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/System/Host.h"
  27 #include "llvm/Target/TargetData.h"
  28 #include <math.h>
  29 using namespace llvm;
  30
  31 STATISTIC(NumInitBytes, "Number of bytes of global vars initialized");
  32 STATISTIC(NumGlobals  , "Number of global vars initialized");
  33
  34 ExecutionEngine::EECtorFn ExecutionEngine::JITCtor = 0;
  35 ExecutionEngine::EECtorFn ExecutionEngine::InterpCtor = 0;
  36
  37 ExecutionEngine::ExecutionEngine(ModuleProvider *P) : LazyFunctionCreator(0) {
  38   LazyCompilationDisabled = false;
  39   Modules.push_back(P);
  40   assert(P && "ModuleProvider is null?");
  41 }
  42
  43 ExecutionEngine::~ExecutionEngine() {
  44   clearAllGlobalMappings();
  45   for (unsigned i = 0, e = Modules.size(); i != e; ++i)
  46     delete Modules[i];
  47 }
  48
  49 /// removeModuleProvider - Remove a ModuleProvider from the list of modules.
  50 /// Release module from ModuleProvider.
  51 Module* ExecutionEngine::removeModuleProvider(ModuleProvider *P,
  52                                               std::string *ErrInfo) {
  53   for(SmallVector<ModuleProvider *, 1>::iterator I = Modules.begin(),
  54         E = Modules.end(); I != E; ++I) {
  55     ModuleProvider *MP = *I;
  56     if (MP == P) {
  57       Modules.erase(I);
  58       return MP->releaseModule(ErrInfo);
  59     }
  60   }
  61   return NULL;
  62 }
  63
  64 /// FindFunctionNamed - Search all of the active modules to find the one that
  65 /// defines FnName.  This is very slow operation and shouldn't be used for
  66 /// general code.
  67 Function *ExecutionEngine::FindFunctionNamed(const char *FnName) {
  68   for (unsigned i = 0, e = Modules.size(); i != e; ++i) {
  69     if (Function *F = Modules[i]->getModule()->getFunction(FnName))
  70       return F;
  71   }
  72   return 0;
  73 }
  74
  75
  76 /// addGlobalMapping - Tell the execution engine that the specified global is
  77 /// at the specified location.  This is used internally as functions are JIT'd
  78 /// and as global variables are laid out in memory.  It can and should also be
  79 /// used by clients of the EE that want to have an LLVM global overlay
  80 /// existing data in memory.
  81 void ExecutionEngine::addGlobalMapping(const GlobalValue *GV, void *Addr) {
  82   MutexGuard locked(lock);
  83
  84   void *&CurVal = state.getGlobalAddressMap(locked)[GV];
  85   assert((CurVal == 0 || Addr == 0) && "GlobalMapping already established!");
  86   CurVal = Addr;
  87
  88   // If we are using the reverse mapping, add it too
  89   if (!state.getGlobalAddressReverseMap(locked).empty()) {
  90     const GlobalValue *&V = state.getGlobalAddressReverseMap(locked)[Addr];
  91     assert((V == 0 || GV == 0) && "GlobalMapping already established!");
  92     V = GV;
  93   }
  94 }
  95
  96 /// clearAllGlobalMappings - Clear all global mappings and start over again
  97 /// use in dynamic compilation scenarios when you want to move globals
  98 void ExecutionEngine::clearAllGlobalMappings() {
  99   MutexGuard locked(lock);
 100
 101   state.getGlobalAddressMap(locked).clear();
 102   state.getGlobalAddressReverseMap(locked).clear();
 103 }
 104
 105 /// updateGlobalMapping - Replace an existing mapping for GV with a new
 106 /// address.  This updates both maps as required.  If "Addr" is null, the
 107 /// entry for the global is removed from the mappings.
 108 void ExecutionEngine::updateGlobalMapping(const GlobalValue *GV, void *Addr) {
 109   MutexGuard locked(lock);
 110
 111   // Deleting from the mapping?
 112   if (Addr == 0) {
 113     state.getGlobalAddressMap(locked).erase(GV);
 114     if (!state.getGlobalAddressReverseMap(locked).empty())
 115       state.getGlobalAddressReverseMap(locked).erase(Addr);
 116     return;
 117   }
 118
 119   void *&CurVal = state.getGlobalAddressMap(locked)[GV];
 120   if (CurVal && !state.getGlobalAddressReverseMap(locked).empty())
 121     state.getGlobalAddressReverseMap(locked).erase(CurVal);
 122   CurVal = Addr;
 123
 124   // If we are using the reverse mapping, add it too
 125   if (!state.getGlobalAddressReverseMap(locked).empty()) {
 126     const GlobalValue *&V = state.getGlobalAddressReverseMap(locked)[Addr];
 127     assert((V == 0 || GV == 0) && "GlobalMapping already established!");
 128     V = GV;
 129   }
 130 }
 131
 132 /// getPointerToGlobalIfAvailable - This returns the address of the specified
 133 /// global value if it is has already been codegen'd, otherwise it returns null.
 134 ///
 135 void *ExecutionEngine::getPointerToGlobalIfAvailable(const GlobalValue *GV) {
 136   MutexGuard locked(lock);
 137
 138   std::map<const GlobalValue*, void*>::iterator I =
 139   state.getGlobalAddressMap(locked).find(GV);
 140   return I != state.getGlobalAddressMap(locked).end() ? I->second : 0;
 141 }
 142
 143 /// getGlobalValueAtAddress - Return the LLVM global value object that starts
 144 /// at the specified address.
 145 ///
 146 const GlobalValue *ExecutionEngine::getGlobalValueAtAddress(void *Addr) {
 147   MutexGuard locked(lock);
 148
 149   // If we haven't computed the reverse mapping yet, do so first.
 150   if (state.getGlobalAddressReverseMap(locked).empty()) {
 151     for (std::map<const GlobalValue*, void *>::iterator
 152          I = state.getGlobalAddressMap(locked).begin(),
 153          E = state.getGlobalAddressMap(locked).end(); I != E; ++I)
 154       state.getGlobalAddressReverseMap(locked).insert(std::make_pair(I->second,
 155                                                                      I->first));
 156   }
 157
 158   std::map<void *, const GlobalValue*>::iterator I =
 159     state.getGlobalAddressReverseMap(locked).find(Addr);
 160   return I != state.getGlobalAddressReverseMap(locked).end() ? I->second : 0;
 161 }
 162
 163 // CreateArgv - Turn a vector of strings into a nice argv style array of
 164 // pointers to null terminated strings.
 165 //
 166 static void *CreateArgv(ExecutionEngine *EE,
 167                         const std::vector<std::string> &InputArgv) {
 168   unsigned PtrSize = EE->getTargetData()->getPointerSize();
 169   char *Result = new char[(InputArgv.size()+1)*PtrSize];
 170
 171   DOUT << "ARGV = " << (void*)Result << "\n";
 172   const Type *SBytePtr = PointerType::get(Type::Int8Ty);
 173
 174   for (unsigned i = 0; i != InputArgv.size(); ++i) {
 175     unsigned Size = InputArgv[i].size()+1;
 176     char *Dest = new char[Size];
 177     DOUT << "ARGV[" << i << "] = " << (void*)Dest << "\n";
 178
 179     std::copy(InputArgv[i].begin(), InputArgv[i].end(), Dest);
 180     Dest[Size-1] = 0;
 181
 182     // Endian safe: Result[i] = (PointerTy)Dest;
 183     EE->StoreValueToMemory(PTOGV(Dest), (GenericValue*)(Result+i*PtrSize),
 184                            SBytePtr);
 185   }
 186
 187   // Null terminate it
 188   EE->StoreValueToMemory(PTOGV(0),
 189                          (GenericValue*)(Result+InputArgv.size()*PtrSize),
 190                          SBytePtr);
 191   return Result;
 192 }
 193
 194
 195 /// runStaticConstructorsDestructors - This method is used to execute all of
 196 /// the static constructors or destructors for a program, depending on the
 197 /// value of isDtors.
 198 void ExecutionEngine::runStaticConstructorsDestructors(bool isDtors) {
 199   const char *Name = isDtors ? "llvm.global_dtors" : "llvm.global_ctors";
 200
 201   // Execute global ctors/dtors for each module in the program.
 202   for (unsigned m = 0, e = Modules.size(); m != e; ++m) {
 203     GlobalVariable *GV = Modules[m]->getModule()->getNamedGlobal(Name);
 204
 205     // If this global has internal linkage, or if it has a use, then it must be
 206     // an old-style (llvmgcc3) static ctor with __main linked in and in use.  If
 207     // this is the case, don't execute any of the global ctors, __main will do
 208     // it.
 209     if (!GV || GV->isDeclaration() || GV->hasInternalLinkage()) continue;
 210
 211     // Should be an array of '{ int, void ()* }' structs.  The first value is
 212     // the init priority, which we ignore.
 213     ConstantArray *InitList = dyn_cast<ConstantArray>(GV->getInitializer());
 214     if (!InitList) continue;
 215     for (unsigned i = 0, e = InitList->getNumOperands(); i != e; ++i)
 216       if (ConstantStruct *CS =
 217           dyn_cast<ConstantStruct>(InitList->getOperand(i))) {
 218         if (CS->getNumOperands() != 2) break; // Not array of 2-element structs.
 219
 220         Constant *FP = CS->getOperand(1);
 221         if (FP->isNullValue())
 222           break;  // Found a null terminator, exit.
 223
 224         if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(FP))
 225           if (CE->isCast())
 226             FP = CE->getOperand(0);
 227         if (Function *F = dyn_cast<Function>(FP)) {
 228           // Execute the ctor/dtor function!
 229           runFunction(F, std::vector<GenericValue>());
 230         }
 231       }
 232   }
 233 }
 234
 235 /// runFunctionAsMain - This is a helper function which wraps runFunction to
 236 /// handle the common task of starting up main with the specified argc, argv,
 237 /// and envp parameters.
 238 int ExecutionEngine::runFunctionAsMain(Function *Fn,
 239                                        const std::vector<std::string> &argv,
 240                                        const char * const * envp) {
 241   std::vector<GenericValue> GVArgs;
 242   GenericValue GVArgc;
 243   GVArgc.IntVal = APInt(32, argv.size());
 244
 245   // Check main() type
 246   unsigned NumArgs = Fn->getFunctionType()->getNumParams();
 247   const FunctionType *FTy = Fn->getFunctionType();
 248   const Type* PPInt8Ty = PointerType::get(PointerType::get(Type::Int8Ty));
 249   switch (NumArgs) {
 250   case 3:
 251    if (FTy->getParamType(2) != PPInt8Ty) {
 252      cerr << "Invalid type for third argument of main() supplied\n";
 253      abort();
 254    }
 255    // FALLS THROUGH
 256   case 2:
 257    if (FTy->getParamType(1) != PPInt8Ty) {
 258      cerr << "Invalid type for second argument of main() supplied\n";
 259      abort();
 260    }
 261    // FALLS THROUGH
 262   case 1:
 263    if (FTy->getParamType(0) != Type::Int32Ty) {
 264      cerr << "Invalid type for first argument of main() supplied\n";
 265      abort();
 266    }
 267    // FALLS THROUGH
 268   case 0:
 269    if (FTy->getReturnType() != Type::Int32Ty &&
 270        FTy->getReturnType() != Type::VoidTy) {
 271      cerr << "Invalid return type of main() supplied\n";
 272      abort();
 273    }
 274    break;
 275   default:
 276    cerr << "Invalid number of arguments of main() supplied\n";
 277    abort();
 278   }
 279
 280   if (NumArgs) {
 281     GVArgs.push_back(GVArgc); // Arg #0 = argc.
 282     if (NumArgs > 1) {
 283       GVArgs.push_back(PTOGV(CreateArgv(this, argv))); // Arg #1 = argv.
 284       assert(((char **)GVTOP(GVArgs[1]))[0] &&
 285              "argv[0] was null after CreateArgv");
 286       if (NumArgs > 2) {
 287         std::vector<std::string> EnvVars;
 288         for (unsigned i = 0; envp[i]; ++i)
 289           EnvVars.push_back(envp[i]);
 290         GVArgs.push_back(PTOGV(CreateArgv(this, EnvVars))); // Arg #2 = envp.
 291       }
 292     }
 293   }
 294   return runFunction(Fn, GVArgs).IntVal.getZExtValue();
 295 }
 296
 297 /// If possible, create a JIT, unless the caller specifically requests an
 298 /// Interpreter or there's an error. If even an Interpreter cannot be created,
 299 /// NULL is returned.
 300 ///
 301 ExecutionEngine *ExecutionEngine::create(ModuleProvider *MP,
 302                                          bool ForceInterpreter,
 303                                          std::string *ErrorStr) {
 304   ExecutionEngine *EE = 0;
 305
 306   // Unless the interpreter was explicitly selected, try making a JIT.
 307   if (!ForceInterpreter && JITCtor)
 308     EE = JITCtor(MP, ErrorStr);
 309
 310   // If we can't make a JIT, make an interpreter instead.
 311   if (EE == 0 && InterpCtor)
 312     EE = InterpCtor(MP, ErrorStr);
 313
 314   if (EE) {
 315     // Make sure we can resolve symbols in the program as well. The zero arg
 316     // to the function tells DynamicLibrary to load the program, not a library.
 317     if (sys::DynamicLibrary::LoadLibraryPermanently(0, ErrorStr)) {
 318       delete EE;
 319       return 0;
 320     }
 321   }
 322
 323   return EE;
 324 }
 325
 326 ExecutionEngine *ExecutionEngine::create(Module *M) {
 327   return create(new ExistingModuleProvider(M));
 328 }
 329
 330 /// getPointerToGlobal - This returns the address of the specified global
 331 /// value.  This may involve code generation if it's a function.
 332 ///
 333 void *ExecutionEngine::getPointerToGlobal(const GlobalValue *GV) {
 334   if (Function *F = const_cast<Function*>(dyn_cast<Function>(GV)))
 335     return getPointerToFunction(F);
 336
 337   MutexGuard locked(lock);
 338   void *p = state.getGlobalAddressMap(locked)[GV];
 339   if (p)
 340     return p;
 341
 342   // Global variable might have been added since interpreter started.
 343   if (GlobalVariable *GVar =
 344           const_cast<GlobalVariable *>(dyn_cast<GlobalVariable>(GV)))
 345     EmitGlobalVariable(GVar);
 346   else
 347     assert(0 && "Global hasn't had an address allocated yet!");
 348   return state.getGlobalAddressMap(locked)[GV];
 349 }
 350
 351 /// This function converts a Constant* into a GenericValue. The interesting
 352 /// part is if C is a ConstantExpr.
 353 /// @brief Get a GenericValue for a Constant*
 354 GenericValue ExecutionEngine::getConstantValue(const Constant *C) {
 355   // If its undefined, return the garbage.
 356   if (isa<UndefValue>(C))
 357     return GenericValue();
 358
 359   // If the value is a ConstantExpr
 360   if (const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(C)) {
 361     Constant *Op0 = CE->getOperand(0);
 362     switch (CE->getOpcode()) {
 363     case Instruction::GetElementPtr: {
 364       // Compute the index
 365       GenericValue Result = getConstantValue(Op0);
 366       SmallVector<Value*, 8> Indices(CE->op_begin()+1, CE->op_end());
 367       uint64_t Offset =
 368         TD->getIndexedOffset(Op0->getType(), &Indices[0], Indices.size());
 369
 370       char* tmp = (char*) Result.PointerVal;
 371       Result = PTOGV(tmp + Offset);
 372       return Result;
 373     }
 374     case Instruction::Trunc: {
 375       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 376       uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(CE->getType())->getBitWidth();
 377       GV.IntVal = GV.IntVal.trunc(BitWidth);
 378       return GV;
 379     }
 380     case Instruction::ZExt: {
 381       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 382       uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(CE->getType())->getBitWidth();
 383       GV.IntVal = GV.IntVal.zext(BitWidth);
 384       return GV;
 385     }
 386     case Instruction::SExt: {
 387       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 388       uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(CE->getType())->getBitWidth();
 389       GV.IntVal = GV.IntVal.sext(BitWidth);
 390       return GV;
 391     }
 392     case Instruction::FPTrunc: {
 393       // FIXME long double
 394       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 395       GV.FloatVal = float(GV.DoubleVal);
 396       return GV;
 397     }
 398     case Instruction::FPExt:{
 399       // FIXME long double
 400       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 401       GV.DoubleVal = double(GV.FloatVal);
 402       return GV;
 403     }
 404     case Instruction::UIToFP: {
 405       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 406       if (CE->getType() == Type::FloatTy)
 407         GV.FloatVal = float(GV.IntVal.roundToDouble());
 408       else if (CE->getType() == Type::DoubleTy)
 409         GV.DoubleVal = GV.IntVal.roundToDouble();
 410       else if (CE->getType() == Type::X86_FP80Ty) {
 411         const uint64_t zero[] = {0, 0};
 412         APFloat apf = APFloat(APInt(80, 2, zero));
 413         (void)apf.convertFromZeroExtendedInteger(GV.IntVal.getRawData(),
 414                                GV.IntVal.getBitWidth(), false,
 415                                APFloat::rmNearestTiesToEven);
 416         GV.IntVal = apf.convertToAPInt();
 417       }
 418       return GV;
 419     }
 420     case Instruction::SIToFP: {
 421       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 422       if (CE->getType() == Type::FloatTy)
 423         GV.FloatVal = float(GV.IntVal.signedRoundToDouble());
 424       else if (CE->getType() == Type::DoubleTy)
 425         GV.DoubleVal = GV.IntVal.signedRoundToDouble();
 426       else if (CE->getType() == Type::X86_FP80Ty) {
 427         const uint64_t zero[] = { 0, 0};
 428         APFloat apf = APFloat(APInt(80, 2, zero));
 429         (void)apf.convertFromZeroExtendedInteger(GV.IntVal.getRawData(),
 430                                GV.IntVal.getBitWidth(), true,
 431                                APFloat::rmNearestTiesToEven);
 432         GV.IntVal = apf.convertToAPInt();
 433       }
 434       return GV;
 435     }
 436     case Instruction::FPToUI: // double->APInt conversion handles sign
 437     case Instruction::FPToSI: {
 438       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 439       uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(CE->getType())->getBitWidth();
 440       if (Op0->getType() == Type::FloatTy)
 441         GV.IntVal = APIntOps::RoundFloatToAPInt(GV.FloatVal, BitWidth);
 442       else if (Op0->getType() == Type::DoubleTy)
 443         GV.IntVal = APIntOps::RoundDoubleToAPInt(GV.DoubleVal, BitWidth);
 444       else if (Op0->getType() == Type::X86_FP80Ty) {
 445         APFloat apf = APFloat(GV.IntVal);
 446         uint64_t v;
 447         (void)apf.convertToInteger(&v, BitWidth,
 448                                    CE->getOpcode()==Instruction::FPToSI,
 449                                    APFloat::rmTowardZero);
 450         GV.IntVal = v; // endian?
 451       }
 452       return GV;
 453     }
 454     case Instruction::PtrToInt: {
 455       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 456       uint32_t PtrWidth = TD->getPointerSizeInBits();
 457       GV.IntVal = APInt(PtrWidth, uintptr_t(GV.PointerVal));
 458       return GV;
 459     }
 460     case Instruction::IntToPtr: {
 461       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 462       uint32_t PtrWidth = TD->getPointerSizeInBits();
 463       if (PtrWidth != GV.IntVal.getBitWidth())
 464         GV.IntVal = GV.IntVal.zextOrTrunc(PtrWidth);
 465       assert(GV.IntVal.getBitWidth() <= 64 && "Bad pointer width");
 466       GV.PointerVal = PointerTy(uintptr_t(GV.IntVal.getZExtValue()));
 467       return GV;
 468     }
 469     case Instruction::BitCast: {
 470       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 471       const Type* DestTy = CE->getType();
 472       switch (Op0->getType()->getTypeID()) {
 473         default: assert(0 && "Invalid bitcast operand");
 474         case Type::IntegerTyID:
 475           assert(DestTy->isFloatingPoint() && "invalid bitcast");
 476           if (DestTy == Type::FloatTy)
 477             GV.FloatVal = GV.IntVal.bitsToFloat();
 478           else if (DestTy == Type::DoubleTy)
 479             GV.DoubleVal = GV.IntVal.bitsToDouble();
 480           break;
 481         case Type::FloatTyID:
 482           assert(DestTy == Type::Int32Ty && "Invalid bitcast");
 483           GV.IntVal.floatToBits(GV.FloatVal);
 484           break;
 485         case Type::DoubleTyID:
 486           assert(DestTy == Type::Int64Ty && "Invalid bitcast");
 487           GV.IntVal.doubleToBits(GV.DoubleVal);
 488           break;
 489         case Type::PointerTyID:
 490           assert(isa<PointerType>(DestTy) && "Invalid bitcast");
 491           break; // getConstantValue(Op0)  above already converted it
 492       }
 493       return GV;
 494     }
 495     case Instruction::Add:
 496     case Instruction::Sub:
 497     case Instruction::Mul:
 498     case Instruction::UDiv:
 499     case Instruction::SDiv:
 500     case Instruction::URem:
 501     case Instruction::SRem:
 502     case Instruction::And:
 503     case Instruction::Or:
 504     case Instruction::Xor: {
 505       GenericValue LHS = getConstantValue(Op0);
 506       GenericValue RHS = getConstantValue(CE->getOperand(1));
 507       GenericValue GV;
 508       switch (CE->getOperand(0)->getType()->getTypeID()) {
 509       default: assert(0 && "Bad add type!"); abort();
 510       case Type::IntegerTyID:
 511         switch (CE->getOpcode()) {
 512           default: assert(0 && "Invalid integer opcode");
 513           case Instruction::Add: GV.IntVal = LHS.IntVal + RHS.IntVal; break;
 514           case Instruction::Sub: GV.IntVal = LHS.IntVal - RHS.IntVal; break;
 515           case Instruction::Mul: GV.IntVal = LHS.IntVal * RHS.IntVal; break;
 516           case Instruction::UDiv:GV.IntVal = LHS.IntVal.udiv(RHS.IntVal); break;
 517           case Instruction::SDiv:GV.IntVal = LHS.IntVal.sdiv(RHS.IntVal); break;
 518           case Instruction::URem:GV.IntVal = LHS.IntVal.urem(RHS.IntVal); break;
 519           case Instruction::SRem:GV.IntVal = LHS.IntVal.srem(RHS.IntVal); break;
 520           case Instruction::And: GV.IntVal = LHS.IntVal & RHS.IntVal; break;
 521           case Instruction::Or:  GV.IntVal = LHS.IntVal | RHS.IntVal; break;
 522           case Instruction::Xor: GV.IntVal = LHS.IntVal ^ RHS.IntVal; break;
 523         }
 524         break;
 525       case Type::FloatTyID:
 526         switch (CE->getOpcode()) {
 527           default: assert(0 && "Invalid float opcode"); abort();
 528           case Instruction::Add:
 529             GV.FloatVal = LHS.FloatVal + RHS.FloatVal; break;
 530           case Instruction::Sub:
 531             GV.FloatVal = LHS.FloatVal - RHS.FloatVal; break;
 532           case Instruction::Mul:
 533             GV.FloatVal = LHS.FloatVal * RHS.FloatVal; break;
 534           case Instruction::FDiv:
 535             GV.FloatVal = LHS.FloatVal / RHS.FloatVal; break;
 536           case Instruction::FRem:
 537             GV.FloatVal = ::fmodf(LHS.FloatVal,RHS.FloatVal); break;
 538         }
 539         break;
 540       case Type::DoubleTyID:
 541         switch (CE->getOpcode()) {
 542           default: assert(0 && "Invalid double opcode"); abort();
 543           case Instruction::Add:
 544             GV.DoubleVal = LHS.DoubleVal + RHS.DoubleVal; break;
 545           case Instruction::Sub:
 546             GV.DoubleVal = LHS.DoubleVal - RHS.DoubleVal; break;
 547           case Instruction::Mul:
 548             GV.DoubleVal = LHS.DoubleVal * RHS.DoubleVal; break;
 549           case Instruction::FDiv:
 550             GV.DoubleVal = LHS.DoubleVal / RHS.DoubleVal; break;
 551           case Instruction::FRem:
 552             GV.DoubleVal = ::fmod(LHS.DoubleVal,RHS.DoubleVal); break;
 553         }
 554         break;
 555       case Type::X86_FP80TyID:
 556       case Type::PPC_FP128TyID:
 557       case Type::FP128TyID: {
 558         APFloat apfLHS = APFloat(LHS.IntVal);
 559         switch (CE->getOpcode()) {
 560           default: assert(0 && "Invalid long double opcode"); abort();
 561           case Instruction::Add:
 562             apfLHS.add(APFloat(RHS.IntVal), APFloat::rmNearestTiesToEven);
 563             GV.IntVal = apfLHS.convertToAPInt();
 564             break;
 565           case Instruction::Sub:
 566             apfLHS.subtract(APFloat(RHS.IntVal), APFloat::rmNearestTiesToEven);
 567             GV.IntVal = apfLHS.convertToAPInt();
 568             break;
 569           case Instruction::Mul:
 570             apfLHS.multiply(APFloat(RHS.IntVal), APFloat::rmNearestTiesToEven);
 571             GV.IntVal = apfLHS.convertToAPInt();
 572             break;
 573           case Instruction::FDiv:
 574             apfLHS.divide(APFloat(RHS.IntVal), APFloat::rmNearestTiesToEven);
 575             GV.IntVal = apfLHS.convertToAPInt();
 576             break;
 577           case Instruction::FRem:
 578             apfLHS.mod(APFloat(RHS.IntVal), APFloat::rmNearestTiesToEven);
 579             GV.IntVal = apfLHS.convertToAPInt();
 580             break;
 581           }
 582         }
 583         break;
 584       }
 585       return GV;
 586     }
 587     default:
 588       break;
 589     }
 590     cerr << "ConstantExpr not handled: " << *CE << "\n";
 591     abort();
 592   }
 593
 594   GenericValue Result;
 595   switch (C->getType()->getTypeID()) {
 596   case Type::FloatTyID:
 597     Result.FloatVal = cast<ConstantFP>(C)->getValueAPF().convertToFloat();
 598     break;
 599   case Type::DoubleTyID:
 600     Result.DoubleVal = cast<ConstantFP>(C)->getValueAPF().convertToDouble();
 601     break;
 602   case Type::X86_FP80TyID:
 603   case Type::FP128TyID:
 604   case Type::PPC_FP128TyID:
 605     Result.IntVal = cast <ConstantFP>(C)->getValueAPF().convertToAPInt();
 606     break;
 607   case Type::IntegerTyID:
 608     Result.IntVal = cast<ConstantInt>(C)->getValue();
 609     break;
 610   case Type::PointerTyID:
 611     if (isa<ConstantPointerNull>(C))
 612       Result.PointerVal = 0;
 613     else if (const Function *F = dyn_cast<Function>(C))
 614       Result = PTOGV(getPointerToFunctionOrStub(const_cast<Function*>(F)));
 615     else if (const GlobalVariable* GV = dyn_cast<GlobalVariable>(C))
 616       Result = PTOGV(getOrEmitGlobalVariable(const_cast<GlobalVariable*>(GV)));
 617     else
 618       assert(0 && "Unknown constant pointer type!");
 619     break;
 620   default:
 621     cerr << "ERROR: Constant unimplemented for type: " << *C->getType() << "\n";
 622     abort();
 623   }
 624   return Result;
 625 }
 626
 627 /// StoreValueToMemory - Stores the data in Val of type Ty at address Ptr.  Ptr
 628 /// is the address of the memory at which to store Val, cast to GenericValue *.
 629 /// It is not a pointer to a GenericValue containing the address at which to
 630 /// store Val.
 631 ///
 632 void ExecutionEngine::StoreValueToMemory(const GenericValue &Val, GenericValue *Ptr,
 633                                          const Type *Ty) {
 634   switch (Ty->getTypeID()) {
 635   case Type::IntegerTyID: {
 636     unsigned BitWidth = cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth();
 637     unsigned StoreBytes = (BitWidth + 7)/8;
 638     uint8_t *Src = (uint8_t *)Val.IntVal.getRawData();
 639     uint8_t *Dst = (uint8_t *)Ptr;
 640
 641     if (sys::littleEndianHost())
 642       // Little-endian host - the source is ordered from LSB to MSB.
 643       // Order the destination from LSB to MSB: Do a straight copy.
 644       memcpy(Dst, Src, StoreBytes);
 645     else {
 646       // Big-endian host - the source is an array of 64 bit words ordered from
 647       // LSW to MSW.  Each word is ordered from MSB to LSB.
 648       // Order the destination from MSB to LSB: Reverse the word order, but not
 649       // the bytes in a word.
 650       while (StoreBytes > sizeof(uint64_t)) {
 651         StoreBytes -= sizeof(uint64_t);
 652         // May not be aligned so use memcpy.
 653         memcpy(Dst + StoreBytes, Src, sizeof(uint64_t));
 654         Src += sizeof(uint64_t);
 655       }
 656
 657       memcpy(Dst, Src + sizeof(uint64_t) - StoreBytes, StoreBytes);
 658     }
 659     break;
 660   }
 661   case Type::FloatTyID:
 662     *((float*)Ptr) = Val.FloatVal;
 663     break;
 664   case Type::DoubleTyID:
 665     *((double*)Ptr) = Val.DoubleVal;
 666     break;
 667   case Type::X86_FP80TyID: {
 668       uint16_t *Dest = (uint16_t*)Ptr;
 669       const uint16_t *Src = (uint16_t*)Val.IntVal.getRawData();
 670       // This is endian dependent, but it will only work on x86 anyway.
 671       Dest[0] = Src[4];
 672       Dest[1] = Src[0];
 673       Dest[2] = Src[1];
 674       Dest[3] = Src[2];
 675       Dest[4] = Src[3];
 676       break;
 677     }
 678   case Type::PointerTyID:
 679     *((PointerTy*)Ptr) = Val.PointerVal;
 680     break;
 681   default:
 682     cerr << "Cannot store value of type " << *Ty << "!\n";
 683   }
 684 }
 685
 686 /// FIXME: document
 687 ///
 688 void ExecutionEngine::LoadValueFromMemory(GenericValue &Result,
 689                                                   GenericValue *Ptr,
 690                                                   const Type *Ty) {
 691   switch (Ty->getTypeID()) {
 692   case Type::IntegerTyID: {
 693     unsigned BitWidth = cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth();
 694     unsigned LoadBytes = (BitWidth + 7)/8;
 695
 696     // An APInt with all words initially zero.
 697     Result.IntVal = APInt(BitWidth, 0);
 698
 699     uint8_t *Src = (uint8_t *)Ptr;
 700     uint8_t *Dst = (uint8_t *)Result.IntVal.getRawData();
 701
 702     if (sys::littleEndianHost())
 703       // Little-endian host - the destination must be ordered from LSB to MSB.
 704       // The source is ordered from LSB to MSB: Do a straight copy.
 705       memcpy(Dst, Src, LoadBytes);
 706     else {
 707       // Big-endian - the destination is an array of 64 bit words ordered from
 708       // LSW to MSW.  Each word must be ordered from MSB to LSB.  The source is
 709       // ordered from MSB to LSB: Reverse the word order, but not the bytes in
 710       // a word.
 711       while (LoadBytes > sizeof(uint64_t)) {
 712         LoadBytes -= sizeof(uint64_t);
 713         // May not be aligned so use memcpy.
 714         memcpy(Dst, Src + LoadBytes, sizeof(uint64_t));
 715         Dst += sizeof(uint64_t);
 716       }
 717
 718       memcpy(Dst + sizeof(uint64_t) - LoadBytes, Src, LoadBytes);
 719     }
 720     break;
 721   }
 722   case Type::FloatTyID:
 723     Result.FloatVal = *((float*)Ptr);
 724     break;
 725   case Type::DoubleTyID:
 726     Result.DoubleVal = *((double*)Ptr);
 727     break;
 728   case Type::PointerTyID:
 729     Result.PointerVal = *((PointerTy*)Ptr);
 730     break;
 731   case Type::X86_FP80TyID: {
 732     // This is endian dependent, but it will only work on x86 anyway.
 733     uint16_t *p = (uint16_t*)Ptr;
 734     union {
 735       uint16_t x[8];
 736       uint64_t y[2];
 737     };
 738     x[0] = p[1];
 739     x[1] = p[2];
 740     x[2] = p[3];
 741     x[3] = p[4];
 742     x[4] = p[0];
 743     Result.IntVal = APInt(80, 2, y);
 744     break;
 745   }
 746   default:
 747     cerr << "Cannot load value of type " << *Ty << "!\n";
 748     abort();
 749   }
 750 }
 751
 752 // InitializeMemory - Recursive function to apply a Constant value into the
 753 // specified memory location...
 754 //
 755 void ExecutionEngine::InitializeMemory(const Constant *Init, void *Addr) {
 756   if (isa<UndefValue>(Init)) {
 757     return;
 758   } else if (const ConstantVector *CP = dyn_cast<ConstantVector>(Init)) {
 759     unsigned ElementSize =
 760       getTargetData()->getABITypeSize(CP->getType()->getElementType());
 761     for (unsigned i = 0, e = CP->getNumOperands(); i != e; ++i)
 762       InitializeMemory(CP->getOperand(i), (char*)Addr+i*ElementSize);
 763     return;
 764   } else if (Init->getType()->isFirstClassType()) {
 765     GenericValue Val = getConstantValue(Init);
 766     StoreValueToMemory(Val, (GenericValue*)Addr, Init->getType());
 767     return;
 768   } else if (isa<ConstantAggregateZero>(Init)) {
 769     memset(Addr, 0, (size_t)getTargetData()->getABITypeSize(Init->getType()));
 770     return;
 771   }
 772
 773   switch (Init->getType()->getTypeID()) {
 774   case Type::ArrayTyID: {
 775     const ConstantArray *CPA = cast<ConstantArray>(Init);
 776     unsigned ElementSize =
 777       getTargetData()->getABITypeSize(CPA->getType()->getElementType());
 778     for (unsigned i = 0, e = CPA->getNumOperands(); i != e; ++i)
 779       InitializeMemory(CPA->getOperand(i), (char*)Addr+i*ElementSize);
 780     return;
 781   }
 782
 783   case Type::StructTyID: {
 784     const ConstantStruct *CPS = cast<ConstantStruct>(Init);
 785     const StructLayout *SL =
 786       getTargetData()->getStructLayout(cast<StructType>(CPS->getType()));
 787     for (unsigned i = 0, e = CPS->getNumOperands(); i != e; ++i)
 788       InitializeMemory(CPS->getOperand(i), (char*)Addr+SL->getElementOffset(i));
 789     return;
 790   }
 791
 792   default:
 793     cerr << "Bad Type: " << *Init->getType() << "\n";
 794     assert(0 && "Unknown constant type to initialize memory with!");
 795   }
 796 }
 797
 798 /// EmitGlobals - Emit all of the global variables to memory, storing their
 799 /// addresses into GlobalAddress.  This must make sure to copy the contents of
 800 /// their initializers into the memory.
 801 ///
 802 void ExecutionEngine::emitGlobals() {
 803   const TargetData *TD = getTargetData();
 804
 805   // Loop over all of the global variables in the program, allocating the memory
 806   // to hold them.  If there is more than one module, do a prepass over globals
 807   // to figure out how the different modules should link together.
 808   //
 809   std::map<std::pair<std::string, const Type*>,
 810            const GlobalValue*> LinkedGlobalsMap;
 811
 812   if (Modules.size() != 1) {
 813     for (unsigned m = 0, e = Modules.size(); m != e; ++m) {
 814       Module &M = *Modules[m]->getModule();
 815       for (Module::const_global_iterator I = M.global_begin(),
 816            E = M.global_end(); I != E; ++I) {
 817         const GlobalValue *GV = I;
 818         if (GV->hasInternalLinkage() || GV->isDeclaration() ||
 819             GV->hasAppendingLinkage() || !GV->hasName())
 820           continue;// Ignore external globals and globals with internal linkage.
 821
 822         const GlobalValue *&GVEntry =
 823           LinkedGlobalsMap[std::make_pair(GV->getName(), GV->getType())];
 824
 825         // If this is the first time we've seen this global, it is the canonical
 826         // version.
 827         if (!GVEntry) {
 828           GVEntry = GV;
 829           continue;
 830         }
 831
 832         // If the existing global is strong, never replace it.
 833         if (GVEntry->hasExternalLinkage() ||
 834             GVEntry->hasDLLImportLinkage() ||
 835             GVEntry->hasDLLExportLinkage())
 836           continue;
 837
 838         // Otherwise, we know it's linkonce/weak, replace it if this is a strong
 839         // symbol.
 840         if (GV->hasExternalLinkage() || GVEntry->hasExternalWeakLinkage())
 841           GVEntry = GV;
 842       }
 843     }
 844   }
 845
 846   std::vector<const GlobalValue*> NonCanonicalGlobals;
 847   for (unsigned m = 0, e = Modules.size(); m != e; ++m) {
 848     Module &M = *Modules[m]->getModule();
 849     for (Module::const_global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end();
 850          I != E; ++I) {
 851       // In the multi-module case, see what this global maps to.
 852       if (!LinkedGlobalsMap.empty()) {
 853         if (const GlobalValue *GVEntry =
 854               LinkedGlobalsMap[std::make_pair(I->getName(), I->getType())]) {
 855           // If something else is the canonical global, ignore this one.
 856           if (GVEntry != &*I) {
 857             NonCanonicalGlobals.push_back(I);
 858             continue;
 859           }
 860         }
 861       }
 862
 863       if (!I->isDeclaration()) {
 864         // Get the type of the global.
 865         const Type *Ty = I->getType()->getElementType();
 866
 867         // Allocate some memory for it!
 868         unsigned Size = TD->getABITypeSize(Ty);
 869         addGlobalMapping(I, new char[Size]);
 870       } else {
 871         // External variable reference. Try to use the dynamic loader to
 872         // get a pointer to it.
 873         if (void *SymAddr =
 874             sys::DynamicLibrary::SearchForAddressOfSymbol(I->getName().c_str()))
 875           addGlobalMapping(I, SymAddr);
 876         else {
 877           cerr << "Could not resolve external global address: "
 878                << I->getName() << "\n";
 879           abort();
 880         }
 881       }
 882     }
 883
 884     // If there are multiple modules, map the non-canonical globals to their
 885     // canonical location.
 886     if (!NonCanonicalGlobals.empty()) {
 887       for (unsigned i = 0, e = NonCanonicalGlobals.size(); i != e; ++i) {
 888         const GlobalValue *GV = NonCanonicalGlobals[i];
 889         const GlobalValue *CGV =
 890           LinkedGlobalsMap[std::make_pair(GV->getName(), GV->getType())];
 891         void *Ptr = getPointerToGlobalIfAvailable(CGV);
 892         assert(Ptr && "Canonical global wasn't codegen'd!");
 893         addGlobalMapping(GV, getPointerToGlobalIfAvailable(CGV));
 894       }
 895     }
 896
 897     // Now that all of the globals are set up in memory, loop through them all
 898     // and initialize their contents.
 899     for (Module::const_global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end();
 900          I != E; ++I) {
 901       if (!I->isDeclaration()) {
 902         if (!LinkedGlobalsMap.empty()) {
 903           if (const GlobalValue *GVEntry =
 904                 LinkedGlobalsMap[std::make_pair(I->getName(), I->getType())])
 905             if (GVEntry != &*I)  // Not the canonical variable.
 906               continue;
 907         }
 908         EmitGlobalVariable(I);
 909       }
 910     }
 911   }
 912 }
 913
 914 // EmitGlobalVariable - This method emits the specified global variable to the
 915 // address specified in GlobalAddresses, or allocates new memory if it's not
 916 // already in the map.
 917 void ExecutionEngine::EmitGlobalVariable(const GlobalVariable *GV) {
 918   void *GA = getPointerToGlobalIfAvailable(GV);
 919   DOUT << "Global '" << GV->getName() << "' -> " << GA << "\n";
 920
 921   const Type *ElTy = GV->getType()->getElementType();
 922   size_t GVSize = (size_t)getTargetData()->getABITypeSize(ElTy);
 923   if (GA == 0) {
 924     // If it's not already specified, allocate memory for the global.
 925     GA = new char[GVSize];
 926     addGlobalMapping(GV, GA);
 927   }
 928
 929   InitializeMemory(GV->getInitializer(), GA);
 930   NumInitBytes += (unsigned)GVSize;
 931   ++NumGlobals;
 932 }