lib/ExecutionEngine/ExecutionEngine.cpp

   1 //===-- ExecutionEngine.cpp - Common Implementation shared by EEs ---------===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file was developed by the LLVM research group and is distributed under
   6 // the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file defines the common interface used by the various execution engine
  11 // subclasses.
  12 //
  13 //===----------------------------------------------------------------------===//
  14
  15 #define DEBUG_TYPE "jit"
  16 #include "llvm/Constants.h"
  17 #include "llvm/DerivedTypes.h"
  18 #include "llvm/Module.h"
  19 #include "llvm/ModuleProvider.h"
  20 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
  21 #include "llvm/ExecutionEngine/ExecutionEngine.h"
  22 #include "llvm/ExecutionEngine/GenericValue.h"
  23 #include "llvm/Support/Debug.h"
  24 #include "llvm/Support/MutexGuard.h"
  25 #include "llvm/System/DynamicLibrary.h"
  26 #include "llvm/Target/TargetData.h"
  27 #include <iostream>
  28 using namespace llvm;
  29
  30 namespace {
  31   Statistic<> NumInitBytes("lli", "Number of bytes of global vars initialized");
  32   Statistic<> NumGlobals  ("lli", "Number of global vars initialized");
  33 }
  34
  35 ExecutionEngine::EECtorFn ExecutionEngine::JITCtor = 0;
  36 ExecutionEngine::EECtorFn ExecutionEngine::InterpCtor = 0;
  37
  38 ExecutionEngine::ExecutionEngine(ModuleProvider *P) {
  39   LazyCompilationDisabled = false;
  40   Modules.push_back(P);
  41   assert(P && "ModuleProvider is null?");
  42 }
  43
  44 ExecutionEngine::ExecutionEngine(Module *M) {
  45   LazyCompilationDisabled = false;
  46   assert(M && "Module is null?");
  47   Modules.push_back(new ExistingModuleProvider(M));
  48 }
  49
  50 ExecutionEngine::~ExecutionEngine() {
  51   for (unsigned i = 0, e = Modules.size(); i != e; ++i)
  52     delete Modules[i];
  53 }
  54
  55 /// FindFunctionNamed - Search all of the active modules to find the one that
  56 /// defines FnName.  This is very slow operation and shouldn't be used for
  57 /// general code.
  58 Function *ExecutionEngine::FindFunctionNamed(const char *FnName) {
  59   for (unsigned i = 0, e = Modules.size(); i != e; ++i) {
  60     if (Function *F = Modules[i]->getModule()->getNamedFunction(FnName))
  61       return F;
  62   }
  63   return 0;
  64 }
  65
  66
  67 /// addGlobalMapping - Tell the execution engine that the specified global is
  68 /// at the specified location.  This is used internally as functions are JIT'd
  69 /// and as global variables are laid out in memory.  It can and should also be
  70 /// used by clients of the EE that want to have an LLVM global overlay
  71 /// existing data in memory.
  72 void ExecutionEngine::addGlobalMapping(const GlobalValue *GV, void *Addr) {
  73   MutexGuard locked(lock);
  74
  75   void *&CurVal = state.getGlobalAddressMap(locked)[GV];
  76   assert((CurVal == 0 || Addr == 0) && "GlobalMapping already established!");
  77   CurVal = Addr;
  78
  79   // If we are using the reverse mapping, add it too
  80   if (!state.getGlobalAddressReverseMap(locked).empty()) {
  81     const GlobalValue *&V = state.getGlobalAddressReverseMap(locked)[Addr];
  82     assert((V == 0 || GV == 0) && "GlobalMapping already established!");
  83     V = GV;
  84   }
  85 }
  86
  87 /// clearAllGlobalMappings - Clear all global mappings and start over again
  88 /// use in dynamic compilation scenarios when you want to move globals
  89 void ExecutionEngine::clearAllGlobalMappings() {
  90   MutexGuard locked(lock);
  91
  92   state.getGlobalAddressMap(locked).clear();
  93   state.getGlobalAddressReverseMap(locked).clear();
  94 }
  95
  96 /// updateGlobalMapping - Replace an existing mapping for GV with a new
  97 /// address.  This updates both maps as required.  If "Addr" is null, the
  98 /// entry for the global is removed from the mappings.
  99 void ExecutionEngine::updateGlobalMapping(const GlobalValue *GV, void *Addr) {
 100   MutexGuard locked(lock);
 101
 102   // Deleting from the mapping?
 103   if (Addr == 0) {
 104     state.getGlobalAddressMap(locked).erase(GV);
 105     if (!state.getGlobalAddressReverseMap(locked).empty())
 106       state.getGlobalAddressReverseMap(locked).erase(Addr);
 107     return;
 108   }
 109
 110   void *&CurVal = state.getGlobalAddressMap(locked)[GV];
 111   if (CurVal && !state.getGlobalAddressReverseMap(locked).empty())
 112     state.getGlobalAddressReverseMap(locked).erase(CurVal);
 113   CurVal = Addr;
 114
 115   // If we are using the reverse mapping, add it too
 116   if (!state.getGlobalAddressReverseMap(locked).empty()) {
 117     const GlobalValue *&V = state.getGlobalAddressReverseMap(locked)[Addr];
 118     assert((V == 0 || GV == 0) && "GlobalMapping already established!");
 119     V = GV;
 120   }
 121 }
 122
 123 /// getPointerToGlobalIfAvailable - This returns the address of the specified
 124 /// global value if it is has already been codegen'd, otherwise it returns null.
 125 ///
 126 void *ExecutionEngine::getPointerToGlobalIfAvailable(const GlobalValue *GV) {
 127   MutexGuard locked(lock);
 128
 129   std::map<const GlobalValue*, void*>::iterator I =
 130   state.getGlobalAddressMap(locked).find(GV);
 131   return I != state.getGlobalAddressMap(locked).end() ? I->second : 0;
 132 }
 133
 134 /// getGlobalValueAtAddress - Return the LLVM global value object that starts
 135 /// at the specified address.
 136 ///
 137 const GlobalValue *ExecutionEngine::getGlobalValueAtAddress(void *Addr) {
 138   MutexGuard locked(lock);
 139
 140   // If we haven't computed the reverse mapping yet, do so first.
 141   if (state.getGlobalAddressReverseMap(locked).empty()) {
 142     for (std::map<const GlobalValue*, void *>::iterator
 143          I = state.getGlobalAddressMap(locked).begin(),
 144          E = state.getGlobalAddressMap(locked).end(); I != E; ++I)
 145       state.getGlobalAddressReverseMap(locked).insert(std::make_pair(I->second,
 146                                                                      I->first));
 147   }
 148
 149   std::map<void *, const GlobalValue*>::iterator I =
 150     state.getGlobalAddressReverseMap(locked).find(Addr);
 151   return I != state.getGlobalAddressReverseMap(locked).end() ? I->second : 0;
 152 }
 153
 154 // CreateArgv - Turn a vector of strings into a nice argv style array of
 155 // pointers to null terminated strings.
 156 //
 157 static void *CreateArgv(ExecutionEngine *EE,
 158                         const std::vector<std::string> &InputArgv) {
 159   unsigned PtrSize = EE->getTargetData()->getPointerSize();
 160   char *Result = new char[(InputArgv.size()+1)*PtrSize];
 161
 162   DEBUG(std::cerr << "ARGV = " << (void*)Result << "\n");
 163   const Type *SBytePtr = PointerType::get(Type::SByteTy);
 164
 165   for (unsigned i = 0; i != InputArgv.size(); ++i) {
 166     unsigned Size = InputArgv[i].size()+1;
 167     char *Dest = new char[Size];
 168     DEBUG(std::cerr << "ARGV[" << i << "] = " << (void*)Dest << "\n");
 169
 170     std::copy(InputArgv[i].begin(), InputArgv[i].end(), Dest);
 171     Dest[Size-1] = 0;
 172
 173     // Endian safe: Result[i] = (PointerTy)Dest;
 174     EE->StoreValueToMemory(PTOGV(Dest), (GenericValue*)(Result+i*PtrSize),
 175                            SBytePtr);
 176   }
 177
 178   // Null terminate it
 179   EE->StoreValueToMemory(PTOGV(0),
 180                          (GenericValue*)(Result+InputArgv.size()*PtrSize),
 181                          SBytePtr);
 182   return Result;
 183 }
 184
 185
 186 /// runStaticConstructorsDestructors - This method is used to execute all of
 187 /// the static constructors or destructors for a program, depending on the
 188 /// value of isDtors.
 189 void ExecutionEngine::runStaticConstructorsDestructors(bool isDtors) {
 190   const char *Name = isDtors ? "llvm.global_dtors" : "llvm.global_ctors";
 191
 192   // Execute global ctors/dtors for each module in the program.
 193   for (unsigned m = 0, e = Modules.size(); m != e; ++m) {
 194     GlobalVariable *GV = Modules[m]->getModule()->getNamedGlobal(Name);
 195
 196     // If this global has internal linkage, or if it has a use, then it must be
 197     // an old-style (llvmgcc3) static ctor with __main linked in and in use.  If
 198     // this is the case, don't execute any of the global ctors, __main will do
 199     // it.
 200     if (!GV || GV->isExternal() || GV->hasInternalLinkage()) continue;
 201
 202     // Should be an array of '{ int, void ()* }' structs.  The first value is
 203     // the init priority, which we ignore.
 204     ConstantArray *InitList = dyn_cast<ConstantArray>(GV->getInitializer());
 205     if (!InitList) continue;
 206     for (unsigned i = 0, e = InitList->getNumOperands(); i != e; ++i)
 207       if (ConstantStruct *CS =
 208           dyn_cast<ConstantStruct>(InitList->getOperand(i))) {
 209         if (CS->getNumOperands() != 2) break; // Not array of 2-element structs.
 210
 211         Constant *FP = CS->getOperand(1);
 212         if (FP->isNullValue())
 213           break;  // Found a null terminator, exit.
 214
 215         if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(FP))
 216           if (CE->getOpcode() == Instruction::Cast)
 217             FP = CE->getOperand(0);
 218         if (Function *F = dyn_cast<Function>(FP)) {
 219           // Execute the ctor/dtor function!
 220           runFunction(F, std::vector<GenericValue>());
 221         }
 222       }
 223   }
 224 }
 225
 226 /// runFunctionAsMain - This is a helper function which wraps runFunction to
 227 /// handle the common task of starting up main with the specified argc, argv,
 228 /// and envp parameters.
 229 int ExecutionEngine::runFunctionAsMain(Function *Fn,
 230                                        const std::vector<std::string> &argv,
 231                                        const char * const * envp) {
 232   std::vector<GenericValue> GVArgs;
 233   GenericValue GVArgc;
 234   GVArgc.IntVal = argv.size();
 235   unsigned NumArgs = Fn->getFunctionType()->getNumParams();
 236   if (NumArgs) {
 237     GVArgs.push_back(GVArgc); // Arg #0 = argc.
 238     if (NumArgs > 1) {
 239       GVArgs.push_back(PTOGV(CreateArgv(this, argv))); // Arg #1 = argv.
 240       assert(((char **)GVTOP(GVArgs[1]))[0] &&
 241              "argv[0] was null after CreateArgv");
 242       if (NumArgs > 2) {
 243         std::vector<std::string> EnvVars;
 244         for (unsigned i = 0; envp[i]; ++i)
 245           EnvVars.push_back(envp[i]);
 246         GVArgs.push_back(PTOGV(CreateArgv(this, EnvVars))); // Arg #2 = envp.
 247       }
 248     }
 249   }
 250   return runFunction(Fn, GVArgs).IntVal;
 251 }
 252
 253 /// If possible, create a JIT, unless the caller specifically requests an
 254 /// Interpreter or there's an error. If even an Interpreter cannot be created,
 255 /// NULL is returned.
 256 ///
 257 ExecutionEngine *ExecutionEngine::create(ModuleProvider *MP,
 258                                          bool ForceInterpreter) {
 259   ExecutionEngine *EE = 0;
 260
 261   // Unless the interpreter was explicitly selected, try making a JIT.
 262   if (!ForceInterpreter && JITCtor)
 263     EE = JITCtor(MP);
 264
 265   // If we can't make a JIT, make an interpreter instead.
 266   if (EE == 0 && InterpCtor)
 267     EE = InterpCtor(MP);
 268
 269   if (EE) {
 270     // Make sure we can resolve symbols in the program as well. The zero arg
 271     // to the function tells DynamicLibrary to load the program, not a library.
 272     try {
 273       sys::DynamicLibrary::LoadLibraryPermanently(0);
 274     } catch (...) {
 275     }
 276   }
 277
 278   return EE;
 279 }
 280
 281 /// getPointerToGlobal - This returns the address of the specified global
 282 /// value.  This may involve code generation if it's a function.
 283 ///
 284 void *ExecutionEngine::getPointerToGlobal(const GlobalValue *GV) {
 285   if (Function *F = const_cast<Function*>(dyn_cast<Function>(GV)))
 286     return getPointerToFunction(F);
 287
 288   MutexGuard locked(lock);
 289   void *p = state.getGlobalAddressMap(locked)[GV];
 290   if (p)
 291     return p;
 292
 293   // Global variable might have been added since interpreter started.
 294   if (GlobalVariable *GVar =
 295           const_cast<GlobalVariable *>(dyn_cast<GlobalVariable>(GV)))
 296     EmitGlobalVariable(GVar);
 297   else
 298     assert("Global hasn't had an address allocated yet!");
 299   return state.getGlobalAddressMap(locked)[GV];
 300 }
 301
 302 /// FIXME: document
 303 ///
 304 GenericValue ExecutionEngine::getConstantValue(const Constant *C) {
 305   GenericValue Result;
 306   if (isa<UndefValue>(C)) return Result;
 307
 308   if (ConstantExpr *CE = const_cast<ConstantExpr*>(dyn_cast<ConstantExpr>(C))) {
 309     switch (CE->getOpcode()) {
 310     case Instruction::GetElementPtr: {
 311       Result = getConstantValue(CE->getOperand(0));
 312       std::vector<Value*> Indexes(CE->op_begin()+1, CE->op_end());
 313       uint64_t Offset =
 314         TD->getIndexedOffset(CE->getOperand(0)->getType(), Indexes);
 315
 316       if (getTargetData()->getPointerSize() == 4)
 317         Result.IntVal += Offset;
 318       else
 319         Result.LongVal += Offset;
 320       return Result;
 321     }
 322     case Instruction::Cast: {
 323       // We only need to handle a few cases here.  Almost all casts will
 324       // automatically fold, just the ones involving pointers won't.
 325       //
 326       Constant *Op = CE->getOperand(0);
 327       GenericValue GV = getConstantValue(Op);
 328
 329       // Handle cast of pointer to pointer...
 330       if (Op->getType()->getTypeID() == C->getType()->getTypeID())
 331         return GV;
 332
 333       // Handle a cast of pointer to any integral type...
 334       if (isa<PointerType>(Op->getType()) && C->getType()->isIntegral())
 335         return GV;
 336
 337       // Handle cast of integer to a pointer...
 338       if (isa<PointerType>(C->getType()) && Op->getType()->isIntegral())
 339         switch (Op->getType()->getTypeID()) {
 340         case Type::BoolTyID:    return PTOGV((void*)(uintptr_t)GV.BoolVal);
 341         case Type::SByteTyID:   return PTOGV((void*)( intptr_t)GV.SByteVal);
 342         case Type::UByteTyID:   return PTOGV((void*)(uintptr_t)GV.UByteVal);
 343         case Type::ShortTyID:   return PTOGV((void*)( intptr_t)GV.ShortVal);
 344         case Type::UShortTyID:  return PTOGV((void*)(uintptr_t)GV.UShortVal);
 345         case Type::IntTyID:     return PTOGV((void*)( intptr_t)GV.IntVal);
 346         case Type::UIntTyID:    return PTOGV((void*)(uintptr_t)GV.UIntVal);
 347         case Type::LongTyID:    return PTOGV((void*)( intptr_t)GV.LongVal);
 348         case Type::ULongTyID:   return PTOGV((void*)(uintptr_t)GV.ULongVal);
 349         default: assert(0 && "Unknown integral type!");
 350         }
 351       break;
 352     }
 353
 354     case Instruction::Add:
 355       switch (CE->getOperand(0)->getType()->getTypeID()) {
 356       default: assert(0 && "Bad add type!"); abort();
 357       case Type::LongTyID:
 358       case Type::ULongTyID:
 359         Result.LongVal = getConstantValue(CE->getOperand(0)).LongVal +
 360                          getConstantValue(CE->getOperand(1)).LongVal;
 361         break;
 362       case Type::IntTyID:
 363       case Type::UIntTyID:
 364         Result.IntVal = getConstantValue(CE->getOperand(0)).IntVal +
 365                         getConstantValue(CE->getOperand(1)).IntVal;
 366         break;
 367       case Type::ShortTyID:
 368       case Type::UShortTyID:
 369         Result.ShortVal = getConstantValue(CE->getOperand(0)).ShortVal +
 370                           getConstantValue(CE->getOperand(1)).ShortVal;
 371         break;
 372       case Type::SByteTyID:
 373       case Type::UByteTyID:
 374         Result.SByteVal = getConstantValue(CE->getOperand(0)).SByteVal +
 375                           getConstantValue(CE->getOperand(1)).SByteVal;
 376         break;
 377       case Type::FloatTyID:
 378         Result.FloatVal = getConstantValue(CE->getOperand(0)).FloatVal +
 379                           getConstantValue(CE->getOperand(1)).FloatVal;
 380         break;
 381       case Type::DoubleTyID:
 382         Result.DoubleVal = getConstantValue(CE->getOperand(0)).DoubleVal +
 383                            getConstantValue(CE->getOperand(1)).DoubleVal;
 384         break;
 385       }
 386       return Result;
 387     default:
 388       break;
 389     }
 390     std::cerr << "ConstantExpr not handled as global var init: " << *CE << "\n";
 391     abort();
 392   }
 393
 394   switch (C->getType()->getTypeID()) {
 395 #define GET_CONST_VAL(TY, CTY, CLASS, GETMETH) \
 396   case Type::TY##TyID: Result.TY##Val = (CTY)cast<CLASS>(C)->GETMETH(); break
 397     GET_CONST_VAL(Bool   , bool          , ConstantBool, getValue);
 398     GET_CONST_VAL(UByte  , unsigned char , ConstantInt, getZExtValue);
 399     GET_CONST_VAL(SByte  , signed char   , ConstantInt, getSExtValue);
 400     GET_CONST_VAL(UShort , unsigned short, ConstantInt, getZExtValue);
 401     GET_CONST_VAL(Short  , signed short  , ConstantInt, getSExtValue);
 402     GET_CONST_VAL(UInt   , unsigned int  , ConstantInt, getZExtValue);
 403     GET_CONST_VAL(Int    , signed int    , ConstantInt, getSExtValue);
 404     GET_CONST_VAL(ULong  , uint64_t      , ConstantInt, getZExtValue);
 405     GET_CONST_VAL(Long   , int64_t       , ConstantInt, getSExtValue);
 406     GET_CONST_VAL(Float  , float         , ConstantFP, getValue);
 407     GET_CONST_VAL(Double , double        , ConstantFP, getValue);
 408 #undef GET_CONST_VAL
 409   case Type::PointerTyID:
 410     if (isa<ConstantPointerNull>(C))
 411       Result.PointerVal = 0;
 412     else if (const Function *F = dyn_cast<Function>(C))
 413       Result = PTOGV(getPointerToFunctionOrStub(const_cast<Function*>(F)));
 414     else if (const GlobalVariable* GV = dyn_cast<GlobalVariable>(C))
 415       Result = PTOGV(getOrEmitGlobalVariable(const_cast<GlobalVariable*>(GV)));
 416     else
 417       assert(0 && "Unknown constant pointer type!");
 418     break;
 419   default:
 420     std::cout << "ERROR: Constant unimp for type: " << *C->getType() << "\n";
 421     abort();
 422   }
 423   return Result;
 424 }
 425
 426 /// StoreValueToMemory - Stores the data in Val of type Ty at address Ptr.  Ptr
 427 /// is the address of the memory at which to store Val, cast to GenericValue *.
 428 /// It is not a pointer to a GenericValue containing the address at which to
 429 /// store Val.
 430 ///
 431 void ExecutionEngine::StoreValueToMemory(GenericValue Val, GenericValue *Ptr,
 432                                          const Type *Ty) {
 433   if (getTargetData()->isLittleEndian()) {
 434     switch (Ty->getTypeID()) {
 435     case Type::BoolTyID:
 436     case Type::UByteTyID:
 437     case Type::SByteTyID:   Ptr->Untyped[0] = Val.UByteVal; break;
 438     case Type::UShortTyID:
 439     case Type::ShortTyID:   Ptr->Untyped[0] = Val.UShortVal & 255;
 440                             Ptr->Untyped[1] = (Val.UShortVal >> 8) & 255;
 441                             break;
 442     Store4BytesLittleEndian:
 443     case Type::FloatTyID:
 444     case Type::UIntTyID:
 445     case Type::IntTyID:     Ptr->Untyped[0] =  Val.UIntVal        & 255;
 446                             Ptr->Untyped[1] = (Val.UIntVal >>  8) & 255;
 447                             Ptr->Untyped[2] = (Val.UIntVal >> 16) & 255;
 448                             Ptr->Untyped[3] = (Val.UIntVal >> 24) & 255;
 449                             break;
 450     case Type::PointerTyID: if (getTargetData()->getPointerSize() == 4)
 451                               goto Store4BytesLittleEndian;
 452     case Type::DoubleTyID:
 453     case Type::ULongTyID:
 454     case Type::LongTyID:
 455       Ptr->Untyped[0] = (unsigned char)(Val.ULongVal      );
 456       Ptr->Untyped[1] = (unsigned char)(Val.ULongVal >>  8);
 457       Ptr->Untyped[2] = (unsigned char)(Val.ULongVal >> 16);
 458       Ptr->Untyped[3] = (unsigned char)(Val.ULongVal >> 24);
 459       Ptr->Untyped[4] = (unsigned char)(Val.ULongVal >> 32);
 460       Ptr->Untyped[5] = (unsigned char)(Val.ULongVal >> 40);
 461       Ptr->Untyped[6] = (unsigned char)(Val.ULongVal >> 48);
 462       Ptr->Untyped[7] = (unsigned char)(Val.ULongVal >> 56);
 463       break;
 464     default:
 465       std::cout << "Cannot store value of type " << *Ty << "!\n";
 466     }
 467   } else {
 468     switch (Ty->getTypeID()) {
 469     case Type::BoolTyID:
 470     case Type::UByteTyID:
 471     case Type::SByteTyID:   Ptr->Untyped[0] = Val.UByteVal; break;
 472     case Type::UShortTyID:
 473     case Type::ShortTyID:   Ptr->Untyped[1] = Val.UShortVal & 255;
 474                             Ptr->Untyped[0] = (Val.UShortVal >> 8) & 255;
 475                             break;
 476     Store4BytesBigEndian:
 477     case Type::FloatTyID:
 478     case Type::UIntTyID:
 479     case Type::IntTyID:     Ptr->Untyped[3] =  Val.UIntVal        & 255;
 480                             Ptr->Untyped[2] = (Val.UIntVal >>  8) & 255;
 481                             Ptr->Untyped[1] = (Val.UIntVal >> 16) & 255;
 482                             Ptr->Untyped[0] = (Val.UIntVal >> 24) & 255;
 483                             break;
 484     case Type::PointerTyID: if (getTargetData()->getPointerSize() == 4)
 485                               goto Store4BytesBigEndian;
 486     case Type::DoubleTyID:
 487     case Type::ULongTyID:
 488     case Type::LongTyID:
 489       Ptr->Untyped[7] = (unsigned char)(Val.ULongVal      );
 490       Ptr->Untyped[6] = (unsigned char)(Val.ULongVal >>  8);
 491       Ptr->Untyped[5] = (unsigned char)(Val.ULongVal >> 16);
 492       Ptr->Untyped[4] = (unsigned char)(Val.ULongVal >> 24);
 493       Ptr->Untyped[3] = (unsigned char)(Val.ULongVal >> 32);
 494       Ptr->Untyped[2] = (unsigned char)(Val.ULongVal >> 40);
 495       Ptr->Untyped[1] = (unsigned char)(Val.ULongVal >> 48);
 496       Ptr->Untyped[0] = (unsigned char)(Val.ULongVal >> 56);
 497       break;
 498     default:
 499       std::cout << "Cannot store value of type " << *Ty << "!\n";
 500     }
 501   }
 502 }
 503
 504 /// FIXME: document
 505 ///
 506 GenericValue ExecutionEngine::LoadValueFromMemory(GenericValue *Ptr,
 507                                                   const Type *Ty) {
 508   GenericValue Result;
 509   if (getTargetData()->isLittleEndian()) {
 510     switch (Ty->getTypeID()) {
 511     case Type::BoolTyID:
 512     case Type::UByteTyID:
 513     case Type::SByteTyID:   Result.UByteVal = Ptr->Untyped[0]; break;
 514     case Type::UShortTyID:
 515     case Type::ShortTyID:   Result.UShortVal = (unsigned)Ptr->Untyped[0] |
 516                                               ((unsigned)Ptr->Untyped[1] << 8);
 517                             break;
 518     Load4BytesLittleEndian:
 519     case Type::FloatTyID:
 520     case Type::UIntTyID:
 521     case Type::IntTyID:     Result.UIntVal = (unsigned)Ptr->Untyped[0] |
 522                                             ((unsigned)Ptr->Untyped[1] <<  8) |
 523                                             ((unsigned)Ptr->Untyped[2] << 16) |
 524                                             ((unsigned)Ptr->Untyped[3] << 24);
 525                             break;
 526     case Type::PointerTyID: if (getTargetData()->getPointerSize() == 4)
 527                               goto Load4BytesLittleEndian;
 528     case Type::DoubleTyID:
 529     case Type::ULongTyID:
 530     case Type::LongTyID:    Result.ULongVal = (uint64_t)Ptr->Untyped[0] |
 531                                              ((uint64_t)Ptr->Untyped[1] <<  8) |
 532                                              ((uint64_t)Ptr->Untyped[2] << 16) |
 533                                              ((uint64_t)Ptr->Untyped[3] << 24) |
 534                                              ((uint64_t)Ptr->Untyped[4] << 32) |
 535                                              ((uint64_t)Ptr->Untyped[5] << 40) |
 536                                              ((uint64_t)Ptr->Untyped[6] << 48) |
 537                                              ((uint64_t)Ptr->Untyped[7] << 56);
 538                             break;
 539     default:
 540       std::cout << "Cannot load value of type " << *Ty << "!\n";
 541       abort();
 542     }
 543   } else {
 544     switch (Ty->getTypeID()) {
 545     case Type::BoolTyID:
 546     case Type::UByteTyID:
 547     case Type::SByteTyID:   Result.UByteVal = Ptr->Untyped[0]; break;
 548     case Type::UShortTyID:
 549     case Type::ShortTyID:   Result.UShortVal = (unsigned)Ptr->Untyped[1] |
 550                                               ((unsigned)Ptr->Untyped[0] << 8);
 551                             break;
 552     Load4BytesBigEndian:
 553     case Type::FloatTyID:
 554     case Type::UIntTyID:
 555     case Type::IntTyID:     Result.UIntVal = (unsigned)Ptr->Untyped[3] |
 556                                             ((unsigned)Ptr->Untyped[2] <<  8) |
 557                                             ((unsigned)Ptr->Untyped[1] << 16) |
 558                                             ((unsigned)Ptr->Untyped[0] << 24);
 559                             break;
 560     case Type::PointerTyID: if (getTargetData()->getPointerSize() == 4)
 561                               goto Load4BytesBigEndian;
 562     case Type::DoubleTyID:
 563     case Type::ULongTyID:
 564     case Type::LongTyID:    Result.ULongVal = (uint64_t)Ptr->Untyped[7] |
 565                                              ((uint64_t)Ptr->Untyped[6] <<  8) |
 566                                              ((uint64_t)Ptr->Untyped[5] << 16) |
 567                                              ((uint64_t)Ptr->Untyped[4] << 24) |
 568                                              ((uint64_t)Ptr->Untyped[3] << 32) |
 569                                              ((uint64_t)Ptr->Untyped[2] << 40) |
 570                                              ((uint64_t)Ptr->Untyped[1] << 48) |
 571                                              ((uint64_t)Ptr->Untyped[0] << 56);
 572                             break;
 573     default:
 574       std::cout << "Cannot load value of type " << *Ty << "!\n";
 575       abort();
 576     }
 577   }
 578   return Result;
 579 }
 580
 581 // InitializeMemory - Recursive function to apply a Constant value into the
 582 // specified memory location...
 583 //
 584 void ExecutionEngine::InitializeMemory(const Constant *Init, void *Addr) {
 585   if (isa<UndefValue>(Init)) {
 586     return;
 587   } else if (const ConstantPacked *CP = dyn_cast<ConstantPacked>(Init)) {
 588     unsigned ElementSize =
 589       getTargetData()->getTypeSize(CP->getType()->getElementType());
 590     for (unsigned i = 0, e = CP->getNumOperands(); i != e; ++i)
 591       InitializeMemory(CP->getOperand(i), (char*)Addr+i*ElementSize);
 592     return;
 593   } else if (Init->getType()->isFirstClassType()) {
 594     GenericValue Val = getConstantValue(Init);
 595     StoreValueToMemory(Val, (GenericValue*)Addr, Init->getType());
 596     return;
 597   } else if (isa<ConstantAggregateZero>(Init)) {
 598     memset(Addr, 0, (size_t)getTargetData()->getTypeSize(Init->getType()));
 599     return;
 600   }
 601
 602   switch (Init->getType()->getTypeID()) {
 603   case Type::ArrayTyID: {
 604     const ConstantArray *CPA = cast<ConstantArray>(Init);
 605     unsigned ElementSize =
 606       getTargetData()->getTypeSize(CPA->getType()->getElementType());
 607     for (unsigned i = 0, e = CPA->getNumOperands(); i != e; ++i)
 608       InitializeMemory(CPA->getOperand(i), (char*)Addr+i*ElementSize);
 609     return;
 610   }
 611
 612   case Type::StructTyID: {
 613     const ConstantStruct *CPS = cast<ConstantStruct>(Init);
 614     const StructLayout *SL =
 615       getTargetData()->getStructLayout(cast<StructType>(CPS->getType()));
 616     for (unsigned i = 0, e = CPS->getNumOperands(); i != e; ++i)
 617       InitializeMemory(CPS->getOperand(i), (char*)Addr+SL->MemberOffsets[i]);
 618     return;
 619   }
 620
 621   default:
 622     std::cerr << "Bad Type: " << *Init->getType() << "\n";
 623     assert(0 && "Unknown constant type to initialize memory with!");
 624   }
 625 }
 626
 627 /// EmitGlobals - Emit all of the global variables to memory, storing their
 628 /// addresses into GlobalAddress.  This must make sure to copy the contents of
 629 /// their initializers into the memory.
 630 ///
 631 void ExecutionEngine::emitGlobals() {
 632   const TargetData *TD = getTargetData();
 633
 634   // Loop over all of the global variables in the program, allocating the memory
 635   // to hold them.  If there is more than one module, do a prepass over globals
 636   // to figure out how the different modules should link together.
 637   //
 638   std::map<std::pair<std::string, const Type*>,
 639            const GlobalValue*> LinkedGlobalsMap;
 640
 641   if (Modules.size() != 1) {
 642     for (unsigned m = 0, e = Modules.size(); m != e; ++m) {
 643       Module &M = *Modules[m]->getModule();
 644       for (Module::const_global_iterator I = M.global_begin(),
 645            E = M.global_end(); I != E; ++I) {
 646         const GlobalValue *GV = I;
 647         if (GV->hasInternalLinkage() || GV->isExternal() ||
 648             GV->hasAppendingLinkage() || !GV->hasName())
 649           continue;// Ignore external globals and globals with internal linkage.
 650
 651         const GlobalValue *&GVEntry =
 652           LinkedGlobalsMap[std::make_pair(GV->getName(), GV->getType())];
 653
 654         // If this is the first time we've seen this global, it is the canonical
 655         // version.
 656         if (!GVEntry) {
 657           GVEntry = GV;
 658           continue;
 659         }
 660
 661         // If the existing global is strong, never replace it.
 662         if (GVEntry->hasExternalLinkage() ||
 663             GVEntry->hasDLLImportLinkage() ||
 664             GVEntry->hasDLLExportLinkage())
 665           continue;
 666
 667         // Otherwise, we know it's linkonce/weak, replace it if this is a strong
 668         // symbol.
 669         if (GV->hasExternalLinkage())
 670           GVEntry = GV;
 671       }
 672     }
 673   }
 674
 675   std::vector<const GlobalValue*> NonCanonicalGlobals;
 676   for (unsigned m = 0, e = Modules.size(); m != e; ++m) {
 677     Module &M = *Modules[m]->getModule();
 678     for (Module::const_global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end();
 679          I != E; ++I) {
 680       // In the multi-module case, see what this global maps to.
 681       if (!LinkedGlobalsMap.empty()) {
 682         if (const GlobalValue *GVEntry =
 683               LinkedGlobalsMap[std::make_pair(I->getName(), I->getType())]) {
 684           // If something else is the canonical global, ignore this one.
 685           if (GVEntry != &*I) {
 686             NonCanonicalGlobals.push_back(I);
 687             continue;
 688           }
 689         }
 690       }
 691
 692       if (!I->isExternal()) {
 693         // Get the type of the global.
 694         const Type *Ty = I->getType()->getElementType();
 695
 696         // Allocate some memory for it!
 697         unsigned Size = TD->getTypeSize(Ty);
 698         addGlobalMapping(I, new char[Size]);
 699       } else {
 700         // External variable reference. Try to use the dynamic loader to
 701         // get a pointer to it.
 702         if (void *SymAddr =
 703             sys::DynamicLibrary::SearchForAddressOfSymbol(I->getName().c_str()))
 704           addGlobalMapping(I, SymAddr);
 705         else {
 706           std::cerr << "Could not resolve external global address: "
 707                     << I->getName() << "\n";
 708           abort();
 709         }
 710       }
 711     }
 712
 713     // If there are multiple modules, map the non-canonical globals to their
 714     // canonical location.
 715     if (!NonCanonicalGlobals.empty()) {
 716       for (unsigned i = 0, e = NonCanonicalGlobals.size(); i != e; ++i) {
 717         const GlobalValue *GV = NonCanonicalGlobals[i];
 718         const GlobalValue *CGV =
 719           LinkedGlobalsMap[std::make_pair(GV->getName(), GV->getType())];
 720         void *Ptr = getPointerToGlobalIfAvailable(CGV);
 721         assert(Ptr && "Canonical global wasn't codegen'd!");
 722         addGlobalMapping(GV, getPointerToGlobalIfAvailable(CGV));
 723       }
 724     }
 725
 726     // Now that all of the globals are set up in memory, loop through them all and
 727     // initialize their contents.
 728     for (Module::const_global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end();
 729          I != E; ++I) {
 730       if (!I->isExternal()) {
 731         if (!LinkedGlobalsMap.empty()) {
 732           if (const GlobalValue *GVEntry =
 733                 LinkedGlobalsMap[std::make_pair(I->getName(), I->getType())])
 734             if (GVEntry != &*I)  // Not the canonical variable.
 735               continue;
 736         }
 737         EmitGlobalVariable(I);
 738       }
 739     }
 740   }
 741 }
 742
 743 // EmitGlobalVariable - This method emits the specified global variable to the
 744 // address specified in GlobalAddresses, or allocates new memory if it's not
 745 // already in the map.
 746 void ExecutionEngine::EmitGlobalVariable(const GlobalVariable *GV) {
 747   void *GA = getPointerToGlobalIfAvailable(GV);
 748   DEBUG(std::cerr << "Global '" << GV->getName() << "' -> " << GA << "\n");
 749
 750   const Type *ElTy = GV->getType()->getElementType();
 751   size_t GVSize = (size_t)getTargetData()->getTypeSize(ElTy);
 752   if (GA == 0) {
 753     // If it's not already specified, allocate memory for the global.
 754     GA = new char[GVSize];
 755     addGlobalMapping(GV, GA);
 756   }
 757
 758   InitializeMemory(GV->getInitializer(), GA);
 759   NumInitBytes += (unsigned)GVSize;
 760   ++NumGlobals;
 761 }