lib/ExecutionEngine/Interpreter/Execution.cpp

   1 //===-- Execution.cpp - Implement code to simulate the program ------------===//
   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 contains the actual instruction interpreter.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #define DEBUG_TYPE "interpreter"
  15 #include "Interpreter.h"
  16 #include "llvm/Constants.h"
  17 #include "llvm/DerivedTypes.h"
  18 #include "llvm/Instructions.h"
  19 #include "llvm/CodeGen/IntrinsicLowering.h"
  20 #include "llvm/Support/GetElementPtrTypeIterator.h"
  21 #include "llvm/ADT/APInt.h"
  22 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
  23 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  24 #include "llvm/Support/Debug.h"
  25 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  26 #include "llvm/Support/MathExtras.h"
  27 #include <algorithm>
  28 #include <cmath>
  29 using namespace llvm;
  30
  31 STATISTIC(NumDynamicInsts, "Number of dynamic instructions executed");
  32
  33 static cl::opt<bool> PrintVolatile("interpreter-print-volatile", cl::Hidden,
  34           cl::desc("make the interpreter print every volatile load and store"));
  35
  36 //===----------------------------------------------------------------------===//
  37 //                     Various Helper Functions
  38 //===----------------------------------------------------------------------===//
  39
  40 static void SetValue(Value *V, GenericValue Val, ExecutionContext &SF) {
  41   SF.Values[V] = Val;
  42 }
  43
  44 //===----------------------------------------------------------------------===//
  45 //                    Binary Instruction Implementations
  46 //===----------------------------------------------------------------------===//
  47
  48 #define IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(OP, TY) \
  49    case Type::TY##TyID: \
  50      Dest.TY##Val = Src1.TY##Val OP Src2.TY##Val; \
  51      break
  52
  53 static void executeFAddInst(GenericValue &Dest, GenericValue Src1,
  54                             GenericValue Src2, Type *Ty) {
  55   switch (Ty->getTypeID()) {
  56     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(+, Float);
  57     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(+, Double);
  58   default:
  59     dbgs() << "Unhandled type for FAdd instruction: " << *Ty << "\n";
  60     llvm_unreachable(0);
  61   }
  62 }
  63
  64 static void executeFSubInst(GenericValue &Dest, GenericValue Src1,
  65                             GenericValue Src2, Type *Ty) {
  66   switch (Ty->getTypeID()) {
  67     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(-, Float);
  68     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(-, Double);
  69   default:
  70     dbgs() << "Unhandled type for FSub instruction: " << *Ty << "\n";
  71     llvm_unreachable(0);
  72   }
  73 }
  74
  75 static void executeFMulInst(GenericValue &Dest, GenericValue Src1,
  76                             GenericValue Src2, Type *Ty) {
  77   switch (Ty->getTypeID()) {
  78     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(*, Float);
  79     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(*, Double);
  80   default:
  81     dbgs() << "Unhandled type for FMul instruction: " << *Ty << "\n";
  82     llvm_unreachable(0);
  83   }
  84 }
  85
  86 static void executeFDivInst(GenericValue &Dest, GenericValue Src1,
  87                             GenericValue Src2, Type *Ty) {
  88   switch (Ty->getTypeID()) {
  89     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(/, Float);
  90     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(/, Double);
  91   default:
  92     dbgs() << "Unhandled type for FDiv instruction: " << *Ty << "\n";
  93     llvm_unreachable(0);
  94   }
  95 }
  96
  97 static void executeFRemInst(GenericValue &Dest, GenericValue Src1,
  98                             GenericValue Src2, Type *Ty) {
  99   switch (Ty->getTypeID()) {
 100   case Type::FloatTyID:
 101     Dest.FloatVal = fmod(Src1.FloatVal, Src2.FloatVal);
 102     break;
 103   case Type::DoubleTyID:
 104     Dest.DoubleVal = fmod(Src1.DoubleVal, Src2.DoubleVal);
 105     break;
 106   default:
 107     dbgs() << "Unhandled type for Rem instruction: " << *Ty << "\n";
 108     llvm_unreachable(0);
 109   }
 110 }
 111
 112 #define IMPLEMENT_INTEGER_ICMP(OP, TY) \
 113    case Type::IntegerTyID:  \
 114       Dest.IntVal = APInt(1,Src1.IntVal.OP(Src2.IntVal)); \
 115       break;
 116
 117 // Handle pointers specially because they must be compared with only as much
 118 // width as the host has.  We _do not_ want to be comparing 64 bit values when
 119 // running on a 32-bit target, otherwise the upper 32 bits might mess up
 120 // comparisons if they contain garbage.
 121 #define IMPLEMENT_POINTER_ICMP(OP) \
 122    case Type::PointerTyID: \
 123       Dest.IntVal = APInt(1,(void*)(intptr_t)Src1.PointerVal OP \
 124                             (void*)(intptr_t)Src2.PointerVal); \
 125       break;
 126
 127 static GenericValue executeICMP_EQ(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 128                                    Type *Ty) {
 129   GenericValue Dest;
 130   switch (Ty->getTypeID()) {
 131     IMPLEMENT_INTEGER_ICMP(eq,Ty);
 132     IMPLEMENT_POINTER_ICMP(==);
 133   default:
 134     dbgs() << "Unhandled type for ICMP_EQ predicate: " << *Ty << "\n";
 135     llvm_unreachable(0);
 136   }
 137   return Dest;
 138 }
 139
 140 static GenericValue executeICMP_NE(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 141                                    Type *Ty) {
 142   GenericValue Dest;
 143   switch (Ty->getTypeID()) {
 144     IMPLEMENT_INTEGER_ICMP(ne,Ty);
 145     IMPLEMENT_POINTER_ICMP(!=);
 146   default:
 147     dbgs() << "Unhandled type for ICMP_NE predicate: " << *Ty << "\n";
 148     llvm_unreachable(0);
 149   }
 150   return Dest;
 151 }
 152
 153 static GenericValue executeICMP_ULT(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 154                                     Type *Ty) {
 155   GenericValue Dest;
 156   switch (Ty->getTypeID()) {
 157     IMPLEMENT_INTEGER_ICMP(ult,Ty);
 158     IMPLEMENT_POINTER_ICMP(<);
 159   default:
 160     dbgs() << "Unhandled type for ICMP_ULT predicate: " << *Ty << "\n";
 161     llvm_unreachable(0);
 162   }
 163   return Dest;
 164 }
 165
 166 static GenericValue executeICMP_SLT(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 167                                     Type *Ty) {
 168   GenericValue Dest;
 169   switch (Ty->getTypeID()) {
 170     IMPLEMENT_INTEGER_ICMP(slt,Ty);
 171     IMPLEMENT_POINTER_ICMP(<);
 172   default:
 173     dbgs() << "Unhandled type for ICMP_SLT predicate: " << *Ty << "\n";
 174     llvm_unreachable(0);
 175   }
 176   return Dest;
 177 }
 178
 179 static GenericValue executeICMP_UGT(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 180                                     Type *Ty) {
 181   GenericValue Dest;
 182   switch (Ty->getTypeID()) {
 183     IMPLEMENT_INTEGER_ICMP(ugt,Ty);
 184     IMPLEMENT_POINTER_ICMP(>);
 185   default:
 186     dbgs() << "Unhandled type for ICMP_UGT predicate: " << *Ty << "\n";
 187     llvm_unreachable(0);
 188   }
 189   return Dest;
 190 }
 191
 192 static GenericValue executeICMP_SGT(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 193                                     Type *Ty) {
 194   GenericValue Dest;
 195   switch (Ty->getTypeID()) {
 196     IMPLEMENT_INTEGER_ICMP(sgt,Ty);
 197     IMPLEMENT_POINTER_ICMP(>);
 198   default:
 199     dbgs() << "Unhandled type for ICMP_SGT predicate: " << *Ty << "\n";
 200     llvm_unreachable(0);
 201   }
 202   return Dest;
 203 }
 204
 205 static GenericValue executeICMP_ULE(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 206                                     Type *Ty) {
 207   GenericValue Dest;
 208   switch (Ty->getTypeID()) {
 209     IMPLEMENT_INTEGER_ICMP(ule,Ty);
 210     IMPLEMENT_POINTER_ICMP(<=);
 211   default:
 212     dbgs() << "Unhandled type for ICMP_ULE predicate: " << *Ty << "\n";
 213     llvm_unreachable(0);
 214   }
 215   return Dest;
 216 }
 217
 218 static GenericValue executeICMP_SLE(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 219                                     Type *Ty) {
 220   GenericValue Dest;
 221   switch (Ty->getTypeID()) {
 222     IMPLEMENT_INTEGER_ICMP(sle,Ty);
 223     IMPLEMENT_POINTER_ICMP(<=);
 224   default:
 225     dbgs() << "Unhandled type for ICMP_SLE predicate: " << *Ty << "\n";
 226     llvm_unreachable(0);
 227   }
 228   return Dest;
 229 }
 230
 231 static GenericValue executeICMP_UGE(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 232                                     Type *Ty) {
 233   GenericValue Dest;
 234   switch (Ty->getTypeID()) {
 235     IMPLEMENT_INTEGER_ICMP(uge,Ty);
 236     IMPLEMENT_POINTER_ICMP(>=);
 237   default:
 238     dbgs() << "Unhandled type for ICMP_UGE predicate: " << *Ty << "\n";
 239     llvm_unreachable(0);
 240   }
 241   return Dest;
 242 }
 243
 244 static GenericValue executeICMP_SGE(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 245                                     Type *Ty) {
 246   GenericValue Dest;
 247   switch (Ty->getTypeID()) {
 248     IMPLEMENT_INTEGER_ICMP(sge,Ty);
 249     IMPLEMENT_POINTER_ICMP(>=);
 250   default:
 251     dbgs() << "Unhandled type for ICMP_SGE predicate: " << *Ty << "\n";
 252     llvm_unreachable(0);
 253   }
 254   return Dest;
 255 }
 256
 257 void Interpreter::visitICmpInst(ICmpInst &I) {
 258   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
 259   Type *Ty    = I.getOperand(0)->getType();
 260   GenericValue Src1 = getOperandValue(I.getOperand(0), SF);
 261   GenericValue Src2 = getOperandValue(I.getOperand(1), SF);
 262   GenericValue R;   // Result
 263
 264   switch (I.getPredicate()) {
 265   case ICmpInst::ICMP_EQ:  R = executeICMP_EQ(Src1,  Src2, Ty); break;
 266   case ICmpInst::ICMP_NE:  R = executeICMP_NE(Src1,  Src2, Ty); break;
 267   case ICmpInst::ICMP_ULT: R = executeICMP_ULT(Src1, Src2, Ty); break;
 268   case ICmpInst::ICMP_SLT: R = executeICMP_SLT(Src1, Src2, Ty); break;
 269   case ICmpInst::ICMP_UGT: R = executeICMP_UGT(Src1, Src2, Ty); break;
 270   case ICmpInst::ICMP_SGT: R = executeICMP_SGT(Src1, Src2, Ty); break;
 271   case ICmpInst::ICMP_ULE: R = executeICMP_ULE(Src1, Src2, Ty); break;
 272   case ICmpInst::ICMP_SLE: R = executeICMP_SLE(Src1, Src2, Ty); break;
 273   case ICmpInst::ICMP_UGE: R = executeICMP_UGE(Src1, Src2, Ty); break;
 274   case ICmpInst::ICMP_SGE: R = executeICMP_SGE(Src1, Src2, Ty); break;
 275   default:
 276     dbgs() << "Don't know how to handle this ICmp predicate!\n-->" << I;
 277     llvm_unreachable(0);
 278   }
 279
 280   SetValue(&I, R, SF);
 281 }
 282
 283 #define IMPLEMENT_FCMP(OP, TY) \
 284    case Type::TY##TyID: \
 285      Dest.IntVal = APInt(1,Src1.TY##Val OP Src2.TY##Val); \
 286      break
 287
 288 static GenericValue executeFCMP_OEQ(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 289                                    Type *Ty) {
 290   GenericValue Dest;
 291   switch (Ty->getTypeID()) {
 292     IMPLEMENT_FCMP(==, Float);
 293     IMPLEMENT_FCMP(==, Double);
 294   default:
 295     dbgs() << "Unhandled type for FCmp EQ instruction: " << *Ty << "\n";
 296     llvm_unreachable(0);
 297   }
 298   return Dest;
 299 }
 300
 301 static GenericValue executeFCMP_ONE(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 302                                    Type *Ty) {
 303   GenericValue Dest;
 304   switch (Ty->getTypeID()) {
 305     IMPLEMENT_FCMP(!=, Float);
 306     IMPLEMENT_FCMP(!=, Double);
 307
 308   default:
 309     dbgs() << "Unhandled type for FCmp NE instruction: " << *Ty << "\n";
 310     llvm_unreachable(0);
 311   }
 312   return Dest;
 313 }
 314
 315 static GenericValue executeFCMP_OLE(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 316                                    Type *Ty) {
 317   GenericValue Dest;
 318   switch (Ty->getTypeID()) {
 319     IMPLEMENT_FCMP(<=, Float);
 320     IMPLEMENT_FCMP(<=, Double);
 321   default:
 322     dbgs() << "Unhandled type for FCmp LE instruction: " << *Ty << "\n";
 323     llvm_unreachable(0);
 324   }
 325   return Dest;
 326 }
 327
 328 static GenericValue executeFCMP_OGE(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 329                                    Type *Ty) {
 330   GenericValue Dest;
 331   switch (Ty->getTypeID()) {
 332     IMPLEMENT_FCMP(>=, Float);
 333     IMPLEMENT_FCMP(>=, Double);
 334   default:
 335     dbgs() << "Unhandled type for FCmp GE instruction: " << *Ty << "\n";
 336     llvm_unreachable(0);
 337   }
 338   return Dest;
 339 }
 340
 341 static GenericValue executeFCMP_OLT(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 342                                    Type *Ty) {
 343   GenericValue Dest;
 344   switch (Ty->getTypeID()) {
 345     IMPLEMENT_FCMP(<, Float);
 346     IMPLEMENT_FCMP(<, Double);
 347   default:
 348     dbgs() << "Unhandled type for FCmp LT instruction: " << *Ty << "\n";
 349     llvm_unreachable(0);
 350   }
 351   return Dest;
 352 }
 353
 354 static GenericValue executeFCMP_OGT(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 355                                      Type *Ty) {
 356   GenericValue Dest;
 357   switch (Ty->getTypeID()) {
 358     IMPLEMENT_FCMP(>, Float);
 359     IMPLEMENT_FCMP(>, Double);
 360   default:
 361     dbgs() << "Unhandled type for FCmp GT instruction: " << *Ty << "\n";
 362     llvm_unreachable(0);
 363   }
 364   return Dest;
 365 }
 366
 367 #define IMPLEMENT_UNORDERED(TY, X,Y)                                     \
 368   if (TY->isFloatTy()) {                                                 \
 369     if (X.FloatVal != X.FloatVal || Y.FloatVal != Y.FloatVal) {          \
 370       Dest.IntVal = APInt(1,true);                                       \
 371       return Dest;                                                       \
 372     }                                                                    \
 373   } else if (X.DoubleVal != X.DoubleVal || Y.DoubleVal != Y.DoubleVal) { \
 374     Dest.IntVal = APInt(1,true);                                         \
 375     return Dest;                                                         \
 376   }
 377
 378
 379 static GenericValue executeFCMP_UEQ(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 380                                    Type *Ty) {
 381   GenericValue Dest;
 382   IMPLEMENT_UNORDERED(Ty, Src1, Src2)
 383   return executeFCMP_OEQ(Src1, Src2, Ty);
 384 }
 385
 386 static GenericValue executeFCMP_UNE(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 387                                    Type *Ty) {
 388   GenericValue Dest;
 389   IMPLEMENT_UNORDERED(Ty, Src1, Src2)
 390   return executeFCMP_ONE(Src1, Src2, Ty);
 391 }
 392
 393 static GenericValue executeFCMP_ULE(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 394                                    Type *Ty) {
 395   GenericValue Dest;
 396   IMPLEMENT_UNORDERED(Ty, Src1, Src2)
 397   return executeFCMP_OLE(Src1, Src2, Ty);
 398 }
 399
 400 static GenericValue executeFCMP_UGE(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 401                                    Type *Ty) {
 402   GenericValue Dest;
 403   IMPLEMENT_UNORDERED(Ty, Src1, Src2)
 404   return executeFCMP_OGE(Src1, Src2, Ty);
 405 }
 406
 407 static GenericValue executeFCMP_ULT(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 408                                    Type *Ty) {
 409   GenericValue Dest;
 410   IMPLEMENT_UNORDERED(Ty, Src1, Src2)
 411   return executeFCMP_OLT(Src1, Src2, Ty);
 412 }
 413
 414 static GenericValue executeFCMP_UGT(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 415                                      Type *Ty) {
 416   GenericValue Dest;
 417   IMPLEMENT_UNORDERED(Ty, Src1, Src2)
 418   return executeFCMP_OGT(Src1, Src2, Ty);
 419 }
 420
 421 static GenericValue executeFCMP_ORD(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 422                                      Type *Ty) {
 423   GenericValue Dest;
 424   if (Ty->isFloatTy())
 425     Dest.IntVal = APInt(1,(Src1.FloatVal == Src1.FloatVal &&
 426                            Src2.FloatVal == Src2.FloatVal));
 427   else
 428     Dest.IntVal = APInt(1,(Src1.DoubleVal == Src1.DoubleVal &&
 429                            Src2.DoubleVal == Src2.DoubleVal));
 430   return Dest;
 431 }
 432
 433 static GenericValue executeFCMP_UNO(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 434                                      Type *Ty) {
 435   GenericValue Dest;
 436   if (Ty->isFloatTy())
 437     Dest.IntVal = APInt(1,(Src1.FloatVal != Src1.FloatVal ||
 438                            Src2.FloatVal != Src2.FloatVal));
 439   else
 440     Dest.IntVal = APInt(1,(Src1.DoubleVal != Src1.DoubleVal ||
 441                            Src2.DoubleVal != Src2.DoubleVal));
 442   return Dest;
 443 }
 444
 445 void Interpreter::visitFCmpInst(FCmpInst &I) {
 446   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
 447   Type *Ty    = I.getOperand(0)->getType();
 448   GenericValue Src1 = getOperandValue(I.getOperand(0), SF);
 449   GenericValue Src2 = getOperandValue(I.getOperand(1), SF);
 450   GenericValue R;   // Result
 451
 452   switch (I.getPredicate()) {
 453   case FCmpInst::FCMP_FALSE: R.IntVal = APInt(1,false); break;
 454   case FCmpInst::FCMP_TRUE:  R.IntVal = APInt(1,true); break;
 455   case FCmpInst::FCMP_ORD:   R = executeFCMP_ORD(Src1, Src2, Ty); break;
 456   case FCmpInst::FCMP_UNO:   R = executeFCMP_UNO(Src1, Src2, Ty); break;
 457   case FCmpInst::FCMP_UEQ:   R = executeFCMP_UEQ(Src1, Src2, Ty); break;
 458   case FCmpInst::FCMP_OEQ:   R = executeFCMP_OEQ(Src1, Src2, Ty); break;
 459   case FCmpInst::FCMP_UNE:   R = executeFCMP_UNE(Src1, Src2, Ty); break;
 460   case FCmpInst::FCMP_ONE:   R = executeFCMP_ONE(Src1, Src2, Ty); break;
 461   case FCmpInst::FCMP_ULT:   R = executeFCMP_ULT(Src1, Src2, Ty); break;
 462   case FCmpInst::FCMP_OLT:   R = executeFCMP_OLT(Src1, Src2, Ty); break;
 463   case FCmpInst::FCMP_UGT:   R = executeFCMP_UGT(Src1, Src2, Ty); break;
 464   case FCmpInst::FCMP_OGT:   R = executeFCMP_OGT(Src1, Src2, Ty); break;
 465   case FCmpInst::FCMP_ULE:   R = executeFCMP_ULE(Src1, Src2, Ty); break;
 466   case FCmpInst::FCMP_OLE:   R = executeFCMP_OLE(Src1, Src2, Ty); break;
 467   case FCmpInst::FCMP_UGE:   R = executeFCMP_UGE(Src1, Src2, Ty); break;
 468   case FCmpInst::FCMP_OGE:   R = executeFCMP_OGE(Src1, Src2, Ty); break;
 469   default:
 470     dbgs() << "Don't know how to handle this FCmp predicate!\n-->" << I;
 471     llvm_unreachable(0);
 472   }
 473
 474   SetValue(&I, R, SF);
 475 }
 476
 477 static GenericValue executeCmpInst(unsigned predicate, GenericValue Src1,
 478                                    GenericValue Src2, Type *Ty) {
 479   GenericValue Result;
 480   switch (predicate) {
 481   case ICmpInst::ICMP_EQ:    return executeICMP_EQ(Src1, Src2, Ty);
 482   case ICmpInst::ICMP_NE:    return executeICMP_NE(Src1, Src2, Ty);
 483   case ICmpInst::ICMP_UGT:   return executeICMP_UGT(Src1, Src2, Ty);
 484   case ICmpInst::ICMP_SGT:   return executeICMP_SGT(Src1, Src2, Ty);
 485   case ICmpInst::ICMP_ULT:   return executeICMP_ULT(Src1, Src2, Ty);
 486   case ICmpInst::ICMP_SLT:   return executeICMP_SLT(Src1, Src2, Ty);
 487   case ICmpInst::ICMP_UGE:   return executeICMP_UGE(Src1, Src2, Ty);
 488   case ICmpInst::ICMP_SGE:   return executeICMP_SGE(Src1, Src2, Ty);
 489   case ICmpInst::ICMP_ULE:   return executeICMP_ULE(Src1, Src2, Ty);
 490   case ICmpInst::ICMP_SLE:   return executeICMP_SLE(Src1, Src2, Ty);
 491   case FCmpInst::FCMP_ORD:   return executeFCMP_ORD(Src1, Src2, Ty);
 492   case FCmpInst::FCMP_UNO:   return executeFCMP_UNO(Src1, Src2, Ty);
 493   case FCmpInst::FCMP_OEQ:   return executeFCMP_OEQ(Src1, Src2, Ty);
 494   case FCmpInst::FCMP_UEQ:   return executeFCMP_UEQ(Src1, Src2, Ty);
 495   case FCmpInst::FCMP_ONE:   return executeFCMP_ONE(Src1, Src2, Ty);
 496   case FCmpInst::FCMP_UNE:   return executeFCMP_UNE(Src1, Src2, Ty);
 497   case FCmpInst::FCMP_OLT:   return executeFCMP_OLT(Src1, Src2, Ty);
 498   case FCmpInst::FCMP_ULT:   return executeFCMP_ULT(Src1, Src2, Ty);
 499   case FCmpInst::FCMP_OGT:   return executeFCMP_OGT(Src1, Src2, Ty);
 500   case FCmpInst::FCMP_UGT:   return executeFCMP_UGT(Src1, Src2, Ty);
 501   case FCmpInst::FCMP_OLE:   return executeFCMP_OLE(Src1, Src2, Ty);
 502   case FCmpInst::FCMP_ULE:   return executeFCMP_ULE(Src1, Src2, Ty);
 503   case FCmpInst::FCMP_OGE:   return executeFCMP_OGE(Src1, Src2, Ty);
 504   case FCmpInst::FCMP_UGE:   return executeFCMP_UGE(Src1, Src2, Ty);
 505   case FCmpInst::FCMP_FALSE: {
 506     GenericValue Result;
 507     Result.IntVal = APInt(1, false);
 508     return Result;
 509   }
 510   case FCmpInst::FCMP_TRUE: {
 511     GenericValue Result;
 512     Result.IntVal = APInt(1, true);
 513     return Result;
 514   }
 515   default:
 516     dbgs() << "Unhandled Cmp predicate\n";
 517     llvm_unreachable(0);
 518   }
 519 }
 520
 521 void Interpreter::visitBinaryOperator(BinaryOperator &I) {
 522   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
 523   Type *Ty    = I.getOperand(0)->getType();
 524   GenericValue Src1 = getOperandValue(I.getOperand(0), SF);
 525   GenericValue Src2 = getOperandValue(I.getOperand(1), SF);
 526   GenericValue R;   // Result
 527
 528   switch (I.getOpcode()) {
 529   case Instruction::Add:   R.IntVal = Src1.IntVal + Src2.IntVal; break;
 530   case Instruction::Sub:   R.IntVal = Src1.IntVal - Src2.IntVal; break;
 531   case Instruction::Mul:   R.IntVal = Src1.IntVal * Src2.IntVal; break;
 532   case Instruction::FAdd:  executeFAddInst(R, Src1, Src2, Ty); break;
 533   case Instruction::FSub:  executeFSubInst(R, Src1, Src2, Ty); break;
 534   case Instruction::FMul:  executeFMulInst(R, Src1, Src2, Ty); break;
 535   case Instruction::FDiv:  executeFDivInst(R, Src1, Src2, Ty); break;
 536   case Instruction::FRem:  executeFRemInst(R, Src1, Src2, Ty); break;
 537   case Instruction::UDiv:  R.IntVal = Src1.IntVal.udiv(Src2.IntVal); break;
 538   case Instruction::SDiv:  R.IntVal = Src1.IntVal.sdiv(Src2.IntVal); break;
 539   case Instruction::URem:  R.IntVal = Src1.IntVal.urem(Src2.IntVal); break;
 540   case Instruction::SRem:  R.IntVal = Src1.IntVal.srem(Src2.IntVal); break;
 541   case Instruction::And:   R.IntVal = Src1.IntVal & Src2.IntVal; break;
 542   case Instruction::Or:    R.IntVal = Src1.IntVal | Src2.IntVal; break;
 543   case Instruction::Xor:   R.IntVal = Src1.IntVal ^ Src2.IntVal; break;
 544   default:
 545     dbgs() << "Don't know how to handle this binary operator!\n-->" << I;
 546     llvm_unreachable(0);
 547   }
 548
 549   SetValue(&I, R, SF);
 550 }
 551
 552 static GenericValue executeSelectInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 553                                       GenericValue Src3) {
 554   return Src1.IntVal == 0 ? Src3 : Src2;
 555 }
 556
 557 void Interpreter::visitSelectInst(SelectInst &I) {
 558   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
 559   GenericValue Src1 = getOperandValue(I.getOperand(0), SF);
 560   GenericValue Src2 = getOperandValue(I.getOperand(1), SF);
 561   GenericValue Src3 = getOperandValue(I.getOperand(2), SF);
 562   GenericValue R = executeSelectInst(Src1, Src2, Src3);
 563   SetValue(&I, R, SF);
 564 }
 565
 566
 567 //===----------------------------------------------------------------------===//
 568 //                     Terminator Instruction Implementations
 569 //===----------------------------------------------------------------------===//
 570
 571 void Interpreter::exitCalled(GenericValue GV) {
 572   // runAtExitHandlers() assumes there are no stack frames, but
 573   // if exit() was called, then it had a stack frame. Blow away
 574   // the stack before interpreting atexit handlers.
 575   ECStack.clear();
 576   runAtExitHandlers();
 577   exit(GV.IntVal.zextOrTrunc(32).getZExtValue());
 578 }
 579
 580 /// Pop the last stack frame off of ECStack and then copy the result
 581 /// back into the result variable if we are not returning void. The
 582 /// result variable may be the ExitValue, or the Value of the calling
 583 /// CallInst if there was a previous stack frame. This method may
 584 /// invalidate any ECStack iterators you have. This method also takes
 585 /// care of switching to the normal destination BB, if we are returning
 586 /// from an invoke.
 587 ///
 588 void Interpreter::popStackAndReturnValueToCaller(Type *RetTy,
 589                                                  GenericValue Result) {
 590   // Pop the current stack frame.
 591   ECStack.pop_back();
 592
 593   if (ECStack.empty()) {  // Finished main.  Put result into exit code...
 594     if (RetTy && !RetTy->isVoidTy()) {          // Nonvoid return type?
 595       ExitValue = Result;   // Capture the exit value of the program
 596     } else {
 597       memset(&ExitValue.Untyped, 0, sizeof(ExitValue.Untyped));
 598     }
 599   } else {
 600     // If we have a previous stack frame, and we have a previous call,
 601     // fill in the return value...
 602     ExecutionContext &CallingSF = ECStack.back();
 603     if (Instruction *I = CallingSF.Caller.getInstruction()) {
 604       // Save result...
 605       if (!CallingSF.Caller.getType()->isVoidTy())
 606         SetValue(I, Result, CallingSF);
 607       if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst> (I))
 608         SwitchToNewBasicBlock (II->getNormalDest (), CallingSF);
 609       CallingSF.Caller = CallSite();          // We returned from the call...
 610     }
 611   }
 612 }
 613
 614 void Interpreter::visitReturnInst(ReturnInst &I) {
 615   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
 616   Type *RetTy = Type::getVoidTy(I.getContext());
 617   GenericValue Result;
 618
 619   // Save away the return value... (if we are not 'ret void')
 620   if (I.getNumOperands()) {
 621     RetTy  = I.getReturnValue()->getType();
 622     Result = getOperandValue(I.getReturnValue(), SF);
 623   }
 624
 625   popStackAndReturnValueToCaller(RetTy, Result);
 626 }
 627
 628 void Interpreter::visitUnreachableInst(UnreachableInst &I) {
 629   report_fatal_error("Program executed an 'unreachable' instruction!");
 630 }
 631
 632 void Interpreter::visitBranchInst(BranchInst &I) {
 633   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
 634   BasicBlock *Dest;
 635
 636   Dest = I.getSuccessor(0);          // Uncond branches have a fixed dest...
 637   if (!I.isUnconditional()) {
 638     Value *Cond = I.getCondition();
 639     if (getOperandValue(Cond, SF).IntVal == 0) // If false cond...
 640       Dest = I.getSuccessor(1);
 641   }
 642   SwitchToNewBasicBlock(Dest, SF);
 643 }
 644
 645 void Interpreter::visitSwitchInst(SwitchInst &I) {
 646   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
 647   Value* Cond = I.getCondition();
 648   Type *ElTy = Cond->getType();
 649   GenericValue CondVal = getOperandValue(Cond, SF);
 650
 651   // Check to see if any of the cases match...
 652   BasicBlock *Dest = 0;
 653   for (SwitchInst::CaseIt i = I.case_begin(), e = I.case_end(); i != e; ++i) {
 654     IntegersSubset& Case = i.getCaseValueEx();
 655     if (Case.isSingleNumber()) {
 656       // FIXME: Currently work with ConstantInt based numbers.
 657       const ConstantInt *CI = Case.getSingleNumber(0).toConstantInt();
 658       GenericValue Val = getOperandValue(const_cast<ConstantInt*>(CI), SF);
 659       if (executeICMP_EQ(Val, CondVal, ElTy).IntVal != 0) {
 660         Dest = cast<BasicBlock>(i.getCaseSuccessor());
 661         break;
 662       }
 663     }
 664     if (Case.isSingleNumbersOnly()) {
 665       for (unsigned n = 0, en = Case.getNumItems(); n != en; ++n) {
 666         // FIXME: Currently work with ConstantInt based numbers.
 667         const ConstantInt *CI = Case.getSingleNumber(n).toConstantInt();
 668         GenericValue Val = getOperandValue(const_cast<ConstantInt*>(CI), SF);
 669         if (executeICMP_EQ(Val, CondVal, ElTy).IntVal != 0) {
 670           Dest = cast<BasicBlock>(i.getCaseSuccessor());
 671           break;
 672         }
 673       }
 674     } else
 675       for (unsigned n = 0, en = Case.getNumItems(); n != en; ++n) {
 676         IntegersSubset::Range r = Case.getItem(n);
 677         // FIXME: Currently work with ConstantInt based numbers.
 678         const ConstantInt *LowCI = r.getLow().toConstantInt();
 679         const ConstantInt *HighCI = r.getHigh().toConstantInt();
 680         GenericValue Low = getOperandValue(const_cast<ConstantInt*>(LowCI), SF);
 681         GenericValue High = getOperandValue(const_cast<ConstantInt*>(HighCI), SF);
 682         if (executeICMP_ULE(Low, CondVal, ElTy).IntVal != 0 &&
 683             executeICMP_ULE(CondVal, High, ElTy).IntVal != 0) {
 684           Dest = cast<BasicBlock>(i.getCaseSuccessor());
 685           break;
 686         }
 687       }
 688   }
 689   if (!Dest) Dest = I.getDefaultDest();   // No cases matched: use default
 690   SwitchToNewBasicBlock(Dest, SF);
 691 }
 692
 693 void Interpreter::visitIndirectBrInst(IndirectBrInst &I) {
 694   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
 695   void *Dest = GVTOP(getOperandValue(I.getAddress(), SF));
 696   SwitchToNewBasicBlock((BasicBlock*)Dest, SF);
 697 }
 698
 699
 700 // SwitchToNewBasicBlock - This method is used to jump to a new basic block.
 701 // This function handles the actual updating of block and instruction iterators
 702 // as well as execution of all of the PHI nodes in the destination block.
 703 //
 704 // This method does this because all of the PHI nodes must be executed
 705 // atomically, reading their inputs before any of the results are updated.  Not
 706 // doing this can cause problems if the PHI nodes depend on other PHI nodes for
 707 // their inputs.  If the input PHI node is updated before it is read, incorrect
 708 // results can happen.  Thus we use a two phase approach.
 709 //
 710 void Interpreter::SwitchToNewBasicBlock(BasicBlock *Dest, ExecutionContext &SF){
 711   BasicBlock *PrevBB = SF.CurBB;      // Remember where we came from...
 712   SF.CurBB   = Dest;                  // Update CurBB to branch destination
 713   SF.CurInst = SF.CurBB->begin();     // Update new instruction ptr...
 714
 715   if (!isa<PHINode>(SF.CurInst)) return;  // Nothing fancy to do
 716
 717   // Loop over all of the PHI nodes in the current block, reading their inputs.
 718   std::vector<GenericValue> ResultValues;
 719
 720   for (; PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(SF.CurInst); ++SF.CurInst) {
 721     // Search for the value corresponding to this previous bb...
 722     int i = PN->getBasicBlockIndex(PrevBB);
 723     assert(i != -1 && "PHINode doesn't contain entry for predecessor??");
 724     Value *IncomingValue = PN->getIncomingValue(i);
 725
 726     // Save the incoming value for this PHI node...
 727     ResultValues.push_back(getOperandValue(IncomingValue, SF));
 728   }
 729
 730   // Now loop over all of the PHI nodes setting their values...
 731   SF.CurInst = SF.CurBB->begin();
 732   for (unsigned i = 0; isa<PHINode>(SF.CurInst); ++SF.CurInst, ++i) {
 733     PHINode *PN = cast<PHINode>(SF.CurInst);
 734     SetValue(PN, ResultValues[i], SF);
 735   }
 736 }
 737
 738 //===----------------------------------------------------------------------===//
 739 //                     Memory Instruction Implementations
 740 //===----------------------------------------------------------------------===//
 741
 742 void Interpreter::visitAllocaInst(AllocaInst &I) {
 743   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
 744
 745   Type *Ty = I.getType()->getElementType();  // Type to be allocated
 746
 747   // Get the number of elements being allocated by the array...
 748   unsigned NumElements =
 749     getOperandValue(I.getOperand(0), SF).IntVal.getZExtValue();
 750
 751   unsigned TypeSize = (size_t)TD.getTypeAllocSize(Ty);
 752
 753   // Avoid malloc-ing zero bytes, use max()...
 754   unsigned MemToAlloc = std::max(1U, NumElements * TypeSize);
 755
 756   // Allocate enough memory to hold the type...
 757   void *Memory = malloc(MemToAlloc);
 758
 759   DEBUG(dbgs() << "Allocated Type: " << *Ty << " (" << TypeSize << " bytes) x "
 760                << NumElements << " (Total: " << MemToAlloc << ") at "
 761                << uintptr_t(Memory) << '\n');
 762
 763   GenericValue Result = PTOGV(Memory);
 764   assert(Result.PointerVal != 0 && "Null pointer returned by malloc!");
 765   SetValue(&I, Result, SF);
 766
 767   if (I.getOpcode() == Instruction::Alloca)
 768     ECStack.back().Allocas.add(Memory);
 769 }
 770
 771 // getElementOffset - The workhorse for getelementptr.
 772 //
 773 GenericValue Interpreter::executeGEPOperation(Value *Ptr, gep_type_iterator I,
 774                                               gep_type_iterator E,
 775                                               ExecutionContext &SF) {
 776   assert(Ptr->getType()->isPointerTy() &&
 777          "Cannot getElementOffset of a nonpointer type!");
 778
 779   uint64_t Total = 0;
 780
 781   for (; I != E; ++I) {
 782     if (StructType *STy = dyn_cast<StructType>(*I)) {
 783       const StructLayout *SLO = TD.getStructLayout(STy);
 784
 785       const ConstantInt *CPU = cast<ConstantInt>(I.getOperand());
 786       unsigned Index = unsigned(CPU->getZExtValue());
 787
 788       Total += SLO->getElementOffset(Index);
 789     } else {
 790       SequentialType *ST = cast<SequentialType>(*I);
 791       // Get the index number for the array... which must be long type...
 792       GenericValue IdxGV = getOperandValue(I.getOperand(), SF);
 793
 794       int64_t Idx;
 795       unsigned BitWidth =
 796         cast<IntegerType>(I.getOperand()->getType())->getBitWidth();
 797       if (BitWidth == 32)
 798         Idx = (int64_t)(int32_t)IdxGV.IntVal.getZExtValue();
 799       else {
 800         assert(BitWidth == 64 && "Invalid index type for getelementptr");
 801         Idx = (int64_t)IdxGV.IntVal.getZExtValue();
 802       }
 803       Total += TD.getTypeAllocSize(ST->getElementType())*Idx;
 804     }
 805   }
 806
 807   GenericValue Result;
 808   Result.PointerVal = ((char*)getOperandValue(Ptr, SF).PointerVal) + Total;
 809   DEBUG(dbgs() << "GEP Index " << Total << " bytes.\n");
 810   return Result;
 811 }
 812
 813 void Interpreter::visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &I) {
 814   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
 815   SetValue(&I, executeGEPOperation(I.getPointerOperand(),
 816                                    gep_type_begin(I), gep_type_end(I), SF), SF);
 817 }
 818
 819 void Interpreter::visitLoadInst(LoadInst &I) {
 820   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
 821   GenericValue SRC = getOperandValue(I.getPointerOperand(), SF);
 822   GenericValue *Ptr = (GenericValue*)GVTOP(SRC);
 823   GenericValue Result;
 824   LoadValueFromMemory(Result, Ptr, I.getType());
 825   SetValue(&I, Result, SF);
 826   if (I.isVolatile() && PrintVolatile)
 827     dbgs() << "Volatile load " << I;
 828 }
 829
 830 void Interpreter::visitStoreInst(StoreInst &I) {
 831   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
 832   GenericValue Val = getOperandValue(I.getOperand(0), SF);
 833   GenericValue SRC = getOperandValue(I.getPointerOperand(), SF);
 834   StoreValueToMemory(Val, (GenericValue *)GVTOP(SRC),
 835                      I.getOperand(0)->getType());
 836   if (I.isVolatile() && PrintVolatile)
 837     dbgs() << "Volatile store: " << I;
 838 }
 839
 840 //===----------------------------------------------------------------------===//
 841 //                 Miscellaneous Instruction Implementations
 842 //===----------------------------------------------------------------------===//
 843
 844 void Interpreter::visitCallSite(CallSite CS) {
 845   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
 846
 847   // Check to see if this is an intrinsic function call...
 848   Function *F = CS.getCalledFunction();
 849   if (F && F->isDeclaration())
 850     switch (F->getIntrinsicID()) {
 851     case Intrinsic::not_intrinsic:
 852       break;
 853     case Intrinsic::vastart: { // va_start
 854       GenericValue ArgIndex;
 855       ArgIndex.UIntPairVal.first = ECStack.size() - 1;
 856       ArgIndex.UIntPairVal.second = 0;
 857       SetValue(CS.getInstruction(), ArgIndex, SF);
 858       return;
 859     }
 860     case Intrinsic::vaend:    // va_end is a noop for the interpreter
 861       return;
 862     case Intrinsic::vacopy:   // va_copy: dest = src
 863       SetValue(CS.getInstruction(), getOperandValue(*CS.arg_begin(), SF), SF);
 864       return;
 865     default:
 866       // If it is an unknown intrinsic function, use the intrinsic lowering
 867       // class to transform it into hopefully tasty LLVM code.
 868       //
 869       BasicBlock::iterator me(CS.getInstruction());
 870       BasicBlock *Parent = CS.getInstruction()->getParent();
 871       bool atBegin(Parent->begin() == me);
 872       if (!atBegin)
 873         --me;
 874       IL->LowerIntrinsicCall(cast<CallInst>(CS.getInstruction()));
 875
 876       // Restore the CurInst pointer to the first instruction newly inserted, if
 877       // any.
 878       if (atBegin) {
 879         SF.CurInst = Parent->begin();
 880       } else {
 881         SF.CurInst = me;
 882         ++SF.CurInst;
 883       }
 884       return;
 885     }
 886
 887
 888   SF.Caller = CS;
 889   std::vector<GenericValue> ArgVals;
 890   const unsigned NumArgs = SF.Caller.arg_size();
 891   ArgVals.reserve(NumArgs);
 892   uint16_t pNum = 1;
 893   for (CallSite::arg_iterator i = SF.Caller.arg_begin(),
 894          e = SF.Caller.arg_end(); i != e; ++i, ++pNum) {
 895     Value *V = *i;
 896     ArgVals.push_back(getOperandValue(V, SF));
 897   }
 898
 899   // To handle indirect calls, we must get the pointer value from the argument
 900   // and treat it as a function pointer.
 901   GenericValue SRC = getOperandValue(SF.Caller.getCalledValue(), SF);
 902   callFunction((Function*)GVTOP(SRC), ArgVals);
 903 }
 904
 905 void Interpreter::visitShl(BinaryOperator &I) {
 906   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
 907   GenericValue Src1 = getOperandValue(I.getOperand(0), SF);
 908   GenericValue Src2 = getOperandValue(I.getOperand(1), SF);
 909   GenericValue Dest;
 910   if (Src2.IntVal.getZExtValue() < Src1.IntVal.getBitWidth())
 911     Dest.IntVal = Src1.IntVal.shl(Src2.IntVal.getZExtValue());
 912   else
 913     Dest.IntVal = Src1.IntVal;
 914
 915   SetValue(&I, Dest, SF);
 916 }
 917
 918 void Interpreter::visitLShr(BinaryOperator &I) {
 919   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
 920   GenericValue Src1 = getOperandValue(I.getOperand(0), SF);
 921   GenericValue Src2 = getOperandValue(I.getOperand(1), SF);
 922   GenericValue Dest;
 923   if (Src2.IntVal.getZExtValue() < Src1.IntVal.getBitWidth())
 924     Dest.IntVal = Src1.IntVal.lshr(Src2.IntVal.getZExtValue());
 925   else
 926     Dest.IntVal = Src1.IntVal;
 927
 928   SetValue(&I, Dest, SF);
 929 }
 930
 931 void Interpreter::visitAShr(BinaryOperator &I) {
 932   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
 933   GenericValue Src1 = getOperandValue(I.getOperand(0), SF);
 934   GenericValue Src2 = getOperandValue(I.getOperand(1), SF);
 935   GenericValue Dest;
 936   if (Src2.IntVal.getZExtValue() < Src1.IntVal.getBitWidth())
 937     Dest.IntVal = Src1.IntVal.ashr(Src2.IntVal.getZExtValue());
 938   else
 939     Dest.IntVal = Src1.IntVal;
 940
 941   SetValue(&I, Dest, SF);
 942 }
 943
 944 GenericValue Interpreter::executeTruncInst(Value *SrcVal, Type *DstTy,
 945                                            ExecutionContext &SF) {
 946   GenericValue Dest, Src = getOperandValue(SrcVal, SF);
 947   IntegerType *DITy = cast<IntegerType>(DstTy);
 948   unsigned DBitWidth = DITy->getBitWidth();
 949   Dest.IntVal = Src.IntVal.trunc(DBitWidth);
 950   return Dest;
 951 }
 952
 953 GenericValue Interpreter::executeSExtInst(Value *SrcVal, Type *DstTy,
 954                                           ExecutionContext &SF) {
 955   GenericValue Dest, Src = getOperandValue(SrcVal, SF);
 956   IntegerType *DITy = cast<IntegerType>(DstTy);
 957   unsigned DBitWidth = DITy->getBitWidth();
 958   Dest.IntVal = Src.IntVal.sext(DBitWidth);
 959   return Dest;
 960 }
 961
 962 GenericValue Interpreter::executeZExtInst(Value *SrcVal, Type *DstTy,
 963                                           ExecutionContext &SF) {
 964   GenericValue Dest, Src = getOperandValue(SrcVal, SF);
 965   IntegerType *DITy = cast<IntegerType>(DstTy);
 966   unsigned DBitWidth = DITy->getBitWidth();
 967   Dest.IntVal = Src.IntVal.zext(DBitWidth);
 968   return Dest;
 969 }
 970
 971 GenericValue Interpreter::executeFPTruncInst(Value *SrcVal, Type *DstTy,
 972                                              ExecutionContext &SF) {
 973   GenericValue Dest, Src = getOperandValue(SrcVal, SF);
 974   assert(SrcVal->getType()->isDoubleTy() && DstTy->isFloatTy() &&
 975          "Invalid FPTrunc instruction");
 976   Dest.FloatVal = (float) Src.DoubleVal;
 977   return Dest;
 978 }
 979
 980 GenericValue Interpreter::executeFPExtInst(Value *SrcVal, Type *DstTy,
 981                                            ExecutionContext &SF) {
 982   GenericValue Dest, Src = getOperandValue(SrcVal, SF);
 983   assert(SrcVal->getType()->isFloatTy() && DstTy->isDoubleTy() &&
 984          "Invalid FPTrunc instruction");
 985   Dest.DoubleVal = (double) Src.FloatVal;
 986   return Dest;
 987 }
 988
 989 GenericValue Interpreter::executeFPToUIInst(Value *SrcVal, Type *DstTy,
 990                                             ExecutionContext &SF) {
 991   Type *SrcTy = SrcVal->getType();
 992   uint32_t DBitWidth = cast<IntegerType>(DstTy)->getBitWidth();
 993   GenericValue Dest, Src = getOperandValue(SrcVal, SF);
 994   assert(SrcTy->isFloatingPointTy() && "Invalid FPToUI instruction");
 995
 996   if (SrcTy->getTypeID() == Type::FloatTyID)
 997     Dest.IntVal = APIntOps::RoundFloatToAPInt(Src.FloatVal, DBitWidth);
 998   else
 999     Dest.IntVal = APIntOps::RoundDoubleToAPInt(Src.DoubleVal, DBitWidth);
1000   return Dest;
1001 }
1002
1003 GenericValue Interpreter::executeFPToSIInst(Value *SrcVal, Type *DstTy,
1004                                             ExecutionContext &SF) {
1005   Type *SrcTy = SrcVal->getType();
1006   uint32_t DBitWidth = cast<IntegerType>(DstTy)->getBitWidth();
1007   GenericValue Dest, Src = getOperandValue(SrcVal, SF);
1008   assert(SrcTy->isFloatingPointTy() && "Invalid FPToSI instruction");
1009
1010   if (SrcTy->getTypeID() == Type::FloatTyID)
1011     Dest.IntVal = APIntOps::RoundFloatToAPInt(Src.FloatVal, DBitWidth);
1012   else
1013     Dest.IntVal = APIntOps::RoundDoubleToAPInt(Src.DoubleVal, DBitWidth);
1014   return Dest;
1015 }
1016
1017 GenericValue Interpreter::executeUIToFPInst(Value *SrcVal, Type *DstTy,
1018                                             ExecutionContext &SF) {
1019   GenericValue Dest, Src = getOperandValue(SrcVal, SF);
1020   assert(DstTy->isFloatingPointTy() && "Invalid UIToFP instruction");
1021
1022   if (DstTy->getTypeID() == Type::FloatTyID)
1023     Dest.FloatVal = APIntOps::RoundAPIntToFloat(Src.IntVal);
1024   else
1025     Dest.DoubleVal = APIntOps::RoundAPIntToDouble(Src.IntVal);
1026   return Dest;
1027 }
1028
1029 GenericValue Interpreter::executeSIToFPInst(Value *SrcVal, Type *DstTy,
1030                                             ExecutionContext &SF) {
1031   GenericValue Dest, Src = getOperandValue(SrcVal, SF);
1032   assert(DstTy->isFloatingPointTy() && "Invalid SIToFP instruction");
1033
1034   if (DstTy->getTypeID() == Type::FloatTyID)
1035     Dest.FloatVal = APIntOps::RoundSignedAPIntToFloat(Src.IntVal);
1036   else
1037     Dest.DoubleVal = APIntOps::RoundSignedAPIntToDouble(Src.IntVal);
1038   return Dest;
1039
1040 }
1041
1042 GenericValue Interpreter::executePtrToIntInst(Value *SrcVal, Type *DstTy,
1043                                               ExecutionContext &SF) {
1044   uint32_t DBitWidth = cast<IntegerType>(DstTy)->getBitWidth();
1045   GenericValue Dest, Src = getOperandValue(SrcVal, SF);
1046   assert(SrcVal->getType()->isPointerTy() && "Invalid PtrToInt instruction");
1047
1048   Dest.IntVal = APInt(DBitWidth, (intptr_t) Src.PointerVal);
1049   return Dest;
1050 }
1051
1052 GenericValue Interpreter::executeIntToPtrInst(Value *SrcVal, Type *DstTy,
1053                                               ExecutionContext &SF) {
1054   GenericValue Dest, Src = getOperandValue(SrcVal, SF);
1055   assert(DstTy->isPointerTy() && "Invalid PtrToInt instruction");
1056
1057   unsigned AS = cast<PointerType>(DstTy)->getAddressSpace();
1058   uint32_t PtrSize = TD.getPointerSizeInBits(AS);
1059   if (PtrSize != Src.IntVal.getBitWidth())
1060     Src.IntVal = Src.IntVal.zextOrTrunc(PtrSize);
1061
1062   Dest.PointerVal = PointerTy(intptr_t(Src.IntVal.getZExtValue()));
1063   return Dest;
1064 }
1065
1066 GenericValue Interpreter::executeBitCastInst(Value *SrcVal, Type *DstTy,
1067                                              ExecutionContext &SF) {
1068
1069   Type *SrcTy = SrcVal->getType();
1070   GenericValue Dest, Src = getOperandValue(SrcVal, SF);
1071   if (DstTy->isPointerTy()) {
1072     assert(SrcTy->isPointerTy() && "Invalid BitCast");
1073     Dest.PointerVal = Src.PointerVal;
1074   } else if (DstTy->isIntegerTy()) {
1075     if (SrcTy->isFloatTy()) {
1076       Dest.IntVal = APInt::floatToBits(Src.FloatVal);
1077     } else if (SrcTy->isDoubleTy()) {
1078       Dest.IntVal = APInt::doubleToBits(Src.DoubleVal);
1079     } else if (SrcTy->isIntegerTy()) {
1080       Dest.IntVal = Src.IntVal;
1081     } else
1082       llvm_unreachable("Invalid BitCast");
1083   } else if (DstTy->isFloatTy()) {
1084     if (SrcTy->isIntegerTy())
1085       Dest.FloatVal = Src.IntVal.bitsToFloat();
1086     else
1087       Dest.FloatVal = Src.FloatVal;
1088   } else if (DstTy->isDoubleTy()) {
1089     if (SrcTy->isIntegerTy())
1090       Dest.DoubleVal = Src.IntVal.bitsToDouble();
1091     else
1092       Dest.DoubleVal = Src.DoubleVal;
1093   } else
1094     llvm_unreachable("Invalid Bitcast");
1095
1096   return Dest;
1097 }
1098
1099 void Interpreter::visitTruncInst(TruncInst &I) {
1100   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
1101   SetValue(&I, executeTruncInst(I.getOperand(0), I.getType(), SF), SF);
1102 }
1103
1104 void Interpreter::visitSExtInst(SExtInst &I) {
1105   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
1106   SetValue(&I, executeSExtInst(I.getOperand(0), I.getType(), SF), SF);
1107 }
1108
1109 void Interpreter::visitZExtInst(ZExtInst &I) {
1110   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
1111   SetValue(&I, executeZExtInst(I.getOperand(0), I.getType(), SF), SF);
1112 }
1113
1114 void Interpreter::visitFPTruncInst(FPTruncInst &I) {
1115   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
1116   SetValue(&I, executeFPTruncInst(I.getOperand(0), I.getType(), SF), SF);
1117 }
1118
1119 void Interpreter::visitFPExtInst(FPExtInst &I) {
1120   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
1121   SetValue(&I, executeFPExtInst(I.getOperand(0), I.getType(), SF), SF);
1122 }
1123
1124 void Interpreter::visitUIToFPInst(UIToFPInst &I) {
1125   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
1126   SetValue(&I, executeUIToFPInst(I.getOperand(0), I.getType(), SF), SF);
1127 }
1128
1129 void Interpreter::visitSIToFPInst(SIToFPInst &I) {
1130   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
1131   SetValue(&I, executeSIToFPInst(I.getOperand(0), I.getType(), SF), SF);
1132 }
1133
1134 void Interpreter::visitFPToUIInst(FPToUIInst &I) {
1135   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
1136   SetValue(&I, executeFPToUIInst(I.getOperand(0), I.getType(), SF), SF);
1137 }
1138
1139 void Interpreter::visitFPToSIInst(FPToSIInst &I) {
1140   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
1141   SetValue(&I, executeFPToSIInst(I.getOperand(0), I.getType(), SF), SF);
1142 }
1143
1144 void Interpreter::visitPtrToIntInst(PtrToIntInst &I) {
1145   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
1146   SetValue(&I, executePtrToIntInst(I.getOperand(0), I.getType(), SF), SF);
1147 }
1148
1149 void Interpreter::visitIntToPtrInst(IntToPtrInst &I) {
1150   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
1151   SetValue(&I, executeIntToPtrInst(I.getOperand(0), I.getType(), SF), SF);
1152 }
1153
1154 void Interpreter::visitBitCastInst(BitCastInst &I) {
1155   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
1156   SetValue(&I, executeBitCastInst(I.getOperand(0), I.getType(), SF), SF);
1157 }
1158
1159 #define IMPLEMENT_VAARG(TY) \
1160    case Type::TY##TyID: Dest.TY##Val = Src.TY##Val; break
1161
1162 void Interpreter::visitVAArgInst(VAArgInst &I) {
1163   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
1164
1165   // Get the incoming valist parameter.  LLI treats the valist as a
1166   // (ec-stack-depth var-arg-index) pair.
1167   GenericValue VAList = getOperandValue(I.getOperand(0), SF);
1168   GenericValue Dest;
1169   GenericValue Src = ECStack[VAList.UIntPairVal.first]
1170                       .VarArgs[VAList.UIntPairVal.second];
1171   Type *Ty = I.getType();
1172   switch (Ty->getTypeID()) {
1173     case Type::IntegerTyID: Dest.IntVal = Src.IntVal;
1174     IMPLEMENT_VAARG(Pointer);
1175     IMPLEMENT_VAARG(Float);
1176     IMPLEMENT_VAARG(Double);
1177   default:
1178     dbgs() << "Unhandled dest type for vaarg instruction: " << *Ty << "\n";
1179     llvm_unreachable(0);
1180   }
1181
1182   // Set the Value of this Instruction.
1183   SetValue(&I, Dest, SF);
1184
1185   // Move the pointer to the next vararg.
1186   ++VAList.UIntPairVal.second;
1187 }
1188
1189 GenericValue Interpreter::getConstantExprValue (ConstantExpr *CE,
1190                                                 ExecutionContext &SF) {
1191   switch (CE->getOpcode()) {
1192   case Instruction::Trunc:
1193       return executeTruncInst(CE->getOperand(0), CE->getType(), SF);
1194   case Instruction::ZExt:
1195       return executeZExtInst(CE->getOperand(0), CE->getType(), SF);
1196   case Instruction::SExt:
1197       return executeSExtInst(CE->getOperand(0), CE->getType(), SF);
1198   case Instruction::FPTrunc:
1199       return executeFPTruncInst(CE->getOperand(0), CE->getType(), SF);
1200   case Instruction::FPExt:
1201       return executeFPExtInst(CE->getOperand(0), CE->getType(), SF);
1202   case Instruction::UIToFP:
1203       return executeUIToFPInst(CE->getOperand(0), CE->getType(), SF);
1204   case Instruction::SIToFP:
1205       return executeSIToFPInst(CE->getOperand(0), CE->getType(), SF);
1206   case Instruction::FPToUI:
1207       return executeFPToUIInst(CE->getOperand(0), CE->getType(), SF);
1208   case Instruction::FPToSI:
1209       return executeFPToSIInst(CE->getOperand(0), CE->getType(), SF);
1210   case Instruction::PtrToInt:
1211       return executePtrToIntInst(CE->getOperand(0), CE->getType(), SF);
1212   case Instruction::IntToPtr:
1213       return executeIntToPtrInst(CE->getOperand(0), CE->getType(), SF);
1214   case Instruction::BitCast:
1215       return executeBitCastInst(CE->getOperand(0), CE->getType(), SF);
1216   case Instruction::GetElementPtr:
1217     return executeGEPOperation(CE->getOperand(0), gep_type_begin(CE),
1218                                gep_type_end(CE), SF);
1219   case Instruction::FCmp:
1220   case Instruction::ICmp:
1221     return executeCmpInst(CE->getPredicate(),
1222                           getOperandValue(CE->getOperand(0), SF),
1223                           getOperandValue(CE->getOperand(1), SF),
1224                           CE->getOperand(0)->getType());
1225   case Instruction::Select:
1226     return executeSelectInst(getOperandValue(CE->getOperand(0), SF),
1227                              getOperandValue(CE->getOperand(1), SF),
1228                              getOperandValue(CE->getOperand(2), SF));
1229   default :
1230     break;
1231   }
1232
1233   // The cases below here require a GenericValue parameter for the result
1234   // so we initialize one, compute it and then return it.
1235   GenericValue Op0 = getOperandValue(CE->getOperand(0), SF);
1236   GenericValue Op1 = getOperandValue(CE->getOperand(1), SF);
1237   GenericValue Dest;
1238   Type * Ty = CE->getOperand(0)->getType();
1239   switch (CE->getOpcode()) {
1240   case Instruction::Add:  Dest.IntVal = Op0.IntVal + Op1.IntVal; break;
1241   case Instruction::Sub:  Dest.IntVal = Op0.IntVal - Op1.IntVal; break;
1242   case Instruction::Mul:  Dest.IntVal = Op0.IntVal * Op1.IntVal; break;
1243   case Instruction::FAdd: executeFAddInst(Dest, Op0, Op1, Ty); break;
1244   case Instruction::FSub: executeFSubInst(Dest, Op0, Op1, Ty); break;
1245   case Instruction::FMul: executeFMulInst(Dest, Op0, Op1, Ty); break;
1246   case Instruction::FDiv: executeFDivInst(Dest, Op0, Op1, Ty); break;
1247   case Instruction::FRem: executeFRemInst(Dest, Op0, Op1, Ty); break;
1248   case Instruction::SDiv: Dest.IntVal = Op0.IntVal.sdiv(Op1.IntVal); break;
1249   case Instruction::UDiv: Dest.IntVal = Op0.IntVal.udiv(Op1.IntVal); break;
1250   case Instruction::URem: Dest.IntVal = Op0.IntVal.urem(Op1.IntVal); break;
1251   case Instruction::SRem: Dest.IntVal = Op0.IntVal.srem(Op1.IntVal); break;
1252   case Instruction::And:  Dest.IntVal = Op0.IntVal & Op1.IntVal; break;
1253   case Instruction::Or:   Dest.IntVal = Op0.IntVal | Op1.IntVal; break;
1254   case Instruction::Xor:  Dest.IntVal = Op0.IntVal ^ Op1.IntVal; break;
1255   case Instruction::Shl:
1256     Dest.IntVal = Op0.IntVal.shl(Op1.IntVal.getZExtValue());
1257     break;
1258   case Instruction::LShr:
1259     Dest.IntVal = Op0.IntVal.lshr(Op1.IntVal.getZExtValue());
1260     break;
1261   case Instruction::AShr:
1262     Dest.IntVal = Op0.IntVal.ashr(Op1.IntVal.getZExtValue());
1263     break;
1264   default:
1265     dbgs() << "Unhandled ConstantExpr: " << *CE << "\n";
1266     llvm_unreachable("Unhandled ConstantExpr");
1267   }
1268   return Dest;
1269 }
1270
1271 GenericValue Interpreter::getOperandValue(Value *V, ExecutionContext &SF) {
1272   if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(V)) {
1273     return getConstantExprValue(CE, SF);
1274   } else if (Constant *CPV = dyn_cast<Constant>(V)) {
1275     return getConstantValue(CPV);
1276   } else if (GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(V)) {
1277     return PTOGV(getPointerToGlobal(GV));
1278   } else {
1279     return SF.Values[V];
1280   }
1281 }
1282
1283 //===----------------------------------------------------------------------===//
1284 //                        Dispatch and Execution Code
1285 //===----------------------------------------------------------------------===//
1286
1287 //===----------------------------------------------------------------------===//
1288 // callFunction - Execute the specified function...
1289 //
1290 void Interpreter::callFunction(Function *F,
1291                                const std::vector<GenericValue> &ArgVals) {
1292   assert((ECStack.empty() || ECStack.back().Caller.getInstruction() == 0 ||
1293           ECStack.back().Caller.arg_size() == ArgVals.size()) &&
1294          "Incorrect number of arguments passed into function call!");
1295   // Make a new stack frame... and fill it in.
1296   ECStack.push_back(ExecutionContext());
1297   ExecutionContext &StackFrame = ECStack.back();
1298   StackFrame.CurFunction = F;
1299
1300   // Special handling for external functions.
1301   if (F->isDeclaration()) {
1302     GenericValue Result = callExternalFunction (F, ArgVals);
1303     // Simulate a 'ret' instruction of the appropriate type.
1304     popStackAndReturnValueToCaller (F->getReturnType (), Result);
1305     return;
1306   }
1307
1308   // Get pointers to first LLVM BB & Instruction in function.
1309   StackFrame.CurBB     = F->begin();
1310   StackFrame.CurInst   = StackFrame.CurBB->begin();
1311
1312   // Run through the function arguments and initialize their values...
1313   assert((ArgVals.size() == F->arg_size() ||
1314          (ArgVals.size() > F->arg_size() && F->getFunctionType()->isVarArg()))&&
1315          "Invalid number of values passed to function invocation!");
1316
1317   // Handle non-varargs arguments...
1318   unsigned i = 0;
1319   for (Function::arg_iterator AI = F->arg_begin(), E = F->arg_end();
1320        AI != E; ++AI, ++i)
1321     SetValue(AI, ArgVals[i], StackFrame);
1322
1323   // Handle varargs arguments...
1324   StackFrame.VarArgs.assign(ArgVals.begin()+i, ArgVals.end());
1325 }
1326
1327
1328 void Interpreter::run() {
1329   while (!ECStack.empty()) {
1330     // Interpret a single instruction & increment the "PC".
1331     ExecutionContext &SF = ECStack.back();  // Current stack frame
1332     Instruction &I = *SF.CurInst++;         // Increment before execute
1333
1334     // Track the number of dynamic instructions executed.
1335     ++NumDynamicInsts;
1336
1337     DEBUG(dbgs() << "About to interpret: " << I);
1338     visit(I);   // Dispatch to one of the visit* methods...
1339 #if 0
1340     // This is not safe, as visiting the instruction could lower it and free I.
1341 DEBUG(
1342     if (!isa<CallInst>(I) && !isa<InvokeInst>(I) &&
1343         I.getType() != Type::VoidTy) {
1344       dbgs() << "  --> ";
1345       const GenericValue &Val = SF.Values[&I];
1346       switch (I.getType()->getTypeID()) {
1347       default: llvm_unreachable("Invalid GenericValue Type");
1348       case Type::VoidTyID:    dbgs() << "void"; break;
1349       case Type::FloatTyID:   dbgs() << "float " << Val.FloatVal; break;
1350       case Type::DoubleTyID:  dbgs() << "double " << Val.DoubleVal; break;
1351       case Type::PointerTyID: dbgs() << "void* " << intptr_t(Val.PointerVal);
1352         break;
1353       case Type::IntegerTyID:
1354         dbgs() << "i" << Val.IntVal.getBitWidth() << " "
1355                << Val.IntVal.toStringUnsigned(10)
1356                << " (0x" << Val.IntVal.toStringUnsigned(16) << ")\n";
1357         break;
1358       }
1359     });
1360 #endif
1361   }
1362 }