remove dead function.
[oota-llvm.git] / 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/MathExtras.h"
26 #include <algorithm>
27 #include <cmath>
28 #include <cstring>
29 using namespace llvm;
30
31 STATISTIC(NumDynamicInsts, "Number of dynamic instructions executed");
32
33 static cl::opt<bool> PrintVolatile("interpreter-print-volatile", cl::Hidden,
34           cl::desc("make the interpreter print every volatile load and store"));
35
36 //===----------------------------------------------------------------------===//
37 //                     Various Helper Functions
38 //===----------------------------------------------------------------------===//
39
40 static void SetValue(Value *V, GenericValue Val, ExecutionContext &SF) {
41   SF.Values[V] = Val;
42 }
43
44 //===----------------------------------------------------------------------===//
45 //                    Binary Instruction Implementations
46 //===----------------------------------------------------------------------===//
47
48 #define IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(OP, TY) \
49    case Type::TY##TyID: \
50      Dest.TY##Val = Src1.TY##Val OP Src2.TY##Val; \
51      break
52
53 static void executeFAddInst(GenericValue &Dest, GenericValue Src1,
54                             GenericValue Src2, const Type *Ty) {
55   switch (Ty->getTypeID()) {
56     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(+, Float);
57     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(+, Double);
58   default:
59     cerr << "Unhandled type for FAdd instruction: " << *Ty << "\n";
60     abort();
61   }
62 }
63
64 static void executeFSubInst(GenericValue &Dest, GenericValue Src1,
65                             GenericValue Src2, const Type *Ty) {
66   switch (Ty->getTypeID()) {
67     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(-, Float);
68     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(-, Double);
69   default:
70     cerr << "Unhandled type for FSub instruction: " << *Ty << "\n";
71     abort();
72   }
73 }
74
75 static void executeFMulInst(GenericValue &Dest, GenericValue Src1,
76                             GenericValue Src2, const Type *Ty) {
77   switch (Ty->getTypeID()) {
78     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(*, Float);
79     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(*, Double);
80   default:
81     cerr << "Unhandled type for FMul instruction: " << *Ty << "\n";
82     abort();
83   }
84 }
85
86 static void executeFDivInst(GenericValue &Dest, GenericValue Src1, 
87                             GenericValue Src2, const Type *Ty) {
88   switch (Ty->getTypeID()) {
89     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(/, Float);
90     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(/, Double);
91   default:
92     cerr << "Unhandled type for FDiv instruction: " << *Ty << "\n";
93     abort();
94   }
95 }
96
97 static void executeFRemInst(GenericValue &Dest, GenericValue Src1, 
98                             GenericValue Src2, const Type *Ty) {
99   switch (Ty->getTypeID()) {
100   case Type::FloatTyID:
101     Dest.FloatVal = fmod(Src1.FloatVal, Src2.FloatVal);
102     break;
103   case Type::DoubleTyID:
104     Dest.DoubleVal = fmod(Src1.DoubleVal, Src2.DoubleVal);
105     break;
106   default:
107     cerr << "Unhandled type for Rem instruction: " << *Ty << "\n";
108     abort();
109   }
110 }
111
112 #define IMPLEMENT_INTEGER_ICMP(OP, TY) \
113    case Type::IntegerTyID:  \
114       Dest.IntVal = APInt(1,Src1.IntVal.OP(Src2.IntVal)); \
115       break;
116
117 // Handle pointers specially because they must be compared with only as much
118 // width as the host has.  We _do not_ want to be comparing 64 bit values when
119 // running on a 32-bit target, otherwise the upper 32 bits might mess up
120 // comparisons if they contain garbage.
121 #define IMPLEMENT_POINTER_ICMP(OP) \
122    case Type::PointerTyID: \
123       Dest.IntVal = APInt(1,(void*)(intptr_t)Src1.PointerVal OP \
124                             (void*)(intptr_t)Src2.PointerVal); \
125       break;
126
127 static GenericValue executeICMP_EQ(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
128                                    const Type *Ty) {
129   GenericValue Dest;
130   switch (Ty->getTypeID()) {
131     IMPLEMENT_INTEGER_ICMP(eq,Ty);
132     IMPLEMENT_POINTER_ICMP(==);
133   default:
134     cerr << "Unhandled type for ICMP_EQ predicate: " << *Ty << "\n";
135     abort();
136   }
137   return Dest;
138 }
139
140 static GenericValue executeICMP_NE(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
141                                    const Type *Ty) {
142   GenericValue Dest;
143   switch (Ty->getTypeID()) {
144     IMPLEMENT_INTEGER_ICMP(ne,Ty);
145     IMPLEMENT_POINTER_ICMP(!=);
146   default:
147     cerr << "Unhandled type for ICMP_NE predicate: " << *Ty << "\n";
148     abort();
149   }
150   return Dest;
151 }
152
153 static GenericValue executeICMP_ULT(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
154                                     const Type *Ty) {
155   GenericValue Dest;
156   switch (Ty->getTypeID()) {
157     IMPLEMENT_INTEGER_ICMP(ult,Ty);
158     IMPLEMENT_POINTER_ICMP(<);
159   default:
160     cerr << "Unhandled type for ICMP_ULT predicate: " << *Ty << "\n";
161     abort();
162   }
163   return Dest;
164 }
165
166 static GenericValue executeICMP_SLT(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
167                                     const Type *Ty) {
168   GenericValue Dest;
169   switch (Ty->getTypeID()) {
170     IMPLEMENT_INTEGER_ICMP(slt,Ty);
171     IMPLEMENT_POINTER_ICMP(<);
172   default:
173     cerr << "Unhandled type for ICMP_SLT predicate: " << *Ty << "\n";
174     abort();
175   }
176   return Dest;
177 }
178
179 static GenericValue executeICMP_UGT(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
180                                     const Type *Ty) {
181   GenericValue Dest;
182   switch (Ty->getTypeID()) {
183     IMPLEMENT_INTEGER_ICMP(ugt,Ty);
184     IMPLEMENT_POINTER_ICMP(>);
185   default:
186     cerr << "Unhandled type for ICMP_UGT predicate: " << *Ty << "\n";
187     abort();
188   }
189   return Dest;
190 }
191
192 static GenericValue executeICMP_SGT(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
193                                     const Type *Ty) {
194   GenericValue Dest;
195   switch (Ty->getTypeID()) {
196     IMPLEMENT_INTEGER_ICMP(sgt,Ty);
197     IMPLEMENT_POINTER_ICMP(>);
198   default:
199     cerr << "Unhandled type for ICMP_SGT predicate: " << *Ty << "\n";
200     abort();
201   }
202   return Dest;
203 }
204
205 static GenericValue executeICMP_ULE(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
206                                     const Type *Ty) {
207   GenericValue Dest;
208   switch (Ty->getTypeID()) {
209     IMPLEMENT_INTEGER_ICMP(ule,Ty);
210     IMPLEMENT_POINTER_ICMP(<=);
211   default:
212     cerr << "Unhandled type for ICMP_ULE predicate: " << *Ty << "\n";
213     abort();
214   }
215   return Dest;
216 }
217
218 static GenericValue executeICMP_SLE(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
219                                     const Type *Ty) {
220   GenericValue Dest;
221   switch (Ty->getTypeID()) {
222     IMPLEMENT_INTEGER_ICMP(sle,Ty);
223     IMPLEMENT_POINTER_ICMP(<=);
224   default:
225     cerr << "Unhandled type for ICMP_SLE predicate: " << *Ty << "\n";
226     abort();
227   }
228   return Dest;
229 }
230
231 static GenericValue executeICMP_UGE(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
232                                     const Type *Ty) {
233   GenericValue Dest;
234   switch (Ty->getTypeID()) {
235     IMPLEMENT_INTEGER_ICMP(uge,Ty);
236     IMPLEMENT_POINTER_ICMP(>=);
237   default:
238     cerr << "Unhandled type for ICMP_UGE predicate: " << *Ty << "\n";
239     abort();
240   }
241   return Dest;
242 }
243
244 static GenericValue executeICMP_SGE(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
245                                     const Type *Ty) {
246   GenericValue Dest;
247   switch (Ty->getTypeID()) {
248     IMPLEMENT_INTEGER_ICMP(sge,Ty);
249     IMPLEMENT_POINTER_ICMP(>=);
250   default:
251     cerr << "Unhandled type for ICMP_SGE predicate: " << *Ty << "\n";
252     abort();
253   }
254   return Dest;
255 }
256
257 void Interpreter::visitICmpInst(ICmpInst &I) {
258   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
259   const Type *Ty    = I.getOperand(0)->getType();
260   GenericValue Src1 = getOperandValue(I.getOperand(0), SF);
261   GenericValue Src2 = getOperandValue(I.getOperand(1), SF);
262   GenericValue R;   // Result
263   
264   switch (I.getPredicate()) {
265   case ICmpInst::ICMP_EQ:  R = executeICMP_EQ(Src1,  Src2, Ty); break;
266   case ICmpInst::ICMP_NE:  R = executeICMP_NE(Src1,  Src2, Ty); break;
267   case ICmpInst::ICMP_ULT: R = executeICMP_ULT(Src1, Src2, Ty); break;
268   case ICmpInst::ICMP_SLT: R = executeICMP_SLT(Src1, Src2, Ty); break;
269   case ICmpInst::ICMP_UGT: R = executeICMP_UGT(Src1, Src2, Ty); break;
270   case ICmpInst::ICMP_SGT: R = executeICMP_SGT(Src1, Src2, Ty); break;
271   case ICmpInst::ICMP_ULE: R = executeICMP_ULE(Src1, Src2, Ty); break;
272   case ICmpInst::ICMP_SLE: R = executeICMP_SLE(Src1, Src2, Ty); break;
273   case ICmpInst::ICMP_UGE: R = executeICMP_UGE(Src1, Src2, Ty); break;
274   case ICmpInst::ICMP_SGE: R = executeICMP_SGE(Src1, Src2, Ty); break;
275   default:
276     cerr << "Don't know how to handle this ICmp predicate!\n-->" << I;
277     abort();
278   }
279  
280   SetValue(&I, R, SF);
281 }
282
283 #define IMPLEMENT_FCMP(OP, TY) \
284    case Type::TY##TyID: \
285      Dest.IntVal = APInt(1,Src1.TY##Val OP Src2.TY##Val); \
286      break
287
288 static GenericValue executeFCMP_OEQ(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
289                                    const Type *Ty) {
290   GenericValue Dest;
291   switch (Ty->getTypeID()) {
292     IMPLEMENT_FCMP(==, Float);
293     IMPLEMENT_FCMP(==, Double);
294   default:
295     cerr << "Unhandled type for FCmp EQ instruction: " << *Ty << "\n";
296     abort();
297   }
298   return Dest;
299 }
300
301 static GenericValue executeFCMP_ONE(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
302                                    const Type *Ty) {
303   GenericValue Dest;
304   switch (Ty->getTypeID()) {
305     IMPLEMENT_FCMP(!=, Float);
306     IMPLEMENT_FCMP(!=, Double);
307
308   default:
309     cerr << "Unhandled type for FCmp NE instruction: " << *Ty << "\n";
310     abort();
311   }
312   return Dest;
313 }
314
315 static GenericValue executeFCMP_OLE(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
316                                    const Type *Ty) {
317   GenericValue Dest;
318   switch (Ty->getTypeID()) {
319     IMPLEMENT_FCMP(<=, Float);
320     IMPLEMENT_FCMP(<=, Double);
321   default:
322     cerr << "Unhandled type for FCmp LE instruction: " << *Ty << "\n";
323     abort();
324   }
325   return Dest;
326 }
327
328 static GenericValue executeFCMP_OGE(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
329                                    const Type *Ty) {
330   GenericValue Dest;
331   switch (Ty->getTypeID()) {
332     IMPLEMENT_FCMP(>=, Float);
333     IMPLEMENT_FCMP(>=, Double);
334   default:
335     cerr << "Unhandled type for FCmp GE instruction: " << *Ty << "\n";
336     abort();
337   }
338   return Dest;
339 }
340
341 static GenericValue executeFCMP_OLT(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
342                                    const Type *Ty) {
343   GenericValue Dest;
344   switch (Ty->getTypeID()) {
345     IMPLEMENT_FCMP(<, Float);
346     IMPLEMENT_FCMP(<, Double);
347   default:
348     cerr << "Unhandled type for FCmp LT instruction: " << *Ty << "\n";
349     abort();
350   }
351   return Dest;
352 }
353
354 static GenericValue executeFCMP_OGT(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
355                                      const Type *Ty) {
356   GenericValue Dest;
357   switch (Ty->getTypeID()) {
358     IMPLEMENT_FCMP(>, Float);
359     IMPLEMENT_FCMP(>, Double);
360   default:
361     cerr << "Unhandled type for FCmp GT instruction: " << *Ty << "\n";
362     abort();
363   }
364   return Dest;
365 }
366
367 #define IMPLEMENT_UNORDERED(TY, X,Y)                                     \
368   if (TY == Type::FloatTy) {                                             \
369     if (X.FloatVal != X.FloatVal || Y.FloatVal != Y.FloatVal) {          \
370       Dest.IntVal = APInt(1,true);                                       \
371       return Dest;                                                       \
372     }                                                                    \
373   } else if (X.DoubleVal != X.DoubleVal || Y.DoubleVal != Y.DoubleVal) { \
374     Dest.IntVal = APInt(1,true);                                         \
375     return Dest;                                                         \
376   }
377
378
379 static GenericValue executeFCMP_UEQ(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
380                                    const Type *Ty) {
381   GenericValue Dest;
382   IMPLEMENT_UNORDERED(Ty, Src1, Src2)
383   return executeFCMP_OEQ(Src1, Src2, Ty);
384 }
385
386 static GenericValue executeFCMP_UNE(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
387                                    const Type *Ty) {
388   GenericValue Dest;
389   IMPLEMENT_UNORDERED(Ty, Src1, Src2)
390   return executeFCMP_ONE(Src1, Src2, Ty);
391 }
392
393 static GenericValue executeFCMP_ULE(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
394                                    const Type *Ty) {
395   GenericValue Dest;
396   IMPLEMENT_UNORDERED(Ty, Src1, Src2)
397   return executeFCMP_OLE(Src1, Src2, Ty);
398 }
399
400 static GenericValue executeFCMP_UGE(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
401                                    const Type *Ty) {
402   GenericValue Dest;
403   IMPLEMENT_UNORDERED(Ty, Src1, Src2)
404   return executeFCMP_OGE(Src1, Src2, Ty);
405 }
406
407 static GenericValue executeFCMP_ULT(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
408                                    const Type *Ty) {
409   GenericValue Dest;
410   IMPLEMENT_UNORDERED(Ty, Src1, Src2)
411   return executeFCMP_OLT(Src1, Src2, Ty);
412 }
413
414 static GenericValue executeFCMP_UGT(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
415                                      const Type *Ty) {
416   GenericValue Dest;
417   IMPLEMENT_UNORDERED(Ty, Src1, Src2)
418   return executeFCMP_OGT(Src1, Src2, Ty);
419 }
420
421 static GenericValue executeFCMP_ORD(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
422                                      const Type *Ty) {
423   GenericValue Dest;
424   if (Ty == Type::FloatTy)
425     Dest.IntVal = APInt(1,(Src1.FloatVal == Src1.FloatVal && 
426                            Src2.FloatVal == Src2.FloatVal));
427   else
428     Dest.IntVal = APInt(1,(Src1.DoubleVal == Src1.DoubleVal && 
429                            Src2.DoubleVal == Src2.DoubleVal));
430   return Dest;
431 }
432
433 static GenericValue executeFCMP_UNO(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
434                                      const Type *Ty) {
435   GenericValue Dest;
436   if (Ty == Type::FloatTy)
437     Dest.IntVal = APInt(1,(Src1.FloatVal != Src1.FloatVal || 
438                            Src2.FloatVal != Src2.FloatVal));
439   else
440     Dest.IntVal = APInt(1,(Src1.DoubleVal != Src1.DoubleVal || 
441                            Src2.DoubleVal != Src2.DoubleVal));
442   return Dest;
443 }
444
445 void Interpreter::visitFCmpInst(FCmpInst &I) {
446   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
447   const Type *Ty    = I.getOperand(0)->getType();
448   GenericValue Src1 = getOperandValue(I.getOperand(0), SF);
449   GenericValue Src2 = getOperandValue(I.getOperand(1), SF);
450   GenericValue R;   // Result
451   
452   switch (I.getPredicate()) {
453   case FCmpInst::FCMP_FALSE: R.IntVal = APInt(1,false); break;
454   case FCmpInst::FCMP_TRUE:  R.IntVal = APInt(1,true); break;
455   case FCmpInst::FCMP_ORD:   R = executeFCMP_ORD(Src1, Src2, Ty); break;
456   case FCmpInst::FCMP_UNO:   R = executeFCMP_UNO(Src1, Src2, Ty); break;
457   case FCmpInst::FCMP_UEQ:   R = executeFCMP_UEQ(Src1, Src2, Ty); break;
458   case FCmpInst::FCMP_OEQ:   R = executeFCMP_OEQ(Src1, Src2, Ty); break;
459   case FCmpInst::FCMP_UNE:   R = executeFCMP_UNE(Src1, Src2, Ty); break;
460   case FCmpInst::FCMP_ONE:   R = executeFCMP_ONE(Src1, Src2, Ty); break;
461   case FCmpInst::FCMP_ULT:   R = executeFCMP_ULT(Src1, Src2, Ty); break;
462   case FCmpInst::FCMP_OLT:   R = executeFCMP_OLT(Src1, Src2, Ty); break;
463   case FCmpInst::FCMP_UGT:   R = executeFCMP_UGT(Src1, Src2, Ty); break;
464   case FCmpInst::FCMP_OGT:   R = executeFCMP_OGT(Src1, Src2, Ty); break;
465   case FCmpInst::FCMP_ULE:   R = executeFCMP_ULE(Src1, Src2, Ty); break;
466   case FCmpInst::FCMP_OLE:   R = executeFCMP_OLE(Src1, Src2, Ty); break;
467   case FCmpInst::FCMP_UGE:   R = executeFCMP_UGE(Src1, Src2, Ty); break;
468   case FCmpInst::FCMP_OGE:   R = executeFCMP_OGE(Src1, Src2, Ty); break;
469   default:
470     cerr << "Don't know how to handle this FCmp predicate!\n-->" << I;
471     abort();
472   }
473  
474   SetValue(&I, R, SF);
475 }
476
477 static GenericValue executeCmpInst(unsigned predicate, GenericValue Src1, 
478                                    GenericValue Src2, const Type *Ty) {
479   GenericValue Result;
480   switch (predicate) {
481   case ICmpInst::ICMP_EQ:    return executeICMP_EQ(Src1, Src2, Ty);
482   case ICmpInst::ICMP_NE:    return executeICMP_NE(Src1, Src2, Ty);
483   case ICmpInst::ICMP_UGT:   return executeICMP_UGT(Src1, Src2, Ty);
484   case ICmpInst::ICMP_SGT:   return executeICMP_SGT(Src1, Src2, Ty);
485   case ICmpInst::ICMP_ULT:   return executeICMP_ULT(Src1, Src2, Ty);
486   case ICmpInst::ICMP_SLT:   return executeICMP_SLT(Src1, Src2, Ty);
487   case ICmpInst::ICMP_UGE:   return executeICMP_UGE(Src1, Src2, Ty);
488   case ICmpInst::ICMP_SGE:   return executeICMP_SGE(Src1, Src2, Ty);
489   case ICmpInst::ICMP_ULE:   return executeICMP_ULE(Src1, Src2, Ty);
490   case ICmpInst::ICMP_SLE:   return executeICMP_SLE(Src1, Src2, Ty);
491   case FCmpInst::FCMP_ORD:   return executeFCMP_ORD(Src1, Src2, Ty);
492   case FCmpInst::FCMP_UNO:   return executeFCMP_UNO(Src1, Src2, Ty);
493   case FCmpInst::FCMP_OEQ:   return executeFCMP_OEQ(Src1, Src2, Ty);
494   case FCmpInst::FCMP_UEQ:   return executeFCMP_UEQ(Src1, Src2, Ty);
495   case FCmpInst::FCMP_ONE:   return executeFCMP_ONE(Src1, Src2, Ty);
496   case FCmpInst::FCMP_UNE:   return executeFCMP_UNE(Src1, Src2, Ty);
497   case FCmpInst::FCMP_OLT:   return executeFCMP_OLT(Src1, Src2, Ty);
498   case FCmpInst::FCMP_ULT:   return executeFCMP_ULT(Src1, Src2, Ty);
499   case FCmpInst::FCMP_OGT:   return executeFCMP_OGT(Src1, Src2, Ty);
500   case FCmpInst::FCMP_UGT:   return executeFCMP_UGT(Src1, Src2, Ty);
501   case FCmpInst::FCMP_OLE:   return executeFCMP_OLE(Src1, Src2, Ty);
502   case FCmpInst::FCMP_ULE:   return executeFCMP_ULE(Src1, Src2, Ty);
503   case FCmpInst::FCMP_OGE:   return executeFCMP_OGE(Src1, Src2, Ty);
504   case FCmpInst::FCMP_UGE:   return executeFCMP_UGE(Src1, Src2, Ty);
505   case FCmpInst::FCMP_FALSE: { 
506     GenericValue Result;
507     Result.IntVal = APInt(1, false);
508     return Result;
509   }
510   case FCmpInst::FCMP_TRUE: {
511     GenericValue Result;
512     Result.IntVal = APInt(1, true);
513     return Result;
514   }
515   default:
516     cerr << "Unhandled Cmp predicate\n";
517     abort();
518   }
519 }
520
521 void Interpreter::visitBinaryOperator(BinaryOperator &I) {
522   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
523   const Type *Ty    = I.getOperand(0)->getType();
524   GenericValue Src1 = getOperandValue(I.getOperand(0), SF);
525   GenericValue Src2 = getOperandValue(I.getOperand(1), SF);
526   GenericValue R;   // Result
527
528   switch (I.getOpcode()) {
529   case Instruction::Add:   R.IntVal = Src1.IntVal + Src2.IntVal; break;
530   case Instruction::Sub:   R.IntVal = Src1.IntVal - Src2.IntVal; break;
531   case Instruction::Mul:   R.IntVal = Src1.IntVal * Src2.IntVal; break;
532   case Instruction::FAdd:  executeFAddInst(R, Src1, Src2, Ty); break;
533   case Instruction::FSub:  executeFSubInst(R, Src1, Src2, Ty); break;
534   case Instruction::FMul:  executeFMulInst(R, Src1, Src2, Ty); break;
535   case Instruction::FDiv:  executeFDivInst(R, Src1, Src2, Ty); break;
536   case Instruction::FRem:  executeFRemInst(R, Src1, Src2, Ty); break;
537   case Instruction::UDiv:  R.IntVal = Src1.IntVal.udiv(Src2.IntVal); break;
538   case Instruction::SDiv:  R.IntVal = Src1.IntVal.sdiv(Src2.IntVal); break;
539   case Instruction::URem:  R.IntVal = Src1.IntVal.urem(Src2.IntVal); break;
540   case Instruction::SRem:  R.IntVal = Src1.IntVal.srem(Src2.IntVal); break;
541   case Instruction::And:   R.IntVal = Src1.IntVal & Src2.IntVal; break;
542   case Instruction::Or:    R.IntVal = Src1.IntVal | Src2.IntVal; break;
543   case Instruction::Xor:   R.IntVal = Src1.IntVal ^ Src2.IntVal; break;
544   default:
545     cerr << "Don't know how to handle this binary operator!\n-->" << I;
546     abort();
547   }
548
549   SetValue(&I, R, SF);
550 }
551
552 static GenericValue executeSelectInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
553                                       GenericValue Src3) {
554   return Src1.IntVal == 0 ? Src3 : Src2;
555 }
556
557 void Interpreter::visitSelectInst(SelectInst &I) {
558   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
559   GenericValue Src1 = getOperandValue(I.getOperand(0), SF);
560   GenericValue Src2 = getOperandValue(I.getOperand(1), SF);
561   GenericValue Src3 = getOperandValue(I.getOperand(2), SF);
562   GenericValue R = executeSelectInst(Src1, Src2, Src3);
563   SetValue(&I, R, SF);
564 }
565
566
567 //===----------------------------------------------------------------------===//
568 //                     Terminator Instruction Implementations
569 //===----------------------------------------------------------------------===//
570
571 void Interpreter::exitCalled(GenericValue GV) {
572   // runAtExitHandlers() assumes there are no stack frames, but
573   // if exit() was called, then it had a stack frame. Blow away
574   // the stack before interpreting atexit handlers.
575   ECStack.clear ();
576   runAtExitHandlers ();
577   exit (GV.IntVal.zextOrTrunc(32).getZExtValue());
578 }
579
580 /// Pop the last stack frame off of ECStack and then copy the result
581 /// back into the result variable if we are not returning void. The
582 /// result variable may be the ExitValue, or the Value of the calling
583 /// CallInst if there was a previous stack frame. This method may
584 /// invalidate any ECStack iterators you have. This method also takes
585 /// care of switching to the normal destination BB, if we are returning
586 /// from an invoke.
587 ///
588 void Interpreter::popStackAndReturnValueToCaller (const Type *RetTy,
589                                                   GenericValue Result) {
590   // Pop the current stack frame.
591   ECStack.pop_back();
592
593   if (ECStack.empty()) {  // Finished main.  Put result into exit code...
594     if (RetTy && RetTy->isInteger()) {          // Nonvoid return type?
595       ExitValue = Result;   // Capture the exit value of the program
596     } else {
597       memset(&ExitValue.Untyped, 0, sizeof(ExitValue.Untyped));
598     }
599   } else {
600     // If we have a previous stack frame, and we have a previous call,
601     // fill in the return value...
602     ExecutionContext &CallingSF = ECStack.back();
603     if (Instruction *I = CallingSF.Caller.getInstruction()) {
604       if (CallingSF.Caller.getType() != Type::VoidTy)      // Save result...
605         SetValue(I, Result, CallingSF);
606       if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst> (I))
607         SwitchToNewBasicBlock (II->getNormalDest (), CallingSF);
608       CallingSF.Caller = CallSite();          // We returned from the call...
609     }
610   }
611 }
612
613 void Interpreter::visitReturnInst(ReturnInst &I) {
614   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
615   const Type *RetTy = Type::VoidTy;
616   GenericValue Result;
617
618   // Save away the return value... (if we are not 'ret void')
619   if (I.getNumOperands()) {
620     RetTy  = I.getReturnValue()->getType();
621     Result = getOperandValue(I.getReturnValue(), SF);
622   }
623
624   popStackAndReturnValueToCaller(RetTy, Result);
625 }
626
627 void Interpreter::visitUnwindInst(UnwindInst &I) {
628   // Unwind stack
629   Instruction *Inst;
630   do {
631     ECStack.pop_back ();
632     if (ECStack.empty ())
633       abort ();
634     Inst = ECStack.back ().Caller.getInstruction ();
635   } while (!(Inst && isa<InvokeInst> (Inst)));
636
637   // Return from invoke
638   ExecutionContext &InvokingSF = ECStack.back ();
639   InvokingSF.Caller = CallSite ();
640
641   // Go to exceptional destination BB of invoke instruction
642   SwitchToNewBasicBlock(cast<InvokeInst>(Inst)->getUnwindDest(), InvokingSF);
643 }
644
645 void Interpreter::visitUnreachableInst(UnreachableInst &I) {
646   cerr << "ERROR: Program executed an 'unreachable' instruction!\n";
647   abort();
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     abort();
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     abort();
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 }