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/iPHINode.h"
  10 #include "llvm/iOther.h"
  11 #include "llvm/iTerminators.h"
  12 #include "llvm/iMemory.h"
  13 #include "llvm/Type.h"
  14 #include "llvm/ConstantVals.h"
  15 #include "llvm/Assembly/Writer.h"
  16 #include "llvm/Target/TargetData.h"
  17 #include "llvm/GlobalVariable.h"
  18 #include "Support/CommandLine.h"
  19 #include <math.h>  // For fmod
  20 #include <signal.h>
  21 #include <setjmp.h>
  22 #include <iostream>
  23 using std::vector;
  24 using std::cout;
  25 using std::cerr;
  26
  27 cl::Flag   QuietMode ("quiet"  , "Do not emit any non-program output");
  28 cl::Alias  QuietModeA("q"      , "Alias for -quiet", cl::NoFlags, QuietMode);
  29 cl::Flag   ArrayChecksEnabled("array-checks", "Enable array bound checks");
  30 cl::Flag   AbortOnExceptions("abort-on-exception", "Halt execution on a machine exception");
  31
  32 // Create a TargetData structure to handle memory addressing and size/alignment
  33 // computations
  34 //
  35 static TargetData TD("lli Interpreter");
  36 CachedWriter CW;     // Object to accelerate printing of LLVM
  37
  38
  39 #ifdef PROFILE_STRUCTURE_FIELDS
  40 static cl::Flag ProfileStructureFields("profilestructfields",
  41                                        "Profile Structure Field Accesses");
  42 #include <map>
  43 static std::map<const StructType *, vector<unsigned> > FieldAccessCounts;
  44 #endif
  45
  46 sigjmp_buf SignalRecoverBuffer;
  47 static bool InInstruction = false;
  48
  49 extern "C" {
  50 static void SigHandler(int Signal) {
  51   if (InInstruction)
  52     siglongjmp(SignalRecoverBuffer, Signal);
  53 }
  54 }
  55
  56 static void initializeSignalHandlers() {
  57   struct sigaction Action;
  58   Action.sa_handler = SigHandler;
  59   Action.sa_flags   = SA_SIGINFO;
  60   sigemptyset(&Action.sa_mask);
  61   sigaction(SIGSEGV, &Action, 0);
  62   sigaction(SIGBUS, &Action, 0);
  63   sigaction(SIGINT, &Action, 0);
  64   sigaction(SIGFPE, &Action, 0);
  65 }
  66
  67
  68 //===----------------------------------------------------------------------===//
  69 //                     Value Manipulation code
  70 //===----------------------------------------------------------------------===//
  71
  72 static unsigned getOperandSlot(Value *V) {
  73   SlotNumber *SN = (SlotNumber*)V->getAnnotation(SlotNumberAID);
  74   assert(SN && "Operand does not have a slot number annotation!");
  75   return SN->SlotNum;
  76 }
  77
  78 #define GET_CONST_VAL(TY, CLASS) \
  79   case Type::TY##TyID: Result.TY##Val = cast<CLASS>(CPV)->getValue(); break
  80
  81 static GenericValue getOperandValue(Value *V, ExecutionContext &SF) {
  82   if (Constant *CPV = dyn_cast<Constant>(V)) {
  83     GenericValue Result;
  84     switch (CPV->getType()->getPrimitiveID()) {
  85       GET_CONST_VAL(Bool   , ConstantBool);
  86       GET_CONST_VAL(UByte  , ConstantUInt);
  87       GET_CONST_VAL(SByte  , ConstantSInt);
  88       GET_CONST_VAL(UShort , ConstantUInt);
  89       GET_CONST_VAL(Short  , ConstantSInt);
  90       GET_CONST_VAL(UInt   , ConstantUInt);
  91       GET_CONST_VAL(Int    , ConstantSInt);
  92       GET_CONST_VAL(ULong  , ConstantUInt);
  93       GET_CONST_VAL(Long   , ConstantSInt);
  94       GET_CONST_VAL(Float  , ConstantFP);
  95       GET_CONST_VAL(Double , ConstantFP);
  96     case Type::PointerTyID:
  97       if (isa<ConstantPointerNull>(CPV)) {
  98         Result.PointerVal = 0;
  99       } else if (isa<ConstantPointerRef>(CPV)) {
 100         assert(0 && "Not implemented!");
 101       } else {
 102         assert(0 && "Unknown constant pointer type!");
 103       }
 104       break;
 105     default:
 106       cout << "ERROR: Constant unimp for type: " << CPV->getType() << "\n";
 107     }
 108     return Result;
 109   } else if (GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(V)) {
 110     GlobalAddress *Address =
 111       (GlobalAddress*)GV->getOrCreateAnnotation(GlobalAddressAID);
 112     GenericValue Result;
 113     Result.PointerVal = (PointerTy)(GenericValue*)Address->Ptr;
 114     return Result;
 115   } else {
 116     unsigned TyP = V->getType()->getUniqueID();   // TypePlane for value
 117     unsigned OpSlot = getOperandSlot(V);
 118     assert(TyP < SF.Values.size() &&
 119            OpSlot < SF.Values[TyP].size() && "Value out of range!");
 120     return SF.Values[TyP][getOperandSlot(V)];
 121   }
 122 }
 123
 124 static void printOperandInfo(Value *V, ExecutionContext &SF) {
 125   if (isa<Constant>(V)) {
 126     cout << "Constant Pool Value\n";
 127   } else if (isa<GlobalValue>(V)) {
 128     cout << "Global Value\n";
 129   } else {
 130     unsigned TyP  = V->getType()->getUniqueID();   // TypePlane for value
 131     unsigned Slot = getOperandSlot(V);
 132     cout << "Value=" << (void*)V << " TypeID=" << TyP << " Slot=" << Slot
 133          << " Addr=" << &SF.Values[TyP][Slot] << " SF=" << &SF
 134          << " Contents=0x";
 135
 136     const unsigned char *Buf = (const unsigned char*)&SF.Values[TyP][Slot];
 137     for (unsigned i = 0; i < sizeof(GenericValue); ++i) {
 138       unsigned char Cur = Buf[i];
 139       cout << ( Cur     >= 160? char((Cur>>4)+'A'-10) : char((Cur>>4) + '0'))
 140            << ((Cur&15) >=  10? char((Cur&15)+'A'-10) : char((Cur&15) + '0'));
 141     }
 142     cout << "\n";
 143   }
 144 }
 145
 146
 147
 148 static void SetValue(Value *V, GenericValue Val, ExecutionContext &SF) {
 149   unsigned TyP = V->getType()->getUniqueID();   // TypePlane for value
 150
 151   //cout << "Setting value: " << &SF.Values[TyP][getOperandSlot(V)] << "\n";
 152   SF.Values[TyP][getOperandSlot(V)] = Val;
 153 }
 154
 155
 156 //===----------------------------------------------------------------------===//
 157 //                    Annotation Wrangling code
 158 //===----------------------------------------------------------------------===//
 159
 160 void Interpreter::initializeExecutionEngine() {
 161   AnnotationManager::registerAnnotationFactory(MethodInfoAID,
 162                                                &MethodInfo::Create);
 163   AnnotationManager::registerAnnotationFactory(GlobalAddressAID,
 164                                                &GlobalAddress::Create);
 165   initializeSignalHandlers();
 166 }
 167
 168 // InitializeMemory - Recursive function to apply a Constant value into the
 169 // specified memory location...
 170 //
 171 static void InitializeMemory(Constant *Init, char *Addr) {
 172 #define INITIALIZE_MEMORY(TYID, CLASS, TY)  \
 173   case Type::TYID##TyID: {                  \
 174     TY Tmp = cast<CLASS>(Init)->getValue(); \
 175     memcpy(Addr, &Tmp, sizeof(TY));         \
 176   } return
 177
 178   switch (Init->getType()->getPrimitiveID()) {
 179     INITIALIZE_MEMORY(Bool   , ConstantBool, bool);
 180     INITIALIZE_MEMORY(UByte  , ConstantUInt, unsigned char);
 181     INITIALIZE_MEMORY(SByte  , ConstantSInt, signed   char);
 182     INITIALIZE_MEMORY(UShort , ConstantUInt, unsigned short);
 183     INITIALIZE_MEMORY(Short  , ConstantSInt, signed   short);
 184     INITIALIZE_MEMORY(UInt   , ConstantUInt, unsigned int);
 185     INITIALIZE_MEMORY(Int    , ConstantSInt, signed   int);
 186     INITIALIZE_MEMORY(ULong  , ConstantUInt, uint64_t);
 187     INITIALIZE_MEMORY(Long   , ConstantSInt,  int64_t);
 188     INITIALIZE_MEMORY(Float  , ConstantFP  , float);
 189     INITIALIZE_MEMORY(Double , ConstantFP  , double);
 190 #undef INITIALIZE_MEMORY
 191
 192   case Type::ArrayTyID: {
 193     ConstantArray *CPA = cast<ConstantArray>(Init);
 194     const vector<Use> &Val = CPA->getValues();
 195     unsigned ElementSize =
 196       TD.getTypeSize(cast<ArrayType>(CPA->getType())->getElementType());
 197     for (unsigned i = 0; i < Val.size(); ++i)
 198       InitializeMemory(cast<Constant>(Val[i].get()), Addr+i*ElementSize);
 199     return;
 200   }
 201
 202   case Type::StructTyID: {
 203     ConstantStruct *CPS = cast<ConstantStruct>(Init);
 204     const StructLayout *SL=TD.getStructLayout(cast<StructType>(CPS->getType()));
 205     const vector<Use> &Val = CPS->getValues();
 206     for (unsigned i = 0; i < Val.size(); ++i)
 207       InitializeMemory(cast<Constant>(Val[i].get()),
 208                        Addr+SL->MemberOffsets[i]);
 209     return;
 210   }
 211
 212   case Type::PointerTyID:
 213     if (isa<ConstantPointerNull>(Init)) {
 214       *(void**)Addr = 0;
 215     } else if (ConstantPointerRef *CPR = dyn_cast<ConstantPointerRef>(Init)) {
 216       GlobalAddress *Address =
 217        (GlobalAddress*)CPR->getValue()->getOrCreateAnnotation(GlobalAddressAID);
 218       *(void**)Addr = (GenericValue*)Address->Ptr;
 219     } else {
 220       assert(0 && "Unknown Constant pointer type!");
 221     }
 222     return;
 223
 224   default:
 225     CW << "Bad Type: " << Init->getType() << "\n";
 226     assert(0 && "Unknown constant type to initialize memory with!");
 227   }
 228 }
 229
 230 Annotation *GlobalAddress::Create(AnnotationID AID, const Annotable *O, void *){
 231   assert(AID == GlobalAddressAID);
 232
 233   // This annotation will only be created on GlobalValue objects...
 234   GlobalValue *GVal = cast<GlobalValue>((Value*)O);
 235
 236   if (isa<Method>(GVal)) {
 237     // The GlobalAddress object for a method is just a pointer to method itself.
 238     // Don't delete it when the annotation is gone though!
 239     return new GlobalAddress(GVal, false);
 240   }
 241
 242   // Handle the case of a global variable...
 243   assert(isa<GlobalVariable>(GVal) &&
 244          "Global value found that isn't a method or global variable!");
 245   GlobalVariable *GV = cast<GlobalVariable>(GVal);
 246
 247   // First off, we must allocate space for the global variable to point at...
 248   const Type *Ty = GV->getType()->getElementType();  // Type to be allocated
 249
 250   // Allocate enough memory to hold the type...
 251   void *Addr = calloc(1, TD.getTypeSize(Ty));
 252   assert(Addr != 0 && "Null pointer returned by malloc!");
 253
 254   // Initialize the memory if there is an initializer...
 255   if (GV->hasInitializer())
 256     InitializeMemory(GV->getInitializer(), (char*)Addr);
 257
 258   return new GlobalAddress(Addr, true);  // Simply invoke the ctor
 259 }
 260
 261
 262 //===----------------------------------------------------------------------===//
 263 //                    Binary Instruction Implementations
 264 //===----------------------------------------------------------------------===//
 265
 266 #define IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(OP, TY) \
 267    case Type::TY##TyID: Dest.TY##Val = Src1.TY##Val OP Src2.TY##Val; break
 268
 269 static GenericValue executeAddInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 270                                    const Type *Ty, ExecutionContext &SF) {
 271   GenericValue Dest;
 272   switch (Ty->getPrimitiveID()) {
 273     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(+, UByte);
 274     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(+, SByte);
 275     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(+, UShort);
 276     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(+, Short);
 277     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(+, UInt);
 278     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(+, Int);
 279     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(+, ULong);
 280     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(+, Long);
 281     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(+, Float);
 282     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(+, Double);
 283     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(+, Pointer);
 284   default:
 285     cout << "Unhandled type for Add instruction: " << Ty << "\n";
 286   }
 287   return Dest;
 288 }
 289
 290 static GenericValue executeSubInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 291                                    const Type *Ty, ExecutionContext &SF) {
 292   GenericValue Dest;
 293   switch (Ty->getPrimitiveID()) {
 294     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(-, UByte);
 295     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(-, SByte);
 296     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(-, UShort);
 297     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(-, Short);
 298     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(-, UInt);
 299     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(-, Int);
 300     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(-, ULong);
 301     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(-, Long);
 302     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(-, Float);
 303     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(-, Double);
 304     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(-, Pointer);
 305   default:
 306     cout << "Unhandled type for Sub instruction: " << Ty << "\n";
 307   }
 308   return Dest;
 309 }
 310
 311 static GenericValue executeMulInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 312                                    const Type *Ty, ExecutionContext &SF) {
 313   GenericValue Dest;
 314   switch (Ty->getPrimitiveID()) {
 315     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(*, UByte);
 316     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(*, SByte);
 317     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(*, UShort);
 318     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(*, Short);
 319     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(*, UInt);
 320     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(*, Int);
 321     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(*, ULong);
 322     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(*, Long);
 323     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(*, Float);
 324     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(*, Double);
 325     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(*, Pointer);
 326   default:
 327     cout << "Unhandled type for Mul instruction: " << Ty << "\n";
 328   }
 329   return Dest;
 330 }
 331
 332 static GenericValue executeDivInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 333                                    const Type *Ty, ExecutionContext &SF) {
 334   GenericValue Dest;
 335   switch (Ty->getPrimitiveID()) {
 336     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(/, UByte);
 337     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(/, SByte);
 338     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(/, UShort);
 339     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(/, Short);
 340     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(/, UInt);
 341     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(/, Int);
 342     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(/, ULong);
 343     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(/, Long);
 344     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(/, Float);
 345     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(/, Double);
 346     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(/, Pointer);
 347   default:
 348     cout << "Unhandled type for Div instruction: " << Ty << "\n";
 349   }
 350   return Dest;
 351 }
 352
 353 static GenericValue executeRemInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 354                                    const Type *Ty, ExecutionContext &SF) {
 355   GenericValue Dest;
 356   switch (Ty->getPrimitiveID()) {
 357     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(%, UByte);
 358     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(%, SByte);
 359     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(%, UShort);
 360     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(%, Short);
 361     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(%, UInt);
 362     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(%, Int);
 363     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(%, ULong);
 364     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(%, Long);
 365     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(%, Pointer);
 366   case Type::FloatTyID:
 367     Dest.FloatVal = fmod(Src1.FloatVal, Src2.FloatVal);
 368     break;
 369   case Type::DoubleTyID:
 370     Dest.DoubleVal = fmod(Src1.DoubleVal, Src2.DoubleVal);
 371     break;
 372   default:
 373     cout << "Unhandled type for Rem instruction: " << Ty << "\n";
 374   }
 375   return Dest;
 376 }
 377
 378 static GenericValue executeAndInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 379                                    const Type *Ty, ExecutionContext &SF) {
 380   GenericValue Dest;
 381   switch (Ty->getPrimitiveID()) {
 382     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(&, UByte);
 383     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(&, SByte);
 384     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(&, UShort);
 385     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(&, Short);
 386     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(&, UInt);
 387     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(&, Int);
 388     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(&, ULong);
 389     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(&, Long);
 390     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(&, Pointer);
 391   default:
 392     cout << "Unhandled type for And instruction: " << Ty << "\n";
 393   }
 394   return Dest;
 395 }
 396
 397
 398 static GenericValue executeOrInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 399                                   const Type *Ty, ExecutionContext &SF) {
 400   GenericValue Dest;
 401   switch (Ty->getPrimitiveID()) {
 402     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(|, UByte);
 403     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(|, SByte);
 404     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(|, UShort);
 405     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(|, Short);
 406     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(|, UInt);
 407     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(|, Int);
 408     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(|, ULong);
 409     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(|, Long);
 410     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(|, Pointer);
 411   default:
 412     cout << "Unhandled type for Or instruction: " << Ty << "\n";
 413   }
 414   return Dest;
 415 }
 416
 417
 418 static GenericValue executeXorInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 419                                    const Type *Ty, ExecutionContext &SF) {
 420   GenericValue Dest;
 421   switch (Ty->getPrimitiveID()) {
 422     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(^, UByte);
 423     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(^, SByte);
 424     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(^, UShort);
 425     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(^, Short);
 426     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(^, UInt);
 427     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(^, Int);
 428     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(^, ULong);
 429     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(^, Long);
 430     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(^, Pointer);
 431   default:
 432     cout << "Unhandled type for Xor instruction: " << Ty << "\n";
 433   }
 434   return Dest;
 435 }
 436
 437
 438 #define IMPLEMENT_SETCC(OP, TY) \
 439    case Type::TY##TyID: Dest.BoolVal = Src1.TY##Val OP Src2.TY##Val; break
 440
 441 static GenericValue executeSetEQInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 442                                      const Type *Ty, ExecutionContext &SF) {
 443   GenericValue Dest;
 444   switch (Ty->getPrimitiveID()) {
 445     IMPLEMENT_SETCC(==, UByte);
 446     IMPLEMENT_SETCC(==, SByte);
 447     IMPLEMENT_SETCC(==, UShort);
 448     IMPLEMENT_SETCC(==, Short);
 449     IMPLEMENT_SETCC(==, UInt);
 450     IMPLEMENT_SETCC(==, Int);
 451     IMPLEMENT_SETCC(==, ULong);
 452     IMPLEMENT_SETCC(==, Long);
 453     IMPLEMENT_SETCC(==, Float);
 454     IMPLEMENT_SETCC(==, Double);
 455     IMPLEMENT_SETCC(==, Pointer);
 456   default:
 457     cout << "Unhandled type for SetEQ instruction: " << Ty << "\n";
 458   }
 459   return Dest;
 460 }
 461
 462 static GenericValue executeSetNEInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 463                                      const Type *Ty, ExecutionContext &SF) {
 464   GenericValue Dest;
 465   switch (Ty->getPrimitiveID()) {
 466     IMPLEMENT_SETCC(!=, UByte);
 467     IMPLEMENT_SETCC(!=, SByte);
 468     IMPLEMENT_SETCC(!=, UShort);
 469     IMPLEMENT_SETCC(!=, Short);
 470     IMPLEMENT_SETCC(!=, UInt);
 471     IMPLEMENT_SETCC(!=, Int);
 472     IMPLEMENT_SETCC(!=, ULong);
 473     IMPLEMENT_SETCC(!=, Long);
 474     IMPLEMENT_SETCC(!=, Float);
 475     IMPLEMENT_SETCC(!=, Double);
 476     IMPLEMENT_SETCC(!=, Pointer);
 477
 478   default:
 479     cout << "Unhandled type for SetNE instruction: " << Ty << "\n";
 480   }
 481   return Dest;
 482 }
 483
 484 static GenericValue executeSetLEInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 485                                      const Type *Ty, ExecutionContext &SF) {
 486   GenericValue Dest;
 487   switch (Ty->getPrimitiveID()) {
 488     IMPLEMENT_SETCC(<=, UByte);
 489     IMPLEMENT_SETCC(<=, SByte);
 490     IMPLEMENT_SETCC(<=, UShort);
 491     IMPLEMENT_SETCC(<=, Short);
 492     IMPLEMENT_SETCC(<=, UInt);
 493     IMPLEMENT_SETCC(<=, Int);
 494     IMPLEMENT_SETCC(<=, ULong);
 495     IMPLEMENT_SETCC(<=, Long);
 496     IMPLEMENT_SETCC(<=, Float);
 497     IMPLEMENT_SETCC(<=, Double);
 498     IMPLEMENT_SETCC(<=, Pointer);
 499   default:
 500     cout << "Unhandled type for SetLE instruction: " << Ty << "\n";
 501   }
 502   return Dest;
 503 }
 504
 505 static GenericValue executeSetGEInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 506                                      const Type *Ty, ExecutionContext &SF) {
 507   GenericValue Dest;
 508   switch (Ty->getPrimitiveID()) {
 509     IMPLEMENT_SETCC(>=, UByte);
 510     IMPLEMENT_SETCC(>=, SByte);
 511     IMPLEMENT_SETCC(>=, UShort);
 512     IMPLEMENT_SETCC(>=, Short);
 513     IMPLEMENT_SETCC(>=, UInt);
 514     IMPLEMENT_SETCC(>=, Int);
 515     IMPLEMENT_SETCC(>=, ULong);
 516     IMPLEMENT_SETCC(>=, Long);
 517     IMPLEMENT_SETCC(>=, Float);
 518     IMPLEMENT_SETCC(>=, Double);
 519     IMPLEMENT_SETCC(>=, Pointer);
 520   default:
 521     cout << "Unhandled type for SetGE instruction: " << Ty << "\n";
 522   }
 523   return Dest;
 524 }
 525
 526 static GenericValue executeSetLTInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 527                                      const Type *Ty, ExecutionContext &SF) {
 528   GenericValue Dest;
 529   switch (Ty->getPrimitiveID()) {
 530     IMPLEMENT_SETCC(<, UByte);
 531     IMPLEMENT_SETCC(<, SByte);
 532     IMPLEMENT_SETCC(<, UShort);
 533     IMPLEMENT_SETCC(<, Short);
 534     IMPLEMENT_SETCC(<, UInt);
 535     IMPLEMENT_SETCC(<, Int);
 536     IMPLEMENT_SETCC(<, ULong);
 537     IMPLEMENT_SETCC(<, Long);
 538     IMPLEMENT_SETCC(<, Float);
 539     IMPLEMENT_SETCC(<, Double);
 540     IMPLEMENT_SETCC(<, Pointer);
 541   default:
 542     cout << "Unhandled type for SetLT instruction: " << Ty << "\n";
 543   }
 544   return Dest;
 545 }
 546
 547 static GenericValue executeSetGTInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 548                                      const Type *Ty, ExecutionContext &SF) {
 549   GenericValue Dest;
 550   switch (Ty->getPrimitiveID()) {
 551     IMPLEMENT_SETCC(>, UByte);
 552     IMPLEMENT_SETCC(>, SByte);
 553     IMPLEMENT_SETCC(>, UShort);
 554     IMPLEMENT_SETCC(>, Short);
 555     IMPLEMENT_SETCC(>, UInt);
 556     IMPLEMENT_SETCC(>, Int);
 557     IMPLEMENT_SETCC(>, ULong);
 558     IMPLEMENT_SETCC(>, Long);
 559     IMPLEMENT_SETCC(>, Float);
 560     IMPLEMENT_SETCC(>, Double);
 561     IMPLEMENT_SETCC(>, Pointer);
 562   default:
 563     cout << "Unhandled type for SetGT instruction: " << Ty << "\n";
 564   }
 565   return Dest;
 566 }
 567
 568 static void executeBinaryInst(BinaryOperator *I, ExecutionContext &SF) {
 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, SF); break;
 576   case Instruction::Sub:   R = executeSubInst  (Src1, Src2, Ty, SF); break;
 577   case Instruction::Mul:   R = executeMulInst  (Src1, Src2, Ty, SF); break;
 578   case Instruction::Div:   R = executeDivInst  (Src1, Src2, Ty, SF); break;
 579   case Instruction::Rem:   R = executeRemInst  (Src1, Src2, Ty, SF); break;
 580   case Instruction::And:   R = executeAndInst  (Src1, Src2, Ty, SF); break;
 581   case Instruction::Or:    R = executeOrInst   (Src1, Src2, Ty, SF); break;
 582   case Instruction::Xor:   R = executeXorInst  (Src1, Src2, Ty, SF); break;
 583   case Instruction::SetEQ: R = executeSetEQInst(Src1, Src2, Ty, SF); break;
 584   case Instruction::SetNE: R = executeSetNEInst(Src1, Src2, Ty, SF); break;
 585   case Instruction::SetLE: R = executeSetLEInst(Src1, Src2, Ty, SF); break;
 586   case Instruction::SetGE: R = executeSetGEInst(Src1, Src2, Ty, SF); break;
 587   case Instruction::SetLT: R = executeSetLTInst(Src1, Src2, Ty, SF); break;
 588   case Instruction::SetGT: R = executeSetGTInst(Src1, Src2, Ty, SF); break;
 589   default:
 590     cout << "Don't know how to handle this binary operator!\n-->" << I;
 591     R = Src1;
 592   }
 593
 594   SetValue(I, R, SF);
 595 }
 596
 597 //===----------------------------------------------------------------------===//
 598 //                     Terminator Instruction Implementations
 599 //===----------------------------------------------------------------------===//
 600
 601 static void PerformExitStuff() {
 602 #ifdef PROFILE_STRUCTURE_FIELDS
 603   // Print out structure field accounting information...
 604   if (!FieldAccessCounts.empty()) {
 605     CW << "Profile Field Access Counts:\n";
 606     std::map<const StructType *, vector<unsigned> >::iterator
 607       I = FieldAccessCounts.begin(), E = FieldAccessCounts.end();
 608     for (; I != E; ++I) {
 609       vector<unsigned> &OfC = I->second;
 610       CW << "  '" << (Value*)I->first << "'\t- Sum=";
 611
 612       unsigned Sum = 0;
 613       for (unsigned i = 0; i < OfC.size(); ++i)
 614         Sum += OfC[i];
 615       CW << Sum << " - ";
 616
 617       for (unsigned i = 0; i < OfC.size(); ++i) {
 618         if (i) CW << ", ";
 619         CW << OfC[i];
 620       }
 621       CW << "\n";
 622     }
 623     CW << "\n";
 624
 625     CW << "Profile Field Access Percentages:\n";
 626     cout.precision(3);
 627     for (I = FieldAccessCounts.begin(); I != E; ++I) {
 628       vector<unsigned> &OfC = I->second;
 629       unsigned Sum = 0;
 630       for (unsigned i = 0; i < OfC.size(); ++i)
 631         Sum += OfC[i];
 632
 633       CW << "  '" << (Value*)I->first << "'\t- ";
 634       for (unsigned i = 0; i < OfC.size(); ++i) {
 635         if (i) CW << ", ";
 636         CW << double(OfC[i])/Sum;
 637       }
 638       CW << "\n";
 639     }
 640     CW << "\n";
 641
 642     FieldAccessCounts.clear();
 643   }
 644 #endif
 645 }
 646
 647 void Interpreter::exitCalled(GenericValue GV) {
 648   if (!QuietMode) {
 649     cout << "Program returned ";
 650     print(Type::IntTy, GV);
 651     cout << " via 'void exit(int)'\n";
 652   }
 653
 654   ExitCode = GV.SByteVal;
 655   ECStack.clear();
 656   PerformExitStuff();
 657 }
 658
 659 void Interpreter::executeRetInst(ReturnInst *I, ExecutionContext &SF) {
 660   const Type *RetTy = 0;
 661   GenericValue Result;
 662
 663   // Save away the return value... (if we are not 'ret void')
 664   if (I->getNumOperands()) {
 665     RetTy  = I->getReturnValue()->getType();
 666     Result = getOperandValue(I->getReturnValue(), SF);
 667   }
 668
 669   // Save previously executing meth
 670   const Method *M = ECStack.back().CurMethod;
 671
 672   // Pop the current stack frame... this invalidates SF
 673   ECStack.pop_back();
 674
 675   if (ECStack.empty()) {  // Finished main.  Put result into exit code...
 676     if (RetTy) {          // Nonvoid return type?
 677       if (!QuietMode) {
 678         CW << "Method " << M->getType() << " \"" << M->getName()
 679            << "\" returned ";
 680         print(RetTy, Result);
 681         cout << "\n";
 682       }
 683
 684       if (RetTy->isIntegral())
 685         ExitCode = Result.SByteVal;   // Capture the exit code of the program
 686     } else {
 687       ExitCode = 0;
 688     }
 689
 690     PerformExitStuff();
 691     return;
 692   }
 693
 694   // If we have a previous stack frame, and we have a previous call, fill in
 695   // the return value...
 696   //
 697   ExecutionContext &NewSF = ECStack.back();
 698   if (NewSF.Caller) {
 699     if (NewSF.Caller->getType() != Type::VoidTy)             // Save result...
 700       SetValue(NewSF.Caller, Result, NewSF);
 701
 702     NewSF.Caller = 0;          // We returned from the call...
 703   } else if (!QuietMode) {
 704     // This must be a function that is executing because of a user 'call'
 705     // instruction.
 706     CW << "Method " << M->getType() << " \"" << M->getName()
 707        << "\" returned ";
 708     print(RetTy, Result);
 709     cout << "\n";
 710   }
 711 }
 712
 713 void Interpreter::executeBrInst(BranchInst *I, ExecutionContext &SF) {
 714   SF.PrevBB = SF.CurBB;               // Update PrevBB so that PHI nodes work...
 715   BasicBlock *Dest;
 716
 717   Dest = I->getSuccessor(0);          // Uncond branches have a fixed dest...
 718   if (!I->isUnconditional()) {
 719     Value *Cond = I->getCondition();
 720     GenericValue CondVal = getOperandValue(Cond, SF);
 721     if (CondVal.BoolVal == 0) // If false cond...
 722       Dest = I->getSuccessor(1);
 723   }
 724   SF.CurBB   = Dest;                  // Update CurBB to branch destination
 725   SF.CurInst = SF.CurBB->begin();     // Update new instruction ptr...
 726 }
 727
 728 //===----------------------------------------------------------------------===//
 729 //                     Memory Instruction Implementations
 730 //===----------------------------------------------------------------------===//
 731
 732 void Interpreter::executeAllocInst(AllocationInst *I, ExecutionContext &SF) {
 733   const Type *Ty = I->getType()->getElementType();  // Type to be allocated
 734   unsigned NumElements = 1;
 735
 736   // FIXME: Malloc/Alloca should always have an argument!
 737   if (I->getNumOperands()) {   // Allocating a unsized array type?
 738     // Get the number of elements being allocated by the array...
 739     GenericValue NumEl = getOperandValue(I->getOperand(0), SF);
 740     NumElements = NumEl.UIntVal;
 741   }
 742
 743   // Allocate enough memory to hold the type...
 744   // FIXME: Don't use CALLOC, use a tainted malloc.
 745   void *Memory = calloc(NumElements, TD.getTypeSize(Ty));
 746
 747   GenericValue Result;
 748   Result.PointerVal = (PointerTy)Memory;
 749   assert(Result.PointerVal != 0 && "Null pointer returned by malloc!");
 750   SetValue(I, Result, SF);
 751
 752   if (I->getOpcode() == Instruction::Alloca)
 753     ECStack.back().Allocas.add(Memory);
 754 }
 755
 756 static void executeFreeInst(FreeInst *I, ExecutionContext &SF) {
 757   assert(I->getOperand(0)->getType()->isPointerType() && "Freeing nonptr?");
 758   GenericValue Value = getOperandValue(I->getOperand(0), SF);
 759   // TODO: Check to make sure memory is allocated
 760   free((void*)Value.PointerVal);   // Free memory
 761 }
 762
 763
 764 // getElementOffset - The workhorse for getelementptr, load and store.  This
 765 // function returns the offset that arguments ArgOff+1 -> NumArgs specify for
 766 // the pointer type specified by argument Arg.
 767 //
 768 static PointerTy getElementOffset(MemAccessInst *I, ExecutionContext &SF) {
 769   assert(isa<PointerType>(I->getPointerOperand()->getType()) &&
 770          "Cannot getElementOffset of a nonpointer type!");
 771
 772   PointerTy Total = 0;
 773   const Type *Ty = I->getPointerOperand()->getType();
 774
 775   unsigned ArgOff = I->getFirstIndexOperandNumber();
 776   while (ArgOff < I->getNumOperands()) {
 777     if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty)) {
 778       const StructLayout *SLO = TD.getStructLayout(STy);
 779
 780       // Indicies must be ubyte constants...
 781       const ConstantUInt *CPU = cast<ConstantUInt>(I->getOperand(ArgOff++));
 782       assert(CPU->getType() == Type::UByteTy);
 783       unsigned Index = CPU->getValue();
 784
 785 #ifdef PROFILE_STRUCTURE_FIELDS
 786       if (ProfileStructureFields) {
 787         // Do accounting for this field...
 788         vector<unsigned> &OfC = FieldAccessCounts[STy];
 789         if (OfC.size() == 0) OfC.resize(STy->getElementTypes().size());
 790         OfC[Index]++;
 791       }
 792 #endif
 793
 794       Total += SLO->MemberOffsets[Index];
 795       Ty = STy->getElementTypes()[Index];
 796     } else if (const SequentialType *ST = cast<SequentialType>(Ty)) {
 797
 798       // Get the index number for the array... which must be uint type...
 799       assert(I->getOperand(ArgOff)->getType() == Type::UIntTy);
 800       unsigned Idx = getOperandValue(I->getOperand(ArgOff++), SF).UIntVal;
 801       if (const ArrayType *AT = dyn_cast<ArrayType>(ST))
 802         if (Idx >= AT->getNumElements() && ArrayChecksEnabled) {
 803           cerr << "Out of range memory access to element #" << Idx
 804                << " of a " << AT->getNumElements() << " element array."
 805                << " Subscript #" << (ArgOff-I->getFirstIndexOperandNumber())
 806                << "\n";
 807           // Get outta here!!!
 808           siglongjmp(SignalRecoverBuffer, SIGTRAP);
 809         }
 810
 811       Ty = ST->getElementType();
 812       unsigned Size = TD.getTypeSize(Ty);
 813       Total += Size*Idx;
 814     }
 815   }
 816
 817   return Total;
 818 }
 819
 820 static void executeGEPInst(GetElementPtrInst *I, ExecutionContext &SF) {
 821   GenericValue SRC = getOperandValue(I->getPointerOperand(), SF);
 822   PointerTy SrcPtr = SRC.PointerVal;
 823
 824   GenericValue Result;
 825   Result.PointerVal = SrcPtr + getElementOffset(I, SF);
 826   SetValue(I, Result, SF);
 827 }
 828
 829 static void executeLoadInst(LoadInst *I, ExecutionContext &SF) {
 830   GenericValue SRC = getOperandValue(I->getPointerOperand(), SF);
 831   PointerTy SrcPtr = SRC.PointerVal;
 832   PointerTy Offset = getElementOffset(I, SF);  // Handle any structure indices
 833   SrcPtr += Offset;
 834
 835   GenericValue *Ptr = (GenericValue*)SrcPtr;
 836   GenericValue Result;
 837
 838   switch (I->getType()->getPrimitiveID()) {
 839   case Type::BoolTyID:
 840   case Type::UByteTyID:
 841   case Type::SByteTyID:   Result.SByteVal   = Ptr->SByteVal; break;
 842   case Type::UShortTyID:
 843   case Type::ShortTyID:   Result.ShortVal   = Ptr->ShortVal; break;
 844   case Type::UIntTyID:
 845   case Type::IntTyID:     Result.IntVal     = Ptr->IntVal; break;
 846   case Type::ULongTyID:
 847   case Type::LongTyID:    Result.ULongVal   = Ptr->ULongVal; break;
 848   case Type::PointerTyID: Result.PointerVal = Ptr->PointerVal; break;
 849   case Type::FloatTyID:   Result.FloatVal   = Ptr->FloatVal; break;
 850   case Type::DoubleTyID:  Result.DoubleVal  = Ptr->DoubleVal; break;
 851   default:
 852     cout << "Cannot load value of type " << I->getType() << "!\n";
 853   }
 854
 855   SetValue(I, Result, SF);
 856 }
 857
 858 static void executeStoreInst(StoreInst *I, ExecutionContext &SF) {
 859   GenericValue SRC = getOperandValue(I->getPointerOperand(), SF);
 860   PointerTy SrcPtr = SRC.PointerVal;
 861   SrcPtr += getElementOffset(I, SF);  // Handle any structure indices
 862
 863   GenericValue *Ptr = (GenericValue *)SrcPtr;
 864   GenericValue Val = getOperandValue(I->getOperand(0), SF);
 865
 866   switch (I->getOperand(0)->getType()->getPrimitiveID()) {
 867   case Type::BoolTyID:
 868   case Type::UByteTyID:
 869   case Type::SByteTyID:   Ptr->SByteVal = Val.SByteVal; break;
 870   case Type::UShortTyID:
 871   case Type::ShortTyID:   Ptr->ShortVal = Val.ShortVal; break;
 872   case Type::UIntTyID:
 873   case Type::IntTyID:     Ptr->IntVal = Val.IntVal; break;
 874   case Type::ULongTyID:
 875   case Type::LongTyID:    Ptr->LongVal = Val.LongVal; break;
 876   case Type::PointerTyID: Ptr->PointerVal = Val.PointerVal; break;
 877   case Type::FloatTyID:   Ptr->FloatVal = Val.FloatVal; break;
 878   case Type::DoubleTyID:  Ptr->DoubleVal = Val.DoubleVal; break;
 879   default:
 880     cout << "Cannot store value of type " << I->getType() << "!\n";
 881   }
 882 }
 883
 884
 885 //===----------------------------------------------------------------------===//
 886 //                 Miscellaneous Instruction Implementations
 887 //===----------------------------------------------------------------------===//
 888
 889 void Interpreter::executeCallInst(CallInst *I, ExecutionContext &SF) {
 890   ECStack.back().Caller = I;
 891   vector<GenericValue> ArgVals;
 892   ArgVals.reserve(I->getNumOperands()-1);
 893   for (unsigned i = 1; i < I->getNumOperands(); ++i)
 894     ArgVals.push_back(getOperandValue(I->getOperand(i), SF));
 895
 896   // To handle indirect calls, we must get the pointer value from the argument
 897   // and treat it as a method pointer.
 898   GenericValue SRC = getOperandValue(I->getCalledValue(), SF);
 899
 900   callMethod((Method*)SRC.PointerVal, ArgVals);
 901 }
 902
 903 static void executePHINode(PHINode *I, ExecutionContext &SF) {
 904   BasicBlock *PrevBB = SF.PrevBB;
 905   Value *IncomingValue = 0;
 906
 907   // Search for the value corresponding to this previous bb...
 908   for (unsigned i = I->getNumIncomingValues(); i > 0;) {
 909     if (I->getIncomingBlock(--i) == PrevBB) {
 910       IncomingValue = I->getIncomingValue(i);
 911       break;
 912     }
 913   }
 914   assert(IncomingValue && "No PHI node predecessor for current PrevBB!");
 915
 916   // Found the value, set as the result...
 917   SetValue(I, getOperandValue(IncomingValue, SF), SF);
 918 }
 919
 920 #define IMPLEMENT_SHIFT(OP, TY) \
 921    case Type::TY##TyID: Dest.TY##Val = Src1.TY##Val OP Src2.UByteVal; break
 922
 923 static void executeShlInst(ShiftInst *I, ExecutionContext &SF) {
 924   const Type *Ty = I->getOperand(0)->getType();
 925   GenericValue Src1  = getOperandValue(I->getOperand(0), SF);
 926   GenericValue Src2  = getOperandValue(I->getOperand(1), SF);
 927   GenericValue Dest;
 928
 929   switch (Ty->getPrimitiveID()) {
 930     IMPLEMENT_SHIFT(<<, UByte);
 931     IMPLEMENT_SHIFT(<<, SByte);
 932     IMPLEMENT_SHIFT(<<, UShort);
 933     IMPLEMENT_SHIFT(<<, Short);
 934     IMPLEMENT_SHIFT(<<, UInt);
 935     IMPLEMENT_SHIFT(<<, Int);
 936     IMPLEMENT_SHIFT(<<, ULong);
 937     IMPLEMENT_SHIFT(<<, Long);
 938   default:
 939     cout << "Unhandled type for Shl instruction: " << Ty << "\n";
 940   }
 941   SetValue(I, Dest, SF);
 942 }
 943
 944 static void executeShrInst(ShiftInst *I, ExecutionContext &SF) {
 945   const Type *Ty = I->getOperand(0)->getType();
 946   GenericValue Src1  = getOperandValue(I->getOperand(0), SF);
 947   GenericValue Src2  = getOperandValue(I->getOperand(1), SF);
 948   GenericValue Dest;
 949
 950   switch (Ty->getPrimitiveID()) {
 951     IMPLEMENT_SHIFT(>>, UByte);
 952     IMPLEMENT_SHIFT(>>, SByte);
 953     IMPLEMENT_SHIFT(>>, UShort);
 954     IMPLEMENT_SHIFT(>>, Short);
 955     IMPLEMENT_SHIFT(>>, UInt);
 956     IMPLEMENT_SHIFT(>>, Int);
 957     IMPLEMENT_SHIFT(>>, ULong);
 958     IMPLEMENT_SHIFT(>>, Long);
 959   default:
 960     cout << "Unhandled type for Shr instruction: " << Ty << "\n";
 961   }
 962   SetValue(I, Dest, SF);
 963 }
 964
 965 #define IMPLEMENT_CAST(DTY, DCTY, STY) \
 966    case Type::STY##TyID: Dest.DTY##Val = DCTY Src.STY##Val; break;
 967
 968 #define IMPLEMENT_CAST_CASE_START(DESTTY, DESTCTY)    \
 969   case Type::DESTTY##TyID:                      \
 970     switch (SrcTy->getPrimitiveID()) {          \
 971       IMPLEMENT_CAST(DESTTY, DESTCTY, UByte);   \
 972       IMPLEMENT_CAST(DESTTY, DESTCTY, SByte);   \
 973       IMPLEMENT_CAST(DESTTY, DESTCTY, UShort);  \
 974       IMPLEMENT_CAST(DESTTY, DESTCTY, Short);   \
 975       IMPLEMENT_CAST(DESTTY, DESTCTY, UInt);    \
 976       IMPLEMENT_CAST(DESTTY, DESTCTY, Int);     \
 977       IMPLEMENT_CAST(DESTTY, DESTCTY, ULong);   \
 978       IMPLEMENT_CAST(DESTTY, DESTCTY, Long);    \
 979       IMPLEMENT_CAST(DESTTY, DESTCTY, Pointer);
 980
 981 #define IMPLEMENT_CAST_CASE_FP_IMP(DESTTY, DESTCTY) \
 982       IMPLEMENT_CAST(DESTTY, DESTCTY, Float);   \
 983       IMPLEMENT_CAST(DESTTY, DESTCTY, Double)
 984
 985 #define IMPLEMENT_CAST_CASE_END()    \
 986     default: cout << "Unhandled cast: " << SrcTy << " to " << Ty << "\n";  \
 987       break;                                    \
 988     }                                           \
 989     break
 990
 991 #define IMPLEMENT_CAST_CASE(DESTTY, DESTCTY) \
 992    IMPLEMENT_CAST_CASE_START(DESTTY, DESTCTY);   \
 993    IMPLEMENT_CAST_CASE_FP_IMP(DESTTY, DESTCTY); \
 994    IMPLEMENT_CAST_CASE_END()
 995
 996 static void executeCastInst(CastInst *I, ExecutionContext &SF) {
 997   const Type *Ty = I->getType();
 998   const Type *SrcTy = I->getOperand(0)->getType();
 999   GenericValue Src  = getOperandValue(I->getOperand(0), SF);
1000   GenericValue Dest;
1001
1002   switch (Ty->getPrimitiveID()) {
1003     IMPLEMENT_CAST_CASE(UByte  , (unsigned char));
1004     IMPLEMENT_CAST_CASE(SByte  , (  signed char));
1005     IMPLEMENT_CAST_CASE(UShort , (unsigned short));
1006     IMPLEMENT_CAST_CASE(Short  , (  signed char));
1007     IMPLEMENT_CAST_CASE(UInt   , (unsigned int ));
1008     IMPLEMENT_CAST_CASE(Int    , (  signed int ));
1009     IMPLEMENT_CAST_CASE(ULong  , (uint64_t));
1010     IMPLEMENT_CAST_CASE(Long   , ( int64_t));
1011     IMPLEMENT_CAST_CASE(Pointer, (PointerTy)(uint32_t));
1012     IMPLEMENT_CAST_CASE(Float  , (float));
1013     IMPLEMENT_CAST_CASE(Double , (double));
1014   default:
1015     cout << "Unhandled dest type for cast instruction: " << Ty << "\n";
1016   }
1017   SetValue(I, Dest, SF);
1018 }
1019
1020
1021
1022
1023 //===----------------------------------------------------------------------===//
1024 //                        Dispatch and Execution Code
1025 //===----------------------------------------------------------------------===//
1026
1027 MethodInfo::MethodInfo(Method *M) : Annotation(MethodInfoAID) {
1028   // Assign slot numbers to the method arguments...
1029   const Method::ArgumentListType &ArgList = M->getArgumentList();
1030   for (Method::ArgumentListType::const_iterator AI = ArgList.begin(),
1031          AE = ArgList.end(); AI != AE; ++AI)
1032     (*AI)->addAnnotation(new SlotNumber(getValueSlot(*AI)));
1033
1034   // Iterate over all of the instructions...
1035   unsigned InstNum = 0;
1036   for (Method::iterator MI = M->begin(), ME = M->end(); MI != ME; ++MI) {
1037     BasicBlock *BB = *MI;
1038     for (BasicBlock::iterator II = BB->begin(), IE = BB->end(); II != IE; ++II){
1039       Instruction *I = *II;          // For each instruction... Add Annote
1040       I->addAnnotation(new InstNumber(++InstNum, getValueSlot(I)));
1041     }
1042   }
1043 }
1044
1045 unsigned MethodInfo::getValueSlot(const Value *V) {
1046   unsigned Plane = V->getType()->getUniqueID();
1047   if (Plane >= NumPlaneElements.size())
1048     NumPlaneElements.resize(Plane+1, 0);
1049   return NumPlaneElements[Plane]++;
1050 }
1051
1052
1053 //===----------------------------------------------------------------------===//
1054 // callMethod - Execute the specified method...
1055 //
1056 void Interpreter::callMethod(Method *M, const vector<GenericValue> &ArgVals) {
1057   assert((ECStack.empty() || ECStack.back().Caller == 0 ||
1058           ECStack.back().Caller->getNumOperands()-1 == ArgVals.size()) &&
1059          "Incorrect number of arguments passed into function call!");
1060   if (M->isExternal()) {
1061     GenericValue Result = callExternalMethod(M, ArgVals);
1062     const Type *RetTy = M->getReturnType();
1063
1064     // Copy the result back into the result variable if we are not returning
1065     // void.
1066     if (RetTy != Type::VoidTy) {
1067       if (!ECStack.empty() && ECStack.back().Caller) {
1068         ExecutionContext &SF = ECStack.back();
1069         SetValue(SF.Caller, Result, SF);
1070
1071         SF.Caller = 0;          // We returned from the call...
1072       } else if (!QuietMode) {
1073         // print it.
1074         CW << "Method " << M->getType() << " \"" << M->getName()
1075            << "\" returned ";
1076         print(RetTy, Result);
1077         cout << "\n";
1078
1079         if (RetTy->isIntegral())
1080           ExitCode = Result.SByteVal;   // Capture the exit code of the program
1081       }
1082     }
1083
1084     return;
1085   }
1086
1087   // Process the method, assigning instruction numbers to the instructions in
1088   // the method.  Also calculate the number of values for each type slot active.
1089   //
1090   MethodInfo *MethInfo = (MethodInfo*)M->getOrCreateAnnotation(MethodInfoAID);
1091   ECStack.push_back(ExecutionContext());         // Make a new stack frame...
1092
1093   ExecutionContext &StackFrame = ECStack.back(); // Fill it in...
1094   StackFrame.CurMethod = M;
1095   StackFrame.CurBB     = M->front();
1096   StackFrame.CurInst   = StackFrame.CurBB->begin();
1097   StackFrame.MethInfo  = MethInfo;
1098
1099   // Initialize the values to nothing...
1100   StackFrame.Values.resize(MethInfo->NumPlaneElements.size());
1101   for (unsigned i = 0; i < MethInfo->NumPlaneElements.size(); ++i) {
1102     StackFrame.Values[i].resize(MethInfo->NumPlaneElements[i]);
1103
1104     // Taint the initial values of stuff
1105     memset(&StackFrame.Values[i][0], 42,
1106            MethInfo->NumPlaneElements[i]*sizeof(GenericValue));
1107   }
1108
1109   StackFrame.PrevBB = 0;  // No previous BB for PHI nodes...
1110
1111
1112   // Run through the method arguments and initialize their values...
1113   assert(ArgVals.size() == M->getArgumentList().size() &&
1114          "Invalid number of values passed to method invocation!");
1115   unsigned i = 0;
1116   for (Method::ArgumentListType::iterator MI = M->getArgumentList().begin(),
1117          ME = M->getArgumentList().end(); MI != ME; ++MI, ++i) {
1118     SetValue(*MI, ArgVals[i], StackFrame);
1119   }
1120 }
1121
1122 // executeInstruction - Interpret a single instruction, increment the "PC", and
1123 // return true if the next instruction is a breakpoint...
1124 //
1125 bool Interpreter::executeInstruction() {
1126   assert(!ECStack.empty() && "No program running, cannot execute inst!");
1127
1128   ExecutionContext &SF = ECStack.back();  // Current stack frame
1129   Instruction *I = *SF.CurInst++;         // Increment before execute
1130
1131   if (Trace)
1132     CW << "Run:" << I;
1133
1134   // Set a sigsetjmp buffer so that we can recover if an error happens during
1135   // instruction execution...
1136   //
1137   if (int SigNo = sigsetjmp(SignalRecoverBuffer, 1)) {
1138     --SF.CurInst;   // Back up to erroring instruction
1139     if (SigNo != SIGINT) {
1140       cout << "EXCEPTION OCCURRED [" << _sys_siglistp[SigNo] << "]:\n";
1141       printStackTrace();
1142       // If -abort-on-exception was specified, terminate LLI instead of trying
1143       // to debug it.
1144       //
1145       if (AbortOnExceptions) exit(1);
1146     } else if (SigNo == SIGINT) {
1147       cout << "CTRL-C Detected, execution halted.\n";
1148     }
1149     InInstruction = false;
1150     return true;
1151   }
1152
1153   InInstruction = true;
1154   if (I->isBinaryOp()) {
1155     executeBinaryInst(cast<BinaryOperator>(I), SF);
1156   } else {
1157     switch (I->getOpcode()) {
1158       // Terminators
1159     case Instruction::Ret:     executeRetInst  (cast<ReturnInst>(I), SF); break;
1160     case Instruction::Br:      executeBrInst   (cast<BranchInst>(I), SF); break;
1161       // Memory Instructions
1162     case Instruction::Alloca:
1163     case Instruction::Malloc:  executeAllocInst((AllocationInst*)I, SF); break;
1164     case Instruction::Free:    executeFreeInst (cast<FreeInst> (I), SF); break;
1165     case Instruction::Load:    executeLoadInst (cast<LoadInst> (I), SF); break;
1166     case Instruction::Store:   executeStoreInst(cast<StoreInst>(I), SF); break;
1167     case Instruction::GetElementPtr:
1168                           executeGEPInst(cast<GetElementPtrInst>(I), SF); break;
1169
1170       // Miscellaneous Instructions
1171     case Instruction::Call:    executeCallInst (cast<CallInst> (I), SF); break;
1172     case Instruction::PHINode: executePHINode  (cast<PHINode>  (I), SF); break;
1173     case Instruction::Shl:     executeShlInst  (cast<ShiftInst>(I), SF); break;
1174     case Instruction::Shr:     executeShrInst  (cast<ShiftInst>(I), SF); break;
1175     case Instruction::Cast:    executeCastInst (cast<CastInst> (I), SF); break;
1176     default:
1177       cout << "Don't know how to execute this instruction!\n-->" << I;
1178     }
1179   }
1180   InInstruction = false;
1181
1182   // Reset the current frame location to the top of stack
1183   CurFrame = ECStack.size()-1;
1184
1185   if (CurFrame == -1) return false;  // No breakpoint if no code
1186
1187   // Return true if there is a breakpoint annotation on the instruction...
1188   return (*ECStack[CurFrame].CurInst)->getAnnotation(BreakpointAID) != 0;
1189 }
1190
1191 void Interpreter::stepInstruction() {  // Do the 'step' command
1192   if (ECStack.empty()) {
1193     cout << "Error: no program running, cannot step!\n";
1194     return;
1195   }
1196
1197   // Run an instruction...
1198   executeInstruction();
1199
1200   // Print the next instruction to execute...
1201   printCurrentInstruction();
1202 }
1203
1204 // --- UI Stuff...
1205 void Interpreter::nextInstruction() {  // Do the 'next' command
1206   if (ECStack.empty()) {
1207     cout << "Error: no program running, cannot 'next'!\n";
1208     return;
1209   }
1210
1211   // If this is a call instruction, step over the call instruction...
1212   // TODO: ICALL, CALL WITH, ...
1213   if ((*ECStack.back().CurInst)->getOpcode() == Instruction::Call) {
1214     unsigned StackSize = ECStack.size();
1215     // Step into the function...
1216     if (executeInstruction()) {
1217       // Hit a breakpoint, print current instruction, then return to user...
1218       cout << "Breakpoint hit!\n";
1219       printCurrentInstruction();
1220       return;
1221     }
1222
1223     // If we we able to step into the function, finish it now.  We might not be
1224     // able the step into a function, if it's external for example.
1225     if (ECStack.size() != StackSize)
1226       finish(); // Finish executing the function...
1227     else
1228       printCurrentInstruction();
1229
1230   } else {
1231     // Normal instruction, just step...
1232     stepInstruction();
1233   }
1234 }
1235
1236 void Interpreter::run() {
1237   if (ECStack.empty()) {
1238     cout << "Error: no program running, cannot run!\n";
1239     return;
1240   }
1241
1242   bool HitBreakpoint = false;
1243   while (!ECStack.empty() && !HitBreakpoint) {
1244     // Run an instruction...
1245     HitBreakpoint = executeInstruction();
1246   }
1247
1248   if (HitBreakpoint) {
1249     cout << "Breakpoint hit!\n";
1250   }
1251   // Print the next instruction to execute...
1252   printCurrentInstruction();
1253 }
1254
1255 void Interpreter::finish() {
1256   if (ECStack.empty()) {
1257     cout << "Error: no program running, cannot run!\n";
1258     return;
1259   }
1260
1261   unsigned StackSize = ECStack.size();
1262   bool HitBreakpoint = false;
1263   while (ECStack.size() >= StackSize && !HitBreakpoint) {
1264     // Run an instruction...
1265     HitBreakpoint = executeInstruction();
1266   }
1267
1268   if (HitBreakpoint) {
1269     cout << "Breakpoint hit!\n";
1270   }
1271
1272   // Print the next instruction to execute...
1273   printCurrentInstruction();
1274 }
1275
1276
1277
1278 // printCurrentInstruction - Print out the instruction that the virtual PC is
1279 // at, or fail silently if no program is running.
1280 //
1281 void Interpreter::printCurrentInstruction() {
1282   if (!ECStack.empty()) {
1283     if (ECStack.back().CurBB->begin() == ECStack.back().CurInst)  // print label
1284       WriteAsOperand(cout, ECStack.back().CurBB) << ":\n";
1285
1286     Instruction *I = *ECStack.back().CurInst;
1287     InstNumber *IN = (InstNumber*)I->getAnnotation(SlotNumberAID);
1288     assert(IN && "Instruction has no numbering annotation!");
1289     cout << "#" << IN->InstNum << I;
1290   }
1291 }
1292
1293 void Interpreter::printValue(const Type *Ty, GenericValue V) {
1294   switch (Ty->getPrimitiveID()) {
1295   case Type::BoolTyID:   cout << (V.BoolVal?"true":"false"); break;
1296   case Type::SByteTyID:  cout << V.SByteVal;  break;
1297   case Type::UByteTyID:  cout << V.UByteVal;  break;
1298   case Type::ShortTyID:  cout << V.ShortVal;  break;
1299   case Type::UShortTyID: cout << V.UShortVal; break;
1300   case Type::IntTyID:    cout << V.IntVal;    break;
1301   case Type::UIntTyID:   cout << V.UIntVal;   break;
1302   case Type::LongTyID:   cout << (long)V.LongVal;   break;
1303   case Type::ULongTyID:  cout << (unsigned long)V.ULongVal;  break;
1304   case Type::FloatTyID:  cout << V.FloatVal;  break;
1305   case Type::DoubleTyID: cout << V.DoubleVal; break;
1306   case Type::PointerTyID:cout << (void*)V.PointerVal; break;
1307   default:
1308     cout << "- Don't know how to print value of this type!";
1309     break;
1310   }
1311 }
1312
1313 void Interpreter::print(const Type *Ty, GenericValue V) {
1314   CW << Ty << " ";
1315   printValue(Ty, V);
1316 }
1317
1318 void Interpreter::print(const std::string &Name) {
1319   Value *PickedVal = ChooseOneOption(Name, LookupMatchingNames(Name));
1320   if (!PickedVal) return;
1321
1322   if (const Method *M = dyn_cast<const Method>(PickedVal)) {
1323     CW << M;  // Print the method
1324   } else if (const Type *Ty = dyn_cast<const Type>(PickedVal)) {
1325     CW << "type %" << Name << " = " << Ty->getDescription() << "\n";
1326   } else if (const BasicBlock *BB = dyn_cast<const BasicBlock>(PickedVal)) {
1327     CW << BB;   // Print the basic block
1328   } else {      // Otherwise there should be an annotation for the slot#
1329     print(PickedVal->getType(),
1330           getOperandValue(PickedVal, ECStack[CurFrame]));
1331     cout << "\n";
1332   }
1333 }
1334
1335 void Interpreter::infoValue(const std::string &Name) {
1336   Value *PickedVal = ChooseOneOption(Name, LookupMatchingNames(Name));
1337   if (!PickedVal) return;
1338
1339   cout << "Value: ";
1340   print(PickedVal->getType(),
1341         getOperandValue(PickedVal, ECStack[CurFrame]));
1342   cout << "\n";
1343   printOperandInfo(PickedVal, ECStack[CurFrame]);
1344 }
1345
1346 // printStackFrame - Print information about the specified stack frame, or -1
1347 // for the default one.
1348 //
1349 void Interpreter::printStackFrame(int FrameNo = -1) {
1350   if (FrameNo == -1) FrameNo = CurFrame;
1351   Method *Meth = ECStack[FrameNo].CurMethod;
1352   const Type *RetTy = Meth->getReturnType();
1353
1354   CW << ((FrameNo == CurFrame) ? '>' : '-') << "#" << FrameNo << ". "
1355      << (Value*)RetTy << " \"" << Meth->getName() << "\"(";
1356
1357   Method::ArgumentListType &Args = Meth->getArgumentList();
1358   for (unsigned i = 0; i < Args.size(); ++i) {
1359     if (i != 0) cout << ", ";
1360     CW << (Value*)Args[i] << "=";
1361
1362     printValue(Args[i]->getType(), getOperandValue(Args[i], ECStack[FrameNo]));
1363   }
1364
1365   cout << ")\n";
1366   CW << *(ECStack[FrameNo].CurInst-(FrameNo != int(ECStack.size()-1)));
1367 }
1368