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