lib/ExecutionEngine/ExecutionEngine.cpp

   1 //===-- ExecutionEngine.cpp - Common Implementation shared by EEs ---------===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file defines the common interface used by the various execution engine
  11 // subclasses.
  12 //
  13 //===----------------------------------------------------------------------===//
  14
  15 #include "llvm/ExecutionEngine/ExecutionEngine.h"
  16 #include "llvm/ADT/SmallString.h"
  17 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
  18 #include "llvm/ExecutionEngine/GenericValue.h"
  19 #include "llvm/ExecutionEngine/JITEventListener.h"
  20 #include "llvm/IR/Constants.h"
  21 #include "llvm/IR/DataLayout.h"
  22 #include "llvm/IR/DerivedTypes.h"
  23 #include "llvm/IR/Module.h"
  24 #include "llvm/IR/Operator.h"
  25 #include "llvm/IR/ValueHandle.h"
  26 #include "llvm/Object/Archive.h"
  27 #include "llvm/Object/ObjectFile.h"
  28 #include "llvm/Support/Debug.h"
  29 #include "llvm/Support/DynamicLibrary.h"
  30 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  31 #include "llvm/Support/Host.h"
  32 #include "llvm/Support/MutexGuard.h"
  33 #include "llvm/Support/TargetRegistry.h"
  34 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  35 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
  36 #include <cmath>
  37 #include <cstring>
  38 using namespace llvm;
  39
  40 #define DEBUG_TYPE "jit"
  41
  42 STATISTIC(NumInitBytes, "Number of bytes of global vars initialized");
  43 STATISTIC(NumGlobals  , "Number of global vars initialized");
  44
  45 ExecutionEngine *(*ExecutionEngine::MCJITCtor)(
  46     std::unique_ptr<Module> M, std::string *ErrorStr,
  47     RTDyldMemoryManager *MCJMM, std::unique_ptr<TargetMachine> TM) = nullptr;
  48 ExecutionEngine *(*ExecutionEngine::InterpCtor)(std::unique_ptr<Module> M,
  49                                                 std::string *ErrorStr) =nullptr;
  50
  51 ExecutionEngine::ExecutionEngine(std::unique_ptr<Module> M)
  52   : EEState(*this),
  53     LazyFunctionCreator(nullptr) {
  54   CompilingLazily         = false;
  55   GVCompilationDisabled   = false;
  56   SymbolSearchingDisabled = false;
  57
  58   // IR module verification is enabled by default in debug builds, and disabled
  59   // by default in release builds.
  60 #ifndef NDEBUG
  61   VerifyModules = true;
  62 #else
  63   VerifyModules = false;
  64 #endif
  65
  66   assert(M && "Module is null?");
  67   Modules.push_back(std::move(M));
  68 }
  69
  70 ExecutionEngine::~ExecutionEngine() {
  71   clearAllGlobalMappings();
  72 }
  73
  74 namespace {
  75 /// \brief Helper class which uses a value handler to automatically deletes the
  76 /// memory block when the GlobalVariable is destroyed.
  77 class GVMemoryBlock : public CallbackVH {
  78   GVMemoryBlock(const GlobalVariable *GV)
  79     : CallbackVH(const_cast<GlobalVariable*>(GV)) {}
  80
  81 public:
  82   /// \brief Returns the address the GlobalVariable should be written into.  The
  83   /// GVMemoryBlock object prefixes that.
  84   static char *Create(const GlobalVariable *GV, const DataLayout& TD) {
  85     Type *ElTy = GV->getType()->getElementType();
  86     size_t GVSize = (size_t)TD.getTypeAllocSize(ElTy);
  87     void *RawMemory = ::operator new(
  88       RoundUpToAlignment(sizeof(GVMemoryBlock),
  89                          TD.getPreferredAlignment(GV))
  90       + GVSize);
  91     new(RawMemory) GVMemoryBlock(GV);
  92     return static_cast<char*>(RawMemory) + sizeof(GVMemoryBlock);
  93   }
  94
  95   void deleted() override {
  96     // We allocated with operator new and with some extra memory hanging off the
  97     // end, so don't just delete this.  I'm not sure if this is actually
  98     // required.
  99     this->~GVMemoryBlock();
 100     ::operator delete(this);
 101   }
 102 };
 103 }  // anonymous namespace
 104
 105 char *ExecutionEngine::getMemoryForGV(const GlobalVariable *GV) {
 106   return GVMemoryBlock::Create(GV, *getDataLayout());
 107 }
 108
 109 void ExecutionEngine::addObjectFile(std::unique_ptr<object::ObjectFile> O) {
 110   llvm_unreachable("ExecutionEngine subclass doesn't implement addObjectFile.");
 111 }
 112
 113 void
 114 ExecutionEngine::addObjectFile(object::OwningBinary<object::ObjectFile> O) {
 115   llvm_unreachable("ExecutionEngine subclass doesn't implement addObjectFile.");
 116 }
 117
 118 void ExecutionEngine::addArchive(object::OwningBinary<object::Archive> A) {
 119   llvm_unreachable("ExecutionEngine subclass doesn't implement addArchive.");
 120 }
 121
 122 bool ExecutionEngine::removeModule(Module *M) {
 123   for (auto I = Modules.begin(), E = Modules.end(); I != E; ++I) {
 124     Module *Found = I->get();
 125     if (Found == M) {
 126       I->release();
 127       Modules.erase(I);
 128       clearGlobalMappingsFromModule(M);
 129       return true;
 130     }
 131   }
 132   return false;
 133 }
 134
 135 Function *ExecutionEngine::FindFunctionNamed(const char *FnName) {
 136   for (unsigned i = 0, e = Modules.size(); i != e; ++i) {
 137     if (Function *F = Modules[i]->getFunction(FnName))
 138       return F;
 139   }
 140   return nullptr;
 141 }
 142
 143
 144 void *ExecutionEngineState::RemoveMapping(const GlobalValue *ToUnmap) {
 145   GlobalAddressMapTy::iterator I = GlobalAddressMap.find(ToUnmap);
 146   void *OldVal;
 147
 148   // FIXME: This is silly, we shouldn't end up with a mapping -> 0 in the
 149   // GlobalAddressMap.
 150   if (I == GlobalAddressMap.end())
 151     OldVal = nullptr;
 152   else {
 153     OldVal = I->second;
 154     GlobalAddressMap.erase(I);
 155   }
 156
 157   GlobalAddressReverseMap.erase(OldVal);
 158   return OldVal;
 159 }
 160
 161 void ExecutionEngine::addGlobalMapping(const GlobalValue *GV, void *Addr) {
 162   MutexGuard locked(lock);
 163
 164   DEBUG(dbgs() << "JIT: Map \'" << GV->getName()
 165         << "\' to [" << Addr << "]\n";);
 166   void *&CurVal = EEState.getGlobalAddressMap()[GV];
 167   assert((!CurVal || !Addr) && "GlobalMapping already established!");
 168   CurVal = Addr;
 169
 170   // If we are using the reverse mapping, add it too.
 171   if (!EEState.getGlobalAddressReverseMap().empty()) {
 172     AssertingVH<const GlobalValue> &V =
 173       EEState.getGlobalAddressReverseMap()[Addr];
 174     assert((!V || !GV) && "GlobalMapping already established!");
 175     V = GV;
 176   }
 177 }
 178
 179 void ExecutionEngine::clearAllGlobalMappings() {
 180   MutexGuard locked(lock);
 181
 182   EEState.getGlobalAddressMap().clear();
 183   EEState.getGlobalAddressReverseMap().clear();
 184 }
 185
 186 void ExecutionEngine::clearGlobalMappingsFromModule(Module *M) {
 187   MutexGuard locked(lock);
 188
 189   for (Module::iterator FI = M->begin(), FE = M->end(); FI != FE; ++FI)
 190     EEState.RemoveMapping(FI);
 191   for (Module::global_iterator GI = M->global_begin(), GE = M->global_end();
 192        GI != GE; ++GI)
 193     EEState.RemoveMapping(GI);
 194 }
 195
 196 void *ExecutionEngine::updateGlobalMapping(const GlobalValue *GV, void *Addr) {
 197   MutexGuard locked(lock);
 198
 199   ExecutionEngineState::GlobalAddressMapTy &Map =
 200     EEState.getGlobalAddressMap();
 201
 202   // Deleting from the mapping?
 203   if (!Addr)
 204     return EEState.RemoveMapping(GV);
 205
 206   void *&CurVal = Map[GV];
 207   void *OldVal = CurVal;
 208
 209   if (CurVal && !EEState.getGlobalAddressReverseMap().empty())
 210     EEState.getGlobalAddressReverseMap().erase(CurVal);
 211   CurVal = Addr;
 212
 213   // If we are using the reverse mapping, add it too.
 214   if (!EEState.getGlobalAddressReverseMap().empty()) {
 215     AssertingVH<const GlobalValue> &V =
 216       EEState.getGlobalAddressReverseMap()[Addr];
 217     assert((!V || !GV) && "GlobalMapping already established!");
 218     V = GV;
 219   }
 220   return OldVal;
 221 }
 222
 223 void *ExecutionEngine::getPointerToGlobalIfAvailable(const GlobalValue *GV) {
 224   MutexGuard locked(lock);
 225
 226   ExecutionEngineState::GlobalAddressMapTy::iterator I =
 227     EEState.getGlobalAddressMap().find(GV);
 228   return I != EEState.getGlobalAddressMap().end() ? I->second : nullptr;
 229 }
 230
 231 const GlobalValue *ExecutionEngine::getGlobalValueAtAddress(void *Addr) {
 232   MutexGuard locked(lock);
 233
 234   // If we haven't computed the reverse mapping yet, do so first.
 235   if (EEState.getGlobalAddressReverseMap().empty()) {
 236     for (ExecutionEngineState::GlobalAddressMapTy::iterator
 237          I = EEState.getGlobalAddressMap().begin(),
 238          E = EEState.getGlobalAddressMap().end(); I != E; ++I)
 239       EEState.getGlobalAddressReverseMap().insert(std::make_pair(
 240                                                           I->second, I->first));
 241   }
 242
 243   std::map<void *, AssertingVH<const GlobalValue> >::iterator I =
 244     EEState.getGlobalAddressReverseMap().find(Addr);
 245   return I != EEState.getGlobalAddressReverseMap().end() ? I->second : nullptr;
 246 }
 247
 248 namespace {
 249 class ArgvArray {
 250   std::unique_ptr<char[]> Array;
 251   std::vector<std::unique_ptr<char[]>> Values;
 252 public:
 253   /// Turn a vector of strings into a nice argv style array of pointers to null
 254   /// terminated strings.
 255   void *reset(LLVMContext &C, ExecutionEngine *EE,
 256               const std::vector<std::string> &InputArgv);
 257 };
 258 }  // anonymous namespace
 259 void *ArgvArray::reset(LLVMContext &C, ExecutionEngine *EE,
 260                        const std::vector<std::string> &InputArgv) {
 261   Values.clear();  // Free the old contents.
 262   Values.reserve(InputArgv.size());
 263   unsigned PtrSize = EE->getDataLayout()->getPointerSize();
 264   Array = make_unique<char[]>((InputArgv.size()+1)*PtrSize);
 265
 266   DEBUG(dbgs() << "JIT: ARGV = " << (void*)Array.get() << "\n");
 267   Type *SBytePtr = Type::getInt8PtrTy(C);
 268
 269   for (unsigned i = 0; i != InputArgv.size(); ++i) {
 270     unsigned Size = InputArgv[i].size()+1;
 271     auto Dest = make_unique<char[]>(Size);
 272     DEBUG(dbgs() << "JIT: ARGV[" << i << "] = " << (void*)Dest.get() << "\n");
 273
 274     std::copy(InputArgv[i].begin(), InputArgv[i].end(), Dest.get());
 275     Dest[Size-1] = 0;
 276
 277     // Endian safe: Array[i] = (PointerTy)Dest;
 278     EE->StoreValueToMemory(PTOGV(Dest.get()),
 279                            (GenericValue*)(&Array[i*PtrSize]), SBytePtr);
 280     Values.push_back(std::move(Dest));
 281   }
 282
 283   // Null terminate it
 284   EE->StoreValueToMemory(PTOGV(nullptr),
 285                          (GenericValue*)(&Array[InputArgv.size()*PtrSize]),
 286                          SBytePtr);
 287   return Array.get();
 288 }
 289
 290 void ExecutionEngine::runStaticConstructorsDestructors(Module &module,
 291                                                        bool isDtors) {
 292   const char *Name = isDtors ? "llvm.global_dtors" : "llvm.global_ctors";
 293   GlobalVariable *GV = module.getNamedGlobal(Name);
 294
 295   // If this global has internal linkage, or if it has a use, then it must be
 296   // an old-style (llvmgcc3) static ctor with __main linked in and in use.  If
 297   // this is the case, don't execute any of the global ctors, __main will do
 298   // it.
 299   if (!GV || GV->isDeclaration() || GV->hasLocalLinkage()) return;
 300
 301   // Should be an array of '{ i32, void ()* }' structs.  The first value is
 302   // the init priority, which we ignore.
 303   ConstantArray *InitList = dyn_cast<ConstantArray>(GV->getInitializer());
 304   if (!InitList)
 305     return;
 306   for (unsigned i = 0, e = InitList->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 307     ConstantStruct *CS = dyn_cast<ConstantStruct>(InitList->getOperand(i));
 308     if (!CS) continue;
 309
 310     Constant *FP = CS->getOperand(1);
 311     if (FP->isNullValue())
 312       continue;  // Found a sentinal value, ignore.
 313
 314     // Strip off constant expression casts.
 315     if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(FP))
 316       if (CE->isCast())
 317         FP = CE->getOperand(0);
 318
 319     // Execute the ctor/dtor function!
 320     if (Function *F = dyn_cast<Function>(FP))
 321       runFunction(F, std::vector<GenericValue>());
 322
 323     // FIXME: It is marginally lame that we just do nothing here if we see an
 324     // entry we don't recognize. It might not be unreasonable for the verifier
 325     // to not even allow this and just assert here.
 326   }
 327 }
 328
 329 void ExecutionEngine::runStaticConstructorsDestructors(bool isDtors) {
 330   // Execute global ctors/dtors for each module in the program.
 331   for (std::unique_ptr<Module> &M : Modules)
 332     runStaticConstructorsDestructors(*M, isDtors);
 333 }
 334
 335 #ifndef NDEBUG
 336 /// isTargetNullPtr - Return whether the target pointer stored at Loc is null.
 337 static bool isTargetNullPtr(ExecutionEngine *EE, void *Loc) {
 338   unsigned PtrSize = EE->getDataLayout()->getPointerSize();
 339   for (unsigned i = 0; i < PtrSize; ++i)
 340     if (*(i + (uint8_t*)Loc))
 341       return false;
 342   return true;
 343 }
 344 #endif
 345
 346 int ExecutionEngine::runFunctionAsMain(Function *Fn,
 347                                        const std::vector<std::string> &argv,
 348                                        const char * const * envp) {
 349   std::vector<GenericValue> GVArgs;
 350   GenericValue GVArgc;
 351   GVArgc.IntVal = APInt(32, argv.size());
 352
 353   // Check main() type
 354   unsigned NumArgs = Fn->getFunctionType()->getNumParams();
 355   FunctionType *FTy = Fn->getFunctionType();
 356   Type* PPInt8Ty = Type::getInt8PtrTy(Fn->getContext())->getPointerTo();
 357
 358   // Check the argument types.
 359   if (NumArgs > 3)
 360     report_fatal_error("Invalid number of arguments of main() supplied");
 361   if (NumArgs >= 3 && FTy->getParamType(2) != PPInt8Ty)
 362     report_fatal_error("Invalid type for third argument of main() supplied");
 363   if (NumArgs >= 2 && FTy->getParamType(1) != PPInt8Ty)
 364     report_fatal_error("Invalid type for second argument of main() supplied");
 365   if (NumArgs >= 1 && !FTy->getParamType(0)->isIntegerTy(32))
 366     report_fatal_error("Invalid type for first argument of main() supplied");
 367   if (!FTy->getReturnType()->isIntegerTy() &&
 368       !FTy->getReturnType()->isVoidTy())
 369     report_fatal_error("Invalid return type of main() supplied");
 370
 371   ArgvArray CArgv;
 372   ArgvArray CEnv;
 373   if (NumArgs) {
 374     GVArgs.push_back(GVArgc); // Arg #0 = argc.
 375     if (NumArgs > 1) {
 376       // Arg #1 = argv.
 377       GVArgs.push_back(PTOGV(CArgv.reset(Fn->getContext(), this, argv)));
 378       assert(!isTargetNullPtr(this, GVTOP(GVArgs[1])) &&
 379              "argv[0] was null after CreateArgv");
 380       if (NumArgs > 2) {
 381         std::vector<std::string> EnvVars;
 382         for (unsigned i = 0; envp[i]; ++i)
 383           EnvVars.push_back(envp[i]);
 384         // Arg #2 = envp.
 385         GVArgs.push_back(PTOGV(CEnv.reset(Fn->getContext(), this, EnvVars)));
 386       }
 387     }
 388   }
 389
 390   return runFunction(Fn, GVArgs).IntVal.getZExtValue();
 391 }
 392
 393 void EngineBuilder::InitEngine() {
 394   WhichEngine = EngineKind::Either;
 395   ErrorStr = nullptr;
 396   OptLevel = CodeGenOpt::Default;
 397   MCJMM = nullptr;
 398   Options = TargetOptions();
 399   RelocModel = Reloc::Default;
 400   CMModel = CodeModel::JITDefault;
 401
 402 // IR module verification is enabled by default in debug builds, and disabled
 403 // by default in release builds.
 404 #ifndef NDEBUG
 405   VerifyModules = true;
 406 #else
 407   VerifyModules = false;
 408 #endif
 409 }
 410
 411 ExecutionEngine *EngineBuilder::create(TargetMachine *TM) {
 412   std::unique_ptr<TargetMachine> TheTM(TM); // Take ownership.
 413
 414   // Make sure we can resolve symbols in the program as well. The zero arg
 415   // to the function tells DynamicLibrary to load the program, not a library.
 416   if (sys::DynamicLibrary::LoadLibraryPermanently(nullptr, ErrorStr))
 417     return nullptr;
 418
 419   // If the user specified a memory manager but didn't specify which engine to
 420   // create, we assume they only want the JIT, and we fail if they only want
 421   // the interpreter.
 422   if (MCJMM) {
 423     if (WhichEngine & EngineKind::JIT)
 424       WhichEngine = EngineKind::JIT;
 425     else {
 426       if (ErrorStr)
 427         *ErrorStr = "Cannot create an interpreter with a memory manager.";
 428       return nullptr;
 429     }
 430   }
 431
 432   // Unless the interpreter was explicitly selected or the JIT is not linked,
 433   // try making a JIT.
 434   if ((WhichEngine & EngineKind::JIT) && TheTM) {
 435     Triple TT(M->getTargetTriple());
 436     if (!TM->getTarget().hasJIT()) {
 437       errs() << "WARNING: This target JIT is not designed for the host"
 438              << " you are running.  If bad things happen, please choose"
 439              << " a different -march switch.\n";
 440     }
 441
 442     ExecutionEngine *EE = nullptr;
 443     if (ExecutionEngine::MCJITCtor)
 444       EE = ExecutionEngine::MCJITCtor(std::move(M), ErrorStr, MCJMM,
 445                                       std::move(TheTM));
 446     if (EE) {
 447       EE->setVerifyModules(VerifyModules);
 448       return EE;
 449     }
 450   }
 451
 452   // If we can't make a JIT and we didn't request one specifically, try making
 453   // an interpreter instead.
 454   if (WhichEngine & EngineKind::Interpreter) {
 455     if (ExecutionEngine::InterpCtor)
 456       return ExecutionEngine::InterpCtor(std::move(M), ErrorStr);
 457     if (ErrorStr)
 458       *ErrorStr = "Interpreter has not been linked in.";
 459     return nullptr;
 460   }
 461
 462   if ((WhichEngine & EngineKind::JIT) && !ExecutionEngine::MCJITCtor) {
 463     if (ErrorStr)
 464       *ErrorStr = "JIT has not been linked in.";
 465   }
 466
 467   return nullptr;
 468 }
 469
 470 void *ExecutionEngine::getPointerToGlobal(const GlobalValue *GV) {
 471   if (Function *F = const_cast<Function*>(dyn_cast<Function>(GV)))
 472     return getPointerToFunction(F);
 473
 474   MutexGuard locked(lock);
 475   if (void *P = EEState.getGlobalAddressMap()[GV])
 476     return P;
 477
 478   // Global variable might have been added since interpreter started.
 479   if (GlobalVariable *GVar =
 480           const_cast<GlobalVariable *>(dyn_cast<GlobalVariable>(GV)))
 481     EmitGlobalVariable(GVar);
 482   else
 483     llvm_unreachable("Global hasn't had an address allocated yet!");
 484
 485   return EEState.getGlobalAddressMap()[GV];
 486 }
 487
 488 /// \brief Converts a Constant* into a GenericValue, including handling of
 489 /// ConstantExpr values.
 490 GenericValue ExecutionEngine::getConstantValue(const Constant *C) {
 491   // If its undefined, return the garbage.
 492   if (isa<UndefValue>(C)) {
 493     GenericValue Result;
 494     switch (C->getType()->getTypeID()) {
 495     default:
 496       break;
 497     case Type::IntegerTyID:
 498     case Type::X86_FP80TyID:
 499     case Type::FP128TyID:
 500     case Type::PPC_FP128TyID:
 501       // Although the value is undefined, we still have to construct an APInt
 502       // with the correct bit width.
 503       Result.IntVal = APInt(C->getType()->getPrimitiveSizeInBits(), 0);
 504       break;
 505     case Type::StructTyID: {
 506       // if the whole struct is 'undef' just reserve memory for the value.
 507       if(StructType *STy = dyn_cast<StructType>(C->getType())) {
 508         unsigned int elemNum = STy->getNumElements();
 509         Result.AggregateVal.resize(elemNum);
 510         for (unsigned int i = 0; i < elemNum; ++i) {
 511           Type *ElemTy = STy->getElementType(i);
 512           if (ElemTy->isIntegerTy())
 513             Result.AggregateVal[i].IntVal =
 514               APInt(ElemTy->getPrimitiveSizeInBits(), 0);
 515           else if (ElemTy->isAggregateType()) {
 516               const Constant *ElemUndef = UndefValue::get(ElemTy);
 517               Result.AggregateVal[i] = getConstantValue(ElemUndef);
 518             }
 519           }
 520         }
 521       }
 522       break;
 523     case Type::VectorTyID:
 524       // if the whole vector is 'undef' just reserve memory for the value.
 525       const VectorType* VTy = dyn_cast<VectorType>(C->getType());
 526       const Type *ElemTy = VTy->getElementType();
 527       unsigned int elemNum = VTy->getNumElements();
 528       Result.AggregateVal.resize(elemNum);
 529       if (ElemTy->isIntegerTy())
 530         for (unsigned int i = 0; i < elemNum; ++i)
 531           Result.AggregateVal[i].IntVal =
 532             APInt(ElemTy->getPrimitiveSizeInBits(), 0);
 533       break;
 534     }
 535     return Result;
 536   }
 537
 538   // Otherwise, if the value is a ConstantExpr...
 539   if (const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(C)) {
 540     Constant *Op0 = CE->getOperand(0);
 541     switch (CE->getOpcode()) {
 542     case Instruction::GetElementPtr: {
 543       // Compute the index
 544       GenericValue Result = getConstantValue(Op0);
 545       APInt Offset(DL->getPointerSizeInBits(), 0);
 546       cast<GEPOperator>(CE)->accumulateConstantOffset(*DL, Offset);
 547
 548       char* tmp = (char*) Result.PointerVal;
 549       Result = PTOGV(tmp + Offset.getSExtValue());
 550       return Result;
 551     }
 552     case Instruction::Trunc: {
 553       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 554       uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(CE->getType())->getBitWidth();
 555       GV.IntVal = GV.IntVal.trunc(BitWidth);
 556       return GV;
 557     }
 558     case Instruction::ZExt: {
 559       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 560       uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(CE->getType())->getBitWidth();
 561       GV.IntVal = GV.IntVal.zext(BitWidth);
 562       return GV;
 563     }
 564     case Instruction::SExt: {
 565       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 566       uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(CE->getType())->getBitWidth();
 567       GV.IntVal = GV.IntVal.sext(BitWidth);
 568       return GV;
 569     }
 570     case Instruction::FPTrunc: {
 571       // FIXME long double
 572       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 573       GV.FloatVal = float(GV.DoubleVal);
 574       return GV;
 575     }
 576     case Instruction::FPExt:{
 577       // FIXME long double
 578       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 579       GV.DoubleVal = double(GV.FloatVal);
 580       return GV;
 581     }
 582     case Instruction::UIToFP: {
 583       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 584       if (CE->getType()->isFloatTy())
 585         GV.FloatVal = float(GV.IntVal.roundToDouble());
 586       else if (CE->getType()->isDoubleTy())
 587         GV.DoubleVal = GV.IntVal.roundToDouble();
 588       else if (CE->getType()->isX86_FP80Ty()) {
 589         APFloat apf = APFloat::getZero(APFloat::x87DoubleExtended);
 590         (void)apf.convertFromAPInt(GV.IntVal,
 591                                    false,
 592                                    APFloat::rmNearestTiesToEven);
 593         GV.IntVal = apf.bitcastToAPInt();
 594       }
 595       return GV;
 596     }
 597     case Instruction::SIToFP: {
 598       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 599       if (CE->getType()->isFloatTy())
 600         GV.FloatVal = float(GV.IntVal.signedRoundToDouble());
 601       else if (CE->getType()->isDoubleTy())
 602         GV.DoubleVal = GV.IntVal.signedRoundToDouble();
 603       else if (CE->getType()->isX86_FP80Ty()) {
 604         APFloat apf = APFloat::getZero(APFloat::x87DoubleExtended);
 605         (void)apf.convertFromAPInt(GV.IntVal,
 606                                    true,
 607                                    APFloat::rmNearestTiesToEven);
 608         GV.IntVal = apf.bitcastToAPInt();
 609       }
 610       return GV;
 611     }
 612     case Instruction::FPToUI: // double->APInt conversion handles sign
 613     case Instruction::FPToSI: {
 614       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 615       uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(CE->getType())->getBitWidth();
 616       if (Op0->getType()->isFloatTy())
 617         GV.IntVal = APIntOps::RoundFloatToAPInt(GV.FloatVal, BitWidth);
 618       else if (Op0->getType()->isDoubleTy())
 619         GV.IntVal = APIntOps::RoundDoubleToAPInt(GV.DoubleVal, BitWidth);
 620       else if (Op0->getType()->isX86_FP80Ty()) {
 621         APFloat apf = APFloat(APFloat::x87DoubleExtended, GV.IntVal);
 622         uint64_t v;
 623         bool ignored;
 624         (void)apf.convertToInteger(&v, BitWidth,
 625                                    CE->getOpcode()==Instruction::FPToSI,
 626                                    APFloat::rmTowardZero, &ignored);
 627         GV.IntVal = v; // endian?
 628       }
 629       return GV;
 630     }
 631     case Instruction::PtrToInt: {
 632       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 633       uint32_t PtrWidth = DL->getTypeSizeInBits(Op0->getType());
 634       assert(PtrWidth <= 64 && "Bad pointer width");
 635       GV.IntVal = APInt(PtrWidth, uintptr_t(GV.PointerVal));
 636       uint32_t IntWidth = DL->getTypeSizeInBits(CE->getType());
 637       GV.IntVal = GV.IntVal.zextOrTrunc(IntWidth);
 638       return GV;
 639     }
 640     case Instruction::IntToPtr: {
 641       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 642       uint32_t PtrWidth = DL->getTypeSizeInBits(CE->getType());
 643       GV.IntVal = GV.IntVal.zextOrTrunc(PtrWidth);
 644       assert(GV.IntVal.getBitWidth() <= 64 && "Bad pointer width");
 645       GV.PointerVal = PointerTy(uintptr_t(GV.IntVal.getZExtValue()));
 646       return GV;
 647     }
 648     case Instruction::BitCast: {
 649       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 650       Type* DestTy = CE->getType();
 651       switch (Op0->getType()->getTypeID()) {
 652         default: llvm_unreachable("Invalid bitcast operand");
 653         case Type::IntegerTyID:
 654           assert(DestTy->isFloatingPointTy() && "invalid bitcast");
 655           if (DestTy->isFloatTy())
 656             GV.FloatVal = GV.IntVal.bitsToFloat();
 657           else if (DestTy->isDoubleTy())
 658             GV.DoubleVal = GV.IntVal.bitsToDouble();
 659           break;
 660         case Type::FloatTyID:
 661           assert(DestTy->isIntegerTy(32) && "Invalid bitcast");
 662           GV.IntVal = APInt::floatToBits(GV.FloatVal);
 663           break;
 664         case Type::DoubleTyID:
 665           assert(DestTy->isIntegerTy(64) && "Invalid bitcast");
 666           GV.IntVal = APInt::doubleToBits(GV.DoubleVal);
 667           break;
 668         case Type::PointerTyID:
 669           assert(DestTy->isPointerTy() && "Invalid bitcast");
 670           break; // getConstantValue(Op0)  above already converted it
 671       }
 672       return GV;
 673     }
 674     case Instruction::Add:
 675     case Instruction::FAdd:
 676     case Instruction::Sub:
 677     case Instruction::FSub:
 678     case Instruction::Mul:
 679     case Instruction::FMul:
 680     case Instruction::UDiv:
 681     case Instruction::SDiv:
 682     case Instruction::URem:
 683     case Instruction::SRem:
 684     case Instruction::And:
 685     case Instruction::Or:
 686     case Instruction::Xor: {
 687       GenericValue LHS = getConstantValue(Op0);
 688       GenericValue RHS = getConstantValue(CE->getOperand(1));
 689       GenericValue GV;
 690       switch (CE->getOperand(0)->getType()->getTypeID()) {
 691       default: llvm_unreachable("Bad add type!");
 692       case Type::IntegerTyID:
 693         switch (CE->getOpcode()) {
 694           default: llvm_unreachable("Invalid integer opcode");
 695           case Instruction::Add: GV.IntVal = LHS.IntVal + RHS.IntVal; break;
 696           case Instruction::Sub: GV.IntVal = LHS.IntVal - RHS.IntVal; break;
 697           case Instruction::Mul: GV.IntVal = LHS.IntVal * RHS.IntVal; break;
 698           case Instruction::UDiv:GV.IntVal = LHS.IntVal.udiv(RHS.IntVal); break;
 699           case Instruction::SDiv:GV.IntVal = LHS.IntVal.sdiv(RHS.IntVal); break;
 700           case Instruction::URem:GV.IntVal = LHS.IntVal.urem(RHS.IntVal); break;
 701           case Instruction::SRem:GV.IntVal = LHS.IntVal.srem(RHS.IntVal); break;
 702           case Instruction::And: GV.IntVal = LHS.IntVal & RHS.IntVal; break;
 703           case Instruction::Or:  GV.IntVal = LHS.IntVal | RHS.IntVal; break;
 704           case Instruction::Xor: GV.IntVal = LHS.IntVal ^ RHS.IntVal; break;
 705         }
 706         break;
 707       case Type::FloatTyID:
 708         switch (CE->getOpcode()) {
 709           default: llvm_unreachable("Invalid float opcode");
 710           case Instruction::FAdd:
 711             GV.FloatVal = LHS.FloatVal + RHS.FloatVal; break;
 712           case Instruction::FSub:
 713             GV.FloatVal = LHS.FloatVal - RHS.FloatVal; break;
 714           case Instruction::FMul:
 715             GV.FloatVal = LHS.FloatVal * RHS.FloatVal; break;
 716           case Instruction::FDiv:
 717             GV.FloatVal = LHS.FloatVal / RHS.FloatVal; break;
 718           case Instruction::FRem:
 719             GV.FloatVal = std::fmod(LHS.FloatVal,RHS.FloatVal); break;
 720         }
 721         break;
 722       case Type::DoubleTyID:
 723         switch (CE->getOpcode()) {
 724           default: llvm_unreachable("Invalid double opcode");
 725           case Instruction::FAdd:
 726             GV.DoubleVal = LHS.DoubleVal + RHS.DoubleVal; break;
 727           case Instruction::FSub:
 728             GV.DoubleVal = LHS.DoubleVal - RHS.DoubleVal; break;
 729           case Instruction::FMul:
 730             GV.DoubleVal = LHS.DoubleVal * RHS.DoubleVal; break;
 731           case Instruction::FDiv:
 732             GV.DoubleVal = LHS.DoubleVal / RHS.DoubleVal; break;
 733           case Instruction::FRem:
 734             GV.DoubleVal = std::fmod(LHS.DoubleVal,RHS.DoubleVal); break;
 735         }
 736         break;
 737       case Type::X86_FP80TyID:
 738       case Type::PPC_FP128TyID:
 739       case Type::FP128TyID: {
 740         const fltSemantics &Sem = CE->getOperand(0)->getType()->getFltSemantics();
 741         APFloat apfLHS = APFloat(Sem, LHS.IntVal);
 742         switch (CE->getOpcode()) {
 743           default: llvm_unreachable("Invalid long double opcode");
 744           case Instruction::FAdd:
 745             apfLHS.add(APFloat(Sem, RHS.IntVal), APFloat::rmNearestTiesToEven);
 746             GV.IntVal = apfLHS.bitcastToAPInt();
 747             break;
 748           case Instruction::FSub:
 749             apfLHS.subtract(APFloat(Sem, RHS.IntVal),
 750                             APFloat::rmNearestTiesToEven);
 751             GV.IntVal = apfLHS.bitcastToAPInt();
 752             break;
 753           case Instruction::FMul:
 754             apfLHS.multiply(APFloat(Sem, RHS.IntVal),
 755                             APFloat::rmNearestTiesToEven);
 756             GV.IntVal = apfLHS.bitcastToAPInt();
 757             break;
 758           case Instruction::FDiv:
 759             apfLHS.divide(APFloat(Sem, RHS.IntVal),
 760                           APFloat::rmNearestTiesToEven);
 761             GV.IntVal = apfLHS.bitcastToAPInt();
 762             break;
 763           case Instruction::FRem:
 764             apfLHS.mod(APFloat(Sem, RHS.IntVal),
 765                        APFloat::rmNearestTiesToEven);
 766             GV.IntVal = apfLHS.bitcastToAPInt();
 767             break;
 768           }
 769         }
 770         break;
 771       }
 772       return GV;
 773     }
 774     default:
 775       break;
 776     }
 777
 778     SmallString<256> Msg;
 779     raw_svector_ostream OS(Msg);
 780     OS << "ConstantExpr not handled: " << *CE;
 781     report_fatal_error(OS.str());
 782   }
 783
 784   // Otherwise, we have a simple constant.
 785   GenericValue Result;
 786   switch (C->getType()->getTypeID()) {
 787   case Type::FloatTyID:
 788     Result.FloatVal = cast<ConstantFP>(C)->getValueAPF().convertToFloat();
 789     break;
 790   case Type::DoubleTyID:
 791     Result.DoubleVal = cast<ConstantFP>(C)->getValueAPF().convertToDouble();
 792     break;
 793   case Type::X86_FP80TyID:
 794   case Type::FP128TyID:
 795   case Type::PPC_FP128TyID:
 796     Result.IntVal = cast <ConstantFP>(C)->getValueAPF().bitcastToAPInt();
 797     break;
 798   case Type::IntegerTyID:
 799     Result.IntVal = cast<ConstantInt>(C)->getValue();
 800     break;
 801   case Type::PointerTyID:
 802     if (isa<ConstantPointerNull>(C))
 803       Result.PointerVal = nullptr;
 804     else if (const Function *F = dyn_cast<Function>(C))
 805       Result = PTOGV(getPointerToFunctionOrStub(const_cast<Function*>(F)));
 806     else if (const GlobalVariable *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(C))
 807       Result = PTOGV(getOrEmitGlobalVariable(const_cast<GlobalVariable*>(GV)));
 808     else
 809       llvm_unreachable("Unknown constant pointer type!");
 810     break;
 811   case Type::VectorTyID: {
 812     unsigned elemNum;
 813     Type* ElemTy;
 814     const ConstantDataVector *CDV = dyn_cast<ConstantDataVector>(C);
 815     const ConstantVector *CV = dyn_cast<ConstantVector>(C);
 816     const ConstantAggregateZero *CAZ = dyn_cast<ConstantAggregateZero>(C);
 817
 818     if (CDV) {
 819         elemNum = CDV->getNumElements();
 820         ElemTy = CDV->getElementType();
 821     } else if (CV || CAZ) {
 822         VectorType* VTy = dyn_cast<VectorType>(C->getType());
 823         elemNum = VTy->getNumElements();
 824         ElemTy = VTy->getElementType();
 825     } else {
 826         llvm_unreachable("Unknown constant vector type!");
 827     }
 828
 829     Result.AggregateVal.resize(elemNum);
 830     // Check if vector holds floats.
 831     if(ElemTy->isFloatTy()) {
 832       if (CAZ) {
 833         GenericValue floatZero;
 834         floatZero.FloatVal = 0.f;
 835         std::fill(Result.AggregateVal.begin(), Result.AggregateVal.end(),
 836                   floatZero);
 837         break;
 838       }
 839       if(CV) {
 840         for (unsigned i = 0; i < elemNum; ++i)
 841           if (!isa<UndefValue>(CV->getOperand(i)))
 842             Result.AggregateVal[i].FloatVal = cast<ConstantFP>(
 843               CV->getOperand(i))->getValueAPF().convertToFloat();
 844         break;
 845       }
 846       if(CDV)
 847         for (unsigned i = 0; i < elemNum; ++i)
 848           Result.AggregateVal[i].FloatVal = CDV->getElementAsFloat(i);
 849
 850       break;
 851     }
 852     // Check if vector holds doubles.
 853     if (ElemTy->isDoubleTy()) {
 854       if (CAZ) {
 855         GenericValue doubleZero;
 856         doubleZero.DoubleVal = 0.0;
 857         std::fill(Result.AggregateVal.begin(), Result.AggregateVal.end(),
 858                   doubleZero);
 859         break;
 860       }
 861       if(CV) {
 862         for (unsigned i = 0; i < elemNum; ++i)
 863           if (!isa<UndefValue>(CV->getOperand(i)))
 864             Result.AggregateVal[i].DoubleVal = cast<ConstantFP>(
 865               CV->getOperand(i))->getValueAPF().convertToDouble();
 866         break;
 867       }
 868       if(CDV)
 869         for (unsigned i = 0; i < elemNum; ++i)
 870           Result.AggregateVal[i].DoubleVal = CDV->getElementAsDouble(i);
 871
 872       break;
 873     }
 874     // Check if vector holds integers.
 875     if (ElemTy->isIntegerTy()) {
 876       if (CAZ) {
 877         GenericValue intZero;
 878         intZero.IntVal = APInt(ElemTy->getScalarSizeInBits(), 0ull);
 879         std::fill(Result.AggregateVal.begin(), Result.AggregateVal.end(),
 880                   intZero);
 881         break;
 882       }
 883       if(CV) {
 884         for (unsigned i = 0; i < elemNum; ++i)
 885           if (!isa<UndefValue>(CV->getOperand(i)))
 886             Result.AggregateVal[i].IntVal = cast<ConstantInt>(
 887                                             CV->getOperand(i))->getValue();
 888           else {
 889             Result.AggregateVal[i].IntVal =
 890               APInt(CV->getOperand(i)->getType()->getPrimitiveSizeInBits(), 0);
 891           }
 892         break;
 893       }
 894       if(CDV)
 895         for (unsigned i = 0; i < elemNum; ++i)
 896           Result.AggregateVal[i].IntVal = APInt(
 897             CDV->getElementType()->getPrimitiveSizeInBits(),
 898             CDV->getElementAsInteger(i));
 899
 900       break;
 901     }
 902     llvm_unreachable("Unknown constant pointer type!");
 903   }
 904   break;
 905
 906   default:
 907     SmallString<256> Msg;
 908     raw_svector_ostream OS(Msg);
 909     OS << "ERROR: Constant unimplemented for type: " << *C->getType();
 910     report_fatal_error(OS.str());
 911   }
 912
 913   return Result;
 914 }
 915
 916 /// StoreIntToMemory - Fills the StoreBytes bytes of memory starting from Dst
 917 /// with the integer held in IntVal.
 918 static void StoreIntToMemory(const APInt &IntVal, uint8_t *Dst,
 919                              unsigned StoreBytes) {
 920   assert((IntVal.getBitWidth()+7)/8 >= StoreBytes && "Integer too small!");
 921   const uint8_t *Src = (const uint8_t *)IntVal.getRawData();
 922
 923   if (sys::IsLittleEndianHost) {
 924     // Little-endian host - the source is ordered from LSB to MSB.  Order the
 925     // destination from LSB to MSB: Do a straight copy.
 926     memcpy(Dst, Src, StoreBytes);
 927   } else {
 928     // Big-endian host - the source is an array of 64 bit words ordered from
 929     // LSW to MSW.  Each word is ordered from MSB to LSB.  Order the destination
 930     // from MSB to LSB: Reverse the word order, but not the bytes in a word.
 931     while (StoreBytes > sizeof(uint64_t)) {
 932       StoreBytes -= sizeof(uint64_t);
 933       // May not be aligned so use memcpy.
 934       memcpy(Dst + StoreBytes, Src, sizeof(uint64_t));
 935       Src += sizeof(uint64_t);
 936     }
 937
 938     memcpy(Dst, Src + sizeof(uint64_t) - StoreBytes, StoreBytes);
 939   }
 940 }
 941
 942 void ExecutionEngine::StoreValueToMemory(const GenericValue &Val,
 943                                          GenericValue *Ptr, Type *Ty) {
 944   const unsigned StoreBytes = getDataLayout()->getTypeStoreSize(Ty);
 945
 946   switch (Ty->getTypeID()) {
 947   default:
 948     dbgs() << "Cannot store value of type " << *Ty << "!\n";
 949     break;
 950   case Type::IntegerTyID:
 951     StoreIntToMemory(Val.IntVal, (uint8_t*)Ptr, StoreBytes);
 952     break;
 953   case Type::FloatTyID:
 954     *((float*)Ptr) = Val.FloatVal;
 955     break;
 956   case Type::DoubleTyID:
 957     *((double*)Ptr) = Val.DoubleVal;
 958     break;
 959   case Type::X86_FP80TyID:
 960     memcpy(Ptr, Val.IntVal.getRawData(), 10);
 961     break;
 962   case Type::PointerTyID:
 963     // Ensure 64 bit target pointers are fully initialized on 32 bit hosts.
 964     if (StoreBytes != sizeof(PointerTy))
 965       memset(&(Ptr->PointerVal), 0, StoreBytes);
 966
 967     *((PointerTy*)Ptr) = Val.PointerVal;
 968     break;
 969   case Type::VectorTyID:
 970     for (unsigned i = 0; i < Val.AggregateVal.size(); ++i) {
 971       if (cast<VectorType>(Ty)->getElementType()->isDoubleTy())
 972         *(((double*)Ptr)+i) = Val.AggregateVal[i].DoubleVal;
 973       if (cast<VectorType>(Ty)->getElementType()->isFloatTy())
 974         *(((float*)Ptr)+i) = Val.AggregateVal[i].FloatVal;
 975       if (cast<VectorType>(Ty)->getElementType()->isIntegerTy()) {
 976         unsigned numOfBytes =(Val.AggregateVal[i].IntVal.getBitWidth()+7)/8;
 977         StoreIntToMemory(Val.AggregateVal[i].IntVal,
 978           (uint8_t*)Ptr + numOfBytes*i, numOfBytes);
 979       }
 980     }
 981     break;
 982   }
 983
 984   if (sys::IsLittleEndianHost != getDataLayout()->isLittleEndian())
 985     // Host and target are different endian - reverse the stored bytes.
 986     std::reverse((uint8_t*)Ptr, StoreBytes + (uint8_t*)Ptr);
 987 }
 988
 989 /// LoadIntFromMemory - Loads the integer stored in the LoadBytes bytes starting
 990 /// from Src into IntVal, which is assumed to be wide enough and to hold zero.
 991 static void LoadIntFromMemory(APInt &IntVal, uint8_t *Src, unsigned LoadBytes) {
 992   assert((IntVal.getBitWidth()+7)/8 >= LoadBytes && "Integer too small!");
 993   uint8_t *Dst = reinterpret_cast<uint8_t *>(
 994                    const_cast<uint64_t *>(IntVal.getRawData()));
 995
 996   if (sys::IsLittleEndianHost)
 997     // Little-endian host - the destination must be ordered from LSB to MSB.
 998     // The source is ordered from LSB to MSB: Do a straight copy.
 999     memcpy(Dst, Src, LoadBytes);
1000   else {
1001     // Big-endian - the destination is an array of 64 bit words ordered from
1002     // LSW to MSW.  Each word must be ordered from MSB to LSB.  The source is
1003     // ordered from MSB to LSB: Reverse the word order, but not the bytes in
1004     // a word.
1005     while (LoadBytes > sizeof(uint64_t)) {
1006       LoadBytes -= sizeof(uint64_t);
1007       // May not be aligned so use memcpy.
1008       memcpy(Dst, Src + LoadBytes, sizeof(uint64_t));
1009       Dst += sizeof(uint64_t);
1010     }
1011
1012     memcpy(Dst + sizeof(uint64_t) - LoadBytes, Src, LoadBytes);
1013   }
1014 }
1015
1016 /// FIXME: document
1017 ///
1018 void ExecutionEngine::LoadValueFromMemory(GenericValue &Result,
1019                                           GenericValue *Ptr,
1020                                           Type *Ty) {
1021   const unsigned LoadBytes = getDataLayout()->getTypeStoreSize(Ty);
1022
1023   switch (Ty->getTypeID()) {
1024   case Type::IntegerTyID:
1025     // An APInt with all words initially zero.
1026     Result.IntVal = APInt(cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth(), 0);
1027     LoadIntFromMemory(Result.IntVal, (uint8_t*)Ptr, LoadBytes);
1028     break;
1029   case Type::FloatTyID:
1030     Result.FloatVal = *((float*)Ptr);
1031     break;
1032   case Type::DoubleTyID:
1033     Result.DoubleVal = *((double*)Ptr);
1034     break;
1035   case Type::PointerTyID:
1036     Result.PointerVal = *((PointerTy*)Ptr);
1037     break;
1038   case Type::X86_FP80TyID: {
1039     // This is endian dependent, but it will only work on x86 anyway.
1040     // FIXME: Will not trap if loading a signaling NaN.
1041     uint64_t y[2];
1042     memcpy(y, Ptr, 10);
1043     Result.IntVal = APInt(80, y);
1044     break;
1045   }
1046   case Type::VectorTyID: {
1047     const VectorType *VT = cast<VectorType>(Ty);
1048     const Type *ElemT = VT->getElementType();
1049     const unsigned numElems = VT->getNumElements();
1050     if (ElemT->isFloatTy()) {
1051       Result.AggregateVal.resize(numElems);
1052       for (unsigned i = 0; i < numElems; ++i)
1053         Result.AggregateVal[i].FloatVal = *((float*)Ptr+i);
1054     }
1055     if (ElemT->isDoubleTy()) {
1056       Result.AggregateVal.resize(numElems);
1057       for (unsigned i = 0; i < numElems; ++i)
1058         Result.AggregateVal[i].DoubleVal = *((double*)Ptr+i);
1059     }
1060     if (ElemT->isIntegerTy()) {
1061       GenericValue intZero;
1062       const unsigned elemBitWidth = cast<IntegerType>(ElemT)->getBitWidth();
1063       intZero.IntVal = APInt(elemBitWidth, 0);
1064       Result.AggregateVal.resize(numElems, intZero);
1065       for (unsigned i = 0; i < numElems; ++i)
1066         LoadIntFromMemory(Result.AggregateVal[i].IntVal,
1067           (uint8_t*)Ptr+((elemBitWidth+7)/8)*i, (elemBitWidth+7)/8);
1068     }
1069   break;
1070   }
1071   default:
1072     SmallString<256> Msg;
1073     raw_svector_ostream OS(Msg);
1074     OS << "Cannot load value of type " << *Ty << "!";
1075     report_fatal_error(OS.str());
1076   }
1077 }
1078
1079 void ExecutionEngine::InitializeMemory(const Constant *Init, void *Addr) {
1080   DEBUG(dbgs() << "JIT: Initializing " << Addr << " ");
1081   DEBUG(Init->dump());
1082   if (isa<UndefValue>(Init))
1083     return;
1084
1085   if (const ConstantVector *CP = dyn_cast<ConstantVector>(Init)) {
1086     unsigned ElementSize =
1087       getDataLayout()->getTypeAllocSize(CP->getType()->getElementType());
1088     for (unsigned i = 0, e = CP->getNumOperands(); i != e; ++i)
1089       InitializeMemory(CP->getOperand(i), (char*)Addr+i*ElementSize);
1090     return;
1091   }
1092
1093   if (isa<ConstantAggregateZero>(Init)) {
1094     memset(Addr, 0, (size_t)getDataLayout()->getTypeAllocSize(Init->getType()));
1095     return;
1096   }
1097
1098   if (const ConstantArray *CPA = dyn_cast<ConstantArray>(Init)) {
1099     unsigned ElementSize =
1100       getDataLayout()->getTypeAllocSize(CPA->getType()->getElementType());
1101     for (unsigned i = 0, e = CPA->getNumOperands(); i != e; ++i)
1102       InitializeMemory(CPA->getOperand(i), (char*)Addr+i*ElementSize);
1103     return;
1104   }
1105
1106   if (const ConstantStruct *CPS = dyn_cast<ConstantStruct>(Init)) {
1107     const StructLayout *SL =
1108       getDataLayout()->getStructLayout(cast<StructType>(CPS->getType()));
1109     for (unsigned i = 0, e = CPS->getNumOperands(); i != e; ++i)
1110       InitializeMemory(CPS->getOperand(i), (char*)Addr+SL->getElementOffset(i));
1111     return;
1112   }
1113
1114   if (const ConstantDataSequential *CDS =
1115                dyn_cast<ConstantDataSequential>(Init)) {
1116     // CDS is already laid out in host memory order.
1117     StringRef Data = CDS->getRawDataValues();
1118     memcpy(Addr, Data.data(), Data.size());
1119     return;
1120   }
1121
1122   if (Init->getType()->isFirstClassType()) {
1123     GenericValue Val = getConstantValue(Init);
1124     StoreValueToMemory(Val, (GenericValue*)Addr, Init->getType());
1125     return;
1126   }
1127
1128   DEBUG(dbgs() << "Bad Type: " << *Init->getType() << "\n");
1129   llvm_unreachable("Unknown constant type to initialize memory with!");
1130 }
1131
1132 /// EmitGlobals - Emit all of the global variables to memory, storing their
1133 /// addresses into GlobalAddress.  This must make sure to copy the contents of
1134 /// their initializers into the memory.
1135 void ExecutionEngine::emitGlobals() {
1136   // Loop over all of the global variables in the program, allocating the memory
1137   // to hold them.  If there is more than one module, do a prepass over globals
1138   // to figure out how the different modules should link together.
1139   std::map<std::pair<std::string, Type*>,
1140            const GlobalValue*> LinkedGlobalsMap;
1141
1142   if (Modules.size() != 1) {
1143     for (unsigned m = 0, e = Modules.size(); m != e; ++m) {
1144       Module &M = *Modules[m];
1145       for (const auto &GV : M.globals()) {
1146         if (GV.hasLocalLinkage() || GV.isDeclaration() ||
1147             GV.hasAppendingLinkage() || !GV.hasName())
1148           continue;// Ignore external globals and globals with internal linkage.
1149
1150         const GlobalValue *&GVEntry =
1151           LinkedGlobalsMap[std::make_pair(GV.getName(), GV.getType())];
1152
1153         // If this is the first time we've seen this global, it is the canonical
1154         // version.
1155         if (!GVEntry) {
1156           GVEntry = &GV;
1157           continue;
1158         }
1159
1160         // If the existing global is strong, never replace it.
1161         if (GVEntry->hasExternalLinkage())
1162           continue;
1163
1164         // Otherwise, we know it's linkonce/weak, replace it if this is a strong
1165         // symbol.  FIXME is this right for common?
1166         if (GV.hasExternalLinkage() || GVEntry->hasExternalWeakLinkage())
1167           GVEntry = &GV;
1168       }
1169     }
1170   }
1171
1172   std::vector<const GlobalValue*> NonCanonicalGlobals;
1173   for (unsigned m = 0, e = Modules.size(); m != e; ++m) {
1174     Module &M = *Modules[m];
1175     for (const auto &GV : M.globals()) {
1176       // In the multi-module case, see what this global maps to.
1177       if (!LinkedGlobalsMap.empty()) {
1178         if (const GlobalValue *GVEntry =
1179               LinkedGlobalsMap[std::make_pair(GV.getName(), GV.getType())]) {
1180           // If something else is the canonical global, ignore this one.
1181           if (GVEntry != &GV) {
1182             NonCanonicalGlobals.push_back(&GV);
1183             continue;
1184           }
1185         }
1186       }
1187
1188       if (!GV.isDeclaration()) {
1189         addGlobalMapping(&GV, getMemoryForGV(&GV));
1190       } else {
1191         // External variable reference. Try to use the dynamic loader to
1192         // get a pointer to it.
1193         if (void *SymAddr =
1194             sys::DynamicLibrary::SearchForAddressOfSymbol(GV.getName()))
1195           addGlobalMapping(&GV, SymAddr);
1196         else {
1197           report_fatal_error("Could not resolve external global address: "
1198                             +GV.getName());
1199         }
1200       }
1201     }
1202
1203     // If there are multiple modules, map the non-canonical globals to their
1204     // canonical location.
1205     if (!NonCanonicalGlobals.empty()) {
1206       for (unsigned i = 0, e = NonCanonicalGlobals.size(); i != e; ++i) {
1207         const GlobalValue *GV = NonCanonicalGlobals[i];
1208         const GlobalValue *CGV =
1209           LinkedGlobalsMap[std::make_pair(GV->getName(), GV->getType())];
1210         void *Ptr = getPointerToGlobalIfAvailable(CGV);
1211         assert(Ptr && "Canonical global wasn't codegen'd!");
1212         addGlobalMapping(GV, Ptr);
1213       }
1214     }
1215
1216     // Now that all of the globals are set up in memory, loop through them all
1217     // and initialize their contents.
1218     for (const auto &GV : M.globals()) {
1219       if (!GV.isDeclaration()) {
1220         if (!LinkedGlobalsMap.empty()) {
1221           if (const GlobalValue *GVEntry =
1222                 LinkedGlobalsMap[std::make_pair(GV.getName(), GV.getType())])
1223             if (GVEntry != &GV)  // Not the canonical variable.
1224               continue;
1225         }
1226         EmitGlobalVariable(&GV);
1227       }
1228     }
1229   }
1230 }
1231
1232 // EmitGlobalVariable - This method emits the specified global variable to the
1233 // address specified in GlobalAddresses, or allocates new memory if it's not
1234 // already in the map.
1235 void ExecutionEngine::EmitGlobalVariable(const GlobalVariable *GV) {
1236   void *GA = getPointerToGlobalIfAvailable(GV);
1237
1238   if (!GA) {
1239     // If it's not already specified, allocate memory for the global.
1240     GA = getMemoryForGV(GV);
1241
1242     // If we failed to allocate memory for this global, return.
1243     if (!GA) return;
1244
1245     addGlobalMapping(GV, GA);
1246   }
1247
1248   // Don't initialize if it's thread local, let the client do it.
1249   if (!GV->isThreadLocal())
1250     InitializeMemory(GV->getInitializer(), GA);
1251
1252   Type *ElTy = GV->getType()->getElementType();
1253   size_t GVSize = (size_t)getDataLayout()->getTypeAllocSize(ElTy);
1254   NumInitBytes += (unsigned)GVSize;
1255   ++NumGlobals;
1256 }
1257
1258 ExecutionEngineState::ExecutionEngineState(ExecutionEngine &EE)
1259   : EE(EE), GlobalAddressMap(this) {
1260 }
1261
1262 sys::Mutex *
1263 ExecutionEngineState::AddressMapConfig::getMutex(ExecutionEngineState *EES) {
1264   return &EES->EE.lock;
1265 }
1266
1267 void ExecutionEngineState::AddressMapConfig::onDelete(ExecutionEngineState *EES,
1268                                                       const GlobalValue *Old) {
1269   void *OldVal = EES->GlobalAddressMap.lookup(Old);
1270   EES->GlobalAddressReverseMap.erase(OldVal);
1271 }
1272
1273 void ExecutionEngineState::AddressMapConfig::onRAUW(ExecutionEngineState *,
1274                                                     const GlobalValue *,
1275                                                     const GlobalValue *) {
1276   llvm_unreachable("The ExecutionEngine doesn't know how to handle a"
1277                    " RAUW on a value it has a global mapping for.");
1278 }