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 using namespace llvm;
  28
  29 STATISTIC(NumInitBytes, "Number of bytes of global vars initialized");
  30 STATISTIC(NumGlobals  , "Number of global vars initialized");
  31
  32 ExecutionEngine::EECtorFn ExecutionEngine::JITCtor = 0;
  33 ExecutionEngine::EECtorFn ExecutionEngine::InterpCtor = 0;
  34
  35 ExecutionEngine::ExecutionEngine(ModuleProvider *P) {
  36   LazyCompilationDisabled = false;
  37   Modules.push_back(P);
  38   assert(P && "ModuleProvider is null?");
  39 }
  40
  41 ExecutionEngine::ExecutionEngine(Module *M) {
  42   LazyCompilationDisabled = false;
  43   assert(M && "Module is null?");
  44   Modules.push_back(new ExistingModuleProvider(M));
  45 }
  46
  47 ExecutionEngine::~ExecutionEngine() {
  48   for (unsigned i = 0, e = Modules.size(); i != e; ++i)
  49     delete Modules[i];
  50 }
  51
  52 /// FindFunctionNamed - Search all of the active modules to find the one that
  53 /// defines FnName.  This is very slow operation and shouldn't be used for
  54 /// general code.
  55 Function *ExecutionEngine::FindFunctionNamed(const char *FnName) {
  56   for (unsigned i = 0, e = Modules.size(); i != e; ++i) {
  57     if (Function *F = Modules[i]->getModule()->getFunction(FnName))
  58       return F;
  59   }
  60   return 0;
  61 }
  62
  63
  64 /// addGlobalMapping - Tell the execution engine that the specified global is
  65 /// at the specified location.  This is used internally as functions are JIT'd
  66 /// and as global variables are laid out in memory.  It can and should also be
  67 /// used by clients of the EE that want to have an LLVM global overlay
  68 /// existing data in memory.
  69 void ExecutionEngine::addGlobalMapping(const GlobalValue *GV, void *Addr) {
  70   MutexGuard locked(lock);
  71
  72   void *&CurVal = state.getGlobalAddressMap(locked)[GV];
  73   assert((CurVal == 0 || Addr == 0) && "GlobalMapping already established!");
  74   CurVal = Addr;
  75
  76   // If we are using the reverse mapping, add it too
  77   if (!state.getGlobalAddressReverseMap(locked).empty()) {
  78     const GlobalValue *&V = state.getGlobalAddressReverseMap(locked)[Addr];
  79     assert((V == 0 || GV == 0) && "GlobalMapping already established!");
  80     V = GV;
  81   }
  82 }
  83
  84 /// clearAllGlobalMappings - Clear all global mappings and start over again
  85 /// use in dynamic compilation scenarios when you want to move globals
  86 void ExecutionEngine::clearAllGlobalMappings() {
  87   MutexGuard locked(lock);
  88
  89   state.getGlobalAddressMap(locked).clear();
  90   state.getGlobalAddressReverseMap(locked).clear();
  91 }
  92
  93 /// updateGlobalMapping - Replace an existing mapping for GV with a new
  94 /// address.  This updates both maps as required.  If "Addr" is null, the
  95 /// entry for the global is removed from the mappings.
  96 void ExecutionEngine::updateGlobalMapping(const GlobalValue *GV, void *Addr) {
  97   MutexGuard locked(lock);
  98
  99   // Deleting from the mapping?
 100   if (Addr == 0) {
 101     state.getGlobalAddressMap(locked).erase(GV);
 102     if (!state.getGlobalAddressReverseMap(locked).empty())
 103       state.getGlobalAddressReverseMap(locked).erase(Addr);
 104     return;
 105   }
 106
 107   void *&CurVal = state.getGlobalAddressMap(locked)[GV];
 108   if (CurVal && !state.getGlobalAddressReverseMap(locked).empty())
 109     state.getGlobalAddressReverseMap(locked).erase(CurVal);
 110   CurVal = Addr;
 111
 112   // If we are using the reverse mapping, add it too
 113   if (!state.getGlobalAddressReverseMap(locked).empty()) {
 114     const GlobalValue *&V = state.getGlobalAddressReverseMap(locked)[Addr];
 115     assert((V == 0 || GV == 0) && "GlobalMapping already established!");
 116     V = GV;
 117   }
 118 }
 119
 120 /// getPointerToGlobalIfAvailable - This returns the address of the specified
 121 /// global value if it is has already been codegen'd, otherwise it returns null.
 122 ///
 123 void *ExecutionEngine::getPointerToGlobalIfAvailable(const GlobalValue *GV) {
 124   MutexGuard locked(lock);
 125
 126   std::map<const GlobalValue*, void*>::iterator I =
 127   state.getGlobalAddressMap(locked).find(GV);
 128   return I != state.getGlobalAddressMap(locked).end() ? I->second : 0;
 129 }
 130
 131 /// getGlobalValueAtAddress - Return the LLVM global value object that starts
 132 /// at the specified address.
 133 ///
 134 const GlobalValue *ExecutionEngine::getGlobalValueAtAddress(void *Addr) {
 135   MutexGuard locked(lock);
 136
 137   // If we haven't computed the reverse mapping yet, do so first.
 138   if (state.getGlobalAddressReverseMap(locked).empty()) {
 139     for (std::map<const GlobalValue*, void *>::iterator
 140          I = state.getGlobalAddressMap(locked).begin(),
 141          E = state.getGlobalAddressMap(locked).end(); I != E; ++I)
 142       state.getGlobalAddressReverseMap(locked).insert(std::make_pair(I->second,
 143                                                                      I->first));
 144   }
 145
 146   std::map<void *, const GlobalValue*>::iterator I =
 147     state.getGlobalAddressReverseMap(locked).find(Addr);
 148   return I != state.getGlobalAddressReverseMap(locked).end() ? I->second : 0;
 149 }
 150
 151 // CreateArgv - Turn a vector of strings into a nice argv style array of
 152 // pointers to null terminated strings.
 153 //
 154 static void *CreateArgv(ExecutionEngine *EE,
 155                         const std::vector<std::string> &InputArgv) {
 156   unsigned PtrSize = EE->getTargetData()->getPointerSize();
 157   char *Result = new char[(InputArgv.size()+1)*PtrSize];
 158
 159   DOUT << "ARGV = " << (void*)Result << "\n";
 160   const Type *SBytePtr = PointerType::get(Type::Int8Ty);
 161
 162   for (unsigned i = 0; i != InputArgv.size(); ++i) {
 163     unsigned Size = InputArgv[i].size()+1;
 164     char *Dest = new char[Size];
 165     DOUT << "ARGV[" << i << "] = " << (void*)Dest << "\n";
 166
 167     std::copy(InputArgv[i].begin(), InputArgv[i].end(), Dest);
 168     Dest[Size-1] = 0;
 169
 170     // Endian safe: Result[i] = (PointerTy)Dest;
 171     EE->StoreValueToMemory(PTOGV(Dest), (GenericValue*)(Result+i*PtrSize),
 172                            SBytePtr);
 173   }
 174
 175   // Null terminate it
 176   EE->StoreValueToMemory(PTOGV(0),
 177                          (GenericValue*)(Result+InputArgv.size()*PtrSize),
 178                          SBytePtr);
 179   return Result;
 180 }
 181
 182
 183 /// runStaticConstructorsDestructors - This method is used to execute all of
 184 /// the static constructors or destructors for a program, depending on the
 185 /// value of isDtors.
 186 void ExecutionEngine::runStaticConstructorsDestructors(bool isDtors) {
 187   const char *Name = isDtors ? "llvm.global_dtors" : "llvm.global_ctors";
 188
 189   // Execute global ctors/dtors for each module in the program.
 190   for (unsigned m = 0, e = Modules.size(); m != e; ++m) {
 191     GlobalVariable *GV = Modules[m]->getModule()->getNamedGlobal(Name);
 192
 193     // If this global has internal linkage, or if it has a use, then it must be
 194     // an old-style (llvmgcc3) static ctor with __main linked in and in use.  If
 195     // this is the case, don't execute any of the global ctors, __main will do
 196     // it.
 197     if (!GV || GV->isDeclaration() || GV->hasInternalLinkage()) continue;
 198
 199     // Should be an array of '{ int, void ()* }' structs.  The first value is
 200     // the init priority, which we ignore.
 201     ConstantArray *InitList = dyn_cast<ConstantArray>(GV->getInitializer());
 202     if (!InitList) continue;
 203     for (unsigned i = 0, e = InitList->getNumOperands(); i != e; ++i)
 204       if (ConstantStruct *CS =
 205           dyn_cast<ConstantStruct>(InitList->getOperand(i))) {
 206         if (CS->getNumOperands() != 2) break; // Not array of 2-element structs.
 207
 208         Constant *FP = CS->getOperand(1);
 209         if (FP->isNullValue())
 210           break;  // Found a null terminator, exit.
 211
 212         if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(FP))
 213           if (CE->isCast())
 214             FP = CE->getOperand(0);
 215         if (Function *F = dyn_cast<Function>(FP)) {
 216           // Execute the ctor/dtor function!
 217           runFunction(F, std::vector<GenericValue>());
 218         }
 219       }
 220   }
 221 }
 222
 223 /// runFunctionAsMain - This is a helper function which wraps runFunction to
 224 /// handle the common task of starting up main with the specified argc, argv,
 225 /// and envp parameters.
 226 int ExecutionEngine::runFunctionAsMain(Function *Fn,
 227                                        const std::vector<std::string> &argv,
 228                                        const char * const * envp) {
 229   std::vector<GenericValue> GVArgs;
 230   GenericValue GVArgc;
 231   GVArgc.Int32Val = argv.size();
 232   unsigned NumArgs = Fn->getFunctionType()->getNumParams();
 233   if (NumArgs) {
 234     GVArgs.push_back(GVArgc); // Arg #0 = argc.
 235     if (NumArgs > 1) {
 236       GVArgs.push_back(PTOGV(CreateArgv(this, argv))); // Arg #1 = argv.
 237       assert(((char **)GVTOP(GVArgs[1]))[0] &&
 238              "argv[0] was null after CreateArgv");
 239       if (NumArgs > 2) {
 240         std::vector<std::string> EnvVars;
 241         for (unsigned i = 0; envp[i]; ++i)
 242           EnvVars.push_back(envp[i]);
 243         GVArgs.push_back(PTOGV(CreateArgv(this, EnvVars))); // Arg #2 = envp.
 244       }
 245     }
 246   }
 247   return runFunction(Fn, GVArgs).Int32Val;
 248 }
 249
 250 /// If possible, create a JIT, unless the caller specifically requests an
 251 /// Interpreter or there's an error. If even an Interpreter cannot be created,
 252 /// NULL is returned.
 253 ///
 254 ExecutionEngine *ExecutionEngine::create(ModuleProvider *MP,
 255                                          bool ForceInterpreter) {
 256   ExecutionEngine *EE = 0;
 257
 258   // Unless the interpreter was explicitly selected, try making a JIT.
 259   if (!ForceInterpreter && JITCtor)
 260     EE = JITCtor(MP);
 261
 262   // If we can't make a JIT, make an interpreter instead.
 263   if (EE == 0 && InterpCtor)
 264     EE = InterpCtor(MP);
 265
 266   if (EE) {
 267     // Make sure we can resolve symbols in the program as well. The zero arg
 268     // to the function tells DynamicLibrary to load the program, not a library.
 269     try {
 270       sys::DynamicLibrary::LoadLibraryPermanently(0);
 271     } catch (...) {
 272     }
 273   }
 274
 275   return EE;
 276 }
 277
 278 /// getPointerToGlobal - This returns the address of the specified global
 279 /// value.  This may involve code generation if it's a function.
 280 ///
 281 void *ExecutionEngine::getPointerToGlobal(const GlobalValue *GV) {
 282   if (Function *F = const_cast<Function*>(dyn_cast<Function>(GV)))
 283     return getPointerToFunction(F);
 284
 285   MutexGuard locked(lock);
 286   void *p = state.getGlobalAddressMap(locked)[GV];
 287   if (p)
 288     return p;
 289
 290   // Global variable might have been added since interpreter started.
 291   if (GlobalVariable *GVar =
 292           const_cast<GlobalVariable *>(dyn_cast<GlobalVariable>(GV)))
 293     EmitGlobalVariable(GVar);
 294   else
 295     assert("Global hasn't had an address allocated yet!");
 296   return state.getGlobalAddressMap(locked)[GV];
 297 }
 298
 299 /// This macro is used to handle a variety of situations involing integer
 300 /// values where the action should be done to one of the GenericValue members.
 301 /// THEINTTY is a const Type * for the integer type. ACTION1 comes before
 302 /// the GenericValue, ACTION2 comes after.
 303 #define DO_FOR_INTEGER(THEINTTY, ACTION) \
 304    { \
 305       unsigned BitWidth = cast<IntegerType>(THEINTTY)->getBitWidth(); \
 306       if (BitWidth == 1) {\
 307         ACTION(Int1Val); \
 308       } else if (BitWidth <= 8) {\
 309         ACTION(Int8Val); \
 310       } else if (BitWidth <= 16) {\
 311         ACTION(Int16Val); \
 312       } else if (BitWidth <= 32) { \
 313         ACTION(Int32Val); \
 314       } else if (BitWidth <= 64) { \
 315         ACTION(Int64Val); \
 316       } else   {\
 317         assert(0 && "Not implemented: integer types > 64 bits"); \
 318       } \
 319    }
 320
 321 /// This function converts a Constant* into a GenericValue. The interesting
 322 /// part is if C is a ConstantExpr.
 323 /// @brief Get a GenericValue for a Constnat*
 324 GenericValue ExecutionEngine::getConstantValue(const Constant *C) {
 325   // Declare the result as garbage.
 326   GenericValue Result;
 327
 328   // If its undefined, return the garbage.
 329   if (isa<UndefValue>(C)) return Result;
 330
 331   // If the value is a ConstantExpr
 332   if (const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(C)) {
 333     switch (CE->getOpcode()) {
 334     case Instruction::GetElementPtr: {
 335       // Compute the index
 336       Result = getConstantValue(CE->getOperand(0));
 337       SmallVector<Value*, 8> Indices(CE->op_begin()+1, CE->op_end());
 338       uint64_t Offset =
 339         TD->getIndexedOffset(CE->getOperand(0)->getType(),
 340                              &Indices[0], Indices.size());
 341
 342       if (getTargetData()->getPointerSize() == 4)
 343         Result.Int32Val += Offset;
 344       else
 345         Result.Int64Val += Offset;
 346       return Result;
 347     }
 348     case Instruction::Trunc:
 349     case Instruction::ZExt:
 350     case Instruction::SExt:
 351     case Instruction::FPTrunc:
 352     case Instruction::FPExt:
 353     case Instruction::UIToFP:
 354     case Instruction::SIToFP:
 355     case Instruction::FPToUI:
 356     case Instruction::FPToSI:
 357       break;
 358     case Instruction::PtrToInt: {
 359       Constant *Op = CE->getOperand(0);
 360       GenericValue GV = getConstantValue(Op);
 361       return GV;
 362     }
 363     case Instruction::BitCast: {
 364       // Bit casts are no-ops but we can only return the GV of the operand if
 365       // they are the same basic type (pointer->pointer, packed->packed, etc.)
 366       Constant *Op = CE->getOperand(0);
 367       GenericValue GV = getConstantValue(Op);
 368       if (Op->getType()->getTypeID() == C->getType()->getTypeID())
 369         return GV;
 370       break;
 371     }
 372     case Instruction::IntToPtr: {
 373       // IntToPtr casts are just so special. Cast to intptr_t first.
 374       Constant *Op = CE->getOperand(0);
 375       GenericValue GV = getConstantValue(Op);
 376 #define INT_TO_PTR_ACTION(FIELD) \
 377         return PTOGV((void*)(uintptr_t)GV.FIELD)
 378       DO_FOR_INTEGER(Op->getType(), INT_TO_PTR_ACTION)
 379 #undef INT_TO_PTR_ACTION
 380       break;
 381     }
 382     case Instruction::Add:
 383       switch (CE->getOperand(0)->getType()->getTypeID()) {
 384       default: assert(0 && "Bad add type!"); abort();
 385       case Type::IntegerTyID:
 386 #define ADD_ACTION(FIELD) \
 387         Result.FIELD = getConstantValue(CE->getOperand(0)).FIELD + \
 388                        getConstantValue(CE->getOperand(1)).FIELD;
 389         DO_FOR_INTEGER(CE->getOperand(0)->getType(),ADD_ACTION);
 390 #undef ADD_ACTION
 391         break;
 392       case Type::FloatTyID:
 393         Result.FloatVal = getConstantValue(CE->getOperand(0)).FloatVal +
 394                           getConstantValue(CE->getOperand(1)).FloatVal;
 395         break;
 396       case Type::DoubleTyID:
 397         Result.DoubleVal = getConstantValue(CE->getOperand(0)).DoubleVal +
 398                            getConstantValue(CE->getOperand(1)).DoubleVal;
 399         break;
 400       }
 401       return Result;
 402     default:
 403       break;
 404     }
 405     cerr << "ConstantExpr not handled as global var init: " << *CE << "\n";
 406     abort();
 407   }
 408
 409   switch (C->getType()->getTypeID()) {
 410 #define GET_CONST_VAL(TY, CTY, CLASS, GETMETH) \
 411   case Type::TY##TyID: Result.TY##Val = (CTY)cast<CLASS>(C)->GETMETH(); break
 412     GET_CONST_VAL(Float , float         , ConstantFP, getValue);
 413     GET_CONST_VAL(Double, double        , ConstantFP, getValue);
 414 #undef GET_CONST_VAL
 415   case Type::IntegerTyID: {
 416     unsigned BitWidth = cast<IntegerType>(C->getType())->getBitWidth();
 417     if (BitWidth == 1)
 418       Result.Int1Val = (bool)cast<ConstantInt>(C)->getZExtValue();
 419     else if (BitWidth <= 8)
 420       Result.Int8Val = (uint8_t )cast<ConstantInt>(C)->getZExtValue();
 421     else if (BitWidth <= 16)
 422       Result.Int16Val = (uint16_t )cast<ConstantInt>(C)->getZExtValue();
 423     else if (BitWidth <= 32)
 424       Result.Int32Val = (uint32_t )cast<ConstantInt>(C)->getZExtValue();
 425     else if (BitWidth <= 64)
 426       Result.Int64Val = (uint64_t )cast<ConstantInt>(C)->getZExtValue();
 427     else
 428       assert("Integers with > 64-bits not implemented");
 429     break;
 430   }
 431
 432   case Type::PointerTyID:
 433     if (isa<ConstantPointerNull>(C))
 434       Result.PointerVal = 0;
 435     else if (const Function *F = dyn_cast<Function>(C))
 436       Result = PTOGV(getPointerToFunctionOrStub(const_cast<Function*>(F)));
 437     else if (const GlobalVariable* GV = dyn_cast<GlobalVariable>(C))
 438       Result = PTOGV(getOrEmitGlobalVariable(const_cast<GlobalVariable*>(GV)));
 439     else
 440       assert(0 && "Unknown constant pointer type!");
 441     break;
 442   default:
 443     cerr << "ERROR: Constant unimp for type: " << *C->getType() << "\n";
 444     abort();
 445   }
 446   return Result;
 447 }
 448
 449 /// StoreValueToMemory - Stores the data in Val of type Ty at address Ptr.  Ptr
 450 /// is the address of the memory at which to store Val, cast to GenericValue *.
 451 /// It is not a pointer to a GenericValue containing the address at which to
 452 /// store Val.
 453 ///
 454 void ExecutionEngine::StoreValueToMemory(GenericValue Val, GenericValue *Ptr,
 455                                          const Type *Ty) {
 456   if (getTargetData()->isLittleEndian()) {
 457     switch (Ty->getTypeID()) {
 458     case Type::IntegerTyID: {
 459       unsigned BitWidth = cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth();
 460       uint64_t BitMask = cast<IntegerType>(Ty)->getBitMask();
 461       GenericValue TmpVal = Val;
 462       if (BitWidth <= 8)
 463         Ptr->Untyped[0] = Val.Int8Val & BitMask;
 464       else if (BitWidth <= 16) {
 465         TmpVal.Int16Val &= BitMask;
 466         Ptr->Untyped[0] = TmpVal.Int16Val        & 255;
 467         Ptr->Untyped[1] = (TmpVal.Int16Val >> 8) & 255;
 468       } else if (BitWidth <= 32) {
 469         TmpVal.Int32Val &= BitMask;
 470         Ptr->Untyped[0] =  TmpVal.Int32Val        & 255;
 471         Ptr->Untyped[1] = (TmpVal.Int32Val >>  8) & 255;
 472         Ptr->Untyped[2] = (TmpVal.Int32Val >> 16) & 255;
 473         Ptr->Untyped[3] = (TmpVal.Int32Val >> 24) & 255;
 474       } else if (BitWidth <= 64) {
 475         TmpVal.Int64Val &= BitMask;
 476         Ptr->Untyped[0] = (unsigned char)(TmpVal.Int64Val      );
 477         Ptr->Untyped[1] = (unsigned char)(TmpVal.Int64Val >>  8);
 478         Ptr->Untyped[2] = (unsigned char)(TmpVal.Int64Val >> 16);
 479         Ptr->Untyped[3] = (unsigned char)(TmpVal.Int64Val >> 24);
 480         Ptr->Untyped[4] = (unsigned char)(TmpVal.Int64Val >> 32);
 481         Ptr->Untyped[5] = (unsigned char)(TmpVal.Int64Val >> 40);
 482         Ptr->Untyped[6] = (unsigned char)(TmpVal.Int64Val >> 48);
 483         Ptr->Untyped[7] = (unsigned char)(TmpVal.Int64Val >> 56);
 484       } else
 485         assert(0 && "Integer types > 64 bits not supported");
 486       break;
 487     }
 488 Store4BytesLittleEndian:
 489     case Type::FloatTyID:
 490       Ptr->Untyped[0] =  Val.Int32Val        & 255;
 491       Ptr->Untyped[1] = (Val.Int32Val >>  8) & 255;
 492       Ptr->Untyped[2] = (Val.Int32Val >> 16) & 255;
 493       Ptr->Untyped[3] = (Val.Int32Val >> 24) & 255;
 494       break;
 495     case Type::PointerTyID:
 496       if (getTargetData()->getPointerSize() == 4)
 497         goto Store4BytesLittleEndian;
 498       /* FALL THROUGH */
 499     case Type::DoubleTyID:
 500       Ptr->Untyped[0] = (unsigned char)(Val.Int64Val      );
 501       Ptr->Untyped[1] = (unsigned char)(Val.Int64Val >>  8);
 502       Ptr->Untyped[2] = (unsigned char)(Val.Int64Val >> 16);
 503       Ptr->Untyped[3] = (unsigned char)(Val.Int64Val >> 24);
 504       Ptr->Untyped[4] = (unsigned char)(Val.Int64Val >> 32);
 505       Ptr->Untyped[5] = (unsigned char)(Val.Int64Val >> 40);
 506       Ptr->Untyped[6] = (unsigned char)(Val.Int64Val >> 48);
 507       Ptr->Untyped[7] = (unsigned char)(Val.Int64Val >> 56);
 508       break;
 509     default:
 510       cerr << "Cannot store value of type " << *Ty << "!\n";
 511     }
 512   } else {
 513     switch (Ty->getTypeID()) {
 514     case Type::IntegerTyID: {
 515       unsigned BitWidth = cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth();
 516       uint64_t BitMask = cast<IntegerType>(Ty)->getBitMask();
 517       GenericValue TmpVal = Val;
 518       if (BitWidth <= 8)
 519         Ptr->Untyped[0] = Val.Int8Val & BitMask;
 520       else if (BitWidth <= 16) {
 521         TmpVal.Int16Val &= BitMask;
 522         Ptr->Untyped[1] =  TmpVal.Int16Val       & 255;
 523         Ptr->Untyped[0] = (TmpVal.Int16Val >> 8) & 255;
 524       } else if (BitWidth <= 32) {
 525         TmpVal.Int32Val &= BitMask;
 526         Ptr->Untyped[3] =  TmpVal.Int32Val        & 255;
 527         Ptr->Untyped[2] = (TmpVal.Int32Val >>  8) & 255;
 528         Ptr->Untyped[1] = (TmpVal.Int32Val >> 16) & 255;
 529         Ptr->Untyped[0] = (TmpVal.Int32Val >> 24) & 255;
 530       } else if (BitWidth <= 64) {
 531         TmpVal.Int64Val &= BitMask;
 532         Ptr->Untyped[7] = (unsigned char)(TmpVal.Int64Val      );
 533         Ptr->Untyped[6] = (unsigned char)(TmpVal.Int64Val >>  8);
 534         Ptr->Untyped[5] = (unsigned char)(TmpVal.Int64Val >> 16);
 535         Ptr->Untyped[4] = (unsigned char)(TmpVal.Int64Val >> 24);
 536         Ptr->Untyped[3] = (unsigned char)(TmpVal.Int64Val >> 32);
 537         Ptr->Untyped[2] = (unsigned char)(TmpVal.Int64Val >> 40);
 538         Ptr->Untyped[1] = (unsigned char)(TmpVal.Int64Val >> 48);
 539         Ptr->Untyped[0] = (unsigned char)(TmpVal.Int64Val >> 56);
 540       } else
 541         assert(0 && "Integer types > 64 bits not supported");
 542       break;
 543     }
 544     Store4BytesBigEndian:
 545     case Type::FloatTyID:
 546       Ptr->Untyped[3] =  Val.Int32Val        & 255;
 547       Ptr->Untyped[2] = (Val.Int32Val >>  8) & 255;
 548       Ptr->Untyped[1] = (Val.Int32Val >> 16) & 255;
 549       Ptr->Untyped[0] = (Val.Int32Val >> 24) & 255;
 550       break;
 551     case Type::PointerTyID:
 552       if (getTargetData()->getPointerSize() == 4)
 553         goto Store4BytesBigEndian;
 554       /* FALL THROUGH */
 555     case Type::DoubleTyID:
 556       Ptr->Untyped[7] = (unsigned char)(Val.Int64Val      );
 557       Ptr->Untyped[6] = (unsigned char)(Val.Int64Val >>  8);
 558       Ptr->Untyped[5] = (unsigned char)(Val.Int64Val >> 16);
 559       Ptr->Untyped[4] = (unsigned char)(Val.Int64Val >> 24);
 560       Ptr->Untyped[3] = (unsigned char)(Val.Int64Val >> 32);
 561       Ptr->Untyped[2] = (unsigned char)(Val.Int64Val >> 40);
 562       Ptr->Untyped[1] = (unsigned char)(Val.Int64Val >> 48);
 563       Ptr->Untyped[0] = (unsigned char)(Val.Int64Val >> 56);
 564       break;
 565     default:
 566       cerr << "Cannot store value of type " << *Ty << "!\n";
 567     }
 568   }
 569 }
 570
 571 /// FIXME: document
 572 ///
 573 GenericValue ExecutionEngine::LoadValueFromMemory(GenericValue *Ptr,
 574                                                   const Type *Ty) {
 575   GenericValue Result;
 576   if (getTargetData()->isLittleEndian()) {
 577     switch (Ty->getTypeID()) {
 578     case Type::IntegerTyID: {
 579       unsigned BitWidth = cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth();
 580       if (BitWidth <= 8)
 581         Result.Int8Val  = Ptr->Untyped[0];
 582       else if (BitWidth <= 16) {
 583         Result.Int16Val =  (unsigned)Ptr->Untyped[0] |
 584                           ((unsigned)Ptr->Untyped[1] << 8);
 585       } else if (BitWidth <= 32) {
 586         Result.Int32Val =  (unsigned)Ptr->Untyped[0] |
 587                           ((unsigned)Ptr->Untyped[1] <<  8) |
 588                           ((unsigned)Ptr->Untyped[2] << 16) |
 589                           ((unsigned)Ptr->Untyped[3] << 24);
 590       } else if (BitWidth <= 64) {
 591         Result.Int64Val =  (uint64_t)Ptr->Untyped[0] |
 592                           ((uint64_t)Ptr->Untyped[1] <<  8) |
 593                           ((uint64_t)Ptr->Untyped[2] << 16) |
 594                           ((uint64_t)Ptr->Untyped[3] << 24) |
 595                           ((uint64_t)Ptr->Untyped[4] << 32) |
 596                           ((uint64_t)Ptr->Untyped[5] << 40) |
 597                           ((uint64_t)Ptr->Untyped[6] << 48) |
 598                           ((uint64_t)Ptr->Untyped[7] << 56);
 599       } else
 600         assert(0 && "Integer types > 64 bits not supported");
 601       break;
 602     }
 603     Load4BytesLittleEndian:
 604     case Type::FloatTyID:
 605       Result.Int32Val =  (unsigned)Ptr->Untyped[0] |
 606                         ((unsigned)Ptr->Untyped[1] <<  8) |
 607                         ((unsigned)Ptr->Untyped[2] << 16) |
 608                         ((unsigned)Ptr->Untyped[3] << 24);
 609       break;
 610     case Type::PointerTyID:
 611       if (getTargetData()->getPointerSize() == 4)
 612         goto Load4BytesLittleEndian;
 613       /* FALL THROUGH */
 614     case Type::DoubleTyID:
 615       Result.Int64Val =  (uint64_t)Ptr->Untyped[0] |
 616                         ((uint64_t)Ptr->Untyped[1] <<  8) |
 617                         ((uint64_t)Ptr->Untyped[2] << 16) |
 618                         ((uint64_t)Ptr->Untyped[3] << 24) |
 619                         ((uint64_t)Ptr->Untyped[4] << 32) |
 620                         ((uint64_t)Ptr->Untyped[5] << 40) |
 621                         ((uint64_t)Ptr->Untyped[6] << 48) |
 622                         ((uint64_t)Ptr->Untyped[7] << 56);
 623        break;
 624     default:
 625       cerr << "Cannot load value of type " << *Ty << "!\n";
 626       abort();
 627     }
 628   } else {
 629     switch (Ty->getTypeID()) {
 630     case Type::IntegerTyID: {
 631       unsigned BitWidth = cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth();
 632       if (BitWidth <= 8)
 633         Result.Int8Val  = Ptr->Untyped[0];
 634       else if (BitWidth <= 16) {
 635         Result.Int16Val =  (unsigned)Ptr->Untyped[1] |
 636                           ((unsigned)Ptr->Untyped[0] << 8);
 637       } else if (BitWidth <= 32) {
 638         Result.Int32Val =  (unsigned)Ptr->Untyped[3] |
 639                           ((unsigned)Ptr->Untyped[2] <<  8) |
 640                           ((unsigned)Ptr->Untyped[1] << 16) |
 641                           ((unsigned)Ptr->Untyped[0] << 24);
 642       } else if (BitWidth <= 64) {
 643         Result.Int64Val =  (uint64_t)Ptr->Untyped[7] |
 644                           ((uint64_t)Ptr->Untyped[6] <<  8) |
 645                           ((uint64_t)Ptr->Untyped[5] << 16) |
 646                           ((uint64_t)Ptr->Untyped[4] << 24) |
 647                           ((uint64_t)Ptr->Untyped[3] << 32) |
 648                           ((uint64_t)Ptr->Untyped[2] << 40) |
 649                           ((uint64_t)Ptr->Untyped[1] << 48) |
 650                           ((uint64_t)Ptr->Untyped[0] << 56);
 651       } else
 652         assert(0 && "Integer types > 64 bits not supported");
 653       break;
 654     }
 655     Load4BytesBigEndian:
 656     case Type::FloatTyID:
 657       Result.Int32Val =  (unsigned)Ptr->Untyped[3] |
 658                         ((unsigned)Ptr->Untyped[2] <<  8) |
 659                         ((unsigned)Ptr->Untyped[1] << 16) |
 660                         ((unsigned)Ptr->Untyped[0] << 24);
 661                             break;
 662     case Type::PointerTyID:
 663       if (getTargetData()->getPointerSize() == 4)
 664         goto Load4BytesBigEndian;
 665       /* FALL THROUGH */
 666     case Type::DoubleTyID:
 667       Result.Int64Val =  (uint64_t)Ptr->Untyped[7] |
 668                         ((uint64_t)Ptr->Untyped[6] <<  8) |
 669                         ((uint64_t)Ptr->Untyped[5] << 16) |
 670                         ((uint64_t)Ptr->Untyped[4] << 24) |
 671                         ((uint64_t)Ptr->Untyped[3] << 32) |
 672                         ((uint64_t)Ptr->Untyped[2] << 40) |
 673                         ((uint64_t)Ptr->Untyped[1] << 48) |
 674                         ((uint64_t)Ptr->Untyped[0] << 56);
 675       break;
 676     default:
 677       cerr << "Cannot load value of type " << *Ty << "!\n";
 678       abort();
 679     }
 680   }
 681   return Result;
 682 }
 683
 684 // InitializeMemory - Recursive function to apply a Constant value into the
 685 // specified memory location...
 686 //
 687 void ExecutionEngine::InitializeMemory(const Constant *Init, void *Addr) {
 688   if (isa<UndefValue>(Init)) {
 689     return;
 690   } else if (const ConstantPacked *CP = dyn_cast<ConstantPacked>(Init)) {
 691     unsigned ElementSize =
 692       getTargetData()->getTypeSize(CP->getType()->getElementType());
 693     for (unsigned i = 0, e = CP->getNumOperands(); i != e; ++i)
 694       InitializeMemory(CP->getOperand(i), (char*)Addr+i*ElementSize);
 695     return;
 696   } else if (Init->getType()->isFirstClassType()) {
 697     GenericValue Val = getConstantValue(Init);
 698     StoreValueToMemory(Val, (GenericValue*)Addr, Init->getType());
 699     return;
 700   } else if (isa<ConstantAggregateZero>(Init)) {
 701     memset(Addr, 0, (size_t)getTargetData()->getTypeSize(Init->getType()));
 702     return;
 703   }
 704
 705   switch (Init->getType()->getTypeID()) {
 706   case Type::ArrayTyID: {
 707     const ConstantArray *CPA = cast<ConstantArray>(Init);
 708     unsigned ElementSize =
 709       getTargetData()->getTypeSize(CPA->getType()->getElementType());
 710     for (unsigned i = 0, e = CPA->getNumOperands(); i != e; ++i)
 711       InitializeMemory(CPA->getOperand(i), (char*)Addr+i*ElementSize);
 712     return;
 713   }
 714
 715   case Type::StructTyID: {
 716     const ConstantStruct *CPS = cast<ConstantStruct>(Init);
 717     const StructLayout *SL =
 718       getTargetData()->getStructLayout(cast<StructType>(CPS->getType()));
 719     for (unsigned i = 0, e = CPS->getNumOperands(); i != e; ++i)
 720       InitializeMemory(CPS->getOperand(i), (char*)Addr+SL->getElementOffset(i));
 721     return;
 722   }
 723
 724   default:
 725     cerr << "Bad Type: " << *Init->getType() << "\n";
 726     assert(0 && "Unknown constant type to initialize memory with!");
 727   }
 728 }
 729
 730 /// EmitGlobals - Emit all of the global variables to memory, storing their
 731 /// addresses into GlobalAddress.  This must make sure to copy the contents of
 732 /// their initializers into the memory.
 733 ///
 734 void ExecutionEngine::emitGlobals() {
 735   const TargetData *TD = getTargetData();
 736
 737   // Loop over all of the global variables in the program, allocating the memory
 738   // to hold them.  If there is more than one module, do a prepass over globals
 739   // to figure out how the different modules should link together.
 740   //
 741   std::map<std::pair<std::string, const Type*>,
 742            const GlobalValue*> LinkedGlobalsMap;
 743
 744   if (Modules.size() != 1) {
 745     for (unsigned m = 0, e = Modules.size(); m != e; ++m) {
 746       Module &M = *Modules[m]->getModule();
 747       for (Module::const_global_iterator I = M.global_begin(),
 748            E = M.global_end(); I != E; ++I) {
 749         const GlobalValue *GV = I;
 750         if (GV->hasInternalLinkage() || GV->isDeclaration() ||
 751             GV->hasAppendingLinkage() || !GV->hasName())
 752           continue;// Ignore external globals and globals with internal linkage.
 753
 754         const GlobalValue *&GVEntry =
 755           LinkedGlobalsMap[std::make_pair(GV->getName(), GV->getType())];
 756
 757         // If this is the first time we've seen this global, it is the canonical
 758         // version.
 759         if (!GVEntry) {
 760           GVEntry = GV;
 761           continue;
 762         }
 763
 764         // If the existing global is strong, never replace it.
 765         if (GVEntry->hasExternalLinkage() ||
 766             GVEntry->hasDLLImportLinkage() ||
 767             GVEntry->hasDLLExportLinkage())
 768           continue;
 769
 770         // Otherwise, we know it's linkonce/weak, replace it if this is a strong
 771         // symbol.
 772         if (GV->hasExternalLinkage() || GVEntry->hasExternalWeakLinkage())
 773           GVEntry = GV;
 774       }
 775     }
 776   }
 777
 778   std::vector<const GlobalValue*> NonCanonicalGlobals;
 779   for (unsigned m = 0, e = Modules.size(); m != e; ++m) {
 780     Module &M = *Modules[m]->getModule();
 781     for (Module::const_global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end();
 782          I != E; ++I) {
 783       // In the multi-module case, see what this global maps to.
 784       if (!LinkedGlobalsMap.empty()) {
 785         if (const GlobalValue *GVEntry =
 786               LinkedGlobalsMap[std::make_pair(I->getName(), I->getType())]) {
 787           // If something else is the canonical global, ignore this one.
 788           if (GVEntry != &*I) {
 789             NonCanonicalGlobals.push_back(I);
 790             continue;
 791           }
 792         }
 793       }
 794
 795       if (!I->isDeclaration()) {
 796         // Get the type of the global.
 797         const Type *Ty = I->getType()->getElementType();
 798
 799         // Allocate some memory for it!
 800         unsigned Size = TD->getTypeSize(Ty);
 801         addGlobalMapping(I, new char[Size]);
 802       } else {
 803         // External variable reference. Try to use the dynamic loader to
 804         // get a pointer to it.
 805         if (void *SymAddr =
 806             sys::DynamicLibrary::SearchForAddressOfSymbol(I->getName().c_str()))
 807           addGlobalMapping(I, SymAddr);
 808         else {
 809           cerr << "Could not resolve external global address: "
 810                << I->getName() << "\n";
 811           abort();
 812         }
 813       }
 814     }
 815
 816     // If there are multiple modules, map the non-canonical globals to their
 817     // canonical location.
 818     if (!NonCanonicalGlobals.empty()) {
 819       for (unsigned i = 0, e = NonCanonicalGlobals.size(); i != e; ++i) {
 820         const GlobalValue *GV = NonCanonicalGlobals[i];
 821         const GlobalValue *CGV =
 822           LinkedGlobalsMap[std::make_pair(GV->getName(), GV->getType())];
 823         void *Ptr = getPointerToGlobalIfAvailable(CGV);
 824         assert(Ptr && "Canonical global wasn't codegen'd!");
 825         addGlobalMapping(GV, getPointerToGlobalIfAvailable(CGV));
 826       }
 827     }
 828
 829     // Now that all of the globals are set up in memory, loop through them all
 830     // and initialize their contents.
 831     for (Module::const_global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end();
 832          I != E; ++I) {
 833       if (!I->isDeclaration()) {
 834         if (!LinkedGlobalsMap.empty()) {
 835           if (const GlobalValue *GVEntry =
 836                 LinkedGlobalsMap[std::make_pair(I->getName(), I->getType())])
 837             if (GVEntry != &*I)  // Not the canonical variable.
 838               continue;
 839         }
 840         EmitGlobalVariable(I);
 841       }
 842     }
 843   }
 844 }
 845
 846 // EmitGlobalVariable - This method emits the specified global variable to the
 847 // address specified in GlobalAddresses, or allocates new memory if it's not
 848 // already in the map.
 849 void ExecutionEngine::EmitGlobalVariable(const GlobalVariable *GV) {
 850   void *GA = getPointerToGlobalIfAvailable(GV);
 851   DOUT << "Global '" << GV->getName() << "' -> " << GA << "\n";
 852
 853   const Type *ElTy = GV->getType()->getElementType();
 854   size_t GVSize = (size_t)getTargetData()->getTypeSize(ElTy);
 855   if (GA == 0) {
 856     // If it's not already specified, allocate memory for the global.
 857     GA = new char[GVSize];
 858     addGlobalMapping(GV, GA);
 859   }
 860
 861   InitializeMemory(GV->getInitializer(), GA);
 862   NumInitBytes += (unsigned)GVSize;
 863   ++NumGlobals;
 864 }