lib/ExecutionEngine/ExecutionEngine.cpp

   1 //===-- ExecutionEngine.cpp - Common Implementation shared by EEs ---------===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file was developed by the LLVM research group and is distributed under
   6 // the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file defines the common interface used by the various execution engine
  11 // subclasses.
  12 //
  13 //===----------------------------------------------------------------------===//
  14
  15 #define DEBUG_TYPE "jit"
  16 #include "llvm/Constants.h"
  17 #include "llvm/DerivedTypes.h"
  18 #include "llvm/Module.h"
  19 #include "llvm/ModuleProvider.h"
  20 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
  21 #include "llvm/ExecutionEngine/ExecutionEngine.h"
  22 #include "llvm/ExecutionEngine/GenericValue.h"
  23 #include "llvm/Support/Debug.h"
  24 #include "llvm/Support/MutexGuard.h"
  25 #include "llvm/System/DynamicLibrary.h"
  26 #include "llvm/Target/TargetData.h"
  27 #include <math.h>
  28 using namespace llvm;
  29
  30 STATISTIC(NumInitBytes, "Number of bytes of global vars initialized");
  31 STATISTIC(NumGlobals  , "Number of global vars initialized");
  32
  33 ExecutionEngine::EECtorFn ExecutionEngine::JITCtor = 0;
  34 ExecutionEngine::EECtorFn ExecutionEngine::InterpCtor = 0;
  35
  36 ExecutionEngine::ExecutionEngine(ModuleProvider *P) {
  37   LazyCompilationDisabled = false;
  38   Modules.push_back(P);
  39   assert(P && "ModuleProvider is null?");
  40 }
  41
  42 ExecutionEngine::ExecutionEngine(Module *M) {
  43   LazyCompilationDisabled = false;
  44   assert(M && "Module is null?");
  45   Modules.push_back(new ExistingModuleProvider(M));
  46 }
  47
  48 ExecutionEngine::~ExecutionEngine() {
  49   clearAllGlobalMappings();
  50   for (unsigned i = 0, e = Modules.size(); i != e; ++i)
  51     delete Modules[i];
  52 }
  53
  54 /// removeModuleProvider - Remove a ModuleProvider from the list of modules.
  55 /// Release module from ModuleProvider.
  56 Module* ExecutionEngine::removeModuleProvider(ModuleProvider *P,
  57                                               std::string *ErrInfo) {
  58   for(SmallVector<ModuleProvider *, 1>::iterator I = Modules.begin(),
  59         E = Modules.end(); I != E; ++I) {
  60     ModuleProvider *MP = *I;
  61     if (MP == P) {
  62       Modules.erase(I);
  63       return MP->releaseModule(ErrInfo);
  64     }
  65   }
  66   return NULL;
  67 }
  68
  69 /// FindFunctionNamed - Search all of the active modules to find the one that
  70 /// defines FnName.  This is very slow operation and shouldn't be used for
  71 /// general code.
  72 Function *ExecutionEngine::FindFunctionNamed(const char *FnName) {
  73   for (unsigned i = 0, e = Modules.size(); i != e; ++i) {
  74     if (Function *F = Modules[i]->getModule()->getFunction(FnName))
  75       return F;
  76   }
  77   return 0;
  78 }
  79
  80
  81 /// addGlobalMapping - Tell the execution engine that the specified global is
  82 /// at the specified location.  This is used internally as functions are JIT'd
  83 /// and as global variables are laid out in memory.  It can and should also be
  84 /// used by clients of the EE that want to have an LLVM global overlay
  85 /// existing data in memory.
  86 void ExecutionEngine::addGlobalMapping(const GlobalValue *GV, void *Addr) {
  87   MutexGuard locked(lock);
  88
  89   void *&CurVal = state.getGlobalAddressMap(locked)[GV];
  90   assert((CurVal == 0 || Addr == 0) && "GlobalMapping already established!");
  91   CurVal = Addr;
  92
  93   // If we are using the reverse mapping, add it too
  94   if (!state.getGlobalAddressReverseMap(locked).empty()) {
  95     const GlobalValue *&V = state.getGlobalAddressReverseMap(locked)[Addr];
  96     assert((V == 0 || GV == 0) && "GlobalMapping already established!");
  97     V = GV;
  98   }
  99 }
 100
 101 /// clearAllGlobalMappings - Clear all global mappings and start over again
 102 /// use in dynamic compilation scenarios when you want to move globals
 103 void ExecutionEngine::clearAllGlobalMappings() {
 104   MutexGuard locked(lock);
 105
 106   state.getGlobalAddressMap(locked).clear();
 107   state.getGlobalAddressReverseMap(locked).clear();
 108 }
 109
 110 /// updateGlobalMapping - Replace an existing mapping for GV with a new
 111 /// address.  This updates both maps as required.  If "Addr" is null, the
 112 /// entry for the global is removed from the mappings.
 113 void ExecutionEngine::updateGlobalMapping(const GlobalValue *GV, void *Addr) {
 114   MutexGuard locked(lock);
 115
 116   // Deleting from the mapping?
 117   if (Addr == 0) {
 118     state.getGlobalAddressMap(locked).erase(GV);
 119     if (!state.getGlobalAddressReverseMap(locked).empty())
 120       state.getGlobalAddressReverseMap(locked).erase(Addr);
 121     return;
 122   }
 123
 124   void *&CurVal = state.getGlobalAddressMap(locked)[GV];
 125   if (CurVal && !state.getGlobalAddressReverseMap(locked).empty())
 126     state.getGlobalAddressReverseMap(locked).erase(CurVal);
 127   CurVal = Addr;
 128
 129   // If we are using the reverse mapping, add it too
 130   if (!state.getGlobalAddressReverseMap(locked).empty()) {
 131     const GlobalValue *&V = state.getGlobalAddressReverseMap(locked)[Addr];
 132     assert((V == 0 || GV == 0) && "GlobalMapping already established!");
 133     V = GV;
 134   }
 135 }
 136
 137 /// getPointerToGlobalIfAvailable - This returns the address of the specified
 138 /// global value if it is has already been codegen'd, otherwise it returns null.
 139 ///
 140 void *ExecutionEngine::getPointerToGlobalIfAvailable(const GlobalValue *GV) {
 141   MutexGuard locked(lock);
 142
 143   std::map<const GlobalValue*, void*>::iterator I =
 144   state.getGlobalAddressMap(locked).find(GV);
 145   return I != state.getGlobalAddressMap(locked).end() ? I->second : 0;
 146 }
 147
 148 /// getGlobalValueAtAddress - Return the LLVM global value object that starts
 149 /// at the specified address.
 150 ///
 151 const GlobalValue *ExecutionEngine::getGlobalValueAtAddress(void *Addr) {
 152   MutexGuard locked(lock);
 153
 154   // If we haven't computed the reverse mapping yet, do so first.
 155   if (state.getGlobalAddressReverseMap(locked).empty()) {
 156     for (std::map<const GlobalValue*, void *>::iterator
 157          I = state.getGlobalAddressMap(locked).begin(),
 158          E = state.getGlobalAddressMap(locked).end(); I != E; ++I)
 159       state.getGlobalAddressReverseMap(locked).insert(std::make_pair(I->second,
 160                                                                      I->first));
 161   }
 162
 163   std::map<void *, const GlobalValue*>::iterator I =
 164     state.getGlobalAddressReverseMap(locked).find(Addr);
 165   return I != state.getGlobalAddressReverseMap(locked).end() ? I->second : 0;
 166 }
 167
 168 // CreateArgv - Turn a vector of strings into a nice argv style array of
 169 // pointers to null terminated strings.
 170 //
 171 static void *CreateArgv(ExecutionEngine *EE,
 172                         const std::vector<std::string> &InputArgv) {
 173   unsigned PtrSize = EE->getTargetData()->getPointerSize();
 174   char *Result = new char[(InputArgv.size()+1)*PtrSize];
 175
 176   DOUT << "ARGV = " << (void*)Result << "\n";
 177   const Type *SBytePtr = PointerType::get(Type::Int8Ty);
 178
 179   for (unsigned i = 0; i != InputArgv.size(); ++i) {
 180     unsigned Size = InputArgv[i].size()+1;
 181     char *Dest = new char[Size];
 182     DOUT << "ARGV[" << i << "] = " << (void*)Dest << "\n";
 183
 184     std::copy(InputArgv[i].begin(), InputArgv[i].end(), Dest);
 185     Dest[Size-1] = 0;
 186
 187     // Endian safe: Result[i] = (PointerTy)Dest;
 188     EE->StoreValueToMemory(PTOGV(Dest), (GenericValue*)(Result+i*PtrSize),
 189                            SBytePtr);
 190   }
 191
 192   // Null terminate it
 193   EE->StoreValueToMemory(PTOGV(0),
 194                          (GenericValue*)(Result+InputArgv.size()*PtrSize),
 195                          SBytePtr);
 196   return Result;
 197 }
 198
 199
 200 /// runStaticConstructorsDestructors - This method is used to execute all of
 201 /// the static constructors or destructors for a program, depending on the
 202 /// value of isDtors.
 203 void ExecutionEngine::runStaticConstructorsDestructors(bool isDtors) {
 204   const char *Name = isDtors ? "llvm.global_dtors" : "llvm.global_ctors";
 205
 206   // Execute global ctors/dtors for each module in the program.
 207   for (unsigned m = 0, e = Modules.size(); m != e; ++m) {
 208     GlobalVariable *GV = Modules[m]->getModule()->getNamedGlobal(Name);
 209
 210     // If this global has internal linkage, or if it has a use, then it must be
 211     // an old-style (llvmgcc3) static ctor with __main linked in and in use.  If
 212     // this is the case, don't execute any of the global ctors, __main will do
 213     // it.
 214     if (!GV || GV->isDeclaration() || GV->hasInternalLinkage()) continue;
 215
 216     // Should be an array of '{ int, void ()* }' structs.  The first value is
 217     // the init priority, which we ignore.
 218     ConstantArray *InitList = dyn_cast<ConstantArray>(GV->getInitializer());
 219     if (!InitList) continue;
 220     for (unsigned i = 0, e = InitList->getNumOperands(); i != e; ++i)
 221       if (ConstantStruct *CS =
 222           dyn_cast<ConstantStruct>(InitList->getOperand(i))) {
 223         if (CS->getNumOperands() != 2) break; // Not array of 2-element structs.
 224
 225         Constant *FP = CS->getOperand(1);
 226         if (FP->isNullValue())
 227           break;  // Found a null terminator, exit.
 228
 229         if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(FP))
 230           if (CE->isCast())
 231             FP = CE->getOperand(0);
 232         if (Function *F = dyn_cast<Function>(FP)) {
 233           // Execute the ctor/dtor function!
 234           runFunction(F, std::vector<GenericValue>());
 235         }
 236       }
 237   }
 238 }
 239
 240 /// runFunctionAsMain - This is a helper function which wraps runFunction to
 241 /// handle the common task of starting up main with the specified argc, argv,
 242 /// and envp parameters.
 243 int ExecutionEngine::runFunctionAsMain(Function *Fn,
 244                                        const std::vector<std::string> &argv,
 245                                        const char * const * envp) {
 246   std::vector<GenericValue> GVArgs;
 247   GenericValue GVArgc;
 248   GVArgc.IntVal = APInt(32, argv.size());
 249
 250   // Check main() type
 251   unsigned NumArgs = Fn->getFunctionType()->getNumParams();
 252   const FunctionType *FTy = Fn->getFunctionType();
 253   const Type* PPInt8Ty = PointerType::get(PointerType::get(Type::Int8Ty));
 254   switch (NumArgs) {
 255   case 3:
 256    if (FTy->getParamType(2) != PPInt8Ty) {
 257      cerr << "Invalid type for third argument of main() supplied\n";
 258      abort();
 259    }
 260    // FALLS THROUGH
 261   case 2:
 262    if (FTy->getParamType(1) != PPInt8Ty) {
 263      cerr << "Invalid type for second argument of main() supplied\n";
 264      abort();
 265    }
 266    // FALLS THROUGH
 267   case 1:
 268    if (FTy->getParamType(0) != Type::Int32Ty) {
 269      cerr << "Invalid type for first argument of main() supplied\n";
 270      abort();
 271    }
 272    // FALLS THROUGH
 273   case 0:
 274    if (FTy->getReturnType() != Type::Int32Ty &&
 275        FTy->getReturnType() != Type::VoidTy) {
 276      cerr << "Invalid return type of main() supplied\n";
 277      abort();
 278    }
 279    break;
 280   default:
 281    cerr << "Invalid number of arguments of main() supplied\n";
 282    abort();
 283   }
 284
 285   if (NumArgs) {
 286     GVArgs.push_back(GVArgc); // Arg #0 = argc.
 287     if (NumArgs > 1) {
 288       GVArgs.push_back(PTOGV(CreateArgv(this, argv))); // Arg #1 = argv.
 289       assert(((char **)GVTOP(GVArgs[1]))[0] &&
 290              "argv[0] was null after CreateArgv");
 291       if (NumArgs > 2) {
 292         std::vector<std::string> EnvVars;
 293         for (unsigned i = 0; envp[i]; ++i)
 294           EnvVars.push_back(envp[i]);
 295         GVArgs.push_back(PTOGV(CreateArgv(this, EnvVars))); // Arg #2 = envp.
 296       }
 297     }
 298   }
 299   return runFunction(Fn, GVArgs).IntVal.getZExtValue();
 300 }
 301
 302 /// If possible, create a JIT, unless the caller specifically requests an
 303 /// Interpreter or there's an error. If even an Interpreter cannot be created,
 304 /// NULL is returned.
 305 ///
 306 ExecutionEngine *ExecutionEngine::create(ModuleProvider *MP,
 307                                          bool ForceInterpreter,
 308                                          std::string *ErrorStr) {
 309   ExecutionEngine *EE = 0;
 310
 311   // Unless the interpreter was explicitly selected, try making a JIT.
 312   if (!ForceInterpreter && JITCtor)
 313     EE = JITCtor(MP, ErrorStr);
 314
 315   // If we can't make a JIT, make an interpreter instead.
 316   if (EE == 0 && InterpCtor)
 317     EE = InterpCtor(MP, ErrorStr);
 318
 319   if (EE) {
 320     // Make sure we can resolve symbols in the program as well. The zero arg
 321     // to the function tells DynamicLibrary to load the program, not a library.
 322     try {
 323       sys::DynamicLibrary::LoadLibraryPermanently(0);
 324     } catch (...) {
 325     }
 326   }
 327
 328   return EE;
 329 }
 330
 331 /// getPointerToGlobal - This returns the address of the specified global
 332 /// value.  This may involve code generation if it's a function.
 333 ///
 334 void *ExecutionEngine::getPointerToGlobal(const GlobalValue *GV) {
 335   if (Function *F = const_cast<Function*>(dyn_cast<Function>(GV)))
 336     return getPointerToFunction(F);
 337
 338   MutexGuard locked(lock);
 339   void *p = state.getGlobalAddressMap(locked)[GV];
 340   if (p)
 341     return p;
 342
 343   // Global variable might have been added since interpreter started.
 344   if (GlobalVariable *GVar =
 345           const_cast<GlobalVariable *>(dyn_cast<GlobalVariable>(GV)))
 346     EmitGlobalVariable(GVar);
 347   else
 348     assert(0 && "Global hasn't had an address allocated yet!");
 349   return state.getGlobalAddressMap(locked)[GV];
 350 }
 351
 352 /// This function converts a Constant* into a GenericValue. The interesting
 353 /// part is if C is a ConstantExpr.
 354 /// @brief Get a GenericValue for a Constant*
 355 GenericValue ExecutionEngine::getConstantValue(const Constant *C) {
 356   // If its undefined, return the garbage.
 357   if (isa<UndefValue>(C))
 358     return GenericValue();
 359
 360   // If the value is a ConstantExpr
 361   if (const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(C)) {
 362     Constant *Op0 = CE->getOperand(0);
 363     switch (CE->getOpcode()) {
 364     case Instruction::GetElementPtr: {
 365       // Compute the index
 366       GenericValue Result = getConstantValue(Op0);
 367       SmallVector<Value*, 8> Indices(CE->op_begin()+1, CE->op_end());
 368       uint64_t Offset =
 369         TD->getIndexedOffset(Op0->getType(), &Indices[0], Indices.size());
 370
 371       char* tmp = (char*) Result.PointerVal;
 372       Result = PTOGV(tmp + Offset);
 373       return Result;
 374     }
 375     case Instruction::Trunc: {
 376       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 377       uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(CE->getType())->getBitWidth();
 378       GV.IntVal = GV.IntVal.trunc(BitWidth);
 379       return GV;
 380     }
 381     case Instruction::ZExt: {
 382       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 383       uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(CE->getType())->getBitWidth();
 384       GV.IntVal = GV.IntVal.zext(BitWidth);
 385       return GV;
 386     }
 387     case Instruction::SExt: {
 388       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 389       uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(CE->getType())->getBitWidth();
 390       GV.IntVal = GV.IntVal.sext(BitWidth);
 391       return GV;
 392     }
 393     case Instruction::FPTrunc: {
 394       // FIXME long double
 395       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 396       GV.FloatVal = float(GV.DoubleVal);
 397       return GV;
 398     }
 399     case Instruction::FPExt:{
 400       // FIXME long double
 401       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 402       GV.DoubleVal = double(GV.FloatVal);
 403       return GV;
 404     }
 405     case Instruction::UIToFP: {
 406       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 407       if (CE->getType() == Type::FloatTy)
 408         GV.FloatVal = float(GV.IntVal.roundToDouble());
 409       else if (CE->getType() == Type::DoubleTy)
 410         GV.DoubleVal = GV.IntVal.roundToDouble();
 411       else if (CE->getType() == Type::X86_FP80Ty) {
 412         const uint64_t zero[] = {0, 0};
 413         APFloat apf = APFloat(APInt(80, 2, zero));
 414         (void)apf.convertFromZeroExtendedInteger(GV.IntVal.getRawData(),
 415                                GV.IntVal.getBitWidth(), false,
 416                                APFloat::rmNearestTiesToEven);
 417         GV.IntVal = apf.convertToAPInt();
 418       }
 419       return GV;
 420     }
 421     case Instruction::SIToFP: {
 422       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 423       if (CE->getType() == Type::FloatTy)
 424         GV.FloatVal = float(GV.IntVal.signedRoundToDouble());
 425       else if (CE->getType() == Type::DoubleTy)
 426         GV.DoubleVal = GV.IntVal.signedRoundToDouble();
 427       else if (CE->getType() == Type::X86_FP80Ty) {
 428         const uint64_t zero[] = { 0, 0};
 429         APFloat apf = APFloat(APInt(80, 2, zero));
 430         (void)apf.convertFromZeroExtendedInteger(GV.IntVal.getRawData(),
 431                                GV.IntVal.getBitWidth(), true,
 432                                APFloat::rmNearestTiesToEven);
 433         GV.IntVal = apf.convertToAPInt();
 434       }
 435       return GV;
 436     }
 437     case Instruction::FPToUI: // double->APInt conversion handles sign
 438     case Instruction::FPToSI: {
 439       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 440       uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(CE->getType())->getBitWidth();
 441       if (Op0->getType() == Type::FloatTy)
 442         GV.IntVal = APIntOps::RoundFloatToAPInt(GV.FloatVal, BitWidth);
 443       else if (Op0->getType() == Type::DoubleTy)
 444         GV.IntVal = APIntOps::RoundDoubleToAPInt(GV.DoubleVal, BitWidth);
 445       else if (Op0->getType() == Type::X86_FP80Ty) {
 446         APFloat apf = APFloat(GV.IntVal);
 447         uint64_t v;
 448         (void)apf.convertToInteger(&v, BitWidth,
 449                                    CE->getOpcode()==Instruction::FPToSI,
 450                                    APFloat::rmTowardZero);
 451         GV.IntVal = v; // endian?
 452       }
 453       return GV;
 454     }
 455     case Instruction::PtrToInt: {
 456       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 457       uint32_t PtrWidth = TD->getPointerSizeInBits();
 458       GV.IntVal = APInt(PtrWidth, uintptr_t(GV.PointerVal));
 459       return GV;
 460     }
 461     case Instruction::IntToPtr: {
 462       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 463       uint32_t PtrWidth = TD->getPointerSizeInBits();
 464       if (PtrWidth != GV.IntVal.getBitWidth())
 465         GV.IntVal = GV.IntVal.zextOrTrunc(PtrWidth);
 466       assert(GV.IntVal.getBitWidth() <= 64 && "Bad pointer width");
 467       GV.PointerVal = PointerTy(uintptr_t(GV.IntVal.getZExtValue()));
 468       return GV;
 469     }
 470     case Instruction::BitCast: {
 471       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 472       const Type* DestTy = CE->getType();
 473       switch (Op0->getType()->getTypeID()) {
 474         default: assert(0 && "Invalid bitcast operand");
 475         case Type::IntegerTyID:
 476           assert(DestTy->isFloatingPoint() && "invalid bitcast");
 477           if (DestTy == Type::FloatTy)
 478             GV.FloatVal = GV.IntVal.bitsToFloat();
 479           else if (DestTy == Type::DoubleTy)
 480             GV.DoubleVal = GV.IntVal.bitsToDouble();
 481           break;
 482         case Type::FloatTyID:
 483           assert(DestTy == Type::Int32Ty && "Invalid bitcast");
 484           GV.IntVal.floatToBits(GV.FloatVal);
 485           break;
 486         case Type::DoubleTyID:
 487           assert(DestTy == Type::Int64Ty && "Invalid bitcast");
 488           GV.IntVal.doubleToBits(GV.DoubleVal);
 489           break;
 490         case Type::PointerTyID:
 491           assert(isa<PointerType>(DestTy) && "Invalid bitcast");
 492           break; // getConstantValue(Op0)  above already converted it
 493       }
 494       return GV;
 495     }
 496     case Instruction::Add:
 497     case Instruction::Sub:
 498     case Instruction::Mul:
 499     case Instruction::UDiv:
 500     case Instruction::SDiv:
 501     case Instruction::URem:
 502     case Instruction::SRem:
 503     case Instruction::And:
 504     case Instruction::Or:
 505     case Instruction::Xor: {
 506       GenericValue LHS = getConstantValue(Op0);
 507       GenericValue RHS = getConstantValue(CE->getOperand(1));
 508       GenericValue GV;
 509       switch (CE->getOperand(0)->getType()->getTypeID()) {
 510       default: assert(0 && "Bad add type!"); abort();
 511       case Type::IntegerTyID:
 512         switch (CE->getOpcode()) {
 513           default: assert(0 && "Invalid integer opcode");
 514           case Instruction::Add: GV.IntVal = LHS.IntVal + RHS.IntVal; break;
 515           case Instruction::Sub: GV.IntVal = LHS.IntVal - RHS.IntVal; break;
 516           case Instruction::Mul: GV.IntVal = LHS.IntVal * RHS.IntVal; break;
 517           case Instruction::UDiv:GV.IntVal = LHS.IntVal.udiv(RHS.IntVal); break;
 518           case Instruction::SDiv:GV.IntVal = LHS.IntVal.sdiv(RHS.IntVal); break;
 519           case Instruction::URem:GV.IntVal = LHS.IntVal.urem(RHS.IntVal); break;
 520           case Instruction::SRem:GV.IntVal = LHS.IntVal.srem(RHS.IntVal); break;
 521           case Instruction::And: GV.IntVal = LHS.IntVal & RHS.IntVal; break;
 522           case Instruction::Or:  GV.IntVal = LHS.IntVal | RHS.IntVal; break;
 523           case Instruction::Xor: GV.IntVal = LHS.IntVal ^ RHS.IntVal; break;
 524         }
 525         break;
 526       case Type::FloatTyID:
 527         switch (CE->getOpcode()) {
 528           default: assert(0 && "Invalid float opcode"); abort();
 529           case Instruction::Add:
 530             GV.FloatVal = LHS.FloatVal + RHS.FloatVal; break;
 531           case Instruction::Sub:
 532             GV.FloatVal = LHS.FloatVal - RHS.FloatVal; break;
 533           case Instruction::Mul:
 534             GV.FloatVal = LHS.FloatVal * RHS.FloatVal; break;
 535           case Instruction::FDiv:
 536             GV.FloatVal = LHS.FloatVal / RHS.FloatVal; break;
 537           case Instruction::FRem:
 538             GV.FloatVal = ::fmodf(LHS.FloatVal,RHS.FloatVal); break;
 539         }
 540         break;
 541       case Type::DoubleTyID:
 542         switch (CE->getOpcode()) {
 543           default: assert(0 && "Invalid double opcode"); abort();
 544           case Instruction::Add:
 545             GV.DoubleVal = LHS.DoubleVal + RHS.DoubleVal; break;
 546           case Instruction::Sub:
 547             GV.DoubleVal = LHS.DoubleVal - RHS.DoubleVal; break;
 548           case Instruction::Mul:
 549             GV.DoubleVal = LHS.DoubleVal * RHS.DoubleVal; break;
 550           case Instruction::FDiv:
 551             GV.DoubleVal = LHS.DoubleVal / RHS.DoubleVal; break;
 552           case Instruction::FRem:
 553             GV.DoubleVal = ::fmod(LHS.DoubleVal,RHS.DoubleVal); break;
 554         }
 555         break;
 556       case Type::X86_FP80TyID:
 557       case Type::PPC_FP128TyID:
 558       case Type::FP128TyID: {
 559         APFloat apfLHS = APFloat(LHS.IntVal);
 560         switch (CE->getOpcode()) {
 561           default: assert(0 && "Invalid long double opcode"); abort();
 562           case Instruction::Add:
 563             apfLHS.add(APFloat(RHS.IntVal), APFloat::rmNearestTiesToEven);
 564             GV.IntVal = apfLHS.convertToAPInt();
 565             break;
 566           case Instruction::Sub:
 567             apfLHS.subtract(APFloat(RHS.IntVal), APFloat::rmNearestTiesToEven);
 568             GV.IntVal = apfLHS.convertToAPInt();
 569             break;
 570           case Instruction::Mul:
 571             apfLHS.multiply(APFloat(RHS.IntVal), APFloat::rmNearestTiesToEven);
 572             GV.IntVal = apfLHS.convertToAPInt();
 573             break;
 574           case Instruction::FDiv:
 575             apfLHS.divide(APFloat(RHS.IntVal), APFloat::rmNearestTiesToEven);
 576             GV.IntVal = apfLHS.convertToAPInt();
 577             break;
 578           case Instruction::FRem:
 579             apfLHS.mod(APFloat(RHS.IntVal), APFloat::rmNearestTiesToEven);
 580             GV.IntVal = apfLHS.convertToAPInt();
 581             break;
 582           }
 583         }
 584         break;
 585       }
 586       return GV;
 587     }
 588     default:
 589       break;
 590     }
 591     cerr << "ConstantExpr not handled: " << *CE << "\n";
 592     abort();
 593   }
 594
 595   GenericValue Result;
 596   switch (C->getType()->getTypeID()) {
 597   case Type::FloatTyID:
 598     Result.FloatVal = cast<ConstantFP>(C)->getValueAPF().convertToFloat();
 599     break;
 600   case Type::DoubleTyID:
 601     Result.DoubleVal = cast<ConstantFP>(C)->getValueAPF().convertToDouble();
 602     break;
 603   case Type::X86_FP80TyID:
 604   case Type::FP128TyID:
 605   case Type::PPC_FP128TyID:
 606     Result.IntVal = cast <ConstantFP>(C)->getValueAPF().convertToAPInt();
 607     break;
 608   case Type::IntegerTyID:
 609     Result.IntVal = cast<ConstantInt>(C)->getValue();
 610     break;
 611   case Type::PointerTyID:
 612     if (isa<ConstantPointerNull>(C))
 613       Result.PointerVal = 0;
 614     else if (const Function *F = dyn_cast<Function>(C))
 615       Result = PTOGV(getPointerToFunctionOrStub(const_cast<Function*>(F)));
 616     else if (const GlobalVariable* GV = dyn_cast<GlobalVariable>(C))
 617       Result = PTOGV(getOrEmitGlobalVariable(const_cast<GlobalVariable*>(GV)));
 618     else
 619       assert(0 && "Unknown constant pointer type!");
 620     break;
 621   default:
 622     cerr << "ERROR: Constant unimplemented for type: " << *C->getType() << "\n";
 623     abort();
 624   }
 625   return Result;
 626 }
 627
 628 /// StoreValueToMemory - Stores the data in Val of type Ty at address Ptr.  Ptr
 629 /// is the address of the memory at which to store Val, cast to GenericValue *.
 630 /// It is not a pointer to a GenericValue containing the address at which to
 631 /// store Val.
 632 ///
 633 void ExecutionEngine::StoreValueToMemory(const GenericValue &Val, GenericValue *Ptr,
 634                                          const Type *Ty) {
 635   switch (Ty->getTypeID()) {
 636   case Type::IntegerTyID: {
 637     unsigned BitWidth = cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth();
 638     GenericValue TmpVal = Val;
 639     if (BitWidth <= 8)
 640       *((uint8_t*)Ptr) = uint8_t(Val.IntVal.getZExtValue());
 641     else if (BitWidth <= 16) {
 642       *((uint16_t*)Ptr) = uint16_t(Val.IntVal.getZExtValue());
 643     } else if (BitWidth <= 32) {
 644       *((uint32_t*)Ptr) = uint32_t(Val.IntVal.getZExtValue());
 645     } else if (BitWidth <= 64) {
 646       *((uint64_t*)Ptr) = uint64_t(Val.IntVal.getZExtValue());
 647     } else {
 648       uint64_t *Dest = (uint64_t*)Ptr;
 649       const uint64_t *Src = Val.IntVal.getRawData();
 650       for (uint32_t i = 0; i < Val.IntVal.getNumWords(); ++i)
 651         Dest[i] = Src[i];
 652     }
 653     break;
 654   }
 655   case Type::FloatTyID:
 656     *((float*)Ptr) = Val.FloatVal;
 657     break;
 658   case Type::DoubleTyID:
 659     *((double*)Ptr) = Val.DoubleVal;
 660     break;
 661   case Type::X86_FP80TyID: {
 662       uint16_t *Dest = (uint16_t*)Ptr;
 663       const uint16_t *Src = (uint16_t*)Val.IntVal.getRawData();
 664       // This is endian dependent, but it will only work on x86 anyway.
 665       Dest[0] = Src[4];
 666       Dest[1] = Src[0];
 667       Dest[2] = Src[1];
 668       Dest[3] = Src[2];
 669       Dest[4] = Src[3];
 670       break;
 671     }
 672   case Type::PointerTyID:
 673     *((PointerTy*)Ptr) = Val.PointerVal;
 674     break;
 675   default:
 676     cerr << "Cannot store value of type " << *Ty << "!\n";
 677   }
 678 }
 679
 680 /// FIXME: document
 681 ///
 682 void ExecutionEngine::LoadValueFromMemory(GenericValue &Result,
 683                                                   GenericValue *Ptr,
 684                                                   const Type *Ty) {
 685   switch (Ty->getTypeID()) {
 686   case Type::IntegerTyID: {
 687     unsigned BitWidth = cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth();
 688     if (BitWidth <= 8)
 689       Result.IntVal = APInt(BitWidth, *((uint8_t*)Ptr));
 690     else if (BitWidth <= 16) {
 691       Result.IntVal = APInt(BitWidth, *((uint16_t*)Ptr));
 692     } else if (BitWidth <= 32) {
 693       Result.IntVal = APInt(BitWidth, *((uint32_t*)Ptr));
 694     } else if (BitWidth <= 64) {
 695       Result.IntVal = APInt(BitWidth, *((uint64_t*)Ptr));
 696     } else
 697       Result.IntVal = APInt(BitWidth, (BitWidth+63)/64, (uint64_t*)Ptr);
 698     break;
 699   }
 700   case Type::FloatTyID:
 701     Result.FloatVal = *((float*)Ptr);
 702     break;
 703   case Type::DoubleTyID:
 704     Result.DoubleVal = *((double*)Ptr);
 705     break;
 706   case Type::PointerTyID:
 707     Result.PointerVal = *((PointerTy*)Ptr);
 708     break;
 709   case Type::X86_FP80TyID: {
 710     // This is endian dependent, but it will only work on x86 anyway.
 711     uint16_t x[8], *p = (uint16_t*)Ptr;
 712     x[0] = p[1];
 713     x[1] = p[2];
 714     x[2] = p[3];
 715     x[3] = p[4];
 716     x[4] = p[0];
 717     Result.IntVal = APInt(80, 2, x);
 718     break;
 719   }
 720   default:
 721     cerr << "Cannot load value of type " << *Ty << "!\n";
 722     abort();
 723   }
 724 }
 725
 726 // InitializeMemory - Recursive function to apply a Constant value into the
 727 // specified memory location...
 728 //
 729 void ExecutionEngine::InitializeMemory(const Constant *Init, void *Addr) {
 730   if (isa<UndefValue>(Init)) {
 731     return;
 732   } else if (const ConstantVector *CP = dyn_cast<ConstantVector>(Init)) {
 733     unsigned ElementSize =
 734       getTargetData()->getTypeSize(CP->getType()->getElementType());
 735     for (unsigned i = 0, e = CP->getNumOperands(); i != e; ++i)
 736       InitializeMemory(CP->getOperand(i), (char*)Addr+i*ElementSize);
 737     return;
 738   } else if (Init->getType()->isFirstClassType()) {
 739     GenericValue Val = getConstantValue(Init);
 740     StoreValueToMemory(Val, (GenericValue*)Addr, Init->getType());
 741     return;
 742   } else if (isa<ConstantAggregateZero>(Init)) {
 743     memset(Addr, 0, (size_t)getTargetData()->getTypeSize(Init->getType()));
 744     return;
 745   }
 746
 747   switch (Init->getType()->getTypeID()) {
 748   case Type::ArrayTyID: {
 749     const ConstantArray *CPA = cast<ConstantArray>(Init);
 750     unsigned ElementSize =
 751       getTargetData()->getTypeSize(CPA->getType()->getElementType());
 752     for (unsigned i = 0, e = CPA->getNumOperands(); i != e; ++i)
 753       InitializeMemory(CPA->getOperand(i), (char*)Addr+i*ElementSize);
 754     return;
 755   }
 756
 757   case Type::StructTyID: {
 758     const ConstantStruct *CPS = cast<ConstantStruct>(Init);
 759     const StructLayout *SL =
 760       getTargetData()->getStructLayout(cast<StructType>(CPS->getType()));
 761     for (unsigned i = 0, e = CPS->getNumOperands(); i != e; ++i)
 762       InitializeMemory(CPS->getOperand(i), (char*)Addr+SL->getElementOffset(i));
 763     return;
 764   }
 765
 766   default:
 767     cerr << "Bad Type: " << *Init->getType() << "\n";
 768     assert(0 && "Unknown constant type to initialize memory with!");
 769   }
 770 }
 771
 772 /// EmitGlobals - Emit all of the global variables to memory, storing their
 773 /// addresses into GlobalAddress.  This must make sure to copy the contents of
 774 /// their initializers into the memory.
 775 ///
 776 void ExecutionEngine::emitGlobals() {
 777   const TargetData *TD = getTargetData();
 778
 779   // Loop over all of the global variables in the program, allocating the memory
 780   // to hold them.  If there is more than one module, do a prepass over globals
 781   // to figure out how the different modules should link together.
 782   //
 783   std::map<std::pair<std::string, const Type*>,
 784            const GlobalValue*> LinkedGlobalsMap;
 785
 786   if (Modules.size() != 1) {
 787     for (unsigned m = 0, e = Modules.size(); m != e; ++m) {
 788       Module &M = *Modules[m]->getModule();
 789       for (Module::const_global_iterator I = M.global_begin(),
 790            E = M.global_end(); I != E; ++I) {
 791         const GlobalValue *GV = I;
 792         if (GV->hasInternalLinkage() || GV->isDeclaration() ||
 793             GV->hasAppendingLinkage() || !GV->hasName())
 794           continue;// Ignore external globals and globals with internal linkage.
 795
 796         const GlobalValue *&GVEntry =
 797           LinkedGlobalsMap[std::make_pair(GV->getName(), GV->getType())];
 798
 799         // If this is the first time we've seen this global, it is the canonical
 800         // version.
 801         if (!GVEntry) {
 802           GVEntry = GV;
 803           continue;
 804         }
 805
 806         // If the existing global is strong, never replace it.
 807         if (GVEntry->hasExternalLinkage() ||
 808             GVEntry->hasDLLImportLinkage() ||
 809             GVEntry->hasDLLExportLinkage())
 810           continue;
 811
 812         // Otherwise, we know it's linkonce/weak, replace it if this is a strong
 813         // symbol.
 814         if (GV->hasExternalLinkage() || GVEntry->hasExternalWeakLinkage())
 815           GVEntry = GV;
 816       }
 817     }
 818   }
 819
 820   std::vector<const GlobalValue*> NonCanonicalGlobals;
 821   for (unsigned m = 0, e = Modules.size(); m != e; ++m) {
 822     Module &M = *Modules[m]->getModule();
 823     for (Module::const_global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end();
 824          I != E; ++I) {
 825       // In the multi-module case, see what this global maps to.
 826       if (!LinkedGlobalsMap.empty()) {
 827         if (const GlobalValue *GVEntry =
 828               LinkedGlobalsMap[std::make_pair(I->getName(), I->getType())]) {
 829           // If something else is the canonical global, ignore this one.
 830           if (GVEntry != &*I) {
 831             NonCanonicalGlobals.push_back(I);
 832             continue;
 833           }
 834         }
 835       }
 836
 837       if (!I->isDeclaration()) {
 838         // Get the type of the global.
 839         const Type *Ty = I->getType()->getElementType();
 840
 841         // Allocate some memory for it!
 842         unsigned Size = TD->getTypeSize(Ty);
 843         addGlobalMapping(I, new char[Size]);
 844       } else {
 845         // External variable reference. Try to use the dynamic loader to
 846         // get a pointer to it.
 847         if (void *SymAddr =
 848             sys::DynamicLibrary::SearchForAddressOfSymbol(I->getName().c_str()))
 849           addGlobalMapping(I, SymAddr);
 850         else {
 851           cerr << "Could not resolve external global address: "
 852                << I->getName() << "\n";
 853           abort();
 854         }
 855       }
 856     }
 857
 858     // If there are multiple modules, map the non-canonical globals to their
 859     // canonical location.
 860     if (!NonCanonicalGlobals.empty()) {
 861       for (unsigned i = 0, e = NonCanonicalGlobals.size(); i != e; ++i) {
 862         const GlobalValue *GV = NonCanonicalGlobals[i];
 863         const GlobalValue *CGV =
 864           LinkedGlobalsMap[std::make_pair(GV->getName(), GV->getType())];
 865         void *Ptr = getPointerToGlobalIfAvailable(CGV);
 866         assert(Ptr && "Canonical global wasn't codegen'd!");
 867         addGlobalMapping(GV, getPointerToGlobalIfAvailable(CGV));
 868       }
 869     }
 870
 871     // Now that all of the globals are set up in memory, loop through them all
 872     // and initialize their contents.
 873     for (Module::const_global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end();
 874          I != E; ++I) {
 875       if (!I->isDeclaration()) {
 876         if (!LinkedGlobalsMap.empty()) {
 877           if (const GlobalValue *GVEntry =
 878                 LinkedGlobalsMap[std::make_pair(I->getName(), I->getType())])
 879             if (GVEntry != &*I)  // Not the canonical variable.
 880               continue;
 881         }
 882         EmitGlobalVariable(I);
 883       }
 884     }
 885   }
 886 }
 887
 888 // EmitGlobalVariable - This method emits the specified global variable to the
 889 // address specified in GlobalAddresses, or allocates new memory if it's not
 890 // already in the map.
 891 void ExecutionEngine::EmitGlobalVariable(const GlobalVariable *GV) {
 892   void *GA = getPointerToGlobalIfAvailable(GV);
 893   DOUT << "Global '" << GV->getName() << "' -> " << GA << "\n";
 894
 895   const Type *ElTy = GV->getType()->getElementType();
 896   size_t GVSize = (size_t)getTargetData()->getTypeSize(ElTy);
 897   if (GA == 0) {
 898     // If it's not already specified, allocate memory for the global.
 899     GA = new char[GVSize];
 900     addGlobalMapping(GV, GA);
 901   }
 902
 903   InitializeMemory(GV->getInitializer(), GA);
 904   NumInitBytes += (unsigned)GVSize;
 905   ++NumGlobals;
 906 }