lib/ExecutionEngine/ExecutionEngine.cpp

   1 //===-- ExecutionEngine.cpp - Common Implementation shared by EEs ---------===//
   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 file defines the common interface used by the various execution engine
  11 // subclasses.
  12 //
  13 //===----------------------------------------------------------------------===//
  14
  15 #define DEBUG_TYPE "jit"
  16 #include "llvm/Constants.h"
  17 #include "llvm/DerivedTypes.h"
  18 #include "llvm/Module.h"
  19 #include "llvm/ModuleProvider.h"
  20 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
  21 #include "llvm/ExecutionEngine/ExecutionEngine.h"
  22 #include "llvm/ExecutionEngine/GenericValue.h"
  23 #include "llvm/Support/Debug.h"
  24 #include "llvm/Support/MutexGuard.h"
  25 #include "llvm/System/DynamicLibrary.h"
  26 #include "llvm/Target/TargetData.h"
  27 #include <iostream>
  28 using namespace llvm;
  29
  30 namespace {
  31   Statistic<> NumInitBytes("lli", "Number of bytes of global vars initialized");
  32   Statistic<> NumGlobals  ("lli", "Number of global vars initialized");
  33 }
  34
  35 ExecutionEngine::EECtorFn ExecutionEngine::JITCtor = 0;
  36 ExecutionEngine::EECtorFn ExecutionEngine::InterpCtor = 0;
  37
  38 ExecutionEngine::ExecutionEngine(ModuleProvider *P) {
  39   Modules.push_back(P);
  40   assert(P && "ModuleProvider is null?");
  41 }
  42
  43 ExecutionEngine::ExecutionEngine(Module *M) {
  44   assert(M && "Module is null?");
  45   Modules.push_back(new ExistingModuleProvider(M));
  46 }
  47
  48 ExecutionEngine::~ExecutionEngine() {
  49   for (unsigned i = 0, e = Modules.size(); i != e; ++i)
  50     delete Modules[i];
  51 }
  52
  53 /// FindFunctionNamed - Search all of the active modules to find the one that
  54 /// defines FnName.  This is very slow operation and shouldn't be used for
  55 /// general code.
  56 Function *ExecutionEngine::FindFunctionNamed(const char *FnName) {
  57   for (unsigned i = 0, e = Modules.size(); i != e; ++i) {
  58     if (Function *F = Modules[i]->getModule()->getNamedFunction(FnName))
  59       return F;
  60   }
  61   return 0;
  62 }
  63
  64
  65 /// addGlobalMapping - Tell the execution engine that the specified global is
  66 /// at the specified location.  This is used internally as functions are JIT'd
  67 /// and as global variables are laid out in memory.  It can and should also be
  68 /// used by clients of the EE that want to have an LLVM global overlay
  69 /// existing data in memory.
  70 void ExecutionEngine::addGlobalMapping(const GlobalValue *GV, void *Addr) {
  71   MutexGuard locked(lock);
  72
  73   void *&CurVal = state.getGlobalAddressMap(locked)[GV];
  74   assert((CurVal == 0 || Addr == 0) && "GlobalMapping already established!");
  75   CurVal = Addr;
  76
  77   // If we are using the reverse mapping, add it too
  78   if (!state.getGlobalAddressReverseMap(locked).empty()) {
  79     const GlobalValue *&V = state.getGlobalAddressReverseMap(locked)[Addr];
  80     assert((V == 0 || GV == 0) && "GlobalMapping already established!");
  81     V = GV;
  82   }
  83 }
  84
  85 /// clearAllGlobalMappings - Clear all global mappings and start over again
  86 /// use in dynamic compilation scenarios when you want to move globals
  87 void ExecutionEngine::clearAllGlobalMappings() {
  88   MutexGuard locked(lock);
  89
  90   state.getGlobalAddressMap(locked).clear();
  91   state.getGlobalAddressReverseMap(locked).clear();
  92 }
  93
  94 /// updateGlobalMapping - Replace an existing mapping for GV with a new
  95 /// address.  This updates both maps as required.  If "Addr" is null, the
  96 /// entry for the global is removed from the mappings.
  97 void ExecutionEngine::updateGlobalMapping(const GlobalValue *GV, void *Addr) {
  98   MutexGuard locked(lock);
  99
 100   // Deleting from the mapping?
 101   if (Addr == 0) {
 102     state.getGlobalAddressMap(locked).erase(GV);
 103     if (!state.getGlobalAddressReverseMap(locked).empty())
 104       state.getGlobalAddressReverseMap(locked).erase(Addr);
 105     return;
 106   }
 107
 108   void *&CurVal = state.getGlobalAddressMap(locked)[GV];
 109   if (CurVal && !state.getGlobalAddressReverseMap(locked).empty())
 110     state.getGlobalAddressReverseMap(locked).erase(CurVal);
 111   CurVal = Addr;
 112
 113   // If we are using the reverse mapping, add it too
 114   if (!state.getGlobalAddressReverseMap(locked).empty()) {
 115     const GlobalValue *&V = state.getGlobalAddressReverseMap(locked)[Addr];
 116     assert((V == 0 || GV == 0) && "GlobalMapping already established!");
 117     V = GV;
 118   }
 119 }
 120
 121 /// getPointerToGlobalIfAvailable - This returns the address of the specified
 122 /// global value if it is has already been codegen'd, otherwise it returns null.
 123 ///
 124 void *ExecutionEngine::getPointerToGlobalIfAvailable(const GlobalValue *GV) {
 125   MutexGuard locked(lock);
 126
 127   std::map<const GlobalValue*, void*>::iterator I =
 128   state.getGlobalAddressMap(locked).find(GV);
 129   return I != state.getGlobalAddressMap(locked).end() ? I->second : 0;
 130 }
 131
 132 /// getGlobalValueAtAddress - Return the LLVM global value object that starts
 133 /// at the specified address.
 134 ///
 135 const GlobalValue *ExecutionEngine::getGlobalValueAtAddress(void *Addr) {
 136   MutexGuard locked(lock);
 137
 138   // If we haven't computed the reverse mapping yet, do so first.
 139   if (state.getGlobalAddressReverseMap(locked).empty()) {
 140     for (std::map<const GlobalValue*, void *>::iterator
 141          I = state.getGlobalAddressMap(locked).begin(),
 142          E = state.getGlobalAddressMap(locked).end(); I != E; ++I)
 143       state.getGlobalAddressReverseMap(locked).insert(std::make_pair(I->second,
 144                                                                      I->first));
 145   }
 146
 147   std::map<void *, const GlobalValue*>::iterator I =
 148     state.getGlobalAddressReverseMap(locked).find(Addr);
 149   return I != state.getGlobalAddressReverseMap(locked).end() ? I->second : 0;
 150 }
 151
 152 // CreateArgv - Turn a vector of strings into a nice argv style array of
 153 // pointers to null terminated strings.
 154 //
 155 static void *CreateArgv(ExecutionEngine *EE,
 156                         const std::vector<std::string> &InputArgv) {
 157   unsigned PtrSize = EE->getTargetData()->getPointerSize();
 158   char *Result = new char[(InputArgv.size()+1)*PtrSize];
 159
 160   DEBUG(std::cerr << "ARGV = " << (void*)Result << "\n");
 161   const Type *SBytePtr = PointerType::get(Type::SByteTy);
 162
 163   for (unsigned i = 0; i != InputArgv.size(); ++i) {
 164     unsigned Size = InputArgv[i].size()+1;
 165     char *Dest = new char[Size];
 166     DEBUG(std::cerr << "ARGV[" << i << "] = " << (void*)Dest << "\n");
 167
 168     std::copy(InputArgv[i].begin(), InputArgv[i].end(), Dest);
 169     Dest[Size-1] = 0;
 170
 171     // Endian safe: Result[i] = (PointerTy)Dest;
 172     EE->StoreValueToMemory(PTOGV(Dest), (GenericValue*)(Result+i*PtrSize),
 173                            SBytePtr);
 174   }
 175
 176   // Null terminate it
 177   EE->StoreValueToMemory(PTOGV(0),
 178                          (GenericValue*)(Result+InputArgv.size()*PtrSize),
 179                          SBytePtr);
 180   return Result;
 181 }
 182
 183
 184 /// runStaticConstructorsDestructors - This method is used to execute all of
 185 /// the static constructors or destructors for a program, depending on the
 186 /// value of isDtors.
 187 void ExecutionEngine::runStaticConstructorsDestructors(bool isDtors) {
 188   const char *Name = isDtors ? "llvm.global_dtors" : "llvm.global_ctors";
 189
 190   // Execute global ctors/dtors for each module in the program.
 191   for (unsigned m = 0, e = Modules.size(); m != e; ++m) {
 192     GlobalVariable *GV = Modules[m]->getModule()->getNamedGlobal(Name);
 193
 194     // If this global has internal linkage, or if it has a use, then it must be
 195     // an old-style (llvmgcc3) static ctor with __main linked in and in use.  If
 196     // this is the case, don't execute any of the global ctors, __main will do
 197     // it.
 198     if (!GV || GV->isExternal() || GV->hasInternalLinkage()) continue;
 199
 200     // Should be an array of '{ int, void ()* }' structs.  The first value is
 201     // the init priority, which we ignore.
 202     ConstantArray *InitList = dyn_cast<ConstantArray>(GV->getInitializer());
 203     if (!InitList) continue;
 204     for (unsigned i = 0, e = InitList->getNumOperands(); i != e; ++i)
 205       if (ConstantStruct *CS =
 206           dyn_cast<ConstantStruct>(InitList->getOperand(i))) {
 207         if (CS->getNumOperands() != 2) break; // Not array of 2-element structs.
 208
 209         Constant *FP = CS->getOperand(1);
 210         if (FP->isNullValue())
 211           break;  // Found a null terminator, exit.
 212
 213         if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(FP))
 214           if (CE->getOpcode() == Instruction::Cast)
 215             FP = CE->getOperand(0);
 216         if (Function *F = dyn_cast<Function>(FP)) {
 217           // Execute the ctor/dtor function!
 218           runFunction(F, std::vector<GenericValue>());
 219         }
 220       }
 221   }
 222 }
 223
 224 /// runFunctionAsMain - This is a helper function which wraps runFunction to
 225 /// handle the common task of starting up main with the specified argc, argv,
 226 /// and envp parameters.
 227 int ExecutionEngine::runFunctionAsMain(Function *Fn,
 228                                        const std::vector<std::string> &argv,
 229                                        const char * const * envp) {
 230   std::vector<GenericValue> GVArgs;
 231   GenericValue GVArgc;
 232   GVArgc.IntVal = argv.size();
 233   unsigned NumArgs = Fn->getFunctionType()->getNumParams();
 234   if (NumArgs) {
 235     GVArgs.push_back(GVArgc); // Arg #0 = argc.
 236     if (NumArgs > 1) {
 237       GVArgs.push_back(PTOGV(CreateArgv(this, argv))); // Arg #1 = argv.
 238       assert(((char **)GVTOP(GVArgs[1]))[0] &&
 239              "argv[0] was null after CreateArgv");
 240       if (NumArgs > 2) {
 241         std::vector<std::string> EnvVars;
 242         for (unsigned i = 0; envp[i]; ++i)
 243           EnvVars.push_back(envp[i]);
 244         GVArgs.push_back(PTOGV(CreateArgv(this, EnvVars))); // Arg #2 = envp.
 245       }
 246     }
 247   }
 248   return runFunction(Fn, GVArgs).IntVal;
 249 }
 250
 251 /// If possible, create a JIT, unless the caller specifically requests an
 252 /// Interpreter or there's an error. If even an Interpreter cannot be created,
 253 /// NULL is returned.
 254 ///
 255 ExecutionEngine *ExecutionEngine::create(ModuleProvider *MP,
 256                                          bool ForceInterpreter) {
 257   ExecutionEngine *EE = 0;
 258
 259   // Unless the interpreter was explicitly selected, try making a JIT.
 260   if (!ForceInterpreter && JITCtor)
 261     EE = JITCtor(MP);
 262
 263   // If we can't make a JIT, make an interpreter instead.
 264   if (EE == 0 && InterpCtor)
 265     EE = InterpCtor(MP);
 266
 267   if (EE) {
 268     // Make sure we can resolve symbols in the program as well. The zero arg
 269     // to the function tells DynamicLibrary to load the program, not a library.
 270     try {
 271       sys::DynamicLibrary::LoadLibraryPermanently(0);
 272     } catch (...) {
 273     }
 274   }
 275
 276   return EE;
 277 }
 278
 279 /// getPointerToGlobal - This returns the address of the specified global
 280 /// value.  This may involve code generation if it's a function.
 281 ///
 282 void *ExecutionEngine::getPointerToGlobal(const GlobalValue *GV) {
 283   if (Function *F = const_cast<Function*>(dyn_cast<Function>(GV)))
 284     return getPointerToFunction(F);
 285
 286   MutexGuard locked(lock);
 287   void *p = state.getGlobalAddressMap(locked)[GV];
 288   if (p)
 289     return p;
 290
 291   // Global variable might have been added since interpreter started.
 292   if (GlobalVariable *GVar =
 293           const_cast<GlobalVariable *>(dyn_cast<GlobalVariable>(GV)))
 294     EmitGlobalVariable(GVar);
 295   else
 296     assert("Global hasn't had an address allocated yet!");
 297   return state.getGlobalAddressMap(locked)[GV];
 298 }
 299
 300 /// FIXME: document
 301 ///
 302 GenericValue ExecutionEngine::getConstantValue(const Constant *C) {
 303   GenericValue Result;
 304   if (isa<UndefValue>(C)) return Result;
 305
 306   if (ConstantExpr *CE = const_cast<ConstantExpr*>(dyn_cast<ConstantExpr>(C))) {
 307     switch (CE->getOpcode()) {
 308     case Instruction::GetElementPtr: {
 309       Result = getConstantValue(CE->getOperand(0));
 310       std::vector<Value*> Indexes(CE->op_begin()+1, CE->op_end());
 311       uint64_t Offset =
 312         TD->getIndexedOffset(CE->getOperand(0)->getType(), Indexes);
 313
 314       if (getTargetData()->getPointerSize() == 4)
 315         Result.IntVal += Offset;
 316       else
 317         Result.LongVal += Offset;
 318       return Result;
 319     }
 320     case Instruction::Cast: {
 321       // We only need to handle a few cases here.  Almost all casts will
 322       // automatically fold, just the ones involving pointers won't.
 323       //
 324       Constant *Op = CE->getOperand(0);
 325       GenericValue GV = getConstantValue(Op);
 326
 327       // Handle cast of pointer to pointer...
 328       if (Op->getType()->getTypeID() == C->getType()->getTypeID())
 329         return GV;
 330
 331       // Handle a cast of pointer to any integral type...
 332       if (isa<PointerType>(Op->getType()) && C->getType()->isIntegral())
 333         return GV;
 334
 335       // Handle cast of integer to a pointer...
 336       if (isa<PointerType>(C->getType()) && Op->getType()->isIntegral())
 337         switch (Op->getType()->getTypeID()) {
 338         case Type::BoolTyID:    return PTOGV((void*)(uintptr_t)GV.BoolVal);
 339         case Type::SByteTyID:   return PTOGV((void*)( intptr_t)GV.SByteVal);
 340         case Type::UByteTyID:   return PTOGV((void*)(uintptr_t)GV.UByteVal);
 341         case Type::ShortTyID:   return PTOGV((void*)( intptr_t)GV.ShortVal);
 342         case Type::UShortTyID:  return PTOGV((void*)(uintptr_t)GV.UShortVal);
 343         case Type::IntTyID:     return PTOGV((void*)( intptr_t)GV.IntVal);
 344         case Type::UIntTyID:    return PTOGV((void*)(uintptr_t)GV.UIntVal);
 345         case Type::LongTyID:    return PTOGV((void*)( intptr_t)GV.LongVal);
 346         case Type::ULongTyID:   return PTOGV((void*)(uintptr_t)GV.ULongVal);
 347         default: assert(0 && "Unknown integral type!");
 348         }
 349       break;
 350     }
 351
 352     case Instruction::Add:
 353       switch (CE->getOperand(0)->getType()->getTypeID()) {
 354       default: assert(0 && "Bad add type!"); abort();
 355       case Type::LongTyID:
 356       case Type::ULongTyID:
 357         Result.LongVal = getConstantValue(CE->getOperand(0)).LongVal +
 358                          getConstantValue(CE->getOperand(1)).LongVal;
 359         break;
 360       case Type::IntTyID:
 361       case Type::UIntTyID:
 362         Result.IntVal = getConstantValue(CE->getOperand(0)).IntVal +
 363                         getConstantValue(CE->getOperand(1)).IntVal;
 364         break;
 365       case Type::ShortTyID:
 366       case Type::UShortTyID:
 367         Result.ShortVal = getConstantValue(CE->getOperand(0)).ShortVal +
 368                           getConstantValue(CE->getOperand(1)).ShortVal;
 369         break;
 370       case Type::SByteTyID:
 371       case Type::UByteTyID:
 372         Result.SByteVal = getConstantValue(CE->getOperand(0)).SByteVal +
 373                           getConstantValue(CE->getOperand(1)).SByteVal;
 374         break;
 375       case Type::FloatTyID:
 376         Result.FloatVal = getConstantValue(CE->getOperand(0)).FloatVal +
 377                           getConstantValue(CE->getOperand(1)).FloatVal;
 378         break;
 379       case Type::DoubleTyID:
 380         Result.DoubleVal = getConstantValue(CE->getOperand(0)).DoubleVal +
 381                            getConstantValue(CE->getOperand(1)).DoubleVal;
 382         break;
 383       }
 384       return Result;
 385     default:
 386       break;
 387     }
 388     std::cerr << "ConstantExpr not handled as global var init: " << *CE << "\n";
 389     abort();
 390   }
 391
 392   switch (C->getType()->getTypeID()) {
 393 #define GET_CONST_VAL(TY, CTY, CLASS) \
 394   case Type::TY##TyID: Result.TY##Val = (CTY)cast<CLASS>(C)->getValue(); break
 395     GET_CONST_VAL(Bool   , bool          , ConstantBool);
 396     GET_CONST_VAL(UByte  , unsigned char , ConstantUInt);
 397     GET_CONST_VAL(SByte  , signed char   , ConstantSInt);
 398     GET_CONST_VAL(UShort , unsigned short, ConstantUInt);
 399     GET_CONST_VAL(Short  , signed short  , ConstantSInt);
 400     GET_CONST_VAL(UInt   , unsigned int  , ConstantUInt);
 401     GET_CONST_VAL(Int    , signed int    , ConstantSInt);
 402     GET_CONST_VAL(ULong  , uint64_t      , ConstantUInt);
 403     GET_CONST_VAL(Long   , int64_t       , ConstantSInt);
 404     GET_CONST_VAL(Float  , float         , ConstantFP);
 405     GET_CONST_VAL(Double , double        , ConstantFP);
 406 #undef GET_CONST_VAL
 407   case Type::PointerTyID:
 408     if (isa<ConstantPointerNull>(C))
 409       Result.PointerVal = 0;
 410     else if (const Function *F = dyn_cast<Function>(C))
 411       Result = PTOGV(getPointerToFunctionOrStub(const_cast<Function*>(F)));
 412     else if (const GlobalVariable* GV = dyn_cast<GlobalVariable>(C))
 413       Result = PTOGV(getOrEmitGlobalVariable(const_cast<GlobalVariable*>(GV)));
 414     else
 415       assert(0 && "Unknown constant pointer type!");
 416     break;
 417   default:
 418     std::cout << "ERROR: Constant unimp for type: " << *C->getType() << "\n";
 419     abort();
 420   }
 421   return Result;
 422 }
 423
 424 /// StoreValueToMemory - Stores the data in Val of type Ty at address Ptr.  Ptr
 425 /// is the address of the memory at which to store Val, cast to GenericValue *.
 426 /// It is not a pointer to a GenericValue containing the address at which to
 427 /// store Val.
 428 ///
 429 void ExecutionEngine::StoreValueToMemory(GenericValue Val, GenericValue *Ptr,
 430                                          const Type *Ty) {
 431   if (getTargetData()->isLittleEndian()) {
 432     switch (Ty->getTypeID()) {
 433     case Type::BoolTyID:
 434     case Type::UByteTyID:
 435     case Type::SByteTyID:   Ptr->Untyped[0] = Val.UByteVal; break;
 436     case Type::UShortTyID:
 437     case Type::ShortTyID:   Ptr->Untyped[0] = Val.UShortVal & 255;
 438                             Ptr->Untyped[1] = (Val.UShortVal >> 8) & 255;
 439                             break;
 440     Store4BytesLittleEndian:
 441     case Type::FloatTyID:
 442     case Type::UIntTyID:
 443     case Type::IntTyID:     Ptr->Untyped[0] =  Val.UIntVal        & 255;
 444                             Ptr->Untyped[1] = (Val.UIntVal >>  8) & 255;
 445                             Ptr->Untyped[2] = (Val.UIntVal >> 16) & 255;
 446                             Ptr->Untyped[3] = (Val.UIntVal >> 24) & 255;
 447                             break;
 448     case Type::PointerTyID: if (getTargetData()->getPointerSize() == 4)
 449                               goto Store4BytesLittleEndian;
 450     case Type::DoubleTyID:
 451     case Type::ULongTyID:
 452     case Type::LongTyID:
 453       Ptr->Untyped[0] = (unsigned char)(Val.ULongVal      );
 454       Ptr->Untyped[1] = (unsigned char)(Val.ULongVal >>  8);
 455       Ptr->Untyped[2] = (unsigned char)(Val.ULongVal >> 16);
 456       Ptr->Untyped[3] = (unsigned char)(Val.ULongVal >> 24);
 457       Ptr->Untyped[4] = (unsigned char)(Val.ULongVal >> 32);
 458       Ptr->Untyped[5] = (unsigned char)(Val.ULongVal >> 40);
 459       Ptr->Untyped[6] = (unsigned char)(Val.ULongVal >> 48);
 460       Ptr->Untyped[7] = (unsigned char)(Val.ULongVal >> 56);
 461       break;
 462     default:
 463       std::cout << "Cannot store value of type " << *Ty << "!\n";
 464     }
 465   } else {
 466     switch (Ty->getTypeID()) {
 467     case Type::BoolTyID:
 468     case Type::UByteTyID:
 469     case Type::SByteTyID:   Ptr->Untyped[0] = Val.UByteVal; break;
 470     case Type::UShortTyID:
 471     case Type::ShortTyID:   Ptr->Untyped[1] = Val.UShortVal & 255;
 472                             Ptr->Untyped[0] = (Val.UShortVal >> 8) & 255;
 473                             break;
 474     Store4BytesBigEndian:
 475     case Type::FloatTyID:
 476     case Type::UIntTyID:
 477     case Type::IntTyID:     Ptr->Untyped[3] =  Val.UIntVal        & 255;
 478                             Ptr->Untyped[2] = (Val.UIntVal >>  8) & 255;
 479                             Ptr->Untyped[1] = (Val.UIntVal >> 16) & 255;
 480                             Ptr->Untyped[0] = (Val.UIntVal >> 24) & 255;
 481                             break;
 482     case Type::PointerTyID: if (getTargetData()->getPointerSize() == 4)
 483                               goto Store4BytesBigEndian;
 484     case Type::DoubleTyID:
 485     case Type::ULongTyID:
 486     case Type::LongTyID:
 487       Ptr->Untyped[7] = (unsigned char)(Val.ULongVal      );
 488       Ptr->Untyped[6] = (unsigned char)(Val.ULongVal >>  8);
 489       Ptr->Untyped[5] = (unsigned char)(Val.ULongVal >> 16);
 490       Ptr->Untyped[4] = (unsigned char)(Val.ULongVal >> 24);
 491       Ptr->Untyped[3] = (unsigned char)(Val.ULongVal >> 32);
 492       Ptr->Untyped[2] = (unsigned char)(Val.ULongVal >> 40);
 493       Ptr->Untyped[1] = (unsigned char)(Val.ULongVal >> 48);
 494       Ptr->Untyped[0] = (unsigned char)(Val.ULongVal >> 56);
 495       break;
 496     default:
 497       std::cout << "Cannot store value of type " << *Ty << "!\n";
 498     }
 499   }
 500 }
 501
 502 /// FIXME: document
 503 ///
 504 GenericValue ExecutionEngine::LoadValueFromMemory(GenericValue *Ptr,
 505                                                   const Type *Ty) {
 506   GenericValue Result;
 507   if (getTargetData()->isLittleEndian()) {
 508     switch (Ty->getTypeID()) {
 509     case Type::BoolTyID:
 510     case Type::UByteTyID:
 511     case Type::SByteTyID:   Result.UByteVal = Ptr->Untyped[0]; break;
 512     case Type::UShortTyID:
 513     case Type::ShortTyID:   Result.UShortVal = (unsigned)Ptr->Untyped[0] |
 514                                               ((unsigned)Ptr->Untyped[1] << 8);
 515                             break;
 516     Load4BytesLittleEndian:
 517     case Type::FloatTyID:
 518     case Type::UIntTyID:
 519     case Type::IntTyID:     Result.UIntVal = (unsigned)Ptr->Untyped[0] |
 520                                             ((unsigned)Ptr->Untyped[1] <<  8) |
 521                                             ((unsigned)Ptr->Untyped[2] << 16) |
 522                                             ((unsigned)Ptr->Untyped[3] << 24);
 523                             break;
 524     case Type::PointerTyID: if (getTargetData()->getPointerSize() == 4)
 525                               goto Load4BytesLittleEndian;
 526     case Type::DoubleTyID:
 527     case Type::ULongTyID:
 528     case Type::LongTyID:    Result.ULongVal = (uint64_t)Ptr->Untyped[0] |
 529                                              ((uint64_t)Ptr->Untyped[1] <<  8) |
 530                                              ((uint64_t)Ptr->Untyped[2] << 16) |
 531                                              ((uint64_t)Ptr->Untyped[3] << 24) |
 532                                              ((uint64_t)Ptr->Untyped[4] << 32) |
 533                                              ((uint64_t)Ptr->Untyped[5] << 40) |
 534                                              ((uint64_t)Ptr->Untyped[6] << 48) |
 535                                              ((uint64_t)Ptr->Untyped[7] << 56);
 536                             break;
 537     default:
 538       std::cout << "Cannot load value of type " << *Ty << "!\n";
 539       abort();
 540     }
 541   } else {
 542     switch (Ty->getTypeID()) {
 543     case Type::BoolTyID:
 544     case Type::UByteTyID:
 545     case Type::SByteTyID:   Result.UByteVal = Ptr->Untyped[0]; break;
 546     case Type::UShortTyID:
 547     case Type::ShortTyID:   Result.UShortVal = (unsigned)Ptr->Untyped[1] |
 548                                               ((unsigned)Ptr->Untyped[0] << 8);
 549                             break;
 550     Load4BytesBigEndian:
 551     case Type::FloatTyID:
 552     case Type::UIntTyID:
 553     case Type::IntTyID:     Result.UIntVal = (unsigned)Ptr->Untyped[3] |
 554                                             ((unsigned)Ptr->Untyped[2] <<  8) |
 555                                             ((unsigned)Ptr->Untyped[1] << 16) |
 556                                             ((unsigned)Ptr->Untyped[0] << 24);
 557                             break;
 558     case Type::PointerTyID: if (getTargetData()->getPointerSize() == 4)
 559                               goto Load4BytesBigEndian;
 560     case Type::DoubleTyID:
 561     case Type::ULongTyID:
 562     case Type::LongTyID:    Result.ULongVal = (uint64_t)Ptr->Untyped[7] |
 563                                              ((uint64_t)Ptr->Untyped[6] <<  8) |
 564                                              ((uint64_t)Ptr->Untyped[5] << 16) |
 565                                              ((uint64_t)Ptr->Untyped[4] << 24) |
 566                                              ((uint64_t)Ptr->Untyped[3] << 32) |
 567                                              ((uint64_t)Ptr->Untyped[2] << 40) |
 568                                              ((uint64_t)Ptr->Untyped[1] << 48) |
 569                                              ((uint64_t)Ptr->Untyped[0] << 56);
 570                             break;
 571     default:
 572       std::cout << "Cannot load value of type " << *Ty << "!\n";
 573       abort();
 574     }
 575   }
 576   return Result;
 577 }
 578
 579 // InitializeMemory - Recursive function to apply a Constant value into the
 580 // specified memory location...
 581 //
 582 void ExecutionEngine::InitializeMemory(const Constant *Init, void *Addr) {
 583   if (isa<UndefValue>(Init)) {
 584     return;
 585   } else if (const ConstantPacked *CP = dyn_cast<ConstantPacked>(Init)) {
 586     unsigned ElementSize =
 587       getTargetData()->getTypeSize(CP->getType()->getElementType());
 588     for (unsigned i = 0, e = CP->getNumOperands(); i != e; ++i)
 589       InitializeMemory(CP->getOperand(i), (char*)Addr+i*ElementSize);
 590     return;
 591   } else if (Init->getType()->isFirstClassType()) {
 592     GenericValue Val = getConstantValue(Init);
 593     StoreValueToMemory(Val, (GenericValue*)Addr, Init->getType());
 594     return;
 595   } else if (isa<ConstantAggregateZero>(Init)) {
 596     memset(Addr, 0, (size_t)getTargetData()->getTypeSize(Init->getType()));
 597     return;
 598   }
 599
 600   switch (Init->getType()->getTypeID()) {
 601   case Type::ArrayTyID: {
 602     const ConstantArray *CPA = cast<ConstantArray>(Init);
 603     unsigned ElementSize =
 604       getTargetData()->getTypeSize(CPA->getType()->getElementType());
 605     for (unsigned i = 0, e = CPA->getNumOperands(); i != e; ++i)
 606       InitializeMemory(CPA->getOperand(i), (char*)Addr+i*ElementSize);
 607     return;
 608   }
 609
 610   case Type::StructTyID: {
 611     const ConstantStruct *CPS = cast<ConstantStruct>(Init);
 612     const StructLayout *SL =
 613       getTargetData()->getStructLayout(cast<StructType>(CPS->getType()));
 614     for (unsigned i = 0, e = CPS->getNumOperands(); i != e; ++i)
 615       InitializeMemory(CPS->getOperand(i), (char*)Addr+SL->MemberOffsets[i]);
 616     return;
 617   }
 618
 619   default:
 620     std::cerr << "Bad Type: " << *Init->getType() << "\n";
 621     assert(0 && "Unknown constant type to initialize memory with!");
 622   }
 623 }
 624
 625 /// EmitGlobals - Emit all of the global variables to memory, storing their
 626 /// addresses into GlobalAddress.  This must make sure to copy the contents of
 627 /// their initializers into the memory.
 628 ///
 629 void ExecutionEngine::emitGlobals() {
 630   const TargetData *TD = getTargetData();
 631
 632   // Loop over all of the global variables in the program, allocating the memory
 633   // to hold them.  If there is more than one module, do a prepass over globals
 634   // to figure out how the different modules should link together.
 635   //
 636   std::map<std::pair<std::string, const Type*>,
 637            const GlobalValue*> LinkedGlobalsMap;
 638
 639   if (Modules.size() != 1) {
 640     for (unsigned m = 0, e = Modules.size(); m != e; ++m) {
 641       Module &M = *Modules[m]->getModule();
 642       for (Module::const_global_iterator I = M.global_begin(),
 643            E = M.global_end(); I != E; ++I) {
 644         const GlobalValue *GV = I;
 645         if (GV->hasInternalLinkage() || GV->isExternal() ||
 646             GV->hasAppendingLinkage() || !GV->hasName())
 647           continue;// Ignore external globals and globals with internal linkage.
 648
 649         const GlobalValue *&GVEntry =
 650           LinkedGlobalsMap[std::make_pair(GV->getName(), GV->getType())];
 651
 652         // If this is the first time we've seen this global, it is the canonical
 653         // version.
 654         if (!GVEntry) {
 655           GVEntry = GV;
 656           continue;
 657         }
 658
 659         // If the existing global is strong, never replace it.
 660         if (GVEntry->hasExternalLinkage() ||
 661             GVEntry->hasDLLImportLinkage() ||
 662             GVEntry->hasDLLExportLinkage())
 663           continue;
 664
 665         // Otherwise, we know it's linkonce/weak, replace it if this is a strong
 666         // symbol.
 667         if (GV->hasExternalLinkage())
 668           GVEntry = GV;
 669       }
 670     }
 671   }
 672
 673   std::vector<const GlobalValue*> NonCanonicalGlobals;
 674   for (unsigned m = 0, e = Modules.size(); m != e; ++m) {
 675     Module &M = *Modules[m]->getModule();
 676     for (Module::const_global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end();
 677          I != E; ++I) {
 678       // In the multi-module case, see what this global maps to.
 679       if (!LinkedGlobalsMap.empty()) {
 680         if (const GlobalValue *GVEntry =
 681               LinkedGlobalsMap[std::make_pair(I->getName(), I->getType())]) {
 682           // If something else is the canonical global, ignore this one.
 683           if (GVEntry != &*I) {
 684             NonCanonicalGlobals.push_back(I);
 685             continue;
 686           }
 687         }
 688       }
 689
 690       if (!I->isExternal()) {
 691         // Get the type of the global.
 692         const Type *Ty = I->getType()->getElementType();
 693
 694         // Allocate some memory for it!
 695         unsigned Size = TD->getTypeSize(Ty);
 696         addGlobalMapping(I, new char[Size]);
 697       } else {
 698         // External variable reference. Try to use the dynamic loader to
 699         // get a pointer to it.
 700         if (void *SymAddr =
 701             sys::DynamicLibrary::SearchForAddressOfSymbol(I->getName().c_str()))
 702           addGlobalMapping(I, SymAddr);
 703         else {
 704           std::cerr << "Could not resolve external global address: "
 705                     << I->getName() << "\n";
 706           abort();
 707         }
 708       }
 709     }
 710
 711     // If there are multiple modules, map the non-canonical globals to their
 712     // canonical location.
 713     if (!NonCanonicalGlobals.empty()) {
 714       for (unsigned i = 0, e = NonCanonicalGlobals.size(); i != e; ++i) {
 715         const GlobalValue *GV = NonCanonicalGlobals[i];
 716         const GlobalValue *CGV =
 717           LinkedGlobalsMap[std::make_pair(GV->getName(), GV->getType())];
 718         void *Ptr = getPointerToGlobalIfAvailable(CGV);
 719         assert(Ptr && "Canonical global wasn't codegen'd!");
 720         addGlobalMapping(GV, getPointerToGlobalIfAvailable(CGV));
 721       }
 722     }
 723
 724     // Now that all of the globals are set up in memory, loop through them all and
 725     // initialize their contents.
 726     for (Module::const_global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end();
 727          I != E; ++I) {
 728       if (!I->isExternal()) {
 729         if (!LinkedGlobalsMap.empty()) {
 730           if (const GlobalValue *GVEntry =
 731                 LinkedGlobalsMap[std::make_pair(I->getName(), I->getType())])
 732             if (GVEntry != &*I)  // Not the canonical variable.
 733               continue;
 734         }
 735         EmitGlobalVariable(I);
 736       }
 737     }
 738   }
 739 }
 740
 741 // EmitGlobalVariable - This method emits the specified global variable to the
 742 // address specified in GlobalAddresses, or allocates new memory if it's not
 743 // already in the map.
 744 void ExecutionEngine::EmitGlobalVariable(const GlobalVariable *GV) {
 745   void *GA = getPointerToGlobalIfAvailable(GV);
 746   DEBUG(std::cerr << "Global '" << GV->getName() << "' -> " << GA << "\n");
 747
 748   const Type *ElTy = GV->getType()->getElementType();
 749   size_t GVSize = (size_t)getTargetData()->getTypeSize(ElTy);
 750   if (GA == 0) {
 751     // If it's not already specified, allocate memory for the global.
 752     GA = new char[GVSize];
 753     addGlobalMapping(GV, GA);
 754   }
 755
 756   InitializeMemory(GV->getInitializer(), GA);
 757   NumInitBytes += (unsigned)GVSize;
 758   ++NumGlobals;
 759 }