lib/ExecutionEngine/Interpreter/Execution.cpp

   1 //===-- Execution.cpp - Implement code to simulate the program ------------===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 //  This file contains the actual instruction interpreter.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #define DEBUG_TYPE "interpreter"
  15 #include "Interpreter.h"
  16 #include "llvm/Constants.h"
  17 #include "llvm/DerivedTypes.h"
  18 #include "llvm/Instructions.h"
  19 #include "llvm/CodeGen/IntrinsicLowering.h"
  20 #include "llvm/Support/GetElementPtrTypeIterator.h"
  21 #include "llvm/ADT/APInt.h"
  22 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
  23 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  24 #include "llvm/Support/Debug.h"
  25 #include "llvm/Support/MathExtras.h"
  26 #include <algorithm>
  27 #include <cmath>
  28 #include <cstring>
  29 using namespace llvm;
  30
  31 STATISTIC(NumDynamicInsts, "Number of dynamic instructions executed");
  32 static Interpreter *TheEE = 0;
  33
  34 static cl::opt<bool> PrintVolatile("interpreter-print-volatile", cl::Hidden,
  35           cl::desc("make the interpreter print every volatile load and store"));
  36
  37 //===----------------------------------------------------------------------===//
  38 //                     Various Helper Functions
  39 //===----------------------------------------------------------------------===//
  40
  41 static inline uint64_t doSignExtension(uint64_t Val, const IntegerType* ITy) {
  42   // Determine if the value is signed or not
  43   bool isSigned = (Val & (1 << (ITy->getBitWidth()-1))) != 0;
  44   // If its signed, extend the sign bits
  45   if (isSigned)
  46     Val |= ~ITy->getBitMask();
  47   return Val;
  48 }
  49
  50 static void SetValue(Value *V, GenericValue Val, ExecutionContext &SF) {
  51   SF.Values[V] = Val;
  52 }
  53
  54 void Interpreter::initializeExecutionEngine() {
  55   TheEE = this;
  56 }
  57
  58 //===----------------------------------------------------------------------===//
  59 //                    Binary Instruction Implementations
  60 //===----------------------------------------------------------------------===//
  61
  62 #define IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(OP, TY) \
  63    case Type::TY##TyID: \
  64      Dest.TY##Val = Src1.TY##Val OP Src2.TY##Val; \
  65      break
  66
  67 static void executeFAddInst(GenericValue &Dest, GenericValue Src1,
  68                             GenericValue Src2, const Type *Ty) {
  69   switch (Ty->getTypeID()) {
  70     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(+, Float);
  71     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(+, Double);
  72   default:
  73     cerr << "Unhandled type for FAdd instruction: " << *Ty << "\n";
  74     abort();
  75   }
  76 }
  77
  78 static void executeFSubInst(GenericValue &Dest, GenericValue Src1,
  79                             GenericValue Src2, const Type *Ty) {
  80   switch (Ty->getTypeID()) {
  81     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(-, Float);
  82     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(-, Double);
  83   default:
  84     cerr << "Unhandled type for FSub instruction: " << *Ty << "\n";
  85     abort();
  86   }
  87 }
  88
  89 static void executeFMulInst(GenericValue &Dest, GenericValue Src1,
  90                             GenericValue Src2, const Type *Ty) {
  91   switch (Ty->getTypeID()) {
  92     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(*, Float);
  93     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(*, Double);
  94   default:
  95     cerr << "Unhandled type for FMul instruction: " << *Ty << "\n";
  96     abort();
  97   }
  98 }
  99
 100 static void executeFDivInst(GenericValue &Dest, GenericValue Src1,
 101                             GenericValue Src2, const Type *Ty) {
 102   switch (Ty->getTypeID()) {
 103     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(/, Float);
 104     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(/, Double);
 105   default:
 106     cerr << "Unhandled type for FDiv instruction: " << *Ty << "\n";
 107     abort();
 108   }
 109 }
 110
 111 static void executeFRemInst(GenericValue &Dest, GenericValue Src1,
 112                             GenericValue Src2, const Type *Ty) {
 113   switch (Ty->getTypeID()) {
 114   case Type::FloatTyID:
 115     Dest.FloatVal = fmod(Src1.FloatVal, Src2.FloatVal);
 116     break;
 117   case Type::DoubleTyID:
 118     Dest.DoubleVal = fmod(Src1.DoubleVal, Src2.DoubleVal);
 119     break;
 120   default:
 121     cerr << "Unhandled type for Rem instruction: " << *Ty << "\n";
 122     abort();
 123   }
 124 }
 125
 126 #define IMPLEMENT_INTEGER_ICMP(OP, TY) \
 127    case Type::IntegerTyID:  \
 128       Dest.IntVal = APInt(1,Src1.IntVal.OP(Src2.IntVal)); \
 129       break;
 130
 131 // Handle pointers specially because they must be compared with only as much
 132 // width as the host has.  We _do not_ want to be comparing 64 bit values when
 133 // running on a 32-bit target, otherwise the upper 32 bits might mess up
 134 // comparisons if they contain garbage.
 135 #define IMPLEMENT_POINTER_ICMP(OP) \
 136    case Type::PointerTyID: \
 137       Dest.IntVal = APInt(1,(void*)(intptr_t)Src1.PointerVal OP \
 138                             (void*)(intptr_t)Src2.PointerVal); \
 139       break;
 140
 141 static GenericValue executeICMP_EQ(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 142                                    const Type *Ty) {
 143   GenericValue Dest;
 144   switch (Ty->getTypeID()) {
 145     IMPLEMENT_INTEGER_ICMP(eq,Ty);
 146     IMPLEMENT_POINTER_ICMP(==);
 147   default:
 148     cerr << "Unhandled type for ICMP_EQ predicate: " << *Ty << "\n";
 149     abort();
 150   }
 151   return Dest;
 152 }
 153
 154 static GenericValue executeICMP_NE(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 155                                    const Type *Ty) {
 156   GenericValue Dest;
 157   switch (Ty->getTypeID()) {
 158     IMPLEMENT_INTEGER_ICMP(ne,Ty);
 159     IMPLEMENT_POINTER_ICMP(!=);
 160   default:
 161     cerr << "Unhandled type for ICMP_NE predicate: " << *Ty << "\n";
 162     abort();
 163   }
 164   return Dest;
 165 }
 166
 167 static GenericValue executeICMP_ULT(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 168                                     const Type *Ty) {
 169   GenericValue Dest;
 170   switch (Ty->getTypeID()) {
 171     IMPLEMENT_INTEGER_ICMP(ult,Ty);
 172     IMPLEMENT_POINTER_ICMP(<);
 173   default:
 174     cerr << "Unhandled type for ICMP_ULT predicate: " << *Ty << "\n";
 175     abort();
 176   }
 177   return Dest;
 178 }
 179
 180 static GenericValue executeICMP_SLT(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 181                                     const Type *Ty) {
 182   GenericValue Dest;
 183   switch (Ty->getTypeID()) {
 184     IMPLEMENT_INTEGER_ICMP(slt,Ty);
 185     IMPLEMENT_POINTER_ICMP(<);
 186   default:
 187     cerr << "Unhandled type for ICMP_SLT predicate: " << *Ty << "\n";
 188     abort();
 189   }
 190   return Dest;
 191 }
 192
 193 static GenericValue executeICMP_UGT(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 194                                     const Type *Ty) {
 195   GenericValue Dest;
 196   switch (Ty->getTypeID()) {
 197     IMPLEMENT_INTEGER_ICMP(ugt,Ty);
 198     IMPLEMENT_POINTER_ICMP(>);
 199   default:
 200     cerr << "Unhandled type for ICMP_UGT predicate: " << *Ty << "\n";
 201     abort();
 202   }
 203   return Dest;
 204 }
 205
 206 static GenericValue executeICMP_SGT(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 207                                     const Type *Ty) {
 208   GenericValue Dest;
 209   switch (Ty->getTypeID()) {
 210     IMPLEMENT_INTEGER_ICMP(sgt,Ty);
 211     IMPLEMENT_POINTER_ICMP(>);
 212   default:
 213     cerr << "Unhandled type for ICMP_SGT predicate: " << *Ty << "\n";
 214     abort();
 215   }
 216   return Dest;
 217 }
 218
 219 static GenericValue executeICMP_ULE(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 220                                     const Type *Ty) {
 221   GenericValue Dest;
 222   switch (Ty->getTypeID()) {
 223     IMPLEMENT_INTEGER_ICMP(ule,Ty);
 224     IMPLEMENT_POINTER_ICMP(<=);
 225   default:
 226     cerr << "Unhandled type for ICMP_ULE predicate: " << *Ty << "\n";
 227     abort();
 228   }
 229   return Dest;
 230 }
 231
 232 static GenericValue executeICMP_SLE(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 233                                     const Type *Ty) {
 234   GenericValue Dest;
 235   switch (Ty->getTypeID()) {
 236     IMPLEMENT_INTEGER_ICMP(sle,Ty);
 237     IMPLEMENT_POINTER_ICMP(<=);
 238   default:
 239     cerr << "Unhandled type for ICMP_SLE predicate: " << *Ty << "\n";
 240     abort();
 241   }
 242   return Dest;
 243 }
 244
 245 static GenericValue executeICMP_UGE(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 246                                     const Type *Ty) {
 247   GenericValue Dest;
 248   switch (Ty->getTypeID()) {
 249     IMPLEMENT_INTEGER_ICMP(uge,Ty);
 250     IMPLEMENT_POINTER_ICMP(>=);
 251   default:
 252     cerr << "Unhandled type for ICMP_UGE predicate: " << *Ty << "\n";
 253     abort();
 254   }
 255   return Dest;
 256 }
 257
 258 static GenericValue executeICMP_SGE(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 259                                     const Type *Ty) {
 260   GenericValue Dest;
 261   switch (Ty->getTypeID()) {
 262     IMPLEMENT_INTEGER_ICMP(sge,Ty);
 263     IMPLEMENT_POINTER_ICMP(>=);
 264   default:
 265     cerr << "Unhandled type for ICMP_SGE predicate: " << *Ty << "\n";
 266     abort();
 267   }
 268   return Dest;
 269 }
 270
 271 void Interpreter::visitICmpInst(ICmpInst &I) {
 272   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
 273   const Type *Ty    = I.getOperand(0)->getType();
 274   GenericValue Src1 = getOperandValue(I.getOperand(0), SF);
 275   GenericValue Src2 = getOperandValue(I.getOperand(1), SF);
 276   GenericValue R;   // Result
 277
 278   switch (I.getPredicate()) {
 279   case ICmpInst::ICMP_EQ:  R = executeICMP_EQ(Src1,  Src2, Ty); break;
 280   case ICmpInst::ICMP_NE:  R = executeICMP_NE(Src1,  Src2, Ty); break;
 281   case ICmpInst::ICMP_ULT: R = executeICMP_ULT(Src1, Src2, Ty); break;
 282   case ICmpInst::ICMP_SLT: R = executeICMP_SLT(Src1, Src2, Ty); break;
 283   case ICmpInst::ICMP_UGT: R = executeICMP_UGT(Src1, Src2, Ty); break;
 284   case ICmpInst::ICMP_SGT: R = executeICMP_SGT(Src1, Src2, Ty); break;
 285   case ICmpInst::ICMP_ULE: R = executeICMP_ULE(Src1, Src2, Ty); break;
 286   case ICmpInst::ICMP_SLE: R = executeICMP_SLE(Src1, Src2, Ty); break;
 287   case ICmpInst::ICMP_UGE: R = executeICMP_UGE(Src1, Src2, Ty); break;
 288   case ICmpInst::ICMP_SGE: R = executeICMP_SGE(Src1, Src2, Ty); break;
 289   default:
 290     cerr << "Don't know how to handle this ICmp predicate!\n-->" << I;
 291     abort();
 292   }
 293
 294   SetValue(&I, R, SF);
 295 }
 296
 297 #define IMPLEMENT_FCMP(OP, TY) \
 298    case Type::TY##TyID: \
 299      Dest.IntVal = APInt(1,Src1.TY##Val OP Src2.TY##Val); \
 300      break
 301
 302 static GenericValue executeFCMP_OEQ(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 303                                    const Type *Ty) {
 304   GenericValue Dest;
 305   switch (Ty->getTypeID()) {
 306     IMPLEMENT_FCMP(==, Float);
 307     IMPLEMENT_FCMP(==, Double);
 308   default:
 309     cerr << "Unhandled type for FCmp EQ instruction: " << *Ty << "\n";
 310     abort();
 311   }
 312   return Dest;
 313 }
 314
 315 static GenericValue executeFCMP_ONE(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 316                                    const Type *Ty) {
 317   GenericValue Dest;
 318   switch (Ty->getTypeID()) {
 319     IMPLEMENT_FCMP(!=, Float);
 320     IMPLEMENT_FCMP(!=, Double);
 321
 322   default:
 323     cerr << "Unhandled type for FCmp NE instruction: " << *Ty << "\n";
 324     abort();
 325   }
 326   return Dest;
 327 }
 328
 329 static GenericValue executeFCMP_OLE(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 330                                    const Type *Ty) {
 331   GenericValue Dest;
 332   switch (Ty->getTypeID()) {
 333     IMPLEMENT_FCMP(<=, Float);
 334     IMPLEMENT_FCMP(<=, Double);
 335   default:
 336     cerr << "Unhandled type for FCmp LE instruction: " << *Ty << "\n";
 337     abort();
 338   }
 339   return Dest;
 340 }
 341
 342 static GenericValue executeFCMP_OGE(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 343                                    const Type *Ty) {
 344   GenericValue Dest;
 345   switch (Ty->getTypeID()) {
 346     IMPLEMENT_FCMP(>=, Float);
 347     IMPLEMENT_FCMP(>=, Double);
 348   default:
 349     cerr << "Unhandled type for FCmp GE instruction: " << *Ty << "\n";
 350     abort();
 351   }
 352   return Dest;
 353 }
 354
 355 static GenericValue executeFCMP_OLT(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 356                                    const Type *Ty) {
 357   GenericValue Dest;
 358   switch (Ty->getTypeID()) {
 359     IMPLEMENT_FCMP(<, Float);
 360     IMPLEMENT_FCMP(<, Double);
 361   default:
 362     cerr << "Unhandled type for FCmp LT instruction: " << *Ty << "\n";
 363     abort();
 364   }
 365   return Dest;
 366 }
 367
 368 static GenericValue executeFCMP_OGT(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 369                                      const Type *Ty) {
 370   GenericValue Dest;
 371   switch (Ty->getTypeID()) {
 372     IMPLEMENT_FCMP(>, Float);
 373     IMPLEMENT_FCMP(>, Double);
 374   default:
 375     cerr << "Unhandled type for FCmp GT instruction: " << *Ty << "\n";
 376     abort();
 377   }
 378   return Dest;
 379 }
 380
 381 #define IMPLEMENT_UNORDERED(TY, X,Y)                                     \
 382   if (TY == Type::FloatTy) {                                             \
 383     if (X.FloatVal != X.FloatVal || Y.FloatVal != Y.FloatVal) {          \
 384       Dest.IntVal = APInt(1,true);                                       \
 385       return Dest;                                                       \
 386     }                                                                    \
 387   } else if (X.DoubleVal != X.DoubleVal || Y.DoubleVal != Y.DoubleVal) { \
 388     Dest.IntVal = APInt(1,true);                                         \
 389     return Dest;                                                         \
 390   }
 391
 392
 393 static GenericValue executeFCMP_UEQ(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 394                                    const Type *Ty) {
 395   GenericValue Dest;
 396   IMPLEMENT_UNORDERED(Ty, Src1, Src2)
 397   return executeFCMP_OEQ(Src1, Src2, Ty);
 398 }
 399
 400 static GenericValue executeFCMP_UNE(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 401                                    const Type *Ty) {
 402   GenericValue Dest;
 403   IMPLEMENT_UNORDERED(Ty, Src1, Src2)
 404   return executeFCMP_ONE(Src1, Src2, Ty);
 405 }
 406
 407 static GenericValue executeFCMP_ULE(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 408                                    const Type *Ty) {
 409   GenericValue Dest;
 410   IMPLEMENT_UNORDERED(Ty, Src1, Src2)
 411   return executeFCMP_OLE(Src1, Src2, Ty);
 412 }
 413
 414 static GenericValue executeFCMP_UGE(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 415                                    const Type *Ty) {
 416   GenericValue Dest;
 417   IMPLEMENT_UNORDERED(Ty, Src1, Src2)
 418   return executeFCMP_OGE(Src1, Src2, Ty);
 419 }
 420
 421 static GenericValue executeFCMP_ULT(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 422                                    const Type *Ty) {
 423   GenericValue Dest;
 424   IMPLEMENT_UNORDERED(Ty, Src1, Src2)
 425   return executeFCMP_OLT(Src1, Src2, Ty);
 426 }
 427
 428 static GenericValue executeFCMP_UGT(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 429                                      const Type *Ty) {
 430   GenericValue Dest;
 431   IMPLEMENT_UNORDERED(Ty, Src1, Src2)
 432   return executeFCMP_OGT(Src1, Src2, Ty);
 433 }
 434
 435 static GenericValue executeFCMP_ORD(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 436                                      const Type *Ty) {
 437   GenericValue Dest;
 438   if (Ty == Type::FloatTy)
 439     Dest.IntVal = APInt(1,(Src1.FloatVal == Src1.FloatVal &&
 440                            Src2.FloatVal == Src2.FloatVal));
 441   else
 442     Dest.IntVal = APInt(1,(Src1.DoubleVal == Src1.DoubleVal &&
 443                            Src2.DoubleVal == Src2.DoubleVal));
 444   return Dest;
 445 }
 446
 447 static GenericValue executeFCMP_UNO(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 448                                      const Type *Ty) {
 449   GenericValue Dest;
 450   if (Ty == Type::FloatTy)
 451     Dest.IntVal = APInt(1,(Src1.FloatVal != Src1.FloatVal ||
 452                            Src2.FloatVal != Src2.FloatVal));
 453   else
 454     Dest.IntVal = APInt(1,(Src1.DoubleVal != Src1.DoubleVal ||
 455                            Src2.DoubleVal != Src2.DoubleVal));
 456   return Dest;
 457 }
 458
 459 void Interpreter::visitFCmpInst(FCmpInst &I) {
 460   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
 461   const Type *Ty    = I.getOperand(0)->getType();
 462   GenericValue Src1 = getOperandValue(I.getOperand(0), SF);
 463   GenericValue Src2 = getOperandValue(I.getOperand(1), SF);
 464   GenericValue R;   // Result
 465
 466   switch (I.getPredicate()) {
 467   case FCmpInst::FCMP_FALSE: R.IntVal = APInt(1,false); break;
 468   case FCmpInst::FCMP_TRUE:  R.IntVal = APInt(1,true); break;
 469   case FCmpInst::FCMP_ORD:   R = executeFCMP_ORD(Src1, Src2, Ty); break;
 470   case FCmpInst::FCMP_UNO:   R = executeFCMP_UNO(Src1, Src2, Ty); break;
 471   case FCmpInst::FCMP_UEQ:   R = executeFCMP_UEQ(Src1, Src2, Ty); break;
 472   case FCmpInst::FCMP_OEQ:   R = executeFCMP_OEQ(Src1, Src2, Ty); break;
 473   case FCmpInst::FCMP_UNE:   R = executeFCMP_UNE(Src1, Src2, Ty); break;
 474   case FCmpInst::FCMP_ONE:   R = executeFCMP_ONE(Src1, Src2, Ty); break;
 475   case FCmpInst::FCMP_ULT:   R = executeFCMP_ULT(Src1, Src2, Ty); break;
 476   case FCmpInst::FCMP_OLT:   R = executeFCMP_OLT(Src1, Src2, Ty); break;
 477   case FCmpInst::FCMP_UGT:   R = executeFCMP_UGT(Src1, Src2, Ty); break;
 478   case FCmpInst::FCMP_OGT:   R = executeFCMP_OGT(Src1, Src2, Ty); break;
 479   case FCmpInst::FCMP_ULE:   R = executeFCMP_ULE(Src1, Src2, Ty); break;
 480   case FCmpInst::FCMP_OLE:   R = executeFCMP_OLE(Src1, Src2, Ty); break;
 481   case FCmpInst::FCMP_UGE:   R = executeFCMP_UGE(Src1, Src2, Ty); break;
 482   case FCmpInst::FCMP_OGE:   R = executeFCMP_OGE(Src1, Src2, Ty); break;
 483   default:
 484     cerr << "Don't know how to handle this FCmp predicate!\n-->" << I;
 485     abort();
 486   }
 487
 488   SetValue(&I, R, SF);
 489 }
 490
 491 static GenericValue executeCmpInst(unsigned predicate, GenericValue Src1,
 492                                    GenericValue Src2, const Type *Ty) {
 493   GenericValue Result;
 494   switch (predicate) {
 495   case ICmpInst::ICMP_EQ:    return executeICMP_EQ(Src1, Src2, Ty);
 496   case ICmpInst::ICMP_NE:    return executeICMP_NE(Src1, Src2, Ty);
 497   case ICmpInst::ICMP_UGT:   return executeICMP_UGT(Src1, Src2, Ty);
 498   case ICmpInst::ICMP_SGT:   return executeICMP_SGT(Src1, Src2, Ty);
 499   case ICmpInst::ICMP_ULT:   return executeICMP_ULT(Src1, Src2, Ty);
 500   case ICmpInst::ICMP_SLT:   return executeICMP_SLT(Src1, Src2, Ty);
 501   case ICmpInst::ICMP_UGE:   return executeICMP_UGE(Src1, Src2, Ty);
 502   case ICmpInst::ICMP_SGE:   return executeICMP_SGE(Src1, Src2, Ty);
 503   case ICmpInst::ICMP_ULE:   return executeICMP_ULE(Src1, Src2, Ty);
 504   case ICmpInst::ICMP_SLE:   return executeICMP_SLE(Src1, Src2, Ty);
 505   case FCmpInst::FCMP_ORD:   return executeFCMP_ORD(Src1, Src2, Ty);
 506   case FCmpInst::FCMP_UNO:   return executeFCMP_UNO(Src1, Src2, Ty);
 507   case FCmpInst::FCMP_OEQ:   return executeFCMP_OEQ(Src1, Src2, Ty);
 508   case FCmpInst::FCMP_UEQ:   return executeFCMP_UEQ(Src1, Src2, Ty);
 509   case FCmpInst::FCMP_ONE:   return executeFCMP_ONE(Src1, Src2, Ty);
 510   case FCmpInst::FCMP_UNE:   return executeFCMP_UNE(Src1, Src2, Ty);
 511   case FCmpInst::FCMP_OLT:   return executeFCMP_OLT(Src1, Src2, Ty);
 512   case FCmpInst::FCMP_ULT:   return executeFCMP_ULT(Src1, Src2, Ty);
 513   case FCmpInst::FCMP_OGT:   return executeFCMP_OGT(Src1, Src2, Ty);
 514   case FCmpInst::FCMP_UGT:   return executeFCMP_UGT(Src1, Src2, Ty);
 515   case FCmpInst::FCMP_OLE:   return executeFCMP_OLE(Src1, Src2, Ty);
 516   case FCmpInst::FCMP_ULE:   return executeFCMP_ULE(Src1, Src2, Ty);
 517   case FCmpInst::FCMP_OGE:   return executeFCMP_OGE(Src1, Src2, Ty);
 518   case FCmpInst::FCMP_UGE:   return executeFCMP_UGE(Src1, Src2, Ty);
 519   case FCmpInst::FCMP_FALSE: {
 520     GenericValue Result;
 521     Result.IntVal = APInt(1, false);
 522     return Result;
 523   }
 524   case FCmpInst::FCMP_TRUE: {
 525     GenericValue Result;
 526     Result.IntVal = APInt(1, true);
 527     return Result;
 528   }
 529   default:
 530     cerr << "Unhandled Cmp predicate\n";
 531     abort();
 532   }
 533 }
 534
 535 void Interpreter::visitBinaryOperator(BinaryOperator &I) {
 536   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
 537   const Type *Ty    = I.getOperand(0)->getType();
 538   GenericValue Src1 = getOperandValue(I.getOperand(0), SF);
 539   GenericValue Src2 = getOperandValue(I.getOperand(1), SF);
 540   GenericValue R;   // Result
 541
 542   switch (I.getOpcode()) {
 543   case Instruction::Add:   R.IntVal = Src1.IntVal + Src2.IntVal; break;
 544   case Instruction::Sub:   R.IntVal = Src1.IntVal - Src2.IntVal; break;
 545   case Instruction::Mul:   R.IntVal = Src1.IntVal * Src2.IntVal; break;
 546   case Instruction::FAdd:  executeFAddInst(R, Src1, Src2, Ty); break;
 547   case Instruction::FSub:  executeFSubInst(R, Src1, Src2, Ty); break;
 548   case Instruction::FMul:  executeFMulInst(R, Src1, Src2, Ty); break;
 549   case Instruction::FDiv:  executeFDivInst(R, Src1, Src2, Ty); break;
 550   case Instruction::FRem:  executeFRemInst(R, Src1, Src2, Ty); break;
 551   case Instruction::UDiv:  R.IntVal = Src1.IntVal.udiv(Src2.IntVal); break;
 552   case Instruction::SDiv:  R.IntVal = Src1.IntVal.sdiv(Src2.IntVal); break;
 553   case Instruction::URem:  R.IntVal = Src1.IntVal.urem(Src2.IntVal); break;
 554   case Instruction::SRem:  R.IntVal = Src1.IntVal.srem(Src2.IntVal); break;
 555   case Instruction::And:   R.IntVal = Src1.IntVal & Src2.IntVal; break;
 556   case Instruction::Or:    R.IntVal = Src1.IntVal | Src2.IntVal; break;
 557   case Instruction::Xor:   R.IntVal = Src1.IntVal ^ Src2.IntVal; break;
 558   default:
 559     cerr << "Don't know how to handle this binary operator!\n-->" << I;
 560     abort();
 561   }
 562
 563   SetValue(&I, R, SF);
 564 }
 565
 566 static GenericValue executeSelectInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 567                                       GenericValue Src3) {
 568   return Src1.IntVal == 0 ? Src3 : Src2;
 569 }
 570
 571 void Interpreter::visitSelectInst(SelectInst &I) {
 572   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
 573   GenericValue Src1 = getOperandValue(I.getOperand(0), SF);
 574   GenericValue Src2 = getOperandValue(I.getOperand(1), SF);
 575   GenericValue Src3 = getOperandValue(I.getOperand(2), SF);
 576   GenericValue R = executeSelectInst(Src1, Src2, Src3);
 577   SetValue(&I, R, SF);
 578 }
 579
 580
 581 //===----------------------------------------------------------------------===//
 582 //                     Terminator Instruction Implementations
 583 //===----------------------------------------------------------------------===//
 584
 585 void Interpreter::exitCalled(GenericValue GV) {
 586   // runAtExitHandlers() assumes there are no stack frames, but
 587   // if exit() was called, then it had a stack frame. Blow away
 588   // the stack before interpreting atexit handlers.
 589   ECStack.clear ();
 590   runAtExitHandlers ();
 591   exit (GV.IntVal.zextOrTrunc(32).getZExtValue());
 592 }
 593
 594 /// Pop the last stack frame off of ECStack and then copy the result
 595 /// back into the result variable if we are not returning void. The
 596 /// result variable may be the ExitValue, or the Value of the calling
 597 /// CallInst if there was a previous stack frame. This method may
 598 /// invalidate any ECStack iterators you have. This method also takes
 599 /// care of switching to the normal destination BB, if we are returning
 600 /// from an invoke.
 601 ///
 602 void Interpreter::popStackAndReturnValueToCaller (const Type *RetTy,
 603                                                   GenericValue Result) {
 604   // Pop the current stack frame.
 605   ECStack.pop_back();
 606
 607   if (ECStack.empty()) {  // Finished main.  Put result into exit code...
 608     if (RetTy && RetTy->isInteger()) {          // Nonvoid return type?
 609       ExitValue = Result;   // Capture the exit value of the program
 610     } else {
 611       memset(&ExitValue.Untyped, 0, sizeof(ExitValue.Untyped));
 612     }
 613   } else {
 614     // If we have a previous stack frame, and we have a previous call,
 615     // fill in the return value...
 616     ExecutionContext &CallingSF = ECStack.back();
 617     if (Instruction *I = CallingSF.Caller.getInstruction()) {
 618       if (CallingSF.Caller.getType() != Type::VoidTy)      // Save result...
 619         SetValue(I, Result, CallingSF);
 620       if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst> (I))
 621         SwitchToNewBasicBlock (II->getNormalDest (), CallingSF);
 622       CallingSF.Caller = CallSite();          // We returned from the call...
 623     }
 624   }
 625 }
 626
 627 void Interpreter::visitReturnInst(ReturnInst &I) {
 628   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
 629   const Type *RetTy = Type::VoidTy;
 630   GenericValue Result;
 631
 632   // Save away the return value... (if we are not 'ret void')
 633   if (I.getNumOperands()) {
 634     RetTy  = I.getReturnValue()->getType();
 635     Result = getOperandValue(I.getReturnValue(), SF);
 636   }
 637
 638   popStackAndReturnValueToCaller(RetTy, Result);
 639 }
 640
 641 void Interpreter::visitUnwindInst(UnwindInst &I) {
 642   // Unwind stack
 643   Instruction *Inst;
 644   do {
 645     ECStack.pop_back ();
 646     if (ECStack.empty ())
 647       abort ();
 648     Inst = ECStack.back ().Caller.getInstruction ();
 649   } while (!(Inst && isa<InvokeInst> (Inst)));
 650
 651   // Return from invoke
 652   ExecutionContext &InvokingSF = ECStack.back ();
 653   InvokingSF.Caller = CallSite ();
 654
 655   // Go to exceptional destination BB of invoke instruction
 656   SwitchToNewBasicBlock(cast<InvokeInst>(Inst)->getUnwindDest(), InvokingSF);
 657 }
 658
 659 void Interpreter::visitUnreachableInst(UnreachableInst &I) {
 660   cerr << "ERROR: Program executed an 'unreachable' instruction!\n";
 661   abort();
 662 }
 663
 664 void Interpreter::visitBranchInst(BranchInst &I) {
 665   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
 666   BasicBlock *Dest;
 667
 668   Dest = I.getSuccessor(0);          // Uncond branches have a fixed dest...
 669   if (!I.isUnconditional()) {
 670     Value *Cond = I.getCondition();
 671     if (getOperandValue(Cond, SF).IntVal == 0) // If false cond...
 672       Dest = I.getSuccessor(1);
 673   }
 674   SwitchToNewBasicBlock(Dest, SF);
 675 }
 676
 677 void Interpreter::visitSwitchInst(SwitchInst &I) {
 678   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
 679   GenericValue CondVal = getOperandValue(I.getOperand(0), SF);
 680   const Type *ElTy = I.getOperand(0)->getType();
 681
 682   // Check to see if any of the cases match...
 683   BasicBlock *Dest = 0;
 684   for (unsigned i = 2, e = I.getNumOperands(); i != e; i += 2)
 685     if (executeICMP_EQ(CondVal, getOperandValue(I.getOperand(i), SF), ElTy)
 686         .IntVal != 0) {
 687       Dest = cast<BasicBlock>(I.getOperand(i+1));
 688       break;
 689     }
 690
 691   if (!Dest) Dest = I.getDefaultDest();   // No cases matched: use default
 692   SwitchToNewBasicBlock(Dest, SF);
 693 }
 694
 695 // SwitchToNewBasicBlock - This method is used to jump to a new basic block.
 696 // This function handles the actual updating of block and instruction iterators
 697 // as well as execution of all of the PHI nodes in the destination block.
 698 //
 699 // This method does this because all of the PHI nodes must be executed
 700 // atomically, reading their inputs before any of the results are updated.  Not
 701 // doing this can cause problems if the PHI nodes depend on other PHI nodes for
 702 // their inputs.  If the input PHI node is updated before it is read, incorrect
 703 // results can happen.  Thus we use a two phase approach.
 704 //
 705 void Interpreter::SwitchToNewBasicBlock(BasicBlock *Dest, ExecutionContext &SF){
 706   BasicBlock *PrevBB = SF.CurBB;      // Remember where we came from...
 707   SF.CurBB   = Dest;                  // Update CurBB to branch destination
 708   SF.CurInst = SF.CurBB->begin();     // Update new instruction ptr...
 709
 710   if (!isa<PHINode>(SF.CurInst)) return;  // Nothing fancy to do
 711
 712   // Loop over all of the PHI nodes in the current block, reading their inputs.
 713   std::vector<GenericValue> ResultValues;
 714
 715   for (; PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(SF.CurInst); ++SF.CurInst) {
 716     // Search for the value corresponding to this previous bb...
 717     int i = PN->getBasicBlockIndex(PrevBB);
 718     assert(i != -1 && "PHINode doesn't contain entry for predecessor??");
 719     Value *IncomingValue = PN->getIncomingValue(i);
 720
 721     // Save the incoming value for this PHI node...
 722     ResultValues.push_back(getOperandValue(IncomingValue, SF));
 723   }
 724
 725   // Now loop over all of the PHI nodes setting their values...
 726   SF.CurInst = SF.CurBB->begin();
 727   for (unsigned i = 0; isa<PHINode>(SF.CurInst); ++SF.CurInst, ++i) {
 728     PHINode *PN = cast<PHINode>(SF.CurInst);
 729     SetValue(PN, ResultValues[i], SF);
 730   }
 731 }
 732
 733 //===----------------------------------------------------------------------===//
 734 //                     Memory Instruction Implementations
 735 //===----------------------------------------------------------------------===//
 736
 737 void Interpreter::visitAllocationInst(AllocationInst &I) {
 738   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
 739
 740   const Type *Ty = I.getType()->getElementType();  // Type to be allocated
 741
 742   // Get the number of elements being allocated by the array...
 743   unsigned NumElements =
 744     getOperandValue(I.getOperand(0), SF).IntVal.getZExtValue();
 745
 746   unsigned TypeSize = (size_t)TD.getTypeAllocSize(Ty);
 747
 748   // Avoid malloc-ing zero bytes, use max()...
 749   unsigned MemToAlloc = std::max(1U, NumElements * TypeSize);
 750
 751   // Allocate enough memory to hold the type...
 752   void *Memory = malloc(MemToAlloc);
 753
 754   DOUT << "Allocated Type: " << *Ty << " (" << TypeSize << " bytes) x "
 755        << NumElements << " (Total: " << MemToAlloc << ") at "
 756        << uintptr_t(Memory) << '\n';
 757
 758   GenericValue Result = PTOGV(Memory);
 759   assert(Result.PointerVal != 0 && "Null pointer returned by malloc!");
 760   SetValue(&I, Result, SF);
 761
 762   if (I.getOpcode() == Instruction::Alloca)
 763     ECStack.back().Allocas.add(Memory);
 764 }
 765
 766 void Interpreter::visitFreeInst(FreeInst &I) {
 767   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
 768   assert(isa<PointerType>(I.getOperand(0)->getType()) && "Freeing nonptr?");
 769   GenericValue Value = getOperandValue(I.getOperand(0), SF);
 770   // TODO: Check to make sure memory is allocated
 771   free(GVTOP(Value));   // Free memory
 772 }
 773
 774 // getElementOffset - The workhorse for getelementptr.
 775 //
 776 GenericValue Interpreter::executeGEPOperation(Value *Ptr, gep_type_iterator I,
 777                                               gep_type_iterator E,
 778                                               ExecutionContext &SF) {
 779   assert(isa<PointerType>(Ptr->getType()) &&
 780          "Cannot getElementOffset of a nonpointer type!");
 781
 782   uint64_t Total = 0;
 783
 784   for (; I != E; ++I) {
 785     if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(*I)) {
 786       const StructLayout *SLO = TD.getStructLayout(STy);
 787
 788       const ConstantInt *CPU = cast<ConstantInt>(I.getOperand());
 789       unsigned Index = unsigned(CPU->getZExtValue());
 790
 791       Total += SLO->getElementOffset(Index);
 792     } else {
 793       const SequentialType *ST = cast<SequentialType>(*I);
 794       // Get the index number for the array... which must be long type...
 795       GenericValue IdxGV = getOperandValue(I.getOperand(), SF);
 796
 797       int64_t Idx;
 798       unsigned BitWidth =
 799         cast<IntegerType>(I.getOperand()->getType())->getBitWidth();
 800       if (BitWidth == 32)
 801         Idx = (int64_t)(int32_t)IdxGV.IntVal.getZExtValue();
 802       else {
 803         assert(BitWidth == 64 && "Invalid index type for getelementptr");
 804         Idx = (int64_t)IdxGV.IntVal.getZExtValue();
 805       }
 806       Total += TD.getTypeAllocSize(ST->getElementType())*Idx;
 807     }
 808   }
 809
 810   GenericValue Result;
 811   Result.PointerVal = ((char*)getOperandValue(Ptr, SF).PointerVal) + Total;
 812   DOUT << "GEP Index " << Total << " bytes.\n";
 813   return Result;
 814 }
 815
 816 void Interpreter::visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &I) {
 817   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
 818   SetValue(&I, TheEE->executeGEPOperation(I.getPointerOperand(),
 819                                    gep_type_begin(I), gep_type_end(I), SF), SF);
 820 }
 821
 822 void Interpreter::visitLoadInst(LoadInst &I) {
 823   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
 824   GenericValue SRC = getOperandValue(I.getPointerOperand(), SF);
 825   GenericValue *Ptr = (GenericValue*)GVTOP(SRC);
 826   GenericValue Result;
 827   LoadValueFromMemory(Result, Ptr, I.getType());
 828   SetValue(&I, Result, SF);
 829   if (I.isVolatile() && PrintVolatile)
 830     cerr << "Volatile load " << I;
 831 }
 832
 833 void Interpreter::visitStoreInst(StoreInst &I) {
 834   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
 835   GenericValue Val = getOperandValue(I.getOperand(0), SF);
 836   GenericValue SRC = getOperandValue(I.getPointerOperand(), SF);
 837   StoreValueToMemory(Val, (GenericValue *)GVTOP(SRC),
 838                      I.getOperand(0)->getType());
 839   if (I.isVolatile() && PrintVolatile)
 840     cerr << "Volatile store: " << I;
 841 }
 842
 843 //===----------------------------------------------------------------------===//
 844 //                 Miscellaneous Instruction Implementations
 845 //===----------------------------------------------------------------------===//
 846
 847 void Interpreter::visitCallSite(CallSite CS) {
 848   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
 849
 850   // Check to see if this is an intrinsic function call...
 851   Function *F = CS.getCalledFunction();
 852   if (F && F->isDeclaration ())
 853     switch (F->getIntrinsicID()) {
 854     case Intrinsic::not_intrinsic:
 855       break;
 856     case Intrinsic::vastart: { // va_start
 857       GenericValue ArgIndex;
 858       ArgIndex.UIntPairVal.first = ECStack.size() - 1;
 859       ArgIndex.UIntPairVal.second = 0;
 860       SetValue(CS.getInstruction(), ArgIndex, SF);
 861       return;
 862     }
 863     case Intrinsic::vaend:    // va_end is a noop for the interpreter
 864       return;
 865     case Intrinsic::vacopy:   // va_copy: dest = src
 866       SetValue(CS.getInstruction(), getOperandValue(*CS.arg_begin(), SF), SF);
 867       return;
 868     default:
 869       // If it is an unknown intrinsic function, use the intrinsic lowering
 870       // class to transform it into hopefully tasty LLVM code.
 871       //
 872       BasicBlock::iterator me(CS.getInstruction());
 873       BasicBlock *Parent = CS.getInstruction()->getParent();
 874       bool atBegin(Parent->begin() == me);
 875       if (!atBegin)
 876         --me;
 877       IL->LowerIntrinsicCall(cast<CallInst>(CS.getInstruction()));
 878
 879       // Restore the CurInst pointer to the first instruction newly inserted, if
 880       // any.
 881       if (atBegin) {
 882         SF.CurInst = Parent->begin();
 883       } else {
 884         SF.CurInst = me;
 885         ++SF.CurInst;
 886       }
 887       return;
 888     }
 889
 890
 891   SF.Caller = CS;
 892   std::vector<GenericValue> ArgVals;
 893   const unsigned NumArgs = SF.Caller.arg_size();
 894   ArgVals.reserve(NumArgs);
 895   uint16_t pNum = 1;
 896   for (CallSite::arg_iterator i = SF.Caller.arg_begin(),
 897          e = SF.Caller.arg_end(); i != e; ++i, ++pNum) {
 898     Value *V = *i;
 899     ArgVals.push_back(getOperandValue(V, SF));
 900     // Promote all integral types whose size is < sizeof(i32) into i32.
 901     // We do this by zero or sign extending the value as appropriate
 902     // according to the parameter attributes
 903     const Type *Ty = V->getType();
 904     if (Ty->isInteger() && (ArgVals.back().IntVal.getBitWidth() < 32)) {
 905       if (CS.paramHasAttr(pNum, Attribute::ZExt))
 906         ArgVals.back().IntVal = ArgVals.back().IntVal.zext(32);
 907       else if (CS.paramHasAttr(pNum, Attribute::SExt))
 908         ArgVals.back().IntVal = ArgVals.back().IntVal.sext(32);
 909     }
 910   }
 911
 912   // To handle indirect calls, we must get the pointer value from the argument
 913   // and treat it as a function pointer.
 914   GenericValue SRC = getOperandValue(SF.Caller.getCalledValue(), SF);
 915   callFunction((Function*)GVTOP(SRC), ArgVals);
 916 }
 917
 918 void Interpreter::visitShl(BinaryOperator &I) {
 919   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
 920   GenericValue Src1 = getOperandValue(I.getOperand(0), SF);
 921   GenericValue Src2 = getOperandValue(I.getOperand(1), SF);
 922   GenericValue Dest;
 923   if (Src2.IntVal.getZExtValue() < Src1.IntVal.getBitWidth())
 924     Dest.IntVal = Src1.IntVal.shl(Src2.IntVal.getZExtValue());
 925   else
 926     Dest.IntVal = Src1.IntVal;
 927
 928   SetValue(&I, Dest, SF);
 929 }
 930
 931 void Interpreter::visitLShr(BinaryOperator &I) {
 932   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
 933   GenericValue Src1 = getOperandValue(I.getOperand(0), SF);
 934   GenericValue Src2 = getOperandValue(I.getOperand(1), SF);
 935   GenericValue Dest;
 936   if (Src2.IntVal.getZExtValue() < Src1.IntVal.getBitWidth())
 937     Dest.IntVal = Src1.IntVal.lshr(Src2.IntVal.getZExtValue());
 938   else
 939     Dest.IntVal = Src1.IntVal;
 940
 941   SetValue(&I, Dest, SF);
 942 }
 943
 944 void Interpreter::visitAShr(BinaryOperator &I) {
 945   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
 946   GenericValue Src1 = getOperandValue(I.getOperand(0), SF);
 947   GenericValue Src2 = getOperandValue(I.getOperand(1), SF);
 948   GenericValue Dest;
 949   if (Src2.IntVal.getZExtValue() < Src1.IntVal.getBitWidth())
 950     Dest.IntVal = Src1.IntVal.ashr(Src2.IntVal.getZExtValue());
 951   else
 952     Dest.IntVal = Src1.IntVal;
 953
 954   SetValue(&I, Dest, SF);
 955 }
 956
 957 GenericValue Interpreter::executeTruncInst(Value *SrcVal, const Type *DstTy,
 958                                            ExecutionContext &SF) {
 959   GenericValue Dest, Src = getOperandValue(SrcVal, SF);
 960   const IntegerType *DITy = cast<IntegerType>(DstTy);
 961   unsigned DBitWidth = DITy->getBitWidth();
 962   Dest.IntVal = Src.IntVal.trunc(DBitWidth);
 963   return Dest;
 964 }
 965
 966 GenericValue Interpreter::executeSExtInst(Value *SrcVal, const Type *DstTy,
 967                                           ExecutionContext &SF) {
 968   GenericValue Dest, Src = getOperandValue(SrcVal, SF);
 969   const IntegerType *DITy = cast<IntegerType>(DstTy);
 970   unsigned DBitWidth = DITy->getBitWidth();
 971   Dest.IntVal = Src.IntVal.sext(DBitWidth);
 972   return Dest;
 973 }
 974
 975 GenericValue Interpreter::executeZExtInst(Value *SrcVal, const Type *DstTy,
 976                                           ExecutionContext &SF) {
 977   GenericValue Dest, Src = getOperandValue(SrcVal, SF);
 978   const IntegerType *DITy = cast<IntegerType>(DstTy);
 979   unsigned DBitWidth = DITy->getBitWidth();
 980   Dest.IntVal = Src.IntVal.zext(DBitWidth);
 981   return Dest;
 982 }
 983
 984 GenericValue Interpreter::executeFPTruncInst(Value *SrcVal, const Type *DstTy,
 985                                              ExecutionContext &SF) {
 986   GenericValue Dest, Src = getOperandValue(SrcVal, SF);
 987   assert(SrcVal->getType() == Type::DoubleTy && DstTy == Type::FloatTy &&
 988          "Invalid FPTrunc instruction");
 989   Dest.FloatVal = (float) Src.DoubleVal;
 990   return Dest;
 991 }
 992
 993 GenericValue Interpreter::executeFPExtInst(Value *SrcVal, const Type *DstTy,
 994                                            ExecutionContext &SF) {
 995   GenericValue Dest, Src = getOperandValue(SrcVal, SF);
 996   assert(SrcVal->getType() == Type::FloatTy && DstTy == Type::DoubleTy &&
 997          "Invalid FPTrunc instruction");
 998   Dest.DoubleVal = (double) Src.FloatVal;
 999   return Dest;
1000 }
1001
1002 GenericValue Interpreter::executeFPToUIInst(Value *SrcVal, const Type *DstTy,
1003                                             ExecutionContext &SF) {
1004   const Type *SrcTy = SrcVal->getType();
1005   uint32_t DBitWidth = cast<IntegerType>(DstTy)->getBitWidth();
1006   GenericValue Dest, Src = getOperandValue(SrcVal, SF);
1007   assert(SrcTy->isFloatingPoint() && "Invalid FPToUI instruction");
1008
1009   if (SrcTy->getTypeID() == Type::FloatTyID)
1010     Dest.IntVal = APIntOps::RoundFloatToAPInt(Src.FloatVal, DBitWidth);
1011   else
1012     Dest.IntVal = APIntOps::RoundDoubleToAPInt(Src.DoubleVal, DBitWidth);
1013   return Dest;
1014 }
1015
1016 GenericValue Interpreter::executeFPToSIInst(Value *SrcVal, const Type *DstTy,
1017                                             ExecutionContext &SF) {
1018   const Type *SrcTy = SrcVal->getType();
1019   uint32_t DBitWidth = cast<IntegerType>(DstTy)->getBitWidth();
1020   GenericValue Dest, Src = getOperandValue(SrcVal, SF);
1021   assert(SrcTy->isFloatingPoint() && "Invalid FPToSI instruction");
1022
1023   if (SrcTy->getTypeID() == Type::FloatTyID)
1024     Dest.IntVal = APIntOps::RoundFloatToAPInt(Src.FloatVal, DBitWidth);
1025   else
1026     Dest.IntVal = APIntOps::RoundDoubleToAPInt(Src.DoubleVal, DBitWidth);
1027   return Dest;
1028 }
1029
1030 GenericValue Interpreter::executeUIToFPInst(Value *SrcVal, const Type *DstTy,
1031                                             ExecutionContext &SF) {
1032   GenericValue Dest, Src = getOperandValue(SrcVal, SF);
1033   assert(DstTy->isFloatingPoint() && "Invalid UIToFP instruction");
1034
1035   if (DstTy->getTypeID() == Type::FloatTyID)
1036     Dest.FloatVal = APIntOps::RoundAPIntToFloat(Src.IntVal);
1037   else
1038     Dest.DoubleVal = APIntOps::RoundAPIntToDouble(Src.IntVal);
1039   return Dest;
1040 }
1041
1042 GenericValue Interpreter::executeSIToFPInst(Value *SrcVal, const Type *DstTy,
1043                                             ExecutionContext &SF) {
1044   GenericValue Dest, Src = getOperandValue(SrcVal, SF);
1045   assert(DstTy->isFloatingPoint() && "Invalid SIToFP instruction");
1046
1047   if (DstTy->getTypeID() == Type::FloatTyID)
1048     Dest.FloatVal = APIntOps::RoundSignedAPIntToFloat(Src.IntVal);
1049   else
1050     Dest.DoubleVal = APIntOps::RoundSignedAPIntToDouble(Src.IntVal);
1051   return Dest;
1052
1053 }
1054
1055 GenericValue Interpreter::executePtrToIntInst(Value *SrcVal, const Type *DstTy,
1056                                               ExecutionContext &SF) {
1057   uint32_t DBitWidth = cast<IntegerType>(DstTy)->getBitWidth();
1058   GenericValue Dest, Src = getOperandValue(SrcVal, SF);
1059   assert(isa<PointerType>(SrcVal->getType()) && "Invalid PtrToInt instruction");
1060
1061   Dest.IntVal = APInt(DBitWidth, (intptr_t) Src.PointerVal);
1062   return Dest;
1063 }
1064
1065 GenericValue Interpreter::executeIntToPtrInst(Value *SrcVal, const Type *DstTy,
1066                                               ExecutionContext &SF) {
1067   GenericValue Dest, Src = getOperandValue(SrcVal, SF);
1068   assert(isa<PointerType>(DstTy) && "Invalid PtrToInt instruction");
1069
1070   uint32_t PtrSize = TD.getPointerSizeInBits();
1071   if (PtrSize != Src.IntVal.getBitWidth())
1072     Src.IntVal = Src.IntVal.zextOrTrunc(PtrSize);
1073
1074   Dest.PointerVal = PointerTy(intptr_t(Src.IntVal.getZExtValue()));
1075   return Dest;
1076 }
1077
1078 GenericValue Interpreter::executeBitCastInst(Value *SrcVal, const Type *DstTy,
1079                                              ExecutionContext &SF) {
1080
1081   const Type *SrcTy = SrcVal->getType();
1082   GenericValue Dest, Src = getOperandValue(SrcVal, SF);
1083   if (isa<PointerType>(DstTy)) {
1084     assert(isa<PointerType>(SrcTy) && "Invalid BitCast");
1085     Dest.PointerVal = Src.PointerVal;
1086   } else if (DstTy->isInteger()) {
1087     if (SrcTy == Type::FloatTy) {
1088       Dest.IntVal.zext(sizeof(Src.FloatVal) * CHAR_BIT);
1089       Dest.IntVal.floatToBits(Src.FloatVal);
1090     } else if (SrcTy == Type::DoubleTy) {
1091       Dest.IntVal.zext(sizeof(Src.DoubleVal) * CHAR_BIT);
1092       Dest.IntVal.doubleToBits(Src.DoubleVal);
1093     } else if (SrcTy->isInteger()) {
1094       Dest.IntVal = Src.IntVal;
1095     } else
1096       assert(0 && "Invalid BitCast");
1097   } else if (DstTy == Type::FloatTy) {
1098     if (SrcTy->isInteger())
1099       Dest.FloatVal = Src.IntVal.bitsToFloat();
1100     else
1101       Dest.FloatVal = Src.FloatVal;
1102   } else if (DstTy == Type::DoubleTy) {
1103     if (SrcTy->isInteger())
1104       Dest.DoubleVal = Src.IntVal.bitsToDouble();
1105     else
1106       Dest.DoubleVal = Src.DoubleVal;
1107   } else
1108     assert(0 && "Invalid Bitcast");
1109
1110   return Dest;
1111 }
1112
1113 void Interpreter::visitTruncInst(TruncInst &I) {
1114   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
1115   SetValue(&I, executeTruncInst(I.getOperand(0), I.getType(), SF), SF);
1116 }
1117
1118 void Interpreter::visitSExtInst(SExtInst &I) {
1119   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
1120   SetValue(&I, executeSExtInst(I.getOperand(0), I.getType(), SF), SF);
1121 }
1122
1123 void Interpreter::visitZExtInst(ZExtInst &I) {
1124   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
1125   SetValue(&I, executeZExtInst(I.getOperand(0), I.getType(), SF), SF);
1126 }
1127
1128 void Interpreter::visitFPTruncInst(FPTruncInst &I) {
1129   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
1130   SetValue(&I, executeFPTruncInst(I.getOperand(0), I.getType(), SF), SF);
1131 }
1132
1133 void Interpreter::visitFPExtInst(FPExtInst &I) {
1134   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
1135   SetValue(&I, executeFPExtInst(I.getOperand(0), I.getType(), SF), SF);
1136 }
1137
1138 void Interpreter::visitUIToFPInst(UIToFPInst &I) {
1139   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
1140   SetValue(&I, executeUIToFPInst(I.getOperand(0), I.getType(), SF), SF);
1141 }
1142
1143 void Interpreter::visitSIToFPInst(SIToFPInst &I) {
1144   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
1145   SetValue(&I, executeSIToFPInst(I.getOperand(0), I.getType(), SF), SF);
1146 }
1147
1148 void Interpreter::visitFPToUIInst(FPToUIInst &I) {
1149   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
1150   SetValue(&I, executeFPToUIInst(I.getOperand(0), I.getType(), SF), SF);
1151 }
1152
1153 void Interpreter::visitFPToSIInst(FPToSIInst &I) {
1154   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
1155   SetValue(&I, executeFPToSIInst(I.getOperand(0), I.getType(), SF), SF);
1156 }
1157
1158 void Interpreter::visitPtrToIntInst(PtrToIntInst &I) {
1159   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
1160   SetValue(&I, executePtrToIntInst(I.getOperand(0), I.getType(), SF), SF);
1161 }
1162
1163 void Interpreter::visitIntToPtrInst(IntToPtrInst &I) {
1164   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
1165   SetValue(&I, executeIntToPtrInst(I.getOperand(0), I.getType(), SF), SF);
1166 }
1167
1168 void Interpreter::visitBitCastInst(BitCastInst &I) {
1169   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
1170   SetValue(&I, executeBitCastInst(I.getOperand(0), I.getType(), SF), SF);
1171 }
1172
1173 #define IMPLEMENT_VAARG(TY) \
1174    case Type::TY##TyID: Dest.TY##Val = Src.TY##Val; break
1175
1176 void Interpreter::visitVAArgInst(VAArgInst &I) {
1177   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
1178
1179   // Get the incoming valist parameter.  LLI treats the valist as a
1180   // (ec-stack-depth var-arg-index) pair.
1181   GenericValue VAList = getOperandValue(I.getOperand(0), SF);
1182   GenericValue Dest;
1183   GenericValue Src = ECStack[VAList.UIntPairVal.first]
1184                       .VarArgs[VAList.UIntPairVal.second];
1185   const Type *Ty = I.getType();
1186   switch (Ty->getTypeID()) {
1187     case Type::IntegerTyID: Dest.IntVal = Src.IntVal;
1188     IMPLEMENT_VAARG(Pointer);
1189     IMPLEMENT_VAARG(Float);
1190     IMPLEMENT_VAARG(Double);
1191   default:
1192     cerr << "Unhandled dest type for vaarg instruction: " << *Ty << "\n";
1193     abort();
1194   }
1195
1196   // Set the Value of this Instruction.
1197   SetValue(&I, Dest, SF);
1198
1199   // Move the pointer to the next vararg.
1200   ++VAList.UIntPairVal.second;
1201 }
1202
1203 GenericValue Interpreter::getConstantExprValue (ConstantExpr *CE,
1204                                                 ExecutionContext &SF) {
1205   switch (CE->getOpcode()) {
1206   case Instruction::Trunc:
1207       return executeTruncInst(CE->getOperand(0), CE->getType(), SF);
1208   case Instruction::ZExt:
1209       return executeZExtInst(CE->getOperand(0), CE->getType(), SF);
1210   case Instruction::SExt:
1211       return executeSExtInst(CE->getOperand(0), CE->getType(), SF);
1212   case Instruction::FPTrunc:
1213       return executeFPTruncInst(CE->getOperand(0), CE->getType(), SF);
1214   case Instruction::FPExt:
1215       return executeFPExtInst(CE->getOperand(0), CE->getType(), SF);
1216   case Instruction::UIToFP:
1217       return executeUIToFPInst(CE->getOperand(0), CE->getType(), SF);
1218   case Instruction::SIToFP:
1219       return executeSIToFPInst(CE->getOperand(0), CE->getType(), SF);
1220   case Instruction::FPToUI:
1221       return executeFPToUIInst(CE->getOperand(0), CE->getType(), SF);
1222   case Instruction::FPToSI:
1223       return executeFPToSIInst(CE->getOperand(0), CE->getType(), SF);
1224   case Instruction::PtrToInt:
1225       return executePtrToIntInst(CE->getOperand(0), CE->getType(), SF);
1226   case Instruction::IntToPtr:
1227       return executeIntToPtrInst(CE->getOperand(0), CE->getType(), SF);
1228   case Instruction::BitCast:
1229       return executeBitCastInst(CE->getOperand(0), CE->getType(), SF);
1230   case Instruction::GetElementPtr:
1231     return executeGEPOperation(CE->getOperand(0), gep_type_begin(CE),
1232                                gep_type_end(CE), SF);
1233   case Instruction::FCmp:
1234   case Instruction::ICmp:
1235     return executeCmpInst(CE->getPredicate(),
1236                           getOperandValue(CE->getOperand(0), SF),
1237                           getOperandValue(CE->getOperand(1), SF),
1238                           CE->getOperand(0)->getType());
1239   case Instruction::Select:
1240     return executeSelectInst(getOperandValue(CE->getOperand(0), SF),
1241                              getOperandValue(CE->getOperand(1), SF),
1242                              getOperandValue(CE->getOperand(2), SF));
1243   default :
1244     break;
1245   }
1246
1247   // The cases below here require a GenericValue parameter for the result
1248   // so we initialize one, compute it and then return it.
1249   GenericValue Op0 = getOperandValue(CE->getOperand(0), SF);
1250   GenericValue Op1 = getOperandValue(CE->getOperand(1), SF);
1251   GenericValue Dest;
1252   const Type * Ty = CE->getOperand(0)->getType();
1253   switch (CE->getOpcode()) {
1254   case Instruction::Add:  Dest.IntVal = Op0.IntVal + Op1.IntVal; break;
1255   case Instruction::Sub:  Dest.IntVal = Op0.IntVal - Op1.IntVal; break;
1256   case Instruction::Mul:  Dest.IntVal = Op0.IntVal * Op1.IntVal; break;
1257   case Instruction::FAdd: executeFAddInst(Dest, Op0, Op1, Ty); break;
1258   case Instruction::FSub: executeFSubInst(Dest, Op0, Op1, Ty); break;
1259   case Instruction::FMul: executeFMulInst(Dest, Op0, Op1, Ty); break;
1260   case Instruction::FDiv: executeFDivInst(Dest, Op0, Op1, Ty); break;
1261   case Instruction::FRem: executeFRemInst(Dest, Op0, Op1, Ty); break;
1262   case Instruction::SDiv: Dest.IntVal = Op0.IntVal.sdiv(Op1.IntVal); break;
1263   case Instruction::UDiv: Dest.IntVal = Op0.IntVal.udiv(Op1.IntVal); break;
1264   case Instruction::URem: Dest.IntVal = Op0.IntVal.urem(Op1.IntVal); break;
1265   case Instruction::SRem: Dest.IntVal = Op0.IntVal.srem(Op1.IntVal); break;
1266   case Instruction::And:  Dest.IntVal = Op0.IntVal & Op1.IntVal; break;
1267   case Instruction::Or:   Dest.IntVal = Op0.IntVal | Op1.IntVal; break;
1268   case Instruction::Xor:  Dest.IntVal = Op0.IntVal ^ Op1.IntVal; break;
1269   case Instruction::Shl:
1270     Dest.IntVal = Op0.IntVal.shl(Op1.IntVal.getZExtValue());
1271     break;
1272   case Instruction::LShr:
1273     Dest.IntVal = Op0.IntVal.lshr(Op1.IntVal.getZExtValue());
1274     break;
1275   case Instruction::AShr:
1276     Dest.IntVal = Op0.IntVal.ashr(Op1.IntVal.getZExtValue());
1277     break;
1278   default:
1279     cerr << "Unhandled ConstantExpr: " << *CE << "\n";
1280     abort();
1281     return GenericValue();
1282   }
1283   return Dest;
1284 }
1285
1286 GenericValue Interpreter::getOperandValue(Value *V, ExecutionContext &SF) {
1287   if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(V)) {
1288     return getConstantExprValue(CE, SF);
1289   } else if (Constant *CPV = dyn_cast<Constant>(V)) {
1290     return getConstantValue(CPV);
1291   } else if (GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(V)) {
1292     return PTOGV(getPointerToGlobal(GV));
1293   } else {
1294     return SF.Values[V];
1295   }
1296 }
1297
1298 //===----------------------------------------------------------------------===//
1299 //                        Dispatch and Execution Code
1300 //===----------------------------------------------------------------------===//
1301
1302 //===----------------------------------------------------------------------===//
1303 // callFunction - Execute the specified function...
1304 //
1305 void Interpreter::callFunction(Function *F,
1306                                const std::vector<GenericValue> &ArgVals) {
1307   assert((ECStack.empty() || ECStack.back().Caller.getInstruction() == 0 ||
1308           ECStack.back().Caller.arg_size() == ArgVals.size()) &&
1309          "Incorrect number of arguments passed into function call!");
1310   // Make a new stack frame... and fill it in.
1311   ECStack.push_back(ExecutionContext());
1312   ExecutionContext &StackFrame = ECStack.back();
1313   StackFrame.CurFunction = F;
1314
1315   // Special handling for external functions.
1316   if (F->isDeclaration()) {
1317     GenericValue Result = callExternalFunction (F, ArgVals);
1318     // Simulate a 'ret' instruction of the appropriate type.
1319     popStackAndReturnValueToCaller (F->getReturnType (), Result);
1320     return;
1321   }
1322
1323   // Get pointers to first LLVM BB & Instruction in function.
1324   StackFrame.CurBB     = F->begin();
1325   StackFrame.CurInst   = StackFrame.CurBB->begin();
1326
1327   // Run through the function arguments and initialize their values...
1328   assert((ArgVals.size() == F->arg_size() ||
1329          (ArgVals.size() > F->arg_size() && F->getFunctionType()->isVarArg()))&&
1330          "Invalid number of values passed to function invocation!");
1331
1332   // Handle non-varargs arguments...
1333   unsigned i = 0;
1334   for (Function::arg_iterator AI = F->arg_begin(), E = F->arg_end();
1335        AI != E; ++AI, ++i)
1336     SetValue(AI, ArgVals[i], StackFrame);
1337
1338   // Handle varargs arguments...
1339   StackFrame.VarArgs.assign(ArgVals.begin()+i, ArgVals.end());
1340 }
1341
1342
1343 void Interpreter::run() {
1344   while (!ECStack.empty()) {
1345     // Interpret a single instruction & increment the "PC".
1346     ExecutionContext &SF = ECStack.back();  // Current stack frame
1347     Instruction &I = *SF.CurInst++;         // Increment before execute
1348
1349     // Track the number of dynamic instructions executed.
1350     ++NumDynamicInsts;
1351
1352     DOUT << "About to interpret: " << I;
1353     visit(I);   // Dispatch to one of the visit* methods...
1354 #if 0
1355     // This is not safe, as visiting the instruction could lower it and free I.
1356 #ifndef NDEBUG
1357     if (!isa<CallInst>(I) && !isa<InvokeInst>(I) &&
1358         I.getType() != Type::VoidTy) {
1359       DOUT << "  --> ";
1360       const GenericValue &Val = SF.Values[&I];
1361       switch (I.getType()->getTypeID()) {
1362       default: assert(0 && "Invalid GenericValue Type");
1363       case Type::VoidTyID:    DOUT << "void"; break;
1364       case Type::FloatTyID:   DOUT << "float " << Val.FloatVal; break;
1365       case Type::DoubleTyID:  DOUT << "double " << Val.DoubleVal; break;
1366       case Type::PointerTyID: DOUT << "void* " << intptr_t(Val.PointerVal);
1367         break;
1368       case Type::IntegerTyID:
1369         DOUT << "i" << Val.IntVal.getBitWidth() << " "
1370         << Val.IntVal.toStringUnsigned(10)
1371         << " (0x" << Val.IntVal.toStringUnsigned(16) << ")\n";
1372         break;
1373       }
1374     }
1375 #endif
1376 #endif
1377   }
1378 }