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