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