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