lib/ExecutionEngine/ExecutionEngine.cpp

   1 //===-- ExecutionEngine.cpp - Common Implementation shared by EEs ---------===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file was developed by the LLVM research group and is distributed under
   6 // the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file defines the common interface used by the various execution engine
  11 // subclasses.
  12 //
  13 //===----------------------------------------------------------------------===//
  14
  15 #define DEBUG_TYPE "jit"
  16 #include "llvm/Constants.h"
  17 #include "llvm/DerivedTypes.h"
  18 #include "llvm/Module.h"
  19 #include "llvm/ModuleProvider.h"
  20 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
  21 #include "llvm/ExecutionEngine/ExecutionEngine.h"
  22 #include "llvm/ExecutionEngine/GenericValue.h"
  23 #include "llvm/Support/Debug.h"
  24 #include "llvm/Support/MutexGuard.h"
  25 #include "llvm/System/DynamicLibrary.h"
  26 #include "llvm/Target/TargetData.h"
  27 #include <math.h>
  28 using namespace llvm;
  29
  30 STATISTIC(NumInitBytes, "Number of bytes of global vars initialized");
  31 STATISTIC(NumGlobals  , "Number of global vars initialized");
  32
  33 ExecutionEngine::EECtorFn ExecutionEngine::JITCtor = 0;
  34 ExecutionEngine::EECtorFn ExecutionEngine::InterpCtor = 0;
  35
  36 ExecutionEngine::ExecutionEngine(ModuleProvider *P) {
  37   LazyCompilationDisabled = false;
  38   Modules.push_back(P);
  39   assert(P && "ModuleProvider is null?");
  40 }
  41
  42 ExecutionEngine::ExecutionEngine(Module *M) {
  43   LazyCompilationDisabled = false;
  44   assert(M && "Module is null?");
  45   Modules.push_back(new ExistingModuleProvider(M));
  46 }
  47
  48 ExecutionEngine::~ExecutionEngine() {
  49   clearAllGlobalMappings();
  50   for (unsigned i = 0, e = Modules.size(); i != e; ++i)
  51     delete Modules[i];
  52 }
  53
  54 /// FindFunctionNamed - Search all of the active modules to find the one that
  55 /// defines FnName.  This is very slow operation and shouldn't be used for
  56 /// general code.
  57 Function *ExecutionEngine::FindFunctionNamed(const char *FnName) {
  58   for (unsigned i = 0, e = Modules.size(); i != e; ++i) {
  59     if (Function *F = Modules[i]->getModule()->getFunction(FnName))
  60       return F;
  61   }
  62   return 0;
  63 }
  64
  65
  66 /// addGlobalMapping - Tell the execution engine that the specified global is
  67 /// at the specified location.  This is used internally as functions are JIT'd
  68 /// and as global variables are laid out in memory.  It can and should also be
  69 /// used by clients of the EE that want to have an LLVM global overlay
  70 /// existing data in memory.
  71 void ExecutionEngine::addGlobalMapping(const GlobalValue *GV, void *Addr) {
  72   MutexGuard locked(lock);
  73
  74   void *&CurVal = state.getGlobalAddressMap(locked)[GV];
  75   assert((CurVal == 0 || Addr == 0) && "GlobalMapping already established!");
  76   CurVal = Addr;
  77
  78   // If we are using the reverse mapping, add it too
  79   if (!state.getGlobalAddressReverseMap(locked).empty()) {
  80     const GlobalValue *&V = state.getGlobalAddressReverseMap(locked)[Addr];
  81     assert((V == 0 || GV == 0) && "GlobalMapping already established!");
  82     V = GV;
  83   }
  84 }
  85
  86 /// clearAllGlobalMappings - Clear all global mappings and start over again
  87 /// use in dynamic compilation scenarios when you want to move globals
  88 void ExecutionEngine::clearAllGlobalMappings() {
  89   MutexGuard locked(lock);
  90
  91   state.getGlobalAddressMap(locked).clear();
  92   state.getGlobalAddressReverseMap(locked).clear();
  93 }
  94
  95 /// updateGlobalMapping - Replace an existing mapping for GV with a new
  96 /// address.  This updates both maps as required.  If "Addr" is null, the
  97 /// entry for the global is removed from the mappings.
  98 void ExecutionEngine::updateGlobalMapping(const GlobalValue *GV, void *Addr) {
  99   MutexGuard locked(lock);
 100
 101   // Deleting from the mapping?
 102   if (Addr == 0) {
 103     state.getGlobalAddressMap(locked).erase(GV);
 104     if (!state.getGlobalAddressReverseMap(locked).empty())
 105       state.getGlobalAddressReverseMap(locked).erase(Addr);
 106     return;
 107   }
 108
 109   void *&CurVal = state.getGlobalAddressMap(locked)[GV];
 110   if (CurVal && !state.getGlobalAddressReverseMap(locked).empty())
 111     state.getGlobalAddressReverseMap(locked).erase(CurVal);
 112   CurVal = Addr;
 113
 114   // If we are using the reverse mapping, add it too
 115   if (!state.getGlobalAddressReverseMap(locked).empty()) {
 116     const GlobalValue *&V = state.getGlobalAddressReverseMap(locked)[Addr];
 117     assert((V == 0 || GV == 0) && "GlobalMapping already established!");
 118     V = GV;
 119   }
 120 }
 121
 122 /// getPointerToGlobalIfAvailable - This returns the address of the specified
 123 /// global value if it is has already been codegen'd, otherwise it returns null.
 124 ///
 125 void *ExecutionEngine::getPointerToGlobalIfAvailable(const GlobalValue *GV) {
 126   MutexGuard locked(lock);
 127
 128   std::map<const GlobalValue*, void*>::iterator I =
 129   state.getGlobalAddressMap(locked).find(GV);
 130   return I != state.getGlobalAddressMap(locked).end() ? I->second : 0;
 131 }
 132
 133 /// getGlobalValueAtAddress - Return the LLVM global value object that starts
 134 /// at the specified address.
 135 ///
 136 const GlobalValue *ExecutionEngine::getGlobalValueAtAddress(void *Addr) {
 137   MutexGuard locked(lock);
 138
 139   // If we haven't computed the reverse mapping yet, do so first.
 140   if (state.getGlobalAddressReverseMap(locked).empty()) {
 141     for (std::map<const GlobalValue*, void *>::iterator
 142          I = state.getGlobalAddressMap(locked).begin(),
 143          E = state.getGlobalAddressMap(locked).end(); I != E; ++I)
 144       state.getGlobalAddressReverseMap(locked).insert(std::make_pair(I->second,
 145                                                                      I->first));
 146   }
 147
 148   std::map<void *, const GlobalValue*>::iterator I =
 149     state.getGlobalAddressReverseMap(locked).find(Addr);
 150   return I != state.getGlobalAddressReverseMap(locked).end() ? I->second : 0;
 151 }
 152
 153 // CreateArgv - Turn a vector of strings into a nice argv style array of
 154 // pointers to null terminated strings.
 155 //
 156 static void *CreateArgv(ExecutionEngine *EE,
 157                         const std::vector<std::string> &InputArgv) {
 158   unsigned PtrSize = EE->getTargetData()->getPointerSize();
 159   char *Result = new char[(InputArgv.size()+1)*PtrSize];
 160
 161   DOUT << "ARGV = " << (void*)Result << "\n";
 162   const Type *SBytePtr = PointerType::get(Type::Int8Ty);
 163
 164   for (unsigned i = 0; i != InputArgv.size(); ++i) {
 165     unsigned Size = InputArgv[i].size()+1;
 166     char *Dest = new char[Size];
 167     DOUT << "ARGV[" << i << "] = " << (void*)Dest << "\n";
 168
 169     std::copy(InputArgv[i].begin(), InputArgv[i].end(), Dest);
 170     Dest[Size-1] = 0;
 171
 172     // Endian safe: Result[i] = (PointerTy)Dest;
 173     EE->StoreValueToMemory(PTOGV(Dest), (GenericValue*)(Result+i*PtrSize),
 174                            SBytePtr);
 175   }
 176
 177   // Null terminate it
 178   EE->StoreValueToMemory(PTOGV(0),
 179                          (GenericValue*)(Result+InputArgv.size()*PtrSize),
 180                          SBytePtr);
 181   return Result;
 182 }
 183
 184
 185 /// runStaticConstructorsDestructors - This method is used to execute all of
 186 /// the static constructors or destructors for a program, depending on the
 187 /// value of isDtors.
 188 void ExecutionEngine::runStaticConstructorsDestructors(bool isDtors) {
 189   const char *Name = isDtors ? "llvm.global_dtors" : "llvm.global_ctors";
 190
 191   // Execute global ctors/dtors for each module in the program.
 192   for (unsigned m = 0, e = Modules.size(); m != e; ++m) {
 193     GlobalVariable *GV = Modules[m]->getModule()->getNamedGlobal(Name);
 194
 195     // If this global has internal linkage, or if it has a use, then it must be
 196     // an old-style (llvmgcc3) static ctor with __main linked in and in use.  If
 197     // this is the case, don't execute any of the global ctors, __main will do
 198     // it.
 199     if (!GV || GV->isDeclaration() || GV->hasInternalLinkage()) continue;
 200
 201     // Should be an array of '{ int, void ()* }' structs.  The first value is
 202     // the init priority, which we ignore.
 203     ConstantArray *InitList = dyn_cast<ConstantArray>(GV->getInitializer());
 204     if (!InitList) continue;
 205     for (unsigned i = 0, e = InitList->getNumOperands(); i != e; ++i)
 206       if (ConstantStruct *CS =
 207           dyn_cast<ConstantStruct>(InitList->getOperand(i))) {
 208         if (CS->getNumOperands() != 2) break; // Not array of 2-element structs.
 209
 210         Constant *FP = CS->getOperand(1);
 211         if (FP->isNullValue())
 212           break;  // Found a null terminator, exit.
 213
 214         if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(FP))
 215           if (CE->isCast())
 216             FP = CE->getOperand(0);
 217         if (Function *F = dyn_cast<Function>(FP)) {
 218           // Execute the ctor/dtor function!
 219           runFunction(F, std::vector<GenericValue>());
 220         }
 221       }
 222   }
 223 }
 224
 225 /// runFunctionAsMain - This is a helper function which wraps runFunction to
 226 /// handle the common task of starting up main with the specified argc, argv,
 227 /// and envp parameters.
 228 int ExecutionEngine::runFunctionAsMain(Function *Fn,
 229                                        const std::vector<std::string> &argv,
 230                                        const char * const * envp) {
 231   std::vector<GenericValue> GVArgs;
 232   GenericValue GVArgc;
 233   GVArgc.IntVal = APInt(32, argv.size());
 234
 235   // Check main() type
 236   unsigned NumArgs = Fn->getFunctionType()->getNumParams();
 237   const FunctionType *FTy = Fn->getFunctionType();
 238   const Type* PPInt8Ty = PointerType::get(PointerType::get(Type::Int8Ty));
 239   switch (NumArgs) {
 240   case 3:
 241    if (FTy->getParamType(2) != PPInt8Ty) {
 242      cerr << "Invalid type for third argument of main() supplied\n";
 243      abort();
 244    }
 245    // FALLS THROUGH
 246   case 2:
 247    if (FTy->getParamType(1) != PPInt8Ty) {
 248      cerr << "Invalid type for second argument of main() supplied\n";
 249      abort();
 250    }
 251    // FALLS THROUGH
 252   case 1:
 253    if (FTy->getParamType(0) != Type::Int32Ty) {
 254      cerr << "Invalid type for first argument of main() supplied\n";
 255      abort();
 256    }
 257    // FALLS THROUGH
 258   case 0:
 259    if (FTy->getReturnType() != Type::Int32Ty &&
 260        FTy->getReturnType() != Type::VoidTy) {
 261      cerr << "Invalid return type of main() supplied\n";
 262      abort();
 263    }
 264    break;
 265   default:
 266    cerr << "Invalid number of arguments of main() supplied\n";
 267    abort();
 268   }
 269
 270   if (NumArgs) {
 271     GVArgs.push_back(GVArgc); // Arg #0 = argc.
 272     if (NumArgs > 1) {
 273       GVArgs.push_back(PTOGV(CreateArgv(this, argv))); // Arg #1 = argv.
 274       assert(((char **)GVTOP(GVArgs[1]))[0] &&
 275              "argv[0] was null after CreateArgv");
 276       if (NumArgs > 2) {
 277         std::vector<std::string> EnvVars;
 278         for (unsigned i = 0; envp[i]; ++i)
 279           EnvVars.push_back(envp[i]);
 280         GVArgs.push_back(PTOGV(CreateArgv(this, EnvVars))); // Arg #2 = envp.
 281       }
 282     }
 283   }
 284   return runFunction(Fn, GVArgs).IntVal.getZExtValue();
 285 }
 286
 287 /// If possible, create a JIT, unless the caller specifically requests an
 288 /// Interpreter or there's an error. If even an Interpreter cannot be created,
 289 /// NULL is returned.
 290 ///
 291 ExecutionEngine *ExecutionEngine::create(ModuleProvider *MP,
 292                                          bool ForceInterpreter,
 293                                          std::string *ErrorStr) {
 294   ExecutionEngine *EE = 0;
 295
 296   // Unless the interpreter was explicitly selected, try making a JIT.
 297   if (!ForceInterpreter && JITCtor)
 298     EE = JITCtor(MP, ErrorStr);
 299
 300   // If we can't make a JIT, make an interpreter instead.
 301   if (EE == 0 && InterpCtor)
 302     EE = InterpCtor(MP, ErrorStr);
 303
 304   if (EE) {
 305     // Make sure we can resolve symbols in the program as well. The zero arg
 306     // to the function tells DynamicLibrary to load the program, not a library.
 307     try {
 308       sys::DynamicLibrary::LoadLibraryPermanently(0);
 309     } catch (...) {
 310     }
 311   }
 312
 313   return EE;
 314 }
 315
 316 /// getPointerToGlobal - This returns the address of the specified global
 317 /// value.  This may involve code generation if it's a function.
 318 ///
 319 void *ExecutionEngine::getPointerToGlobal(const GlobalValue *GV) {
 320   if (Function *F = const_cast<Function*>(dyn_cast<Function>(GV)))
 321     return getPointerToFunction(F);
 322
 323   MutexGuard locked(lock);
 324   void *p = state.getGlobalAddressMap(locked)[GV];
 325   if (p)
 326     return p;
 327
 328   // Global variable might have been added since interpreter started.
 329   if (GlobalVariable *GVar =
 330           const_cast<GlobalVariable *>(dyn_cast<GlobalVariable>(GV)))
 331     EmitGlobalVariable(GVar);
 332   else
 333     assert(0 && "Global hasn't had an address allocated yet!");
 334   return state.getGlobalAddressMap(locked)[GV];
 335 }
 336
 337 /// This function converts a Constant* into a GenericValue. The interesting
 338 /// part is if C is a ConstantExpr.
 339 /// @brief Get a GenericValue for a Constant*
 340 GenericValue ExecutionEngine::getConstantValue(const Constant *C) {
 341   // If its undefined, return the garbage.
 342   if (isa<UndefValue>(C))
 343     return GenericValue();
 344
 345   // If the value is a ConstantExpr
 346   if (const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(C)) {
 347     Constant *Op0 = CE->getOperand(0);
 348     switch (CE->getOpcode()) {
 349     case Instruction::GetElementPtr: {
 350       // Compute the index
 351       GenericValue Result = getConstantValue(Op0);
 352       SmallVector<Value*, 8> Indices(CE->op_begin()+1, CE->op_end());
 353       uint64_t Offset =
 354         TD->getIndexedOffset(Op0->getType(), &Indices[0], Indices.size());
 355
 356       char* tmp = (char*) Result.PointerVal;
 357       Result = PTOGV(tmp + Offset);
 358       return Result;
 359     }
 360     case Instruction::Trunc: {
 361       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 362       uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(CE->getType())->getBitWidth();
 363       GV.IntVal = GV.IntVal.trunc(BitWidth);
 364       return GV;
 365     }
 366     case Instruction::ZExt: {
 367       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 368       uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(CE->getType())->getBitWidth();
 369       GV.IntVal = GV.IntVal.zext(BitWidth);
 370       return GV;
 371     }
 372     case Instruction::SExt: {
 373       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 374       uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(CE->getType())->getBitWidth();
 375       GV.IntVal = GV.IntVal.sext(BitWidth);
 376       return GV;
 377     }
 378     case Instruction::FPTrunc: {
 379       // FIXME long double
 380       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 381       GV.FloatVal = float(GV.DoubleVal);
 382       return GV;
 383     }
 384     case Instruction::FPExt:{
 385       // FIXME long double
 386       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 387       GV.DoubleVal = double(GV.FloatVal);
 388       return GV;
 389     }
 390     case Instruction::UIToFP: {
 391       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 392       if (CE->getType() == Type::FloatTy)
 393         GV.FloatVal = float(GV.IntVal.roundToDouble());
 394       else if (CE->getType() == Type::DoubleTy)
 395         GV.DoubleVal = GV.IntVal.roundToDouble();
 396        else if (CE->getType() == Type::X86_FP80Ty) {
 397         const uint64_t zero[] = {0, 0};
 398         APFloat apf = APFloat(APInt(80, 2, zero));
 399         (void)apf.convertFromInteger(GV.IntVal.getRawData(), 2, false,
 400                                APFloat::rmTowardZero);
 401         GV.IntVal = apf.convertToAPInt();
 402       }
 403       return GV;
 404     }
 405     case Instruction::SIToFP: {
 406       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 407       if (CE->getType() == Type::FloatTy)
 408         GV.FloatVal = float(GV.IntVal.signedRoundToDouble());
 409       else if (CE->getType() == Type::DoubleTy)
 410         GV.DoubleVal = GV.IntVal.signedRoundToDouble();
 411       else if (CE->getType() == Type::X86_FP80Ty) {
 412         const uint64_t zero[] = { 0, 0};
 413         APFloat apf = APFloat(APInt(80, 2, zero));
 414         (void)apf.convertFromInteger(GV.IntVal.getRawData(), 2, true,
 415                                APFloat::rmTowardZero);
 416         GV.IntVal = apf.convertToAPInt();
 417       }
 418       return GV;
 419     }
 420     case Instruction::FPToUI: // double->APInt conversion handles sign
 421     case Instruction::FPToSI: {
 422       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 423       uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(CE->getType())->getBitWidth();
 424       if (Op0->getType() == Type::FloatTy)
 425         GV.IntVal = APIntOps::RoundFloatToAPInt(GV.FloatVal, BitWidth);
 426       else if (Op0->getType() == Type::DoubleTy)
 427         GV.IntVal = APIntOps::RoundDoubleToAPInt(GV.DoubleVal, BitWidth);
 428       else if (Op0->getType() == Type::X86_FP80Ty) {
 429         APFloat apf = APFloat(GV.IntVal);
 430         uint64_t v;
 431         (void)apf.convertToInteger(&v, BitWidth,
 432                                    CE->getOpcode()==Instruction::FPToSI,
 433                                    APFloat::rmTowardZero);
 434         GV.IntVal = v; // endian?
 435       }
 436       return GV;
 437     }
 438     case Instruction::PtrToInt: {
 439       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 440       uint32_t PtrWidth = TD->getPointerSizeInBits();
 441       GV.IntVal = APInt(PtrWidth, uintptr_t(GV.PointerVal));
 442       return GV;
 443     }
 444     case Instruction::IntToPtr: {
 445       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 446       uint32_t PtrWidth = TD->getPointerSizeInBits();
 447       if (PtrWidth != GV.IntVal.getBitWidth())
 448         GV.IntVal = GV.IntVal.zextOrTrunc(PtrWidth);
 449       assert(GV.IntVal.getBitWidth() <= 64 && "Bad pointer width");
 450       GV.PointerVal = PointerTy(uintptr_t(GV.IntVal.getZExtValue()));
 451       return GV;
 452     }
 453     case Instruction::BitCast: {
 454       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 455       const Type* DestTy = CE->getType();
 456       switch (Op0->getType()->getTypeID()) {
 457         default: assert(0 && "Invalid bitcast operand");
 458         case Type::IntegerTyID:
 459           assert(DestTy->isFloatingPoint() && "invalid bitcast");
 460           if (DestTy == Type::FloatTy)
 461             GV.FloatVal = GV.IntVal.bitsToFloat();
 462           else if (DestTy == Type::DoubleTy)
 463             GV.DoubleVal = GV.IntVal.bitsToDouble();
 464           break;
 465         case Type::FloatTyID:
 466           assert(DestTy == Type::Int32Ty && "Invalid bitcast");
 467           GV.IntVal.floatToBits(GV.FloatVal);
 468           break;
 469         case Type::DoubleTyID:
 470           assert(DestTy == Type::Int64Ty && "Invalid bitcast");
 471           GV.IntVal.doubleToBits(GV.DoubleVal);
 472           break;
 473         case Type::PointerTyID:
 474           assert(isa<PointerType>(DestTy) && "Invalid bitcast");
 475           break; // getConstantValue(Op0)  above already converted it
 476       }
 477       return GV;
 478     }
 479     case Instruction::Add:
 480     case Instruction::Sub:
 481     case Instruction::Mul:
 482     case Instruction::UDiv:
 483     case Instruction::SDiv:
 484     case Instruction::URem:
 485     case Instruction::SRem:
 486     case Instruction::And:
 487     case Instruction::Or:
 488     case Instruction::Xor: {
 489       GenericValue LHS = getConstantValue(Op0);
 490       GenericValue RHS = getConstantValue(CE->getOperand(1));
 491       GenericValue GV;
 492       switch (CE->getOperand(0)->getType()->getTypeID()) {
 493       default: assert(0 && "Bad add type!"); abort();
 494       case Type::IntegerTyID:
 495         switch (CE->getOpcode()) {
 496           default: assert(0 && "Invalid integer opcode");
 497           case Instruction::Add: GV.IntVal = LHS.IntVal + RHS.IntVal; break;
 498           case Instruction::Sub: GV.IntVal = LHS.IntVal - RHS.IntVal; break;
 499           case Instruction::Mul: GV.IntVal = LHS.IntVal * RHS.IntVal; break;
 500           case Instruction::UDiv:GV.IntVal = LHS.IntVal.udiv(RHS.IntVal); break;
 501           case Instruction::SDiv:GV.IntVal = LHS.IntVal.sdiv(RHS.IntVal); break;
 502           case Instruction::URem:GV.IntVal = LHS.IntVal.urem(RHS.IntVal); break;
 503           case Instruction::SRem:GV.IntVal = LHS.IntVal.srem(RHS.IntVal); break;
 504           case Instruction::And: GV.IntVal = LHS.IntVal & RHS.IntVal; break;
 505           case Instruction::Or:  GV.IntVal = LHS.IntVal | RHS.IntVal; break;
 506           case Instruction::Xor: GV.IntVal = LHS.IntVal ^ RHS.IntVal; break;
 507         }
 508         break;
 509       case Type::FloatTyID:
 510         switch (CE->getOpcode()) {
 511           default: assert(0 && "Invalid float opcode"); abort();
 512           case Instruction::Add:
 513             GV.FloatVal = LHS.FloatVal + RHS.FloatVal; break;
 514           case Instruction::Sub:
 515             GV.FloatVal = LHS.FloatVal - RHS.FloatVal; break;
 516           case Instruction::Mul:
 517             GV.FloatVal = LHS.FloatVal * RHS.FloatVal; break;
 518           case Instruction::FDiv:
 519             GV.FloatVal = LHS.FloatVal / RHS.FloatVal; break;
 520           case Instruction::FRem:
 521             GV.FloatVal = ::fmodf(LHS.FloatVal,RHS.FloatVal); break;
 522         }
 523         break;
 524       case Type::DoubleTyID:
 525         switch (CE->getOpcode()) {
 526           default: assert(0 && "Invalid double opcode"); abort();
 527           case Instruction::Add:
 528             GV.DoubleVal = LHS.DoubleVal + RHS.DoubleVal; break;
 529           case Instruction::Sub:
 530             GV.DoubleVal = LHS.DoubleVal - RHS.DoubleVal; break;
 531           case Instruction::Mul:
 532             GV.DoubleVal = LHS.DoubleVal * RHS.DoubleVal; break;
 533           case Instruction::FDiv:
 534             GV.DoubleVal = LHS.DoubleVal / RHS.DoubleVal; break;
 535           case Instruction::FRem:
 536             GV.DoubleVal = ::fmod(LHS.DoubleVal,RHS.DoubleVal); break;
 537         }
 538         break;
 539       case Type::X86_FP80TyID:
 540       case Type::PPC_FP128TyID:
 541       case Type::FP128TyID: {
 542         APFloat apfLHS = APFloat(LHS.IntVal);
 543         switch (CE->getOpcode()) {
 544           default: assert(0 && "Invalid long double opcode"); abort();
 545           case Instruction::Add:
 546             apfLHS.add(APFloat(RHS.IntVal), APFloat::rmNearestTiesToEven);
 547             GV.IntVal = apfLHS.convertToAPInt();
 548             break;
 549           case Instruction::Sub:
 550             apfLHS.subtract(APFloat(RHS.IntVal), APFloat::rmNearestTiesToEven);
 551             GV.IntVal = apfLHS.convertToAPInt();
 552             break;
 553           case Instruction::Mul:
 554             apfLHS.multiply(APFloat(RHS.IntVal), APFloat::rmNearestTiesToEven);
 555             GV.IntVal = apfLHS.convertToAPInt();
 556             break;
 557           case Instruction::FDiv:
 558             apfLHS.divide(APFloat(RHS.IntVal), APFloat::rmNearestTiesToEven);
 559             GV.IntVal = apfLHS.convertToAPInt();
 560             break;
 561           case Instruction::FRem:
 562             apfLHS.mod(APFloat(RHS.IntVal), APFloat::rmNearestTiesToEven);
 563             GV.IntVal = apfLHS.convertToAPInt();
 564             break;
 565           }
 566         }
 567         break;
 568       }
 569       return GV;
 570     }
 571     default:
 572       break;
 573     }
 574     cerr << "ConstantExpr not handled: " << *CE << "\n";
 575     abort();
 576   }
 577
 578   GenericValue Result;
 579   switch (C->getType()->getTypeID()) {
 580   case Type::FloatTyID:
 581     Result.FloatVal = cast<ConstantFP>(C)->getValueAPF().convertToFloat();
 582     break;
 583   case Type::DoubleTyID:
 584     Result.DoubleVal = cast<ConstantFP>(C)->getValueAPF().convertToDouble();
 585     break;
 586   case Type::X86_FP80TyID:
 587   case Type::FP128TyID:
 588   case Type::PPC_FP128TyID:
 589     Result.IntVal = cast <ConstantFP>(C)->getValueAPF().convertToAPInt();
 590     break;
 591   case Type::IntegerTyID:
 592     Result.IntVal = cast<ConstantInt>(C)->getValue();
 593     break;
 594   case Type::PointerTyID:
 595     if (isa<ConstantPointerNull>(C))
 596       Result.PointerVal = 0;
 597     else if (const Function *F = dyn_cast<Function>(C))
 598       Result = PTOGV(getPointerToFunctionOrStub(const_cast<Function*>(F)));
 599     else if (const GlobalVariable* GV = dyn_cast<GlobalVariable>(C))
 600       Result = PTOGV(getOrEmitGlobalVariable(const_cast<GlobalVariable*>(GV)));
 601     else
 602       assert(0 && "Unknown constant pointer type!");
 603     break;
 604   default:
 605     cerr << "ERROR: Constant unimplemented for type: " << *C->getType() << "\n";
 606     abort();
 607   }
 608   return Result;
 609 }
 610
 611 /// StoreValueToMemory - Stores the data in Val of type Ty at address Ptr.  Ptr
 612 /// is the address of the memory at which to store Val, cast to GenericValue *.
 613 /// It is not a pointer to a GenericValue containing the address at which to
 614 /// store Val.
 615 ///
 616 void ExecutionEngine::StoreValueToMemory(const GenericValue &Val, GenericValue *Ptr,
 617                                          const Type *Ty) {
 618   switch (Ty->getTypeID()) {
 619   case Type::IntegerTyID: {
 620     unsigned BitWidth = cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth();
 621     GenericValue TmpVal = Val;
 622     if (BitWidth <= 8)
 623       *((uint8_t*)Ptr) = uint8_t(Val.IntVal.getZExtValue());
 624     else if (BitWidth <= 16) {
 625       *((uint16_t*)Ptr) = uint16_t(Val.IntVal.getZExtValue());
 626     } else if (BitWidth <= 32) {
 627       *((uint32_t*)Ptr) = uint32_t(Val.IntVal.getZExtValue());
 628     } else if (BitWidth <= 64) {
 629       *((uint64_t*)Ptr) = uint64_t(Val.IntVal.getZExtValue());
 630     } else {
 631       uint64_t *Dest = (uint64_t*)Ptr;
 632       const uint64_t *Src = Val.IntVal.getRawData();
 633       for (uint32_t i = 0; i < Val.IntVal.getNumWords(); ++i)
 634         Dest[i] = Src[i];
 635     }
 636     break;
 637   }
 638   case Type::FloatTyID:
 639     *((float*)Ptr) = Val.FloatVal;
 640     break;
 641   case Type::DoubleTyID:
 642     *((double*)Ptr) = Val.DoubleVal;
 643     break;
 644   case Type::X86_FP80TyID: {
 645       uint16_t *Dest = (uint16_t*)Ptr;
 646       const uint16_t *Src = (uint16_t*)Val.IntVal.getRawData();
 647       // This is endian dependent, but it will only work on x86 anyway.
 648       Dest[0] = Src[4];
 649       Dest[1] = Src[0];
 650       Dest[2] = Src[1];
 651       Dest[3] = Src[2];
 652       Dest[4] = Src[3];
 653       break;
 654     }
 655   case Type::PointerTyID:
 656     *((PointerTy*)Ptr) = Val.PointerVal;
 657     break;
 658   default:
 659     cerr << "Cannot store value of type " << *Ty << "!\n";
 660   }
 661 }
 662
 663 /// FIXME: document
 664 ///
 665 void ExecutionEngine::LoadValueFromMemory(GenericValue &Result,
 666                                                   GenericValue *Ptr,
 667                                                   const Type *Ty) {
 668   switch (Ty->getTypeID()) {
 669   case Type::IntegerTyID: {
 670     unsigned BitWidth = cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth();
 671     if (BitWidth <= 8)
 672       Result.IntVal = APInt(BitWidth, *((uint8_t*)Ptr));
 673     else if (BitWidth <= 16) {
 674       Result.IntVal = APInt(BitWidth, *((uint16_t*)Ptr));
 675     } else if (BitWidth <= 32) {
 676       Result.IntVal = APInt(BitWidth, *((uint32_t*)Ptr));
 677     } else if (BitWidth <= 64) {
 678       Result.IntVal = APInt(BitWidth, *((uint64_t*)Ptr));
 679     } else
 680       Result.IntVal = APInt(BitWidth, (BitWidth+63)/64, (uint64_t*)Ptr);
 681     break;
 682   }
 683   case Type::FloatTyID:
 684     Result.FloatVal = *((float*)Ptr);
 685     break;
 686   case Type::DoubleTyID:
 687     Result.DoubleVal = *((double*)Ptr);
 688     break;
 689   case Type::PointerTyID:
 690     Result.PointerVal = *((PointerTy*)Ptr);
 691     break;
 692   case Type::X86_FP80TyID: {
 693     // This is endian dependent, but it will only work on x86 anyway.
 694     uint16_t x[8], *p = (uint16_t*)Ptr;
 695     x[0] = p[1];
 696     x[1] = p[2];
 697     x[2] = p[3];
 698     x[3] = p[4];
 699     x[4] = p[0];
 700     Result.IntVal = APInt(80, 2, x);
 701     break;
 702   }
 703   default:
 704     cerr << "Cannot load value of type " << *Ty << "!\n";
 705     abort();
 706   }
 707 }
 708
 709 // InitializeMemory - Recursive function to apply a Constant value into the
 710 // specified memory location...
 711 //
 712 void ExecutionEngine::InitializeMemory(const Constant *Init, void *Addr) {
 713   if (isa<UndefValue>(Init)) {
 714     return;
 715   } else if (const ConstantVector *CP = dyn_cast<ConstantVector>(Init)) {
 716     unsigned ElementSize =
 717       getTargetData()->getTypeSize(CP->getType()->getElementType());
 718     for (unsigned i = 0, e = CP->getNumOperands(); i != e; ++i)
 719       InitializeMemory(CP->getOperand(i), (char*)Addr+i*ElementSize);
 720     return;
 721   } else if (Init->getType()->isFirstClassType()) {
 722     GenericValue Val = getConstantValue(Init);
 723     StoreValueToMemory(Val, (GenericValue*)Addr, Init->getType());
 724     return;
 725   } else if (isa<ConstantAggregateZero>(Init)) {
 726     memset(Addr, 0, (size_t)getTargetData()->getTypeSize(Init->getType()));
 727     return;
 728   }
 729
 730   switch (Init->getType()->getTypeID()) {
 731   case Type::ArrayTyID: {
 732     const ConstantArray *CPA = cast<ConstantArray>(Init);
 733     unsigned ElementSize =
 734       getTargetData()->getTypeSize(CPA->getType()->getElementType());
 735     for (unsigned i = 0, e = CPA->getNumOperands(); i != e; ++i)
 736       InitializeMemory(CPA->getOperand(i), (char*)Addr+i*ElementSize);
 737     return;
 738   }
 739
 740   case Type::StructTyID: {
 741     const ConstantStruct *CPS = cast<ConstantStruct>(Init);
 742     const StructLayout *SL =
 743       getTargetData()->getStructLayout(cast<StructType>(CPS->getType()));
 744     for (unsigned i = 0, e = CPS->getNumOperands(); i != e; ++i)
 745       InitializeMemory(CPS->getOperand(i), (char*)Addr+SL->getElementOffset(i));
 746     return;
 747   }
 748
 749   default:
 750     cerr << "Bad Type: " << *Init->getType() << "\n";
 751     assert(0 && "Unknown constant type to initialize memory with!");
 752   }
 753 }
 754
 755 /// EmitGlobals - Emit all of the global variables to memory, storing their
 756 /// addresses into GlobalAddress.  This must make sure to copy the contents of
 757 /// their initializers into the memory.
 758 ///
 759 void ExecutionEngine::emitGlobals() {
 760   const TargetData *TD = getTargetData();
 761
 762   // Loop over all of the global variables in the program, allocating the memory
 763   // to hold them.  If there is more than one module, do a prepass over globals
 764   // to figure out how the different modules should link together.
 765   //
 766   std::map<std::pair<std::string, const Type*>,
 767            const GlobalValue*> LinkedGlobalsMap;
 768
 769   if (Modules.size() != 1) {
 770     for (unsigned m = 0, e = Modules.size(); m != e; ++m) {
 771       Module &M = *Modules[m]->getModule();
 772       for (Module::const_global_iterator I = M.global_begin(),
 773            E = M.global_end(); I != E; ++I) {
 774         const GlobalValue *GV = I;
 775         if (GV->hasInternalLinkage() || GV->isDeclaration() ||
 776             GV->hasAppendingLinkage() || !GV->hasName())
 777           continue;// Ignore external globals and globals with internal linkage.
 778
 779         const GlobalValue *&GVEntry =
 780           LinkedGlobalsMap[std::make_pair(GV->getName(), GV->getType())];
 781
 782         // If this is the first time we've seen this global, it is the canonical
 783         // version.
 784         if (!GVEntry) {
 785           GVEntry = GV;
 786           continue;
 787         }
 788
 789         // If the existing global is strong, never replace it.
 790         if (GVEntry->hasExternalLinkage() ||
 791             GVEntry->hasDLLImportLinkage() ||
 792             GVEntry->hasDLLExportLinkage())
 793           continue;
 794
 795         // Otherwise, we know it's linkonce/weak, replace it if this is a strong
 796         // symbol.
 797         if (GV->hasExternalLinkage() || GVEntry->hasExternalWeakLinkage())
 798           GVEntry = GV;
 799       }
 800     }
 801   }
 802
 803   std::vector<const GlobalValue*> NonCanonicalGlobals;
 804   for (unsigned m = 0, e = Modules.size(); m != e; ++m) {
 805     Module &M = *Modules[m]->getModule();
 806     for (Module::const_global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end();
 807          I != E; ++I) {
 808       // In the multi-module case, see what this global maps to.
 809       if (!LinkedGlobalsMap.empty()) {
 810         if (const GlobalValue *GVEntry =
 811               LinkedGlobalsMap[std::make_pair(I->getName(), I->getType())]) {
 812           // If something else is the canonical global, ignore this one.
 813           if (GVEntry != &*I) {
 814             NonCanonicalGlobals.push_back(I);
 815             continue;
 816           }
 817         }
 818       }
 819
 820       if (!I->isDeclaration()) {
 821         // Get the type of the global.
 822         const Type *Ty = I->getType()->getElementType();
 823
 824         // Allocate some memory for it!
 825         unsigned Size = TD->getTypeSize(Ty);
 826         addGlobalMapping(I, new char[Size]);
 827       } else {
 828         // External variable reference. Try to use the dynamic loader to
 829         // get a pointer to it.
 830         if (void *SymAddr =
 831             sys::DynamicLibrary::SearchForAddressOfSymbol(I->getName().c_str()))
 832           addGlobalMapping(I, SymAddr);
 833         else {
 834           cerr << "Could not resolve external global address: "
 835                << I->getName() << "\n";
 836           abort();
 837         }
 838       }
 839     }
 840
 841     // If there are multiple modules, map the non-canonical globals to their
 842     // canonical location.
 843     if (!NonCanonicalGlobals.empty()) {
 844       for (unsigned i = 0, e = NonCanonicalGlobals.size(); i != e; ++i) {
 845         const GlobalValue *GV = NonCanonicalGlobals[i];
 846         const GlobalValue *CGV =
 847           LinkedGlobalsMap[std::make_pair(GV->getName(), GV->getType())];
 848         void *Ptr = getPointerToGlobalIfAvailable(CGV);
 849         assert(Ptr && "Canonical global wasn't codegen'd!");
 850         addGlobalMapping(GV, getPointerToGlobalIfAvailable(CGV));
 851       }
 852     }
 853
 854     // Now that all of the globals are set up in memory, loop through them all
 855     // and initialize their contents.
 856     for (Module::const_global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end();
 857          I != E; ++I) {
 858       if (!I->isDeclaration()) {
 859         if (!LinkedGlobalsMap.empty()) {
 860           if (const GlobalValue *GVEntry =
 861                 LinkedGlobalsMap[std::make_pair(I->getName(), I->getType())])
 862             if (GVEntry != &*I)  // Not the canonical variable.
 863               continue;
 864         }
 865         EmitGlobalVariable(I);
 866       }
 867     }
 868   }
 869 }
 870
 871 // EmitGlobalVariable - This method emits the specified global variable to the
 872 // address specified in GlobalAddresses, or allocates new memory if it's not
 873 // already in the map.
 874 void ExecutionEngine::EmitGlobalVariable(const GlobalVariable *GV) {
 875   void *GA = getPointerToGlobalIfAvailable(GV);
 876   DOUT << "Global '" << GV->getName() << "' -> " << GA << "\n";
 877
 878   const Type *ElTy = GV->getType()->getElementType();
 879   size_t GVSize = (size_t)getTargetData()->getTypeSize(ElTy);
 880   if (GA == 0) {
 881     // If it's not already specified, allocate memory for the global.
 882     GA = new char[GVSize];
 883     addGlobalMapping(GV, GA);
 884   }
 885
 886   InitializeMemory(GV->getInitializer(), GA);
 887   NumInitBytes += (unsigned)GVSize;
 888   ++NumGlobals;
 889 }