lib/ExecutionEngine/Interpreter/Execution.cpp

   1 //===-- Execution.cpp - Implement code to simulate the program ------------===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file was developed by the LLVM research group and is distributed under
   6 // the University of Illinois Open Source 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/Statistic.h"
  22 #include "llvm/Support/Debug.h"
  23 #include <cmath>  // For fmod
  24 using namespace llvm;
  25
  26 namespace {
  27   Statistic<> NumDynamicInsts("lli", "Number of dynamic instructions executed");
  28
  29   Interpreter *TheEE = 0;
  30 }
  31
  32
  33 //===----------------------------------------------------------------------===//
  34 //                     Value Manipulation code
  35 //===----------------------------------------------------------------------===//
  36
  37 static GenericValue executeAddInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
  38                                    const Type *Ty);
  39 static GenericValue executeSubInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
  40                                    const Type *Ty);
  41 static GenericValue executeMulInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
  42                                    const Type *Ty);
  43 static GenericValue executeUDivInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
  44                                     const Type *Ty);
  45 static GenericValue executeSDivInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
  46                                     const Type *Ty);
  47 static GenericValue executeFDivInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
  48                                     const Type *Ty);
  49 static GenericValue executeURemInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
  50                                     const Type *Ty);
  51 static GenericValue executeSRemInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
  52                                     const Type *Ty);
  53 static GenericValue executeFRemInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
  54                                     const Type *Ty);
  55 static GenericValue executeAndInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
  56                                    const Type *Ty);
  57 static GenericValue executeOrInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
  58                                    const Type *Ty);
  59 static GenericValue executeXorInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
  60                                    const Type *Ty);
  61 static GenericValue executeSetEQInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
  62                                    const Type *Ty);
  63 static GenericValue executeSetNEInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
  64                                    const Type *Ty);
  65 static GenericValue executeSetLTInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
  66                                    const Type *Ty);
  67 static GenericValue executeSetGTInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
  68                                    const Type *Ty);
  69 static GenericValue executeSetLEInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
  70                                    const Type *Ty);
  71 static GenericValue executeSetGEInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
  72                                    const Type *Ty);
  73 static GenericValue executeShlInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
  74                                    const Type *Ty);
  75 static GenericValue executeLShrInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
  76                                     const Type *Ty);
  77 static GenericValue executeAShrInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
  78                                     const Type *Ty);
  79 static GenericValue executeSelectInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
  80                                       GenericValue Src3);
  81
  82 GenericValue Interpreter::getConstantExprValue (ConstantExpr *CE,
  83                                                 ExecutionContext &SF) {
  84   switch (CE->getOpcode()) {
  85   case Instruction::Cast:
  86     return executeCastOperation(CE->getOperand(0), CE->getType(), SF);
  87   case Instruction::GetElementPtr:
  88     return executeGEPOperation(CE->getOperand(0), gep_type_begin(CE),
  89                                gep_type_end(CE), SF);
  90   case Instruction::Add:
  91     return executeAddInst(getOperandValue(CE->getOperand(0), SF),
  92                           getOperandValue(CE->getOperand(1), SF),
  93                           CE->getOperand(0)->getType());
  94   case Instruction::Sub:
  95     return executeSubInst(getOperandValue(CE->getOperand(0), SF),
  96                           getOperandValue(CE->getOperand(1), SF),
  97                           CE->getOperand(0)->getType());
  98   case Instruction::Mul:
  99     return executeMulInst(getOperandValue(CE->getOperand(0), SF),
 100                           getOperandValue(CE->getOperand(1), SF),
 101                           CE->getOperand(0)->getType());
 102   case Instruction::SDiv:
 103     return executeSDivInst(getOperandValue(CE->getOperand(0), SF),
 104                            getOperandValue(CE->getOperand(1), SF),
 105                            CE->getOperand(0)->getType());
 106   case Instruction::UDiv:
 107     return executeUDivInst(getOperandValue(CE->getOperand(0), SF),
 108                            getOperandValue(CE->getOperand(1), SF),
 109                            CE->getOperand(0)->getType());
 110   case Instruction::FDiv:
 111     return executeFDivInst(getOperandValue(CE->getOperand(0), SF),
 112                            getOperandValue(CE->getOperand(1), SF),
 113                            CE->getOperand(0)->getType());
 114   case Instruction::URem:
 115     return executeURemInst(getOperandValue(CE->getOperand(0), SF),
 116                           getOperandValue(CE->getOperand(1), SF),
 117                           CE->getOperand(0)->getType());
 118   case Instruction::SRem:
 119     return executeSRemInst(getOperandValue(CE->getOperand(0), SF),
 120                           getOperandValue(CE->getOperand(1), SF),
 121                           CE->getOperand(0)->getType());
 122   case Instruction::FRem:
 123     return executeFRemInst(getOperandValue(CE->getOperand(0), SF),
 124                            getOperandValue(CE->getOperand(1), SF),
 125                            CE->getOperand(0)->getType());
 126   case Instruction::And:
 127     return executeAndInst(getOperandValue(CE->getOperand(0), SF),
 128                           getOperandValue(CE->getOperand(1), SF),
 129                           CE->getOperand(0)->getType());
 130   case Instruction::Or:
 131     return executeOrInst(getOperandValue(CE->getOperand(0), SF),
 132                          getOperandValue(CE->getOperand(1), SF),
 133                          CE->getOperand(0)->getType());
 134   case Instruction::Xor:
 135     return executeXorInst(getOperandValue(CE->getOperand(0), SF),
 136                           getOperandValue(CE->getOperand(1), SF),
 137                           CE->getOperand(0)->getType());
 138   case Instruction::SetEQ:
 139     return executeSetEQInst(getOperandValue(CE->getOperand(0), SF),
 140                             getOperandValue(CE->getOperand(1), SF),
 141                             CE->getOperand(0)->getType());
 142   case Instruction::SetNE:
 143     return executeSetNEInst(getOperandValue(CE->getOperand(0), SF),
 144                             getOperandValue(CE->getOperand(1), SF),
 145                             CE->getOperand(0)->getType());
 146   case Instruction::SetLE:
 147     return executeSetLEInst(getOperandValue(CE->getOperand(0), SF),
 148                             getOperandValue(CE->getOperand(1), SF),
 149                             CE->getOperand(0)->getType());
 150   case Instruction::SetGE:
 151     return executeSetGEInst(getOperandValue(CE->getOperand(0), SF),
 152                             getOperandValue(CE->getOperand(1), SF),
 153                             CE->getOperand(0)->getType());
 154   case Instruction::SetLT:
 155     return executeSetLTInst(getOperandValue(CE->getOperand(0), SF),
 156                             getOperandValue(CE->getOperand(1), SF),
 157                             CE->getOperand(0)->getType());
 158   case Instruction::SetGT:
 159     return executeSetGTInst(getOperandValue(CE->getOperand(0), SF),
 160                             getOperandValue(CE->getOperand(1), SF),
 161                             CE->getOperand(0)->getType());
 162   case Instruction::Shl:
 163     return executeShlInst(getOperandValue(CE->getOperand(0), SF),
 164                           getOperandValue(CE->getOperand(1), SF),
 165                           CE->getOperand(0)->getType());
 166   case Instruction::LShr:
 167     return executeLShrInst(getOperandValue(CE->getOperand(0), SF),
 168                            getOperandValue(CE->getOperand(1), SF),
 169                            CE->getOperand(0)->getType());
 170   case Instruction::AShr:
 171     return executeAShrInst(getOperandValue(CE->getOperand(0), SF),
 172                            getOperandValue(CE->getOperand(1), SF),
 173                            CE->getOperand(0)->getType());
 174   case Instruction::Select:
 175     return executeSelectInst(getOperandValue(CE->getOperand(0), SF),
 176                              getOperandValue(CE->getOperand(1), SF),
 177                              getOperandValue(CE->getOperand(2), SF));
 178   default:
 179     std::cerr << "Unhandled ConstantExpr: " << *CE << "\n";
 180     abort();
 181     return GenericValue();
 182   }
 183 }
 184
 185 GenericValue Interpreter::getOperandValue(Value *V, ExecutionContext &SF) {
 186   if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(V)) {
 187     return getConstantExprValue(CE, SF);
 188   } else if (Constant *CPV = dyn_cast<Constant>(V)) {
 189     return getConstantValue(CPV);
 190   } else if (GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(V)) {
 191     return PTOGV(getPointerToGlobal(GV));
 192   } else {
 193     return SF.Values[V];
 194   }
 195 }
 196
 197 static void SetValue(Value *V, GenericValue Val, ExecutionContext &SF) {
 198   SF.Values[V] = Val;
 199 }
 200
 201 void Interpreter::initializeExecutionEngine() {
 202   TheEE = this;
 203 }
 204
 205 //===----------------------------------------------------------------------===//
 206 //                    Binary Instruction Implementations
 207 //===----------------------------------------------------------------------===//
 208
 209 #define IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(OP, TY) \
 210    case Type::TY##TyID: Dest.TY##Val = Src1.TY##Val OP Src2.TY##Val; break
 211
 212 static GenericValue executeAddInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 213                                    const Type *Ty) {
 214   GenericValue Dest;
 215   switch (Ty->getTypeID()) {
 216     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(+, UByte);
 217     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(+, SByte);
 218     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(+, UShort);
 219     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(+, Short);
 220     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(+, UInt);
 221     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(+, Int);
 222     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(+, ULong);
 223     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(+, Long);
 224     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(+, Float);
 225     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(+, Double);
 226   default:
 227     std::cout << "Unhandled type for Add instruction: " << *Ty << "\n";
 228     abort();
 229   }
 230   return Dest;
 231 }
 232
 233 static GenericValue executeSubInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 234                                    const Type *Ty) {
 235   GenericValue Dest;
 236   switch (Ty->getTypeID()) {
 237     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(-, UByte);
 238     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(-, SByte);
 239     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(-, UShort);
 240     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(-, Short);
 241     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(-, UInt);
 242     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(-, Int);
 243     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(-, ULong);
 244     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(-, Long);
 245     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(-, Float);
 246     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(-, Double);
 247   default:
 248     std::cout << "Unhandled type for Sub instruction: " << *Ty << "\n";
 249     abort();
 250   }
 251   return Dest;
 252 }
 253
 254 static GenericValue executeMulInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 255                                    const Type *Ty) {
 256   GenericValue Dest;
 257   switch (Ty->getTypeID()) {
 258     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(*, UByte);
 259     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(*, SByte);
 260     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(*, UShort);
 261     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(*, Short);
 262     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(*, UInt);
 263     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(*, Int);
 264     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(*, ULong);
 265     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(*, Long);
 266     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(*, Float);
 267     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(*, Double);
 268   default:
 269     std::cout << "Unhandled type for Mul instruction: " << *Ty << "\n";
 270     abort();
 271   }
 272   return Dest;
 273 }
 274
 275 #define IMPLEMENT_SIGNLESS_BINOP(OP, TY1, TY2) \
 276    case Type::TY2##TyID: IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(OP, TY1)
 277
 278 static GenericValue executeUDivInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 279                                    const Type *Ty) {
 280   GenericValue Dest;
 281   switch (Ty->getTypeID()) {
 282     IMPLEMENT_SIGNLESS_BINOP(/, UByte,  SByte);
 283     IMPLEMENT_SIGNLESS_BINOP(/, UShort, Short);
 284     IMPLEMENT_SIGNLESS_BINOP(/, UInt,   Int);
 285     IMPLEMENT_SIGNLESS_BINOP(/, ULong,  Long);
 286   default:
 287     std::cout << "Unhandled type for UDiv instruction: " << *Ty << "\n";
 288     abort();
 289   }
 290   return Dest;
 291 }
 292
 293 static GenericValue executeSDivInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 294                                    const Type *Ty) {
 295   GenericValue Dest;
 296   switch (Ty->getTypeID()) {
 297     IMPLEMENT_SIGNLESS_BINOP(/, SByte, UByte);
 298     IMPLEMENT_SIGNLESS_BINOP(/, Short, UShort);
 299     IMPLEMENT_SIGNLESS_BINOP(/, Int,   UInt);
 300     IMPLEMENT_SIGNLESS_BINOP(/, Long,  ULong);
 301   default:
 302     std::cout << "Unhandled type for SDiv instruction: " << *Ty << "\n";
 303     abort();
 304   }
 305   return Dest;
 306 }
 307
 308 static GenericValue executeFDivInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 309                                    const Type *Ty) {
 310   GenericValue Dest;
 311   switch (Ty->getTypeID()) {
 312     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(/, Float);
 313     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(/, Double);
 314   default:
 315     std::cout << "Unhandled type for Div instruction: " << *Ty << "\n";
 316     abort();
 317   }
 318   return Dest;
 319 }
 320
 321 static GenericValue executeURemInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 322                                    const Type *Ty) {
 323   GenericValue Dest;
 324   switch (Ty->getTypeID()) {
 325     IMPLEMENT_SIGNLESS_BINOP(%, UByte,  SByte);
 326     IMPLEMENT_SIGNLESS_BINOP(%, UShort, Short);
 327     IMPLEMENT_SIGNLESS_BINOP(%, UInt,   Int);
 328     IMPLEMENT_SIGNLESS_BINOP(%, ULong,  Long);
 329   default:
 330     std::cout << "Unhandled type for URem instruction: " << *Ty << "\n";
 331     abort();
 332   }
 333   return Dest;
 334 }
 335
 336 static GenericValue executeSRemInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 337                                    const Type *Ty) {
 338   GenericValue Dest;
 339   switch (Ty->getTypeID()) {
 340     IMPLEMENT_SIGNLESS_BINOP(%, SByte, UByte);
 341     IMPLEMENT_SIGNLESS_BINOP(%, Short, UShort);
 342     IMPLEMENT_SIGNLESS_BINOP(%, Int,   UInt);
 343     IMPLEMENT_SIGNLESS_BINOP(%, Long,  ULong);
 344   default:
 345     std::cout << "Unhandled type for Rem instruction: " << *Ty << "\n";
 346     abort();
 347   }
 348   return Dest;
 349 }
 350
 351 static GenericValue executeFRemInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 352                                    const Type *Ty) {
 353   GenericValue Dest;
 354   switch (Ty->getTypeID()) {
 355   case Type::FloatTyID:
 356     Dest.FloatVal = fmod(Src1.FloatVal, Src2.FloatVal);
 357     break;
 358   case Type::DoubleTyID:
 359     Dest.DoubleVal = fmod(Src1.DoubleVal, Src2.DoubleVal);
 360     break;
 361   default:
 362     std::cout << "Unhandled type for Rem instruction: " << *Ty << "\n";
 363     abort();
 364   }
 365   return Dest;
 366 }
 367
 368 static GenericValue executeAndInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 369                                    const Type *Ty) {
 370   GenericValue Dest;
 371   switch (Ty->getTypeID()) {
 372     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(&, Bool);
 373     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(&, UByte);
 374     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(&, SByte);
 375     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(&, UShort);
 376     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(&, Short);
 377     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(&, UInt);
 378     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(&, Int);
 379     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(&, ULong);
 380     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(&, Long);
 381   default:
 382     std::cout << "Unhandled type for And instruction: " << *Ty << "\n";
 383     abort();
 384   }
 385   return Dest;
 386 }
 387
 388 static GenericValue executeOrInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 389                                   const Type *Ty) {
 390   GenericValue Dest;
 391   switch (Ty->getTypeID()) {
 392     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(|, Bool);
 393     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(|, UByte);
 394     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(|, SByte);
 395     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(|, UShort);
 396     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(|, Short);
 397     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(|, UInt);
 398     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(|, Int);
 399     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(|, ULong);
 400     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(|, Long);
 401   default:
 402     std::cout << "Unhandled type for Or instruction: " << *Ty << "\n";
 403     abort();
 404   }
 405   return Dest;
 406 }
 407
 408 static GenericValue executeXorInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 409                                    const Type *Ty) {
 410   GenericValue Dest;
 411   switch (Ty->getTypeID()) {
 412     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(^, Bool);
 413     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(^, UByte);
 414     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(^, SByte);
 415     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(^, UShort);
 416     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(^, Short);
 417     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(^, UInt);
 418     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(^, Int);
 419     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(^, ULong);
 420     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(^, Long);
 421   default:
 422     std::cout << "Unhandled type for Xor instruction: " << *Ty << "\n";
 423     abort();
 424   }
 425   return Dest;
 426 }
 427
 428 #define IMPLEMENT_SETCC(OP, TY) \
 429    case Type::TY##TyID: Dest.BoolVal = Src1.TY##Val OP Src2.TY##Val; break
 430
 431 // Handle pointers specially because they must be compared with only as much
 432 // width as the host has.  We _do not_ want to be comparing 64 bit values when
 433 // running on a 32-bit target, otherwise the upper 32 bits might mess up
 434 // comparisons if they contain garbage.
 435 #define IMPLEMENT_POINTERSETCC(OP) \
 436    case Type::PointerTyID: \
 437         Dest.BoolVal = (void*)(intptr_t)Src1.PointerVal OP \
 438                        (void*)(intptr_t)Src2.PointerVal; break
 439
 440 static GenericValue executeSetEQInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 441                                      const Type *Ty) {
 442   GenericValue Dest;
 443   switch (Ty->getTypeID()) {
 444     IMPLEMENT_SETCC(==, UByte);
 445     IMPLEMENT_SETCC(==, SByte);
 446     IMPLEMENT_SETCC(==, UShort);
 447     IMPLEMENT_SETCC(==, Short);
 448     IMPLEMENT_SETCC(==, UInt);
 449     IMPLEMENT_SETCC(==, Int);
 450     IMPLEMENT_SETCC(==, ULong);
 451     IMPLEMENT_SETCC(==, Long);
 452     IMPLEMENT_SETCC(==, Float);
 453     IMPLEMENT_SETCC(==, Double);
 454     IMPLEMENT_POINTERSETCC(==);
 455   default:
 456     std::cout << "Unhandled type for SetEQ instruction: " << *Ty << "\n";
 457     abort();
 458   }
 459   return Dest;
 460 }
 461
 462 static GenericValue executeSetNEInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 463                                      const Type *Ty) {
 464   GenericValue Dest;
 465   switch (Ty->getTypeID()) {
 466     IMPLEMENT_SETCC(!=, UByte);
 467     IMPLEMENT_SETCC(!=, SByte);
 468     IMPLEMENT_SETCC(!=, UShort);
 469     IMPLEMENT_SETCC(!=, Short);
 470     IMPLEMENT_SETCC(!=, UInt);
 471     IMPLEMENT_SETCC(!=, Int);
 472     IMPLEMENT_SETCC(!=, ULong);
 473     IMPLEMENT_SETCC(!=, Long);
 474     IMPLEMENT_SETCC(!=, Float);
 475     IMPLEMENT_SETCC(!=, Double);
 476     IMPLEMENT_POINTERSETCC(!=);
 477
 478   default:
 479     std::cout << "Unhandled type for SetNE instruction: " << *Ty << "\n";
 480     abort();
 481   }
 482   return Dest;
 483 }
 484
 485 static GenericValue executeSetLEInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 486                                      const Type *Ty) {
 487   GenericValue Dest;
 488   switch (Ty->getTypeID()) {
 489     IMPLEMENT_SETCC(<=, UByte);
 490     IMPLEMENT_SETCC(<=, SByte);
 491     IMPLEMENT_SETCC(<=, UShort);
 492     IMPLEMENT_SETCC(<=, Short);
 493     IMPLEMENT_SETCC(<=, UInt);
 494     IMPLEMENT_SETCC(<=, Int);
 495     IMPLEMENT_SETCC(<=, ULong);
 496     IMPLEMENT_SETCC(<=, Long);
 497     IMPLEMENT_SETCC(<=, Float);
 498     IMPLEMENT_SETCC(<=, Double);
 499     IMPLEMENT_POINTERSETCC(<=);
 500   default:
 501     std::cout << "Unhandled type for SetLE instruction: " << *Ty << "\n";
 502     abort();
 503   }
 504   return Dest;
 505 }
 506
 507 static GenericValue executeSetGEInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 508                                      const Type *Ty) {
 509   GenericValue Dest;
 510   switch (Ty->getTypeID()) {
 511     IMPLEMENT_SETCC(>=, UByte);
 512     IMPLEMENT_SETCC(>=, SByte);
 513     IMPLEMENT_SETCC(>=, UShort);
 514     IMPLEMENT_SETCC(>=, Short);
 515     IMPLEMENT_SETCC(>=, UInt);
 516     IMPLEMENT_SETCC(>=, Int);
 517     IMPLEMENT_SETCC(>=, ULong);
 518     IMPLEMENT_SETCC(>=, Long);
 519     IMPLEMENT_SETCC(>=, Float);
 520     IMPLEMENT_SETCC(>=, Double);
 521     IMPLEMENT_POINTERSETCC(>=);
 522   default:
 523     std::cout << "Unhandled type for SetGE instruction: " << *Ty << "\n";
 524     abort();
 525   }
 526   return Dest;
 527 }
 528
 529 static GenericValue executeSetLTInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 530                                      const Type *Ty) {
 531   GenericValue Dest;
 532   switch (Ty->getTypeID()) {
 533     IMPLEMENT_SETCC(<, UByte);
 534     IMPLEMENT_SETCC(<, SByte);
 535     IMPLEMENT_SETCC(<, UShort);
 536     IMPLEMENT_SETCC(<, Short);
 537     IMPLEMENT_SETCC(<, UInt);
 538     IMPLEMENT_SETCC(<, Int);
 539     IMPLEMENT_SETCC(<, ULong);
 540     IMPLEMENT_SETCC(<, Long);
 541     IMPLEMENT_SETCC(<, Float);
 542     IMPLEMENT_SETCC(<, Double);
 543     IMPLEMENT_POINTERSETCC(<);
 544   default:
 545     std::cout << "Unhandled type for SetLT instruction: " << *Ty << "\n";
 546     abort();
 547   }
 548   return Dest;
 549 }
 550
 551 static GenericValue executeSetGTInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 552                                      const Type *Ty) {
 553   GenericValue Dest;
 554   switch (Ty->getTypeID()) {
 555     IMPLEMENT_SETCC(>, UByte);
 556     IMPLEMENT_SETCC(>, SByte);
 557     IMPLEMENT_SETCC(>, UShort);
 558     IMPLEMENT_SETCC(>, Short);
 559     IMPLEMENT_SETCC(>, UInt);
 560     IMPLEMENT_SETCC(>, Int);
 561     IMPLEMENT_SETCC(>, ULong);
 562     IMPLEMENT_SETCC(>, Long);
 563     IMPLEMENT_SETCC(>, Float);
 564     IMPLEMENT_SETCC(>, Double);
 565     IMPLEMENT_POINTERSETCC(>);
 566   default:
 567     std::cout << "Unhandled type for SetGT instruction: " << *Ty << "\n";
 568     abort();
 569   }
 570   return Dest;
 571 }
 572
 573 void Interpreter::visitBinaryOperator(BinaryOperator &I) {
 574   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
 575   const Type *Ty    = I.getOperand(0)->getType();
 576   GenericValue Src1 = getOperandValue(I.getOperand(0), SF);
 577   GenericValue Src2 = getOperandValue(I.getOperand(1), SF);
 578   GenericValue R;   // Result
 579
 580   switch (I.getOpcode()) {
 581   case Instruction::Add:   R = executeAddInst  (Src1, Src2, Ty); break;
 582   case Instruction::Sub:   R = executeSubInst  (Src1, Src2, Ty); break;
 583   case Instruction::Mul:   R = executeMulInst  (Src1, Src2, Ty); break;
 584   case Instruction::UDiv:  R = executeUDivInst (Src1, Src2, Ty); break;
 585   case Instruction::SDiv:  R = executeSDivInst (Src1, Src2, Ty); break;
 586   case Instruction::FDiv:  R = executeFDivInst (Src1, Src2, Ty); break;
 587   case Instruction::URem:  R = executeURemInst (Src1, Src2, Ty); break;
 588   case Instruction::SRem:  R = executeSRemInst (Src1, Src2, Ty); break;
 589   case Instruction::FRem:  R = executeFRemInst (Src1, Src2, Ty); break;
 590   case Instruction::And:   R = executeAndInst  (Src1, Src2, Ty); break;
 591   case Instruction::Or:    R = executeOrInst   (Src1, Src2, Ty); break;
 592   case Instruction::Xor:   R = executeXorInst  (Src1, Src2, Ty); break;
 593   case Instruction::SetEQ: R = executeSetEQInst(Src1, Src2, Ty); break;
 594   case Instruction::SetNE: R = executeSetNEInst(Src1, Src2, Ty); break;
 595   case Instruction::SetLE: R = executeSetLEInst(Src1, Src2, Ty); break;
 596   case Instruction::SetGE: R = executeSetGEInst(Src1, Src2, Ty); break;
 597   case Instruction::SetLT: R = executeSetLTInst(Src1, Src2, Ty); break;
 598   case Instruction::SetGT: R = executeSetGTInst(Src1, Src2, Ty); break;
 599   default:
 600     std::cout << "Don't know how to handle this binary operator!\n-->" << I;
 601     abort();
 602   }
 603
 604   SetValue(&I, R, SF);
 605 }
 606
 607 static GenericValue executeSelectInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 608                                       GenericValue Src3) {
 609   return Src1.BoolVal ? Src2 : Src3;
 610 }
 611
 612 void Interpreter::visitSelectInst(SelectInst &I) {
 613   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
 614   GenericValue Src1 = getOperandValue(I.getOperand(0), SF);
 615   GenericValue Src2 = getOperandValue(I.getOperand(1), SF);
 616   GenericValue Src3 = getOperandValue(I.getOperand(2), SF);
 617   GenericValue R = executeSelectInst(Src1, Src2, Src3);
 618   SetValue(&I, R, SF);
 619 }
 620
 621
 622 //===----------------------------------------------------------------------===//
 623 //                     Terminator Instruction Implementations
 624 //===----------------------------------------------------------------------===//
 625
 626 void Interpreter::exitCalled(GenericValue GV) {
 627   // runAtExitHandlers() assumes there are no stack frames, but
 628   // if exit() was called, then it had a stack frame. Blow away
 629   // the stack before interpreting atexit handlers.
 630   ECStack.clear ();
 631   runAtExitHandlers ();
 632   exit (GV.IntVal);
 633 }
 634
 635 /// Pop the last stack frame off of ECStack and then copy the result
 636 /// back into the result variable if we are not returning void. The
 637 /// result variable may be the ExitValue, or the Value of the calling
 638 /// CallInst if there was a previous stack frame. This method may
 639 /// invalidate any ECStack iterators you have. This method also takes
 640 /// care of switching to the normal destination BB, if we are returning
 641 /// from an invoke.
 642 ///
 643 void Interpreter::popStackAndReturnValueToCaller (const Type *RetTy,
 644                                                   GenericValue Result) {
 645   // Pop the current stack frame.
 646   ECStack.pop_back();
 647
 648   if (ECStack.empty()) {  // Finished main.  Put result into exit code...
 649     if (RetTy && RetTy->isIntegral()) {          // Nonvoid return type?
 650       ExitValue = Result;   // Capture the exit value of the program
 651     } else {
 652       memset(&ExitValue, 0, sizeof(ExitValue));
 653     }
 654   } else {
 655     // If we have a previous stack frame, and we have a previous call,
 656     // fill in the return value...
 657     ExecutionContext &CallingSF = ECStack.back();
 658     if (Instruction *I = CallingSF.Caller.getInstruction()) {
 659       if (CallingSF.Caller.getType() != Type::VoidTy)      // Save result...
 660         SetValue(I, Result, CallingSF);
 661       if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst> (I))
 662         SwitchToNewBasicBlock (II->getNormalDest (), CallingSF);
 663       CallingSF.Caller = CallSite();          // We returned from the call...
 664     }
 665   }
 666 }
 667
 668 void Interpreter::visitReturnInst(ReturnInst &I) {
 669   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
 670   const Type *RetTy = Type::VoidTy;
 671   GenericValue Result;
 672
 673   // Save away the return value... (if we are not 'ret void')
 674   if (I.getNumOperands()) {
 675     RetTy  = I.getReturnValue()->getType();
 676     Result = getOperandValue(I.getReturnValue(), SF);
 677   }
 678
 679   popStackAndReturnValueToCaller(RetTy, Result);
 680 }
 681
 682 void Interpreter::visitUnwindInst(UnwindInst &I) {
 683   // Unwind stack
 684   Instruction *Inst;
 685   do {
 686     ECStack.pop_back ();
 687     if (ECStack.empty ())
 688       abort ();
 689     Inst = ECStack.back ().Caller.getInstruction ();
 690   } while (!(Inst && isa<InvokeInst> (Inst)));
 691
 692   // Return from invoke
 693   ExecutionContext &InvokingSF = ECStack.back ();
 694   InvokingSF.Caller = CallSite ();
 695
 696   // Go to exceptional destination BB of invoke instruction
 697   SwitchToNewBasicBlock(cast<InvokeInst>(Inst)->getUnwindDest(), InvokingSF);
 698 }
 699
 700 void Interpreter::visitUnreachableInst(UnreachableInst &I) {
 701   std::cerr << "ERROR: Program executed an 'unreachable' instruction!\n";
 702   abort();
 703 }
 704
 705 void Interpreter::visitBranchInst(BranchInst &I) {
 706   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
 707   BasicBlock *Dest;
 708
 709   Dest = I.getSuccessor(0);          // Uncond branches have a fixed dest...
 710   if (!I.isUnconditional()) {
 711     Value *Cond = I.getCondition();
 712     if (getOperandValue(Cond, SF).BoolVal == 0) // If false cond...
 713       Dest = I.getSuccessor(1);
 714   }
 715   SwitchToNewBasicBlock(Dest, SF);
 716 }
 717
 718 void Interpreter::visitSwitchInst(SwitchInst &I) {
 719   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
 720   GenericValue CondVal = getOperandValue(I.getOperand(0), SF);
 721   const Type *ElTy = I.getOperand(0)->getType();
 722
 723   // Check to see if any of the cases match...
 724   BasicBlock *Dest = 0;
 725   for (unsigned i = 2, e = I.getNumOperands(); i != e; i += 2)
 726     if (executeSetEQInst(CondVal,
 727                          getOperandValue(I.getOperand(i), SF), ElTy).BoolVal) {
 728       Dest = cast<BasicBlock>(I.getOperand(i+1));
 729       break;
 730     }
 731
 732   if (!Dest) Dest = I.getDefaultDest();   // No cases matched: use default
 733   SwitchToNewBasicBlock(Dest, SF);
 734 }
 735
 736 // SwitchToNewBasicBlock - This method is used to jump to a new basic block.
 737 // This function handles the actual updating of block and instruction iterators
 738 // as well as execution of all of the PHI nodes in the destination block.
 739 //
 740 // This method does this because all of the PHI nodes must be executed
 741 // atomically, reading their inputs before any of the results are updated.  Not
 742 // doing this can cause problems if the PHI nodes depend on other PHI nodes for
 743 // their inputs.  If the input PHI node is updated before it is read, incorrect
 744 // results can happen.  Thus we use a two phase approach.
 745 //
 746 void Interpreter::SwitchToNewBasicBlock(BasicBlock *Dest, ExecutionContext &SF){
 747   BasicBlock *PrevBB = SF.CurBB;      // Remember where we came from...
 748   SF.CurBB   = Dest;                  // Update CurBB to branch destination
 749   SF.CurInst = SF.CurBB->begin();     // Update new instruction ptr...
 750
 751   if (!isa<PHINode>(SF.CurInst)) return;  // Nothing fancy to do
 752
 753   // Loop over all of the PHI nodes in the current block, reading their inputs.
 754   std::vector<GenericValue> ResultValues;
 755
 756   for (; PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(SF.CurInst); ++SF.CurInst) {
 757     // Search for the value corresponding to this previous bb...
 758     int i = PN->getBasicBlockIndex(PrevBB);
 759     assert(i != -1 && "PHINode doesn't contain entry for predecessor??");
 760     Value *IncomingValue = PN->getIncomingValue(i);
 761
 762     // Save the incoming value for this PHI node...
 763     ResultValues.push_back(getOperandValue(IncomingValue, SF));
 764   }
 765
 766   // Now loop over all of the PHI nodes setting their values...
 767   SF.CurInst = SF.CurBB->begin();
 768   for (unsigned i = 0; isa<PHINode>(SF.CurInst); ++SF.CurInst, ++i) {
 769     PHINode *PN = cast<PHINode>(SF.CurInst);
 770     SetValue(PN, ResultValues[i], SF);
 771   }
 772 }
 773
 774 //===----------------------------------------------------------------------===//
 775 //                     Memory Instruction Implementations
 776 //===----------------------------------------------------------------------===//
 777
 778 void Interpreter::visitAllocationInst(AllocationInst &I) {
 779   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
 780
 781   const Type *Ty = I.getType()->getElementType();  // Type to be allocated
 782
 783   // Get the number of elements being allocated by the array...
 784   unsigned NumElements = getOperandValue(I.getOperand(0), SF).UIntVal;
 785
 786   // Allocate enough memory to hold the type...
 787   void *Memory = malloc(NumElements * (size_t)TD.getTypeSize(Ty));
 788
 789   GenericValue Result = PTOGV(Memory);
 790   assert(Result.PointerVal != 0 && "Null pointer returned by malloc!");
 791   SetValue(&I, Result, SF);
 792
 793   if (I.getOpcode() == Instruction::Alloca)
 794     ECStack.back().Allocas.add(Memory);
 795 }
 796
 797 void Interpreter::visitFreeInst(FreeInst &I) {
 798   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
 799   assert(isa<PointerType>(I.getOperand(0)->getType()) && "Freeing nonptr?");
 800   GenericValue Value = getOperandValue(I.getOperand(0), SF);
 801   // TODO: Check to make sure memory is allocated
 802   free(GVTOP(Value));   // Free memory
 803 }
 804
 805 // getElementOffset - The workhorse for getelementptr.
 806 //
 807 GenericValue Interpreter::executeGEPOperation(Value *Ptr, gep_type_iterator I,
 808                                               gep_type_iterator E,
 809                                               ExecutionContext &SF) {
 810   assert(isa<PointerType>(Ptr->getType()) &&
 811          "Cannot getElementOffset of a nonpointer type!");
 812
 813   PointerTy Total = 0;
 814
 815   for (; I != E; ++I) {
 816     if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(*I)) {
 817       const StructLayout *SLO = TD.getStructLayout(STy);
 818
 819       const ConstantInt *CPU = cast<ConstantInt>(I.getOperand());
 820       unsigned Index = unsigned(CPU->getZExtValue());
 821
 822       Total += (PointerTy)SLO->MemberOffsets[Index];
 823     } else {
 824       const SequentialType *ST = cast<SequentialType>(*I);
 825       // Get the index number for the array... which must be long type...
 826       GenericValue IdxGV = getOperandValue(I.getOperand(), SF);
 827
 828       uint64_t Idx;
 829       switch (I.getOperand()->getType()->getTypeID()) {
 830       default: assert(0 && "Illegal getelementptr index for sequential type!");
 831       case Type::SByteTyID:  Idx = IdxGV.SByteVal; break;
 832       case Type::ShortTyID:  Idx = IdxGV.ShortVal; break;
 833       case Type::IntTyID:    Idx = IdxGV.IntVal; break;
 834       case Type::LongTyID:   Idx = IdxGV.LongVal; break;
 835       case Type::UByteTyID:  Idx = IdxGV.UByteVal; break;
 836       case Type::UShortTyID: Idx = IdxGV.UShortVal; break;
 837       case Type::UIntTyID:   Idx = IdxGV.UIntVal; break;
 838       case Type::ULongTyID:  Idx = IdxGV.ULongVal; break;
 839       }
 840       Total += PointerTy(TD.getTypeSize(ST->getElementType())*Idx);
 841     }
 842   }
 843
 844   GenericValue Result;
 845   Result.PointerVal = getOperandValue(Ptr, SF).PointerVal + Total;
 846   return Result;
 847 }
 848
 849 void Interpreter::visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &I) {
 850   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
 851   SetValue(&I, TheEE->executeGEPOperation(I.getPointerOperand(),
 852                                    gep_type_begin(I), gep_type_end(I), SF), SF);
 853 }
 854
 855 void Interpreter::visitLoadInst(LoadInst &I) {
 856   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
 857   GenericValue SRC = getOperandValue(I.getPointerOperand(), SF);
 858   GenericValue *Ptr = (GenericValue*)GVTOP(SRC);
 859   GenericValue Result = LoadValueFromMemory(Ptr, I.getType());
 860   SetValue(&I, Result, SF);
 861 }
 862
 863 void Interpreter::visitStoreInst(StoreInst &I) {
 864   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
 865   GenericValue Val = getOperandValue(I.getOperand(0), SF);
 866   GenericValue SRC = getOperandValue(I.getPointerOperand(), SF);
 867   StoreValueToMemory(Val, (GenericValue *)GVTOP(SRC),
 868                      I.getOperand(0)->getType());
 869 }
 870
 871 //===----------------------------------------------------------------------===//
 872 //                 Miscellaneous Instruction Implementations
 873 //===----------------------------------------------------------------------===//
 874
 875 void Interpreter::visitCallSite(CallSite CS) {
 876   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
 877
 878   // Check to see if this is an intrinsic function call...
 879   if (Function *F = CS.getCalledFunction())
 880    if (F->isExternal ())
 881     switch (F->getIntrinsicID()) {
 882     case Intrinsic::not_intrinsic:
 883       break;
 884     case Intrinsic::vastart: { // va_start
 885       GenericValue ArgIndex;
 886       ArgIndex.UIntPairVal.first = ECStack.size() - 1;
 887       ArgIndex.UIntPairVal.second = 0;
 888       SetValue(CS.getInstruction(), ArgIndex, SF);
 889       return;
 890     }
 891     case Intrinsic::vaend:    // va_end is a noop for the interpreter
 892       return;
 893     case Intrinsic::vacopy:   // va_copy: dest = src
 894       SetValue(CS.getInstruction(), getOperandValue(*CS.arg_begin(), SF), SF);
 895       return;
 896     default:
 897       // If it is an unknown intrinsic function, use the intrinsic lowering
 898       // class to transform it into hopefully tasty LLVM code.
 899       //
 900       Instruction *Prev = CS.getInstruction()->getPrev();
 901       BasicBlock *Parent = CS.getInstruction()->getParent();
 902       IL->LowerIntrinsicCall(cast<CallInst>(CS.getInstruction()));
 903
 904       // Restore the CurInst pointer to the first instruction newly inserted, if
 905       // any.
 906       if (!Prev) {
 907         SF.CurInst = Parent->begin();
 908       } else {
 909         SF.CurInst = Prev;
 910         ++SF.CurInst;
 911       }
 912       return;
 913     }
 914
 915   SF.Caller = CS;
 916   std::vector<GenericValue> ArgVals;
 917   const unsigned NumArgs = SF.Caller.arg_size();
 918   ArgVals.reserve(NumArgs);
 919   for (CallSite::arg_iterator i = SF.Caller.arg_begin(),
 920          e = SF.Caller.arg_end(); i != e; ++i) {
 921     Value *V = *i;
 922     ArgVals.push_back(getOperandValue(V, SF));
 923     // Promote all integral types whose size is < sizeof(int) into ints.  We do
 924     // this by zero or sign extending the value as appropriate according to the
 925     // source type.
 926     const Type *Ty = V->getType();
 927     if (Ty->isIntegral() && Ty->getPrimitiveSize() < 4) {
 928       if (Ty == Type::ShortTy)
 929         ArgVals.back().IntVal = ArgVals.back().ShortVal;
 930       else if (Ty == Type::UShortTy)
 931         ArgVals.back().UIntVal = ArgVals.back().UShortVal;
 932       else if (Ty == Type::SByteTy)
 933         ArgVals.back().IntVal = ArgVals.back().SByteVal;
 934       else if (Ty == Type::UByteTy)
 935         ArgVals.back().UIntVal = ArgVals.back().UByteVal;
 936       else if (Ty == Type::BoolTy)
 937         ArgVals.back().UIntVal = ArgVals.back().BoolVal;
 938       else
 939         assert(0 && "Unknown type!");
 940     }
 941   }
 942
 943   // To handle indirect calls, we must get the pointer value from the argument
 944   // and treat it as a function pointer.
 945   GenericValue SRC = getOperandValue(SF.Caller.getCalledValue(), SF);
 946   callFunction((Function*)GVTOP(SRC), ArgVals);
 947 }
 948
 949 #define IMPLEMENT_SHIFT(OP, TY) \
 950    case Type::TY##TyID: Dest.TY##Val = Src1.TY##Val OP Src2.UByteVal; break
 951
 952 #define IMPLEMENT_SIGNLESS_SHIFT(OP, TY1, TY2) \
 953    case Type::TY2##TyID: \
 954    IMPLEMENT_SHIFT(OP, TY1)
 955
 956 static GenericValue executeShlInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 957                                    const Type *Ty) {
 958   GenericValue Dest;
 959   switch (Ty->getTypeID()) {
 960     IMPLEMENT_SHIFT(<<, UByte);
 961     IMPLEMENT_SHIFT(<<, SByte);
 962     IMPLEMENT_SHIFT(<<, UShort);
 963     IMPLEMENT_SHIFT(<<, Short);
 964     IMPLEMENT_SHIFT(<<, UInt);
 965     IMPLEMENT_SHIFT(<<, Int);
 966     IMPLEMENT_SHIFT(<<, ULong);
 967     IMPLEMENT_SHIFT(<<, Long);
 968   default:
 969     std::cout << "Unhandled type for Shl instruction: " << *Ty << "\n";
 970   }
 971   return Dest;
 972 }
 973
 974 static GenericValue executeLShrInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 975                                     const Type *Ty) {
 976   GenericValue Dest;
 977   switch (Ty->getTypeID()) {
 978     IMPLEMENT_SIGNLESS_SHIFT(>>, UByte,  SByte);
 979     IMPLEMENT_SIGNLESS_SHIFT(>>, UShort, Short);
 980     IMPLEMENT_SIGNLESS_SHIFT(>>, UInt,   Int);
 981     IMPLEMENT_SIGNLESS_SHIFT(>>, ULong,  Long);
 982   default:
 983     std::cout << "Unhandled type for LShr instruction: " << *Ty << "\n";
 984     abort();
 985   }
 986   return Dest;
 987 }
 988
 989 static GenericValue executeAShrInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 990                                     const Type *Ty) {
 991   GenericValue Dest;
 992   switch (Ty->getTypeID()) {
 993     IMPLEMENT_SIGNLESS_SHIFT(>>, SByte, UByte);
 994     IMPLEMENT_SIGNLESS_SHIFT(>>, Short, UShort);
 995     IMPLEMENT_SIGNLESS_SHIFT(>>, Int,   UInt);
 996     IMPLEMENT_SIGNLESS_SHIFT(>>, Long,  ULong);
 997   default:
 998     std::cout << "Unhandled type for AShr instruction: " << *Ty << "\n";
 999     abort();
1000   }
1001   return Dest;
1002 }
1003
1004 void Interpreter::visitShl(ShiftInst &I) {
1005   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
1006   const Type *Ty    = I.getOperand(0)->getType();
1007   GenericValue Src1 = getOperandValue(I.getOperand(0), SF);
1008   GenericValue Src2 = getOperandValue(I.getOperand(1), SF);
1009   GenericValue Dest;
1010   Dest = executeShlInst (Src1, Src2, Ty);
1011   SetValue(&I, Dest, SF);
1012 }
1013
1014 void Interpreter::visitLShr(ShiftInst &I) {
1015   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
1016   const Type *Ty    = I.getOperand(0)->getType();
1017   GenericValue Src1 = getOperandValue(I.getOperand(0), SF);
1018   GenericValue Src2 = getOperandValue(I.getOperand(1), SF);
1019   GenericValue Dest;
1020   Dest = executeLShrInst (Src1, Src2, Ty);
1021   SetValue(&I, Dest, SF);
1022 }
1023
1024 void Interpreter::visitAShr(ShiftInst &I) {
1025   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
1026   const Type *Ty    = I.getOperand(0)->getType();
1027   GenericValue Src1 = getOperandValue(I.getOperand(0), SF);
1028   GenericValue Src2 = getOperandValue(I.getOperand(1), SF);
1029   GenericValue Dest;
1030   Dest = executeAShrInst (Src1, Src2, Ty);
1031   SetValue(&I, Dest, SF);
1032 }
1033
1034 #define IMPLEMENT_CAST(DTY, DCTY, STY) \
1035    case Type::STY##TyID: Dest.DTY##Val = DCTY Src.STY##Val; break;
1036
1037 #define IMPLEMENT_CAST_CASE_START(DESTTY, DESTCTY)    \
1038   case Type::DESTTY##TyID:                      \
1039     switch (SrcTy->getTypeID()) {          \
1040       IMPLEMENT_CAST(DESTTY, DESTCTY, Bool);    \
1041       IMPLEMENT_CAST(DESTTY, DESTCTY, UByte);   \
1042       IMPLEMENT_CAST(DESTTY, DESTCTY, SByte);   \
1043       IMPLEMENT_CAST(DESTTY, DESTCTY, UShort);  \
1044       IMPLEMENT_CAST(DESTTY, DESTCTY, Short);   \
1045       IMPLEMENT_CAST(DESTTY, DESTCTY, UInt);    \
1046       IMPLEMENT_CAST(DESTTY, DESTCTY, Int);     \
1047       IMPLEMENT_CAST(DESTTY, DESTCTY, ULong);   \
1048       IMPLEMENT_CAST(DESTTY, DESTCTY, Long);    \
1049       IMPLEMENT_CAST(DESTTY, DESTCTY, Pointer);
1050
1051 #define IMPLEMENT_CAST_CASE_FP_IMP(DESTTY, DESTCTY) \
1052       IMPLEMENT_CAST(DESTTY, DESTCTY, Float);   \
1053       IMPLEMENT_CAST(DESTTY, DESTCTY, Double)
1054
1055 #define IMPLEMENT_CAST_CASE_END()    \
1056     default: std::cout << "Unhandled cast: " << *SrcTy << " to " << *Ty << "\n"; \
1057       abort();                                  \
1058     }                                           \
1059     break
1060
1061 #define IMPLEMENT_CAST_CASE(DESTTY, DESTCTY) \
1062    IMPLEMENT_CAST_CASE_START(DESTTY, DESTCTY);   \
1063    IMPLEMENT_CAST_CASE_FP_IMP(DESTTY, DESTCTY); \
1064    IMPLEMENT_CAST_CASE_END()
1065
1066 GenericValue Interpreter::executeCastOperation(Value *SrcVal, const Type *Ty,
1067                                                ExecutionContext &SF) {
1068   const Type *SrcTy = SrcVal->getType();
1069   GenericValue Dest, Src = getOperandValue(SrcVal, SF);
1070
1071   switch (Ty->getTypeID()) {
1072     IMPLEMENT_CAST_CASE(UByte  , (unsigned char));
1073     IMPLEMENT_CAST_CASE(SByte  , (  signed char));
1074     IMPLEMENT_CAST_CASE(UShort , (unsigned short));
1075     IMPLEMENT_CAST_CASE(Short  , (  signed short));
1076     IMPLEMENT_CAST_CASE(UInt   , (unsigned int ));
1077     IMPLEMENT_CAST_CASE(Int    , (  signed int ));
1078     IMPLEMENT_CAST_CASE(ULong  , (uint64_t));
1079     IMPLEMENT_CAST_CASE(Long   , ( int64_t));
1080     IMPLEMENT_CAST_CASE(Pointer, (PointerTy));
1081     IMPLEMENT_CAST_CASE(Float  , (float));
1082     IMPLEMENT_CAST_CASE(Double , (double));
1083     IMPLEMENT_CAST_CASE(Bool   , (bool));
1084   default:
1085     std::cout << "Unhandled dest type for cast instruction: " << *Ty << "\n";
1086     abort();
1087   }
1088
1089   return Dest;
1090 }
1091
1092 void Interpreter::visitCastInst(CastInst &I) {
1093   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
1094   SetValue(&I, executeCastOperation(I.getOperand(0), I.getType(), SF), SF);
1095 }
1096
1097 #define IMPLEMENT_VAARG(TY) \
1098    case Type::TY##TyID: Dest.TY##Val = Src.TY##Val; break
1099
1100 void Interpreter::visitVAArgInst(VAArgInst &I) {
1101   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
1102
1103   // Get the incoming valist parameter.  LLI treats the valist as a
1104   // (ec-stack-depth var-arg-index) pair.
1105   GenericValue VAList = getOperandValue(I.getOperand(0), SF);
1106   GenericValue Dest;
1107   GenericValue Src = ECStack[VAList.UIntPairVal.first]
1108    .VarArgs[VAList.UIntPairVal.second];
1109   const Type *Ty = I.getType();
1110   switch (Ty->getTypeID()) {
1111     IMPLEMENT_VAARG(UByte);
1112     IMPLEMENT_VAARG(SByte);
1113     IMPLEMENT_VAARG(UShort);
1114     IMPLEMENT_VAARG(Short);
1115     IMPLEMENT_VAARG(UInt);
1116     IMPLEMENT_VAARG(Int);
1117     IMPLEMENT_VAARG(ULong);
1118     IMPLEMENT_VAARG(Long);
1119     IMPLEMENT_VAARG(Pointer);
1120     IMPLEMENT_VAARG(Float);
1121     IMPLEMENT_VAARG(Double);
1122     IMPLEMENT_VAARG(Bool);
1123   default:
1124     std::cout << "Unhandled dest type for vaarg instruction: " << *Ty << "\n";
1125     abort();
1126   }
1127
1128   // Set the Value of this Instruction.
1129   SetValue(&I, Dest, SF);
1130
1131   // Move the pointer to the next vararg.
1132   ++VAList.UIntPairVal.second;
1133 }
1134
1135 //===----------------------------------------------------------------------===//
1136 //                        Dispatch and Execution Code
1137 //===----------------------------------------------------------------------===//
1138
1139 //===----------------------------------------------------------------------===//
1140 // callFunction - Execute the specified function...
1141 //
1142 void Interpreter::callFunction(Function *F,
1143                                const std::vector<GenericValue> &ArgVals) {
1144   assert((ECStack.empty() || ECStack.back().Caller.getInstruction() == 0 ||
1145           ECStack.back().Caller.arg_size() == ArgVals.size()) &&
1146          "Incorrect number of arguments passed into function call!");
1147   // Make a new stack frame... and fill it in.
1148   ECStack.push_back(ExecutionContext());
1149   ExecutionContext &StackFrame = ECStack.back();
1150   StackFrame.CurFunction = F;
1151
1152   // Special handling for external functions.
1153   if (F->isExternal()) {
1154     GenericValue Result = callExternalFunction (F, ArgVals);
1155     // Simulate a 'ret' instruction of the appropriate type.
1156     popStackAndReturnValueToCaller (F->getReturnType (), Result);
1157     return;
1158   }
1159
1160   // Get pointers to first LLVM BB & Instruction in function.
1161   StackFrame.CurBB     = F->begin();
1162   StackFrame.CurInst   = StackFrame.CurBB->begin();
1163
1164   // Run through the function arguments and initialize their values...
1165   assert((ArgVals.size() == F->arg_size() ||
1166          (ArgVals.size() > F->arg_size() && F->getFunctionType()->isVarArg()))&&
1167          "Invalid number of values passed to function invocation!");
1168
1169   // Handle non-varargs arguments...
1170   unsigned i = 0;
1171   for (Function::arg_iterator AI = F->arg_begin(), E = F->arg_end(); AI != E; ++AI, ++i)
1172     SetValue(AI, ArgVals[i], StackFrame);
1173
1174   // Handle varargs arguments...
1175   StackFrame.VarArgs.assign(ArgVals.begin()+i, ArgVals.end());
1176 }
1177
1178 void Interpreter::run() {
1179   while (!ECStack.empty()) {
1180     // Interpret a single instruction & increment the "PC".
1181     ExecutionContext &SF = ECStack.back();  // Current stack frame
1182     Instruction &I = *SF.CurInst++;         // Increment before execute
1183
1184     // Track the number of dynamic instructions executed.
1185     ++NumDynamicInsts;
1186
1187     DEBUG(std::cerr << "About to interpret: " << I);
1188     visit(I);   // Dispatch to one of the visit* methods...
1189   }
1190 }