     // Decode the type from value read in. Most compaction table
1197     // planes will have one or two entries in them. If that's the
1198     // case then the length is encoded in the bottom two bits and
1199     // the higher bits encode the type. This saves another VBR value.
1200     if ((NumEntries & 3) == 3) {
1201       // In this case, both low-order bits are set (value 3). This
1202       // is a signal that the typeid follows.
1203       NumEntries >>= 2;
1204       isTypeType = read_typeid(Ty);
1205     } else {
1206       // In this case, the low-order bits specify the number of entries
1207       // and the high order bits specify the type.
1208       Ty = NumEntries >> 2;
1209       isTypeType = sanitizeTypeId(Ty);
1210       NumEntries &= 3;
1211     }
1212
1213     // if we're reading a pre 1.3 bytecode file and the type plane
1214     // is the "type type", handle it here
1215     if (isTypeType) {
1216       ParseCompactionTypes(NumEntries);
1217     } else {
1218       // Make sure we have enough room for the plane.
1219       if (Ty >= CompactionValues.size())
1220         CompactionValues.resize(Ty+1);
1221
1222       // Make sure the plane is empty or we have some kind of error.
1223       if (!CompactionValues[Ty].empty())
1224         error("Compaction table plane contains multiple entries!");
1225
1226       // Notify handler about the plane.
1227       if (Handler) Handler->handleCompactionTablePlane(Ty, NumEntries);
1228
1229       // Push the implicit zero.
1230       CompactionValues[Ty].push_back(Constant::getNullValue(getType(Ty)));
1231
1232       // Read in each of the entries, put them in the compaction table
1233       // and notify the handler that we have a new compaction table value.
1234       for (unsigned i = 0; i != NumEntries; ++i) {
1235         unsigned ValSlot = read_vbr_uint();
1236         Value *V = getGlobalTableValue(Ty, ValSlot);
1237         CompactionValues[Ty].push_back(V);
1238         if (Handler) Handler->handleCompactionTableValue(i, Ty, ValSlot);
1239       }
1240     }
1241   }
1242   // Notify handler that the compaction table is done.
1243   if (Handler) Handler->handleCompactionTableEnd();
1244 }
1245
1246 // Parse a single type. The typeid is read in first. If its a primitive type
1247 // then nothing else needs to be read, we know how to instantiate it. If its
1248 // a derived type, then additional data is read to fill out the type
1249 // definition.
1250 const Type *BytecodeReader::ParseType() {
1251   unsigned PrimType = 0;
1252   if (read_typeid(PrimType))
1253     error("Invalid type (type type) in type constants!");
1254
1255   const Type *Result = 0;
1256   if ((Result = Type::getPrimitiveType((Type::TypeID)PrimType)))
1257     return Result;
1258
1259   switch (PrimType) {
1260   case Type::FunctionTyID: {
1261     const Type *RetType = readSanitizedType();
1262
1263     unsigned NumParams = read_vbr_uint();
1264
1265     std::vector<const Type*> Params;
1266     while (NumParams--)
1267       Params.push_back(readSanitizedType());
1268
1269     bool isVarArg = Params.size() && Params.back() == Type::VoidTy;
1270     if (isVarArg) Params.pop_back();
1271
1272     Result = FunctionType::get(RetType, Params, isVarArg);
1273     break;
1274   }
1275   case Type::ArrayTyID: {
1276     const Type *ElementType = readSanitizedType();
1277     unsigned NumElements = read_vbr_uint();
1278     Result =  ArrayType::get(ElementType, NumElements);
1279     break;
1280   }
1281   case Type::PackedTyID: {
1282     const Type *ElementType = readSanitizedType();
1283     unsigned NumElements = read_vbr_uint();
1284     Result =  PackedType::get(ElementType, NumElements);
1285     break;
1286   }
1287   case Type::StructTyID: {
1288     std::vector<const Type*> Elements;
1289     unsigned Typ = 0;
1290     if (read_typeid(Typ))
1291       error("Invalid element type (type type) for structure!");
1292
1293     while (Typ) {         // List is terminated by void/0 typeid
1294       Elements.push_back(getType(Typ));
1295       if (read_typeid(Typ))
1296         error("Invalid element type (type type) for structure!");
1297     }
1298
1299     Result = StructType::get(Elements);
1300     break;
1301   }
1302   case Type::PointerTyID: {
1303     Result = PointerType::get(readSanitizedType());
1304     break;
1305   }
1306
1307   case Type::OpaqueTyID: {
1308     Result = OpaqueType::get();
1309     break;
1310   }
1311
1312   default:
1313     error("Don't know how to deserialize primitive type " + utostr(PrimType));
1314     break;
1315   }
1316   if (Handler) Handler->handleType(Result);
1317   return Result;
1318 }
1319
1320 // ParseTypes - We have to use this weird code to handle recursive
1321 // types.  We know that recursive types will only reference the current slab of
1322 // values in the type plane, but they can forward reference types before they
1323 // have been read.  For example, Type #0 might be '{ Ty#1 }' and Type #1 might
1324 // be 'Ty#0*'.  When reading Type #0, type number one doesn't exist.  To fix
1325 // this ugly problem, we pessimistically insert an opaque type for each type we
1326 // are about to read.  This means that forward references will resolve to
1327 // something and when we reread the type later, we can replace the opaque type
1328 // with a new resolved concrete type.
1329 //
1330 void BytecodeReader::ParseTypes(TypeListTy &Tab, unsigned NumEntries){
1331   assert(Tab.size() == 0 && "should not have read type constants in before!");
1332
1333   // Insert a bunch of opaque types to be resolved later...
1334   Tab.reserve(NumEntries);
1335   for (unsigned i = 0; i != NumEntries; ++i)
1336     Tab.push_back(OpaqueType::get());
1337
1338   if (Handler)
1339     Handler->handleTypeList(NumEntries);
1340
1341   // If we are about to resolve types, make sure the type cache is clear.
1342   if (NumEntries)
1343     ModuleTypeIDCache.clear();
1344   
1345   // Loop through reading all of the types.  Forward types will make use of the
1346   // opaque types just inserted.
1347   //
1348   for (unsigned i = 0; i != NumEntries; ++i) {
1349     const Type* NewTy = ParseType();
1350     const Type* OldTy = Tab[i].get();
1351     if (NewTy == 0)
1352       error("Couldn't parse type!");
1353
1354     // Don't directly push the new type on the Tab. Instead we want to replace
1355     // the opaque type we previously inserted with the new concrete value. This
1356     // approach helps with forward references to types. The refinement from the
1357     // abstract (opaque) type to the new type causes all uses of the abstract
1358     // type to use the concrete type (NewTy). This will also cause the opaque
1359     // type to be deleted.
1360     cast<DerivedType>(const_cast<Type*>(OldTy))->refineAbstractTypeTo(NewTy);
1361
1362     // This should have replaced the old opaque type with the new type in the
1363     // value table... or with a preexisting type that was already in the system.
1364     // Let's just make sure it did.
1365     assert(Tab[i] != OldTy && "refineAbstractType didn't work!");
1366   }
1367 }
1368
1369 /// Parse a single constant value
1370 Constant *BytecodeReader::ParseConstantValue(unsigned TypeID) {
1371   // We must check for a ConstantExpr before switching by type because
1372   // a ConstantExpr can be of any type, and has no explicit value.
1373   //
1374   // 0 if not expr; numArgs if is expr
1375   unsigned isExprNumArgs = read_vbr_uint();
1376
1377   if (isExprNumArgs) {
1378     // 'undef' is encoded with 'exprnumargs' == 1.
1379     if (!hasNoUndefValue)
1380       if (--isExprNumArgs == 0)
1381         return UndefValue::get(getType(TypeID));
1382
1383     // FIXME: Encoding of constant exprs could be much more compact!
1384     std::vector<Constant*> ArgVec;
1385     ArgVec.reserve(isExprNumArgs);
1386     unsigned Opcode = read_vbr_uint();
1387
1388     // Bytecode files before LLVM 1.4 need have a missing terminator inst.
1389     if (hasNoUnreachableInst) Opcode++;
1390
1391     // Read the slot number and types of each of the arguments
1392     for (unsigned i = 0; i != isExprNumArgs; ++i) {
1393       unsigned ArgValSlot = read_vbr_uint();
1394       unsigned ArgTypeSlot = 0;
1395       if (read_typeid(ArgTypeSlot))
1396         error("Invalid argument type (type type) for constant value");
1397
1398       // Get the arg value from its slot if it exists, otherwise a placeholder
1399       ArgVec.push_back(getConstantValue(ArgTypeSlot, ArgValSlot));
1400     }
1401
1402     // Construct a ConstantExpr of the appropriate kind
1403     if (isExprNumArgs == 1) {           // All one-operand expressions
1404       if (Opcode != Instruction::Cast)
1405         error("Only cast instruction has one argument for ConstantExpr");
1406
1407       Constant* Result = ConstantExpr::getCast(ArgVec[0], getType(TypeID));
1408       if (Handler) Handler->handleConstantExpression(Opcode, ArgVec, Result);
1409       return Result;
1410     } else if (Opcode == Instruction::GetElementPtr) { // GetElementPtr
1411       std::vector<Constant*> IdxList(ArgVec.begin()+1, ArgVec.end());
1412
1413       if (hasRestrictedGEPTypes) {
1414         const Type *BaseTy = ArgVec[0]->getType();
1415         generic_gep_type_iterator<std::vector<Constant*>::iterator>
1416           GTI = gep_type_begin(BaseTy, IdxList.begin(), IdxList.end()),
1417           E = gep_type_end(BaseTy, IdxList.begin(), IdxList.end());
1418         for (unsigned i = 0; GTI != E; ++GTI, ++i)
1419           if (isa<StructType>(*GTI)) {
1420             if (IdxList[i]->getType() != Type::UByteTy)
1421               error("Invalid index for getelementptr!");
1422             IdxList[i] = ConstantExpr::getCast(IdxList[i], Type::UIntTy);
1423           }
1424       }
1425
1426       Constant* Result = ConstantExpr::getGetElementPtr(ArgVec[0], IdxList);
1427       if (Handler) Handler->handleConstantExpression(Opcode, ArgVec, Result);
1428       return Result;
1429     } else if (Opcode == Instruction::Select) {
1430       if (ArgVec.size() != 3)
1431         error("Select instruction must have three arguments.");
1432       Constant* Result = ConstantExpr::getSelect(ArgVec[0], ArgVec[1],
1433                                                  ArgVec[2]);
1434       if (Handler) Handler->handleConstantExpression(Opcode, ArgVec, Result);
1435       return Result;
1436     } else {                            // All other 2-operand expressions
1437       Constant* Result = ConstantExpr::get(Opcode, ArgVec[0], ArgVec[1]);
1438       if (Handler) Handler->handleConstantExpression(Opcode, ArgVec, Result);
1439       return Result;
1440     }
1441   }
1442
1443   // Ok, not an ConstantExpr.  We now know how to read the given type...
1444   const Type *Ty = getType(TypeID);
1445   switch (Ty->getTypeID()) {
1446   case Type::BoolTyID: {
1447     unsigned Val = read_vbr_uint();
1448     if (Val != 0 && Val != 1)
1449       error("Invalid boolean value read.");
1450     Constant* Result = ConstantBool::get(Val == 1);
1451     if (Handler) Handler->handleConstantValue(Result);
1452     return Result;
1453   }
1454
1455   case Type::UByteTyID:   // Unsigned integer types...
1456   case Type::UShortTyID:
1457   case Type::UIntTyID: {
1458     unsigned Val = read_vbr_uint();
1459     if (!ConstantUInt::isValueValidForType(Ty, Val))
1460       error("Invalid unsigned byte/short/int read.");
1461     Constant* Result =  ConstantUInt::get(Ty, Val);
1462     if (Handler) Handler->handleConstantValue(Result);
1463     return Result;
1464   }
1465
1466   case Type::ULongTyID: {
1467     Constant* Result = ConstantUInt::get(Ty, read_vbr_uint64());
1468     if (Handler) Handler->handleConstantValue(Result);
1469     return Result;
1470   }
1471
1472   case Type::SByteTyID:   // Signed integer types...
1473   case Type::ShortTyID:
1474   case Type::IntTyID: {
1475   case Type::LongTyID:
1476     int64_t Val = read_vbr_int64();
1477     if (!ConstantSInt::isValueValidForType(Ty, Val))
1478       error("Invalid signed byte/short/int/long read.");
1479     Constant* Result = ConstantSInt::get(Ty, Val);
1480     if (Handler) Handler->handleConstantValue(Result);
1481     return Result;
1482   }
1483
1484   case Type::FloatTyID: {
1485     float Val;
1486     read_float(Val);
1487     Constant* Result = ConstantFP::get(Ty, Val);
1488     if (Handler) Handler->handleConstantValue(Result);
1489     return Result;
1490   }
1491
1492   case Type::DoubleTyID: {
1493     double Val;
1494     read_double(Val);
1495     Constant* Result = ConstantFP::get(Ty, Val);
1496     if (Handler) Handler->handleConstantValue(Result);
1497     return Result;
1498   }
1499
1500   case Type::ArrayTyID: {
1501     const ArrayType *AT = cast<ArrayType>(Ty);
1502     unsigned NumElements = AT->getNumElements();
1503     unsigned TypeSlot = getTypeSlot(AT->getElementType());
1504     std::vector<Constant*> Elements;
1505     Elements.reserve(NumElements);
1506     while (NumElements--)     // Read all of the elements of the constant.
1507       Elements.push_back(getConstantValue(TypeSlot,
1508                                           read_vbr_uint()));
1509     Constant* Result = ConstantArray::get(AT, Elements);
1510     if (Handler) Handler->handleConstantArray(AT, Elements, TypeSlot, Result);
1511     return Result;
1512   }
1513
1514   case Type::StructTyID: {
1515     const StructType *ST = cast<StructType>(Ty);
1516
1517     std::vector<Constant *> Elements;
1518     Elements.reserve(ST->getNumElements());
1519     for (unsigned i = 0; i != ST->getNumElements(); ++i)
1520       Elements.push_back(getConstantValue(ST->getElementType(i),
1521                                           read_vbr_uint()));
1522
1523     Constant* Result = ConstantStruct::get(ST, Elements);
1524     if (Handler) Handler->handleConstantStruct(ST, Elements, Result);
1525     return Result;
1526   }
1527
1528   case Type::PackedTyID: {
1529     const PackedType *PT = cast<PackedType>(Ty);
1530     unsigned NumElements = PT->getNumElements();
1531     unsigned TypeSlot = getTypeSlot(PT->getElementType());
1532     std::vector<Constant*> Elements;
1533     Elements.reserve(NumElements);
1534     while (NumElements--)     // Read all of the elements of the constant.
1535       Elements.push_back(getConstantValue(TypeSlot,
1536                                           read_vbr_uint()));
1537     Constant* Result = ConstantPacked::get(PT, Elements);
1538     if (Handler) Handler->handleConstantPacked(PT, Elements, TypeSlot, Result);
1539     return Result;
1540   }
1541
1542   case Type::PointerTyID: {  // ConstantPointerRef value (backwards compat).
1543     const PointerType *PT = cast<PointerType>(Ty);
1544     unsigned Slot = read_vbr_uint();
1545
1546     // Check to see if we have already read this global variable...
1547     Value *Val = getValue(TypeID, Slot, false);
1548     if (Val) {
1549       GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(Val);
1550       if (!GV) error("GlobalValue not in ValueTable!");
1551       if (Handler) Handler->handleConstantPointer(PT, Slot, GV);
1552       return GV;
1553     } else {
1554       error("Forward references are not allowed here.");
1555     }
1556   }
1557
1558   default:
1559     error("Don't know how to deserialize constant value of type '" +
1560                       Ty->getDescription());
1561     break;
1562   }
1563   return 0;
1564 }
1565
1566 /// Resolve references for constants. This function resolves the forward
1567 /// referenced constants in the ConstantFwdRefs map. It uses the
1568 /// replaceAllUsesWith method of Value class to substitute the placeholder
1569 /// instance with the actual instance.
1570 void BytecodeReader::ResolveReferencesToConstant(Constant *NewV, unsigned Typ,
1571                                                  unsigned Slot) {
1572   ConstantRefsType::iterator I =
1573     ConstantFwdRefs.find(std::make_pair(Typ, Slot));
1574   if (I == ConstantFwdRefs.end()) return;   // Never forward referenced?
1575
1576   Value *PH = I->second;   // Get the placeholder...
1577   PH->replaceAllUsesWith(NewV);
1578   delete PH;                               // Delete the old placeholder
1579   ConstantFwdRefs.erase(I);                // Remove the map entry for it
1580 }
1581
1582 /// Parse the constant strings section.
1583 void BytecodeReader::ParseStringConstants(unsigned NumEntries, ValueTable &Tab){
1584   for (; NumEntries; --NumEntries) {
1585     unsigned Typ = 0;
1586     if (read_typeid(Typ))
1587       error("Invalid type (type type) for string constant");
1588     const Type *Ty = getType(Typ);
1589     if (!isa<ArrayType>(Ty))
1590       error("String constant data invalid!");
1591
1592     const ArrayType *ATy = cast<ArrayType>(Ty);
1593     if (ATy->getElementType() != Type::SByteTy &&
1594         ATy->getElementType() != Type::UByteTy)
1595       error("String constant data invalid!");
1596
1597     // Read character data.  The type tells us how long the string is.
1598     char *Data = reinterpret_cast<char *>(alloca(ATy->getNumElements()));
1599     read_data(Data, Data+ATy->getNumElements());
1600
1601     std::vector<Constant*> Elements(ATy->getNumElements());
1602     if (ATy->getElementType() == Type::SByteTy)
1603       for (unsigned i = 0, e = ATy->getNumElements(); i != e; ++i)
1604         Elements[i] = ConstantSInt::get(Type::SByteTy, (signed char)Data[i]);
1605     else
1606       for (unsigned i = 0, e = ATy->getNumElements(); i != e; ++i)
1607         Elements[i] = ConstantUInt::get(Type::UByteTy, (unsigned char)Data[i]);
1608
1609     // Create the constant, inserting it as needed.
1610     Constant *C = ConstantArray::get(ATy, Elements);
1611     unsigned Slot = insertValue(C, Typ, Tab);
1612     ResolveReferencesToConstant(C, Typ, Slot);
1613     if (Handler) Handler->handleConstantString(cast<ConstantArray>(C));
1614   }
1615 }
1616
1617 /// Parse the constant pool.
1618 void BytecodeReader::ParseConstantPool(ValueTable &Tab,
1619                                        TypeListTy &TypeTab,
1620                                        bool isFunction) {
1621   if (Handler) Handler->handleGlobalConstantsBegin();
1622
1623   /// In LLVM 1.3 Type does not derive from Value so the types
1624   /// do not occupy a plane. Consequently, we read the types
1625   /// first in the constant pool.
1626   if (isFunction && !hasTypeDerivedFromValue) {
1627     unsigned NumEntries = read_vbr_uint();
1628     ParseTypes(TypeTab, NumEntries);
1629   }
1630
1631   while (moreInBlock()) {
1632     unsigned NumEntries = read_vbr_uint();
1633     unsigned Typ = 0;
1634     bool isTypeType = read_typeid(Typ);
1635
1636     /// In LLVM 1.2 and before, Types were written to the
1637     /// bytecode file in the "Type Type" plane (#12).
1638     /// In 1.3 plane 12 is now the label plane.  Handle this here.
1639     if (isTypeType) {
1640       ParseTypes(TypeTab, NumEntries);
1641     } else if (Typ == Type::VoidTyID) {
1642       /// Use of Type::VoidTyID is a misnomer. It actually means
1643       /// that the following plane is constant strings
1644       assert(&Tab == &ModuleValues && "Cannot read strings in functions!");
1645       ParseStringConstants(NumEntries, Tab);
1646     } else {
1647       for (unsigned i = 0; i < NumEntries; ++i) {
1648         Constant *C = ParseConstantValue(Typ);
1649         assert(C && "ParseConstantValue returned NULL!");
1650         unsigned Slot = insertValue(C, Typ, Tab);
1651
1652         // If we are reading a function constant table, make sure that we adjust
1653         // the slot number to be the real global constant number.
1654         //
1655         if (&Tab != &ModuleValues && Typ < ModuleValues.size() &&
1656             ModuleValues[Typ])
1657           Slot += ModuleValues[Typ]->size();
1658         ResolveReferencesToConstant(C, Typ, Slot);
1659       }
1660     }
1661   }
1662
1663   // After we have finished parsing the constant pool, we had better not have
1664   // any dangling references left.
1665   if (!ConstantFwdRefs.empty()) {
1666     ConstantRefsType::const_iterator I = ConstantFwdRefs.begin();
1667     Constant* missingConst = I->second;
1668     error(utostr(ConstantFwdRefs.size()) +
1669           " unresolved constant reference exist. First one is '" +
1670           missingConst->getName() + "' of type '" +
1671           missingConst->getType()->getDescription() + "'.");
1672   }
1673
1674   checkPastBlockEnd("Constant Pool");
1675   if (Handler) Handler->handleGlobalConstantsEnd();
1676 }
1677
1678 /// Parse the contents of a function. Note that this function can be
1679 /// called lazily by materializeFunction
1680 /// @see materializeFunction
1681 void BytecodeReader::ParseFunctionBody(Function* F) {
1682
1683   unsigned FuncSize = BlockEnd - At;
1684   GlobalValue::LinkageTypes Linkage = GlobalValue::ExternalLinkage;
1685
1686   unsigned LinkageType = read_vbr_uint();
1687   switch (LinkageType) {
1688   case 0: Linkage = GlobalValue::ExternalLinkage; break;
1689   case 1: Linkage = GlobalValue::WeakLinkage; break;
1690   case 2: Linkage = GlobalValue::AppendingLinkage; break;
1691   case 3: Linkage = GlobalValue::InternalLinkage; break;
1692   case 4: Linkage = GlobalValue::LinkOnceLinkage; break;
1693   default:
1694     error("Invalid linkage type for Function.");
1695     Linkage = GlobalValue::InternalLinkage;
1696     break;
1697   }
1698
1699   F->setLinkage(Linkage);
1700   if (Handler) Handler->handleFunctionBegin(F,FuncSize);
1701
1702   // Keep track of how many basic blocks we have read in...
1703   unsigned BlockNum = 0;
1704   bool InsertedArguments = false;
1705
1706   BufPtr MyEnd = BlockEnd;
1707   while (At < MyEnd) {
1708     unsigned Type, Size;
1709     BufPtr OldAt = At;
1710     read_block(Type, Size);
1711
1712     switch (Type) {
1713     case BytecodeFormat::ConstantPoolBlockID:
1714       if (!InsertedArguments) {
1715         // Insert arguments into the value table before we parse the first basic
1716         // block in the function, but after we potentially read in the
1717         // compaction table.
1718         insertArguments(F);
1719         InsertedArguments = true;
1720       }
1721
1722       ParseConstantPool(FunctionValues, FunctionTypes, true);
1723       break;
1724
1725     case BytecodeFormat::CompactionTableBlockID:
1726       ParseCompactionTable();
1727       break;
1728
1729     case BytecodeFormat::BasicBlock: {
1730       if (!InsertedArguments) {
1731         // Insert arguments into the value table before we parse the first basic
1732         // block in the function, but after we potentially read in the
1733         // compaction table.
1734         insertArguments(F);
1735         InsertedArguments = true;
1736       }
1737
1738       BasicBlock *BB = ParseBasicBlock(BlockNum++);
1739       F->getBasicBlockList().push_back(BB);
1740       break;
1741     }
1742
1743     case BytecodeFormat::InstructionListBlockID: {
1744       // Insert arguments into the value table before we parse the instruction
1745       // list for the function, but after we potentially read in the compaction
1746       // table.
1747       if (!InsertedArguments) {
1748         insertArguments(F);
1749         InsertedArguments = true;
1750       }
1751
1752       if (BlockNum)
1753         error("Already parsed basic blocks!");
1754       BlockNum = ParseInstructionList(F);
1755       break;
1756     }
1757
1758     case BytecodeFormat::SymbolTableBlockID:
1759       ParseSymbolTable(F, &F->getSymbolTable());
1760       break;
1761
1762     default:
1763       At += Size;
1764       if (OldAt > At)
1765         error("Wrapped around reading bytecode.");
1766       break;
1767     }
1768     BlockEnd = MyEnd;
1769
1770     // Malformed bc file if read past end of block.
1771     align32();
1772   }
1773
1774   // Make sure there were no references to non-existant basic blocks.
1775   if (BlockNum != ParsedBasicBlocks.size())
1776     error("Illegal basic block operand reference");
1777
1778   ParsedBasicBlocks.clear();
1779
1780   // Resolve forward references.  Replace any uses of a forward reference value
1781   // with the real value.
1782   while (!ForwardReferences.empty()) {
1783     std::map<std::pair<unsigned,unsigned>, Value*>::iterator
1784       I = ForwardReferences.begin();
1785     Value *V = getValue(I->first.first, I->first.second, false);
1786     Value *PlaceHolder = I->second;
1787     PlaceHolder->replaceAllUsesWith(V);
1788     ForwardReferences.erase(I);
1789     delete PlaceHolder;
1790   }
1791
1792   // Clear out function-level types...
1793   FunctionTypes.clear();
1794   CompactionTypes.clear();
1795   CompactionValues.clear();
1796   freeTable(FunctionValues);
1797
1798   if (Handler) Handler->handleFunctionEnd(F);
1799 }
1800
1801 /// This function parses LLVM functions lazily. It obtains the type of the
1802 /// function and records where the body of the function is in the bytecode
1803 /// buffer. The caller can then use the ParseNextFunction and
1804 /// ParseAllFunctionBodies to get handler events for the functions.
1805 void BytecodeReader::ParseFunctionLazily() {
1806   if (FunctionSignatureList.empty())
1807     error("FunctionSignatureList empty!");
1808
1809   Function *Func = FunctionSignatureList.back();
1810   FunctionSignatureList.pop_back();
1811
1812   // Save the information for future reading of the function
1813   LazyFunctionLoadMap[Func] = LazyFunctionInfo(BlockStart, BlockEnd);
1814
1815   // This function has a body but it's not loaded so it appears `External'.
1816   // Mark it as a `Ghost' instead to notify the users that it has a body.
1817   Func->setLinkage(GlobalValue::GhostLinkage);
1818
1819   // Pretend we've `parsed' this function
1820   At = BlockEnd;
1821 }
1822
1823 /// The ParserFunction method lazily parses one function. Use this method to
1824 /// casue the parser to parse a specific function in the module. Note that
1825 /// this will remove the function from what is to be included by
1826 /// ParseAllFunctionBodies.
1827 /// @see ParseAllFunctionBodies
1828 /// @see ParseBytecode
1829 void BytecodeReader::ParseFunction(Function* Func) {
1830   // Find {start, end} pointers and slot in the map. If not there, we're done.
1831   LazyFunctionMap::iterator Fi = LazyFunctionLoadMap.find(Func);
1832
1833   // Make sure we found it
1834   if (Fi == LazyFunctionLoadMap.end()) {
1835     error("Unrecognized function of type " + Func->getType()->getDescription());
1836     return;
1837   }
1838
1839   BlockStart = At = Fi->second.Buf;
1840   BlockEnd = Fi->second.EndBuf;
1841   assert(Fi->first == Func && "Found wrong function?");
1842
1843   LazyFunctionLoadMap.erase(Fi);
1844
1845   this->ParseFunctionBody(Func);
1846 }
1847
1848 /// The ParseAllFunctionBodies method parses through all the previously
1849 /// unparsed functions in the bytecode file. If you want to completely parse
1850 /// a bytecode file, this method should be called after Parsebytecode because
1851 /// Parsebytecode only records the locations in the bytecode file of where
1852 /// the function definitions are located. This function uses that information
1853 /// to materialize the functions.
1854 /// @see ParseBytecode
1855 void BytecodeReader::ParseAllFunctionBodies() {
1856   LazyFunctionMap::iterator Fi = LazyFunctionLoadMap.begin();
1857   LazyFunctionMap::iterator Fe = LazyFunctionLoadMap.end();
1858
1859   while (Fi != Fe) {
1860     Function* Func = Fi->first;
1861     BlockStart = At = Fi->second.Buf;
1862     BlockEnd = Fi->second.EndBuf;
1863     ParseFunctionBody(Func);
1864     ++Fi;
1865   }
1866   LazyFunctionLoadMap.clear();
1867 }
1868
1869 /// Parse the global type list
1870 void BytecodeReader::ParseGlobalTypes() {
1871   // Read the number of types
1872   unsigned NumEntries = read_vbr_uint();
1873
1874   // Ignore the type plane identifier for types if the bc file is pre 1.3
1875   if (hasTypeDerivedFromValue)
1876     read_vbr_uint();
1877
1878   ParseTypes(ModuleTypes, NumEntries);
1879 }
1880
1881 /// Parse the Global info (types, global vars, constants)
1882 void BytecodeReader::ParseModuleGlobalInfo() {
1883
1884   if (Handler) Handler->handleModuleGlobalsBegin();
1885
1886   // Read global variables...
1887   unsigned VarType = read_vbr_uint();
1888   while (VarType != Type::VoidTyID) { // List is terminated by Void
1889     // VarType Fields: bit0 = isConstant, bit1 = hasInitializer, bit2,3,4 =
1890     // Linkage, bit4+ = slot#
1891     unsigned SlotNo = VarType >> 5;
1892     if (sanitizeTypeId(SlotNo))
1893       error("Invalid type (type type) for global var!");
1894     unsigned LinkageID = (VarType >> 2) & 7;
1895     bool isConstant = VarType & 1;
1896     bool hasInitializer = VarType & 2;
1897     GlobalValue::LinkageTypes Linkage;
1898
1899     switch (LinkageID) {
1900     case 0: Linkage = GlobalValue::ExternalLinkage;  break;
1901     case 1: Linkage = GlobalValue::WeakLinkage;      break;
1902     case 2: Linkage = GlobalValue::AppendingLinkage; break;
1903     case 3: Linkage = GlobalValue::InternalLinkage;  break;
1904     case 4: Linkage = GlobalValue::LinkOnceLinkage;  break;
1905     default:
1906       error("Unknown linkage type: " + utostr(LinkageID));
1907       Linkage = GlobalValue::InternalLinkage;
1908       break;
1909     }
1910
1911     const Type *Ty = getType(SlotNo);
1912     if (!Ty) {
1913       error("Global has no type! SlotNo=" + utostr(SlotNo));
1914     }
1915
1916     if (!isa<PointerType>(Ty)) {
1917       error("Global not a pointer type! Ty= " + Ty->getDescription());
1918     }
1919
1920     const Type *ElTy = cast<PointerType>(Ty)->getElementType();
1921
1922     // Create the global variable...
1923     GlobalVariable *GV = new GlobalVariable(ElTy, isConstant, Linkage,
1924                                             0, "", TheModule);
1925     insertValue(GV, SlotNo, ModuleValues);
1926
1927     unsigned initSlot = 0;
1928     if (hasInitializer) {
1929       initSlot = read_vbr_uint();
1930       GlobalInits.push_back(std::make_pair(GV, initSlot));
1931     }
1932
1933     // Notify handler about the global value.
1934     if (Handler)
1935       Handler->handleGlobalVariable(ElTy, isConstant, Linkage, SlotNo,initSlot);
1936
1937     // Get next item
1938     VarType = read_vbr_uint();
1939   }
1940
1941   // Read the function objects for all of the functions that are coming
1942   unsigned FnSignature = read_vbr_uint();
1943
1944   if (hasNoFlagsForFunctions)
1945     FnSignature = (FnSignature << 5) + 1;
1946
1947   // List is terminated by VoidTy.
1948   while ((FnSignature >> 5) != Type::VoidTyID) {
1949     const Type *Ty = getType(FnSignature >> 5);
1950     if (!isa<PointerType>(Ty) ||
1951         !isa<FunctionType>(cast<PointerType>(Ty)->getElementType())) {
1952       error("Function not a pointer to function type! Ty = " +
1953             Ty->getDescription());
1954     }
1955
1956     // We create functions by passing the underlying FunctionType to create...
1957     const FunctionType* FTy =
1958       cast<FunctionType>(cast<PointerType>(Ty)->getElementType());
1959
1960
1961     // Insert the place holder.
1962     Function* Func = new Function(FTy, GlobalValue::ExternalLinkage,
1963                                   "", TheModule);
1964     insertValue(Func, FnSignature >> 5, ModuleValues);
1965
1966     // Flags are not used yet.
1967     unsigned Flags = FnSignature & 31;
1968
1969     // Save this for later so we know type of lazily instantiated functions.
1970     // Note that known-external functions do not have FunctionInfo blocks, so we
1971     // do not add them to the FunctionSignatureList.
1972     if ((Flags & (1 << 4)) == 0)
1973       FunctionSignatureList.push_back(Func);
1974
1975     // Look at the low bits.  If there is a calling conv here, apply it,
1976     // read it as a vbr.
1977     Flags &= 15;
1978     if (Flags)
1979       Func->setCallingConv(Flags-1);
1980     else
1981       Func->setCallingConv(read_vbr_uint());
1982
1983     if (Handler) Handler->handleFunctionDeclaration(Func);
1984
1985     // Get the next function signature.
1986     FnSignature = read_vbr_uint();
1987     if (hasNoFlagsForFunctions)
1988       FnSignature = (FnSignature << 5) + 1;
1989   }
1990
1991   // Now that the function signature list is set up, reverse it so that we can
1992   // remove elements efficiently from the back of the vector.
1993   std::reverse(FunctionSignatureList.begin(), FunctionSignatureList.end());
1994
1995   // If this bytecode format has dependent library information in it ..
1996   if (!hasNoDependentLibraries) {
1997     // Read in the number of dependent library items that follow
1998     unsigned num_dep_libs = read_vbr_uint();
1999     std::string dep_lib;
2000     while( num_dep_libs-- ) {
2001       dep_lib = read_str();
2002       TheModule->addLibrary(dep_lib);
2003       if (Handler)
2004         Handler->handleDependentLibrary(dep_lib);
2005     }
2006
2007
2008     // Read target triple and place into the module
2009     std::string triple = read_str();
2010     TheModule->setTargetTriple(triple);
2011     if (Handler)
2012       Handler->handleTargetTriple(triple);
2013   }
2014
2015   if (hasInconsistentModuleGlobalInfo)
2016     align32();
2017
2018   // This is for future proofing... in the future extra fields may be added that
2019   // we don't understand, so we transparently ignore them.
2020   //
2021   At = BlockEnd;
2022
2023   if (Handler) Handler->handleModuleGlobalsEnd();
2024 }
2025
2026 /// Parse the version information and decode it by setting flags on the
2027 /// Reader that enable backward compatibility of the reader.
2028 void BytecodeReader::ParseVersionInfo() {
2029   unsigned Version = read_vbr_uint();
2030
2031   // Unpack version number: low four bits are for flags, top bits = version
2032   Module::Endianness  Endianness;
2033   Module::PointerSize PointerSize;
2034   Endianness  = (Version & 1) ? Module::BigEndian : Module::LittleEndian;
2035   PointerSize = (Version & 2) ? Module::Pointer64 : Module::Pointer32;
2036
2037   bool hasNoEndianness = Version & 4;
2038   bool hasNoPointerSize = Version & 8;
2039
2040   RevisionNum = Version >> 4;
2041
2042   // Default values for the current bytecode version
2043   hasInconsistentModuleGlobalInfo = false;
2044   hasExplicitPrimitiveZeros = false;
2045   hasRestrictedGEPTypes = false;
2046   hasTypeDerivedFromValue = false;
2047   hasLongBlockHeaders = false;
2048   has32BitTypes = false;
2049   hasNoDependentLibraries = false;
2050   hasAlignment = false;
2051   hasNoUndefValue = false;
2052   hasNoFlagsForFunctions = false;
2053   hasNoUnreachableInst = false;
2054
2055   switch (RevisionNum) {
2056   case 0:               //  LLVM 1.0, 1.1 (Released)
2057     // Base LLVM 1.0 bytecode format.
2058     hasInconsistentModuleGlobalInfo = true;
2059     hasExplicitPrimitiveZeros = true;
2060
2061     // FALL THROUGH
2062
2063   case 1:               // LLVM 1.2 (Released)
2064     // LLVM 1.2 added explicit support for emitting strings efficiently.
2065
2066     // Also, it fixed the problem where the size of the ModuleGlobalInfo block
2067     // included the size for the alignment at the end, where the rest of the
2068     // blocks did not.
2069
2070     // LLVM 1.2 and before required that GEP indices be ubyte constants for
2071     // structures and longs for sequential types.
2072     hasRestrictedGEPTypes = true;
2073
2074     // LLVM 1.2 and before had the Type class derive from Value class. This
2075     // changed in release 1.3 and consequently LLVM 1.3 bytecode files are
2076     // written differently because Types can no longer be part of the
2077     // type planes for Values.
2078     hasTypeDerivedFromValue = true;
2079
2080     // FALL THROUGH
2081
2082   case 2:                // 1.2.5 (Not Released)
2083
2084     // LLVM 1.2 and earlier had two-word block headers. This is a bit wasteful,
2085     // especially for small files where the 8 bytes per block is a large
2086     // fraction of the total block size. In LLVM 1.3, the block type and length
2087     // are compressed into a single 32-bit unsigned integer. 27 bits for length,
2088     // 5 bits for block type.
2089     hasLongBlockHeaders = true;
2090
2091     // LLVM 1.2 and earlier wrote type slot numbers as vbr_uint32. In LLVM 1.3
2092     // this has been reduced to vbr_uint24. It shouldn't make much difference
2093     // since we haven't run into a module with > 24 million types, but for
2094     // safety the 24-bit restriction has been enforced in 1.3 to free some bits
2095     // in various places and to ensure consistency.
2096     has32BitTypes = true;
2097
2098     // LLVM 1.2 and earlier did not provide a target triple nor a list of
2099     // libraries on which the bytecode is dependent. LLVM 1.3 provides these
2100     // features, for use in future versions of LLVM.
2101     hasNoDependentLibraries = true;
2102
2103     // FALL THROUGH
2104
2105   case 3:               // LLVM 1.3 (Released)
2106     // LLVM 1.3 and earlier caused alignment bytes to be written on some block
2107     // boundaries and at the end of some strings. In extreme cases (e.g. lots
2108     // of GEP references to a constant array), this can increase the file size
2109     // by 30% or more. In version 1.4 alignment is done away with completely.
2110     hasAlignment = true;
2111
2112     // FALL THROUGH
2113
2114   case 4:               // 1.3.1 (Not Released)
2115     // In version 4, we did not support the 'undef' constant.
2116     hasNoUndefValue = true;
2117
2118     // In version 4 and above, we did not include space for flags for functions
2119     // in the module info block.
2120     hasNoFlagsForFunctions = true;
2121
2122     // In version 4 and above, we did not include the 'unreachable' instruction
2123     // in the opcode numbering in the bytecode file.
2124     hasNoUnreachableInst = true;
2125     break;
2126
2127     // FALL THROUGH
2128
2129   case 5:               // 1.4 (Released)
2130     break;
2131
2132   default:
2133     error("Unknown bytecode version number: " + itostr(RevisionNum));
2134   }
2135
2136   if (hasNoEndianness) Endianness  = Module::AnyEndianness;
2137   if (hasNoPointerSize) PointerSize = Module::AnyPointerSize;
2138
2139   TheModule->setEndianness(Endianness);
2140   TheModule->setPointerSize(PointerSize);
2141
2142   if (Handler) Handler->handleVersionInfo(RevisionNum, Endianness, PointerSize);
2143 }
2144
2145 /// Parse a whole module.
2146 void BytecodeReader::ParseModule() {
2147   unsigned Type, Size;
2148
2149   FunctionSignatureList.clear(); // Just in case...
2150
2151   // Read into instance variables...
2152   ParseVersionInfo();
2153   align32();
2154
2155   bool SeenModuleGlobalInfo = false;
2156   bool SeenGlobalTypePlane = false;
2157   BufPtr MyEnd = BlockEnd;
2158   while (At < MyEnd) {
2159     BufPtr OldAt = At;
2160     read_block(Type, Size);
2161
2162     switch (Type) {
2163
2164     case BytecodeFormat::GlobalTypePlaneBlockID:
2165       if (SeenGlobalTypePlane)
2166         error("Two GlobalTypePlane Blocks Encountered!");
2167
2168       if (Size > 0)
2169         ParseGlobalTypes();
2170       SeenGlobalTypePlane = true;
2171       break;
2172
2173     case BytecodeFormat::ModuleGlobalInfoBlockID:
2174       if (SeenModuleGlobalInfo)
2175         error("Two ModuleGlobalInfo Blocks Encountered!");
2176       ParseModuleGlobalInfo();
2177       SeenModuleGlobalInfo = true;
2178       break;
2179
2180     case BytecodeFormat::ConstantPoolBlockID:
2181       ParseConstantPool(ModuleValues, ModuleTypes,false);
2182       break;
2183
2184     case BytecodeFormat::FunctionBlockID:
2185       ParseFunctionLazily();
2186       break;
2187
2188     case BytecodeFormat::SymbolTableBlockID:
2189       ParseSymbolTable(0, &TheModule->getSymbolTable());
2190       break;
2191
2192     default:
2193       At += Size;
2194       if (OldAt > At) {
2195         error("Unexpected Block of Type #" + utostr(Type) + " encountered!");
2196       }
2197       break;
2198     }
2199     BlockEnd = MyEnd;
2200     align32();
2201   }
2202
2203   // After the module constant pool has been read, we can safely initialize
2204   // global variables...
2205   while (!GlobalInits.empty()) {
2206     GlobalVariable *GV = GlobalInits.back().first;
2207     unsigned Slot = GlobalInits.back().second;
2208     GlobalInits.pop_back();
2209
2210     // Look up the initializer value...
2211     // FIXME: Preserve this type ID!
2212
2213     const llvm::PointerType* GVType = GV->getType();
2214     unsigned TypeSlot = getTypeSlot(GVType->getElementType());
2215     if (Constant *CV = getConstantValue(TypeSlot, Slot)) {
2216       if (GV->hasInitializer())
2217         error("Global *already* has an initializer?!");
2218       if (Handler) Handler->handleGlobalInitializer(GV,CV);
2219       GV->setInitializer(CV);
2220     } else
2221       error("Cannot find initializer value.");
2222   }
2223
2224   if (!ConstantFwdRefs.empty())
2225     error("Use of undefined constants in a module");
2226
2227   /// Make sure we pulled them all out. If we didn't then there's a declaration
2228   /// but a missing body. That's not allowed.
2229   if (!FunctionSignatureList.empty())
2230     error("Function declared, but bytecode stream ended before definition");
2231 }
2232
2233 /// This function completely parses a bytecode buffer given by the \p Buf
2234 /// and \p Length parameters.
2235 void BytecodeReader::ParseBytecode(BufPtr Buf, unsigned Length,
2236                                    const std::string &ModuleID) {
2237
2238   try {
2239     RevisionNum = 0;
2240     At = MemStart = BlockStart = Buf;
2241     MemEnd = BlockEnd = Buf + Length;
2242
2243     // Create the module
2244     TheModule = new Module(ModuleID);
2245
2246     if (Handler) Handler->handleStart(TheModule, Length);
2247
2248     // Read the four bytes of the signature.
2249     unsigned Sig = read_uint();
2250
2251     // If this is a compressed file
2252     if (Sig == ('l' | ('l' << 8) | ('v' << 16) | ('c' << 24))) {
2253
2254       // Invoke the decompression of the bytecode. Note that we have to skip the
2255       // file's magic number which is not part of the compressed block. Hence,
2256       // the Buf+4 and Length-4. The result goes into decompressedBlock, a data
2257       // member for retention until BytecodeReader is destructed.
2258       unsigned decompressedLength = Compressor::decompressToNewBuffer(
2259           (char*)Buf+4,Length-4,decompressedBlock);
2260
2261       // We must adjust the buffer pointers used by the bytecode reader to point
2262       // into the new decompressed block. After decompression, the
2263       // decompressedBlock will point to a contiguous memory area that has
2264       // the decompressed data.
2265       At = MemStart = BlockStart = Buf = (BufPtr) decompressedBlock;
2266       MemEnd = BlockEnd = Buf + decompressedLength;
2267
2268     // else if this isn't a regular (uncompressed) bytecode file, then its
2269     // and error, generate that now.
2270     } else if (Sig != ('l' | ('l' << 8) | ('v' << 16) | ('m' << 24))) {
2271       error("Invalid bytecode signature: " + utohexstr(Sig));
2272     }
2273
2274     // Tell the handler we're starting a module
2275     if (Handler) Handler->handleModuleBegin(ModuleID);
2276
2277     // Get the module block and size and verify. This is handled specially
2278     // because the module block/size is always written in long format. Other
2279     // blocks are written in short format so the read_block method is used.
2280     unsigned Type, Size;
2281     Type = read_uint();
2282     Size = read_uint();
2283     if (Type != BytecodeFormat::ModuleBlockID) {
2284       error("Expected Module Block! Type:" + utostr(Type) + ", Size:"
2285             + utostr(Size));
2286     }
2287
2288     // It looks like the darwin ranlib program is broken, and adds trailing
2289     // garbage to the end of some bytecode files.  This hack allows the bc
2290     // reader to ignore trailing garbage on bytecode files.
2291     if (At + Size < MemEnd)
2292       MemEnd = BlockEnd = At+Size;
2293
2294     if (At + Size != MemEnd)
2295       error("Invalid Top Level Block Length! Type:" + utostr(Type)
2296             + ", Size:" + utostr(Size));
2297
2298     // Parse the module contents
2299     this->ParseModule();
2300
2301     // Check for missing functions
2302     if (hasFunctions())
2303       error("Function expected, but bytecode stream ended!");
2304
2305     // Tell the handler we're done with the module
2306     if (Handler)
2307       Handler->handleModuleEnd(ModuleID);
2308
2309     // Tell the handler we're finished the parse
2310     if (Handler) Handler->handleFinish();
2311
2312   } catch (std::string& errstr) {
2313     if (Handler) Handler->handleError(errstr);
2314     freeState();
2315     delete TheModule;
2316     TheModule = 0;
2317     if (decompressedBlock != 0 ) {
2318       ::free(decompressedBlock);
2319       decompressedBlock = 0;
2320     }
2321     throw;
2322   } catch (...) {
2323     std::string msg("Unknown Exception Occurred");
2324     if (Handler) Handler->handleError(msg);
2325     freeState();
2326     delete TheModule;
2327     TheModule = 0;
2328     if (decompressedBlock != 0) {
2329       ::free(decompressedBlock);
2330       decompressedBlock = 0;
2331     }
2332     throw msg;
2333   }
2334 }
2335
2336 //===----------------------------------------------------------------------===//
2337 //=== Default Implementations of Handler Methods
2338 //===----------------------------------------------------------------------===//
2339
2340 BytecodeHandler::~BytecodeHandler() {}
2341