lib/ExecutionEngine/Interpreter/Execution.cpp

   1 //===-- Execution.cpp - Implement code to simulate the program ------------===//
   2 //
   3 //  This file contains the actual instruction interpreter.
   4 //
   5 //===----------------------------------------------------------------------===//
   6
   7 #include "Interpreter.h"
   8 #include "ExecutionAnnotations.h"
   9 #include "llvm/GlobalVariable.h"
  10 #include "llvm/Function.h"
  11 #include "llvm/iPHINode.h"
  12 #include "llvm/iOther.h"
  13 #include "llvm/iTerminators.h"
  14 #include "llvm/iMemory.h"
  15 #include "llvm/DerivedTypes.h"
  16 #include "llvm/Constants.h"
  17 #include "llvm/Assembly/Writer.h"
  18 #include "Support/CommandLine.h"
  19 #include "Support/Statistic.h"
  20 #include <math.h>  // For fmod
  21 #include <signal.h>
  22 #include <setjmp.h>
  23
  24 Interpreter *TheEE = 0;
  25
  26 namespace {
  27   Statistic<> NumDynamicInsts("lli", "Number of dynamic instructions executed");
  28
  29   cl::opt<bool>
  30   QuietMode("quiet", cl::desc("Do not emit any non-program output"),
  31             cl::init(true));
  32
  33   cl::alias
  34   QuietModeA("q", cl::desc("Alias for -quiet"), cl::aliasopt(QuietMode));
  35
  36   cl::opt<bool>
  37   ArrayChecksEnabled("array-checks", cl::desc("Enable array bound checks"));
  38
  39   cl::opt<bool>
  40   AbortOnExceptions("abort-on-exception",
  41                     cl::desc("Halt execution on a machine exception"));
  42 }
  43
  44 // Create a TargetData structure to handle memory addressing and size/alignment
  45 // computations
  46 //
  47 CachedWriter CW;     // Object to accelerate printing of LLVM
  48
  49 #ifdef PROFILE_STRUCTURE_FIELDS
  50 static cl::opt<bool>
  51 ProfileStructureFields("profilestructfields",
  52                        cl::desc("Profile Structure Field Accesses"));
  53 #include <map>
  54 static std::map<const StructType *, std::vector<unsigned> > FieldAccessCounts;
  55 #endif
  56
  57 sigjmp_buf SignalRecoverBuffer;
  58 static bool InInstruction = false;
  59
  60 extern "C" {
  61 static void SigHandler(int Signal) {
  62   if (InInstruction)
  63     siglongjmp(SignalRecoverBuffer, Signal);
  64 }
  65 }
  66
  67 static void initializeSignalHandlers() {
  68   struct sigaction Action;
  69   Action.sa_handler = SigHandler;
  70   Action.sa_flags   = SA_SIGINFO;
  71   sigemptyset(&Action.sa_mask);
  72   sigaction(SIGSEGV, &Action, 0);
  73   sigaction(SIGBUS, &Action, 0);
  74   sigaction(SIGINT, &Action, 0);
  75   sigaction(SIGFPE, &Action, 0);
  76 }
  77
  78
  79 //===----------------------------------------------------------------------===//
  80 //                     Value Manipulation code
  81 //===----------------------------------------------------------------------===//
  82
  83 static unsigned getOperandSlot(Value *V) {
  84   SlotNumber *SN = (SlotNumber*)V->getAnnotation(SlotNumberAID);
  85   assert(SN && "Operand does not have a slot number annotation!");
  86   return SN->SlotNum;
  87 }
  88
  89 // Operations used by constant expr implementations...
  90 static GenericValue executeCastOperation(Value *Src, const Type *DestTy,
  91                                          ExecutionContext &SF);
  92 static GenericValue executeAddInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
  93                                    const Type *Ty);
  94
  95
  96 static GenericValue getOperandValue(Value *V, ExecutionContext &SF) {
  97   if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(V)) {
  98     switch (CE->getOpcode()) {
  99     case Instruction::Cast:
 100       return executeCastOperation(CE->getOperand(0), CE->getType(), SF);
 101     case Instruction::GetElementPtr:
 102       return TheEE->executeGEPOperation(CE->getOperand(0), CE->op_begin()+1,
 103                                         CE->op_end(), SF);
 104     case Instruction::Add:
 105       return executeAddInst(getOperandValue(CE->getOperand(0), SF),
 106                             getOperandValue(CE->getOperand(1), SF),
 107                             CE->getType());
 108     default:
 109       std::cerr << "Unhandled ConstantExpr: " << CE << "\n";
 110       abort();
 111       return GenericValue();
 112     }
 113   } else if (Constant *CPV = dyn_cast<Constant>(V)) {
 114     return TheEE->getConstantValue(CPV);
 115   } else if (GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(V)) {
 116     return PTOGV(TheEE->getPointerToGlobal(GV));
 117   } else {
 118     unsigned TyP = V->getType()->getUniqueID();   // TypePlane for value
 119     unsigned OpSlot = getOperandSlot(V);
 120     assert(TyP < SF.Values.size() &&
 121            OpSlot < SF.Values[TyP].size() && "Value out of range!");
 122     return SF.Values[TyP][getOperandSlot(V)];
 123   }
 124 }
 125
 126 static void printOperandInfo(Value *V, ExecutionContext &SF) {
 127   if (isa<Constant>(V)) {
 128     std::cout << "Constant Pool Value\n";
 129   } else if (isa<GlobalValue>(V)) {
 130     std::cout << "Global Value\n";
 131   } else {
 132     unsigned TyP  = V->getType()->getUniqueID();   // TypePlane for value
 133     unsigned Slot = getOperandSlot(V);
 134     std::cout << "Value=" << (void*)V << " TypeID=" << TyP << " Slot=" << Slot
 135               << " Addr=" << &SF.Values[TyP][Slot] << " SF=" << &SF
 136               << " Contents=0x";
 137
 138     const unsigned char *Buf = (const unsigned char*)&SF.Values[TyP][Slot];
 139     for (unsigned i = 0; i < sizeof(GenericValue); ++i) {
 140       unsigned char Cur = Buf[i];
 141       std::cout << ( Cur     >= 160?char((Cur>>4)+'A'-10):char((Cur>>4) + '0'))
 142                 << ((Cur&15) >=  10?char((Cur&15)+'A'-10):char((Cur&15) + '0'));
 143     }
 144     std::cout << "\n";
 145   }
 146 }
 147
 148
 149
 150 static void SetValue(Value *V, GenericValue Val, ExecutionContext &SF) {
 151   unsigned TyP = V->getType()->getUniqueID();   // TypePlane for value
 152
 153   //std::cout << "Setting value: " << &SF.Values[TyP][getOperandSlot(V)]<< "\n";
 154   SF.Values[TyP][getOperandSlot(V)] = Val;
 155 }
 156
 157
 158 //===----------------------------------------------------------------------===//
 159 //                    Annotation Wrangling code
 160 //===----------------------------------------------------------------------===//
 161
 162 void Interpreter::initializeExecutionEngine() {
 163   TheEE = this;
 164   AnnotationManager::registerAnnotationFactory(MethodInfoAID,
 165                                                &MethodInfo::Create);
 166   initializeSignalHandlers();
 167 }
 168
 169 //===----------------------------------------------------------------------===//
 170 //                    Binary Instruction Implementations
 171 //===----------------------------------------------------------------------===//
 172
 173 #define IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(OP, TY) \
 174    case Type::TY##TyID: Dest.TY##Val = Src1.TY##Val OP Src2.TY##Val; break
 175
 176 static GenericValue executeAddInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 177                                    const Type *Ty) {
 178   GenericValue Dest;
 179   switch (Ty->getPrimitiveID()) {
 180     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(+, UByte);
 181     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(+, SByte);
 182     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(+, UShort);
 183     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(+, Short);
 184     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(+, UInt);
 185     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(+, Int);
 186     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(+, ULong);
 187     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(+, Long);
 188     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(+, Float);
 189     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(+, Double);
 190   default:
 191     std::cout << "Unhandled type for Add instruction: " << *Ty << "\n";
 192     abort();
 193   }
 194   return Dest;
 195 }
 196
 197 static GenericValue executeSubInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 198                                    const Type *Ty) {
 199   GenericValue Dest;
 200   switch (Ty->getPrimitiveID()) {
 201     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(-, UByte);
 202     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(-, SByte);
 203     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(-, UShort);
 204     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(-, Short);
 205     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(-, UInt);
 206     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(-, Int);
 207     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(-, ULong);
 208     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(-, Long);
 209     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(-, Float);
 210     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(-, Double);
 211   default:
 212     std::cout << "Unhandled type for Sub instruction: " << *Ty << "\n";
 213     abort();
 214   }
 215   return Dest;
 216 }
 217
 218 static GenericValue executeMulInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 219                                    const Type *Ty) {
 220   GenericValue Dest;
 221   switch (Ty->getPrimitiveID()) {
 222     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(*, UByte);
 223     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(*, SByte);
 224     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(*, UShort);
 225     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(*, Short);
 226     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(*, UInt);
 227     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(*, Int);
 228     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(*, ULong);
 229     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(*, Long);
 230     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(*, Float);
 231     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(*, Double);
 232   default:
 233     std::cout << "Unhandled type for Mul instruction: " << Ty << "\n";
 234     abort();
 235   }
 236   return Dest;
 237 }
 238
 239 static GenericValue executeDivInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 240                                    const Type *Ty) {
 241   GenericValue Dest;
 242   switch (Ty->getPrimitiveID()) {
 243     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(/, UByte);
 244     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(/, SByte);
 245     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(/, UShort);
 246     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(/, Short);
 247     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(/, UInt);
 248     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(/, Int);
 249     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(/, ULong);
 250     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(/, Long);
 251     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(/, Float);
 252     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(/, Double);
 253   default:
 254     std::cout << "Unhandled type for Div instruction: " << *Ty << "\n";
 255     abort();
 256   }
 257   return Dest;
 258 }
 259
 260 static GenericValue executeRemInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 261                                    const Type *Ty) {
 262   GenericValue Dest;
 263   switch (Ty->getPrimitiveID()) {
 264     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(%, UByte);
 265     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(%, SByte);
 266     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(%, UShort);
 267     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(%, Short);
 268     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(%, UInt);
 269     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(%, Int);
 270     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(%, ULong);
 271     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(%, Long);
 272   case Type::FloatTyID:
 273     Dest.FloatVal = fmod(Src1.FloatVal, Src2.FloatVal);
 274     break;
 275   case Type::DoubleTyID:
 276     Dest.DoubleVal = fmod(Src1.DoubleVal, Src2.DoubleVal);
 277     break;
 278   default:
 279     std::cout << "Unhandled type for Rem instruction: " << *Ty << "\n";
 280     abort();
 281   }
 282   return Dest;
 283 }
 284
 285 static GenericValue executeAndInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 286                                    const Type *Ty) {
 287   GenericValue Dest;
 288   switch (Ty->getPrimitiveID()) {
 289     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(&, UByte);
 290     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(&, SByte);
 291     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(&, UShort);
 292     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(&, Short);
 293     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(&, UInt);
 294     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(&, Int);
 295     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(&, ULong);
 296     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(&, Long);
 297   default:
 298     std::cout << "Unhandled type for And instruction: " << *Ty << "\n";
 299     abort();
 300   }
 301   return Dest;
 302 }
 303
 304
 305 static GenericValue executeOrInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 306                                   const Type *Ty) {
 307   GenericValue Dest;
 308   switch (Ty->getPrimitiveID()) {
 309     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(|, UByte);
 310     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(|, SByte);
 311     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(|, UShort);
 312     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(|, Short);
 313     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(|, UInt);
 314     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(|, Int);
 315     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(|, ULong);
 316     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(|, Long);
 317   default:
 318     std::cout << "Unhandled type for Or instruction: " << *Ty << "\n";
 319     abort();
 320   }
 321   return Dest;
 322 }
 323
 324
 325 static GenericValue executeXorInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 326                                    const Type *Ty) {
 327   GenericValue Dest;
 328   switch (Ty->getPrimitiveID()) {
 329     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(^, UByte);
 330     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(^, SByte);
 331     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(^, UShort);
 332     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(^, Short);
 333     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(^, UInt);
 334     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(^, Int);
 335     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(^, ULong);
 336     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(^, Long);
 337   default:
 338     std::cout << "Unhandled type for Xor instruction: " << *Ty << "\n";
 339     abort();
 340   }
 341   return Dest;
 342 }
 343
 344
 345 #define IMPLEMENT_SETCC(OP, TY) \
 346    case Type::TY##TyID: Dest.BoolVal = Src1.TY##Val OP Src2.TY##Val; break
 347
 348 static GenericValue executeSetEQInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 349                                      const Type *Ty) {
 350   GenericValue Dest;
 351   switch (Ty->getPrimitiveID()) {
 352     IMPLEMENT_SETCC(==, UByte);
 353     IMPLEMENT_SETCC(==, SByte);
 354     IMPLEMENT_SETCC(==, UShort);
 355     IMPLEMENT_SETCC(==, Short);
 356     IMPLEMENT_SETCC(==, UInt);
 357     IMPLEMENT_SETCC(==, Int);
 358     IMPLEMENT_SETCC(==, ULong);
 359     IMPLEMENT_SETCC(==, Long);
 360     IMPLEMENT_SETCC(==, Float);
 361     IMPLEMENT_SETCC(==, Double);
 362     IMPLEMENT_SETCC(==, Pointer);
 363   default:
 364     std::cout << "Unhandled type for SetEQ instruction: " << *Ty << "\n";
 365     abort();
 366   }
 367   return Dest;
 368 }
 369
 370 static GenericValue executeSetNEInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 371                                      const Type *Ty) {
 372   GenericValue Dest;
 373   switch (Ty->getPrimitiveID()) {
 374     IMPLEMENT_SETCC(!=, UByte);
 375     IMPLEMENT_SETCC(!=, SByte);
 376     IMPLEMENT_SETCC(!=, UShort);
 377     IMPLEMENT_SETCC(!=, Short);
 378     IMPLEMENT_SETCC(!=, UInt);
 379     IMPLEMENT_SETCC(!=, Int);
 380     IMPLEMENT_SETCC(!=, ULong);
 381     IMPLEMENT_SETCC(!=, Long);
 382     IMPLEMENT_SETCC(!=, Float);
 383     IMPLEMENT_SETCC(!=, Double);
 384     IMPLEMENT_SETCC(!=, Pointer);
 385
 386   default:
 387     std::cout << "Unhandled type for SetNE instruction: " << *Ty << "\n";
 388     abort();
 389   }
 390   return Dest;
 391 }
 392
 393 static GenericValue executeSetLEInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 394                                      const Type *Ty) {
 395   GenericValue Dest;
 396   switch (Ty->getPrimitiveID()) {
 397     IMPLEMENT_SETCC(<=, UByte);
 398     IMPLEMENT_SETCC(<=, SByte);
 399     IMPLEMENT_SETCC(<=, UShort);
 400     IMPLEMENT_SETCC(<=, Short);
 401     IMPLEMENT_SETCC(<=, UInt);
 402     IMPLEMENT_SETCC(<=, Int);
 403     IMPLEMENT_SETCC(<=, ULong);
 404     IMPLEMENT_SETCC(<=, Long);
 405     IMPLEMENT_SETCC(<=, Float);
 406     IMPLEMENT_SETCC(<=, Double);
 407     IMPLEMENT_SETCC(<=, Pointer);
 408   default:
 409     std::cout << "Unhandled type for SetLE instruction: " << Ty << "\n";
 410     abort();
 411   }
 412   return Dest;
 413 }
 414
 415 static GenericValue executeSetGEInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 416                                      const Type *Ty) {
 417   GenericValue Dest;
 418   switch (Ty->getPrimitiveID()) {
 419     IMPLEMENT_SETCC(>=, UByte);
 420     IMPLEMENT_SETCC(>=, SByte);
 421     IMPLEMENT_SETCC(>=, UShort);
 422     IMPLEMENT_SETCC(>=, Short);
 423     IMPLEMENT_SETCC(>=, UInt);
 424     IMPLEMENT_SETCC(>=, Int);
 425     IMPLEMENT_SETCC(>=, ULong);
 426     IMPLEMENT_SETCC(>=, Long);
 427     IMPLEMENT_SETCC(>=, Float);
 428     IMPLEMENT_SETCC(>=, Double);
 429     IMPLEMENT_SETCC(>=, Pointer);
 430   default:
 431     std::cout << "Unhandled type for SetGE instruction: " << *Ty << "\n";
 432     abort();
 433   }
 434   return Dest;
 435 }
 436
 437 static GenericValue executeSetLTInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 438                                      const Type *Ty) {
 439   GenericValue Dest;
 440   switch (Ty->getPrimitiveID()) {
 441     IMPLEMENT_SETCC(<, UByte);
 442     IMPLEMENT_SETCC(<, SByte);
 443     IMPLEMENT_SETCC(<, UShort);
 444     IMPLEMENT_SETCC(<, Short);
 445     IMPLEMENT_SETCC(<, UInt);
 446     IMPLEMENT_SETCC(<, Int);
 447     IMPLEMENT_SETCC(<, ULong);
 448     IMPLEMENT_SETCC(<, Long);
 449     IMPLEMENT_SETCC(<, Float);
 450     IMPLEMENT_SETCC(<, Double);
 451     IMPLEMENT_SETCC(<, Pointer);
 452   default:
 453     std::cout << "Unhandled type for SetLT instruction: " << *Ty << "\n";
 454     abort();
 455   }
 456   return Dest;
 457 }
 458
 459 static GenericValue executeSetGTInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 460                                      const Type *Ty) {
 461   GenericValue Dest;
 462   switch (Ty->getPrimitiveID()) {
 463     IMPLEMENT_SETCC(>, UByte);
 464     IMPLEMENT_SETCC(>, SByte);
 465     IMPLEMENT_SETCC(>, UShort);
 466     IMPLEMENT_SETCC(>, Short);
 467     IMPLEMENT_SETCC(>, UInt);
 468     IMPLEMENT_SETCC(>, Int);
 469     IMPLEMENT_SETCC(>, ULong);
 470     IMPLEMENT_SETCC(>, Long);
 471     IMPLEMENT_SETCC(>, Float);
 472     IMPLEMENT_SETCC(>, Double);
 473     IMPLEMENT_SETCC(>, Pointer);
 474   default:
 475     std::cout << "Unhandled type for SetGT instruction: " << *Ty << "\n";
 476     abort();
 477   }
 478   return Dest;
 479 }
 480
 481 static void executeBinaryInst(BinaryOperator &I, ExecutionContext &SF) {
 482   const Type *Ty    = I.getOperand(0)->getType();
 483   GenericValue Src1 = getOperandValue(I.getOperand(0), SF);
 484   GenericValue Src2 = getOperandValue(I.getOperand(1), SF);
 485   GenericValue R;   // Result
 486
 487   switch (I.getOpcode()) {
 488   case Instruction::Add:   R = executeAddInst  (Src1, Src2, Ty); break;
 489   case Instruction::Sub:   R = executeSubInst  (Src1, Src2, Ty); break;
 490   case Instruction::Mul:   R = executeMulInst  (Src1, Src2, Ty); break;
 491   case Instruction::Div:   R = executeDivInst  (Src1, Src2, Ty); break;
 492   case Instruction::Rem:   R = executeRemInst  (Src1, Src2, Ty); break;
 493   case Instruction::And:   R = executeAndInst  (Src1, Src2, Ty); break;
 494   case Instruction::Or:    R = executeOrInst   (Src1, Src2, Ty); break;
 495   case Instruction::Xor:   R = executeXorInst  (Src1, Src2, Ty); break;
 496   case Instruction::SetEQ: R = executeSetEQInst(Src1, Src2, Ty); break;
 497   case Instruction::SetNE: R = executeSetNEInst(Src1, Src2, Ty); break;
 498   case Instruction::SetLE: R = executeSetLEInst(Src1, Src2, Ty); break;
 499   case Instruction::SetGE: R = executeSetGEInst(Src1, Src2, Ty); break;
 500   case Instruction::SetLT: R = executeSetLTInst(Src1, Src2, Ty); break;
 501   case Instruction::SetGT: R = executeSetGTInst(Src1, Src2, Ty); break;
 502   default:
 503     std::cout << "Don't know how to handle this binary operator!\n-->" << I;
 504     abort();
 505   }
 506
 507   SetValue(&I, R, SF);
 508 }
 509
 510 //===----------------------------------------------------------------------===//
 511 //                     Terminator Instruction Implementations
 512 //===----------------------------------------------------------------------===//
 513
 514 static void PerformExitStuff() {
 515 #ifdef PROFILE_STRUCTURE_FIELDS
 516   // Print out structure field accounting information...
 517   if (!FieldAccessCounts.empty()) {
 518     CW << "Profile Field Access Counts:\n";
 519     std::map<const StructType *, std::vector<unsigned> >::iterator
 520       I = FieldAccessCounts.begin(), E = FieldAccessCounts.end();
 521     for (; I != E; ++I) {
 522       std::vector<unsigned> &OfC = I->second;
 523       CW << "  '" << (Value*)I->first << "'\t- Sum=";
 524
 525       unsigned Sum = 0;
 526       for (unsigned i = 0; i < OfC.size(); ++i)
 527         Sum += OfC[i];
 528       CW << Sum << " - ";
 529
 530       for (unsigned i = 0; i < OfC.size(); ++i) {
 531         if (i) CW << ", ";
 532         CW << OfC[i];
 533       }
 534       CW << "\n";
 535     }
 536     CW << "\n";
 537
 538     CW << "Profile Field Access Percentages:\n";
 539     std::cout.precision(3);
 540     for (I = FieldAccessCounts.begin(); I != E; ++I) {
 541       std::vector<unsigned> &OfC = I->second;
 542       unsigned Sum = 0;
 543       for (unsigned i = 0; i < OfC.size(); ++i)
 544         Sum += OfC[i];
 545
 546       CW << "  '" << (Value*)I->first << "'\t- ";
 547       for (unsigned i = 0; i < OfC.size(); ++i) {
 548         if (i) CW << ", ";
 549         CW << double(OfC[i])/Sum;
 550       }
 551       CW << "\n";
 552     }
 553     CW << "\n";
 554
 555     FieldAccessCounts.clear();
 556   }
 557 #endif
 558 }
 559
 560 void Interpreter::exitCalled(GenericValue GV) {
 561   if (!QuietMode) {
 562     std::cout << "Program returned ";
 563     print(Type::IntTy, GV);
 564     std::cout << " via 'void exit(int)'\n";
 565   }
 566
 567   ExitCode = GV.SByteVal;
 568   ECStack.clear();
 569   PerformExitStuff();
 570 }
 571
 572 void Interpreter::executeRetInst(ReturnInst &I, ExecutionContext &SF) {
 573   const Type *RetTy = 0;
 574   GenericValue Result;
 575
 576   // Save away the return value... (if we are not 'ret void')
 577   if (I.getNumOperands()) {
 578     RetTy  = I.getReturnValue()->getType();
 579     Result = getOperandValue(I.getReturnValue(), SF);
 580   }
 581
 582   // Save previously executing meth
 583   const Function *M = ECStack.back().CurMethod;
 584
 585   // Pop the current stack frame... this invalidates SF
 586   ECStack.pop_back();
 587
 588   if (ECStack.empty()) {  // Finished main.  Put result into exit code...
 589     if (RetTy) {          // Nonvoid return type?
 590       if (!QuietMode) {
 591         CW << "Function " << M->getType() << " \"" << M->getName()
 592            << "\" returned ";
 593         print(RetTy, Result);
 594         std::cout << "\n";
 595       }
 596
 597       if (RetTy->isIntegral())
 598         ExitCode = Result.IntVal;   // Capture the exit code of the program
 599     } else {
 600       ExitCode = 0;
 601     }
 602
 603     PerformExitStuff();
 604     return;
 605   }
 606
 607   // If we have a previous stack frame, and we have a previous call, fill in
 608   // the return value...
 609   //
 610   ExecutionContext &NewSF = ECStack.back();
 611   if (NewSF.Caller) {
 612     if (NewSF.Caller->getType() != Type::VoidTy)             // Save result...
 613       SetValue(NewSF.Caller, Result, NewSF);
 614
 615     NewSF.Caller = 0;          // We returned from the call...
 616   } else if (!QuietMode) {
 617     // This must be a function that is executing because of a user 'call'
 618     // instruction.
 619     CW << "Function " << M->getType() << " \"" << M->getName()
 620        << "\" returned ";
 621     print(RetTy, Result);
 622     std::cout << "\n";
 623   }
 624 }
 625
 626 void Interpreter::executeBrInst(BranchInst &I, ExecutionContext &SF) {
 627   SF.PrevBB = SF.CurBB;               // Update PrevBB so that PHI nodes work...
 628   BasicBlock *Dest;
 629
 630   Dest = I.getSuccessor(0);          // Uncond branches have a fixed dest...
 631   if (!I.isUnconditional()) {
 632     Value *Cond = I.getCondition();
 633     GenericValue CondVal = getOperandValue(Cond, SF);
 634     if (CondVal.BoolVal == 0) // If false cond...
 635       Dest = I.getSuccessor(1);
 636   }
 637   SF.CurBB   = Dest;                  // Update CurBB to branch destination
 638   SF.CurInst = SF.CurBB->begin();     // Update new instruction ptr...
 639 }
 640
 641 static void executeSwitch(SwitchInst &I, ExecutionContext &SF) {
 642   GenericValue CondVal = getOperandValue(I.getOperand(0), SF);
 643   const Type *ElTy = I.getOperand(0)->getType();
 644   SF.PrevBB = SF.CurBB;               // Update PrevBB so that PHI nodes work...
 645   BasicBlock *Dest = 0;
 646
 647   // Check to see if any of the cases match...
 648   for (unsigned i = 2, e = I.getNumOperands(); i != e; i += 2) {
 649     if (executeSetEQInst(CondVal,
 650                          getOperandValue(I.getOperand(i), SF), ElTy).BoolVal) {
 651       Dest = cast<BasicBlock>(I.getOperand(i+1));
 652       break;
 653     }
 654   }
 655
 656   if (!Dest) Dest = I.getDefaultDest();   // No cases matched: use default
 657   SF.CurBB = Dest;                        // Update CurBB to branch destination
 658   SF.CurInst = SF.CurBB->begin();         // Update new instruction ptr...
 659 }
 660
 661
 662 //===----------------------------------------------------------------------===//
 663 //                     Memory Instruction Implementations
 664 //===----------------------------------------------------------------------===//
 665
 666 void Interpreter::executeAllocInst(AllocationInst &I, ExecutionContext &SF) {
 667   const Type *Ty = I.getType()->getElementType();  // Type to be allocated
 668
 669   // Get the number of elements being allocated by the array...
 670   unsigned NumElements = getOperandValue(I.getOperand(0), SF).UIntVal;
 671
 672   // Allocate enough memory to hold the type...
 673   // FIXME: Don't use CALLOC, use a tainted malloc.
 674   void *Memory = calloc(NumElements, TD.getTypeSize(Ty));
 675
 676   GenericValue Result = PTOGV(Memory);
 677   assert(Result.PointerVal != 0 && "Null pointer returned by malloc!");
 678   SetValue(&I, Result, SF);
 679
 680   if (I.getOpcode() == Instruction::Alloca)
 681     ECStack.back().Allocas.add(Memory);
 682 }
 683
 684 static void executeFreeInst(FreeInst &I, ExecutionContext &SF) {
 685   assert(isa<PointerType>(I.getOperand(0)->getType()) && "Freeing nonptr?");
 686   GenericValue Value = getOperandValue(I.getOperand(0), SF);
 687   // TODO: Check to make sure memory is allocated
 688   free(GVTOP(Value));   // Free memory
 689 }
 690
 691
 692 // getElementOffset - The workhorse for getelementptr.
 693 //
 694 GenericValue Interpreter::executeGEPOperation(Value *Ptr, User::op_iterator I,
 695                                               User::op_iterator E,
 696                                               ExecutionContext &SF) {
 697   assert(isa<PointerType>(Ptr->getType()) &&
 698          "Cannot getElementOffset of a nonpointer type!");
 699
 700   PointerTy Total = 0;
 701   const Type *Ty = Ptr->getType();
 702
 703   for (; I != E; ++I) {
 704     if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty)) {
 705       const StructLayout *SLO = TD.getStructLayout(STy);
 706
 707       // Indicies must be ubyte constants...
 708       const ConstantUInt *CPU = cast<ConstantUInt>(*I);
 709       assert(CPU->getType() == Type::UByteTy);
 710       unsigned Index = CPU->getValue();
 711
 712 #ifdef PROFILE_STRUCTURE_FIELDS
 713       if (ProfileStructureFields) {
 714         // Do accounting for this field...
 715         std::vector<unsigned> &OfC = FieldAccessCounts[STy];
 716         if (OfC.size() == 0) OfC.resize(STy->getElementTypes().size());
 717         OfC[Index]++;
 718       }
 719 #endif
 720
 721       Total += SLO->MemberOffsets[Index];
 722       Ty = STy->getElementTypes()[Index];
 723     } else if (const SequentialType *ST = cast<SequentialType>(Ty)) {
 724
 725       // Get the index number for the array... which must be long type...
 726       assert((*I)->getType() == Type::LongTy);
 727       unsigned Idx = getOperandValue(*I, SF).LongVal;
 728       if (const ArrayType *AT = dyn_cast<ArrayType>(ST))
 729         if (Idx >= AT->getNumElements() && ArrayChecksEnabled) {
 730           std::cerr << "Out of range memory access to element #" << Idx
 731                     << " of a " << AT->getNumElements() << " element array."
 732                     << " Subscript #" << *I << "\n";
 733           // Get outta here!!!
 734           siglongjmp(SignalRecoverBuffer, SIGTRAP);
 735         }
 736
 737       Ty = ST->getElementType();
 738       unsigned Size = TD.getTypeSize(Ty);
 739       Total += Size*Idx;
 740     }
 741   }
 742
 743   GenericValue Result;
 744   Result.PointerVal = getOperandValue(Ptr, SF).PointerVal + Total;
 745   return Result;
 746 }
 747
 748 static void executeGEPInst(GetElementPtrInst &I, ExecutionContext &SF) {
 749   SetValue(&I, TheEE->executeGEPOperation(I.getPointerOperand(),
 750                                    I.idx_begin(), I.idx_end(), SF), SF);
 751 }
 752
 753 void Interpreter::executeLoadInst(LoadInst &I, ExecutionContext &SF) {
 754   GenericValue SRC = getOperandValue(I.getPointerOperand(), SF);
 755   GenericValue *Ptr = (GenericValue*)GVTOP(SRC);
 756   GenericValue Result;
 757
 758   if (TD.isLittleEndian()) {
 759     switch (I.getType()->getPrimitiveID()) {
 760     case Type::BoolTyID:
 761     case Type::UByteTyID:
 762     case Type::SByteTyID:   Result.UByteVal = Ptr->Untyped[0]; break;
 763     case Type::UShortTyID:
 764     case Type::ShortTyID:   Result.UShortVal = (unsigned)Ptr->Untyped[0] |
 765                                               ((unsigned)Ptr->Untyped[1] << 8);
 766                             break;
 767     case Type::FloatTyID:
 768     case Type::UIntTyID:
 769     case Type::IntTyID:     Result.UIntVal = (unsigned)Ptr->Untyped[0] |
 770                                             ((unsigned)Ptr->Untyped[1] <<  8) |
 771                                             ((unsigned)Ptr->Untyped[2] << 16) |
 772                                             ((unsigned)Ptr->Untyped[3] << 24);
 773                             break;
 774     case Type::DoubleTyID:
 775     case Type::ULongTyID:
 776     case Type::LongTyID:
 777     case Type::PointerTyID: Result.ULongVal = (uint64_t)Ptr->Untyped[0] |
 778                                              ((uint64_t)Ptr->Untyped[1] <<  8) |
 779                                              ((uint64_t)Ptr->Untyped[2] << 16) |
 780                                              ((uint64_t)Ptr->Untyped[3] << 24) |
 781                                              ((uint64_t)Ptr->Untyped[4] << 32) |
 782                                              ((uint64_t)Ptr->Untyped[5] << 40) |
 783                                              ((uint64_t)Ptr->Untyped[6] << 48) |
 784                                              ((uint64_t)Ptr->Untyped[7] << 56);
 785                             break;
 786     default:
 787       std::cout << "Cannot load value of type " << *I.getType() << "!\n";
 788       abort();
 789     }
 790   } else {
 791     switch (I.getType()->getPrimitiveID()) {
 792     case Type::BoolTyID:
 793     case Type::UByteTyID:
 794     case Type::SByteTyID:   Result.UByteVal = Ptr->Untyped[0]; break;
 795     case Type::UShortTyID:
 796     case Type::ShortTyID:   Result.UShortVal = (unsigned)Ptr->Untyped[1] |
 797                                               ((unsigned)Ptr->Untyped[0] << 8);
 798                             break;
 799     case Type::FloatTyID:
 800     case Type::UIntTyID:
 801     case Type::IntTyID:     Result.UIntVal = (unsigned)Ptr->Untyped[3] |
 802                                             ((unsigned)Ptr->Untyped[2] <<  8) |
 803                                             ((unsigned)Ptr->Untyped[1] << 16) |
 804                                             ((unsigned)Ptr->Untyped[0] << 24);
 805                             break;
 806     case Type::DoubleTyID:
 807     case Type::ULongTyID:
 808     case Type::LongTyID:
 809     case Type::PointerTyID: Result.ULongVal = (uint64_t)Ptr->Untyped[7] |
 810                                              ((uint64_t)Ptr->Untyped[6] <<  8) |
 811                                              ((uint64_t)Ptr->Untyped[5] << 16) |
 812                                              ((uint64_t)Ptr->Untyped[4] << 24) |
 813                                              ((uint64_t)Ptr->Untyped[3] << 32) |
 814                                              ((uint64_t)Ptr->Untyped[2] << 40) |
 815                                              ((uint64_t)Ptr->Untyped[1] << 48) |
 816                                              ((uint64_t)Ptr->Untyped[0] << 56);
 817                             break;
 818     default:
 819       std::cout << "Cannot load value of type " << *I.getType() << "!\n";
 820       abort();
 821     }
 822   }
 823
 824   SetValue(&I, Result, SF);
 825 }
 826
 827 void Interpreter::executeStoreInst(StoreInst &I, ExecutionContext &SF) {
 828   GenericValue Val = getOperandValue(I.getOperand(0), SF);
 829   GenericValue SRC = getOperandValue(I.getPointerOperand(), SF);
 830   StoreValueToMemory(Val, (GenericValue *)GVTOP(SRC),
 831                      I.getOperand(0)->getType());
 832 }
 833
 834
 835
 836 //===----------------------------------------------------------------------===//
 837 //                 Miscellaneous Instruction Implementations
 838 //===----------------------------------------------------------------------===//
 839
 840 void Interpreter::executeCallInst(CallInst &I, ExecutionContext &SF) {
 841   ECStack.back().Caller = &I;
 842   std::vector<GenericValue> ArgVals;
 843   ArgVals.reserve(I.getNumOperands()-1);
 844   for (unsigned i = 1; i < I.getNumOperands(); ++i) {
 845     ArgVals.push_back(getOperandValue(I.getOperand(i), SF));
 846     // Promote all integral types whose size is < sizeof(int) into ints.  We do
 847     // this by zero or sign extending the value as appropriate according to the
 848     // source type.
 849     if (I.getOperand(i)->getType()->isIntegral() &&
 850         I.getOperand(i)->getType()->getPrimitiveSize() < 4) {
 851       const Type *Ty = I.getOperand(i)->getType();
 852       if (Ty == Type::ShortTy)
 853         ArgVals.back().IntVal = ArgVals.back().ShortVal;
 854       else if (Ty == Type::UShortTy)
 855         ArgVals.back().UIntVal = ArgVals.back().UShortVal;
 856       else if (Ty == Type::SByteTy)
 857         ArgVals.back().IntVal = ArgVals.back().SByteVal;
 858       else if (Ty == Type::UByteTy)
 859         ArgVals.back().UIntVal = ArgVals.back().UByteVal;
 860       else if (Ty == Type::BoolTy)
 861         ArgVals.back().UIntVal = ArgVals.back().BoolVal;
 862       else
 863         assert(0 && "Unknown type!");
 864     }
 865   }
 866
 867   // To handle indirect calls, we must get the pointer value from the argument
 868   // and treat it as a function pointer.
 869   GenericValue SRC = getOperandValue(I.getCalledValue(), SF);
 870
 871   callMethod((Function*)GVTOP(SRC), ArgVals);
 872 }
 873
 874 static void executePHINode(PHINode &I, ExecutionContext &SF) {
 875   BasicBlock *PrevBB = SF.PrevBB;
 876   Value *IncomingValue = 0;
 877
 878   // Search for the value corresponding to this previous bb...
 879   for (unsigned i = I.getNumIncomingValues(); i > 0;) {
 880     if (I.getIncomingBlock(--i) == PrevBB) {
 881       IncomingValue = I.getIncomingValue(i);
 882       break;
 883     }
 884   }
 885   assert(IncomingValue && "No PHI node predecessor for current PrevBB!");
 886
 887   // Found the value, set as the result...
 888   SetValue(&I, getOperandValue(IncomingValue, SF), SF);
 889 }
 890
 891 #define IMPLEMENT_SHIFT(OP, TY) \
 892    case Type::TY##TyID: Dest.TY##Val = Src1.TY##Val OP Src2.UByteVal; break
 893
 894 static void executeShlInst(ShiftInst &I, ExecutionContext &SF) {
 895   const Type *Ty    = I.getOperand(0)->getType();
 896   GenericValue Src1 = getOperandValue(I.getOperand(0), SF);
 897   GenericValue Src2 = getOperandValue(I.getOperand(1), SF);
 898   GenericValue Dest;
 899
 900   switch (Ty->getPrimitiveID()) {
 901     IMPLEMENT_SHIFT(<<, UByte);
 902     IMPLEMENT_SHIFT(<<, SByte);
 903     IMPLEMENT_SHIFT(<<, UShort);
 904     IMPLEMENT_SHIFT(<<, Short);
 905     IMPLEMENT_SHIFT(<<, UInt);
 906     IMPLEMENT_SHIFT(<<, Int);
 907     IMPLEMENT_SHIFT(<<, ULong);
 908     IMPLEMENT_SHIFT(<<, Long);
 909   default:
 910     std::cout << "Unhandled type for Shl instruction: " << *Ty << "\n";
 911   }
 912   SetValue(&I, Dest, SF);
 913 }
 914
 915 static void executeShrInst(ShiftInst &I, ExecutionContext &SF) {
 916   const Type *Ty    = I.getOperand(0)->getType();
 917   GenericValue Src1 = getOperandValue(I.getOperand(0), SF);
 918   GenericValue Src2 = getOperandValue(I.getOperand(1), SF);
 919   GenericValue Dest;
 920
 921   switch (Ty->getPrimitiveID()) {
 922     IMPLEMENT_SHIFT(>>, UByte);
 923     IMPLEMENT_SHIFT(>>, SByte);
 924     IMPLEMENT_SHIFT(>>, UShort);
 925     IMPLEMENT_SHIFT(>>, Short);
 926     IMPLEMENT_SHIFT(>>, UInt);
 927     IMPLEMENT_SHIFT(>>, Int);
 928     IMPLEMENT_SHIFT(>>, ULong);
 929     IMPLEMENT_SHIFT(>>, Long);
 930   default:
 931     std::cout << "Unhandled type for Shr instruction: " << *Ty << "\n";
 932     abort();
 933   }
 934   SetValue(&I, Dest, SF);
 935 }
 936
 937 #define IMPLEMENT_CAST(DTY, DCTY, STY) \
 938    case Type::STY##TyID: Dest.DTY##Val = DCTY Src.STY##Val; break;
 939
 940 #define IMPLEMENT_CAST_CASE_START(DESTTY, DESTCTY)    \
 941   case Type::DESTTY##TyID:                      \
 942     switch (SrcTy->getPrimitiveID()) {          \
 943       IMPLEMENT_CAST(DESTTY, DESTCTY, Bool);    \
 944       IMPLEMENT_CAST(DESTTY, DESTCTY, UByte);   \
 945       IMPLEMENT_CAST(DESTTY, DESTCTY, SByte);   \
 946       IMPLEMENT_CAST(DESTTY, DESTCTY, UShort);  \
 947       IMPLEMENT_CAST(DESTTY, DESTCTY, Short);   \
 948       IMPLEMENT_CAST(DESTTY, DESTCTY, UInt);    \
 949       IMPLEMENT_CAST(DESTTY, DESTCTY, Int);     \
 950       IMPLEMENT_CAST(DESTTY, DESTCTY, ULong);   \
 951       IMPLEMENT_CAST(DESTTY, DESTCTY, Long);    \
 952       IMPLEMENT_CAST(DESTTY, DESTCTY, Pointer);
 953
 954 #define IMPLEMENT_CAST_CASE_FP_IMP(DESTTY, DESTCTY) \
 955       IMPLEMENT_CAST(DESTTY, DESTCTY, Float);   \
 956       IMPLEMENT_CAST(DESTTY, DESTCTY, Double)
 957
 958 #define IMPLEMENT_CAST_CASE_END()    \
 959     default: std::cout << "Unhandled cast: " << SrcTy << " to " << Ty << "\n"; \
 960       abort();                                  \
 961     }                                           \
 962     break
 963
 964 #define IMPLEMENT_CAST_CASE(DESTTY, DESTCTY) \
 965    IMPLEMENT_CAST_CASE_START(DESTTY, DESTCTY);   \
 966    IMPLEMENT_CAST_CASE_FP_IMP(DESTTY, DESTCTY); \
 967    IMPLEMENT_CAST_CASE_END()
 968
 969 static GenericValue executeCastOperation(Value *SrcVal, const Type *Ty,
 970                                          ExecutionContext &SF) {
 971   const Type *SrcTy = SrcVal->getType();
 972   GenericValue Dest, Src = getOperandValue(SrcVal, SF);
 973
 974   switch (Ty->getPrimitiveID()) {
 975     IMPLEMENT_CAST_CASE(UByte  , (unsigned char));
 976     IMPLEMENT_CAST_CASE(SByte  , (  signed char));
 977     IMPLEMENT_CAST_CASE(UShort , (unsigned short));
 978     IMPLEMENT_CAST_CASE(Short  , (  signed short));
 979     IMPLEMENT_CAST_CASE(UInt   , (unsigned int ));
 980     IMPLEMENT_CAST_CASE(Int    , (  signed int ));
 981     IMPLEMENT_CAST_CASE(ULong  , (uint64_t));
 982     IMPLEMENT_CAST_CASE(Long   , ( int64_t));
 983     IMPLEMENT_CAST_CASE(Pointer, (PointerTy));
 984     IMPLEMENT_CAST_CASE(Float  , (float));
 985     IMPLEMENT_CAST_CASE(Double , (double));
 986     IMPLEMENT_CAST_CASE(Bool   , (bool));
 987   default:
 988     std::cout << "Unhandled dest type for cast instruction: " << *Ty << "\n";
 989     abort();
 990   }
 991
 992   return Dest;
 993 }
 994
 995
 996 static void executeCastInst(CastInst &I, ExecutionContext &SF) {
 997   SetValue(&I, executeCastOperation(I.getOperand(0), I.getType(), SF), SF);
 998 }
 999
1000
1001 //===----------------------------------------------------------------------===//
1002 //                        Dispatch and Execution Code
1003 //===----------------------------------------------------------------------===//
1004
1005 MethodInfo::MethodInfo(Function *F) : Annotation(MethodInfoAID) {
1006   // Assign slot numbers to the function arguments...
1007   for (Function::const_aiterator AI = F->abegin(), E = F->aend(); AI != E; ++AI)
1008     AI->addAnnotation(new SlotNumber(getValueSlot(AI)));
1009
1010   // Iterate over all of the instructions...
1011   unsigned InstNum = 0;
1012   for (Function::iterator BB = F->begin(), BBE = F->end(); BB != BBE; ++BB)
1013     for (BasicBlock::iterator II = BB->begin(), IE = BB->end(); II != IE; ++II)
1014       // For each instruction... Add Annote
1015       II->addAnnotation(new InstNumber(++InstNum, getValueSlot(II)));
1016 }
1017
1018 unsigned MethodInfo::getValueSlot(const Value *V) {
1019   unsigned Plane = V->getType()->getUniqueID();
1020   if (Plane >= NumPlaneElements.size())
1021     NumPlaneElements.resize(Plane+1, 0);
1022   return NumPlaneElements[Plane]++;
1023 }
1024
1025
1026 //===----------------------------------------------------------------------===//
1027 // callMethod - Execute the specified function...
1028 //
1029 void Interpreter::callMethod(Function *M,
1030                              const std::vector<GenericValue> &ArgVals) {
1031   assert((ECStack.empty() || ECStack.back().Caller == 0 ||
1032           ECStack.back().Caller->getNumOperands()-1 == ArgVals.size()) &&
1033          "Incorrect number of arguments passed into function call!");
1034   if (M->isExternal()) {
1035     GenericValue Result = callExternalMethod(M, ArgVals);
1036     const Type *RetTy = M->getReturnType();
1037
1038     // Copy the result back into the result variable if we are not returning
1039     // void.
1040     if (RetTy != Type::VoidTy) {
1041       if (!ECStack.empty() && ECStack.back().Caller) {
1042         ExecutionContext &SF = ECStack.back();
1043         SetValue(SF.Caller, Result, SF);
1044
1045         SF.Caller = 0;          // We returned from the call...
1046       } else if (!QuietMode) {
1047         // print it.
1048         CW << "Function " << M->getType() << " \"" << M->getName()
1049            << "\" returned ";
1050         print(RetTy, Result);
1051         std::cout << "\n";
1052
1053         if (RetTy->isIntegral())
1054           ExitCode = Result.IntVal;   // Capture the exit code of the program
1055       }
1056     }
1057
1058     return;
1059   }
1060
1061   // Process the function, assigning instruction numbers to the instructions in
1062   // the function.  Also calculate the number of values for each type slot
1063   // active.
1064   //
1065   MethodInfo *MethInfo = (MethodInfo*)M->getOrCreateAnnotation(MethodInfoAID);
1066   ECStack.push_back(ExecutionContext());         // Make a new stack frame...
1067
1068   ExecutionContext &StackFrame = ECStack.back(); // Fill it in...
1069   StackFrame.CurMethod = M;
1070   StackFrame.CurBB     = M->begin();
1071   StackFrame.CurInst   = StackFrame.CurBB->begin();
1072   StackFrame.MethInfo  = MethInfo;
1073
1074   // Initialize the values to nothing...
1075   StackFrame.Values.resize(MethInfo->NumPlaneElements.size());
1076   for (unsigned i = 0; i < MethInfo->NumPlaneElements.size(); ++i) {
1077     StackFrame.Values[i].resize(MethInfo->NumPlaneElements[i]);
1078
1079     // Taint the initial values of stuff
1080     memset(&StackFrame.Values[i][0], 42,
1081            MethInfo->NumPlaneElements[i]*sizeof(GenericValue));
1082   }
1083
1084   StackFrame.PrevBB = 0;  // No previous BB for PHI nodes...
1085
1086
1087   // Run through the function arguments and initialize their values...
1088   assert(ArgVals.size() == M->asize() &&
1089          "Invalid number of values passed to function invocation!");
1090   unsigned i = 0;
1091   for (Function::aiterator AI = M->abegin(), E = M->aend(); AI != E; ++AI, ++i)
1092     SetValue(AI, ArgVals[i], StackFrame);
1093 }
1094
1095 // executeInstruction - Interpret a single instruction, increment the "PC", and
1096 // return true if the next instruction is a breakpoint...
1097 //
1098 bool Interpreter::executeInstruction() {
1099   assert(!ECStack.empty() && "No program running, cannot execute inst!");
1100
1101   ExecutionContext &SF = ECStack.back();  // Current stack frame
1102   Instruction &I = *SF.CurInst++;         // Increment before execute
1103
1104   if (Trace)
1105     CW << "Run:" << I;
1106
1107   // Track the number of dynamic instructions executed.
1108   ++NumDynamicInsts;
1109
1110   // Set a sigsetjmp buffer so that we can recover if an error happens during
1111   // instruction execution...
1112   //
1113   if (int SigNo = sigsetjmp(SignalRecoverBuffer, 1)) {
1114     --SF.CurInst;   // Back up to erroring instruction
1115     if (SigNo != SIGINT) {
1116       std::cout << "EXCEPTION OCCURRED [" << strsignal(SigNo) << "]:\n";
1117       printStackTrace();
1118       // If -abort-on-exception was specified, terminate LLI instead of trying
1119       // to debug it.
1120       //
1121       if (AbortOnExceptions) exit(1);
1122     } else if (SigNo == SIGINT) {
1123       std::cout << "CTRL-C Detected, execution halted.\n";
1124     }
1125     InInstruction = false;
1126     return true;
1127   }
1128
1129   InInstruction = true;
1130   if (I.isBinaryOp()) {
1131     executeBinaryInst(cast<BinaryOperator>(I), SF);
1132   } else {
1133     switch (I.getOpcode()) {
1134       // Terminators
1135     case Instruction::Ret:     executeRetInst  (cast<ReturnInst>(I), SF); break;
1136     case Instruction::Br:      executeBrInst   (cast<BranchInst>(I), SF); break;
1137     case Instruction::Switch:  executeSwitch   (cast<SwitchInst>(I), SF); break;
1138       // Memory Instructions
1139     case Instruction::Alloca:
1140     case Instruction::Malloc:  executeAllocInst((AllocationInst&)I, SF); break;
1141     case Instruction::Free:    executeFreeInst (cast<FreeInst> (I), SF); break;
1142     case Instruction::Load:    executeLoadInst (cast<LoadInst> (I), SF); break;
1143     case Instruction::Store:   executeStoreInst(cast<StoreInst>(I), SF); break;
1144     case Instruction::GetElementPtr:
1145                           executeGEPInst(cast<GetElementPtrInst>(I), SF); break;
1146
1147       // Miscellaneous Instructions
1148     case Instruction::Call:    executeCallInst (cast<CallInst> (I), SF); break;
1149     case Instruction::PHINode: executePHINode  (cast<PHINode>  (I), SF); break;
1150     case Instruction::Shl:     executeShlInst  (cast<ShiftInst>(I), SF); break;
1151     case Instruction::Shr:     executeShrInst  (cast<ShiftInst>(I), SF); break;
1152     case Instruction::Cast:    executeCastInst (cast<CastInst> (I), SF); break;
1153     default:
1154       std::cout << "Don't know how to execute this instruction!\n-->" << I;
1155       abort();
1156     }
1157   }
1158   InInstruction = false;
1159
1160   // Reset the current frame location to the top of stack
1161   CurFrame = ECStack.size()-1;
1162
1163   if (CurFrame == -1) return false;  // No breakpoint if no code
1164
1165   // Return true if there is a breakpoint annotation on the instruction...
1166   return ECStack[CurFrame].CurInst->getAnnotation(BreakpointAID) != 0;
1167 }
1168
1169 void Interpreter::stepInstruction() {  // Do the 'step' command
1170   if (ECStack.empty()) {
1171     std::cout << "Error: no program running, cannot step!\n";
1172     return;
1173   }
1174
1175   // Run an instruction...
1176   executeInstruction();
1177
1178   // Print the next instruction to execute...
1179   printCurrentInstruction();
1180 }
1181
1182 // --- UI Stuff...
1183 void Interpreter::nextInstruction() {  // Do the 'next' command
1184   if (ECStack.empty()) {
1185     std::cout << "Error: no program running, cannot 'next'!\n";
1186     return;
1187   }
1188
1189   // If this is a call instruction, step over the call instruction...
1190   // TODO: ICALL, CALL WITH, ...
1191   if (ECStack.back().CurInst->getOpcode() == Instruction::Call) {
1192     unsigned StackSize = ECStack.size();
1193     // Step into the function...
1194     if (executeInstruction()) {
1195       // Hit a breakpoint, print current instruction, then return to user...
1196       std::cout << "Breakpoint hit!\n";
1197       printCurrentInstruction();
1198       return;
1199     }
1200
1201     // If we we able to step into the function, finish it now.  We might not be
1202     // able the step into a function, if it's external for example.
1203     if (ECStack.size() != StackSize)
1204       finish(); // Finish executing the function...
1205     else
1206       printCurrentInstruction();
1207
1208   } else {
1209     // Normal instruction, just step...
1210     stepInstruction();
1211   }
1212 }
1213
1214 void Interpreter::run() {
1215   if (ECStack.empty()) {
1216     std::cout << "Error: no program running, cannot run!\n";
1217     return;
1218   }
1219
1220   bool HitBreakpoint = false;
1221   while (!ECStack.empty() && !HitBreakpoint) {
1222     // Run an instruction...
1223     HitBreakpoint = executeInstruction();
1224   }
1225
1226   if (HitBreakpoint)
1227     std::cout << "Breakpoint hit!\n";
1228
1229   // Print the next instruction to execute...
1230   printCurrentInstruction();
1231 }
1232
1233 void Interpreter::finish() {
1234   if (ECStack.empty()) {
1235     std::cout << "Error: no program running, cannot run!\n";
1236     return;
1237   }
1238
1239   unsigned StackSize = ECStack.size();
1240   bool HitBreakpoint = false;
1241   while (ECStack.size() >= StackSize && !HitBreakpoint) {
1242     // Run an instruction...
1243     HitBreakpoint = executeInstruction();
1244   }
1245
1246   if (HitBreakpoint)
1247     std::cout << "Breakpoint hit!\n";
1248
1249   // Print the next instruction to execute...
1250   printCurrentInstruction();
1251 }
1252
1253
1254
1255 // printCurrentInstruction - Print out the instruction that the virtual PC is
1256 // at, or fail silently if no program is running.
1257 //
1258 void Interpreter::printCurrentInstruction() {
1259   if (!ECStack.empty()) {
1260     if (ECStack.back().CurBB->begin() == ECStack.back().CurInst)  // print label
1261       WriteAsOperand(std::cout, ECStack.back().CurBB) << ":\n";
1262
1263     Instruction &I = *ECStack.back().CurInst;
1264     InstNumber *IN = (InstNumber*)I.getAnnotation(SlotNumberAID);
1265     assert(IN && "Instruction has no numbering annotation!");
1266     std::cout << "#" << IN->InstNum << I;
1267   }
1268 }
1269
1270 void Interpreter::printValue(const Type *Ty, GenericValue V) {
1271   switch (Ty->getPrimitiveID()) {
1272   case Type::BoolTyID:   std::cout << (V.BoolVal?"true":"false"); break;
1273   case Type::SByteTyID:
1274     std::cout << (int)V.SByteVal << " '" << V.SByteVal << "'";  break;
1275   case Type::UByteTyID:
1276     std::cout << (unsigned)V.UByteVal << " '" << V.UByteVal << "'";  break;
1277   case Type::ShortTyID:  std::cout << V.ShortVal;  break;
1278   case Type::UShortTyID: std::cout << V.UShortVal; break;
1279   case Type::IntTyID:    std::cout << V.IntVal;    break;
1280   case Type::UIntTyID:   std::cout << V.UIntVal;   break;
1281   case Type::LongTyID:   std::cout << (long)V.LongVal;   break;
1282   case Type::ULongTyID:  std::cout << (unsigned long)V.ULongVal;  break;
1283   case Type::FloatTyID:  std::cout << V.FloatVal;  break;
1284   case Type::DoubleTyID: std::cout << V.DoubleVal; break;
1285   case Type::PointerTyID:std::cout << (void*)GVTOP(V); break;
1286   default:
1287     std::cout << "- Don't know how to print value of this type!";
1288     break;
1289   }
1290 }
1291
1292 void Interpreter::print(const Type *Ty, GenericValue V) {
1293   CW << Ty << " ";
1294   printValue(Ty, V);
1295 }
1296
1297 void Interpreter::print(const std::string &Name) {
1298   Value *PickedVal = ChooseOneOption(Name, LookupMatchingNames(Name));
1299   if (!PickedVal) return;
1300
1301   if (const Function *F = dyn_cast<const Function>(PickedVal)) {
1302     CW << F;  // Print the function
1303   } else if (const Type *Ty = dyn_cast<const Type>(PickedVal)) {
1304     CW << "type %" << Name << " = " << Ty->getDescription() << "\n";
1305   } else if (const BasicBlock *BB = dyn_cast<const BasicBlock>(PickedVal)) {
1306     CW << BB;   // Print the basic block
1307   } else {      // Otherwise there should be an annotation for the slot#
1308     print(PickedVal->getType(),
1309           getOperandValue(PickedVal, ECStack[CurFrame]));
1310     std::cout << "\n";
1311   }
1312 }
1313
1314 void Interpreter::infoValue(const std::string &Name) {
1315   Value *PickedVal = ChooseOneOption(Name, LookupMatchingNames(Name));
1316   if (!PickedVal) return;
1317
1318   std::cout << "Value: ";
1319   print(PickedVal->getType(),
1320         getOperandValue(PickedVal, ECStack[CurFrame]));
1321   std::cout << "\n";
1322   printOperandInfo(PickedVal, ECStack[CurFrame]);
1323 }
1324
1325 // printStackFrame - Print information about the specified stack frame, or -1
1326 // for the default one.
1327 //
1328 void Interpreter::printStackFrame(int FrameNo) {
1329   if (FrameNo == -1) FrameNo = CurFrame;
1330   Function *F = ECStack[FrameNo].CurMethod;
1331   const Type *RetTy = F->getReturnType();
1332
1333   CW << ((FrameNo == CurFrame) ? '>' : '-') << "#" << FrameNo << ". "
1334      << (Value*)RetTy << " \"" << F->getName() << "\"(";
1335
1336   unsigned i = 0;
1337   for (Function::aiterator I = F->abegin(), E = F->aend(); I != E; ++I, ++i) {
1338     if (i != 0) std::cout << ", ";
1339     CW << *I << "=";
1340
1341     printValue(I->getType(), getOperandValue(I, ECStack[FrameNo]));
1342   }
1343
1344   std::cout << ")\n";
1345
1346   if (FrameNo != int(ECStack.size()-1)) {
1347     BasicBlock::iterator I = ECStack[FrameNo].CurInst;
1348     CW << --I;
1349   } else {
1350     CW << *ECStack[FrameNo].CurInst;
1351   }
1352 }
1353