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 #include <cstring>
  30 using namespace llvm;
  31
  32 STATISTIC(NumDynamicInsts, "Number of dynamic instructions executed");
  33
  34 static cl::opt<bool> PrintVolatile("interpreter-print-volatile", cl::Hidden,
  35           cl::desc("make the interpreter print every volatile load and store"));
  36
  37 //===----------------------------------------------------------------------===//
  38 //                     Various Helper Functions
  39 //===----------------------------------------------------------------------===//
  40
  41 static void SetValue(Value *V, GenericValue Val, ExecutionContext &SF) {
  42   SF.Values[V] = Val;
  43 }
  44
  45 //===----------------------------------------------------------------------===//
  46 //                    Binary Instruction Implementations
  47 //===----------------------------------------------------------------------===//
  48
  49 #define IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(OP, TY) \
  50    case Type::TY##TyID: \
  51      Dest.TY##Val = Src1.TY##Val OP Src2.TY##Val; \
  52      break
  53
  54 static void executeFAddInst(GenericValue &Dest, GenericValue Src1,
  55                             GenericValue Src2, const Type *Ty) {
  56   switch (Ty->getTypeID()) {
  57     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(+, Float);
  58     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(+, Double);
  59   default:
  60     cerr << "Unhandled type for FAdd instruction: " << *Ty << "\n";
  61     llvm_unreachable();
  62   }
  63 }
  64
  65 static void executeFSubInst(GenericValue &Dest, GenericValue Src1,
  66                             GenericValue Src2, const Type *Ty) {
  67   switch (Ty->getTypeID()) {
  68     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(-, Float);
  69     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(-, Double);
  70   default:
  71     cerr << "Unhandled type for FSub instruction: " << *Ty << "\n";
  72     llvm_unreachable();
  73   }
  74 }
  75
  76 static void executeFMulInst(GenericValue &Dest, GenericValue Src1,
  77                             GenericValue Src2, const Type *Ty) {
  78   switch (Ty->getTypeID()) {
  79     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(*, Float);
  80     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(*, Double);
  81   default:
  82     cerr << "Unhandled type for FMul instruction: " << *Ty << "\n";
  83     llvm_unreachable();
  84   }
  85 }
  86
  87 static void executeFDivInst(GenericValue &Dest, GenericValue Src1,
  88                             GenericValue Src2, const Type *Ty) {
  89   switch (Ty->getTypeID()) {
  90     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(/, Float);
  91     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(/, Double);
  92   default:
  93     cerr << "Unhandled type for FDiv instruction: " << *Ty << "\n";
  94     llvm_unreachable();
  95   }
  96 }
  97
  98 static void executeFRemInst(GenericValue &Dest, GenericValue Src1,
  99                             GenericValue Src2, const Type *Ty) {
 100   switch (Ty->getTypeID()) {
 101   case Type::FloatTyID:
 102     Dest.FloatVal = fmod(Src1.FloatVal, Src2.FloatVal);
 103     break;
 104   case Type::DoubleTyID:
 105     Dest.DoubleVal = fmod(Src1.DoubleVal, Src2.DoubleVal);
 106     break;
 107   default:
 108     cerr << "Unhandled type for Rem instruction: " << *Ty << "\n";
 109     llvm_unreachable();
 110   }
 111 }
 112
 113 #define IMPLEMENT_INTEGER_ICMP(OP, TY) \
 114    case Type::IntegerTyID:  \
 115       Dest.IntVal = APInt(1,Src1.IntVal.OP(Src2.IntVal)); \
 116       break;
 117
 118 // Handle pointers specially because they must be compared with only as much
 119 // width as the host has.  We _do not_ want to be comparing 64 bit values when
 120 // running on a 32-bit target, otherwise the upper 32 bits might mess up
 121 // comparisons if they contain garbage.
 122 #define IMPLEMENT_POINTER_ICMP(OP) \
 123    case Type::PointerTyID: \
 124       Dest.IntVal = APInt(1,(void*)(intptr_t)Src1.PointerVal OP \
 125                             (void*)(intptr_t)Src2.PointerVal); \
 126       break;
 127
 128 static GenericValue executeICMP_EQ(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 129                                    const Type *Ty) {
 130   GenericValue Dest;
 131   switch (Ty->getTypeID()) {
 132     IMPLEMENT_INTEGER_ICMP(eq,Ty);
 133     IMPLEMENT_POINTER_ICMP(==);
 134   default:
 135     cerr << "Unhandled type for ICMP_EQ predicate: " << *Ty << "\n";
 136     llvm_unreachable();
 137   }
 138   return Dest;
 139 }
 140
 141 static GenericValue executeICMP_NE(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 142                                    const Type *Ty) {
 143   GenericValue Dest;
 144   switch (Ty->getTypeID()) {
 145     IMPLEMENT_INTEGER_ICMP(ne,Ty);
 146     IMPLEMENT_POINTER_ICMP(!=);
 147   default:
 148     cerr << "Unhandled type for ICMP_NE predicate: " << *Ty << "\n";
 149     llvm_unreachable();
 150   }
 151   return Dest;
 152 }
 153
 154 static GenericValue executeICMP_ULT(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 155                                     const Type *Ty) {
 156   GenericValue Dest;
 157   switch (Ty->getTypeID()) {
 158     IMPLEMENT_INTEGER_ICMP(ult,Ty);
 159     IMPLEMENT_POINTER_ICMP(<);
 160   default:
 161     cerr << "Unhandled type for ICMP_ULT predicate: " << *Ty << "\n";
 162     llvm_unreachable();
 163   }
 164   return Dest;
 165 }
 166
 167 static GenericValue executeICMP_SLT(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 168                                     const Type *Ty) {
 169   GenericValue Dest;
 170   switch (Ty->getTypeID()) {
 171     IMPLEMENT_INTEGER_ICMP(slt,Ty);
 172     IMPLEMENT_POINTER_ICMP(<);
 173   default:
 174     cerr << "Unhandled type for ICMP_SLT predicate: " << *Ty << "\n";
 175     llvm_unreachable();
 176   }
 177   return Dest;
 178 }
 179
 180 static GenericValue executeICMP_UGT(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 181                                     const Type *Ty) {
 182   GenericValue Dest;
 183   switch (Ty->getTypeID()) {
 184     IMPLEMENT_INTEGER_ICMP(ugt,Ty);
 185     IMPLEMENT_POINTER_ICMP(>);
 186   default:
 187     cerr << "Unhandled type for ICMP_UGT predicate: " << *Ty << "\n";
 188     llvm_unreachable();
 189   }
 190   return Dest;
 191 }
 192
 193 static GenericValue executeICMP_SGT(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 194                                     const Type *Ty) {
 195   GenericValue Dest;
 196   switch (Ty->getTypeID()) {
 197     IMPLEMENT_INTEGER_ICMP(sgt,Ty);
 198     IMPLEMENT_POINTER_ICMP(>);
 199   default:
 200     cerr << "Unhandled type for ICMP_SGT predicate: " << *Ty << "\n";
 201     llvm_unreachable();
 202   }
 203   return Dest;
 204 }
 205
 206 static GenericValue executeICMP_ULE(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 207                                     const Type *Ty) {
 208   GenericValue Dest;
 209   switch (Ty->getTypeID()) {
 210     IMPLEMENT_INTEGER_ICMP(ule,Ty);
 211     IMPLEMENT_POINTER_ICMP(<=);
 212   default:
 213     cerr << "Unhandled type for ICMP_ULE predicate: " << *Ty << "\n";
 214     llvm_unreachable();
 215   }
 216   return Dest;
 217 }
 218
 219 static GenericValue executeICMP_SLE(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 220                                     const Type *Ty) {
 221   GenericValue Dest;
 222   switch (Ty->getTypeID()) {
 223     IMPLEMENT_INTEGER_ICMP(sle,Ty);
 224     IMPLEMENT_POINTER_ICMP(<=);
 225   default:
 226     cerr << "Unhandled type for ICMP_SLE predicate: " << *Ty << "\n";
 227     llvm_unreachable();
 228   }
 229   return Dest;
 230 }
 231
 232 static GenericValue executeICMP_UGE(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 233                                     const Type *Ty) {
 234   GenericValue Dest;
 235   switch (Ty->getTypeID()) {
 236     IMPLEMENT_INTEGER_ICMP(uge,Ty);
 237     IMPLEMENT_POINTER_ICMP(>=);
 238   default:
 239     cerr << "Unhandled type for ICMP_UGE predicate: " << *Ty << "\n";
 240     llvm_unreachable();
 241   }
 242   return Dest;
 243 }
 244
 245 static GenericValue executeICMP_SGE(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 246                                     const Type *Ty) {
 247   GenericValue Dest;
 248   switch (Ty->getTypeID()) {
 249     IMPLEMENT_INTEGER_ICMP(sge,Ty);
 250     IMPLEMENT_POINTER_ICMP(>=);
 251   default:
 252     cerr << "Unhandled type for ICMP_SGE predicate: " << *Ty << "\n";
 253     llvm_unreachable();
 254   }
 255   return Dest;
 256 }
 257
 258 void Interpreter::visitICmpInst(ICmpInst &I) {
 259   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
 260   const Type *Ty    = I.getOperand(0)->getType();
 261   GenericValue Src1 = getOperandValue(I.getOperand(0), SF);
 262   GenericValue Src2 = getOperandValue(I.getOperand(1), SF);
 263   GenericValue R;   // Result
 264
 265   switch (I.getPredicate()) {
 266   case ICmpInst::ICMP_EQ:  R = executeICMP_EQ(Src1,  Src2, Ty); break;
 267   case ICmpInst::ICMP_NE:  R = executeICMP_NE(Src1,  Src2, Ty); break;
 268   case ICmpInst::ICMP_ULT: R = executeICMP_ULT(Src1, Src2, Ty); break;
 269   case ICmpInst::ICMP_SLT: R = executeICMP_SLT(Src1, Src2, Ty); break;
 270   case ICmpInst::ICMP_UGT: R = executeICMP_UGT(Src1, Src2, Ty); break;
 271   case ICmpInst::ICMP_SGT: R = executeICMP_SGT(Src1, Src2, Ty); break;
 272   case ICmpInst::ICMP_ULE: R = executeICMP_ULE(Src1, Src2, Ty); break;
 273   case ICmpInst::ICMP_SLE: R = executeICMP_SLE(Src1, Src2, Ty); break;
 274   case ICmpInst::ICMP_UGE: R = executeICMP_UGE(Src1, Src2, Ty); break;
 275   case ICmpInst::ICMP_SGE: R = executeICMP_SGE(Src1, Src2, Ty); break;
 276   default:
 277     cerr << "Don't know how to handle this ICmp predicate!\n-->" << I;
 278     llvm_unreachable();
 279   }
 280
 281   SetValue(&I, R, SF);
 282 }
 283
 284 #define IMPLEMENT_FCMP(OP, TY) \
 285    case Type::TY##TyID: \
 286      Dest.IntVal = APInt(1,Src1.TY##Val OP Src2.TY##Val); \
 287      break
 288
 289 static GenericValue executeFCMP_OEQ(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 290                                    const Type *Ty) {
 291   GenericValue Dest;
 292   switch (Ty->getTypeID()) {
 293     IMPLEMENT_FCMP(==, Float);
 294     IMPLEMENT_FCMP(==, Double);
 295   default:
 296     cerr << "Unhandled type for FCmp EQ instruction: " << *Ty << "\n";
 297     llvm_unreachable();
 298   }
 299   return Dest;
 300 }
 301
 302 static GenericValue executeFCMP_ONE(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 303                                    const Type *Ty) {
 304   GenericValue Dest;
 305   switch (Ty->getTypeID()) {
 306     IMPLEMENT_FCMP(!=, Float);
 307     IMPLEMENT_FCMP(!=, Double);
 308
 309   default:
 310     cerr << "Unhandled type for FCmp NE instruction: " << *Ty << "\n";
 311     llvm_unreachable();
 312   }
 313   return Dest;
 314 }
 315
 316 static GenericValue executeFCMP_OLE(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 317                                    const Type *Ty) {
 318   GenericValue Dest;
 319   switch (Ty->getTypeID()) {
 320     IMPLEMENT_FCMP(<=, Float);
 321     IMPLEMENT_FCMP(<=, Double);
 322   default:
 323     cerr << "Unhandled type for FCmp LE instruction: " << *Ty << "\n";
 324     llvm_unreachable();
 325   }
 326   return Dest;
 327 }
 328
 329 static GenericValue executeFCMP_OGE(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 330                                    const Type *Ty) {
 331   GenericValue Dest;
 332   switch (Ty->getTypeID()) {
 333     IMPLEMENT_FCMP(>=, Float);
 334     IMPLEMENT_FCMP(>=, Double);
 335   default:
 336     cerr << "Unhandled type for FCmp GE instruction: " << *Ty << "\n";
 337     llvm_unreachable();
 338   }
 339   return Dest;
 340 }
 341
 342 static GenericValue executeFCMP_OLT(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 343                                    const Type *Ty) {
 344   GenericValue Dest;
 345   switch (Ty->getTypeID()) {
 346     IMPLEMENT_FCMP(<, Float);
 347     IMPLEMENT_FCMP(<, Double);
 348   default:
 349     cerr << "Unhandled type for FCmp LT instruction: " << *Ty << "\n";
 350     llvm_unreachable();
 351   }
 352   return Dest;
 353 }
 354
 355 static GenericValue executeFCMP_OGT(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 356                                      const Type *Ty) {
 357   GenericValue Dest;
 358   switch (Ty->getTypeID()) {
 359     IMPLEMENT_FCMP(>, Float);
 360     IMPLEMENT_FCMP(>, Double);
 361   default:
 362     cerr << "Unhandled type for FCmp GT instruction: " << *Ty << "\n";
 363     llvm_unreachable();
 364   }
 365   return Dest;
 366 }
 367
 368 #define IMPLEMENT_UNORDERED(TY, X,Y)                                     \
 369   if (TY == Type::FloatTy) {                                             \
 370     if (X.FloatVal != X.FloatVal || Y.FloatVal != Y.FloatVal) {          \
 371       Dest.IntVal = APInt(1,true);                                       \
 372       return Dest;                                                       \
 373     }                                                                    \
 374   } else if (X.DoubleVal != X.DoubleVal || Y.DoubleVal != Y.DoubleVal) { \
 375     Dest.IntVal = APInt(1,true);                                         \
 376     return Dest;                                                         \
 377   }
 378
 379
 380 static GenericValue executeFCMP_UEQ(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 381                                    const Type *Ty) {
 382   GenericValue Dest;
 383   IMPLEMENT_UNORDERED(Ty, Src1, Src2)
 384   return executeFCMP_OEQ(Src1, Src2, Ty);
 385 }
 386
 387 static GenericValue executeFCMP_UNE(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 388                                    const Type *Ty) {
 389   GenericValue Dest;
 390   IMPLEMENT_UNORDERED(Ty, Src1, Src2)
 391   return executeFCMP_ONE(Src1, Src2, Ty);
 392 }
 393
 394 static GenericValue executeFCMP_ULE(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 395                                    const Type *Ty) {
 396   GenericValue Dest;
 397   IMPLEMENT_UNORDERED(Ty, Src1, Src2)
 398   return executeFCMP_OLE(Src1, Src2, Ty);
 399 }
 400
 401 static GenericValue executeFCMP_UGE(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 402                                    const Type *Ty) {
 403   GenericValue Dest;
 404   IMPLEMENT_UNORDERED(Ty, Src1, Src2)
 405   return executeFCMP_OGE(Src1, Src2, Ty);
 406 }
 407
 408 static GenericValue executeFCMP_ULT(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 409                                    const Type *Ty) {
 410   GenericValue Dest;
 411   IMPLEMENT_UNORDERED(Ty, Src1, Src2)
 412   return executeFCMP_OLT(Src1, Src2, Ty);
 413 }
 414
 415 static GenericValue executeFCMP_UGT(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 416                                      const Type *Ty) {
 417   GenericValue Dest;
 418   IMPLEMENT_UNORDERED(Ty, Src1, Src2)
 419   return executeFCMP_OGT(Src1, Src2, Ty);
 420 }
 421
 422 static GenericValue executeFCMP_ORD(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 423                                      const Type *Ty) {
 424   GenericValue Dest;
 425   if (Ty == Type::FloatTy)
 426     Dest.IntVal = APInt(1,(Src1.FloatVal == Src1.FloatVal &&
 427                            Src2.FloatVal == Src2.FloatVal));
 428   else
 429     Dest.IntVal = APInt(1,(Src1.DoubleVal == Src1.DoubleVal &&
 430                            Src2.DoubleVal == Src2.DoubleVal));
 431   return Dest;
 432 }
 433
 434 static GenericValue executeFCMP_UNO(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 435                                      const Type *Ty) {
 436   GenericValue Dest;
 437   if (Ty == Type::FloatTy)
 438     Dest.IntVal = APInt(1,(Src1.FloatVal != Src1.FloatVal ||
 439                            Src2.FloatVal != Src2.FloatVal));
 440   else
 441     Dest.IntVal = APInt(1,(Src1.DoubleVal != Src1.DoubleVal ||
 442                            Src2.DoubleVal != Src2.DoubleVal));
 443   return Dest;
 444 }
 445
 446 void Interpreter::visitFCmpInst(FCmpInst &I) {
 447   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
 448   const Type *Ty    = I.getOperand(0)->getType();
 449   GenericValue Src1 = getOperandValue(I.getOperand(0), SF);
 450   GenericValue Src2 = getOperandValue(I.getOperand(1), SF);
 451   GenericValue R;   // Result
 452
 453   switch (I.getPredicate()) {
 454   case FCmpInst::FCMP_FALSE: R.IntVal = APInt(1,false); break;
 455   case FCmpInst::FCMP_TRUE:  R.IntVal = APInt(1,true); break;
 456   case FCmpInst::FCMP_ORD:   R = executeFCMP_ORD(Src1, Src2, Ty); break;
 457   case FCmpInst::FCMP_UNO:   R = executeFCMP_UNO(Src1, Src2, Ty); break;
 458   case FCmpInst::FCMP_UEQ:   R = executeFCMP_UEQ(Src1, Src2, Ty); break;
 459   case FCmpInst::FCMP_OEQ:   R = executeFCMP_OEQ(Src1, Src2, Ty); break;
 460   case FCmpInst::FCMP_UNE:   R = executeFCMP_UNE(Src1, Src2, Ty); break;
 461   case FCmpInst::FCMP_ONE:   R = executeFCMP_ONE(Src1, Src2, Ty); break;
 462   case FCmpInst::FCMP_ULT:   R = executeFCMP_ULT(Src1, Src2, Ty); break;
 463   case FCmpInst::FCMP_OLT:   R = executeFCMP_OLT(Src1, Src2, Ty); break;
 464   case FCmpInst::FCMP_UGT:   R = executeFCMP_UGT(Src1, Src2, Ty); break;
 465   case FCmpInst::FCMP_OGT:   R = executeFCMP_OGT(Src1, Src2, Ty); break;
 466   case FCmpInst::FCMP_ULE:   R = executeFCMP_ULE(Src1, Src2, Ty); break;
 467   case FCmpInst::FCMP_OLE:   R = executeFCMP_OLE(Src1, Src2, Ty); break;
 468   case FCmpInst::FCMP_UGE:   R = executeFCMP_UGE(Src1, Src2, Ty); break;
 469   case FCmpInst::FCMP_OGE:   R = executeFCMP_OGE(Src1, Src2, Ty); break;
 470   default:
 471     cerr << "Don't know how to handle this FCmp predicate!\n-->" << I;
 472     llvm_unreachable();
 473   }
 474
 475   SetValue(&I, R, SF);
 476 }
 477
 478 static GenericValue executeCmpInst(unsigned predicate, GenericValue Src1,
 479                                    GenericValue Src2, const Type *Ty) {
 480   GenericValue Result;
 481   switch (predicate) {
 482   case ICmpInst::ICMP_EQ:    return executeICMP_EQ(Src1, Src2, Ty);
 483   case ICmpInst::ICMP_NE:    return executeICMP_NE(Src1, Src2, Ty);
 484   case ICmpInst::ICMP_UGT:   return executeICMP_UGT(Src1, Src2, Ty);
 485   case ICmpInst::ICMP_SGT:   return executeICMP_SGT(Src1, Src2, Ty);
 486   case ICmpInst::ICMP_ULT:   return executeICMP_ULT(Src1, Src2, Ty);
 487   case ICmpInst::ICMP_SLT:   return executeICMP_SLT(Src1, Src2, Ty);
 488   case ICmpInst::ICMP_UGE:   return executeICMP_UGE(Src1, Src2, Ty);
 489   case ICmpInst::ICMP_SGE:   return executeICMP_SGE(Src1, Src2, Ty);
 490   case ICmpInst::ICMP_ULE:   return executeICMP_ULE(Src1, Src2, Ty);
 491   case ICmpInst::ICMP_SLE:   return executeICMP_SLE(Src1, Src2, Ty);
 492   case FCmpInst::FCMP_ORD:   return executeFCMP_ORD(Src1, Src2, Ty);
 493   case FCmpInst::FCMP_UNO:   return executeFCMP_UNO(Src1, Src2, Ty);
 494   case FCmpInst::FCMP_OEQ:   return executeFCMP_OEQ(Src1, Src2, Ty);
 495   case FCmpInst::FCMP_UEQ:   return executeFCMP_UEQ(Src1, Src2, Ty);
 496   case FCmpInst::FCMP_ONE:   return executeFCMP_ONE(Src1, Src2, Ty);
 497   case FCmpInst::FCMP_UNE:   return executeFCMP_UNE(Src1, Src2, Ty);
 498   case FCmpInst::FCMP_OLT:   return executeFCMP_OLT(Src1, Src2, Ty);
 499   case FCmpInst::FCMP_ULT:   return executeFCMP_ULT(Src1, Src2, Ty);
 500   case FCmpInst::FCMP_OGT:   return executeFCMP_OGT(Src1, Src2, Ty);
 501   case FCmpInst::FCMP_UGT:   return executeFCMP_UGT(Src1, Src2, Ty);
 502   case FCmpInst::FCMP_OLE:   return executeFCMP_OLE(Src1, Src2, Ty);
 503   case FCmpInst::FCMP_ULE:   return executeFCMP_ULE(Src1, Src2, Ty);
 504   case FCmpInst::FCMP_OGE:   return executeFCMP_OGE(Src1, Src2, Ty);
 505   case FCmpInst::FCMP_UGE:   return executeFCMP_UGE(Src1, Src2, Ty);
 506   case FCmpInst::FCMP_FALSE: {
 507     GenericValue Result;
 508     Result.IntVal = APInt(1, false);
 509     return Result;
 510   }
 511   case FCmpInst::FCMP_TRUE: {
 512     GenericValue Result;
 513     Result.IntVal = APInt(1, true);
 514     return Result;
 515   }
 516   default:
 517     cerr << "Unhandled Cmp predicate\n";
 518     llvm_unreachable();
 519   }
 520 }
 521
 522 void Interpreter::visitBinaryOperator(BinaryOperator &I) {
 523   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
 524   const Type *Ty    = I.getOperand(0)->getType();
 525   GenericValue Src1 = getOperandValue(I.getOperand(0), SF);
 526   GenericValue Src2 = getOperandValue(I.getOperand(1), SF);
 527   GenericValue R;   // Result
 528
 529   switch (I.getOpcode()) {
 530   case Instruction::Add:   R.IntVal = Src1.IntVal + Src2.IntVal; break;
 531   case Instruction::Sub:   R.IntVal = Src1.IntVal - Src2.IntVal; break;
 532   case Instruction::Mul:   R.IntVal = Src1.IntVal * Src2.IntVal; break;
 533   case Instruction::FAdd:  executeFAddInst(R, Src1, Src2, Ty); break;
 534   case Instruction::FSub:  executeFSubInst(R, Src1, Src2, Ty); break;
 535   case Instruction::FMul:  executeFMulInst(R, Src1, Src2, Ty); break;
 536   case Instruction::FDiv:  executeFDivInst(R, Src1, Src2, Ty); break;
 537   case Instruction::FRem:  executeFRemInst(R, Src1, Src2, Ty); break;
 538   case Instruction::UDiv:  R.IntVal = Src1.IntVal.udiv(Src2.IntVal); break;
 539   case Instruction::SDiv:  R.IntVal = Src1.IntVal.sdiv(Src2.IntVal); break;
 540   case Instruction::URem:  R.IntVal = Src1.IntVal.urem(Src2.IntVal); break;
 541   case Instruction::SRem:  R.IntVal = Src1.IntVal.srem(Src2.IntVal); break;
 542   case Instruction::And:   R.IntVal = Src1.IntVal & Src2.IntVal; break;
 543   case Instruction::Or:    R.IntVal = Src1.IntVal | Src2.IntVal; break;
 544   case Instruction::Xor:   R.IntVal = Src1.IntVal ^ Src2.IntVal; break;
 545   default:
 546     cerr << "Don't know how to handle this binary operator!\n-->" << I;
 547     llvm_unreachable();
 548   }
 549
 550   SetValue(&I, R, SF);
 551 }
 552
 553 static GenericValue executeSelectInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 554                                       GenericValue Src3) {
 555   return Src1.IntVal == 0 ? Src3 : Src2;
 556 }
 557
 558 void Interpreter::visitSelectInst(SelectInst &I) {
 559   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
 560   GenericValue Src1 = getOperandValue(I.getOperand(0), SF);
 561   GenericValue Src2 = getOperandValue(I.getOperand(1), SF);
 562   GenericValue Src3 = getOperandValue(I.getOperand(2), SF);
 563   GenericValue R = executeSelectInst(Src1, Src2, Src3);
 564   SetValue(&I, R, SF);
 565 }
 566
 567
 568 //===----------------------------------------------------------------------===//
 569 //                     Terminator Instruction Implementations
 570 //===----------------------------------------------------------------------===//
 571
 572 void Interpreter::exitCalled(GenericValue GV) {
 573   // runAtExitHandlers() assumes there are no stack frames, but
 574   // if exit() was called, then it had a stack frame. Blow away
 575   // the stack before interpreting atexit handlers.
 576   ECStack.clear ();
 577   runAtExitHandlers ();
 578   exit (GV.IntVal.zextOrTrunc(32).getZExtValue());
 579 }
 580
 581 /// Pop the last stack frame off of ECStack and then copy the result
 582 /// back into the result variable if we are not returning void. The
 583 /// result variable may be the ExitValue, or the Value of the calling
 584 /// CallInst if there was a previous stack frame. This method may
 585 /// invalidate any ECStack iterators you have. This method also takes
 586 /// care of switching to the normal destination BB, if we are returning
 587 /// from an invoke.
 588 ///
 589 void Interpreter::popStackAndReturnValueToCaller (const Type *RetTy,
 590                                                   GenericValue Result) {
 591   // Pop the current stack frame.
 592   ECStack.pop_back();
 593
 594   if (ECStack.empty()) {  // Finished main.  Put result into exit code...
 595     if (RetTy && RetTy->isInteger()) {          // Nonvoid return type?
 596       ExitValue = Result;   // Capture the exit value of the program
 597     } else {
 598       memset(&ExitValue.Untyped, 0, sizeof(ExitValue.Untyped));
 599     }
 600   } else {
 601     // If we have a previous stack frame, and we have a previous call,
 602     // fill in the return value...
 603     ExecutionContext &CallingSF = ECStack.back();
 604     if (Instruction *I = CallingSF.Caller.getInstruction()) {
 605       if (CallingSF.Caller.getType() != Type::VoidTy)      // Save result...
 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   const Type *RetTy = Type::VoidTy;
 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::visitUnwindInst(UnwindInst &I) {
 629   // Unwind stack
 630   Instruction *Inst;
 631   do {
 632     ECStack.pop_back ();
 633     if (ECStack.empty ())
 634       llvm_report_error("Empty stack during unwind!");
 635     Inst = ECStack.back ().Caller.getInstruction ();
 636   } while (!(Inst && isa<InvokeInst> (Inst)));
 637
 638   // Return from invoke
 639   ExecutionContext &InvokingSF = ECStack.back ();
 640   InvokingSF.Caller = CallSite ();
 641
 642   // Go to exceptional destination BB of invoke instruction
 643   SwitchToNewBasicBlock(cast<InvokeInst>(Inst)->getUnwindDest(), InvokingSF);
 644 }
 645
 646 void Interpreter::visitUnreachableInst(UnreachableInst &I) {
 647   llvm_report_error("ERROR: Program executed an 'unreachable' instruction!");
 648 }
 649
 650 void Interpreter::visitBranchInst(BranchInst &I) {
 651   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
 652   BasicBlock *Dest;
 653
 654   Dest = I.getSuccessor(0);          // Uncond branches have a fixed dest...
 655   if (!I.isUnconditional()) {
 656     Value *Cond = I.getCondition();
 657     if (getOperandValue(Cond, SF).IntVal == 0) // If false cond...
 658       Dest = I.getSuccessor(1);
 659   }
 660   SwitchToNewBasicBlock(Dest, SF);
 661 }
 662
 663 void Interpreter::visitSwitchInst(SwitchInst &I) {
 664   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
 665   GenericValue CondVal = getOperandValue(I.getOperand(0), SF);
 666   const Type *ElTy = I.getOperand(0)->getType();
 667
 668   // Check to see if any of the cases match...
 669   BasicBlock *Dest = 0;
 670   for (unsigned i = 2, e = I.getNumOperands(); i != e; i += 2)
 671     if (executeICMP_EQ(CondVal, getOperandValue(I.getOperand(i), SF), ElTy)
 672         .IntVal != 0) {
 673       Dest = cast<BasicBlock>(I.getOperand(i+1));
 674       break;
 675     }
 676
 677   if (!Dest) Dest = I.getDefaultDest();   // No cases matched: use default
 678   SwitchToNewBasicBlock(Dest, SF);
 679 }
 680
 681 // SwitchToNewBasicBlock - This method is used to jump to a new basic block.
 682 // This function handles the actual updating of block and instruction iterators
 683 // as well as execution of all of the PHI nodes in the destination block.
 684 //
 685 // This method does this because all of the PHI nodes must be executed
 686 // atomically, reading their inputs before any of the results are updated.  Not
 687 // doing this can cause problems if the PHI nodes depend on other PHI nodes for
 688 // their inputs.  If the input PHI node is updated before it is read, incorrect
 689 // results can happen.  Thus we use a two phase approach.
 690 //
 691 void Interpreter::SwitchToNewBasicBlock(BasicBlock *Dest, ExecutionContext &SF){
 692   BasicBlock *PrevBB = SF.CurBB;      // Remember where we came from...
 693   SF.CurBB   = Dest;                  // Update CurBB to branch destination
 694   SF.CurInst = SF.CurBB->begin();     // Update new instruction ptr...
 695
 696   if (!isa<PHINode>(SF.CurInst)) return;  // Nothing fancy to do
 697
 698   // Loop over all of the PHI nodes in the current block, reading their inputs.
 699   std::vector<GenericValue> ResultValues;
 700
 701   for (; PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(SF.CurInst); ++SF.CurInst) {
 702     // Search for the value corresponding to this previous bb...
 703     int i = PN->getBasicBlockIndex(PrevBB);
 704     assert(i != -1 && "PHINode doesn't contain entry for predecessor??");
 705     Value *IncomingValue = PN->getIncomingValue(i);
 706
 707     // Save the incoming value for this PHI node...
 708     ResultValues.push_back(getOperandValue(IncomingValue, SF));
 709   }
 710
 711   // Now loop over all of the PHI nodes setting their values...
 712   SF.CurInst = SF.CurBB->begin();
 713   for (unsigned i = 0; isa<PHINode>(SF.CurInst); ++SF.CurInst, ++i) {
 714     PHINode *PN = cast<PHINode>(SF.CurInst);
 715     SetValue(PN, ResultValues[i], SF);
 716   }
 717 }
 718
 719 //===----------------------------------------------------------------------===//
 720 //                     Memory Instruction Implementations
 721 //===----------------------------------------------------------------------===//
 722
 723 void Interpreter::visitAllocationInst(AllocationInst &I) {
 724   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
 725
 726   const Type *Ty = I.getType()->getElementType();  // Type to be allocated
 727
 728   // Get the number of elements being allocated by the array...
 729   unsigned NumElements =
 730     getOperandValue(I.getOperand(0), SF).IntVal.getZExtValue();
 731
 732   unsigned TypeSize = (size_t)TD.getTypeAllocSize(Ty);
 733
 734   // Avoid malloc-ing zero bytes, use max()...
 735   unsigned MemToAlloc = std::max(1U, NumElements * TypeSize);
 736
 737   // Allocate enough memory to hold the type...
 738   void *Memory = malloc(MemToAlloc);
 739
 740   DOUT << "Allocated Type: " << *Ty << " (" << TypeSize << " bytes) x "
 741        << NumElements << " (Total: " << MemToAlloc << ") at "
 742        << uintptr_t(Memory) << '\n';
 743
 744   GenericValue Result = PTOGV(Memory);
 745   assert(Result.PointerVal != 0 && "Null pointer returned by malloc!");
 746   SetValue(&I, Result, SF);
 747
 748   if (I.getOpcode() == Instruction::Alloca)
 749     ECStack.back().Allocas.add(Memory);
 750 }
 751
 752 void Interpreter::visitFreeInst(FreeInst &I) {
 753   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
 754   assert(isa<PointerType>(I.getOperand(0)->getType()) && "Freeing nonptr?");
 755   GenericValue Value = getOperandValue(I.getOperand(0), SF);
 756   // TODO: Check to make sure memory is allocated
 757   free(GVTOP(Value));   // Free memory
 758 }
 759
 760 // getElementOffset - The workhorse for getelementptr.
 761 //
 762 GenericValue Interpreter::executeGEPOperation(Value *Ptr, gep_type_iterator I,
 763                                               gep_type_iterator E,
 764                                               ExecutionContext &SF) {
 765   assert(isa<PointerType>(Ptr->getType()) &&
 766          "Cannot getElementOffset of a nonpointer type!");
 767
 768   uint64_t Total = 0;
 769
 770   for (; I != E; ++I) {
 771     if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(*I)) {
 772       const StructLayout *SLO = TD.getStructLayout(STy);
 773
 774       const ConstantInt *CPU = cast<ConstantInt>(I.getOperand());
 775       unsigned Index = unsigned(CPU->getZExtValue());
 776
 777       Total += SLO->getElementOffset(Index);
 778     } else {
 779       const SequentialType *ST = cast<SequentialType>(*I);
 780       // Get the index number for the array... which must be long type...
 781       GenericValue IdxGV = getOperandValue(I.getOperand(), SF);
 782
 783       int64_t Idx;
 784       unsigned BitWidth =
 785         cast<IntegerType>(I.getOperand()->getType())->getBitWidth();
 786       if (BitWidth == 32)
 787         Idx = (int64_t)(int32_t)IdxGV.IntVal.getZExtValue();
 788       else {
 789         assert(BitWidth == 64 && "Invalid index type for getelementptr");
 790         Idx = (int64_t)IdxGV.IntVal.getZExtValue();
 791       }
 792       Total += TD.getTypeAllocSize(ST->getElementType())*Idx;
 793     }
 794   }
 795
 796   GenericValue Result;
 797   Result.PointerVal = ((char*)getOperandValue(Ptr, SF).PointerVal) + Total;
 798   DOUT << "GEP Index " << Total << " bytes.\n";
 799   return Result;
 800 }
 801
 802 void Interpreter::visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &I) {
 803   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
 804   SetValue(&I, executeGEPOperation(I.getPointerOperand(),
 805                                    gep_type_begin(I), gep_type_end(I), SF), SF);
 806 }
 807
 808 void Interpreter::visitLoadInst(LoadInst &I) {
 809   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
 810   GenericValue SRC = getOperandValue(I.getPointerOperand(), SF);
 811   GenericValue *Ptr = (GenericValue*)GVTOP(SRC);
 812   GenericValue Result;
 813   LoadValueFromMemory(Result, Ptr, I.getType());
 814   SetValue(&I, Result, SF);
 815   if (I.isVolatile() && PrintVolatile)
 816     cerr << "Volatile load " << I;
 817 }
 818
 819 void Interpreter::visitStoreInst(StoreInst &I) {
 820   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
 821   GenericValue Val = getOperandValue(I.getOperand(0), SF);
 822   GenericValue SRC = getOperandValue(I.getPointerOperand(), SF);
 823   StoreValueToMemory(Val, (GenericValue *)GVTOP(SRC),
 824                      I.getOperand(0)->getType());
 825   if (I.isVolatile() && PrintVolatile)
 826     cerr << "Volatile store: " << I;
 827 }
 828
 829 //===----------------------------------------------------------------------===//
 830 //                 Miscellaneous Instruction Implementations
 831 //===----------------------------------------------------------------------===//
 832
 833 void Interpreter::visitCallSite(CallSite CS) {
 834   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
 835
 836   // Check to see if this is an intrinsic function call...
 837   Function *F = CS.getCalledFunction();
 838   if (F && F->isDeclaration ())
 839     switch (F->getIntrinsicID()) {
 840     case Intrinsic::not_intrinsic:
 841       break;
 842     case Intrinsic::vastart: { // va_start
 843       GenericValue ArgIndex;
 844       ArgIndex.UIntPairVal.first = ECStack.size() - 1;
 845       ArgIndex.UIntPairVal.second = 0;
 846       SetValue(CS.getInstruction(), ArgIndex, SF);
 847       return;
 848     }
 849     case Intrinsic::vaend:    // va_end is a noop for the interpreter
 850       return;
 851     case Intrinsic::vacopy:   // va_copy: dest = src
 852       SetValue(CS.getInstruction(), getOperandValue(*CS.arg_begin(), SF), SF);
 853       return;
 854     default:
 855       // If it is an unknown intrinsic function, use the intrinsic lowering
 856       // class to transform it into hopefully tasty LLVM code.
 857       //
 858       BasicBlock::iterator me(CS.getInstruction());
 859       BasicBlock *Parent = CS.getInstruction()->getParent();
 860       bool atBegin(Parent->begin() == me);
 861       if (!atBegin)
 862         --me;
 863       IL->LowerIntrinsicCall(cast<CallInst>(CS.getInstruction()));
 864
 865       // Restore the CurInst pointer to the first instruction newly inserted, if
 866       // any.
 867       if (atBegin) {
 868         SF.CurInst = Parent->begin();
 869       } else {
 870         SF.CurInst = me;
 871         ++SF.CurInst;
 872       }
 873       return;
 874     }
 875
 876
 877   SF.Caller = CS;
 878   std::vector<GenericValue> ArgVals;
 879   const unsigned NumArgs = SF.Caller.arg_size();
 880   ArgVals.reserve(NumArgs);
 881   uint16_t pNum = 1;
 882   for (CallSite::arg_iterator i = SF.Caller.arg_begin(),
 883          e = SF.Caller.arg_end(); i != e; ++i, ++pNum) {
 884     Value *V = *i;
 885     ArgVals.push_back(getOperandValue(V, SF));
 886     // Promote all integral types whose size is < sizeof(i32) into i32.
 887     // We do this by zero or sign extending the value as appropriate
 888     // according to the parameter attributes
 889     const Type *Ty = V->getType();
 890     if (Ty->isInteger() && (ArgVals.back().IntVal.getBitWidth() < 32)) {
 891       if (CS.paramHasAttr(pNum, Attribute::ZExt))
 892         ArgVals.back().IntVal = ArgVals.back().IntVal.zext(32);
 893       else if (CS.paramHasAttr(pNum, Attribute::SExt))
 894         ArgVals.back().IntVal = ArgVals.back().IntVal.sext(32);
 895     }
 896   }
 897
 898   // To handle indirect calls, we must get the pointer value from the argument
 899   // and treat it as a function pointer.
 900   GenericValue SRC = getOperandValue(SF.Caller.getCalledValue(), SF);
 901   callFunction((Function*)GVTOP(SRC), ArgVals);
 902 }
 903
 904 void Interpreter::visitShl(BinaryOperator &I) {
 905   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
 906   GenericValue Src1 = getOperandValue(I.getOperand(0), SF);
 907   GenericValue Src2 = getOperandValue(I.getOperand(1), SF);
 908   GenericValue Dest;
 909   if (Src2.IntVal.getZExtValue() < Src1.IntVal.getBitWidth())
 910     Dest.IntVal = Src1.IntVal.shl(Src2.IntVal.getZExtValue());
 911   else
 912     Dest.IntVal = Src1.IntVal;
 913
 914   SetValue(&I, Dest, SF);
 915 }
 916
 917 void Interpreter::visitLShr(BinaryOperator &I) {
 918   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
 919   GenericValue Src1 = getOperandValue(I.getOperand(0), SF);
 920   GenericValue Src2 = getOperandValue(I.getOperand(1), SF);
 921   GenericValue Dest;
 922   if (Src2.IntVal.getZExtValue() < Src1.IntVal.getBitWidth())
 923     Dest.IntVal = Src1.IntVal.lshr(Src2.IntVal.getZExtValue());
 924   else
 925     Dest.IntVal = Src1.IntVal;
 926
 927   SetValue(&I, Dest, SF);
 928 }
 929
 930 void Interpreter::visitAShr(BinaryOperator &I) {
 931   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
 932   GenericValue Src1 = getOperandValue(I.getOperand(0), SF);
 933   GenericValue Src2 = getOperandValue(I.getOperand(1), SF);
 934   GenericValue Dest;
 935   if (Src2.IntVal.getZExtValue() < Src1.IntVal.getBitWidth())
 936     Dest.IntVal = Src1.IntVal.ashr(Src2.IntVal.getZExtValue());
 937   else
 938     Dest.IntVal = Src1.IntVal;
 939
 940   SetValue(&I, Dest, SF);
 941 }
 942
 943 GenericValue Interpreter::executeTruncInst(Value *SrcVal, const Type *DstTy,
 944                                            ExecutionContext &SF) {
 945   GenericValue Dest, Src = getOperandValue(SrcVal, SF);
 946   const IntegerType *DITy = cast<IntegerType>(DstTy);
 947   unsigned DBitWidth = DITy->getBitWidth();
 948   Dest.IntVal = Src.IntVal.trunc(DBitWidth);
 949   return Dest;
 950 }
 951
 952 GenericValue Interpreter::executeSExtInst(Value *SrcVal, const Type *DstTy,
 953                                           ExecutionContext &SF) {
 954   GenericValue Dest, Src = getOperandValue(SrcVal, SF);
 955   const IntegerType *DITy = cast<IntegerType>(DstTy);
 956   unsigned DBitWidth = DITy->getBitWidth();
 957   Dest.IntVal = Src.IntVal.sext(DBitWidth);
 958   return Dest;
 959 }
 960
 961 GenericValue Interpreter::executeZExtInst(Value *SrcVal, const Type *DstTy,
 962                                           ExecutionContext &SF) {
 963   GenericValue Dest, Src = getOperandValue(SrcVal, SF);
 964   const IntegerType *DITy = cast<IntegerType>(DstTy);
 965   unsigned DBitWidth = DITy->getBitWidth();
 966   Dest.IntVal = Src.IntVal.zext(DBitWidth);
 967   return Dest;
 968 }
 969
 970 GenericValue Interpreter::executeFPTruncInst(Value *SrcVal, const Type *DstTy,
 971                                              ExecutionContext &SF) {
 972   GenericValue Dest, Src = getOperandValue(SrcVal, SF);
 973   assert(SrcVal->getType() == Type::DoubleTy && DstTy == Type::FloatTy &&
 974          "Invalid FPTrunc instruction");
 975   Dest.FloatVal = (float) Src.DoubleVal;
 976   return Dest;
 977 }
 978
 979 GenericValue Interpreter::executeFPExtInst(Value *SrcVal, const Type *DstTy,
 980                                            ExecutionContext &SF) {
 981   GenericValue Dest, Src = getOperandValue(SrcVal, SF);
 982   assert(SrcVal->getType() == Type::FloatTy && DstTy == Type::DoubleTy &&
 983          "Invalid FPTrunc instruction");
 984   Dest.DoubleVal = (double) Src.FloatVal;
 985   return Dest;
 986 }
 987
 988 GenericValue Interpreter::executeFPToUIInst(Value *SrcVal, const Type *DstTy,
 989                                             ExecutionContext &SF) {
 990   const Type *SrcTy = SrcVal->getType();
 991   uint32_t DBitWidth = cast<IntegerType>(DstTy)->getBitWidth();
 992   GenericValue Dest, Src = getOperandValue(SrcVal, SF);
 993   assert(SrcTy->isFloatingPoint() && "Invalid FPToUI instruction");
 994
 995   if (SrcTy->getTypeID() == Type::FloatTyID)
 996     Dest.IntVal = APIntOps::RoundFloatToAPInt(Src.FloatVal, DBitWidth);
 997   else
 998     Dest.IntVal = APIntOps::RoundDoubleToAPInt(Src.DoubleVal, DBitWidth);
 999   return Dest;
1000 }
1001
1002 GenericValue Interpreter::executeFPToSIInst(Value *SrcVal, const Type *DstTy,
1003                                             ExecutionContext &SF) {
1004   const Type *SrcTy = SrcVal->getType();
1005   uint32_t DBitWidth = cast<IntegerType>(DstTy)->getBitWidth();
1006   GenericValue Dest, Src = getOperandValue(SrcVal, SF);
1007   assert(SrcTy->isFloatingPoint() && "Invalid FPToSI instruction");
1008
1009   if (SrcTy->getTypeID() == Type::FloatTyID)
1010     Dest.IntVal = APIntOps::RoundFloatToAPInt(Src.FloatVal, DBitWidth);
1011   else
1012     Dest.IntVal = APIntOps::RoundDoubleToAPInt(Src.DoubleVal, DBitWidth);
1013   return Dest;
1014 }
1015
1016 GenericValue Interpreter::executeUIToFPInst(Value *SrcVal, const Type *DstTy,
1017                                             ExecutionContext &SF) {
1018   GenericValue Dest, Src = getOperandValue(SrcVal, SF);
1019   assert(DstTy->isFloatingPoint() && "Invalid UIToFP instruction");
1020
1021   if (DstTy->getTypeID() == Type::FloatTyID)
1022     Dest.FloatVal = APIntOps::RoundAPIntToFloat(Src.IntVal);
1023   else
1024     Dest.DoubleVal = APIntOps::RoundAPIntToDouble(Src.IntVal);
1025   return Dest;
1026 }
1027
1028 GenericValue Interpreter::executeSIToFPInst(Value *SrcVal, const Type *DstTy,
1029                                             ExecutionContext &SF) {
1030   GenericValue Dest, Src = getOperandValue(SrcVal, SF);
1031   assert(DstTy->isFloatingPoint() && "Invalid SIToFP instruction");
1032
1033   if (DstTy->getTypeID() == Type::FloatTyID)
1034     Dest.FloatVal = APIntOps::RoundSignedAPIntToFloat(Src.IntVal);
1035   else
1036     Dest.DoubleVal = APIntOps::RoundSignedAPIntToDouble(Src.IntVal);
1037   return Dest;
1038
1039 }
1040
1041 GenericValue Interpreter::executePtrToIntInst(Value *SrcVal, const Type *DstTy,
1042                                               ExecutionContext &SF) {
1043   uint32_t DBitWidth = cast<IntegerType>(DstTy)->getBitWidth();
1044   GenericValue Dest, Src = getOperandValue(SrcVal, SF);
1045   assert(isa<PointerType>(SrcVal->getType()) && "Invalid PtrToInt instruction");
1046
1047   Dest.IntVal = APInt(DBitWidth, (intptr_t) Src.PointerVal);
1048   return Dest;
1049 }
1050
1051 GenericValue Interpreter::executeIntToPtrInst(Value *SrcVal, const Type *DstTy,
1052                                               ExecutionContext &SF) {
1053   GenericValue Dest, Src = getOperandValue(SrcVal, SF);
1054   assert(isa<PointerType>(DstTy) && "Invalid PtrToInt instruction");
1055
1056   uint32_t PtrSize = TD.getPointerSizeInBits();
1057   if (PtrSize != Src.IntVal.getBitWidth())
1058     Src.IntVal = Src.IntVal.zextOrTrunc(PtrSize);
1059
1060   Dest.PointerVal = PointerTy(intptr_t(Src.IntVal.getZExtValue()));
1061   return Dest;
1062 }
1063
1064 GenericValue Interpreter::executeBitCastInst(Value *SrcVal, const Type *DstTy,
1065                                              ExecutionContext &SF) {
1066
1067   const Type *SrcTy = SrcVal->getType();
1068   GenericValue Dest, Src = getOperandValue(SrcVal, SF);
1069   if (isa<PointerType>(DstTy)) {
1070     assert(isa<PointerType>(SrcTy) && "Invalid BitCast");
1071     Dest.PointerVal = Src.PointerVal;
1072   } else if (DstTy->isInteger()) {
1073     if (SrcTy == Type::FloatTy) {
1074       Dest.IntVal.zext(sizeof(Src.FloatVal) * CHAR_BIT);
1075       Dest.IntVal.floatToBits(Src.FloatVal);
1076     } else if (SrcTy == Type::DoubleTy) {
1077       Dest.IntVal.zext(sizeof(Src.DoubleVal) * CHAR_BIT);
1078       Dest.IntVal.doubleToBits(Src.DoubleVal);
1079     } else if (SrcTy->isInteger()) {
1080       Dest.IntVal = Src.IntVal;
1081     } else
1082       assert(0 && "Invalid BitCast");
1083   } else if (DstTy == Type::FloatTy) {
1084     if (SrcTy->isInteger())
1085       Dest.FloatVal = Src.IntVal.bitsToFloat();
1086     else
1087       Dest.FloatVal = Src.FloatVal;
1088   } else if (DstTy == Type::DoubleTy) {
1089     if (SrcTy->isInteger())
1090       Dest.DoubleVal = Src.IntVal.bitsToDouble();
1091     else
1092       Dest.DoubleVal = Src.DoubleVal;
1093   } else
1094     assert(0 && "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   const 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     cerr << "Unhandled dest type for vaarg instruction: " << *Ty << "\n";
1179     llvm_unreachable();
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   const 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     cerr << "Unhandled ConstantExpr: " << *CE << "\n";
1266     llvm_unreachable();
1267     return GenericValue();
1268   }
1269   return Dest;
1270 }
1271
1272 GenericValue Interpreter::getOperandValue(Value *V, ExecutionContext &SF) {
1273   if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(V)) {
1274     return getConstantExprValue(CE, SF);
1275   } else if (Constant *CPV = dyn_cast<Constant>(V)) {
1276     return getConstantValue(CPV);
1277   } else if (GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(V)) {
1278     return PTOGV(getPointerToGlobal(GV));
1279   } else {
1280     return SF.Values[V];
1281   }
1282 }
1283
1284 //===----------------------------------------------------------------------===//
1285 //                        Dispatch and Execution Code
1286 //===----------------------------------------------------------------------===//
1287
1288 //===----------------------------------------------------------------------===//
1289 // callFunction - Execute the specified function...
1290 //
1291 void Interpreter::callFunction(Function *F,
1292                                const std::vector<GenericValue> &ArgVals) {
1293   assert((ECStack.empty() || ECStack.back().Caller.getInstruction() == 0 ||
1294           ECStack.back().Caller.arg_size() == ArgVals.size()) &&
1295          "Incorrect number of arguments passed into function call!");
1296   // Make a new stack frame... and fill it in.
1297   ECStack.push_back(ExecutionContext());
1298   ExecutionContext &StackFrame = ECStack.back();
1299   StackFrame.CurFunction = F;
1300
1301   // Special handling for external functions.
1302   if (F->isDeclaration()) {
1303     GenericValue Result = callExternalFunction (F, ArgVals);
1304     // Simulate a 'ret' instruction of the appropriate type.
1305     popStackAndReturnValueToCaller (F->getReturnType (), Result);
1306     return;
1307   }
1308
1309   // Get pointers to first LLVM BB & Instruction in function.
1310   StackFrame.CurBB     = F->begin();
1311   StackFrame.CurInst   = StackFrame.CurBB->begin();
1312
1313   // Run through the function arguments and initialize their values...
1314   assert((ArgVals.size() == F->arg_size() ||
1315          (ArgVals.size() > F->arg_size() && F->getFunctionType()->isVarArg()))&&
1316          "Invalid number of values passed to function invocation!");
1317
1318   // Handle non-varargs arguments...
1319   unsigned i = 0;
1320   for (Function::arg_iterator AI = F->arg_begin(), E = F->arg_end();
1321        AI != E; ++AI, ++i)
1322     SetValue(AI, ArgVals[i], StackFrame);
1323
1324   // Handle varargs arguments...
1325   StackFrame.VarArgs.assign(ArgVals.begin()+i, ArgVals.end());
1326 }
1327
1328
1329 void Interpreter::run() {
1330   while (!ECStack.empty()) {
1331     // Interpret a single instruction & increment the "PC".
1332     ExecutionContext &SF = ECStack.back();  // Current stack frame
1333     Instruction &I = *SF.CurInst++;         // Increment before execute
1334
1335     // Track the number of dynamic instructions executed.
1336     ++NumDynamicInsts;
1337
1338     DOUT << "About to interpret: " << I;
1339     visit(I);   // Dispatch to one of the visit* methods...
1340 #if 0
1341     // This is not safe, as visiting the instruction could lower it and free I.
1342 #ifndef NDEBUG
1343     if (!isa<CallInst>(I) && !isa<InvokeInst>(I) &&
1344         I.getType() != Type::VoidTy) {
1345       DOUT << "  --> ";
1346       const GenericValue &Val = SF.Values[&I];
1347       switch (I.getType()->getTypeID()) {
1348       default: assert(0 && "Invalid GenericValue Type");
1349       case Type::VoidTyID:    DOUT << "void"; break;
1350       case Type::FloatTyID:   DOUT << "float " << Val.FloatVal; break;
1351       case Type::DoubleTyID:  DOUT << "double " << Val.DoubleVal; break;
1352       case Type::PointerTyID: DOUT << "void* " << intptr_t(Val.PointerVal);
1353         break;
1354       case Type::IntegerTyID:
1355         DOUT << "i" << Val.IntVal.getBitWidth() << " "
1356         << Val.IntVal.toStringUnsigned(10)
1357         << " (0x" << Val.IntVal.toStringUnsigned(16) << ")\n";
1358         break;
1359       }
1360     }
1361 #endif
1362 #endif
1363   }
1364 }