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
  31 // Create a TargetData structure to handle memory addressing and size/alignment
  32 // computations
  33 //
  34 static TargetData TD("lli Interpreter");
  35 CachedWriter CW;     // Object to accelerate printing of LLVM
  36
  37
  38 #ifdef PROFILE_STRUCTURE_FIELDS
  39 static cl::Flag ProfileStructureFields("profilestructfields",
  40                                        "Profile Structure Field Accesses");
  41 #include <map>
  42 static std::map<const StructType *, vector<unsigned> > FieldAccessCounts;
  43 #endif
  44
  45 sigjmp_buf SignalRecoverBuffer;
  46 static bool InInstruction = false;
  47
  48 extern "C" {
  49 static void SigHandler(int Signal) {
  50   if (InInstruction)
  51     siglongjmp(SignalRecoverBuffer, Signal);
  52 }
  53 }
  54
  55 static void initializeSignalHandlers() {
  56   struct sigaction Action;
  57   Action.sa_handler = SigHandler;
  58   Action.sa_flags   = SA_SIGINFO;
  59   sigemptyset(&Action.sa_mask);
  60   sigaction(SIGSEGV, &Action, 0);
  61   sigaction(SIGBUS, &Action, 0);
  62   sigaction(SIGINT, &Action, 0);
  63   sigaction(SIGFPE, &Action, 0);
  64 }
  65
  66
  67 //===----------------------------------------------------------------------===//
  68 //                     Value Manipulation code
  69 //===----------------------------------------------------------------------===//
  70
  71 static unsigned getOperandSlot(Value *V) {
  72   SlotNumber *SN = (SlotNumber*)V->getAnnotation(SlotNumberAID);
  73   assert(SN && "Operand does not have a slot number annotation!");
  74   return SN->SlotNum;
  75 }
  76
  77 #define GET_CONST_VAL(TY, CLASS) \
  78   case Type::TY##TyID: Result.TY##Val = cast<CLASS>(CPV)->getValue(); break
  79
  80 static GenericValue getOperandValue(Value *V, ExecutionContext &SF) {
  81   if (Constant *CPV = dyn_cast<Constant>(V)) {
  82     GenericValue Result;
  83     switch (CPV->getType()->getPrimitiveID()) {
  84       GET_CONST_VAL(Bool   , ConstantBool);
  85       GET_CONST_VAL(UByte  , ConstantUInt);
  86       GET_CONST_VAL(SByte  , ConstantSInt);
  87       GET_CONST_VAL(UShort , ConstantUInt);
  88       GET_CONST_VAL(Short  , ConstantSInt);
  89       GET_CONST_VAL(UInt   , ConstantUInt);
  90       GET_CONST_VAL(Int    , ConstantSInt);
  91       GET_CONST_VAL(ULong  , ConstantUInt);
  92       GET_CONST_VAL(Long   , ConstantSInt);
  93       GET_CONST_VAL(Float  , ConstantFP);
  94       GET_CONST_VAL(Double , ConstantFP);
  95     case Type::PointerTyID:
  96       if (isa<ConstantPointerNull>(CPV)) {
  97         Result.PointerVal = 0;
  98       } else if (isa<ConstantPointerRef>(CPV)) {
  99         assert(0 && "Not implemented!");
 100       } else {
 101         assert(0 && "Unknown constant pointer type!");
 102       }
 103       break;
 104     default:
 105       cout << "ERROR: Constant unimp for type: " << CPV->getType() << "\n";
 106     }
 107     return Result;
 108   } else if (GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(V)) {
 109     GlobalAddress *Address =
 110       (GlobalAddress*)GV->getOrCreateAnnotation(GlobalAddressAID);
 111     GenericValue Result;
 112     Result.PointerVal = (PointerTy)(GenericValue*)Address->Ptr;
 113     return Result;
 114   } else {
 115     unsigned TyP = V->getType()->getUniqueID();   // TypePlane for value
 116     unsigned OpSlot = getOperandSlot(V);
 117     assert(TyP < SF.Values.size() &&
 118            OpSlot < SF.Values[TyP].size() && "Value out of range!");
 119     return SF.Values[TyP][getOperandSlot(V)];
 120   }
 121 }
 122
 123 static void printOperandInfo(Value *V, ExecutionContext &SF) {
 124   if (isa<Constant>(V)) {
 125     cout << "Constant Pool Value\n";
 126   } else if (isa<GlobalValue>(V)) {
 127     cout << "Global Value\n";
 128   } else {
 129     unsigned TyP  = V->getType()->getUniqueID();   // TypePlane for value
 130     unsigned Slot = getOperandSlot(V);
 131     cout << "Value=" << (void*)V << " TypeID=" << TyP << " Slot=" << Slot
 132          << " Addr=" << &SF.Values[TyP][Slot] << " SF=" << &SF
 133          << " Contents=0x";
 134
 135     const unsigned char *Buf = (const unsigned char*)&SF.Values[TyP][Slot];
 136     for (unsigned i = 0; i < sizeof(GenericValue); ++i) {
 137       unsigned char Cur = Buf[i];
 138       cout << ( Cur     >= 160? char((Cur>>4)+'A'-10) : char((Cur>>4) + '0'))
 139            << ((Cur&15) >=  10? char((Cur&15)+'A'-10) : char((Cur&15) + '0'));
 140     }
 141     cout << "\n";
 142   }
 143 }
 144
 145
 146
 147 static void SetValue(Value *V, GenericValue Val, ExecutionContext &SF) {
 148   unsigned TyP = V->getType()->getUniqueID();   // TypePlane for value
 149
 150   //cout << "Setting value: " << &SF.Values[TyP][getOperandSlot(V)] << "\n";
 151   SF.Values[TyP][getOperandSlot(V)] = Val;
 152 }
 153
 154
 155 //===----------------------------------------------------------------------===//
 156 //                    Annotation Wrangling code
 157 //===----------------------------------------------------------------------===//
 158
 159 void Interpreter::initializeExecutionEngine() {
 160   AnnotationManager::registerAnnotationFactory(MethodInfoAID,
 161                                                &MethodInfo::Create);
 162   AnnotationManager::registerAnnotationFactory(GlobalAddressAID,
 163                                                &GlobalAddress::Create);
 164   initializeSignalHandlers();
 165 }
 166
 167 // InitializeMemory - Recursive function to apply a Constant value into the
 168 // specified memory location...
 169 //
 170 static void InitializeMemory(Constant *Init, char *Addr) {
 171 #define INITIALIZE_MEMORY(TYID, CLASS, TY)  \
 172   case Type::TYID##TyID: {                  \
 173     TY Tmp = cast<CLASS>(Init)->getValue(); \
 174     memcpy(Addr, &Tmp, sizeof(TY));         \
 175   } return
 176
 177   switch (Init->getType()->getPrimitiveID()) {
 178     INITIALIZE_MEMORY(Bool   , ConstantBool, bool);
 179     INITIALIZE_MEMORY(UByte  , ConstantUInt, unsigned char);
 180     INITIALIZE_MEMORY(SByte  , ConstantSInt, signed   char);
 181     INITIALIZE_MEMORY(UShort , ConstantUInt, unsigned short);
 182     INITIALIZE_MEMORY(Short  , ConstantSInt, signed   short);
 183     INITIALIZE_MEMORY(UInt   , ConstantUInt, unsigned int);
 184     INITIALIZE_MEMORY(Int    , ConstantSInt, signed   int);
 185     INITIALIZE_MEMORY(ULong  , ConstantUInt, uint64_t);
 186     INITIALIZE_MEMORY(Long   , ConstantSInt,  int64_t);
 187     INITIALIZE_MEMORY(Float  , ConstantFP  , float);
 188     INITIALIZE_MEMORY(Double , ConstantFP  , double);
 189 #undef INITIALIZE_MEMORY
 190
 191   case Type::ArrayTyID: {
 192     ConstantArray *CPA = cast<ConstantArray>(Init);
 193     const vector<Use> &Val = CPA->getValues();
 194     unsigned ElementSize =
 195       TD.getTypeSize(cast<ArrayType>(CPA->getType())->getElementType());
 196     for (unsigned i = 0; i < Val.size(); ++i)
 197       InitializeMemory(cast<Constant>(Val[i].get()), Addr+i*ElementSize);
 198     return;
 199   }
 200
 201   case Type::StructTyID: {
 202     ConstantStruct *CPS = cast<ConstantStruct>(Init);
 203     const StructLayout *SL=TD.getStructLayout(cast<StructType>(CPS->getType()));
 204     const vector<Use> &Val = CPS->getValues();
 205     for (unsigned i = 0; i < Val.size(); ++i)
 206       InitializeMemory(cast<Constant>(Val[i].get()),
 207                        Addr+SL->MemberOffsets[i]);
 208     return;
 209   }
 210
 211   case Type::PointerTyID:
 212     if (isa<ConstantPointerNull>(Init)) {
 213       *(void**)Addr = 0;
 214     } else if (ConstantPointerRef *CPR = dyn_cast<ConstantPointerRef>(Init)) {
 215       GlobalAddress *Address =
 216        (GlobalAddress*)CPR->getValue()->getOrCreateAnnotation(GlobalAddressAID);
 217       *(void**)Addr = (GenericValue*)Address->Ptr;
 218     } else {
 219       assert(0 && "Unknown Constant pointer type!");
 220     }
 221     return;
 222
 223   default:
 224     CW << "Bad Type: " << Init->getType() << "\n";
 225     assert(0 && "Unknown constant type to initialize memory with!");
 226   }
 227 }
 228
 229 Annotation *GlobalAddress::Create(AnnotationID AID, const Annotable *O, void *){
 230   assert(AID == GlobalAddressAID);
 231
 232   // This annotation will only be created on GlobalValue objects...
 233   GlobalValue *GVal = cast<GlobalValue>((Value*)O);
 234
 235   if (isa<Method>(GVal)) {
 236     // The GlobalAddress object for a method is just a pointer to method itself.
 237     // Don't delete it when the annotation is gone though!
 238     return new GlobalAddress(GVal, false);
 239   }
 240
 241   // Handle the case of a global variable...
 242   assert(isa<GlobalVariable>(GVal) &&
 243          "Global value found that isn't a method or global variable!");
 244   GlobalVariable *GV = cast<GlobalVariable>(GVal);
 245
 246   // First off, we must allocate space for the global variable to point at...
 247   const Type *Ty = GV->getType()->getElementType();  // Type to be allocated
 248
 249   // Allocate enough memory to hold the type...
 250   void *Addr = calloc(1, TD.getTypeSize(Ty));
 251   assert(Addr != 0 && "Null pointer returned by malloc!");
 252
 253   // Initialize the memory if there is an initializer...
 254   if (GV->hasInitializer())
 255     InitializeMemory(GV->getInitializer(), (char*)Addr);
 256
 257   return new GlobalAddress(Addr, true);  // Simply invoke the ctor
 258 }
 259
 260
 261 //===----------------------------------------------------------------------===//
 262 //                    Binary Instruction Implementations
 263 //===----------------------------------------------------------------------===//
 264
 265 #define IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(OP, TY) \
 266    case Type::TY##TyID: Dest.TY##Val = Src1.TY##Val OP Src2.TY##Val; break
 267
 268 static GenericValue executeAddInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 269                                    const Type *Ty, ExecutionContext &SF) {
 270   GenericValue Dest;
 271   switch (Ty->getPrimitiveID()) {
 272     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(+, UByte);
 273     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(+, SByte);
 274     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(+, UShort);
 275     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(+, Short);
 276     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(+, UInt);
 277     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(+, Int);
 278     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(+, ULong);
 279     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(+, Long);
 280     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(+, Float);
 281     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(+, Double);
 282     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(+, Pointer);
 283   default:
 284     cout << "Unhandled type for Add instruction: " << Ty << "\n";
 285   }
 286   return Dest;
 287 }
 288
 289 static GenericValue executeSubInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 290                                    const Type *Ty, ExecutionContext &SF) {
 291   GenericValue Dest;
 292   switch (Ty->getPrimitiveID()) {
 293     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(-, UByte);
 294     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(-, SByte);
 295     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(-, UShort);
 296     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(-, Short);
 297     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(-, UInt);
 298     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(-, Int);
 299     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(-, ULong);
 300     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(-, Long);
 301     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(-, Float);
 302     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(-, Double);
 303     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(-, Pointer);
 304   default:
 305     cout << "Unhandled type for Sub instruction: " << Ty << "\n";
 306   }
 307   return Dest;
 308 }
 309
 310 static GenericValue executeMulInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 311                                    const Type *Ty, ExecutionContext &SF) {
 312   GenericValue Dest;
 313   switch (Ty->getPrimitiveID()) {
 314     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(*, UByte);
 315     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(*, SByte);
 316     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(*, UShort);
 317     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(*, Short);
 318     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(*, UInt);
 319     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(*, Int);
 320     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(*, ULong);
 321     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(*, Long);
 322     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(*, Float);
 323     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(*, Double);
 324     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(*, Pointer);
 325   default:
 326     cout << "Unhandled type for Mul instruction: " << Ty << "\n";
 327   }
 328   return Dest;
 329 }
 330
 331 static GenericValue executeDivInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 332                                    const Type *Ty, ExecutionContext &SF) {
 333   GenericValue Dest;
 334   switch (Ty->getPrimitiveID()) {
 335     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(/, UByte);
 336     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(/, SByte);
 337     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(/, UShort);
 338     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(/, Short);
 339     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(/, UInt);
 340     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(/, Int);
 341     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(/, ULong);
 342     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(/, Long);
 343     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(/, Float);
 344     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(/, Double);
 345     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(/, Pointer);
 346   default:
 347     cout << "Unhandled type for Div instruction: " << Ty << "\n";
 348   }
 349   return Dest;
 350 }
 351
 352 static GenericValue executeRemInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 353                                    const Type *Ty, ExecutionContext &SF) {
 354   GenericValue Dest;
 355   switch (Ty->getPrimitiveID()) {
 356     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(%, UByte);
 357     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(%, SByte);
 358     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(%, UShort);
 359     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(%, Short);
 360     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(%, UInt);
 361     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(%, Int);
 362     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(%, ULong);
 363     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(%, Long);
 364     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(%, Pointer);
 365   case Type::FloatTyID:
 366     Dest.FloatVal = fmod(Src1.FloatVal, Src2.FloatVal);
 367     break;
 368   case Type::DoubleTyID:
 369     Dest.DoubleVal = fmod(Src1.DoubleVal, Src2.DoubleVal);
 370     break;
 371   default:
 372     cout << "Unhandled type for Rem instruction: " << Ty << "\n";
 373   }
 374   return Dest;
 375 }
 376
 377 static GenericValue executeAndInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 378                                    const Type *Ty, ExecutionContext &SF) {
 379   GenericValue Dest;
 380   switch (Ty->getPrimitiveID()) {
 381     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(&, UByte);
 382     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(&, SByte);
 383     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(&, UShort);
 384     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(&, Short);
 385     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(&, UInt);
 386     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(&, Int);
 387     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(&, ULong);
 388     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(&, Long);
 389     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(&, Pointer);
 390   default:
 391     cout << "Unhandled type for And instruction: " << Ty << "\n";
 392   }
 393   return Dest;
 394 }
 395
 396
 397 static GenericValue executeOrInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 398                                   const Type *Ty, ExecutionContext &SF) {
 399   GenericValue Dest;
 400   switch (Ty->getPrimitiveID()) {
 401     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(|, UByte);
 402     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(|, SByte);
 403     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(|, UShort);
 404     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(|, Short);
 405     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(|, UInt);
 406     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(|, Int);
 407     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(|, ULong);
 408     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(|, Long);
 409     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(|, Pointer);
 410   default:
 411     cout << "Unhandled type for Or instruction: " << Ty << "\n";
 412   }
 413   return Dest;
 414 }
 415
 416
 417 static GenericValue executeXorInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 418                                    const Type *Ty, ExecutionContext &SF) {
 419   GenericValue Dest;
 420   switch (Ty->getPrimitiveID()) {
 421     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(^, UByte);
 422     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(^, SByte);
 423     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(^, UShort);
 424     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(^, Short);
 425     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(^, UInt);
 426     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(^, Int);
 427     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(^, ULong);
 428     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(^, Long);
 429     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(^, Pointer);
 430   default:
 431     cout << "Unhandled type for Xor instruction: " << Ty << "\n";
 432   }
 433   return Dest;
 434 }
 435
 436
 437 #define IMPLEMENT_SETCC(OP, TY) \
 438    case Type::TY##TyID: Dest.BoolVal = Src1.TY##Val OP Src2.TY##Val; break
 439
 440 static GenericValue executeSetEQInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 441                                      const Type *Ty, ExecutionContext &SF) {
 442   GenericValue Dest;
 443   switch (Ty->getPrimitiveID()) {
 444     IMPLEMENT_SETCC(==, UByte);
 445     IMPLEMENT_SETCC(==, SByte);
 446     IMPLEMENT_SETCC(==, UShort);
 447     IMPLEMENT_SETCC(==, Short);
 448     IMPLEMENT_SETCC(==, UInt);
 449     IMPLEMENT_SETCC(==, Int);
 450     IMPLEMENT_SETCC(==, ULong);
 451     IMPLEMENT_SETCC(==, Long);
 452     IMPLEMENT_SETCC(==, Float);
 453     IMPLEMENT_SETCC(==, Double);
 454     IMPLEMENT_SETCC(==, Pointer);
 455   default:
 456     cout << "Unhandled type for SetEQ instruction: " << Ty << "\n";
 457   }
 458   return Dest;
 459 }
 460
 461 static GenericValue executeSetNEInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 462                                      const Type *Ty, ExecutionContext &SF) {
 463   GenericValue Dest;
 464   switch (Ty->getPrimitiveID()) {
 465     IMPLEMENT_SETCC(!=, UByte);
 466     IMPLEMENT_SETCC(!=, SByte);
 467     IMPLEMENT_SETCC(!=, UShort);
 468     IMPLEMENT_SETCC(!=, Short);
 469     IMPLEMENT_SETCC(!=, UInt);
 470     IMPLEMENT_SETCC(!=, Int);
 471     IMPLEMENT_SETCC(!=, ULong);
 472     IMPLEMENT_SETCC(!=, Long);
 473     IMPLEMENT_SETCC(!=, Float);
 474     IMPLEMENT_SETCC(!=, Double);
 475     IMPLEMENT_SETCC(!=, Pointer);
 476
 477   default:
 478     cout << "Unhandled type for SetNE instruction: " << Ty << "\n";
 479   }
 480   return Dest;
 481 }
 482
 483 static GenericValue executeSetLEInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 484                                      const Type *Ty, ExecutionContext &SF) {
 485   GenericValue Dest;
 486   switch (Ty->getPrimitiveID()) {
 487     IMPLEMENT_SETCC(<=, UByte);
 488     IMPLEMENT_SETCC(<=, SByte);
 489     IMPLEMENT_SETCC(<=, UShort);
 490     IMPLEMENT_SETCC(<=, Short);
 491     IMPLEMENT_SETCC(<=, UInt);
 492     IMPLEMENT_SETCC(<=, Int);
 493     IMPLEMENT_SETCC(<=, ULong);
 494     IMPLEMENT_SETCC(<=, Long);
 495     IMPLEMENT_SETCC(<=, Float);
 496     IMPLEMENT_SETCC(<=, Double);
 497     IMPLEMENT_SETCC(<=, Pointer);
 498   default:
 499     cout << "Unhandled type for SetLE instruction: " << Ty << "\n";
 500   }
 501   return Dest;
 502 }
 503
 504 static GenericValue executeSetGEInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 505                                      const Type *Ty, ExecutionContext &SF) {
 506   GenericValue Dest;
 507   switch (Ty->getPrimitiveID()) {
 508     IMPLEMENT_SETCC(>=, UByte);
 509     IMPLEMENT_SETCC(>=, SByte);
 510     IMPLEMENT_SETCC(>=, UShort);
 511     IMPLEMENT_SETCC(>=, Short);
 512     IMPLEMENT_SETCC(>=, UInt);
 513     IMPLEMENT_SETCC(>=, Int);
 514     IMPLEMENT_SETCC(>=, ULong);
 515     IMPLEMENT_SETCC(>=, Long);
 516     IMPLEMENT_SETCC(>=, Float);
 517     IMPLEMENT_SETCC(>=, Double);
 518     IMPLEMENT_SETCC(>=, Pointer);
 519   default:
 520     cout << "Unhandled type for SetGE instruction: " << Ty << "\n";
 521   }
 522   return Dest;
 523 }
 524
 525 static GenericValue executeSetLTInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 526                                      const Type *Ty, ExecutionContext &SF) {
 527   GenericValue Dest;
 528   switch (Ty->getPrimitiveID()) {
 529     IMPLEMENT_SETCC(<, UByte);
 530     IMPLEMENT_SETCC(<, SByte);
 531     IMPLEMENT_SETCC(<, UShort);
 532     IMPLEMENT_SETCC(<, Short);
 533     IMPLEMENT_SETCC(<, UInt);
 534     IMPLEMENT_SETCC(<, Int);
 535     IMPLEMENT_SETCC(<, ULong);
 536     IMPLEMENT_SETCC(<, Long);
 537     IMPLEMENT_SETCC(<, Float);
 538     IMPLEMENT_SETCC(<, Double);
 539     IMPLEMENT_SETCC(<, Pointer);
 540   default:
 541     cout << "Unhandled type for SetLT instruction: " << Ty << "\n";
 542   }
 543   return Dest;
 544 }
 545
 546 static GenericValue executeSetGTInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 547                                      const Type *Ty, ExecutionContext &SF) {
 548   GenericValue Dest;
 549   switch (Ty->getPrimitiveID()) {
 550     IMPLEMENT_SETCC(>, UByte);
 551     IMPLEMENT_SETCC(>, SByte);
 552     IMPLEMENT_SETCC(>, UShort);
 553     IMPLEMENT_SETCC(>, Short);
 554     IMPLEMENT_SETCC(>, UInt);
 555     IMPLEMENT_SETCC(>, Int);
 556     IMPLEMENT_SETCC(>, ULong);
 557     IMPLEMENT_SETCC(>, Long);
 558     IMPLEMENT_SETCC(>, Float);
 559     IMPLEMENT_SETCC(>, Double);
 560     IMPLEMENT_SETCC(>, Pointer);
 561   default:
 562     cout << "Unhandled type for SetGT instruction: " << Ty << "\n";
 563   }
 564   return Dest;
 565 }
 566
 567 static void executeBinaryInst(BinaryOperator *I, ExecutionContext &SF) {
 568   const Type *Ty = I->getOperand(0)->getType();
 569   GenericValue Src1  = getOperandValue(I->getOperand(0), SF);
 570   GenericValue Src2  = getOperandValue(I->getOperand(1), SF);
 571   GenericValue R;   // Result
 572
 573   switch (I->getOpcode()) {
 574   case Instruction::Add:   R = executeAddInst  (Src1, Src2, Ty, SF); break;
 575   case Instruction::Sub:   R = executeSubInst  (Src1, Src2, Ty, SF); break;
 576   case Instruction::Mul:   R = executeMulInst  (Src1, Src2, Ty, SF); break;
 577   case Instruction::Div:   R = executeDivInst  (Src1, Src2, Ty, SF); break;
 578   case Instruction::Rem:   R = executeRemInst  (Src1, Src2, Ty, SF); break;
 579   case Instruction::And:   R = executeAndInst  (Src1, Src2, Ty, SF); break;
 580   case Instruction::Or:    R = executeOrInst   (Src1, Src2, Ty, SF); break;
 581   case Instruction::Xor:   R = executeXorInst  (Src1, Src2, Ty, SF); break;
 582   case Instruction::SetEQ: R = executeSetEQInst(Src1, Src2, Ty, SF); break;
 583   case Instruction::SetNE: R = executeSetNEInst(Src1, Src2, Ty, SF); break;
 584   case Instruction::SetLE: R = executeSetLEInst(Src1, Src2, Ty, SF); break;
 585   case Instruction::SetGE: R = executeSetGEInst(Src1, Src2, Ty, SF); break;
 586   case Instruction::SetLT: R = executeSetLTInst(Src1, Src2, Ty, SF); break;
 587   case Instruction::SetGT: R = executeSetGTInst(Src1, Src2, Ty, SF); break;
 588   default:
 589     cout << "Don't know how to handle this binary operator!\n-->" << I;
 590     R = Src1;
 591   }
 592
 593   SetValue(I, R, SF);
 594 }
 595
 596 //===----------------------------------------------------------------------===//
 597 //                     Terminator Instruction Implementations
 598 //===----------------------------------------------------------------------===//
 599
 600 static void PerformExitStuff() {
 601 #ifdef PROFILE_STRUCTURE_FIELDS
 602   // Print out structure field accounting information...
 603   if (!FieldAccessCounts.empty()) {
 604     CW << "Profile Field Access Counts:\n";
 605     std::map<const StructType *, vector<unsigned> >::iterator
 606       I = FieldAccessCounts.begin(), E = FieldAccessCounts.end();
 607     for (; I != E; ++I) {
 608       vector<unsigned> &OfC = I->second;
 609       CW << "  '" << (Value*)I->first << "'\t- Sum=";
 610
 611       unsigned Sum = 0;
 612       for (unsigned i = 0; i < OfC.size(); ++i)
 613         Sum += OfC[i];
 614       CW << Sum << " - ";
 615
 616       for (unsigned i = 0; i < OfC.size(); ++i) {
 617         if (i) CW << ", ";
 618         CW << OfC[i];
 619       }
 620       CW << "\n";
 621     }
 622     CW << "\n";
 623
 624     CW << "Profile Field Access Percentages:\n";
 625     cout.precision(3);
 626     for (I = FieldAccessCounts.begin(); I != E; ++I) {
 627       vector<unsigned> &OfC = I->second;
 628       unsigned Sum = 0;
 629       for (unsigned i = 0; i < OfC.size(); ++i)
 630         Sum += OfC[i];
 631
 632       CW << "  '" << (Value*)I->first << "'\t- ";
 633       for (unsigned i = 0; i < OfC.size(); ++i) {
 634         if (i) CW << ", ";
 635         CW << double(OfC[i])/Sum;
 636       }
 637       CW << "\n";
 638     }
 639     CW << "\n";
 640
 641     FieldAccessCounts.clear();
 642   }
 643 #endif
 644 }
 645
 646 void Interpreter::exitCalled(GenericValue GV) {
 647   if (!QuietMode) {
 648     cout << "Program returned ";
 649     print(Type::IntTy, GV);
 650     cout << " via 'void exit(int)'\n";
 651   }
 652
 653   ExitCode = GV.SByteVal;
 654   ECStack.clear();
 655   PerformExitStuff();
 656 }
 657
 658 void Interpreter::executeRetInst(ReturnInst *I, ExecutionContext &SF) {
 659   const Type *RetTy = 0;
 660   GenericValue Result;
 661
 662   // Save away the return value... (if we are not 'ret void')
 663   if (I->getNumOperands()) {
 664     RetTy  = I->getReturnValue()->getType();
 665     Result = getOperandValue(I->getReturnValue(), SF);
 666   }
 667
 668   // Save previously executing meth
 669   const Method *M = ECStack.back().CurMethod;
 670
 671   // Pop the current stack frame... this invalidates SF
 672   ECStack.pop_back();
 673
 674   if (ECStack.empty()) {  // Finished main.  Put result into exit code...
 675     if (RetTy) {          // Nonvoid return type?
 676       if (!QuietMode) {
 677         CW << "Method " << M->getType() << " \"" << M->getName()
 678            << "\" returned ";
 679         print(RetTy, Result);
 680         cout << "\n";
 681       }
 682
 683       if (RetTy->isIntegral())
 684         ExitCode = Result.SByteVal;   // Capture the exit code of the program
 685     } else {
 686       ExitCode = 0;
 687     }
 688
 689     PerformExitStuff();
 690     return;
 691   }
 692
 693   // If we have a previous stack frame, and we have a previous call, fill in
 694   // the return value...
 695   //
 696   ExecutionContext &NewSF = ECStack.back();
 697   if (NewSF.Caller) {
 698     if (NewSF.Caller->getType() != Type::VoidTy)             // Save result...
 699       SetValue(NewSF.Caller, Result, NewSF);
 700
 701     NewSF.Caller = 0;          // We returned from the call...
 702   } else if (!QuietMode) {
 703     // This must be a function that is executing because of a user 'call'
 704     // instruction.
 705     CW << "Method " << M->getType() << " \"" << M->getName()
 706        << "\" returned ";
 707     print(RetTy, Result);
 708     cout << "\n";
 709   }
 710 }
 711
 712 void Interpreter::executeBrInst(BranchInst *I, ExecutionContext &SF) {
 713   SF.PrevBB = SF.CurBB;               // Update PrevBB so that PHI nodes work...
 714   BasicBlock *Dest;
 715
 716   Dest = I->getSuccessor(0);          // Uncond branches have a fixed dest...
 717   if (!I->isUnconditional()) {
 718     Value *Cond = I->getCondition();
 719     GenericValue CondVal = getOperandValue(Cond, SF);
 720     if (CondVal.BoolVal == 0) // If false cond...
 721       Dest = I->getSuccessor(1);
 722   }
 723   SF.CurBB   = Dest;                  // Update CurBB to branch destination
 724   SF.CurInst = SF.CurBB->begin();     // Update new instruction ptr...
 725 }
 726
 727 //===----------------------------------------------------------------------===//
 728 //                     Memory Instruction Implementations
 729 //===----------------------------------------------------------------------===//
 730
 731 void Interpreter::executeAllocInst(AllocationInst *I, ExecutionContext &SF) {
 732   const Type *Ty = I->getType()->getElementType();  // Type to be allocated
 733   unsigned NumElements = 1;
 734
 735   // FIXME: Malloc/Alloca should always have an argument!
 736   if (I->getNumOperands()) {   // Allocating a unsized array type?
 737     // Get the number of elements being allocated by the array...
 738     GenericValue NumEl = getOperandValue(I->getOperand(0), SF);
 739     NumElements = NumEl.UIntVal;
 740   }
 741
 742   // Allocate enough memory to hold the type...
 743   GenericValue Result;
 744   // FIXME: Don't use CALLOC, use a tainted malloc.
 745   Result.PointerVal = (PointerTy)calloc(NumElements, TD.getTypeSize(Ty));
 746   assert(Result.PointerVal != 0 && "Null pointer returned by malloc!");
 747   SetValue(I, Result, SF);
 748
 749   if (I->getOpcode() == Instruction::Alloca) {
 750     // TODO: FIXME: alloca should keep track of memory to free it later...
 751   }
 752 }
 753
 754 static void executeFreeInst(FreeInst *I, ExecutionContext &SF) {
 755   assert(I->getOperand(0)->getType()->isPointerType() && "Freeing nonptr?");
 756   GenericValue Value = getOperandValue(I->getOperand(0), SF);
 757   // TODO: Check to make sure memory is allocated
 758   free((void*)Value.PointerVal);   // Free memory
 759 }
 760
 761
 762 // getElementOffset - The workhorse for getelementptr, load and store.  This
 763 // function returns the offset that arguments ArgOff+1 -> NumArgs specify for
 764 // the pointer type specified by argument Arg.
 765 //
 766 static PointerTy getElementOffset(MemAccessInst *I, ExecutionContext &SF) {
 767   assert(isa<PointerType>(I->getPointerOperand()->getType()) &&
 768          "Cannot getElementOffset of a nonpointer type!");
 769
 770   PointerTy Total = 0;
 771   const Type *Ty = I->getPointerOperand()->getType();
 772
 773   unsigned ArgOff = I->getFirstIndexOperandNumber();
 774   while (ArgOff < I->getNumOperands()) {
 775     if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty)) {
 776       const StructLayout *SLO = TD.getStructLayout(STy);
 777
 778       // Indicies must be ubyte constants...
 779       const ConstantUInt *CPU = cast<ConstantUInt>(I->getOperand(ArgOff++));
 780       assert(CPU->getType() == Type::UByteTy);
 781       unsigned Index = CPU->getValue();
 782
 783 #ifdef PROFILE_STRUCTURE_FIELDS
 784       if (ProfileStructureFields) {
 785         // Do accounting for this field...
 786         vector<unsigned> &OfC = FieldAccessCounts[STy];
 787         if (OfC.size() == 0) OfC.resize(STy->getElementTypes().size());
 788         OfC[Index]++;
 789       }
 790 #endif
 791
 792       Total += SLO->MemberOffsets[Index];
 793       Ty = STy->getElementTypes()[Index];
 794     } else if (const SequentialType *ST = cast<SequentialType>(Ty)) {
 795
 796       // Get the index number for the array... which must be uint type...
 797       assert(I->getOperand(ArgOff)->getType() == Type::UIntTy);
 798       unsigned Idx = getOperandValue(I->getOperand(ArgOff++), SF).UIntVal;
 799       if (const ArrayType *AT = dyn_cast<ArrayType>(ST))
 800         if (Idx >= AT->getNumElements() && ArrayChecksEnabled) {
 801           cerr << "Out of range memory access to element #" << Idx
 802                << " of a " << AT->getNumElements() << " element array."
 803                << " Subscript #" << (ArgOff-I->getFirstIndexOperandNumber())
 804                << "\n";
 805           // Get outta here!!!
 806           siglongjmp(SignalRecoverBuffer, -1);
 807         }
 808
 809       Ty = ST->getElementType();
 810       unsigned Size = TD.getTypeSize(Ty);
 811       Total += Size*Idx;
 812     }
 813   }
 814
 815   return Total;
 816 }
 817
 818 static void executeGEPInst(GetElementPtrInst *I, ExecutionContext &SF) {
 819   GenericValue SRC = getOperandValue(I->getPointerOperand(), SF);
 820   PointerTy SrcPtr = SRC.PointerVal;
 821
 822   GenericValue Result;
 823   Result.PointerVal = SrcPtr + getElementOffset(I, SF);
 824   SetValue(I, Result, SF);
 825 }
 826
 827 static void executeLoadInst(LoadInst *I, ExecutionContext &SF) {
 828   GenericValue SRC = getOperandValue(I->getPointerOperand(), SF);
 829   PointerTy SrcPtr = SRC.PointerVal;
 830   PointerTy Offset = getElementOffset(I, SF);  // Handle any structure indices
 831   SrcPtr += Offset;
 832
 833   GenericValue *Ptr = (GenericValue*)SrcPtr;
 834   GenericValue Result;
 835
 836   switch (I->getType()->getPrimitiveID()) {
 837   case Type::BoolTyID:
 838   case Type::UByteTyID:
 839   case Type::SByteTyID:   Result.SByteVal   = Ptr->SByteVal; break;
 840   case Type::UShortTyID:
 841   case Type::ShortTyID:   Result.ShortVal   = Ptr->ShortVal; break;
 842   case Type::UIntTyID:
 843   case Type::IntTyID:     Result.IntVal     = Ptr->IntVal; break;
 844   case Type::ULongTyID:
 845   case Type::LongTyID:    Result.ULongVal   = Ptr->ULongVal; break;
 846   case Type::PointerTyID: Result.PointerVal = Ptr->PointerVal; break;
 847   case Type::FloatTyID:   Result.FloatVal   = Ptr->FloatVal; break;
 848   case Type::DoubleTyID:  Result.DoubleVal  = Ptr->DoubleVal; break;
 849   default:
 850     cout << "Cannot load value of type " << I->getType() << "!\n";
 851   }
 852
 853   SetValue(I, Result, SF);
 854 }
 855
 856 static void executeStoreInst(StoreInst *I, ExecutionContext &SF) {
 857   GenericValue SRC = getOperandValue(I->getPointerOperand(), SF);
 858   PointerTy SrcPtr = SRC.PointerVal;
 859   SrcPtr += getElementOffset(I, SF);  // Handle any structure indices
 860
 861   GenericValue *Ptr = (GenericValue *)SrcPtr;
 862   GenericValue Val = getOperandValue(I->getOperand(0), SF);
 863
 864   switch (I->getOperand(0)->getType()->getPrimitiveID()) {
 865   case Type::BoolTyID:
 866   case Type::UByteTyID:
 867   case Type::SByteTyID:   Ptr->SByteVal = Val.SByteVal; break;
 868   case Type::UShortTyID:
 869   case Type::ShortTyID:   Ptr->ShortVal = Val.ShortVal; break;
 870   case Type::UIntTyID:
 871   case Type::IntTyID:     Ptr->IntVal = Val.IntVal; break;
 872   case Type::ULongTyID:
 873   case Type::LongTyID:    Ptr->LongVal = Val.LongVal; break;
 874   case Type::PointerTyID: Ptr->PointerVal = Val.PointerVal; break;
 875   case Type::FloatTyID:   Ptr->FloatVal = Val.FloatVal; break;
 876   case Type::DoubleTyID:  Ptr->DoubleVal = Val.DoubleVal; break;
 877   default:
 878     cout << "Cannot store value of type " << I->getType() << "!\n";
 879   }
 880 }
 881
 882
 883 //===----------------------------------------------------------------------===//
 884 //                 Miscellaneous Instruction Implementations
 885 //===----------------------------------------------------------------------===//
 886
 887 void Interpreter::executeCallInst(CallInst *I, ExecutionContext &SF) {
 888   ECStack.back().Caller = I;
 889   vector<GenericValue> ArgVals;
 890   ArgVals.reserve(I->getNumOperands()-1);
 891   for (unsigned i = 1; i < I->getNumOperands(); ++i)
 892     ArgVals.push_back(getOperandValue(I->getOperand(i), SF));
 893
 894   // To handle indirect calls, we must get the pointer value from the argument
 895   // and treat it as a method pointer.
 896   GenericValue SRC = getOperandValue(I->getCalledValue(), SF);
 897
 898   callMethod((Method*)SRC.PointerVal, ArgVals);
 899 }
 900
 901 static void executePHINode(PHINode *I, ExecutionContext &SF) {
 902   BasicBlock *PrevBB = SF.PrevBB;
 903   Value *IncomingValue = 0;
 904
 905   // Search for the value corresponding to this previous bb...
 906   for (unsigned i = I->getNumIncomingValues(); i > 0;) {
 907     if (I->getIncomingBlock(--i) == PrevBB) {
 908       IncomingValue = I->getIncomingValue(i);
 909       break;
 910     }
 911   }
 912   assert(IncomingValue && "No PHI node predecessor for current PrevBB!");
 913
 914   // Found the value, set as the result...
 915   SetValue(I, getOperandValue(IncomingValue, SF), SF);
 916 }
 917
 918 #define IMPLEMENT_SHIFT(OP, TY) \
 919    case Type::TY##TyID: Dest.TY##Val = Src1.TY##Val OP Src2.UByteVal; break
 920
 921 static void executeShlInst(ShiftInst *I, ExecutionContext &SF) {
 922   const Type *Ty = I->getOperand(0)->getType();
 923   GenericValue Src1  = getOperandValue(I->getOperand(0), SF);
 924   GenericValue Src2  = getOperandValue(I->getOperand(1), SF);
 925   GenericValue Dest;
 926
 927   switch (Ty->getPrimitiveID()) {
 928     IMPLEMENT_SHIFT(<<, UByte);
 929     IMPLEMENT_SHIFT(<<, SByte);
 930     IMPLEMENT_SHIFT(<<, UShort);
 931     IMPLEMENT_SHIFT(<<, Short);
 932     IMPLEMENT_SHIFT(<<, UInt);
 933     IMPLEMENT_SHIFT(<<, Int);
 934     IMPLEMENT_SHIFT(<<, ULong);
 935     IMPLEMENT_SHIFT(<<, Long);
 936   default:
 937     cout << "Unhandled type for Shl instruction: " << Ty << "\n";
 938   }
 939   SetValue(I, Dest, SF);
 940 }
 941
 942 static void executeShrInst(ShiftInst *I, ExecutionContext &SF) {
 943   const Type *Ty = I->getOperand(0)->getType();
 944   GenericValue Src1  = getOperandValue(I->getOperand(0), SF);
 945   GenericValue Src2  = getOperandValue(I->getOperand(1), SF);
 946   GenericValue Dest;
 947
 948   switch (Ty->getPrimitiveID()) {
 949     IMPLEMENT_SHIFT(>>, UByte);
 950     IMPLEMENT_SHIFT(>>, SByte);
 951     IMPLEMENT_SHIFT(>>, UShort);
 952     IMPLEMENT_SHIFT(>>, Short);
 953     IMPLEMENT_SHIFT(>>, UInt);
 954     IMPLEMENT_SHIFT(>>, Int);
 955     IMPLEMENT_SHIFT(>>, ULong);
 956     IMPLEMENT_SHIFT(>>, Long);
 957   default:
 958     cout << "Unhandled type for Shr instruction: " << Ty << "\n";
 959   }
 960   SetValue(I, Dest, SF);
 961 }
 962
 963 #define IMPLEMENT_CAST(DTY, DCTY, STY) \
 964    case Type::STY##TyID: Dest.DTY##Val = DCTY Src.STY##Val; break;
 965
 966 #define IMPLEMENT_CAST_CASE_START(DESTTY, DESTCTY)    \
 967   case Type::DESTTY##TyID:                      \
 968     switch (SrcTy->getPrimitiveID()) {          \
 969       IMPLEMENT_CAST(DESTTY, DESTCTY, UByte);   \
 970       IMPLEMENT_CAST(DESTTY, DESTCTY, SByte);   \
 971       IMPLEMENT_CAST(DESTTY, DESTCTY, UShort);  \
 972       IMPLEMENT_CAST(DESTTY, DESTCTY, Short);   \
 973       IMPLEMENT_CAST(DESTTY, DESTCTY, UInt);    \
 974       IMPLEMENT_CAST(DESTTY, DESTCTY, Int);     \
 975       IMPLEMENT_CAST(DESTTY, DESTCTY, ULong);   \
 976       IMPLEMENT_CAST(DESTTY, DESTCTY, Long);    \
 977       IMPLEMENT_CAST(DESTTY, DESTCTY, Pointer);
 978
 979 #define IMPLEMENT_CAST_CASE_FP_IMP(DESTTY, DESTCTY) \
 980       IMPLEMENT_CAST(DESTTY, DESTCTY, Float);   \
 981       IMPLEMENT_CAST(DESTTY, DESTCTY, Double)
 982
 983 #define IMPLEMENT_CAST_CASE_END()    \
 984     default: cout << "Unhandled cast: " << SrcTy << " to " << Ty << "\n";  \
 985       break;                                    \
 986     }                                           \
 987     break
 988
 989 #define IMPLEMENT_CAST_CASE(DESTTY, DESTCTY) \
 990    IMPLEMENT_CAST_CASE_START(DESTTY, DESTCTY);   \
 991    IMPLEMENT_CAST_CASE_FP_IMP(DESTTY, DESTCTY); \
 992    IMPLEMENT_CAST_CASE_END()
 993
 994 static void executeCastInst(CastInst *I, ExecutionContext &SF) {
 995   const Type *Ty = I->getType();
 996   const Type *SrcTy = I->getOperand(0)->getType();
 997   GenericValue Src  = getOperandValue(I->getOperand(0), SF);
 998   GenericValue Dest;
 999
1000   switch (Ty->getPrimitiveID()) {
1001     IMPLEMENT_CAST_CASE(UByte  , (unsigned char));
1002     IMPLEMENT_CAST_CASE(SByte  , (  signed char));
1003     IMPLEMENT_CAST_CASE(UShort , (unsigned short));
1004     IMPLEMENT_CAST_CASE(Short  , (  signed char));
1005     IMPLEMENT_CAST_CASE(UInt   , (unsigned int ));
1006     IMPLEMENT_CAST_CASE(Int    , (  signed int ));
1007     IMPLEMENT_CAST_CASE(ULong  , (uint64_t));
1008     IMPLEMENT_CAST_CASE(Long   , ( int64_t));
1009     IMPLEMENT_CAST_CASE(Pointer, (PointerTy)(uint32_t));
1010     IMPLEMENT_CAST_CASE(Float  , (float));
1011     IMPLEMENT_CAST_CASE(Double , (double));
1012   default:
1013     cout << "Unhandled dest type for cast instruction: " << Ty << "\n";
1014   }
1015   SetValue(I, Dest, SF);
1016 }
1017
1018
1019
1020
1021 //===----------------------------------------------------------------------===//
1022 //                        Dispatch and Execution Code
1023 //===----------------------------------------------------------------------===//
1024
1025 MethodInfo::MethodInfo(Method *M) : Annotation(MethodInfoAID) {
1026   // Assign slot numbers to the method arguments...
1027   const Method::ArgumentListType &ArgList = M->getArgumentList();
1028   for (Method::ArgumentListType::const_iterator AI = ArgList.begin(),
1029          AE = ArgList.end(); AI != AE; ++AI) {
1030     MethodArgument *MA = *AI;
1031     MA->addAnnotation(new SlotNumber(getValueSlot(MA)));
1032   }
1033
1034   // Iterate over all of the instructions...
1035   unsigned InstNum = 0;
1036   for (Method::inst_iterator MI = M->inst_begin(), ME = M->inst_end();
1037        MI != ME; ++MI) {
1038     Instruction *I = *MI;                          // For each instruction...
1039     I->addAnnotation(new InstNumber(++InstNum, getValueSlot(I))); // Add Annote
1040   }
1041 }
1042
1043 unsigned MethodInfo::getValueSlot(const Value *V) {
1044   unsigned Plane = V->getType()->getUniqueID();
1045   if (Plane >= NumPlaneElements.size())
1046     NumPlaneElements.resize(Plane+1, 0);
1047   return NumPlaneElements[Plane]++;
1048 }
1049
1050
1051 //===----------------------------------------------------------------------===//
1052 // callMethod - Execute the specified method...
1053 //
1054 void Interpreter::callMethod(Method *M, const vector<GenericValue> &ArgVals) {
1055   assert((ECStack.empty() || ECStack.back().Caller == 0 ||
1056           ECStack.back().Caller->getNumOperands()-1 == ArgVals.size()) &&
1057          "Incorrect number of arguments passed into function call!");
1058   if (M->isExternal()) {
1059     GenericValue Result = callExternalMethod(M, ArgVals);
1060     const Type *RetTy = M->getReturnType();
1061
1062     // Copy the result back into the result variable if we are not returning
1063     // void.
1064     if (RetTy != Type::VoidTy) {
1065       if (!ECStack.empty() && ECStack.back().Caller) {
1066         ExecutionContext &SF = ECStack.back();
1067         SetValue(SF.Caller, Result, SF);
1068
1069         SF.Caller = 0;          // We returned from the call...
1070       } else if (!QuietMode) {
1071         // print it.
1072         CW << "Method " << M->getType() << " \"" << M->getName()
1073            << "\" returned ";
1074         print(RetTy, Result);
1075         cout << "\n";
1076
1077         if (RetTy->isIntegral())
1078           ExitCode = Result.SByteVal;   // Capture the exit code of the program
1079       }
1080     }
1081
1082     return;
1083   }
1084
1085   // Process the method, assigning instruction numbers to the instructions in
1086   // the method.  Also calculate the number of values for each type slot active.
1087   //
1088   MethodInfo *MethInfo = (MethodInfo*)M->getOrCreateAnnotation(MethodInfoAID);
1089   ECStack.push_back(ExecutionContext());         // Make a new stack frame...
1090
1091   ExecutionContext &StackFrame = ECStack.back(); // Fill it in...
1092   StackFrame.CurMethod = M;
1093   StackFrame.CurBB     = M->front();
1094   StackFrame.CurInst   = StackFrame.CurBB->begin();
1095   StackFrame.MethInfo  = MethInfo;
1096
1097   // Initialize the values to nothing...
1098   StackFrame.Values.resize(MethInfo->NumPlaneElements.size());
1099   for (unsigned i = 0; i < MethInfo->NumPlaneElements.size(); ++i) {
1100     StackFrame.Values[i].resize(MethInfo->NumPlaneElements[i]);
1101
1102     // Taint the initial values of stuff
1103     memset(&StackFrame.Values[i][0], 42,
1104            MethInfo->NumPlaneElements[i]*sizeof(GenericValue));
1105   }
1106
1107   StackFrame.PrevBB = 0;  // No previous BB for PHI nodes...
1108
1109
1110   // Run through the method arguments and initialize their values...
1111   assert(ArgVals.size() == M->getArgumentList().size() &&
1112          "Invalid number of values passed to method invocation!");
1113   unsigned i = 0;
1114   for (Method::ArgumentListType::iterator MI = M->getArgumentList().begin(),
1115          ME = M->getArgumentList().end(); MI != ME; ++MI, ++i) {
1116     SetValue(*MI, ArgVals[i], StackFrame);
1117   }
1118 }
1119
1120 // executeInstruction - Interpret a single instruction, increment the "PC", and
1121 // return true if the next instruction is a breakpoint...
1122 //
1123 bool Interpreter::executeInstruction() {
1124   assert(!ECStack.empty() && "No program running, cannot execute inst!");
1125
1126   ExecutionContext &SF = ECStack.back();  // Current stack frame
1127   Instruction *I = *SF.CurInst++;         // Increment before execute
1128
1129   if (Trace)
1130     CW << "Run:" << I;
1131
1132   // Set a sigsetjmp buffer so that we can recover if an error happens during
1133   // instruction execution...
1134   //
1135   if (int SigNo = sigsetjmp(SignalRecoverBuffer, 1)) {
1136     --SF.CurInst;   // Back up to erroring instruction
1137     if (SigNo != SIGINT && SigNo != -1) {
1138       cout << "EXCEPTION OCCURRED [" << _sys_siglistp[SigNo] << "]:\n";
1139       printStackTrace();
1140     } else if (SigNo == SIGINT) {
1141       cout << "CTRL-C Detected, execution halted.\n";
1142     }
1143     InInstruction = false;
1144     return true;
1145   }
1146
1147   InInstruction = true;
1148   if (I->isBinaryOp()) {
1149     executeBinaryInst(cast<BinaryOperator>(I), SF);
1150   } else {
1151     switch (I->getOpcode()) {
1152       // Terminators
1153     case Instruction::Ret:     executeRetInst  (cast<ReturnInst>(I), SF); break;
1154     case Instruction::Br:      executeBrInst   (cast<BranchInst>(I), SF); break;
1155       // Memory Instructions
1156     case Instruction::Alloca:
1157     case Instruction::Malloc:  executeAllocInst((AllocationInst*)I, SF); break;
1158     case Instruction::Free:    executeFreeInst (cast<FreeInst> (I), SF); break;
1159     case Instruction::Load:    executeLoadInst (cast<LoadInst> (I), SF); break;
1160     case Instruction::Store:   executeStoreInst(cast<StoreInst>(I), SF); break;
1161     case Instruction::GetElementPtr:
1162                           executeGEPInst(cast<GetElementPtrInst>(I), SF); break;
1163
1164       // Miscellaneous Instructions
1165     case Instruction::Call:    executeCallInst (cast<CallInst> (I), SF); break;
1166     case Instruction::PHINode: executePHINode  (cast<PHINode>  (I), SF); break;
1167     case Instruction::Shl:     executeShlInst  (cast<ShiftInst>(I), SF); break;
1168     case Instruction::Shr:     executeShrInst  (cast<ShiftInst>(I), SF); break;
1169     case Instruction::Cast:    executeCastInst (cast<CastInst> (I), SF); break;
1170     default:
1171       cout << "Don't know how to execute this instruction!\n-->" << I;
1172     }
1173   }
1174   InInstruction = false;
1175
1176   // Reset the current frame location to the top of stack
1177   CurFrame = ECStack.size()-1;
1178
1179   if (CurFrame == -1) return false;  // No breakpoint if no code
1180
1181   // Return true if there is a breakpoint annotation on the instruction...
1182   return (*ECStack[CurFrame].CurInst)->getAnnotation(BreakpointAID) != 0;
1183 }
1184
1185 void Interpreter::stepInstruction() {  // Do the 'step' command
1186   if (ECStack.empty()) {
1187     cout << "Error: no program running, cannot step!\n";
1188     return;
1189   }
1190
1191   // Run an instruction...
1192   executeInstruction();
1193
1194   // Print the next instruction to execute...
1195   printCurrentInstruction();
1196 }
1197
1198 // --- UI Stuff...
1199 void Interpreter::nextInstruction() {  // Do the 'next' command
1200   if (ECStack.empty()) {
1201     cout << "Error: no program running, cannot 'next'!\n";
1202     return;
1203   }
1204
1205   // If this is a call instruction, step over the call instruction...
1206   // TODO: ICALL, CALL WITH, ...
1207   if ((*ECStack.back().CurInst)->getOpcode() == Instruction::Call) {
1208     unsigned StackSize = ECStack.size();
1209     // Step into the function...
1210     if (executeInstruction()) {
1211       // Hit a breakpoint, print current instruction, then return to user...
1212       cout << "Breakpoint hit!\n";
1213       printCurrentInstruction();
1214       return;
1215     }
1216
1217     // If we we able to step into the function, finish it now.  We might not be
1218     // able the step into a function, if it's external for example.
1219     if (ECStack.size() != StackSize)
1220       finish(); // Finish executing the function...
1221     else
1222       printCurrentInstruction();
1223
1224   } else {
1225     // Normal instruction, just step...
1226     stepInstruction();
1227   }
1228 }
1229
1230 void Interpreter::run() {
1231   if (ECStack.empty()) {
1232     cout << "Error: no program running, cannot run!\n";
1233     return;
1234   }
1235
1236   bool HitBreakpoint = false;
1237   while (!ECStack.empty() && !HitBreakpoint) {
1238     // Run an instruction...
1239     HitBreakpoint = executeInstruction();
1240   }
1241
1242   if (HitBreakpoint) {
1243     cout << "Breakpoint hit!\n";
1244   }
1245   // Print the next instruction to execute...
1246   printCurrentInstruction();
1247 }
1248
1249 void Interpreter::finish() {
1250   if (ECStack.empty()) {
1251     cout << "Error: no program running, cannot run!\n";
1252     return;
1253   }
1254
1255   unsigned StackSize = ECStack.size();
1256   bool HitBreakpoint = false;
1257   while (ECStack.size() >= StackSize && !HitBreakpoint) {
1258     // Run an instruction...
1259     HitBreakpoint = executeInstruction();
1260   }
1261
1262   if (HitBreakpoint) {
1263     cout << "Breakpoint hit!\n";
1264   }
1265
1266   // Print the next instruction to execute...
1267   printCurrentInstruction();
1268 }
1269
1270
1271
1272 // printCurrentInstruction - Print out the instruction that the virtual PC is
1273 // at, or fail silently if no program is running.
1274 //
1275 void Interpreter::printCurrentInstruction() {
1276   if (!ECStack.empty()) {
1277     if (ECStack.back().CurBB->begin() == ECStack.back().CurInst)  // print label
1278       WriteAsOperand(cout, ECStack.back().CurBB) << ":\n";
1279
1280     Instruction *I = *ECStack.back().CurInst;
1281     InstNumber *IN = (InstNumber*)I->getAnnotation(SlotNumberAID);
1282     assert(IN && "Instruction has no numbering annotation!");
1283     cout << "#" << IN->InstNum << I;
1284   }
1285 }
1286
1287 void Interpreter::printValue(const Type *Ty, GenericValue V) {
1288   switch (Ty->getPrimitiveID()) {
1289   case Type::BoolTyID:   cout << (V.BoolVal?"true":"false"); break;
1290   case Type::SByteTyID:  cout << V.SByteVal;  break;
1291   case Type::UByteTyID:  cout << V.UByteVal;  break;
1292   case Type::ShortTyID:  cout << V.ShortVal;  break;
1293   case Type::UShortTyID: cout << V.UShortVal; break;
1294   case Type::IntTyID:    cout << V.IntVal;    break;
1295   case Type::UIntTyID:   cout << V.UIntVal;   break;
1296   case Type::LongTyID:   cout << (long)V.LongVal;   break;
1297   case Type::ULongTyID:  cout << (unsigned long)V.ULongVal;  break;
1298   case Type::FloatTyID:  cout << V.FloatVal;  break;
1299   case Type::DoubleTyID: cout << V.DoubleVal; break;
1300   case Type::PointerTyID:cout << (void*)V.PointerVal; break;
1301   default:
1302     cout << "- Don't know how to print value of this type!";
1303     break;
1304   }
1305 }
1306
1307 void Interpreter::print(const Type *Ty, GenericValue V) {
1308   CW << Ty << " ";
1309   printValue(Ty, V);
1310 }
1311
1312 void Interpreter::print(const std::string &Name) {
1313   Value *PickedVal = ChooseOneOption(Name, LookupMatchingNames(Name));
1314   if (!PickedVal) return;
1315
1316   if (const Method *M = dyn_cast<const Method>(PickedVal)) {
1317     CW << M;  // Print the method
1318   } else if (const Type *Ty = dyn_cast<const Type>(PickedVal)) {
1319     CW << "type %" << Name << " = " << Ty->getDescription() << "\n";
1320   } else if (const BasicBlock *BB = dyn_cast<const BasicBlock>(PickedVal)) {
1321     CW << BB;   // Print the basic block
1322   } else {      // Otherwise there should be an annotation for the slot#
1323     print(PickedVal->getType(),
1324           getOperandValue(PickedVal, ECStack[CurFrame]));
1325     cout << "\n";
1326   }
1327 }
1328
1329 void Interpreter::infoValue(const std::string &Name) {
1330   Value *PickedVal = ChooseOneOption(Name, LookupMatchingNames(Name));
1331   if (!PickedVal) return;
1332
1333   cout << "Value: ";
1334   print(PickedVal->getType(),
1335         getOperandValue(PickedVal, ECStack[CurFrame]));
1336   cout << "\n";
1337   printOperandInfo(PickedVal, ECStack[CurFrame]);
1338 }
1339
1340 // printStackFrame - Print information about the specified stack frame, or -1
1341 // for the default one.
1342 //
1343 void Interpreter::printStackFrame(int FrameNo = -1) {
1344   if (FrameNo == -1) FrameNo = CurFrame;
1345   Method *Meth = ECStack[FrameNo].CurMethod;
1346   const Type *RetTy = Meth->getReturnType();
1347
1348   CW << ((FrameNo == CurFrame) ? '>' : '-') << "#" << FrameNo << ". "
1349      << (Value*)RetTy << " \"" << Meth->getName() << "\"(";
1350
1351   Method::ArgumentListType &Args = Meth->getArgumentList();
1352   for (unsigned i = 0; i < Args.size(); ++i) {
1353     if (i != 0) cout << ", ";
1354     CW << (Value*)Args[i] << "=";
1355
1356     printValue(Args[i]->getType(), getOperandValue(Args[i], ECStack[FrameNo]));
1357   }
1358
1359   cout << ")\n";
1360   CW << *(ECStack[FrameNo].CurInst-(FrameNo != int(ECStack.size()-1)));
1361 }
1362