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/Module.h"
  10 #include "llvm/Instructions.h"
  11 #include "llvm/DerivedTypes.h"
  12 #include "llvm/Constants.h"
  13 #include "llvm/Assembly/Writer.h"
  14 #include "Support/CommandLine.h"
  15 #include "Support/Statistic.h"
  16 #include <math.h>  // For fmod
  17 #include <signal.h>
  18 #include <setjmp.h>
  19
  20 Interpreter *TheEE = 0;
  21
  22 namespace {
  23   Statistic<> NumDynamicInsts("lli", "Number of dynamic instructions executed");
  24
  25   cl::opt<bool>
  26   QuietMode("quiet", cl::desc("Do not emit any non-program output"),
  27             cl::init(true));
  28
  29   cl::alias
  30   QuietModeA("q", cl::desc("Alias for -quiet"), cl::aliasopt(QuietMode));
  31
  32   cl::opt<bool>
  33   ArrayChecksEnabled("array-checks", cl::desc("Enable array bound checks"));
  34
  35   cl::opt<bool>
  36   AbortOnExceptions("abort-on-exception",
  37                     cl::desc("Halt execution on a machine exception"));
  38 }
  39
  40 // Create a TargetData structure to handle memory addressing and size/alignment
  41 // computations
  42 //
  43 CachedWriter CW;     // Object to accelerate printing of LLVM
  44
  45 #ifdef PROFILE_STRUCTURE_FIELDS
  46 static cl::opt<bool>
  47 ProfileStructureFields("profilestructfields",
  48                        cl::desc("Profile Structure Field Accesses"));
  49 #include <map>
  50 static std::map<const StructType *, std::vector<unsigned> > FieldAccessCounts;
  51 #endif
  52
  53 sigjmp_buf SignalRecoverBuffer;
  54 static bool InInstruction = false;
  55
  56 extern "C" {
  57 static void SigHandler(int Signal) {
  58   if (InInstruction)
  59     siglongjmp(SignalRecoverBuffer, Signal);
  60 }
  61 }
  62
  63 static void initializeSignalHandlers() {
  64   struct sigaction Action;
  65   Action.sa_handler = SigHandler;
  66   Action.sa_flags   = SA_SIGINFO;
  67   sigemptyset(&Action.sa_mask);
  68   sigaction(SIGSEGV, &Action, 0);
  69   sigaction(SIGBUS, &Action, 0);
  70   sigaction(SIGINT, &Action, 0);
  71   sigaction(SIGFPE, &Action, 0);
  72 }
  73
  74
  75 //===----------------------------------------------------------------------===//
  76 //                     Value Manipulation code
  77 //===----------------------------------------------------------------------===//
  78
  79 static unsigned getOperandSlot(Value *V) {
  80   SlotNumber *SN = (SlotNumber*)V->getAnnotation(SlotNumberAID);
  81   assert(SN && "Operand does not have a slot number annotation!");
  82   return SN->SlotNum;
  83 }
  84
  85 // Operations used by constant expr implementations...
  86 static GenericValue executeCastOperation(Value *Src, const Type *DestTy,
  87                                          ExecutionContext &SF);
  88 static GenericValue executeAddInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
  89                                    const Type *Ty);
  90
  91
  92 static GenericValue getOperandValue(Value *V, ExecutionContext &SF) {
  93   if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(V)) {
  94     switch (CE->getOpcode()) {
  95     case Instruction::Cast:
  96       return executeCastOperation(CE->getOperand(0), CE->getType(), SF);
  97     case Instruction::GetElementPtr:
  98       return TheEE->executeGEPOperation(CE->getOperand(0), CE->op_begin()+1,
  99                                         CE->op_end(), SF);
 100     case Instruction::Add:
 101       return executeAddInst(getOperandValue(CE->getOperand(0), SF),
 102                             getOperandValue(CE->getOperand(1), SF),
 103                             CE->getType());
 104     default:
 105       std::cerr << "Unhandled ConstantExpr: " << CE << "\n";
 106       abort();
 107       return GenericValue();
 108     }
 109   } else if (Constant *CPV = dyn_cast<Constant>(V)) {
 110     return TheEE->getConstantValue(CPV);
 111   } else if (GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(V)) {
 112     return PTOGV(TheEE->getPointerToGlobal(GV));
 113   } else {
 114     unsigned TyP = V->getType()->getUniqueID();   // TypePlane for value
 115     unsigned OpSlot = getOperandSlot(V);
 116     assert(TyP < SF.Values.size() &&
 117            OpSlot < SF.Values[TyP].size() && "Value out of range!");
 118     return SF.Values[TyP][getOperandSlot(V)];
 119   }
 120 }
 121
 122 static void printOperandInfo(Value *V, ExecutionContext &SF) {
 123   if (isa<Constant>(V)) {
 124     std::cout << "Constant Pool Value\n";
 125   } else if (isa<GlobalValue>(V)) {
 126     std::cout << "Global Value\n";
 127   } else {
 128     unsigned TyP  = V->getType()->getUniqueID();   // TypePlane for value
 129     unsigned Slot = getOperandSlot(V);
 130     std::cout << "Value=" << (void*)V << " TypeID=" << TyP << " Slot=" << Slot
 131               << " Addr=" << &SF.Values[TyP][Slot] << " SF=" << &SF
 132               << " Contents=0x";
 133
 134     const unsigned char *Buf = (const unsigned char*)&SF.Values[TyP][Slot];
 135     for (unsigned i = 0; i < sizeof(GenericValue); ++i) {
 136       unsigned char Cur = Buf[i];
 137       std::cout << ( Cur     >= 160?char((Cur>>4)+'A'-10):char((Cur>>4) + '0'))
 138                 << ((Cur&15) >=  10?char((Cur&15)+'A'-10):char((Cur&15) + '0'));
 139     }
 140     std::cout << "\n";
 141   }
 142 }
 143
 144
 145
 146 static void SetValue(Value *V, GenericValue Val, ExecutionContext &SF) {
 147   unsigned TyP = V->getType()->getUniqueID();   // TypePlane for value
 148
 149   //std::cout << "Setting value: " << &SF.Values[TyP][getOperandSlot(V)]<< "\n";
 150   SF.Values[TyP][getOperandSlot(V)] = Val;
 151 }
 152
 153
 154 //===----------------------------------------------------------------------===//
 155 //                    Annotation Wrangling code
 156 //===----------------------------------------------------------------------===//
 157
 158 void Interpreter::initializeExecutionEngine() {
 159   TheEE = this;
 160   AnnotationManager::registerAnnotationFactory(FunctionInfoAID,
 161                                                &FunctionInfo::Create);
 162   initializeSignalHandlers();
 163 }
 164
 165 //===----------------------------------------------------------------------===//
 166 //                    Binary Instruction Implementations
 167 //===----------------------------------------------------------------------===//
 168
 169 #define IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(OP, TY) \
 170    case Type::TY##TyID: Dest.TY##Val = Src1.TY##Val OP Src2.TY##Val; break
 171
 172 static GenericValue executeAddInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 173                                    const Type *Ty) {
 174   GenericValue Dest;
 175   switch (Ty->getPrimitiveID()) {
 176     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(+, UByte);
 177     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(+, SByte);
 178     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(+, UShort);
 179     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(+, Short);
 180     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(+, UInt);
 181     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(+, Int);
 182     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(+, ULong);
 183     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(+, Long);
 184     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(+, Float);
 185     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(+, Double);
 186   default:
 187     std::cout << "Unhandled type for Add instruction: " << *Ty << "\n";
 188     abort();
 189   }
 190   return Dest;
 191 }
 192
 193 static GenericValue executeSubInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 194                                    const Type *Ty) {
 195   GenericValue Dest;
 196   switch (Ty->getPrimitiveID()) {
 197     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(-, UByte);
 198     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(-, SByte);
 199     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(-, UShort);
 200     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(-, Short);
 201     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(-, UInt);
 202     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(-, Int);
 203     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(-, ULong);
 204     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(-, Long);
 205     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(-, Float);
 206     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(-, Double);
 207   default:
 208     std::cout << "Unhandled type for Sub instruction: " << *Ty << "\n";
 209     abort();
 210   }
 211   return Dest;
 212 }
 213
 214 static GenericValue executeMulInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 215                                    const Type *Ty) {
 216   GenericValue Dest;
 217   switch (Ty->getPrimitiveID()) {
 218     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(*, UByte);
 219     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(*, SByte);
 220     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(*, UShort);
 221     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(*, Short);
 222     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(*, UInt);
 223     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(*, Int);
 224     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(*, ULong);
 225     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(*, Long);
 226     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(*, Float);
 227     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(*, Double);
 228   default:
 229     std::cout << "Unhandled type for Mul instruction: " << Ty << "\n";
 230     abort();
 231   }
 232   return Dest;
 233 }
 234
 235 static GenericValue executeDivInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 236                                    const Type *Ty) {
 237   GenericValue Dest;
 238   switch (Ty->getPrimitiveID()) {
 239     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(/, UByte);
 240     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(/, SByte);
 241     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(/, UShort);
 242     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(/, Short);
 243     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(/, UInt);
 244     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(/, Int);
 245     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(/, ULong);
 246     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(/, Long);
 247     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(/, Float);
 248     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(/, Double);
 249   default:
 250     std::cout << "Unhandled type for Div instruction: " << *Ty << "\n";
 251     abort();
 252   }
 253   return Dest;
 254 }
 255
 256 static GenericValue executeRemInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 257                                    const Type *Ty) {
 258   GenericValue Dest;
 259   switch (Ty->getPrimitiveID()) {
 260     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(%, UByte);
 261     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(%, SByte);
 262     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(%, UShort);
 263     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(%, Short);
 264     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(%, UInt);
 265     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(%, Int);
 266     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(%, ULong);
 267     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(%, Long);
 268   case Type::FloatTyID:
 269     Dest.FloatVal = fmod(Src1.FloatVal, Src2.FloatVal);
 270     break;
 271   case Type::DoubleTyID:
 272     Dest.DoubleVal = fmod(Src1.DoubleVal, Src2.DoubleVal);
 273     break;
 274   default:
 275     std::cout << "Unhandled type for Rem instruction: " << *Ty << "\n";
 276     abort();
 277   }
 278   return Dest;
 279 }
 280
 281 static GenericValue executeAndInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 282                                    const Type *Ty) {
 283   GenericValue Dest;
 284   switch (Ty->getPrimitiveID()) {
 285     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(&, Bool);
 286     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(&, UByte);
 287     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(&, SByte);
 288     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(&, UShort);
 289     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(&, Short);
 290     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(&, UInt);
 291     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(&, Int);
 292     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(&, ULong);
 293     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(&, Long);
 294   default:
 295     std::cout << "Unhandled type for And instruction: " << *Ty << "\n";
 296     abort();
 297   }
 298   return Dest;
 299 }
 300
 301
 302 static GenericValue executeOrInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 303                                   const Type *Ty) {
 304   GenericValue Dest;
 305   switch (Ty->getPrimitiveID()) {
 306     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(|, Bool);
 307     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(|, UByte);
 308     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(|, SByte);
 309     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(|, UShort);
 310     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(|, Short);
 311     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(|, UInt);
 312     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(|, Int);
 313     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(|, ULong);
 314     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(|, Long);
 315   default:
 316     std::cout << "Unhandled type for Or instruction: " << *Ty << "\n";
 317     abort();
 318   }
 319   return Dest;
 320 }
 321
 322
 323 static GenericValue executeXorInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 324                                    const Type *Ty) {
 325   GenericValue Dest;
 326   switch (Ty->getPrimitiveID()) {
 327     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(^, Bool);
 328     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(^, UByte);
 329     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(^, SByte);
 330     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(^, UShort);
 331     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(^, Short);
 332     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(^, UInt);
 333     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(^, Int);
 334     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(^, ULong);
 335     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(^, Long);
 336   default:
 337     std::cout << "Unhandled type for Xor instruction: " << *Ty << "\n";
 338     abort();
 339   }
 340   return Dest;
 341 }
 342
 343
 344 #define IMPLEMENT_SETCC(OP, TY) \
 345    case Type::TY##TyID: Dest.BoolVal = Src1.TY##Val OP Src2.TY##Val; break
 346
 347 // Handle pointers specially because they must be compared with only as much
 348 // width as the host has.  We _do not_ want to be comparing 64 bit values when
 349 // running on a 32-bit target, otherwise the upper 32 bits might mess up
 350 // comparisons if they contain garbage.
 351 #define IMPLEMENT_POINTERSETCC(OP) \
 352    case Type::PointerTyID: \
 353         Dest.BoolVal = (void*)(intptr_t)Src1.PointerVal OP \
 354                        (void*)(intptr_t)Src2.PointerVal; break
 355
 356 static GenericValue executeSetEQInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 357                                      const Type *Ty) {
 358   GenericValue Dest;
 359   switch (Ty->getPrimitiveID()) {
 360     IMPLEMENT_SETCC(==, UByte);
 361     IMPLEMENT_SETCC(==, SByte);
 362     IMPLEMENT_SETCC(==, UShort);
 363     IMPLEMENT_SETCC(==, Short);
 364     IMPLEMENT_SETCC(==, UInt);
 365     IMPLEMENT_SETCC(==, Int);
 366     IMPLEMENT_SETCC(==, ULong);
 367     IMPLEMENT_SETCC(==, Long);
 368     IMPLEMENT_SETCC(==, Float);
 369     IMPLEMENT_SETCC(==, Double);
 370     IMPLEMENT_POINTERSETCC(==);
 371   default:
 372     std::cout << "Unhandled type for SetEQ instruction: " << *Ty << "\n";
 373     abort();
 374   }
 375   return Dest;
 376 }
 377
 378 static GenericValue executeSetNEInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 379                                      const Type *Ty) {
 380   GenericValue Dest;
 381   switch (Ty->getPrimitiveID()) {
 382     IMPLEMENT_SETCC(!=, UByte);
 383     IMPLEMENT_SETCC(!=, SByte);
 384     IMPLEMENT_SETCC(!=, UShort);
 385     IMPLEMENT_SETCC(!=, Short);
 386     IMPLEMENT_SETCC(!=, UInt);
 387     IMPLEMENT_SETCC(!=, Int);
 388     IMPLEMENT_SETCC(!=, ULong);
 389     IMPLEMENT_SETCC(!=, Long);
 390     IMPLEMENT_SETCC(!=, Float);
 391     IMPLEMENT_SETCC(!=, Double);
 392     IMPLEMENT_POINTERSETCC(!=);
 393
 394   default:
 395     std::cout << "Unhandled type for SetNE instruction: " << *Ty << "\n";
 396     abort();
 397   }
 398   return Dest;
 399 }
 400
 401 static GenericValue executeSetLEInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 402                                      const Type *Ty) {
 403   GenericValue Dest;
 404   switch (Ty->getPrimitiveID()) {
 405     IMPLEMENT_SETCC(<=, UByte);
 406     IMPLEMENT_SETCC(<=, SByte);
 407     IMPLEMENT_SETCC(<=, UShort);
 408     IMPLEMENT_SETCC(<=, Short);
 409     IMPLEMENT_SETCC(<=, UInt);
 410     IMPLEMENT_SETCC(<=, Int);
 411     IMPLEMENT_SETCC(<=, ULong);
 412     IMPLEMENT_SETCC(<=, Long);
 413     IMPLEMENT_SETCC(<=, Float);
 414     IMPLEMENT_SETCC(<=, Double);
 415     IMPLEMENT_POINTERSETCC(<=);
 416   default:
 417     std::cout << "Unhandled type for SetLE instruction: " << Ty << "\n";
 418     abort();
 419   }
 420   return Dest;
 421 }
 422
 423 static GenericValue executeSetGEInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 424                                      const Type *Ty) {
 425   GenericValue Dest;
 426   switch (Ty->getPrimitiveID()) {
 427     IMPLEMENT_SETCC(>=, UByte);
 428     IMPLEMENT_SETCC(>=, SByte);
 429     IMPLEMENT_SETCC(>=, UShort);
 430     IMPLEMENT_SETCC(>=, Short);
 431     IMPLEMENT_SETCC(>=, UInt);
 432     IMPLEMENT_SETCC(>=, Int);
 433     IMPLEMENT_SETCC(>=, ULong);
 434     IMPLEMENT_SETCC(>=, Long);
 435     IMPLEMENT_SETCC(>=, Float);
 436     IMPLEMENT_SETCC(>=, Double);
 437     IMPLEMENT_POINTERSETCC(>=);
 438   default:
 439     std::cout << "Unhandled type for SetGE instruction: " << *Ty << "\n";
 440     abort();
 441   }
 442   return Dest;
 443 }
 444
 445 static GenericValue executeSetLTInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 446                                      const Type *Ty) {
 447   GenericValue Dest;
 448   switch (Ty->getPrimitiveID()) {
 449     IMPLEMENT_SETCC(<, UByte);
 450     IMPLEMENT_SETCC(<, SByte);
 451     IMPLEMENT_SETCC(<, UShort);
 452     IMPLEMENT_SETCC(<, Short);
 453     IMPLEMENT_SETCC(<, UInt);
 454     IMPLEMENT_SETCC(<, Int);
 455     IMPLEMENT_SETCC(<, ULong);
 456     IMPLEMENT_SETCC(<, Long);
 457     IMPLEMENT_SETCC(<, Float);
 458     IMPLEMENT_SETCC(<, Double);
 459     IMPLEMENT_POINTERSETCC(<);
 460   default:
 461     std::cout << "Unhandled type for SetLT instruction: " << *Ty << "\n";
 462     abort();
 463   }
 464   return Dest;
 465 }
 466
 467 static GenericValue executeSetGTInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 468                                      const Type *Ty) {
 469   GenericValue Dest;
 470   switch (Ty->getPrimitiveID()) {
 471     IMPLEMENT_SETCC(>, UByte);
 472     IMPLEMENT_SETCC(>, SByte);
 473     IMPLEMENT_SETCC(>, UShort);
 474     IMPLEMENT_SETCC(>, Short);
 475     IMPLEMENT_SETCC(>, UInt);
 476     IMPLEMENT_SETCC(>, Int);
 477     IMPLEMENT_SETCC(>, ULong);
 478     IMPLEMENT_SETCC(>, Long);
 479     IMPLEMENT_SETCC(>, Float);
 480     IMPLEMENT_SETCC(>, Double);
 481     IMPLEMENT_POINTERSETCC(>);
 482   default:
 483     std::cout << "Unhandled type for SetGT instruction: " << *Ty << "\n";
 484     abort();
 485   }
 486   return Dest;
 487 }
 488
 489 static void executeBinaryInst(BinaryOperator &I, ExecutionContext &SF) {
 490   const Type *Ty    = I.getOperand(0)->getType();
 491   GenericValue Src1 = getOperandValue(I.getOperand(0), SF);
 492   GenericValue Src2 = getOperandValue(I.getOperand(1), SF);
 493   GenericValue R;   // Result
 494
 495   switch (I.getOpcode()) {
 496   case Instruction::Add:   R = executeAddInst  (Src1, Src2, Ty); break;
 497   case Instruction::Sub:   R = executeSubInst  (Src1, Src2, Ty); break;
 498   case Instruction::Mul:   R = executeMulInst  (Src1, Src2, Ty); break;
 499   case Instruction::Div:   R = executeDivInst  (Src1, Src2, Ty); break;
 500   case Instruction::Rem:   R = executeRemInst  (Src1, Src2, Ty); break;
 501   case Instruction::And:   R = executeAndInst  (Src1, Src2, Ty); break;
 502   case Instruction::Or:    R = executeOrInst   (Src1, Src2, Ty); break;
 503   case Instruction::Xor:   R = executeXorInst  (Src1, Src2, Ty); break;
 504   case Instruction::SetEQ: R = executeSetEQInst(Src1, Src2, Ty); break;
 505   case Instruction::SetNE: R = executeSetNEInst(Src1, Src2, Ty); break;
 506   case Instruction::SetLE: R = executeSetLEInst(Src1, Src2, Ty); break;
 507   case Instruction::SetGE: R = executeSetGEInst(Src1, Src2, Ty); break;
 508   case Instruction::SetLT: R = executeSetLTInst(Src1, Src2, Ty); break;
 509   case Instruction::SetGT: R = executeSetGTInst(Src1, Src2, Ty); break;
 510   default:
 511     std::cout << "Don't know how to handle this binary operator!\n-->" << I;
 512     abort();
 513   }
 514
 515   SetValue(&I, R, SF);
 516 }
 517
 518 //===----------------------------------------------------------------------===//
 519 //                     Terminator Instruction Implementations
 520 //===----------------------------------------------------------------------===//
 521
 522 static void PerformExitStuff() {
 523 #ifdef PROFILE_STRUCTURE_FIELDS
 524   // Print out structure field accounting information...
 525   if (!FieldAccessCounts.empty()) {
 526     CW << "Profile Field Access Counts:\n";
 527     std::map<const StructType *, std::vector<unsigned> >::iterator
 528       I = FieldAccessCounts.begin(), E = FieldAccessCounts.end();
 529     for (; I != E; ++I) {
 530       std::vector<unsigned> &OfC = I->second;
 531       CW << "  '" << (Value*)I->first << "'\t- Sum=";
 532
 533       unsigned Sum = 0;
 534       for (unsigned i = 0; i < OfC.size(); ++i)
 535         Sum += OfC[i];
 536       CW << Sum << " - ";
 537
 538       for (unsigned i = 0; i < OfC.size(); ++i) {
 539         if (i) CW << ", ";
 540         CW << OfC[i];
 541       }
 542       CW << "\n";
 543     }
 544     CW << "\n";
 545
 546     CW << "Profile Field Access Percentages:\n";
 547     std::cout.precision(3);
 548     for (I = FieldAccessCounts.begin(); I != E; ++I) {
 549       std::vector<unsigned> &OfC = I->second;
 550       unsigned Sum = 0;
 551       for (unsigned i = 0; i < OfC.size(); ++i)
 552         Sum += OfC[i];
 553
 554       CW << "  '" << (Value*)I->first << "'\t- ";
 555       for (unsigned i = 0; i < OfC.size(); ++i) {
 556         if (i) CW << ", ";
 557         CW << double(OfC[i])/Sum;
 558       }
 559       CW << "\n";
 560     }
 561     CW << "\n";
 562
 563     FieldAccessCounts.clear();
 564   }
 565 #endif
 566 }
 567
 568 void Interpreter::exitCalled(GenericValue GV) {
 569   if (!QuietMode) {
 570     std::cout << "Program returned ";
 571     print(Type::IntTy, GV);
 572     std::cout << " via 'void exit(int)'\n";
 573   }
 574
 575   ExitCode = GV.SByteVal;
 576   ECStack.clear();
 577   PerformExitStuff();
 578 }
 579
 580 void Interpreter::executeRetInst(ReturnInst &I, ExecutionContext &SF) {
 581   const Type *RetTy = 0;
 582   GenericValue Result;
 583
 584   // Save away the return value... (if we are not 'ret void')
 585   if (I.getNumOperands()) {
 586     RetTy  = I.getReturnValue()->getType();
 587     Result = getOperandValue(I.getReturnValue(), SF);
 588   }
 589
 590   // Save previously executing meth
 591   const Function *M = ECStack.back().CurFunction;
 592
 593   // Pop the current stack frame... this invalidates SF
 594   ECStack.pop_back();
 595
 596   if (ECStack.empty()) {  // Finished main.  Put result into exit code...
 597     if (RetTy) {          // Nonvoid return type?
 598       if (!QuietMode) {
 599         CW << "Function " << M->getType() << " \"" << M->getName()
 600            << "\" returned ";
 601         print(RetTy, Result);
 602         std::cout << "\n";
 603       }
 604
 605       if (RetTy->isIntegral())
 606         ExitCode = Result.IntVal;   // Capture the exit code of the program
 607     } else {
 608       ExitCode = 0;
 609     }
 610
 611     PerformExitStuff();
 612     return;
 613   }
 614
 615   // If we have a previous stack frame, and we have a previous call, fill in
 616   // the return value...
 617   //
 618   ExecutionContext &NewSF = ECStack.back();
 619   if (NewSF.Caller) {
 620     if (NewSF.Caller->getType() != Type::VoidTy)             // Save result...
 621       SetValue(NewSF.Caller, Result, NewSF);
 622
 623     NewSF.Caller = 0;          // We returned from the call...
 624   } else if (!QuietMode) {
 625     // This must be a function that is executing because of a user 'call'
 626     // instruction.
 627     CW << "Function " << M->getType() << " \"" << M->getName()
 628        << "\" returned ";
 629     print(RetTy, Result);
 630     std::cout << "\n";
 631   }
 632 }
 633
 634 void Interpreter::executeBrInst(BranchInst &I, ExecutionContext &SF) {
 635   SF.PrevBB = SF.CurBB;               // Update PrevBB so that PHI nodes work...
 636   BasicBlock *Dest;
 637
 638   Dest = I.getSuccessor(0);          // Uncond branches have a fixed dest...
 639   if (!I.isUnconditional()) {
 640     Value *Cond = I.getCondition();
 641     GenericValue CondVal = getOperandValue(Cond, SF);
 642     if (CondVal.BoolVal == 0) // If false cond...
 643       Dest = I.getSuccessor(1);
 644   }
 645   SF.CurBB   = Dest;                  // Update CurBB to branch destination
 646   SF.CurInst = SF.CurBB->begin();     // Update new instruction ptr...
 647 }
 648
 649 static void executeSwitch(SwitchInst &I, ExecutionContext &SF) {
 650   GenericValue CondVal = getOperandValue(I.getOperand(0), SF);
 651   const Type *ElTy = I.getOperand(0)->getType();
 652   SF.PrevBB = SF.CurBB;               // Update PrevBB so that PHI nodes work...
 653   BasicBlock *Dest = 0;
 654
 655   // Check to see if any of the cases match...
 656   for (unsigned i = 2, e = I.getNumOperands(); i != e; i += 2) {
 657     if (executeSetEQInst(CondVal,
 658                          getOperandValue(I.getOperand(i), SF), ElTy).BoolVal) {
 659       Dest = cast<BasicBlock>(I.getOperand(i+1));
 660       break;
 661     }
 662   }
 663
 664   if (!Dest) Dest = I.getDefaultDest();   // No cases matched: use default
 665   SF.CurBB = Dest;                        // Update CurBB to branch destination
 666   SF.CurInst = SF.CurBB->begin();         // Update new instruction ptr...
 667 }
 668
 669
 670 //===----------------------------------------------------------------------===//
 671 //                     Memory Instruction Implementations
 672 //===----------------------------------------------------------------------===//
 673
 674 void Interpreter::executeAllocInst(AllocationInst &I, ExecutionContext &SF) {
 675   const Type *Ty = I.getType()->getElementType();  // Type to be allocated
 676
 677   // Get the number of elements being allocated by the array...
 678   unsigned NumElements = getOperandValue(I.getOperand(0), SF).UIntVal;
 679
 680   // Allocate enough memory to hold the type...
 681   // FIXME: Don't use CALLOC, use a tainted malloc.
 682   void *Memory = calloc(NumElements, TD.getTypeSize(Ty));
 683
 684   GenericValue Result = PTOGV(Memory);
 685   assert(Result.PointerVal != 0 && "Null pointer returned by malloc!");
 686   SetValue(&I, Result, SF);
 687
 688   if (I.getOpcode() == Instruction::Alloca)
 689     ECStack.back().Allocas.add(Memory);
 690 }
 691
 692 static void executeFreeInst(FreeInst &I, ExecutionContext &SF) {
 693   assert(isa<PointerType>(I.getOperand(0)->getType()) && "Freeing nonptr?");
 694   GenericValue Value = getOperandValue(I.getOperand(0), SF);
 695   // TODO: Check to make sure memory is allocated
 696   free(GVTOP(Value));   // Free memory
 697 }
 698
 699
 700 // getElementOffset - The workhorse for getelementptr.
 701 //
 702 GenericValue Interpreter::executeGEPOperation(Value *Ptr, User::op_iterator I,
 703                                               User::op_iterator E,
 704                                               ExecutionContext &SF) {
 705   assert(isa<PointerType>(Ptr->getType()) &&
 706          "Cannot getElementOffset of a nonpointer type!");
 707
 708   PointerTy Total = 0;
 709   const Type *Ty = Ptr->getType();
 710
 711   for (; I != E; ++I) {
 712     if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty)) {
 713       const StructLayout *SLO = TD.getStructLayout(STy);
 714
 715       // Indicies must be ubyte constants...
 716       const ConstantUInt *CPU = cast<ConstantUInt>(*I);
 717       assert(CPU->getType() == Type::UByteTy);
 718       unsigned Index = CPU->getValue();
 719
 720 #ifdef PROFILE_STRUCTURE_FIELDS
 721       if (ProfileStructureFields) {
 722         // Do accounting for this field...
 723         std::vector<unsigned> &OfC = FieldAccessCounts[STy];
 724         if (OfC.size() == 0) OfC.resize(STy->getElementTypes().size());
 725         OfC[Index]++;
 726       }
 727 #endif
 728
 729       Total += SLO->MemberOffsets[Index];
 730       Ty = STy->getElementTypes()[Index];
 731     } else if (const SequentialType *ST = cast<SequentialType>(Ty)) {
 732
 733       // Get the index number for the array... which must be long type...
 734       assert((*I)->getType() == Type::LongTy);
 735       unsigned Idx = getOperandValue(*I, SF).LongVal;
 736       if (const ArrayType *AT = dyn_cast<ArrayType>(ST))
 737         if (Idx >= AT->getNumElements() && ArrayChecksEnabled) {
 738           std::cerr << "Out of range memory access to element #" << Idx
 739                     << " of a " << AT->getNumElements() << " element array."
 740                     << " Subscript #" << *I << "\n";
 741           // Get outta here!!!
 742           siglongjmp(SignalRecoverBuffer, SIGTRAP);
 743         }
 744
 745       Ty = ST->getElementType();
 746       unsigned Size = TD.getTypeSize(Ty);
 747       Total += Size*Idx;
 748     }
 749   }
 750
 751   GenericValue Result;
 752   Result.PointerVal = getOperandValue(Ptr, SF).PointerVal + Total;
 753   return Result;
 754 }
 755
 756 static void executeGEPInst(GetElementPtrInst &I, ExecutionContext &SF) {
 757   SetValue(&I, TheEE->executeGEPOperation(I.getPointerOperand(),
 758                                    I.idx_begin(), I.idx_end(), SF), SF);
 759 }
 760
 761 void Interpreter::executeLoadInst(LoadInst &I, ExecutionContext &SF) {
 762   GenericValue SRC = getOperandValue(I.getPointerOperand(), SF);
 763   GenericValue *Ptr = (GenericValue*)GVTOP(SRC);
 764   GenericValue Result;
 765
 766   if (TD.isLittleEndian()) {
 767     switch (I.getType()->getPrimitiveID()) {
 768     case Type::BoolTyID:
 769     case Type::UByteTyID:
 770     case Type::SByteTyID:   Result.UByteVal = Ptr->Untyped[0]; break;
 771     case Type::UShortTyID:
 772     case Type::ShortTyID:   Result.UShortVal = (unsigned)Ptr->Untyped[0] |
 773                                               ((unsigned)Ptr->Untyped[1] << 8);
 774                             break;
 775     Load4BytesLittleEndian:
 776     case Type::FloatTyID:
 777     case Type::UIntTyID:
 778     case Type::IntTyID:     Result.UIntVal = (unsigned)Ptr->Untyped[0] |
 779                                             ((unsigned)Ptr->Untyped[1] <<  8) |
 780                                             ((unsigned)Ptr->Untyped[2] << 16) |
 781                                             ((unsigned)Ptr->Untyped[3] << 24);
 782                             break;
 783     case Type::PointerTyID: if (getModule().has32BitPointers())
 784                               goto Load4BytesLittleEndian;
 785     case Type::DoubleTyID:
 786     case Type::ULongTyID:
 787     case Type::LongTyID:    Result.ULongVal = (uint64_t)Ptr->Untyped[0] |
 788                                              ((uint64_t)Ptr->Untyped[1] <<  8) |
 789                                              ((uint64_t)Ptr->Untyped[2] << 16) |
 790                                              ((uint64_t)Ptr->Untyped[3] << 24) |
 791                                              ((uint64_t)Ptr->Untyped[4] << 32) |
 792                                              ((uint64_t)Ptr->Untyped[5] << 40) |
 793                                              ((uint64_t)Ptr->Untyped[6] << 48) |
 794                                              ((uint64_t)Ptr->Untyped[7] << 56);
 795                             break;
 796     default:
 797       std::cout << "Cannot load value of type " << *I.getType() << "!\n";
 798       abort();
 799     }
 800   } else {
 801     switch (I.getType()->getPrimitiveID()) {
 802     case Type::BoolTyID:
 803     case Type::UByteTyID:
 804     case Type::SByteTyID:   Result.UByteVal = Ptr->Untyped[0]; break;
 805     case Type::UShortTyID:
 806     case Type::ShortTyID:   Result.UShortVal = (unsigned)Ptr->Untyped[1] |
 807                                               ((unsigned)Ptr->Untyped[0] << 8);
 808                             break;
 809     Load4BytesBigEndian:
 810     case Type::FloatTyID:
 811     case Type::UIntTyID:
 812     case Type::IntTyID:     Result.UIntVal = (unsigned)Ptr->Untyped[3] |
 813                                             ((unsigned)Ptr->Untyped[2] <<  8) |
 814                                             ((unsigned)Ptr->Untyped[1] << 16) |
 815                                             ((unsigned)Ptr->Untyped[0] << 24);
 816                             break;
 817     case Type::PointerTyID: if (getModule().has32BitPointers())
 818                               goto Load4BytesBigEndian;
 819     case Type::DoubleTyID:
 820     case Type::ULongTyID:
 821     case Type::LongTyID:    Result.ULongVal = (uint64_t)Ptr->Untyped[7] |
 822                                              ((uint64_t)Ptr->Untyped[6] <<  8) |
 823                                              ((uint64_t)Ptr->Untyped[5] << 16) |
 824                                              ((uint64_t)Ptr->Untyped[4] << 24) |
 825                                              ((uint64_t)Ptr->Untyped[3] << 32) |
 826                                              ((uint64_t)Ptr->Untyped[2] << 40) |
 827                                              ((uint64_t)Ptr->Untyped[1] << 48) |
 828                                              ((uint64_t)Ptr->Untyped[0] << 56);
 829                             break;
 830     default:
 831       std::cout << "Cannot load value of type " << *I.getType() << "!\n";
 832       abort();
 833     }
 834   }
 835
 836   SetValue(&I, Result, SF);
 837 }
 838
 839 void Interpreter::executeStoreInst(StoreInst &I, ExecutionContext &SF) {
 840   GenericValue Val = getOperandValue(I.getOperand(0), SF);
 841   GenericValue SRC = getOperandValue(I.getPointerOperand(), SF);
 842   StoreValueToMemory(Val, (GenericValue *)GVTOP(SRC),
 843                      I.getOperand(0)->getType());
 844 }
 845
 846
 847
 848 //===----------------------------------------------------------------------===//
 849 //                 Miscellaneous Instruction Implementations
 850 //===----------------------------------------------------------------------===//
 851
 852 void Interpreter::executeCallInst(CallInst &I, ExecutionContext &SF) {
 853   ECStack.back().Caller = &I;
 854   std::vector<GenericValue> ArgVals;
 855   ArgVals.reserve(I.getNumOperands()-1);
 856   for (unsigned i = 1; i < I.getNumOperands(); ++i) {
 857     ArgVals.push_back(getOperandValue(I.getOperand(i), SF));
 858     // Promote all integral types whose size is < sizeof(int) into ints.  We do
 859     // this by zero or sign extending the value as appropriate according to the
 860     // source type.
 861     if (I.getOperand(i)->getType()->isIntegral() &&
 862         I.getOperand(i)->getType()->getPrimitiveSize() < 4) {
 863       const Type *Ty = I.getOperand(i)->getType();
 864       if (Ty == Type::ShortTy)
 865         ArgVals.back().IntVal = ArgVals.back().ShortVal;
 866       else if (Ty == Type::UShortTy)
 867         ArgVals.back().UIntVal = ArgVals.back().UShortVal;
 868       else if (Ty == Type::SByteTy)
 869         ArgVals.back().IntVal = ArgVals.back().SByteVal;
 870       else if (Ty == Type::UByteTy)
 871         ArgVals.back().UIntVal = ArgVals.back().UByteVal;
 872       else if (Ty == Type::BoolTy)
 873         ArgVals.back().UIntVal = ArgVals.back().BoolVal;
 874       else
 875         assert(0 && "Unknown type!");
 876     }
 877   }
 878
 879   // To handle indirect calls, we must get the pointer value from the argument
 880   // and treat it as a function pointer.
 881   GenericValue SRC = getOperandValue(I.getCalledValue(), SF);
 882
 883   callFunction((Function*)GVTOP(SRC), ArgVals);
 884 }
 885
 886 static void executePHINode(PHINode &I, ExecutionContext &SF) {
 887   BasicBlock *PrevBB = SF.PrevBB;
 888   Value *IncomingValue = 0;
 889
 890   // Search for the value corresponding to this previous bb...
 891   for (unsigned i = I.getNumIncomingValues(); i > 0;) {
 892     if (I.getIncomingBlock(--i) == PrevBB) {
 893       IncomingValue = I.getIncomingValue(i);
 894       break;
 895     }
 896   }
 897   assert(IncomingValue && "No PHI node predecessor for current PrevBB!");
 898
 899   // Found the value, set as the result...
 900   SetValue(&I, getOperandValue(IncomingValue, SF), SF);
 901 }
 902
 903 #define IMPLEMENT_SHIFT(OP, TY) \
 904    case Type::TY##TyID: Dest.TY##Val = Src1.TY##Val OP Src2.UByteVal; break
 905
 906 static void executeShlInst(ShiftInst &I, ExecutionContext &SF) {
 907   const Type *Ty    = I.getOperand(0)->getType();
 908   GenericValue Src1 = getOperandValue(I.getOperand(0), SF);
 909   GenericValue Src2 = getOperandValue(I.getOperand(1), SF);
 910   GenericValue Dest;
 911
 912   switch (Ty->getPrimitiveID()) {
 913     IMPLEMENT_SHIFT(<<, UByte);
 914     IMPLEMENT_SHIFT(<<, SByte);
 915     IMPLEMENT_SHIFT(<<, UShort);
 916     IMPLEMENT_SHIFT(<<, Short);
 917     IMPLEMENT_SHIFT(<<, UInt);
 918     IMPLEMENT_SHIFT(<<, Int);
 919     IMPLEMENT_SHIFT(<<, ULong);
 920     IMPLEMENT_SHIFT(<<, Long);
 921   default:
 922     std::cout << "Unhandled type for Shl instruction: " << *Ty << "\n";
 923   }
 924   SetValue(&I, Dest, SF);
 925 }
 926
 927 static void executeShrInst(ShiftInst &I, ExecutionContext &SF) {
 928   const Type *Ty    = I.getOperand(0)->getType();
 929   GenericValue Src1 = getOperandValue(I.getOperand(0), SF);
 930   GenericValue Src2 = getOperandValue(I.getOperand(1), SF);
 931   GenericValue Dest;
 932
 933   switch (Ty->getPrimitiveID()) {
 934     IMPLEMENT_SHIFT(>>, UByte);
 935     IMPLEMENT_SHIFT(>>, SByte);
 936     IMPLEMENT_SHIFT(>>, UShort);
 937     IMPLEMENT_SHIFT(>>, Short);
 938     IMPLEMENT_SHIFT(>>, UInt);
 939     IMPLEMENT_SHIFT(>>, Int);
 940     IMPLEMENT_SHIFT(>>, ULong);
 941     IMPLEMENT_SHIFT(>>, Long);
 942   default:
 943     std::cout << "Unhandled type for Shr instruction: " << *Ty << "\n";
 944     abort();
 945   }
 946   SetValue(&I, Dest, SF);
 947 }
 948
 949 #define IMPLEMENT_CAST(DTY, DCTY, STY) \
 950    case Type::STY##TyID: Dest.DTY##Val = DCTY Src.STY##Val; break;
 951
 952 #define IMPLEMENT_CAST_CASE_START(DESTTY, DESTCTY)    \
 953   case Type::DESTTY##TyID:                      \
 954     switch (SrcTy->getPrimitiveID()) {          \
 955       IMPLEMENT_CAST(DESTTY, DESTCTY, Bool);    \
 956       IMPLEMENT_CAST(DESTTY, DESTCTY, UByte);   \
 957       IMPLEMENT_CAST(DESTTY, DESTCTY, SByte);   \
 958       IMPLEMENT_CAST(DESTTY, DESTCTY, UShort);  \
 959       IMPLEMENT_CAST(DESTTY, DESTCTY, Short);   \
 960       IMPLEMENT_CAST(DESTTY, DESTCTY, UInt);    \
 961       IMPLEMENT_CAST(DESTTY, DESTCTY, Int);     \
 962       IMPLEMENT_CAST(DESTTY, DESTCTY, ULong);   \
 963       IMPLEMENT_CAST(DESTTY, DESTCTY, Long);    \
 964       IMPLEMENT_CAST(DESTTY, DESTCTY, Pointer);
 965
 966 #define IMPLEMENT_CAST_CASE_FP_IMP(DESTTY, DESTCTY) \
 967       IMPLEMENT_CAST(DESTTY, DESTCTY, Float);   \
 968       IMPLEMENT_CAST(DESTTY, DESTCTY, Double)
 969
 970 #define IMPLEMENT_CAST_CASE_END()    \
 971     default: std::cout << "Unhandled cast: " << SrcTy << " to " << Ty << "\n"; \
 972       abort();                                  \
 973     }                                           \
 974     break
 975
 976 #define IMPLEMENT_CAST_CASE(DESTTY, DESTCTY) \
 977    IMPLEMENT_CAST_CASE_START(DESTTY, DESTCTY);   \
 978    IMPLEMENT_CAST_CASE_FP_IMP(DESTTY, DESTCTY); \
 979    IMPLEMENT_CAST_CASE_END()
 980
 981 static GenericValue executeCastOperation(Value *SrcVal, const Type *Ty,
 982                                          ExecutionContext &SF) {
 983   const Type *SrcTy = SrcVal->getType();
 984   GenericValue Dest, Src = getOperandValue(SrcVal, SF);
 985
 986   switch (Ty->getPrimitiveID()) {
 987     IMPLEMENT_CAST_CASE(UByte  , (unsigned char));
 988     IMPLEMENT_CAST_CASE(SByte  , (  signed char));
 989     IMPLEMENT_CAST_CASE(UShort , (unsigned short));
 990     IMPLEMENT_CAST_CASE(Short  , (  signed short));
 991     IMPLEMENT_CAST_CASE(UInt   , (unsigned int ));
 992     IMPLEMENT_CAST_CASE(Int    , (  signed int ));
 993     IMPLEMENT_CAST_CASE(ULong  , (uint64_t));
 994     IMPLEMENT_CAST_CASE(Long   , ( int64_t));
 995     IMPLEMENT_CAST_CASE(Pointer, (PointerTy));
 996     IMPLEMENT_CAST_CASE(Float  , (float));
 997     IMPLEMENT_CAST_CASE(Double , (double));
 998     IMPLEMENT_CAST_CASE(Bool   , (bool));
 999   default:
1000     std::cout << "Unhandled dest type for cast instruction: " << *Ty << "\n";
1001     abort();
1002   }
1003
1004   return Dest;
1005 }
1006
1007
1008 static void executeCastInst(CastInst &I, ExecutionContext &SF) {
1009   SetValue(&I, executeCastOperation(I.getOperand(0), I.getType(), SF), SF);
1010 }
1011
1012
1013 //===----------------------------------------------------------------------===//
1014 //                        Dispatch and Execution Code
1015 //===----------------------------------------------------------------------===//
1016
1017 FunctionInfo::FunctionInfo(Function *F) : Annotation(FunctionInfoAID) {
1018   // Assign slot numbers to the function arguments...
1019   for (Function::const_aiterator AI = F->abegin(), E = F->aend(); AI != E; ++AI)
1020     AI->addAnnotation(new SlotNumber(getValueSlot(AI)));
1021
1022   // Iterate over all of the instructions...
1023   unsigned InstNum = 0;
1024   for (Function::iterator BB = F->begin(), BBE = F->end(); BB != BBE; ++BB)
1025     for (BasicBlock::iterator II = BB->begin(), IE = BB->end(); II != IE; ++II)
1026       // For each instruction... Add Annote
1027       II->addAnnotation(new InstNumber(++InstNum, getValueSlot(II)));
1028 }
1029
1030 unsigned FunctionInfo::getValueSlot(const Value *V) {
1031   unsigned Plane = V->getType()->getUniqueID();
1032   if (Plane >= NumPlaneElements.size())
1033     NumPlaneElements.resize(Plane+1, 0);
1034   return NumPlaneElements[Plane]++;
1035 }
1036
1037
1038 //===----------------------------------------------------------------------===//
1039 // callFunction - Execute the specified function...
1040 //
1041 void Interpreter::callFunction(Function *F,
1042                                const std::vector<GenericValue> &ArgVals) {
1043   assert((ECStack.empty() || ECStack.back().Caller == 0 ||
1044           ECStack.back().Caller->getNumOperands()-1 == ArgVals.size()) &&
1045          "Incorrect number of arguments passed into function call!");
1046   if (F->isExternal()) {
1047     GenericValue Result = callExternalFunction(F, ArgVals);
1048     const Type *RetTy = F->getReturnType();
1049
1050     // Copy the result back into the result variable if we are not returning
1051     // void.
1052     if (RetTy != Type::VoidTy) {
1053       if (!ECStack.empty() && ECStack.back().Caller) {
1054         ExecutionContext &SF = ECStack.back();
1055         SetValue(SF.Caller, Result, SF);
1056
1057         SF.Caller = 0;          // We returned from the call...
1058       } else if (!QuietMode) {
1059         // print it.
1060         CW << "Function " << F->getType() << " \"" << F->getName()
1061            << "\" returned ";
1062         print(RetTy, Result);
1063         std::cout << "\n";
1064
1065         if (RetTy->isIntegral())
1066           ExitCode = Result.IntVal;   // Capture the exit code of the program
1067       }
1068     }
1069
1070     return;
1071   }
1072
1073   // Process the function, assigning instruction numbers to the instructions in
1074   // the function.  Also calculate the number of values for each type slot
1075   // active.
1076   //
1077   FunctionInfo *FuncInfo =
1078     (FunctionInfo*)F->getOrCreateAnnotation(FunctionInfoAID);
1079   ECStack.push_back(ExecutionContext());         // Make a new stack frame...
1080
1081   ExecutionContext &StackFrame = ECStack.back(); // Fill it in...
1082   StackFrame.CurFunction = F;
1083   StackFrame.CurBB     = F->begin();
1084   StackFrame.CurInst   = StackFrame.CurBB->begin();
1085   StackFrame.FuncInfo  = FuncInfo;
1086
1087   // Initialize the values to nothing...
1088   StackFrame.Values.resize(FuncInfo->NumPlaneElements.size());
1089   for (unsigned i = 0; i < FuncInfo->NumPlaneElements.size(); ++i) {
1090     StackFrame.Values[i].resize(FuncInfo->NumPlaneElements[i]);
1091
1092     // Taint the initial values of stuff
1093     memset(&StackFrame.Values[i][0], 42,
1094            FuncInfo->NumPlaneElements[i]*sizeof(GenericValue));
1095   }
1096
1097   StackFrame.PrevBB = 0;  // No previous BB for PHI nodes...
1098
1099
1100   // Run through the function arguments and initialize their values...
1101   assert((ArgVals.size() == F->asize() ||
1102          (ArgVals.size() > F->asize() && F->getFunctionType()->isVarArg())) &&
1103          "Invalid number of values passed to function invocation!");
1104
1105   // Handle non-varargs arguments...
1106   unsigned i = 0;
1107   for (Function::aiterator AI = F->abegin(), E = F->aend(); AI != E; ++AI, ++i)
1108     SetValue(AI, ArgVals[i], StackFrame);
1109
1110   // Handle varargs arguments...
1111   StackFrame.VarArgs.assign(ArgVals.begin()+i, ArgVals.end());
1112 }
1113
1114 // executeInstruction - Interpret a single instruction, increment the "PC", and
1115 // return true if the next instruction is a breakpoint...
1116 //
1117 bool Interpreter::executeInstruction() {
1118   assert(!ECStack.empty() && "No program running, cannot execute inst!");
1119
1120   ExecutionContext &SF = ECStack.back();  // Current stack frame
1121   Instruction &I = *SF.CurInst++;         // Increment before execute
1122
1123   if (Trace)
1124     CW << "Run:" << I;
1125
1126   // Track the number of dynamic instructions executed.
1127   ++NumDynamicInsts;
1128
1129   // Set a sigsetjmp buffer so that we can recover if an error happens during
1130   // instruction execution...
1131   //
1132   if (int SigNo = sigsetjmp(SignalRecoverBuffer, 1)) {
1133     --SF.CurInst;   // Back up to erroring instruction
1134     if (SigNo != SIGINT) {
1135       std::cout << "EXCEPTION OCCURRED [" << strsignal(SigNo) << "]:\n";
1136       printStackTrace();
1137       // If -abort-on-exception was specified, terminate LLI instead of trying
1138       // to debug it.
1139       //
1140       if (AbortOnExceptions) exit(1);
1141     } else if (SigNo == SIGINT) {
1142       std::cout << "CTRL-C Detected, execution halted.\n";
1143     }
1144     InInstruction = false;
1145     return true;
1146   }
1147
1148   InInstruction = true;
1149   if (I.isBinaryOp()) {
1150     executeBinaryInst(cast<BinaryOperator>(I), SF);
1151   } else {
1152     switch (I.getOpcode()) {
1153       // Terminators
1154     case Instruction::Ret:     executeRetInst  (cast<ReturnInst>(I), SF); break;
1155     case Instruction::Br:      executeBrInst   (cast<BranchInst>(I), SF); break;
1156     case Instruction::Switch:  executeSwitch   (cast<SwitchInst>(I), SF); break;
1157       // Memory Instructions
1158     case Instruction::Alloca:
1159     case Instruction::Malloc:  executeAllocInst((AllocationInst&)I, SF); break;
1160     case Instruction::Free:    executeFreeInst (cast<FreeInst> (I), SF); break;
1161     case Instruction::Load:    executeLoadInst (cast<LoadInst> (I), SF); break;
1162     case Instruction::Store:   executeStoreInst(cast<StoreInst>(I), SF); break;
1163     case Instruction::GetElementPtr:
1164                           executeGEPInst(cast<GetElementPtrInst>(I), SF); break;
1165
1166       // Miscellaneous Instructions
1167     case Instruction::Call:    executeCallInst (cast<CallInst> (I), SF); break;
1168     case Instruction::PHINode: executePHINode  (cast<PHINode>  (I), SF); break;
1169     case Instruction::Shl:     executeShlInst  (cast<ShiftInst>(I), SF); break;
1170     case Instruction::Shr:     executeShrInst  (cast<ShiftInst>(I), SF); break;
1171     case Instruction::Cast:    executeCastInst (cast<CastInst> (I), SF); break;
1172     default:
1173       std::cout << "Don't know how to execute this instruction!\n-->" << I;
1174       abort();
1175     }
1176   }
1177   InInstruction = false;
1178
1179   // Reset the current frame location to the top of stack
1180   CurFrame = ECStack.size()-1;
1181
1182   if (CurFrame == -1) return false;  // No breakpoint if no code
1183
1184   // Return true if there is a breakpoint annotation on the instruction...
1185   return ECStack[CurFrame].CurInst->getAnnotation(BreakpointAID) != 0;
1186 }
1187
1188 void Interpreter::stepInstruction() {  // Do the 'step' command
1189   if (ECStack.empty()) {
1190     std::cout << "Error: no program running, cannot step!\n";
1191     return;
1192   }
1193
1194   // Run an instruction...
1195   executeInstruction();
1196
1197   // Print the next instruction to execute...
1198   printCurrentInstruction();
1199 }
1200
1201 // --- UI Stuff...
1202 void Interpreter::nextInstruction() {  // Do the 'next' command
1203   if (ECStack.empty()) {
1204     std::cout << "Error: no program running, cannot 'next'!\n";
1205     return;
1206   }
1207
1208   // If this is a call instruction, step over the call instruction...
1209   // TODO: ICALL, CALL WITH, ...
1210   if (ECStack.back().CurInst->getOpcode() == Instruction::Call) {
1211     unsigned StackSize = ECStack.size();
1212     // Step into the function...
1213     if (executeInstruction()) {
1214       // Hit a breakpoint, print current instruction, then return to user...
1215       std::cout << "Breakpoint hit!\n";
1216       printCurrentInstruction();
1217       return;
1218     }
1219
1220     // If we we able to step into the function, finish it now.  We might not be
1221     // able the step into a function, if it's external for example.
1222     if (ECStack.size() != StackSize)
1223       finish(); // Finish executing the function...
1224     else
1225       printCurrentInstruction();
1226
1227   } else {
1228     // Normal instruction, just step...
1229     stepInstruction();
1230   }
1231 }
1232
1233 void Interpreter::run() {
1234   if (ECStack.empty()) {
1235     std::cout << "Error: no program running, cannot run!\n";
1236     return;
1237   }
1238
1239   bool HitBreakpoint = false;
1240   while (!ECStack.empty() && !HitBreakpoint) {
1241     // Run an instruction...
1242     HitBreakpoint = executeInstruction();
1243   }
1244
1245   if (HitBreakpoint)
1246     std::cout << "Breakpoint hit!\n";
1247
1248   // Print the next instruction to execute...
1249   printCurrentInstruction();
1250 }
1251
1252 void Interpreter::finish() {
1253   if (ECStack.empty()) {
1254     std::cout << "Error: no program running, cannot run!\n";
1255     return;
1256   }
1257
1258   unsigned StackSize = ECStack.size();
1259   bool HitBreakpoint = false;
1260   while (ECStack.size() >= StackSize && !HitBreakpoint) {
1261     // Run an instruction...
1262     HitBreakpoint = executeInstruction();
1263   }
1264
1265   if (HitBreakpoint)
1266     std::cout << "Breakpoint hit!\n";
1267
1268   // Print the next instruction to execute...
1269   printCurrentInstruction();
1270 }
1271
1272
1273
1274 // printCurrentInstruction - Print out the instruction that the virtual PC is
1275 // at, or fail silently if no program is running.
1276 //
1277 void Interpreter::printCurrentInstruction() {
1278   if (!ECStack.empty()) {
1279     if (ECStack.back().CurBB->begin() == ECStack.back().CurInst)  // print label
1280       WriteAsOperand(std::cout, ECStack.back().CurBB) << ":\n";
1281
1282     Instruction &I = *ECStack.back().CurInst;
1283     InstNumber *IN = (InstNumber*)I.getAnnotation(SlotNumberAID);
1284     assert(IN && "Instruction has no numbering annotation!");
1285     std::cout << "#" << IN->InstNum << I;
1286   }
1287 }
1288
1289 void Interpreter::printValue(const Type *Ty, GenericValue V) {
1290   switch (Ty->getPrimitiveID()) {
1291   case Type::BoolTyID:   std::cout << (V.BoolVal?"true":"false"); break;
1292   case Type::SByteTyID:
1293     std::cout << (int)V.SByteVal << " '" << V.SByteVal << "'";  break;
1294   case Type::UByteTyID:
1295     std::cout << (unsigned)V.UByteVal << " '" << V.UByteVal << "'";  break;
1296   case Type::ShortTyID:  std::cout << V.ShortVal;  break;
1297   case Type::UShortTyID: std::cout << V.UShortVal; break;
1298   case Type::IntTyID:    std::cout << V.IntVal;    break;
1299   case Type::UIntTyID:   std::cout << V.UIntVal;   break;
1300   case Type::LongTyID:   std::cout << (long)V.LongVal;   break;
1301   case Type::ULongTyID:  std::cout << (unsigned long)V.ULongVal;  break;
1302   case Type::FloatTyID:  std::cout << V.FloatVal;  break;
1303   case Type::DoubleTyID: std::cout << V.DoubleVal; break;
1304   case Type::PointerTyID:std::cout << (void*)GVTOP(V); break;
1305   default:
1306     std::cout << "- Don't know how to print value of this type!";
1307     break;
1308   }
1309 }
1310
1311 void Interpreter::print(const Type *Ty, GenericValue V) {
1312   CW << Ty << " ";
1313   printValue(Ty, V);
1314 }
1315
1316 void Interpreter::print(const std::string &Name) {
1317   Value *PickedVal = ChooseOneOption(Name, LookupMatchingNames(Name));
1318   if (!PickedVal) return;
1319
1320   if (const Function *F = dyn_cast<const Function>(PickedVal)) {
1321     CW << F;  // Print the function
1322   } else if (const Type *Ty = dyn_cast<const Type>(PickedVal)) {
1323     CW << "type %" << Name << " = " << Ty->getDescription() << "\n";
1324   } else if (const BasicBlock *BB = dyn_cast<const BasicBlock>(PickedVal)) {
1325     CW << BB;   // Print the basic block
1326   } else {      // Otherwise there should be an annotation for the slot#
1327     print(PickedVal->getType(),
1328           getOperandValue(PickedVal, ECStack[CurFrame]));
1329     std::cout << "\n";
1330   }
1331 }
1332
1333 void Interpreter::infoValue(const std::string &Name) {
1334   Value *PickedVal = ChooseOneOption(Name, LookupMatchingNames(Name));
1335   if (!PickedVal) return;
1336
1337   std::cout << "Value: ";
1338   print(PickedVal->getType(),
1339         getOperandValue(PickedVal, ECStack[CurFrame]));
1340   std::cout << "\n";
1341   printOperandInfo(PickedVal, ECStack[CurFrame]);
1342 }
1343
1344 // printStackFrame - Print information about the specified stack frame, or -1
1345 // for the default one.
1346 //
1347 void Interpreter::printStackFrame(int FrameNo) {
1348   if (FrameNo == -1) FrameNo = CurFrame;
1349   Function *F = ECStack[FrameNo].CurFunction;
1350   const Type *RetTy = F->getReturnType();
1351
1352   CW << ((FrameNo == CurFrame) ? '>' : '-') << "#" << FrameNo << ". "
1353      << (Value*)RetTy << " \"" << F->getName() << "\"(";
1354
1355   unsigned i = 0;
1356   for (Function::aiterator I = F->abegin(), E = F->aend(); I != E; ++I, ++i) {
1357     if (i != 0) std::cout << ", ";
1358     CW << *I << "=";
1359
1360     printValue(I->getType(), getOperandValue(I, ECStack[FrameNo]));
1361   }
1362
1363   std::cout << ")\n";
1364
1365   if (FrameNo != int(ECStack.size()-1)) {
1366     BasicBlock::iterator I = ECStack[FrameNo].CurInst;
1367     CW << --I;
1368   } else {
1369     CW << *ECStack[FrameNo].CurInst;
1370   }
1371 }
1372