lib/ExecutionEngine/Interpreter/Execution.cpp

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