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/ObjectBuffer.h"
  20 #include "llvm/ExecutionEngine/ObjectCache.h"
  21 #include "llvm/IR/Constants.h"
  22 #include "llvm/IR/DataLayout.h"
  23 #include "llvm/IR/DerivedTypes.h"
  24 #include "llvm/IR/Module.h"
  25 #include "llvm/IR/Operator.h"
  26 #include "llvm/IR/ValueHandle.h"
  27 #include "llvm/Object/Archive.h"
  28 #include "llvm/Object/ObjectFile.h"
  29 #include "llvm/Support/Debug.h"
  30 #include "llvm/Support/DynamicLibrary.h"
  31 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  32 #include "llvm/Support/Host.h"
  33 #include "llvm/Support/MutexGuard.h"
  34 #include "llvm/Support/TargetRegistry.h"
  35 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  36 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
  37 #include <cmath>
  38 #include <cstring>
  39 using namespace llvm;
  40
  41 #define DEBUG_TYPE "jit"
  42
  43 STATISTIC(NumInitBytes, "Number of bytes of global vars initialized");
  44 STATISTIC(NumGlobals  , "Number of global vars initialized");
  45
  46 // Pin the vtable to this file.
  47 void ObjectCache::anchor() {}
  48 void ObjectBuffer::anchor() {}
  49 void ObjectBufferStream::anchor() {}
  50
  51 ExecutionEngine *(*ExecutionEngine::MCJITCtor)(
  52     std::unique_ptr<Module> M, std::string *ErrorStr,
  53     RTDyldMemoryManager *MCJMM, std::unique_ptr<TargetMachine> TM) = nullptr;
  54 ExecutionEngine *(*ExecutionEngine::InterpCtor)(std::unique_ptr<Module> M,
  55                                                 std::string *ErrorStr) =nullptr;
  56
  57 ExecutionEngine::ExecutionEngine(std::unique_ptr<Module> M)
  58   : EEState(*this),
  59     LazyFunctionCreator(nullptr) {
  60   CompilingLazily         = false;
  61   GVCompilationDisabled   = false;
  62   SymbolSearchingDisabled = false;
  63
  64   // IR module verification is enabled by default in debug builds, and disabled
  65   // by default in release builds.
  66 #ifndef NDEBUG
  67   VerifyModules = true;
  68 #else
  69   VerifyModules = false;
  70 #endif
  71
  72   assert(M && "Module is null?");
  73   Modules.push_back(std::move(M));
  74 }
  75
  76 ExecutionEngine::~ExecutionEngine() {
  77   clearAllGlobalMappings();
  78 }
  79
  80 namespace {
  81 /// \brief Helper class which uses a value handler to automatically deletes the
  82 /// memory block when the GlobalVariable is destroyed.
  83 class GVMemoryBlock : public CallbackVH {
  84   GVMemoryBlock(const GlobalVariable *GV)
  85     : CallbackVH(const_cast<GlobalVariable*>(GV)) {}
  86
  87 public:
  88   /// \brief Returns the address the GlobalVariable should be written into.  The
  89   /// GVMemoryBlock object prefixes that.
  90   static char *Create(const GlobalVariable *GV, const DataLayout& TD) {
  91     Type *ElTy = GV->getType()->getElementType();
  92     size_t GVSize = (size_t)TD.getTypeAllocSize(ElTy);
  93     void *RawMemory = ::operator new(
  94       DataLayout::RoundUpAlignment(sizeof(GVMemoryBlock),
  95                                    TD.getPreferredAlignment(GV))
  96       + GVSize);
  97     new(RawMemory) GVMemoryBlock(GV);
  98     return static_cast<char*>(RawMemory) + sizeof(GVMemoryBlock);
  99   }
 100
 101   void deleted() override {
 102     // We allocated with operator new and with some extra memory hanging off the
 103     // end, so don't just delete this.  I'm not sure if this is actually
 104     // required.
 105     this->~GVMemoryBlock();
 106     ::operator delete(this);
 107   }
 108 };
 109 }  // anonymous namespace
 110
 111 char *ExecutionEngine::getMemoryForGV(const GlobalVariable *GV) {
 112   return GVMemoryBlock::Create(GV, *getDataLayout());
 113 }
 114
 115 void ExecutionEngine::addObjectFile(std::unique_ptr<object::ObjectFile> O) {
 116   llvm_unreachable("ExecutionEngine subclass doesn't implement addObjectFile.");
 117 }
 118
 119 void
 120 ExecutionEngine::addObjectFile(object::OwningBinary<object::ObjectFile> O) {
 121   llvm_unreachable("ExecutionEngine subclass doesn't implement addObjectFile.");
 122 }
 123
 124 void ExecutionEngine::addArchive(object::OwningBinary<object::Archive> A) {
 125   llvm_unreachable("ExecutionEngine subclass doesn't implement addArchive.");
 126 }
 127
 128 bool ExecutionEngine::removeModule(Module *M) {
 129   for (auto I = Modules.begin(), E = Modules.end(); I != E; ++I) {
 130     Module *Found = I->get();
 131     if (Found == M) {
 132       I->release();
 133       Modules.erase(I);
 134       clearGlobalMappingsFromModule(M);
 135       return true;
 136     }
 137   }
 138   return false;
 139 }
 140
 141 Function *ExecutionEngine::FindFunctionNamed(const char *FnName) {
 142   for (unsigned i = 0, e = Modules.size(); i != e; ++i) {
 143     if (Function *F = Modules[i]->getFunction(FnName))
 144       return F;
 145   }
 146   return nullptr;
 147 }
 148
 149
 150 void *ExecutionEngineState::RemoveMapping(const GlobalValue *ToUnmap) {
 151   GlobalAddressMapTy::iterator I = GlobalAddressMap.find(ToUnmap);
 152   void *OldVal;
 153
 154   // FIXME: This is silly, we shouldn't end up with a mapping -> 0 in the
 155   // GlobalAddressMap.
 156   if (I == GlobalAddressMap.end())
 157     OldVal = nullptr;
 158   else {
 159     OldVal = I->second;
 160     GlobalAddressMap.erase(I);
 161   }
 162
 163   GlobalAddressReverseMap.erase(OldVal);
 164   return OldVal;
 165 }
 166
 167 void ExecutionEngine::addGlobalMapping(const GlobalValue *GV, void *Addr) {
 168   MutexGuard locked(lock);
 169
 170   DEBUG(dbgs() << "JIT: Map \'" << GV->getName()
 171         << "\' to [" << Addr << "]\n";);
 172   void *&CurVal = EEState.getGlobalAddressMap()[GV];
 173   assert((!CurVal || !Addr) && "GlobalMapping already established!");
 174   CurVal = Addr;
 175
 176   // If we are using the reverse mapping, add it too.
 177   if (!EEState.getGlobalAddressReverseMap().empty()) {
 178     AssertingVH<const GlobalValue> &V =
 179       EEState.getGlobalAddressReverseMap()[Addr];
 180     assert((!V || !GV) && "GlobalMapping already established!");
 181     V = GV;
 182   }
 183 }
 184
 185 void ExecutionEngine::clearAllGlobalMappings() {
 186   MutexGuard locked(lock);
 187
 188   EEState.getGlobalAddressMap().clear();
 189   EEState.getGlobalAddressReverseMap().clear();
 190 }
 191
 192 void ExecutionEngine::clearGlobalMappingsFromModule(Module *M) {
 193   MutexGuard locked(lock);
 194
 195   for (Module::iterator FI = M->begin(), FE = M->end(); FI != FE; ++FI)
 196     EEState.RemoveMapping(FI);
 197   for (Module::global_iterator GI = M->global_begin(), GE = M->global_end();
 198        GI != GE; ++GI)
 199     EEState.RemoveMapping(GI);
 200 }
 201
 202 void *ExecutionEngine::updateGlobalMapping(const GlobalValue *GV, void *Addr) {
 203   MutexGuard locked(lock);
 204
 205   ExecutionEngineState::GlobalAddressMapTy &Map =
 206     EEState.getGlobalAddressMap();
 207
 208   // Deleting from the mapping?
 209   if (!Addr)
 210     return EEState.RemoveMapping(GV);
 211
 212   void *&CurVal = Map[GV];
 213   void *OldVal = CurVal;
 214
 215   if (CurVal && !EEState.getGlobalAddressReverseMap().empty())
 216     EEState.getGlobalAddressReverseMap().erase(CurVal);
 217   CurVal = Addr;
 218
 219   // If we are using the reverse mapping, add it too.
 220   if (!EEState.getGlobalAddressReverseMap().empty()) {
 221     AssertingVH<const GlobalValue> &V =
 222       EEState.getGlobalAddressReverseMap()[Addr];
 223     assert((!V || !GV) && "GlobalMapping already established!");
 224     V = GV;
 225   }
 226   return OldVal;
 227 }
 228
 229 void *ExecutionEngine::getPointerToGlobalIfAvailable(const GlobalValue *GV) {
 230   MutexGuard locked(lock);
 231
 232   ExecutionEngineState::GlobalAddressMapTy::iterator I =
 233     EEState.getGlobalAddressMap().find(GV);
 234   return I != EEState.getGlobalAddressMap().end() ? I->second : nullptr;
 235 }
 236
 237 const GlobalValue *ExecutionEngine::getGlobalValueAtAddress(void *Addr) {
 238   MutexGuard locked(lock);
 239
 240   // If we haven't computed the reverse mapping yet, do so first.
 241   if (EEState.getGlobalAddressReverseMap().empty()) {
 242     for (ExecutionEngineState::GlobalAddressMapTy::iterator
 243          I = EEState.getGlobalAddressMap().begin(),
 244          E = EEState.getGlobalAddressMap().end(); I != E; ++I)
 245       EEState.getGlobalAddressReverseMap().insert(std::make_pair(
 246                                                           I->second, I->first));
 247   }
 248
 249   std::map<void *, AssertingVH<const GlobalValue> >::iterator I =
 250     EEState.getGlobalAddressReverseMap().find(Addr);
 251   return I != EEState.getGlobalAddressReverseMap().end() ? I->second : nullptr;
 252 }
 253
 254 namespace {
 255 class ArgvArray {
 256   std::unique_ptr<char[]> Array;
 257   std::vector<std::unique_ptr<char[]>> Values;
 258 public:
 259   /// Turn a vector of strings into a nice argv style array of pointers to null
 260   /// terminated strings.
 261   void *reset(LLVMContext &C, ExecutionEngine *EE,
 262               const std::vector<std::string> &InputArgv);
 263 };
 264 }  // anonymous namespace
 265 void *ArgvArray::reset(LLVMContext &C, ExecutionEngine *EE,
 266                        const std::vector<std::string> &InputArgv) {
 267   Values.clear();  // Free the old contents.
 268   Values.reserve(InputArgv.size());
 269   unsigned PtrSize = EE->getDataLayout()->getPointerSize();
 270   Array = make_unique<char[]>((InputArgv.size()+1)*PtrSize);
 271
 272   DEBUG(dbgs() << "JIT: ARGV = " << (void*)Array.get() << "\n");
 273   Type *SBytePtr = Type::getInt8PtrTy(C);
 274
 275   for (unsigned i = 0; i != InputArgv.size(); ++i) {
 276     unsigned Size = InputArgv[i].size()+1;
 277     auto Dest = make_unique<char[]>(Size);
 278     DEBUG(dbgs() << "JIT: ARGV[" << i << "] = " << (void*)Dest.get() << "\n");
 279
 280     std::copy(InputArgv[i].begin(), InputArgv[i].end(), Dest.get());
 281     Dest[Size-1] = 0;
 282
 283     // Endian safe: Array[i] = (PointerTy)Dest;
 284     EE->StoreValueToMemory(PTOGV(Dest.get()),
 285                            (GenericValue*)(&Array[i*PtrSize]), SBytePtr);
 286     Values.push_back(std::move(Dest));
 287   }
 288
 289   // Null terminate it
 290   EE->StoreValueToMemory(PTOGV(nullptr),
 291                          (GenericValue*)(&Array[InputArgv.size()*PtrSize]),
 292                          SBytePtr);
 293   return Array.get();
 294 }
 295
 296 void ExecutionEngine::runStaticConstructorsDestructors(Module &module,
 297                                                        bool isDtors) {
 298   const char *Name = isDtors ? "llvm.global_dtors" : "llvm.global_ctors";
 299   GlobalVariable *GV = module.getNamedGlobal(Name);
 300
 301   // If this global has internal linkage, or if it has a use, then it must be
 302   // an old-style (llvmgcc3) static ctor with __main linked in and in use.  If
 303   // this is the case, don't execute any of the global ctors, __main will do
 304   // it.
 305   if (!GV || GV->isDeclaration() || GV->hasLocalLinkage()) return;
 306
 307   // Should be an array of '{ i32, void ()* }' structs.  The first value is
 308   // the init priority, which we ignore.
 309   ConstantArray *InitList = dyn_cast<ConstantArray>(GV->getInitializer());
 310   if (!InitList)
 311     return;
 312   for (unsigned i = 0, e = InitList->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 313     ConstantStruct *CS = dyn_cast<ConstantStruct>(InitList->getOperand(i));
 314     if (!CS) continue;
 315
 316     Constant *FP = CS->getOperand(1);
 317     if (FP->isNullValue())
 318       continue;  // Found a sentinal value, ignore.
 319
 320     // Strip off constant expression casts.
 321     if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(FP))
 322       if (CE->isCast())
 323         FP = CE->getOperand(0);
 324
 325     // Execute the ctor/dtor function!
 326     if (Function *F = dyn_cast<Function>(FP))
 327       runFunction(F, std::vector<GenericValue>());
 328
 329     // FIXME: It is marginally lame that we just do nothing here if we see an
 330     // entry we don't recognize. It might not be unreasonable for the verifier
 331     // to not even allow this and just assert here.
 332   }
 333 }
 334
 335 void ExecutionEngine::runStaticConstructorsDestructors(bool isDtors) {
 336   // Execute global ctors/dtors for each module in the program.
 337   for (std::unique_ptr<Module> &M : Modules)
 338     runStaticConstructorsDestructors(*M, isDtors);
 339 }
 340
 341 #ifndef NDEBUG
 342 /// isTargetNullPtr - Return whether the target pointer stored at Loc is null.
 343 static bool isTargetNullPtr(ExecutionEngine *EE, void *Loc) {
 344   unsigned PtrSize = EE->getDataLayout()->getPointerSize();
 345   for (unsigned i = 0; i < PtrSize; ++i)
 346     if (*(i + (uint8_t*)Loc))
 347       return false;
 348   return true;
 349 }
 350 #endif
 351
 352 int ExecutionEngine::runFunctionAsMain(Function *Fn,
 353                                        const std::vector<std::string> &argv,
 354                                        const char * const * envp) {
 355   std::vector<GenericValue> GVArgs;
 356   GenericValue GVArgc;
 357   GVArgc.IntVal = APInt(32, argv.size());
 358
 359   // Check main() type
 360   unsigned NumArgs = Fn->getFunctionType()->getNumParams();
 361   FunctionType *FTy = Fn->getFunctionType();
 362   Type* PPInt8Ty = Type::getInt8PtrTy(Fn->getContext())->getPointerTo();
 363
 364   // Check the argument types.
 365   if (NumArgs > 3)
 366     report_fatal_error("Invalid number of arguments of main() supplied");
 367   if (NumArgs >= 3 && FTy->getParamType(2) != PPInt8Ty)
 368     report_fatal_error("Invalid type for third argument of main() supplied");
 369   if (NumArgs >= 2 && FTy->getParamType(1) != PPInt8Ty)
 370     report_fatal_error("Invalid type for second argument of main() supplied");
 371   if (NumArgs >= 1 && !FTy->getParamType(0)->isIntegerTy(32))
 372     report_fatal_error("Invalid type for first argument of main() supplied");
 373   if (!FTy->getReturnType()->isIntegerTy() &&
 374       !FTy->getReturnType()->isVoidTy())
 375     report_fatal_error("Invalid return type of main() supplied");
 376
 377   ArgvArray CArgv;
 378   ArgvArray CEnv;
 379   if (NumArgs) {
 380     GVArgs.push_back(GVArgc); // Arg #0 = argc.
 381     if (NumArgs > 1) {
 382       // Arg #1 = argv.
 383       GVArgs.push_back(PTOGV(CArgv.reset(Fn->getContext(), this, argv)));
 384       assert(!isTargetNullPtr(this, GVTOP(GVArgs[1])) &&
 385              "argv[0] was null after CreateArgv");
 386       if (NumArgs > 2) {
 387         std::vector<std::string> EnvVars;
 388         for (unsigned i = 0; envp[i]; ++i)
 389           EnvVars.push_back(envp[i]);
 390         // Arg #2 = envp.
 391         GVArgs.push_back(PTOGV(CEnv.reset(Fn->getContext(), this, EnvVars)));
 392       }
 393     }
 394   }
 395
 396   return runFunction(Fn, GVArgs).IntVal.getZExtValue();
 397 }
 398
 399 void EngineBuilder::InitEngine() {
 400   WhichEngine = EngineKind::Either;
 401   ErrorStr = nullptr;
 402   OptLevel = CodeGenOpt::Default;
 403   MCJMM = nullptr;
 404   Options = TargetOptions();
 405   RelocModel = Reloc::Default;
 406   CMModel = CodeModel::JITDefault;
 407
 408 // IR module verification is enabled by default in debug builds, and disabled
 409 // by default in release builds.
 410 #ifndef NDEBUG
 411   VerifyModules = true;
 412 #else
 413   VerifyModules = false;
 414 #endif
 415 }
 416
 417 ExecutionEngine *EngineBuilder::create(TargetMachine *TM) {
 418   std::unique_ptr<TargetMachine> TheTM(TM); // Take ownership.
 419
 420   // Make sure we can resolve symbols in the program as well. The zero arg
 421   // to the function tells DynamicLibrary to load the program, not a library.
 422   if (sys::DynamicLibrary::LoadLibraryPermanently(nullptr, ErrorStr))
 423     return nullptr;
 424
 425   // If the user specified a memory manager but didn't specify which engine to
 426   // create, we assume they only want the JIT, and we fail if they only want
 427   // the interpreter.
 428   if (MCJMM) {
 429     if (WhichEngine & EngineKind::JIT)
 430       WhichEngine = EngineKind::JIT;
 431     else {
 432       if (ErrorStr)
 433         *ErrorStr = "Cannot create an interpreter with a memory manager.";
 434       return nullptr;
 435     }
 436   }
 437
 438   // Unless the interpreter was explicitly selected or the JIT is not linked,
 439   // try making a JIT.
 440   if ((WhichEngine & EngineKind::JIT) && TheTM) {
 441     Triple TT(M->getTargetTriple());
 442     if (!TM->getTarget().hasJIT()) {
 443       errs() << "WARNING: This target JIT is not designed for the host"
 444              << " you are running.  If bad things happen, please choose"
 445              << " a different -march switch.\n";
 446     }
 447
 448     ExecutionEngine *EE = nullptr;
 449     if (ExecutionEngine::MCJITCtor)
 450       EE = ExecutionEngine::MCJITCtor(std::move(M), ErrorStr, MCJMM,
 451                                       std::move(TheTM));
 452     if (EE) {
 453       EE->setVerifyModules(VerifyModules);
 454       return EE;
 455     }
 456   }
 457
 458   // If we can't make a JIT and we didn't request one specifically, try making
 459   // an interpreter instead.
 460   if (WhichEngine & EngineKind::Interpreter) {
 461     if (ExecutionEngine::InterpCtor)
 462       return ExecutionEngine::InterpCtor(std::move(M), ErrorStr);
 463     if (ErrorStr)
 464       *ErrorStr = "Interpreter has not been linked in.";
 465     return nullptr;
 466   }
 467
 468   if ((WhichEngine & EngineKind::JIT) && !ExecutionEngine::MCJITCtor) {
 469     if (ErrorStr)
 470       *ErrorStr = "JIT has not been linked in.";
 471   }
 472
 473   return nullptr;
 474 }
 475
 476 void *ExecutionEngine::getPointerToGlobal(const GlobalValue *GV) {
 477   if (Function *F = const_cast<Function*>(dyn_cast<Function>(GV)))
 478     return getPointerToFunction(F);
 479
 480   MutexGuard locked(lock);
 481   if (void *P = EEState.getGlobalAddressMap()[GV])
 482     return P;
 483
 484   // Global variable might have been added since interpreter started.
 485   if (GlobalVariable *GVar =
 486           const_cast<GlobalVariable *>(dyn_cast<GlobalVariable>(GV)))
 487     EmitGlobalVariable(GVar);
 488   else
 489     llvm_unreachable("Global hasn't had an address allocated yet!");
 490
 491   return EEState.getGlobalAddressMap()[GV];
 492 }
 493
 494 /// \brief Converts a Constant* into a GenericValue, including handling of
 495 /// ConstantExpr values.
 496 GenericValue ExecutionEngine::getConstantValue(const Constant *C) {
 497   // If its undefined, return the garbage.
 498   if (isa<UndefValue>(C)) {
 499     GenericValue Result;
 500     switch (C->getType()->getTypeID()) {
 501     default:
 502       break;
 503     case Type::IntegerTyID:
 504     case Type::X86_FP80TyID:
 505     case Type::FP128TyID:
 506     case Type::PPC_FP128TyID:
 507       // Although the value is undefined, we still have to construct an APInt
 508       // with the correct bit width.
 509       Result.IntVal = APInt(C->getType()->getPrimitiveSizeInBits(), 0);
 510       break;
 511     case Type::StructTyID: {
 512       // if the whole struct is 'undef' just reserve memory for the value.
 513       if(StructType *STy = dyn_cast<StructType>(C->getType())) {
 514         unsigned int elemNum = STy->getNumElements();
 515         Result.AggregateVal.resize(elemNum);
 516         for (unsigned int i = 0; i < elemNum; ++i) {
 517           Type *ElemTy = STy->getElementType(i);
 518           if (ElemTy->isIntegerTy())
 519             Result.AggregateVal[i].IntVal =
 520               APInt(ElemTy->getPrimitiveSizeInBits(), 0);
 521           else if (ElemTy->isAggregateType()) {
 522               const Constant *ElemUndef = UndefValue::get(ElemTy);
 523               Result.AggregateVal[i] = getConstantValue(ElemUndef);
 524             }
 525           }
 526         }
 527       }
 528       break;
 529     case Type::VectorTyID:
 530       // if the whole vector is 'undef' just reserve memory for the value.
 531       const VectorType* VTy = dyn_cast<VectorType>(C->getType());
 532       const Type *ElemTy = VTy->getElementType();
 533       unsigned int elemNum = VTy->getNumElements();
 534       Result.AggregateVal.resize(elemNum);
 535       if (ElemTy->isIntegerTy())
 536         for (unsigned int i = 0; i < elemNum; ++i)
 537           Result.AggregateVal[i].IntVal =
 538             APInt(ElemTy->getPrimitiveSizeInBits(), 0);
 539       break;
 540     }
 541     return Result;
 542   }
 543
 544   // Otherwise, if the value is a ConstantExpr...
 545   if (const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(C)) {
 546     Constant *Op0 = CE->getOperand(0);
 547     switch (CE->getOpcode()) {
 548     case Instruction::GetElementPtr: {
 549       // Compute the index
 550       GenericValue Result = getConstantValue(Op0);
 551       APInt Offset(DL->getPointerSizeInBits(), 0);
 552       cast<GEPOperator>(CE)->accumulateConstantOffset(*DL, Offset);
 553
 554       char* tmp = (char*) Result.PointerVal;
 555       Result = PTOGV(tmp + Offset.getSExtValue());
 556       return Result;
 557     }
 558     case Instruction::Trunc: {
 559       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 560       uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(CE->getType())->getBitWidth();
 561       GV.IntVal = GV.IntVal.trunc(BitWidth);
 562       return GV;
 563     }
 564     case Instruction::ZExt: {
 565       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 566       uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(CE->getType())->getBitWidth();
 567       GV.IntVal = GV.IntVal.zext(BitWidth);
 568       return GV;
 569     }
 570     case Instruction::SExt: {
 571       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 572       uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(CE->getType())->getBitWidth();
 573       GV.IntVal = GV.IntVal.sext(BitWidth);
 574       return GV;
 575     }
 576     case Instruction::FPTrunc: {
 577       // FIXME long double
 578       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 579       GV.FloatVal = float(GV.DoubleVal);
 580       return GV;
 581     }
 582     case Instruction::FPExt:{
 583       // FIXME long double
 584       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 585       GV.DoubleVal = double(GV.FloatVal);
 586       return GV;
 587     }
 588     case Instruction::UIToFP: {
 589       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 590       if (CE->getType()->isFloatTy())
 591         GV.FloatVal = float(GV.IntVal.roundToDouble());
 592       else if (CE->getType()->isDoubleTy())
 593         GV.DoubleVal = GV.IntVal.roundToDouble();
 594       else if (CE->getType()->isX86_FP80Ty()) {
 595         APFloat apf = APFloat::getZero(APFloat::x87DoubleExtended);
 596         (void)apf.convertFromAPInt(GV.IntVal,
 597                                    false,
 598                                    APFloat::rmNearestTiesToEven);
 599         GV.IntVal = apf.bitcastToAPInt();
 600       }
 601       return GV;
 602     }
 603     case Instruction::SIToFP: {
 604       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 605       if (CE->getType()->isFloatTy())
 606         GV.FloatVal = float(GV.IntVal.signedRoundToDouble());
 607       else if (CE->getType()->isDoubleTy())
 608         GV.DoubleVal = GV.IntVal.signedRoundToDouble();
 609       else if (CE->getType()->isX86_FP80Ty()) {
 610         APFloat apf = APFloat::getZero(APFloat::x87DoubleExtended);
 611         (void)apf.convertFromAPInt(GV.IntVal,
 612                                    true,
 613                                    APFloat::rmNearestTiesToEven);
 614         GV.IntVal = apf.bitcastToAPInt();
 615       }
 616       return GV;
 617     }
 618     case Instruction::FPToUI: // double->APInt conversion handles sign
 619     case Instruction::FPToSI: {
 620       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 621       uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(CE->getType())->getBitWidth();
 622       if (Op0->getType()->isFloatTy())
 623         GV.IntVal = APIntOps::RoundFloatToAPInt(GV.FloatVal, BitWidth);
 624       else if (Op0->getType()->isDoubleTy())
 625         GV.IntVal = APIntOps::RoundDoubleToAPInt(GV.DoubleVal, BitWidth);
 626       else if (Op0->getType()->isX86_FP80Ty()) {
 627         APFloat apf = APFloat(APFloat::x87DoubleExtended, GV.IntVal);
 628         uint64_t v;
 629         bool ignored;
 630         (void)apf.convertToInteger(&v, BitWidth,
 631                                    CE->getOpcode()==Instruction::FPToSI,
 632                                    APFloat::rmTowardZero, &ignored);
 633         GV.IntVal = v; // endian?
 634       }
 635       return GV;
 636     }
 637     case Instruction::PtrToInt: {
 638       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 639       uint32_t PtrWidth = DL->getTypeSizeInBits(Op0->getType());
 640       assert(PtrWidth <= 64 && "Bad pointer width");
 641       GV.IntVal = APInt(PtrWidth, uintptr_t(GV.PointerVal));
 642       uint32_t IntWidth = DL->getTypeSizeInBits(CE->getType());
 643       GV.IntVal = GV.IntVal.zextOrTrunc(IntWidth);
 644       return GV;
 645     }
 646     case Instruction::IntToPtr: {
 647       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 648       uint32_t PtrWidth = DL->getTypeSizeInBits(CE->getType());
 649       GV.IntVal = GV.IntVal.zextOrTrunc(PtrWidth);
 650       assert(GV.IntVal.getBitWidth() <= 64 && "Bad pointer width");
 651       GV.PointerVal = PointerTy(uintptr_t(GV.IntVal.getZExtValue()));
 652       return GV;
 653     }
 654     case Instruction::BitCast: {
 655       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 656       Type* DestTy = CE->getType();
 657       switch (Op0->getType()->getTypeID()) {
 658         default: llvm_unreachable("Invalid bitcast operand");
 659         case Type::IntegerTyID:
 660           assert(DestTy->isFloatingPointTy() && "invalid bitcast");
 661           if (DestTy->isFloatTy())
 662             GV.FloatVal = GV.IntVal.bitsToFloat();
 663           else if (DestTy->isDoubleTy())
 664             GV.DoubleVal = GV.IntVal.bitsToDouble();
 665           break;
 666         case Type::FloatTyID:
 667           assert(DestTy->isIntegerTy(32) && "Invalid bitcast");
 668           GV.IntVal = APInt::floatToBits(GV.FloatVal);
 669           break;
 670         case Type::DoubleTyID:
 671           assert(DestTy->isIntegerTy(64) && "Invalid bitcast");
 672           GV.IntVal = APInt::doubleToBits(GV.DoubleVal);
 673           break;
 674         case Type::PointerTyID:
 675           assert(DestTy->isPointerTy() && "Invalid bitcast");
 676           break; // getConstantValue(Op0)  above already converted it
 677       }
 678       return GV;
 679     }
 680     case Instruction::Add:
 681     case Instruction::FAdd:
 682     case Instruction::Sub:
 683     case Instruction::FSub:
 684     case Instruction::Mul:
 685     case Instruction::FMul:
 686     case Instruction::UDiv:
 687     case Instruction::SDiv:
 688     case Instruction::URem:
 689     case Instruction::SRem:
 690     case Instruction::And:
 691     case Instruction::Or:
 692     case Instruction::Xor: {
 693       GenericValue LHS = getConstantValue(Op0);
 694       GenericValue RHS = getConstantValue(CE->getOperand(1));
 695       GenericValue GV;
 696       switch (CE->getOperand(0)->getType()->getTypeID()) {
 697       default: llvm_unreachable("Bad add type!");
 698       case Type::IntegerTyID:
 699         switch (CE->getOpcode()) {
 700           default: llvm_unreachable("Invalid integer opcode");
 701           case Instruction::Add: GV.IntVal = LHS.IntVal + RHS.IntVal; break;
 702           case Instruction::Sub: GV.IntVal = LHS.IntVal - RHS.IntVal; break;
 703           case Instruction::Mul: GV.IntVal = LHS.IntVal * RHS.IntVal; break;
 704           case Instruction::UDiv:GV.IntVal = LHS.IntVal.udiv(RHS.IntVal); break;
 705           case Instruction::SDiv:GV.IntVal = LHS.IntVal.sdiv(RHS.IntVal); break;
 706           case Instruction::URem:GV.IntVal = LHS.IntVal.urem(RHS.IntVal); break;
 707           case Instruction::SRem:GV.IntVal = LHS.IntVal.srem(RHS.IntVal); break;
 708           case Instruction::And: GV.IntVal = LHS.IntVal & RHS.IntVal; break;
 709           case Instruction::Or:  GV.IntVal = LHS.IntVal | RHS.IntVal; break;
 710           case Instruction::Xor: GV.IntVal = LHS.IntVal ^ RHS.IntVal; break;
 711         }
 712         break;
 713       case Type::FloatTyID:
 714         switch (CE->getOpcode()) {
 715           default: llvm_unreachable("Invalid float opcode");
 716           case Instruction::FAdd:
 717             GV.FloatVal = LHS.FloatVal + RHS.FloatVal; break;
 718           case Instruction::FSub:
 719             GV.FloatVal = LHS.FloatVal - RHS.FloatVal; break;
 720           case Instruction::FMul:
 721             GV.FloatVal = LHS.FloatVal * RHS.FloatVal; break;
 722           case Instruction::FDiv:
 723             GV.FloatVal = LHS.FloatVal / RHS.FloatVal; break;
 724           case Instruction::FRem:
 725             GV.FloatVal = std::fmod(LHS.FloatVal,RHS.FloatVal); break;
 726         }
 727         break;
 728       case Type::DoubleTyID:
 729         switch (CE->getOpcode()) {
 730           default: llvm_unreachable("Invalid double opcode");
 731           case Instruction::FAdd:
 732             GV.DoubleVal = LHS.DoubleVal + RHS.DoubleVal; break;
 733           case Instruction::FSub:
 734             GV.DoubleVal = LHS.DoubleVal - RHS.DoubleVal; break;
 735           case Instruction::FMul:
 736             GV.DoubleVal = LHS.DoubleVal * RHS.DoubleVal; break;
 737           case Instruction::FDiv:
 738             GV.DoubleVal = LHS.DoubleVal / RHS.DoubleVal; break;
 739           case Instruction::FRem:
 740             GV.DoubleVal = std::fmod(LHS.DoubleVal,RHS.DoubleVal); break;
 741         }
 742         break;
 743       case Type::X86_FP80TyID:
 744       case Type::PPC_FP128TyID:
 745       case Type::FP128TyID: {
 746         const fltSemantics &Sem = CE->getOperand(0)->getType()->getFltSemantics();
 747         APFloat apfLHS = APFloat(Sem, LHS.IntVal);
 748         switch (CE->getOpcode()) {
 749           default: llvm_unreachable("Invalid long double opcode");
 750           case Instruction::FAdd:
 751             apfLHS.add(APFloat(Sem, RHS.IntVal), APFloat::rmNearestTiesToEven);
 752             GV.IntVal = apfLHS.bitcastToAPInt();
 753             break;
 754           case Instruction::FSub:
 755             apfLHS.subtract(APFloat(Sem, RHS.IntVal),
 756                             APFloat::rmNearestTiesToEven);
 757             GV.IntVal = apfLHS.bitcastToAPInt();
 758             break;
 759           case Instruction::FMul:
 760             apfLHS.multiply(APFloat(Sem, RHS.IntVal),
 761                             APFloat::rmNearestTiesToEven);
 762             GV.IntVal = apfLHS.bitcastToAPInt();
 763             break;
 764           case Instruction::FDiv:
 765             apfLHS.divide(APFloat(Sem, RHS.IntVal),
 766                           APFloat::rmNearestTiesToEven);
 767             GV.IntVal = apfLHS.bitcastToAPInt();
 768             break;
 769           case Instruction::FRem:
 770             apfLHS.mod(APFloat(Sem, RHS.IntVal),
 771                        APFloat::rmNearestTiesToEven);
 772             GV.IntVal = apfLHS.bitcastToAPInt();
 773             break;
 774           }
 775         }
 776         break;
 777       }
 778       return GV;
 779     }
 780     default:
 781       break;
 782     }
 783
 784     SmallString<256> Msg;
 785     raw_svector_ostream OS(Msg);
 786     OS << "ConstantExpr not handled: " << *CE;
 787     report_fatal_error(OS.str());
 788   }
 789
 790   // Otherwise, we have a simple constant.
 791   GenericValue Result;
 792   switch (C->getType()->getTypeID()) {
 793   case Type::FloatTyID:
 794     Result.FloatVal = cast<ConstantFP>(C)->getValueAPF().convertToFloat();
 795     break;
 796   case Type::DoubleTyID:
 797     Result.DoubleVal = cast<ConstantFP>(C)->getValueAPF().convertToDouble();
 798     break;
 799   case Type::X86_FP80TyID:
 800   case Type::FP128TyID:
 801   case Type::PPC_FP128TyID:
 802     Result.IntVal = cast <ConstantFP>(C)->getValueAPF().bitcastToAPInt();
 803     break;
 804   case Type::IntegerTyID:
 805     Result.IntVal = cast<ConstantInt>(C)->getValue();
 806     break;
 807   case Type::PointerTyID:
 808     if (isa<ConstantPointerNull>(C))
 809       Result.PointerVal = nullptr;
 810     else if (const Function *F = dyn_cast<Function>(C))
 811       Result = PTOGV(getPointerToFunctionOrStub(const_cast<Function*>(F)));
 812     else if (const GlobalVariable *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(C))
 813       Result = PTOGV(getOrEmitGlobalVariable(const_cast<GlobalVariable*>(GV)));
 814     else
 815       llvm_unreachable("Unknown constant pointer type!");
 816     break;
 817   case Type::VectorTyID: {
 818     unsigned elemNum;
 819     Type* ElemTy;
 820     const ConstantDataVector *CDV = dyn_cast<ConstantDataVector>(C);
 821     const ConstantVector *CV = dyn_cast<ConstantVector>(C);
 822     const ConstantAggregateZero *CAZ = dyn_cast<ConstantAggregateZero>(C);
 823
 824     if (CDV) {
 825         elemNum = CDV->getNumElements();
 826         ElemTy = CDV->getElementType();
 827     } else if (CV || CAZ) {
 828         VectorType* VTy = dyn_cast<VectorType>(C->getType());
 829         elemNum = VTy->getNumElements();
 830         ElemTy = VTy->getElementType();
 831     } else {
 832         llvm_unreachable("Unknown constant vector type!");
 833     }
 834
 835     Result.AggregateVal.resize(elemNum);
 836     // Check if vector holds floats.
 837     if(ElemTy->isFloatTy()) {
 838       if (CAZ) {
 839         GenericValue floatZero;
 840         floatZero.FloatVal = 0.f;
 841         std::fill(Result.AggregateVal.begin(), Result.AggregateVal.end(),
 842                   floatZero);
 843         break;
 844       }
 845       if(CV) {
 846         for (unsigned i = 0; i < elemNum; ++i)
 847           if (!isa<UndefValue>(CV->getOperand(i)))
 848             Result.AggregateVal[i].FloatVal = cast<ConstantFP>(
 849               CV->getOperand(i))->getValueAPF().convertToFloat();
 850         break;
 851       }
 852       if(CDV)
 853         for (unsigned i = 0; i < elemNum; ++i)
 854           Result.AggregateVal[i].FloatVal = CDV->getElementAsFloat(i);
 855
 856       break;
 857     }
 858     // Check if vector holds doubles.
 859     if (ElemTy->isDoubleTy()) {
 860       if (CAZ) {
 861         GenericValue doubleZero;
 862         doubleZero.DoubleVal = 0.0;
 863         std::fill(Result.AggregateVal.begin(), Result.AggregateVal.end(),
 864                   doubleZero);
 865         break;
 866       }
 867       if(CV) {
 868         for (unsigned i = 0; i < elemNum; ++i)
 869           if (!isa<UndefValue>(CV->getOperand(i)))
 870             Result.AggregateVal[i].DoubleVal = cast<ConstantFP>(
 871               CV->getOperand(i))->getValueAPF().convertToDouble();
 872         break;
 873       }
 874       if(CDV)
 875         for (unsigned i = 0; i < elemNum; ++i)
 876           Result.AggregateVal[i].DoubleVal = CDV->getElementAsDouble(i);
 877
 878       break;
 879     }
 880     // Check if vector holds integers.
 881     if (ElemTy->isIntegerTy()) {
 882       if (CAZ) {
 883         GenericValue intZero;
 884         intZero.IntVal = APInt(ElemTy->getScalarSizeInBits(), 0ull);
 885         std::fill(Result.AggregateVal.begin(), Result.AggregateVal.end(),
 886                   intZero);
 887         break;
 888       }
 889       if(CV) {
 890         for (unsigned i = 0; i < elemNum; ++i)
 891           if (!isa<UndefValue>(CV->getOperand(i)))
 892             Result.AggregateVal[i].IntVal = cast<ConstantInt>(
 893                                             CV->getOperand(i))->getValue();
 894           else {
 895             Result.AggregateVal[i].IntVal =
 896               APInt(CV->getOperand(i)->getType()->getPrimitiveSizeInBits(), 0);
 897           }
 898         break;
 899       }
 900       if(CDV)
 901         for (unsigned i = 0; i < elemNum; ++i)
 902           Result.AggregateVal[i].IntVal = APInt(
 903             CDV->getElementType()->getPrimitiveSizeInBits(),
 904             CDV->getElementAsInteger(i));
 905
 906       break;
 907     }
 908     llvm_unreachable("Unknown constant pointer type!");
 909   }
 910   break;
 911
 912   default:
 913     SmallString<256> Msg;
 914     raw_svector_ostream OS(Msg);
 915     OS << "ERROR: Constant unimplemented for type: " << *C->getType();
 916     report_fatal_error(OS.str());
 917   }
 918
 919   return Result;
 920 }
 921
 922 /// StoreIntToMemory - Fills the StoreBytes bytes of memory starting from Dst
 923 /// with the integer held in IntVal.
 924 static void StoreIntToMemory(const APInt &IntVal, uint8_t *Dst,
 925                              unsigned StoreBytes) {
 926   assert((IntVal.getBitWidth()+7)/8 >= StoreBytes && "Integer too small!");
 927   const uint8_t *Src = (const uint8_t *)IntVal.getRawData();
 928
 929   if (sys::IsLittleEndianHost) {
 930     // Little-endian host - the source is ordered from LSB to MSB.  Order the
 931     // destination from LSB to MSB: Do a straight copy.
 932     memcpy(Dst, Src, StoreBytes);
 933   } else {
 934     // Big-endian host - the source is an array of 64 bit words ordered from
 935     // LSW to MSW.  Each word is ordered from MSB to LSB.  Order the destination
 936     // from MSB to LSB: Reverse the word order, but not the bytes in a word.
 937     while (StoreBytes > sizeof(uint64_t)) {
 938       StoreBytes -= sizeof(uint64_t);
 939       // May not be aligned so use memcpy.
 940       memcpy(Dst + StoreBytes, Src, sizeof(uint64_t));
 941       Src += sizeof(uint64_t);
 942     }
 943
 944     memcpy(Dst, Src + sizeof(uint64_t) - StoreBytes, StoreBytes);
 945   }
 946 }
 947
 948 void ExecutionEngine::StoreValueToMemory(const GenericValue &Val,
 949                                          GenericValue *Ptr, Type *Ty) {
 950   const unsigned StoreBytes = getDataLayout()->getTypeStoreSize(Ty);
 951
 952   switch (Ty->getTypeID()) {
 953   default:
 954     dbgs() << "Cannot store value of type " << *Ty << "!\n";
 955     break;
 956   case Type::IntegerTyID:
 957     StoreIntToMemory(Val.IntVal, (uint8_t*)Ptr, StoreBytes);
 958     break;
 959   case Type::FloatTyID:
 960     *((float*)Ptr) = Val.FloatVal;
 961     break;
 962   case Type::DoubleTyID:
 963     *((double*)Ptr) = Val.DoubleVal;
 964     break;
 965   case Type::X86_FP80TyID:
 966     memcpy(Ptr, Val.IntVal.getRawData(), 10);
 967     break;
 968   case Type::PointerTyID:
 969     // Ensure 64 bit target pointers are fully initialized on 32 bit hosts.
 970     if (StoreBytes != sizeof(PointerTy))
 971       memset(&(Ptr->PointerVal), 0, StoreBytes);
 972
 973     *((PointerTy*)Ptr) = Val.PointerVal;
 974     break;
 975   case Type::VectorTyID:
 976     for (unsigned i = 0; i < Val.AggregateVal.size(); ++i) {
 977       if (cast<VectorType>(Ty)->getElementType()->isDoubleTy())
 978         *(((double*)Ptr)+i) = Val.AggregateVal[i].DoubleVal;
 979       if (cast<VectorType>(Ty)->getElementType()->isFloatTy())
 980         *(((float*)Ptr)+i) = Val.AggregateVal[i].FloatVal;
 981       if (cast<VectorType>(Ty)->getElementType()->isIntegerTy()) {
 982         unsigned numOfBytes =(Val.AggregateVal[i].IntVal.getBitWidth()+7)/8;
 983         StoreIntToMemory(Val.AggregateVal[i].IntVal,
 984           (uint8_t*)Ptr + numOfBytes*i, numOfBytes);
 985       }
 986     }
 987     break;
 988   }
 989
 990   if (sys::IsLittleEndianHost != getDataLayout()->isLittleEndian())
 991     // Host and target are different endian - reverse the stored bytes.
 992     std::reverse((uint8_t*)Ptr, StoreBytes + (uint8_t*)Ptr);
 993 }
 994
 995 /// LoadIntFromMemory - Loads the integer stored in the LoadBytes bytes starting
 996 /// from Src into IntVal, which is assumed to be wide enough and to hold zero.
 997 static void LoadIntFromMemory(APInt &IntVal, uint8_t *Src, unsigned LoadBytes) {
 998   assert((IntVal.getBitWidth()+7)/8 >= LoadBytes && "Integer too small!");
 999   uint8_t *Dst = reinterpret_cast<uint8_t *>(
1000                    const_cast<uint64_t *>(IntVal.getRawData()));
1001
1002   if (sys::IsLittleEndianHost)
1003     // Little-endian host - the destination must be ordered from LSB to MSB.
1004     // The source is ordered from LSB to MSB: Do a straight copy.
1005     memcpy(Dst, Src, LoadBytes);
1006   else {
1007     // Big-endian - the destination is an array of 64 bit words ordered from
1008     // LSW to MSW.  Each word must be ordered from MSB to LSB.  The source is
1009     // ordered from MSB to LSB: Reverse the word order, but not the bytes in
1010     // a word.
1011     while (LoadBytes > sizeof(uint64_t)) {
1012       LoadBytes -= sizeof(uint64_t);
1013       // May not be aligned so use memcpy.
1014       memcpy(Dst, Src + LoadBytes, sizeof(uint64_t));
1015       Dst += sizeof(uint64_t);
1016     }
1017
1018     memcpy(Dst + sizeof(uint64_t) - LoadBytes, Src, LoadBytes);
1019   }
1020 }
1021
1022 /// FIXME: document
1023 ///
1024 void ExecutionEngine::LoadValueFromMemory(GenericValue &Result,
1025                                           GenericValue *Ptr,
1026                                           Type *Ty) {
1027   const unsigned LoadBytes = getDataLayout()->getTypeStoreSize(Ty);
1028
1029   switch (Ty->getTypeID()) {
1030   case Type::IntegerTyID:
1031     // An APInt with all words initially zero.
1032     Result.IntVal = APInt(cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth(), 0);
1033     LoadIntFromMemory(Result.IntVal, (uint8_t*)Ptr, LoadBytes);
1034     break;
1035   case Type::FloatTyID:
1036     Result.FloatVal = *((float*)Ptr);
1037     break;
1038   case Type::DoubleTyID:
1039     Result.DoubleVal = *((double*)Ptr);
1040     break;
1041   case Type::PointerTyID:
1042     Result.PointerVal = *((PointerTy*)Ptr);
1043     break;
1044   case Type::X86_FP80TyID: {
1045     // This is endian dependent, but it will only work on x86 anyway.
1046     // FIXME: Will not trap if loading a signaling NaN.
1047     uint64_t y[2];
1048     memcpy(y, Ptr, 10);
1049     Result.IntVal = APInt(80, y);
1050     break;
1051   }
1052   case Type::VectorTyID: {
1053     const VectorType *VT = cast<VectorType>(Ty);
1054     const Type *ElemT = VT->getElementType();
1055     const unsigned numElems = VT->getNumElements();
1056     if (ElemT->isFloatTy()) {
1057       Result.AggregateVal.resize(numElems);
1058       for (unsigned i = 0; i < numElems; ++i)
1059         Result.AggregateVal[i].FloatVal = *((float*)Ptr+i);
1060     }
1061     if (ElemT->isDoubleTy()) {
1062       Result.AggregateVal.resize(numElems);
1063       for (unsigned i = 0; i < numElems; ++i)
1064         Result.AggregateVal[i].DoubleVal = *((double*)Ptr+i);
1065     }
1066     if (ElemT->isIntegerTy()) {
1067       GenericValue intZero;
1068       const unsigned elemBitWidth = cast<IntegerType>(ElemT)->getBitWidth();
1069       intZero.IntVal = APInt(elemBitWidth, 0);
1070       Result.AggregateVal.resize(numElems, intZero);
1071       for (unsigned i = 0; i < numElems; ++i)
1072         LoadIntFromMemory(Result.AggregateVal[i].IntVal,
1073           (uint8_t*)Ptr+((elemBitWidth+7)/8)*i, (elemBitWidth+7)/8);
1074     }
1075   break;
1076   }
1077   default:
1078     SmallString<256> Msg;
1079     raw_svector_ostream OS(Msg);
1080     OS << "Cannot load value of type " << *Ty << "!";
1081     report_fatal_error(OS.str());
1082   }
1083 }
1084
1085 void ExecutionEngine::InitializeMemory(const Constant *Init, void *Addr) {
1086   DEBUG(dbgs() << "JIT: Initializing " << Addr << " ");
1087   DEBUG(Init->dump());
1088   if (isa<UndefValue>(Init))
1089     return;
1090
1091   if (const ConstantVector *CP = dyn_cast<ConstantVector>(Init)) {
1092     unsigned ElementSize =
1093       getDataLayout()->getTypeAllocSize(CP->getType()->getElementType());
1094     for (unsigned i = 0, e = CP->getNumOperands(); i != e; ++i)
1095       InitializeMemory(CP->getOperand(i), (char*)Addr+i*ElementSize);
1096     return;
1097   }
1098
1099   if (isa<ConstantAggregateZero>(Init)) {
1100     memset(Addr, 0, (size_t)getDataLayout()->getTypeAllocSize(Init->getType()));
1101     return;
1102   }
1103
1104   if (const ConstantArray *CPA = dyn_cast<ConstantArray>(Init)) {
1105     unsigned ElementSize =
1106       getDataLayout()->getTypeAllocSize(CPA->getType()->getElementType());
1107     for (unsigned i = 0, e = CPA->getNumOperands(); i != e; ++i)
1108       InitializeMemory(CPA->getOperand(i), (char*)Addr+i*ElementSize);
1109     return;
1110   }
1111
1112   if (const ConstantStruct *CPS = dyn_cast<ConstantStruct>(Init)) {
1113     const StructLayout *SL =
1114       getDataLayout()->getStructLayout(cast<StructType>(CPS->getType()));
1115     for (unsigned i = 0, e = CPS->getNumOperands(); i != e; ++i)
1116       InitializeMemory(CPS->getOperand(i), (char*)Addr+SL->getElementOffset(i));
1117     return;
1118   }
1119
1120   if (const ConstantDataSequential *CDS =
1121                dyn_cast<ConstantDataSequential>(Init)) {
1122     // CDS is already laid out in host memory order.
1123     StringRef Data = CDS->getRawDataValues();
1124     memcpy(Addr, Data.data(), Data.size());
1125     return;
1126   }
1127
1128   if (Init->getType()->isFirstClassType()) {
1129     GenericValue Val = getConstantValue(Init);
1130     StoreValueToMemory(Val, (GenericValue*)Addr, Init->getType());
1131     return;
1132   }
1133
1134   DEBUG(dbgs() << "Bad Type: " << *Init->getType() << "\n");
1135   llvm_unreachable("Unknown constant type to initialize memory with!");
1136 }
1137
1138 /// EmitGlobals - Emit all of the global variables to memory, storing their
1139 /// addresses into GlobalAddress.  This must make sure to copy the contents of
1140 /// their initializers into the memory.
1141 void ExecutionEngine::emitGlobals() {
1142   // Loop over all of the global variables in the program, allocating the memory
1143   // to hold them.  If there is more than one module, do a prepass over globals
1144   // to figure out how the different modules should link together.
1145   std::map<std::pair<std::string, Type*>,
1146            const GlobalValue*> LinkedGlobalsMap;
1147
1148   if (Modules.size() != 1) {
1149     for (unsigned m = 0, e = Modules.size(); m != e; ++m) {
1150       Module &M = *Modules[m];
1151       for (const auto &GV : M.globals()) {
1152         if (GV.hasLocalLinkage() || GV.isDeclaration() ||
1153             GV.hasAppendingLinkage() || !GV.hasName())
1154           continue;// Ignore external globals and globals with internal linkage.
1155
1156         const GlobalValue *&GVEntry =
1157           LinkedGlobalsMap[std::make_pair(GV.getName(), GV.getType())];
1158
1159         // If this is the first time we've seen this global, it is the canonical
1160         // version.
1161         if (!GVEntry) {
1162           GVEntry = &GV;
1163           continue;
1164         }
1165
1166         // If the existing global is strong, never replace it.
1167         if (GVEntry->hasExternalLinkage())
1168           continue;
1169
1170         // Otherwise, we know it's linkonce/weak, replace it if this is a strong
1171         // symbol.  FIXME is this right for common?
1172         if (GV.hasExternalLinkage() || GVEntry->hasExternalWeakLinkage())
1173           GVEntry = &GV;
1174       }
1175     }
1176   }
1177
1178   std::vector<const GlobalValue*> NonCanonicalGlobals;
1179   for (unsigned m = 0, e = Modules.size(); m != e; ++m) {
1180     Module &M = *Modules[m];
1181     for (const auto &GV : M.globals()) {
1182       // In the multi-module case, see what this global maps to.
1183       if (!LinkedGlobalsMap.empty()) {
1184         if (const GlobalValue *GVEntry =
1185               LinkedGlobalsMap[std::make_pair(GV.getName(), GV.getType())]) {
1186           // If something else is the canonical global, ignore this one.
1187           if (GVEntry != &GV) {
1188             NonCanonicalGlobals.push_back(&GV);
1189             continue;
1190           }
1191         }
1192       }
1193
1194       if (!GV.isDeclaration()) {
1195         addGlobalMapping(&GV, getMemoryForGV(&GV));
1196       } else {
1197         // External variable reference. Try to use the dynamic loader to
1198         // get a pointer to it.
1199         if (void *SymAddr =
1200             sys::DynamicLibrary::SearchForAddressOfSymbol(GV.getName()))
1201           addGlobalMapping(&GV, SymAddr);
1202         else {
1203           report_fatal_error("Could not resolve external global address: "
1204                             +GV.getName());
1205         }
1206       }
1207     }
1208
1209     // If there are multiple modules, map the non-canonical globals to their
1210     // canonical location.
1211     if (!NonCanonicalGlobals.empty()) {
1212       for (unsigned i = 0, e = NonCanonicalGlobals.size(); i != e; ++i) {
1213         const GlobalValue *GV = NonCanonicalGlobals[i];
1214         const GlobalValue *CGV =
1215           LinkedGlobalsMap[std::make_pair(GV->getName(), GV->getType())];
1216         void *Ptr = getPointerToGlobalIfAvailable(CGV);
1217         assert(Ptr && "Canonical global wasn't codegen'd!");
1218         addGlobalMapping(GV, Ptr);
1219       }
1220     }
1221
1222     // Now that all of the globals are set up in memory, loop through them all
1223     // and initialize their contents.
1224     for (const auto &GV : M.globals()) {
1225       if (!GV.isDeclaration()) {
1226         if (!LinkedGlobalsMap.empty()) {
1227           if (const GlobalValue *GVEntry =
1228                 LinkedGlobalsMap[std::make_pair(GV.getName(), GV.getType())])
1229             if (GVEntry != &GV)  // Not the canonical variable.
1230               continue;
1231         }
1232         EmitGlobalVariable(&GV);
1233       }
1234     }
1235   }
1236 }
1237
1238 // EmitGlobalVariable - This method emits the specified global variable to the
1239 // address specified in GlobalAddresses, or allocates new memory if it's not
1240 // already in the map.
1241 void ExecutionEngine::EmitGlobalVariable(const GlobalVariable *GV) {
1242   void *GA = getPointerToGlobalIfAvailable(GV);
1243
1244   if (!GA) {
1245     // If it's not already specified, allocate memory for the global.
1246     GA = getMemoryForGV(GV);
1247
1248     // If we failed to allocate memory for this global, return.
1249     if (!GA) return;
1250
1251     addGlobalMapping(GV, GA);
1252   }
1253
1254   // Don't initialize if it's thread local, let the client do it.
1255   if (!GV->isThreadLocal())
1256     InitializeMemory(GV->getInitializer(), GA);
1257
1258   Type *ElTy = GV->getType()->getElementType();
1259   size_t GVSize = (size_t)getDataLayout()->getTypeAllocSize(ElTy);
1260   NumInitBytes += (unsigned)GVSize;
1261   ++NumGlobals;
1262 }
1263
1264 ExecutionEngineState::ExecutionEngineState(ExecutionEngine &EE)
1265   : EE(EE), GlobalAddressMap(this) {
1266 }
1267
1268 sys::Mutex *
1269 ExecutionEngineState::AddressMapConfig::getMutex(ExecutionEngineState *EES) {
1270   return &EES->EE.lock;
1271 }
1272
1273 void ExecutionEngineState::AddressMapConfig::onDelete(ExecutionEngineState *EES,
1274                                                       const GlobalValue *Old) {
1275   void *OldVal = EES->GlobalAddressMap.lookup(Old);
1276   EES->GlobalAddressReverseMap.erase(OldVal);
1277 }
1278
1279 void ExecutionEngineState::AddressMapConfig::onRAUW(ExecutionEngineState *,
1280                                                     const GlobalValue *,
1281                                                     const GlobalValue *) {
1282   llvm_unreachable("The ExecutionEngine doesn't know how to handle a"
1283                    " RAUW on a value it has a global mapping for.");
1284 }