lib/ExecutionEngine/ExecutionEngine.cpp

   1 //===-- ExecutionEngine.cpp - Common Implementation shared by EEs ---------===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // 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 #include "llvm/ExecutionEngine/ExecutionEngine.h"
  16 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  17 #include "llvm/ADT/SmallString.h"
  18 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
  19 #include "llvm/ExecutionEngine/GenericValue.h"
  20 #include "llvm/ExecutionEngine/JITEventListener.h"
  21 #include "llvm/ExecutionEngine/RTDyldMemoryManager.h"
  22 #include "llvm/IR/Constants.h"
  23 #include "llvm/IR/DataLayout.h"
  24 #include "llvm/IR/DerivedTypes.h"
  25 #include "llvm/IR/Mangler.h"
  26 #include "llvm/IR/Module.h"
  27 #include "llvm/IR/Operator.h"
  28 #include "llvm/IR/ValueHandle.h"
  29 #include "llvm/Object/Archive.h"
  30 #include "llvm/Object/ObjectFile.h"
  31 #include "llvm/Support/Debug.h"
  32 #include "llvm/Support/DynamicLibrary.h"
  33 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  34 #include "llvm/Support/Host.h"
  35 #include "llvm/Support/MutexGuard.h"
  36 #include "llvm/Support/TargetRegistry.h"
  37 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  38 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
  39 #include <cmath>
  40 #include <cstring>
  41 using namespace llvm;
  42
  43 #define DEBUG_TYPE "jit"
  44
  45 STATISTIC(NumInitBytes, "Number of bytes of global vars initialized");
  46 STATISTIC(NumGlobals  , "Number of global vars initialized");
  47
  48 ExecutionEngine *(*ExecutionEngine::MCJITCtor)(
  49     std::unique_ptr<Module> M, std::string *ErrorStr,
  50     std::shared_ptr<MCJITMemoryManager> MemMgr,
  51     std::shared_ptr<RuntimeDyld::SymbolResolver> Resolver,
  52     std::unique_ptr<TargetMachine> TM) = nullptr;
  53
  54 ExecutionEngine *(*ExecutionEngine::OrcMCJITReplacementCtor)(
  55   std::string *ErrorStr, std::shared_ptr<MCJITMemoryManager> MemMgr,
  56   std::shared_ptr<RuntimeDyld::SymbolResolver> Resolver,
  57   std::unique_ptr<TargetMachine> TM) = nullptr;
  58
  59 ExecutionEngine *(*ExecutionEngine::InterpCtor)(std::unique_ptr<Module> M,
  60                                                 std::string *ErrorStr) =nullptr;
  61
  62 void JITEventListener::anchor() {}
  63
  64 void ExecutionEngine::Init(std::unique_ptr<Module> M) {
  65   CompilingLazily         = false;
  66   GVCompilationDisabled   = false;
  67   SymbolSearchingDisabled = false;
  68
  69   // IR module verification is enabled by default in debug builds, and disabled
  70   // by default in release builds.
  71 #ifndef NDEBUG
  72   VerifyModules = true;
  73 #else
  74   VerifyModules = false;
  75 #endif
  76
  77   assert(M && "Module is null?");
  78   Modules.push_back(std::move(M));
  79 }
  80
  81 ExecutionEngine::ExecutionEngine(std::unique_ptr<Module> M)
  82     : DL(M->getDataLayout()), LazyFunctionCreator(nullptr) {
  83   Init(std::move(M));
  84 }
  85
  86 ExecutionEngine::ExecutionEngine(DataLayout DL, std::unique_ptr<Module> M)
  87     : DL(std::move(DL)), LazyFunctionCreator(nullptr) {
  88   Init(std::move(M));
  89 }
  90
  91 ExecutionEngine::~ExecutionEngine() {
  92   clearAllGlobalMappings();
  93 }
  94
  95 namespace {
  96 /// \brief Helper class which uses a value handler to automatically deletes the
  97 /// memory block when the GlobalVariable is destroyed.
  98 class GVMemoryBlock : public CallbackVH {
  99   GVMemoryBlock(const GlobalVariable *GV)
 100     : CallbackVH(const_cast<GlobalVariable*>(GV)) {}
 101
 102 public:
 103   /// \brief Returns the address the GlobalVariable should be written into.  The
 104   /// GVMemoryBlock object prefixes that.
 105   static char *Create(const GlobalVariable *GV, const DataLayout& TD) {
 106     Type *ElTy = GV->getType()->getElementType();
 107     size_t GVSize = (size_t)TD.getTypeAllocSize(ElTy);
 108     void *RawMemory = ::operator new(
 109       RoundUpToAlignment(sizeof(GVMemoryBlock),
 110                          TD.getPreferredAlignment(GV))
 111       + GVSize);
 112     new(RawMemory) GVMemoryBlock(GV);
 113     return static_cast<char*>(RawMemory) + sizeof(GVMemoryBlock);
 114   }
 115
 116   void deleted() override {
 117     // We allocated with operator new and with some extra memory hanging off the
 118     // end, so don't just delete this.  I'm not sure if this is actually
 119     // required.
 120     this->~GVMemoryBlock();
 121     ::operator delete(this);
 122   }
 123 };
 124 }  // anonymous namespace
 125
 126 char *ExecutionEngine::getMemoryForGV(const GlobalVariable *GV) {
 127   return GVMemoryBlock::Create(GV, getDataLayout());
 128 }
 129
 130 void ExecutionEngine::addObjectFile(std::unique_ptr<object::ObjectFile> O) {
 131   llvm_unreachable("ExecutionEngine subclass doesn't implement addObjectFile.");
 132 }
 133
 134 void
 135 ExecutionEngine::addObjectFile(object::OwningBinary<object::ObjectFile> O) {
 136   llvm_unreachable("ExecutionEngine subclass doesn't implement addObjectFile.");
 137 }
 138
 139 void ExecutionEngine::addArchive(object::OwningBinary<object::Archive> A) {
 140   llvm_unreachable("ExecutionEngine subclass doesn't implement addArchive.");
 141 }
 142
 143 bool ExecutionEngine::removeModule(Module *M) {
 144   for (auto I = Modules.begin(), E = Modules.end(); I != E; ++I) {
 145     Module *Found = I->get();
 146     if (Found == M) {
 147       I->release();
 148       Modules.erase(I);
 149       clearGlobalMappingsFromModule(M);
 150       return true;
 151     }
 152   }
 153   return false;
 154 }
 155
 156 Function *ExecutionEngine::FindFunctionNamed(const char *FnName) {
 157   for (unsigned i = 0, e = Modules.size(); i != e; ++i) {
 158     Function *F = Modules[i]->getFunction(FnName);
 159     if (F && !F->isDeclaration())
 160       return F;
 161   }
 162   return nullptr;
 163 }
 164
 165 GlobalVariable *ExecutionEngine::FindGlobalVariableNamed(const char *Name, bool AllowInternal) {
 166   for (unsigned i = 0, e = Modules.size(); i != e; ++i) {
 167     GlobalVariable *GV = Modules[i]->getGlobalVariable(Name,AllowInternal);
 168     if (GV && !GV->isDeclaration())
 169       return GV;
 170   }
 171   return nullptr;
 172 }
 173
 174 uint64_t ExecutionEngineState::RemoveMapping(StringRef Name) {
 175   GlobalAddressMapTy::iterator I = GlobalAddressMap.find(Name);
 176   uint64_t OldVal;
 177
 178   // FIXME: This is silly, we shouldn't end up with a mapping -> 0 in the
 179   // GlobalAddressMap.
 180   if (I == GlobalAddressMap.end())
 181     OldVal = 0;
 182   else {
 183     GlobalAddressReverseMap.erase(I->second);
 184     OldVal = I->second;
 185     GlobalAddressMap.erase(I);
 186   }
 187
 188   return OldVal;
 189 }
 190
 191 std::string ExecutionEngine::getMangledName(const GlobalValue *GV) {
 192   assert(GV->hasName() && "Global must have name.");
 193
 194   MutexGuard locked(lock);
 195   SmallString<128> FullName;
 196
 197   const DataLayout &DL =
 198     GV->getParent()->getDataLayout().isDefault()
 199       ? getDataLayout()
 200       : GV->getParent()->getDataLayout();
 201
 202   Mangler::getNameWithPrefix(FullName, GV->getName(), DL);
 203   return FullName.str();
 204 }
 205
 206 void ExecutionEngine::addGlobalMapping(const GlobalValue *GV, void *Addr) {
 207   MutexGuard locked(lock);
 208   addGlobalMapping(getMangledName(GV), (uint64_t) Addr);
 209 }
 210
 211 void ExecutionEngine::addGlobalMapping(StringRef Name, uint64_t Addr) {
 212   MutexGuard locked(lock);
 213
 214   assert(!Name.empty() && "Empty GlobalMapping symbol name!");
 215
 216   DEBUG(dbgs() << "JIT: Map \'" << Name  << "\' to [" << Addr << "]\n";);
 217   uint64_t &CurVal = EEState.getGlobalAddressMap()[Name];
 218   assert((!CurVal || !Addr) && "GlobalMapping already established!");
 219   CurVal = Addr;
 220
 221   // If we are using the reverse mapping, add it too.
 222   if (!EEState.getGlobalAddressReverseMap().empty()) {
 223     std::string &V = EEState.getGlobalAddressReverseMap()[CurVal];
 224     assert((!V.empty() || !Name.empty()) &&
 225            "GlobalMapping already established!");
 226     V = Name;
 227   }
 228 }
 229
 230 void ExecutionEngine::clearAllGlobalMappings() {
 231   MutexGuard locked(lock);
 232
 233   EEState.getGlobalAddressMap().clear();
 234   EEState.getGlobalAddressReverseMap().clear();
 235 }
 236
 237 void ExecutionEngine::clearGlobalMappingsFromModule(Module *M) {
 238   MutexGuard locked(lock);
 239
 240   for (Module::iterator FI = M->begin(), FE = M->end(); FI != FE; ++FI)
 241     EEState.RemoveMapping(getMangledName(FI));
 242   for (Module::global_iterator GI = M->global_begin(), GE = M->global_end();
 243        GI != GE; ++GI)
 244     EEState.RemoveMapping(getMangledName(GI));
 245 }
 246
 247 uint64_t ExecutionEngine::updateGlobalMapping(const GlobalValue *GV,
 248                                               void *Addr) {
 249   MutexGuard locked(lock);
 250   return updateGlobalMapping(getMangledName(GV), (uint64_t) Addr);
 251 }
 252
 253 uint64_t ExecutionEngine::updateGlobalMapping(StringRef Name, uint64_t Addr) {
 254   MutexGuard locked(lock);
 255
 256   ExecutionEngineState::GlobalAddressMapTy &Map =
 257     EEState.getGlobalAddressMap();
 258
 259   // Deleting from the mapping?
 260   if (!Addr)
 261     return EEState.RemoveMapping(Name);
 262
 263   uint64_t &CurVal = Map[Name];
 264   uint64_t OldVal = CurVal;
 265
 266   if (CurVal && !EEState.getGlobalAddressReverseMap().empty())
 267     EEState.getGlobalAddressReverseMap().erase(CurVal);
 268   CurVal = Addr;
 269
 270   // If we are using the reverse mapping, add it too.
 271   if (!EEState.getGlobalAddressReverseMap().empty()) {
 272     std::string &V = EEState.getGlobalAddressReverseMap()[CurVal];
 273     assert((!V.empty() || !Name.empty()) &&
 274            "GlobalMapping already established!");
 275     V = Name;
 276   }
 277   return OldVal;
 278 }
 279
 280 uint64_t ExecutionEngine::getAddressToGlobalIfAvailable(StringRef S) {
 281   MutexGuard locked(lock);
 282   uint64_t Address = 0;
 283   ExecutionEngineState::GlobalAddressMapTy::iterator I =
 284     EEState.getGlobalAddressMap().find(S);
 285   if (I != EEState.getGlobalAddressMap().end())
 286     Address = I->second;
 287   return Address;
 288 }
 289
 290
 291 void *ExecutionEngine::getPointerToGlobalIfAvailable(StringRef S) {
 292   MutexGuard locked(lock);
 293   if (void* Address = (void *) getAddressToGlobalIfAvailable(S))
 294     return Address;
 295   return nullptr;
 296 }
 297
 298 void *ExecutionEngine::getPointerToGlobalIfAvailable(const GlobalValue *GV) {
 299   MutexGuard locked(lock);
 300   return getPointerToGlobalIfAvailable(getMangledName(GV));
 301 }
 302
 303 const GlobalValue *ExecutionEngine::getGlobalValueAtAddress(void *Addr) {
 304   MutexGuard locked(lock);
 305
 306   // If we haven't computed the reverse mapping yet, do so first.
 307   if (EEState.getGlobalAddressReverseMap().empty()) {
 308     for (ExecutionEngineState::GlobalAddressMapTy::iterator
 309            I = EEState.getGlobalAddressMap().begin(),
 310            E = EEState.getGlobalAddressMap().end(); I != E; ++I) {
 311       StringRef Name = I->first();
 312       uint64_t Addr = I->second;
 313       EEState.getGlobalAddressReverseMap().insert(std::make_pair(
 314                                                           Addr, Name));
 315     }
 316   }
 317
 318   std::map<uint64_t, std::string>::iterator I =
 319     EEState.getGlobalAddressReverseMap().find((uint64_t) Addr);
 320
 321   if (I != EEState.getGlobalAddressReverseMap().end()) {
 322     StringRef Name = I->second;
 323     for (unsigned i = 0, e = Modules.size(); i != e; ++i)
 324       if (GlobalValue *GV = Modules[i]->getNamedValue(Name))
 325         return GV;
 326   }
 327   return nullptr;
 328 }
 329
 330 namespace {
 331 class ArgvArray {
 332   std::unique_ptr<char[]> Array;
 333   std::vector<std::unique_ptr<char[]>> Values;
 334 public:
 335   /// Turn a vector of strings into a nice argv style array of pointers to null
 336   /// terminated strings.
 337   void *reset(LLVMContext &C, ExecutionEngine *EE,
 338               const std::vector<std::string> &InputArgv);
 339 };
 340 }  // anonymous namespace
 341 void *ArgvArray::reset(LLVMContext &C, ExecutionEngine *EE,
 342                        const std::vector<std::string> &InputArgv) {
 343   Values.clear();  // Free the old contents.
 344   Values.reserve(InputArgv.size());
 345   unsigned PtrSize = EE->getDataLayout().getPointerSize();
 346   Array = make_unique<char[]>((InputArgv.size()+1)*PtrSize);
 347
 348   DEBUG(dbgs() << "JIT: ARGV = " << (void*)Array.get() << "\n");
 349   Type *SBytePtr = Type::getInt8PtrTy(C);
 350
 351   for (unsigned i = 0; i != InputArgv.size(); ++i) {
 352     unsigned Size = InputArgv[i].size()+1;
 353     auto Dest = make_unique<char[]>(Size);
 354     DEBUG(dbgs() << "JIT: ARGV[" << i << "] = " << (void*)Dest.get() << "\n");
 355
 356     std::copy(InputArgv[i].begin(), InputArgv[i].end(), Dest.get());
 357     Dest[Size-1] = 0;
 358
 359     // Endian safe: Array[i] = (PointerTy)Dest;
 360     EE->StoreValueToMemory(PTOGV(Dest.get()),
 361                            (GenericValue*)(&Array[i*PtrSize]), SBytePtr);
 362     Values.push_back(std::move(Dest));
 363   }
 364
 365   // Null terminate it
 366   EE->StoreValueToMemory(PTOGV(nullptr),
 367                          (GenericValue*)(&Array[InputArgv.size()*PtrSize]),
 368                          SBytePtr);
 369   return Array.get();
 370 }
 371
 372 void ExecutionEngine::runStaticConstructorsDestructors(Module &module,
 373                                                        bool isDtors) {
 374   const char *Name = isDtors ? "llvm.global_dtors" : "llvm.global_ctors";
 375   GlobalVariable *GV = module.getNamedGlobal(Name);
 376
 377   // If this global has internal linkage, or if it has a use, then it must be
 378   // an old-style (llvmgcc3) static ctor with __main linked in and in use.  If
 379   // this is the case, don't execute any of the global ctors, __main will do
 380   // it.
 381   if (!GV || GV->isDeclaration() || GV->hasLocalLinkage()) return;
 382
 383   // Should be an array of '{ i32, void ()* }' structs.  The first value is
 384   // the init priority, which we ignore.
 385   ConstantArray *InitList = dyn_cast<ConstantArray>(GV->getInitializer());
 386   if (!InitList)
 387     return;
 388   for (unsigned i = 0, e = InitList->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 389     ConstantStruct *CS = dyn_cast<ConstantStruct>(InitList->getOperand(i));
 390     if (!CS) continue;
 391
 392     Constant *FP = CS->getOperand(1);
 393     if (FP->isNullValue())
 394       continue;  // Found a sentinal value, ignore.
 395
 396     // Strip off constant expression casts.
 397     if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(FP))
 398       if (CE->isCast())
 399         FP = CE->getOperand(0);
 400
 401     // Execute the ctor/dtor function!
 402     if (Function *F = dyn_cast<Function>(FP))
 403       runFunction(F, None);
 404
 405     // FIXME: It is marginally lame that we just do nothing here if we see an
 406     // entry we don't recognize. It might not be unreasonable for the verifier
 407     // to not even allow this and just assert here.
 408   }
 409 }
 410
 411 void ExecutionEngine::runStaticConstructorsDestructors(bool isDtors) {
 412   // Execute global ctors/dtors for each module in the program.
 413   for (std::unique_ptr<Module> &M : Modules)
 414     runStaticConstructorsDestructors(*M, isDtors);
 415 }
 416
 417 #ifndef NDEBUG
 418 /// isTargetNullPtr - Return whether the target pointer stored at Loc is null.
 419 static bool isTargetNullPtr(ExecutionEngine *EE, void *Loc) {
 420   unsigned PtrSize = EE->getDataLayout().getPointerSize();
 421   for (unsigned i = 0; i < PtrSize; ++i)
 422     if (*(i + (uint8_t*)Loc))
 423       return false;
 424   return true;
 425 }
 426 #endif
 427
 428 int ExecutionEngine::runFunctionAsMain(Function *Fn,
 429                                        const std::vector<std::string> &argv,
 430                                        const char * const * envp) {
 431   std::vector<GenericValue> GVArgs;
 432   GenericValue GVArgc;
 433   GVArgc.IntVal = APInt(32, argv.size());
 434
 435   // Check main() type
 436   unsigned NumArgs = Fn->getFunctionType()->getNumParams();
 437   FunctionType *FTy = Fn->getFunctionType();
 438   Type* PPInt8Ty = Type::getInt8PtrTy(Fn->getContext())->getPointerTo();
 439
 440   // Check the argument types.
 441   if (NumArgs > 3)
 442     report_fatal_error("Invalid number of arguments of main() supplied");
 443   if (NumArgs >= 3 && FTy->getParamType(2) != PPInt8Ty)
 444     report_fatal_error("Invalid type for third argument of main() supplied");
 445   if (NumArgs >= 2 && FTy->getParamType(1) != PPInt8Ty)
 446     report_fatal_error("Invalid type for second argument of main() supplied");
 447   if (NumArgs >= 1 && !FTy->getParamType(0)->isIntegerTy(32))
 448     report_fatal_error("Invalid type for first argument of main() supplied");
 449   if (!FTy->getReturnType()->isIntegerTy() &&
 450       !FTy->getReturnType()->isVoidTy())
 451     report_fatal_error("Invalid return type of main() supplied");
 452
 453   ArgvArray CArgv;
 454   ArgvArray CEnv;
 455   if (NumArgs) {
 456     GVArgs.push_back(GVArgc); // Arg #0 = argc.
 457     if (NumArgs > 1) {
 458       // Arg #1 = argv.
 459       GVArgs.push_back(PTOGV(CArgv.reset(Fn->getContext(), this, argv)));
 460       assert(!isTargetNullPtr(this, GVTOP(GVArgs[1])) &&
 461              "argv[0] was null after CreateArgv");
 462       if (NumArgs > 2) {
 463         std::vector<std::string> EnvVars;
 464         for (unsigned i = 0; envp[i]; ++i)
 465           EnvVars.emplace_back(envp[i]);
 466         // Arg #2 = envp.
 467         GVArgs.push_back(PTOGV(CEnv.reset(Fn->getContext(), this, EnvVars)));
 468       }
 469     }
 470   }
 471
 472   return runFunction(Fn, GVArgs).IntVal.getZExtValue();
 473 }
 474
 475 EngineBuilder::EngineBuilder() : EngineBuilder(nullptr) {}
 476
 477 EngineBuilder::EngineBuilder(std::unique_ptr<Module> M)
 478     : M(std::move(M)), WhichEngine(EngineKind::Either), ErrorStr(nullptr),
 479       OptLevel(CodeGenOpt::Default), MemMgr(nullptr), Resolver(nullptr),
 480       RelocModel(Reloc::Default), CMModel(CodeModel::JITDefault),
 481       UseOrcMCJITReplacement(false) {
 482 // IR module verification is enabled by default in debug builds, and disabled
 483 // by default in release builds.
 484 #ifndef NDEBUG
 485   VerifyModules = true;
 486 #else
 487   VerifyModules = false;
 488 #endif
 489 }
 490
 491 EngineBuilder::~EngineBuilder() = default;
 492
 493 EngineBuilder &EngineBuilder::setMCJITMemoryManager(
 494                                    std::unique_ptr<RTDyldMemoryManager> mcjmm) {
 495   auto SharedMM = std::shared_ptr<RTDyldMemoryManager>(std::move(mcjmm));
 496   MemMgr = SharedMM;
 497   Resolver = SharedMM;
 498   return *this;
 499 }
 500
 501 EngineBuilder&
 502 EngineBuilder::setMemoryManager(std::unique_ptr<MCJITMemoryManager> MM) {
 503   MemMgr = std::shared_ptr<MCJITMemoryManager>(std::move(MM));
 504   return *this;
 505 }
 506
 507 EngineBuilder&
 508 EngineBuilder::setSymbolResolver(std::unique_ptr<RuntimeDyld::SymbolResolver> SR) {
 509   Resolver = std::shared_ptr<RuntimeDyld::SymbolResolver>(std::move(SR));
 510   return *this;
 511 }
 512
 513 ExecutionEngine *EngineBuilder::create(TargetMachine *TM) {
 514   std::unique_ptr<TargetMachine> TheTM(TM); // Take ownership.
 515
 516   // Make sure we can resolve symbols in the program as well. The zero arg
 517   // to the function tells DynamicLibrary to load the program, not a library.
 518   if (sys::DynamicLibrary::LoadLibraryPermanently(nullptr, ErrorStr))
 519     return nullptr;
 520
 521   // If the user specified a memory manager but didn't specify which engine to
 522   // create, we assume they only want the JIT, and we fail if they only want
 523   // the interpreter.
 524   if (MemMgr) {
 525     if (WhichEngine & EngineKind::JIT)
 526       WhichEngine = EngineKind::JIT;
 527     else {
 528       if (ErrorStr)
 529         *ErrorStr = "Cannot create an interpreter with a memory manager.";
 530       return nullptr;
 531     }
 532   }
 533
 534   // Unless the interpreter was explicitly selected or the JIT is not linked,
 535   // try making a JIT.
 536   if ((WhichEngine & EngineKind::JIT) && TheTM) {
 537     Triple TT(M->getTargetTriple());
 538     if (!TM->getTarget().hasJIT()) {
 539       errs() << "WARNING: This target JIT is not designed for the host"
 540              << " you are running.  If bad things happen, please choose"
 541              << " a different -march switch.\n";
 542     }
 543
 544     ExecutionEngine *EE = nullptr;
 545     if (ExecutionEngine::OrcMCJITReplacementCtor && UseOrcMCJITReplacement) {
 546       EE = ExecutionEngine::OrcMCJITReplacementCtor(ErrorStr, std::move(MemMgr),
 547                                                     std::move(Resolver),
 548                                                     std::move(TheTM));
 549       EE->addModule(std::move(M));
 550     } else if (ExecutionEngine::MCJITCtor)
 551       EE = ExecutionEngine::MCJITCtor(std::move(M), ErrorStr, std::move(MemMgr),
 552                                       std::move(Resolver), std::move(TheTM));
 553
 554     if (EE) {
 555       EE->setVerifyModules(VerifyModules);
 556       return EE;
 557     }
 558   }
 559
 560   // If we can't make a JIT and we didn't request one specifically, try making
 561   // an interpreter instead.
 562   if (WhichEngine & EngineKind::Interpreter) {
 563     if (ExecutionEngine::InterpCtor)
 564       return ExecutionEngine::InterpCtor(std::move(M), ErrorStr);
 565     if (ErrorStr)
 566       *ErrorStr = "Interpreter has not been linked in.";
 567     return nullptr;
 568   }
 569
 570   if ((WhichEngine & EngineKind::JIT) && !ExecutionEngine::MCJITCtor) {
 571     if (ErrorStr)
 572       *ErrorStr = "JIT has not been linked in.";
 573   }
 574
 575   return nullptr;
 576 }
 577
 578 void *ExecutionEngine::getPointerToGlobal(const GlobalValue *GV) {
 579   if (Function *F = const_cast<Function*>(dyn_cast<Function>(GV)))
 580     return getPointerToFunction(F);
 581
 582   MutexGuard locked(lock);
 583   if (void* P = getPointerToGlobalIfAvailable(GV))
 584     return P;
 585
 586   // Global variable might have been added since interpreter started.
 587   if (GlobalVariable *GVar =
 588           const_cast<GlobalVariable *>(dyn_cast<GlobalVariable>(GV)))
 589     EmitGlobalVariable(GVar);
 590   else
 591     llvm_unreachable("Global hasn't had an address allocated yet!");
 592
 593   return getPointerToGlobalIfAvailable(GV);
 594 }
 595
 596 /// \brief Converts a Constant* into a GenericValue, including handling of
 597 /// ConstantExpr values.
 598 GenericValue ExecutionEngine::getConstantValue(const Constant *C) {
 599   // If its undefined, return the garbage.
 600   if (isa<UndefValue>(C)) {
 601     GenericValue Result;
 602     switch (C->getType()->getTypeID()) {
 603     default:
 604       break;
 605     case Type::IntegerTyID:
 606     case Type::X86_FP80TyID:
 607     case Type::FP128TyID:
 608     case Type::PPC_FP128TyID:
 609       // Although the value is undefined, we still have to construct an APInt
 610       // with the correct bit width.
 611       Result.IntVal = APInt(C->getType()->getPrimitiveSizeInBits(), 0);
 612       break;
 613     case Type::StructTyID: {
 614       // if the whole struct is 'undef' just reserve memory for the value.
 615       if(StructType *STy = dyn_cast<StructType>(C->getType())) {
 616         unsigned int elemNum = STy->getNumElements();
 617         Result.AggregateVal.resize(elemNum);
 618         for (unsigned int i = 0; i < elemNum; ++i) {
 619           Type *ElemTy = STy->getElementType(i);
 620           if (ElemTy->isIntegerTy())
 621             Result.AggregateVal[i].IntVal =
 622               APInt(ElemTy->getPrimitiveSizeInBits(), 0);
 623           else if (ElemTy->isAggregateType()) {
 624               const Constant *ElemUndef = UndefValue::get(ElemTy);
 625               Result.AggregateVal[i] = getConstantValue(ElemUndef);
 626             }
 627           }
 628         }
 629       }
 630       break;
 631     case Type::VectorTyID:
 632       // if the whole vector is 'undef' just reserve memory for the value.
 633       const VectorType* VTy = dyn_cast<VectorType>(C->getType());
 634       const Type *ElemTy = VTy->getElementType();
 635       unsigned int elemNum = VTy->getNumElements();
 636       Result.AggregateVal.resize(elemNum);
 637       if (ElemTy->isIntegerTy())
 638         for (unsigned int i = 0; i < elemNum; ++i)
 639           Result.AggregateVal[i].IntVal =
 640             APInt(ElemTy->getPrimitiveSizeInBits(), 0);
 641       break;
 642     }
 643     return Result;
 644   }
 645
 646   // Otherwise, if the value is a ConstantExpr...
 647   if (const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(C)) {
 648     Constant *Op0 = CE->getOperand(0);
 649     switch (CE->getOpcode()) {
 650     case Instruction::GetElementPtr: {
 651       // Compute the index
 652       GenericValue Result = getConstantValue(Op0);
 653       APInt Offset(DL.getPointerSizeInBits(), 0);
 654       cast<GEPOperator>(CE)->accumulateConstantOffset(DL, Offset);
 655
 656       char* tmp = (char*) Result.PointerVal;
 657       Result = PTOGV(tmp + Offset.getSExtValue());
 658       return Result;
 659     }
 660     case Instruction::Trunc: {
 661       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 662       uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(CE->getType())->getBitWidth();
 663       GV.IntVal = GV.IntVal.trunc(BitWidth);
 664       return GV;
 665     }
 666     case Instruction::ZExt: {
 667       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 668       uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(CE->getType())->getBitWidth();
 669       GV.IntVal = GV.IntVal.zext(BitWidth);
 670       return GV;
 671     }
 672     case Instruction::SExt: {
 673       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 674       uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(CE->getType())->getBitWidth();
 675       GV.IntVal = GV.IntVal.sext(BitWidth);
 676       return GV;
 677     }
 678     case Instruction::FPTrunc: {
 679       // FIXME long double
 680       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 681       GV.FloatVal = float(GV.DoubleVal);
 682       return GV;
 683     }
 684     case Instruction::FPExt:{
 685       // FIXME long double
 686       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 687       GV.DoubleVal = double(GV.FloatVal);
 688       return GV;
 689     }
 690     case Instruction::UIToFP: {
 691       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 692       if (CE->getType()->isFloatTy())
 693         GV.FloatVal = float(GV.IntVal.roundToDouble());
 694       else if (CE->getType()->isDoubleTy())
 695         GV.DoubleVal = GV.IntVal.roundToDouble();
 696       else if (CE->getType()->isX86_FP80Ty()) {
 697         APFloat apf = APFloat::getZero(APFloat::x87DoubleExtended);
 698         (void)apf.convertFromAPInt(GV.IntVal,
 699                                    false,
 700                                    APFloat::rmNearestTiesToEven);
 701         GV.IntVal = apf.bitcastToAPInt();
 702       }
 703       return GV;
 704     }
 705     case Instruction::SIToFP: {
 706       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 707       if (CE->getType()->isFloatTy())
 708         GV.FloatVal = float(GV.IntVal.signedRoundToDouble());
 709       else if (CE->getType()->isDoubleTy())
 710         GV.DoubleVal = GV.IntVal.signedRoundToDouble();
 711       else if (CE->getType()->isX86_FP80Ty()) {
 712         APFloat apf = APFloat::getZero(APFloat::x87DoubleExtended);
 713         (void)apf.convertFromAPInt(GV.IntVal,
 714                                    true,
 715                                    APFloat::rmNearestTiesToEven);
 716         GV.IntVal = apf.bitcastToAPInt();
 717       }
 718       return GV;
 719     }
 720     case Instruction::FPToUI: // double->APInt conversion handles sign
 721     case Instruction::FPToSI: {
 722       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 723       uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(CE->getType())->getBitWidth();
 724       if (Op0->getType()->isFloatTy())
 725         GV.IntVal = APIntOps::RoundFloatToAPInt(GV.FloatVal, BitWidth);
 726       else if (Op0->getType()->isDoubleTy())
 727         GV.IntVal = APIntOps::RoundDoubleToAPInt(GV.DoubleVal, BitWidth);
 728       else if (Op0->getType()->isX86_FP80Ty()) {
 729         APFloat apf = APFloat(APFloat::x87DoubleExtended, GV.IntVal);
 730         uint64_t v;
 731         bool ignored;
 732         (void)apf.convertToInteger(&v, BitWidth,
 733                                    CE->getOpcode()==Instruction::FPToSI,
 734                                    APFloat::rmTowardZero, &ignored);
 735         GV.IntVal = v; // endian?
 736       }
 737       return GV;
 738     }
 739     case Instruction::PtrToInt: {
 740       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 741       uint32_t PtrWidth = DL.getTypeSizeInBits(Op0->getType());
 742       assert(PtrWidth <= 64 && "Bad pointer width");
 743       GV.IntVal = APInt(PtrWidth, uintptr_t(GV.PointerVal));
 744       uint32_t IntWidth = DL.getTypeSizeInBits(CE->getType());
 745       GV.IntVal = GV.IntVal.zextOrTrunc(IntWidth);
 746       return GV;
 747     }
 748     case Instruction::IntToPtr: {
 749       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 750       uint32_t PtrWidth = DL.getTypeSizeInBits(CE->getType());
 751       GV.IntVal = GV.IntVal.zextOrTrunc(PtrWidth);
 752       assert(GV.IntVal.getBitWidth() <= 64 && "Bad pointer width");
 753       GV.PointerVal = PointerTy(uintptr_t(GV.IntVal.getZExtValue()));
 754       return GV;
 755     }
 756     case Instruction::BitCast: {
 757       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 758       Type* DestTy = CE->getType();
 759       switch (Op0->getType()->getTypeID()) {
 760         default: llvm_unreachable("Invalid bitcast operand");
 761         case Type::IntegerTyID:
 762           assert(DestTy->isFloatingPointTy() && "invalid bitcast");
 763           if (DestTy->isFloatTy())
 764             GV.FloatVal = GV.IntVal.bitsToFloat();
 765           else if (DestTy->isDoubleTy())
 766             GV.DoubleVal = GV.IntVal.bitsToDouble();
 767           break;
 768         case Type::FloatTyID:
 769           assert(DestTy->isIntegerTy(32) && "Invalid bitcast");
 770           GV.IntVal = APInt::floatToBits(GV.FloatVal);
 771           break;
 772         case Type::DoubleTyID:
 773           assert(DestTy->isIntegerTy(64) && "Invalid bitcast");
 774           GV.IntVal = APInt::doubleToBits(GV.DoubleVal);
 775           break;
 776         case Type::PointerTyID:
 777           assert(DestTy->isPointerTy() && "Invalid bitcast");
 778           break; // getConstantValue(Op0)  above already converted it
 779       }
 780       return GV;
 781     }
 782     case Instruction::Add:
 783     case Instruction::FAdd:
 784     case Instruction::Sub:
 785     case Instruction::FSub:
 786     case Instruction::Mul:
 787     case Instruction::FMul:
 788     case Instruction::UDiv:
 789     case Instruction::SDiv:
 790     case Instruction::URem:
 791     case Instruction::SRem:
 792     case Instruction::And:
 793     case Instruction::Or:
 794     case Instruction::Xor: {
 795       GenericValue LHS = getConstantValue(Op0);
 796       GenericValue RHS = getConstantValue(CE->getOperand(1));
 797       GenericValue GV;
 798       switch (CE->getOperand(0)->getType()->getTypeID()) {
 799       default: llvm_unreachable("Bad add type!");
 800       case Type::IntegerTyID:
 801         switch (CE->getOpcode()) {
 802           default: llvm_unreachable("Invalid integer opcode");
 803           case Instruction::Add: GV.IntVal = LHS.IntVal + RHS.IntVal; break;
 804           case Instruction::Sub: GV.IntVal = LHS.IntVal - RHS.IntVal; break;
 805           case Instruction::Mul: GV.IntVal = LHS.IntVal * RHS.IntVal; break;
 806           case Instruction::UDiv:GV.IntVal = LHS.IntVal.udiv(RHS.IntVal); break;
 807           case Instruction::SDiv:GV.IntVal = LHS.IntVal.sdiv(RHS.IntVal); break;
 808           case Instruction::URem:GV.IntVal = LHS.IntVal.urem(RHS.IntVal); break;
 809           case Instruction::SRem:GV.IntVal = LHS.IntVal.srem(RHS.IntVal); break;
 810           case Instruction::And: GV.IntVal = LHS.IntVal & RHS.IntVal; break;
 811           case Instruction::Or:  GV.IntVal = LHS.IntVal | RHS.IntVal; break;
 812           case Instruction::Xor: GV.IntVal = LHS.IntVal ^ RHS.IntVal; break;
 813         }
 814         break;
 815       case Type::FloatTyID:
 816         switch (CE->getOpcode()) {
 817           default: llvm_unreachable("Invalid float opcode");
 818           case Instruction::FAdd:
 819             GV.FloatVal = LHS.FloatVal + RHS.FloatVal; break;
 820           case Instruction::FSub:
 821             GV.FloatVal = LHS.FloatVal - RHS.FloatVal; break;
 822           case Instruction::FMul:
 823             GV.FloatVal = LHS.FloatVal * RHS.FloatVal; break;
 824           case Instruction::FDiv:
 825             GV.FloatVal = LHS.FloatVal / RHS.FloatVal; break;
 826           case Instruction::FRem:
 827             GV.FloatVal = std::fmod(LHS.FloatVal,RHS.FloatVal); break;
 828         }
 829         break;
 830       case Type::DoubleTyID:
 831         switch (CE->getOpcode()) {
 832           default: llvm_unreachable("Invalid double opcode");
 833           case Instruction::FAdd:
 834             GV.DoubleVal = LHS.DoubleVal + RHS.DoubleVal; break;
 835           case Instruction::FSub:
 836             GV.DoubleVal = LHS.DoubleVal - RHS.DoubleVal; break;
 837           case Instruction::FMul:
 838             GV.DoubleVal = LHS.DoubleVal * RHS.DoubleVal; break;
 839           case Instruction::FDiv:
 840             GV.DoubleVal = LHS.DoubleVal / RHS.DoubleVal; break;
 841           case Instruction::FRem:
 842             GV.DoubleVal = std::fmod(LHS.DoubleVal,RHS.DoubleVal); break;
 843         }
 844         break;
 845       case Type::X86_FP80TyID:
 846       case Type::PPC_FP128TyID:
 847       case Type::FP128TyID: {
 848         const fltSemantics &Sem = CE->getOperand(0)->getType()->getFltSemantics();
 849         APFloat apfLHS = APFloat(Sem, LHS.IntVal);
 850         switch (CE->getOpcode()) {
 851           default: llvm_unreachable("Invalid long double opcode");
 852           case Instruction::FAdd:
 853             apfLHS.add(APFloat(Sem, RHS.IntVal), APFloat::rmNearestTiesToEven);
 854             GV.IntVal = apfLHS.bitcastToAPInt();
 855             break;
 856           case Instruction::FSub:
 857             apfLHS.subtract(APFloat(Sem, RHS.IntVal),
 858                             APFloat::rmNearestTiesToEven);
 859             GV.IntVal = apfLHS.bitcastToAPInt();
 860             break;
 861           case Instruction::FMul:
 862             apfLHS.multiply(APFloat(Sem, RHS.IntVal),
 863                             APFloat::rmNearestTiesToEven);
 864             GV.IntVal = apfLHS.bitcastToAPInt();
 865             break;
 866           case Instruction::FDiv:
 867             apfLHS.divide(APFloat(Sem, RHS.IntVal),
 868                           APFloat::rmNearestTiesToEven);
 869             GV.IntVal = apfLHS.bitcastToAPInt();
 870             break;
 871           case Instruction::FRem:
 872             apfLHS.mod(APFloat(Sem, RHS.IntVal),
 873                        APFloat::rmNearestTiesToEven);
 874             GV.IntVal = apfLHS.bitcastToAPInt();
 875             break;
 876           }
 877         }
 878         break;
 879       }
 880       return GV;
 881     }
 882     default:
 883       break;
 884     }
 885
 886     SmallString<256> Msg;
 887     raw_svector_ostream OS(Msg);
 888     OS << "ConstantExpr not handled: " << *CE;
 889     report_fatal_error(OS.str());
 890   }
 891
 892   // Otherwise, we have a simple constant.
 893   GenericValue Result;
 894   switch (C->getType()->getTypeID()) {
 895   case Type::FloatTyID:
 896     Result.FloatVal = cast<ConstantFP>(C)->getValueAPF().convertToFloat();
 897     break;
 898   case Type::DoubleTyID:
 899     Result.DoubleVal = cast<ConstantFP>(C)->getValueAPF().convertToDouble();
 900     break;
 901   case Type::X86_FP80TyID:
 902   case Type::FP128TyID:
 903   case Type::PPC_FP128TyID:
 904     Result.IntVal = cast <ConstantFP>(C)->getValueAPF().bitcastToAPInt();
 905     break;
 906   case Type::IntegerTyID:
 907     Result.IntVal = cast<ConstantInt>(C)->getValue();
 908     break;
 909   case Type::PointerTyID:
 910     if (isa<ConstantPointerNull>(C))
 911       Result.PointerVal = nullptr;
 912     else if (const Function *F = dyn_cast<Function>(C))
 913       Result = PTOGV(getPointerToFunctionOrStub(const_cast<Function*>(F)));
 914     else if (const GlobalVariable *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(C))
 915       Result = PTOGV(getOrEmitGlobalVariable(const_cast<GlobalVariable*>(GV)));
 916     else
 917       llvm_unreachable("Unknown constant pointer type!");
 918     break;
 919   case Type::VectorTyID: {
 920     unsigned elemNum;
 921     Type* ElemTy;
 922     const ConstantDataVector *CDV = dyn_cast<ConstantDataVector>(C);
 923     const ConstantVector *CV = dyn_cast<ConstantVector>(C);
 924     const ConstantAggregateZero *CAZ = dyn_cast<ConstantAggregateZero>(C);
 925
 926     if (CDV) {
 927         elemNum = CDV->getNumElements();
 928         ElemTy = CDV->getElementType();
 929     } else if (CV || CAZ) {
 930         VectorType* VTy = dyn_cast<VectorType>(C->getType());
 931         elemNum = VTy->getNumElements();
 932         ElemTy = VTy->getElementType();
 933     } else {
 934         llvm_unreachable("Unknown constant vector type!");
 935     }
 936
 937     Result.AggregateVal.resize(elemNum);
 938     // Check if vector holds floats.
 939     if(ElemTy->isFloatTy()) {
 940       if (CAZ) {
 941         GenericValue floatZero;
 942         floatZero.FloatVal = 0.f;
 943         std::fill(Result.AggregateVal.begin(), Result.AggregateVal.end(),
 944                   floatZero);
 945         break;
 946       }
 947       if(CV) {
 948         for (unsigned i = 0; i < elemNum; ++i)
 949           if (!isa<UndefValue>(CV->getOperand(i)))
 950             Result.AggregateVal[i].FloatVal = cast<ConstantFP>(
 951               CV->getOperand(i))->getValueAPF().convertToFloat();
 952         break;
 953       }
 954       if(CDV)
 955         for (unsigned i = 0; i < elemNum; ++i)
 956           Result.AggregateVal[i].FloatVal = CDV->getElementAsFloat(i);
 957
 958       break;
 959     }
 960     // Check if vector holds doubles.
 961     if (ElemTy->isDoubleTy()) {
 962       if (CAZ) {
 963         GenericValue doubleZero;
 964         doubleZero.DoubleVal = 0.0;
 965         std::fill(Result.AggregateVal.begin(), Result.AggregateVal.end(),
 966                   doubleZero);
 967         break;
 968       }
 969       if(CV) {
 970         for (unsigned i = 0; i < elemNum; ++i)
 971           if (!isa<UndefValue>(CV->getOperand(i)))
 972             Result.AggregateVal[i].DoubleVal = cast<ConstantFP>(
 973               CV->getOperand(i))->getValueAPF().convertToDouble();
 974         break;
 975       }
 976       if(CDV)
 977         for (unsigned i = 0; i < elemNum; ++i)
 978           Result.AggregateVal[i].DoubleVal = CDV->getElementAsDouble(i);
 979
 980       break;
 981     }
 982     // Check if vector holds integers.
 983     if (ElemTy->isIntegerTy()) {
 984       if (CAZ) {
 985         GenericValue intZero;
 986         intZero.IntVal = APInt(ElemTy->getScalarSizeInBits(), 0ull);
 987         std::fill(Result.AggregateVal.begin(), Result.AggregateVal.end(),
 988                   intZero);
 989         break;
 990       }
 991       if(CV) {
 992         for (unsigned i = 0; i < elemNum; ++i)
 993           if (!isa<UndefValue>(CV->getOperand(i)))
 994             Result.AggregateVal[i].IntVal = cast<ConstantInt>(
 995                                             CV->getOperand(i))->getValue();
 996           else {
 997             Result.AggregateVal[i].IntVal =
 998               APInt(CV->getOperand(i)->getType()->getPrimitiveSizeInBits(), 0);
 999           }
1000         break;
1001       }
1002       if(CDV)
1003         for (unsigned i = 0; i < elemNum; ++i)
1004           Result.AggregateVal[i].IntVal = APInt(
1005             CDV->getElementType()->getPrimitiveSizeInBits(),
1006             CDV->getElementAsInteger(i));
1007
1008       break;
1009     }
1010     llvm_unreachable("Unknown constant pointer type!");
1011   }
1012   break;
1013
1014   default:
1015     SmallString<256> Msg;
1016     raw_svector_ostream OS(Msg);
1017     OS << "ERROR: Constant unimplemented for type: " << *C->getType();
1018     report_fatal_error(OS.str());
1019   }
1020
1021   return Result;
1022 }
1023
1024 /// StoreIntToMemory - Fills the StoreBytes bytes of memory starting from Dst
1025 /// with the integer held in IntVal.
1026 static void StoreIntToMemory(const APInt &IntVal, uint8_t *Dst,
1027                              unsigned StoreBytes) {
1028   assert((IntVal.getBitWidth()+7)/8 >= StoreBytes && "Integer too small!");
1029   const uint8_t *Src = (const uint8_t *)IntVal.getRawData();
1030
1031   if (sys::IsLittleEndianHost) {
1032     // Little-endian host - the source is ordered from LSB to MSB.  Order the
1033     // destination from LSB to MSB: Do a straight copy.
1034     memcpy(Dst, Src, StoreBytes);
1035   } else {
1036     // Big-endian host - the source is an array of 64 bit words ordered from
1037     // LSW to MSW.  Each word is ordered from MSB to LSB.  Order the destination
1038     // from MSB to LSB: Reverse the word order, but not the bytes in a word.
1039     while (StoreBytes > sizeof(uint64_t)) {
1040       StoreBytes -= sizeof(uint64_t);
1041       // May not be aligned so use memcpy.
1042       memcpy(Dst + StoreBytes, Src, sizeof(uint64_t));
1043       Src += sizeof(uint64_t);
1044     }
1045
1046     memcpy(Dst, Src + sizeof(uint64_t) - StoreBytes, StoreBytes);
1047   }
1048 }
1049
1050 void ExecutionEngine::StoreValueToMemory(const GenericValue &Val,
1051                                          GenericValue *Ptr, Type *Ty) {
1052   const unsigned StoreBytes = getDataLayout().getTypeStoreSize(Ty);
1053
1054   switch (Ty->getTypeID()) {
1055   default:
1056     dbgs() << "Cannot store value of type " << *Ty << "!\n";
1057     break;
1058   case Type::IntegerTyID:
1059     StoreIntToMemory(Val.IntVal, (uint8_t*)Ptr, StoreBytes);
1060     break;
1061   case Type::FloatTyID:
1062     *((float*)Ptr) = Val.FloatVal;
1063     break;
1064   case Type::DoubleTyID:
1065     *((double*)Ptr) = Val.DoubleVal;
1066     break;
1067   case Type::X86_FP80TyID:
1068     memcpy(Ptr, Val.IntVal.getRawData(), 10);
1069     break;
1070   case Type::PointerTyID:
1071     // Ensure 64 bit target pointers are fully initialized on 32 bit hosts.
1072     if (StoreBytes != sizeof(PointerTy))
1073       memset(&(Ptr->PointerVal), 0, StoreBytes);
1074
1075     *((PointerTy*)Ptr) = Val.PointerVal;
1076     break;
1077   case Type::VectorTyID:
1078     for (unsigned i = 0; i < Val.AggregateVal.size(); ++i) {
1079       if (cast<VectorType>(Ty)->getElementType()->isDoubleTy())
1080         *(((double*)Ptr)+i) = Val.AggregateVal[i].DoubleVal;
1081       if (cast<VectorType>(Ty)->getElementType()->isFloatTy())
1082         *(((float*)Ptr)+i) = Val.AggregateVal[i].FloatVal;
1083       if (cast<VectorType>(Ty)->getElementType()->isIntegerTy()) {
1084         unsigned numOfBytes =(Val.AggregateVal[i].IntVal.getBitWidth()+7)/8;
1085         StoreIntToMemory(Val.AggregateVal[i].IntVal,
1086           (uint8_t*)Ptr + numOfBytes*i, numOfBytes);
1087       }
1088     }
1089     break;
1090   }
1091
1092   if (sys::IsLittleEndianHost != getDataLayout().isLittleEndian())
1093     // Host and target are different endian - reverse the stored bytes.
1094     std::reverse((uint8_t*)Ptr, StoreBytes + (uint8_t*)Ptr);
1095 }
1096
1097 /// LoadIntFromMemory - Loads the integer stored in the LoadBytes bytes starting
1098 /// from Src into IntVal, which is assumed to be wide enough and to hold zero.
1099 static void LoadIntFromMemory(APInt &IntVal, uint8_t *Src, unsigned LoadBytes) {
1100   assert((IntVal.getBitWidth()+7)/8 >= LoadBytes && "Integer too small!");
1101   uint8_t *Dst = reinterpret_cast<uint8_t *>(
1102                    const_cast<uint64_t *>(IntVal.getRawData()));
1103
1104   if (sys::IsLittleEndianHost)
1105     // Little-endian host - the destination must be ordered from LSB to MSB.
1106     // The source is ordered from LSB to MSB: Do a straight copy.
1107     memcpy(Dst, Src, LoadBytes);
1108   else {
1109     // Big-endian - the destination is an array of 64 bit words ordered from
1110     // LSW to MSW.  Each word must be ordered from MSB to LSB.  The source is
1111     // ordered from MSB to LSB: Reverse the word order, but not the bytes in
1112     // a word.
1113     while (LoadBytes > sizeof(uint64_t)) {
1114       LoadBytes -= sizeof(uint64_t);
1115       // May not be aligned so use memcpy.
1116       memcpy(Dst, Src + LoadBytes, sizeof(uint64_t));
1117       Dst += sizeof(uint64_t);
1118     }
1119
1120     memcpy(Dst + sizeof(uint64_t) - LoadBytes, Src, LoadBytes);
1121   }
1122 }
1123
1124 /// FIXME: document
1125 ///
1126 void ExecutionEngine::LoadValueFromMemory(GenericValue &Result,
1127                                           GenericValue *Ptr,
1128                                           Type *Ty) {
1129   const unsigned LoadBytes = getDataLayout().getTypeStoreSize(Ty);
1130
1131   switch (Ty->getTypeID()) {
1132   case Type::IntegerTyID:
1133     // An APInt with all words initially zero.
1134     Result.IntVal = APInt(cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth(), 0);
1135     LoadIntFromMemory(Result.IntVal, (uint8_t*)Ptr, LoadBytes);
1136     break;
1137   case Type::FloatTyID:
1138     Result.FloatVal = *((float*)Ptr);
1139     break;
1140   case Type::DoubleTyID:
1141     Result.DoubleVal = *((double*)Ptr);
1142     break;
1143   case Type::PointerTyID:
1144     Result.PointerVal = *((PointerTy*)Ptr);
1145     break;
1146   case Type::X86_FP80TyID: {
1147     // This is endian dependent, but it will only work on x86 anyway.
1148     // FIXME: Will not trap if loading a signaling NaN.
1149     uint64_t y[2];
1150     memcpy(y, Ptr, 10);
1151     Result.IntVal = APInt(80, y);
1152     break;
1153   }
1154   case Type::VectorTyID: {
1155     const VectorType *VT = cast<VectorType>(Ty);
1156     const Type *ElemT = VT->getElementType();
1157     const unsigned numElems = VT->getNumElements();
1158     if (ElemT->isFloatTy()) {
1159       Result.AggregateVal.resize(numElems);
1160       for (unsigned i = 0; i < numElems; ++i)
1161         Result.AggregateVal[i].FloatVal = *((float*)Ptr+i);
1162     }
1163     if (ElemT->isDoubleTy()) {
1164       Result.AggregateVal.resize(numElems);
1165       for (unsigned i = 0; i < numElems; ++i)
1166         Result.AggregateVal[i].DoubleVal = *((double*)Ptr+i);
1167     }
1168     if (ElemT->isIntegerTy()) {
1169       GenericValue intZero;
1170       const unsigned elemBitWidth = cast<IntegerType>(ElemT)->getBitWidth();
1171       intZero.IntVal = APInt(elemBitWidth, 0);
1172       Result.AggregateVal.resize(numElems, intZero);
1173       for (unsigned i = 0; i < numElems; ++i)
1174         LoadIntFromMemory(Result.AggregateVal[i].IntVal,
1175           (uint8_t*)Ptr+((elemBitWidth+7)/8)*i, (elemBitWidth+7)/8);
1176     }
1177   break;
1178   }
1179   default:
1180     SmallString<256> Msg;
1181     raw_svector_ostream OS(Msg);
1182     OS << "Cannot load value of type " << *Ty << "!";
1183     report_fatal_error(OS.str());
1184   }
1185 }
1186
1187 void ExecutionEngine::InitializeMemory(const Constant *Init, void *Addr) {
1188   DEBUG(dbgs() << "JIT: Initializing " << Addr << " ");
1189   DEBUG(Init->dump());
1190   if (isa<UndefValue>(Init))
1191     return;
1192
1193   if (const ConstantVector *CP = dyn_cast<ConstantVector>(Init)) {
1194     unsigned ElementSize =
1195         getDataLayout().getTypeAllocSize(CP->getType()->getElementType());
1196     for (unsigned i = 0, e = CP->getNumOperands(); i != e; ++i)
1197       InitializeMemory(CP->getOperand(i), (char*)Addr+i*ElementSize);
1198     return;
1199   }
1200
1201   if (isa<ConstantAggregateZero>(Init)) {
1202     memset(Addr, 0, (size_t)getDataLayout().getTypeAllocSize(Init->getType()));
1203     return;
1204   }
1205
1206   if (const ConstantArray *CPA = dyn_cast<ConstantArray>(Init)) {
1207     unsigned ElementSize =
1208         getDataLayout().getTypeAllocSize(CPA->getType()->getElementType());
1209     for (unsigned i = 0, e = CPA->getNumOperands(); i != e; ++i)
1210       InitializeMemory(CPA->getOperand(i), (char*)Addr+i*ElementSize);
1211     return;
1212   }
1213
1214   if (const ConstantStruct *CPS = dyn_cast<ConstantStruct>(Init)) {
1215     const StructLayout *SL =
1216         getDataLayout().getStructLayout(cast<StructType>(CPS->getType()));
1217     for (unsigned i = 0, e = CPS->getNumOperands(); i != e; ++i)
1218       InitializeMemory(CPS->getOperand(i), (char*)Addr+SL->getElementOffset(i));
1219     return;
1220   }
1221
1222   if (const ConstantDataSequential *CDS =
1223                dyn_cast<ConstantDataSequential>(Init)) {
1224     // CDS is already laid out in host memory order.
1225     StringRef Data = CDS->getRawDataValues();
1226     memcpy(Addr, Data.data(), Data.size());
1227     return;
1228   }
1229
1230   if (Init->getType()->isFirstClassType()) {
1231     GenericValue Val = getConstantValue(Init);
1232     StoreValueToMemory(Val, (GenericValue*)Addr, Init->getType());
1233     return;
1234   }
1235
1236   DEBUG(dbgs() << "Bad Type: " << *Init->getType() << "\n");
1237   llvm_unreachable("Unknown constant type to initialize memory with!");
1238 }
1239
1240 /// EmitGlobals - Emit all of the global variables to memory, storing their
1241 /// addresses into GlobalAddress.  This must make sure to copy the contents of
1242 /// their initializers into the memory.
1243 void ExecutionEngine::emitGlobals() {
1244   // Loop over all of the global variables in the program, allocating the memory
1245   // to hold them.  If there is more than one module, do a prepass over globals
1246   // to figure out how the different modules should link together.
1247   std::map<std::pair<std::string, Type*>,
1248            const GlobalValue*> LinkedGlobalsMap;
1249
1250   if (Modules.size() != 1) {
1251     for (unsigned m = 0, e = Modules.size(); m != e; ++m) {
1252       Module &M = *Modules[m];
1253       for (const auto &GV : M.globals()) {
1254         if (GV.hasLocalLinkage() || GV.isDeclaration() ||
1255             GV.hasAppendingLinkage() || !GV.hasName())
1256           continue;// Ignore external globals and globals with internal linkage.
1257
1258         const GlobalValue *&GVEntry =
1259           LinkedGlobalsMap[std::make_pair(GV.getName(), GV.getType())];
1260
1261         // If this is the first time we've seen this global, it is the canonical
1262         // version.
1263         if (!GVEntry) {
1264           GVEntry = &GV;
1265           continue;
1266         }
1267
1268         // If the existing global is strong, never replace it.
1269         if (GVEntry->hasExternalLinkage())
1270           continue;
1271
1272         // Otherwise, we know it's linkonce/weak, replace it if this is a strong
1273         // symbol.  FIXME is this right for common?
1274         if (GV.hasExternalLinkage() || GVEntry->hasExternalWeakLinkage())
1275           GVEntry = &GV;
1276       }
1277     }
1278   }
1279
1280   std::vector<const GlobalValue*> NonCanonicalGlobals;
1281   for (unsigned m = 0, e = Modules.size(); m != e; ++m) {
1282     Module &M = *Modules[m];
1283     for (const auto &GV : M.globals()) {
1284       // In the multi-module case, see what this global maps to.
1285       if (!LinkedGlobalsMap.empty()) {
1286         if (const GlobalValue *GVEntry =
1287               LinkedGlobalsMap[std::make_pair(GV.getName(), GV.getType())]) {
1288           // If something else is the canonical global, ignore this one.
1289           if (GVEntry != &GV) {
1290             NonCanonicalGlobals.push_back(&GV);
1291             continue;
1292           }
1293         }
1294       }
1295
1296       if (!GV.isDeclaration()) {
1297         addGlobalMapping(&GV, getMemoryForGV(&GV));
1298       } else {
1299         // External variable reference. Try to use the dynamic loader to
1300         // get a pointer to it.
1301         if (void *SymAddr =
1302             sys::DynamicLibrary::SearchForAddressOfSymbol(GV.getName()))
1303           addGlobalMapping(&GV, SymAddr);
1304         else {
1305           report_fatal_error("Could not resolve external global address: "
1306                             +GV.getName());
1307         }
1308       }
1309     }
1310
1311     // If there are multiple modules, map the non-canonical globals to their
1312     // canonical location.
1313     if (!NonCanonicalGlobals.empty()) {
1314       for (unsigned i = 0, e = NonCanonicalGlobals.size(); i != e; ++i) {
1315         const GlobalValue *GV = NonCanonicalGlobals[i];
1316         const GlobalValue *CGV =
1317           LinkedGlobalsMap[std::make_pair(GV->getName(), GV->getType())];
1318         void *Ptr = getPointerToGlobalIfAvailable(CGV);
1319         assert(Ptr && "Canonical global wasn't codegen'd!");
1320         addGlobalMapping(GV, Ptr);
1321       }
1322     }
1323
1324     // Now that all of the globals are set up in memory, loop through them all
1325     // and initialize their contents.
1326     for (const auto &GV : M.globals()) {
1327       if (!GV.isDeclaration()) {
1328         if (!LinkedGlobalsMap.empty()) {
1329           if (const GlobalValue *GVEntry =
1330                 LinkedGlobalsMap[std::make_pair(GV.getName(), GV.getType())])
1331             if (GVEntry != &GV)  // Not the canonical variable.
1332               continue;
1333         }
1334         EmitGlobalVariable(&GV);
1335       }
1336     }
1337   }
1338 }
1339
1340 // EmitGlobalVariable - This method emits the specified global variable to the
1341 // address specified in GlobalAddresses, or allocates new memory if it's not
1342 // already in the map.
1343 void ExecutionEngine::EmitGlobalVariable(const GlobalVariable *GV) {
1344   void *GA = getPointerToGlobalIfAvailable(GV);
1345
1346   if (!GA) {
1347     // If it's not already specified, allocate memory for the global.
1348     GA = getMemoryForGV(GV);
1349
1350     // If we failed to allocate memory for this global, return.
1351     if (!GA) return;
1352
1353     addGlobalMapping(GV, GA);
1354   }
1355
1356   // Don't initialize if it's thread local, let the client do it.
1357   if (!GV->isThreadLocal())
1358     InitializeMemory(GV->getInitializer(), GA);
1359
1360   Type *ElTy = GV->getType()->getElementType();
1361   size_t GVSize = (size_t)getDataLayout().getTypeAllocSize(ElTy);
1362   NumInitBytes += (unsigned)GVSize;
1363   ++NumGlobals;
1364 }