lib/ExecutionEngine/Interpreter/Execution.cpp

   1 //===-- Execution.cpp - Implement code to simulate the program ------------===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file was developed by the LLVM research group and is distributed under
   6 // the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 //  This file contains the actual instruction interpreter.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #define DEBUG_TYPE "interpreter"
  15 #include "Interpreter.h"
  16 #include "llvm/Constants.h"
  17 #include "llvm/DerivedTypes.h"
  18 #include "llvm/Instructions.h"
  19 #include "llvm/CodeGen/IntrinsicLowering.h"
  20 #include "llvm/Support/GetElementPtrTypeIterator.h"
  21 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
  22 #include "llvm/Support/Debug.h"
  23 #include <cmath>
  24 using namespace llvm;
  25
  26 namespace {
  27   Statistic NumDynamicInsts("lli", "Number of dynamic instructions executed");
  28
  29   Interpreter *TheEE = 0;
  30 }
  31
  32
  33 //===----------------------------------------------------------------------===//
  34 //                     Value Manipulation code
  35 //===----------------------------------------------------------------------===//
  36
  37 static GenericValue executeAddInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
  38                                    const Type *Ty);
  39 static GenericValue executeSubInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
  40                                    const Type *Ty);
  41 static GenericValue executeMulInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
  42                                    const Type *Ty);
  43 static GenericValue executeUDivInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
  44                                     const Type *Ty);
  45 static GenericValue executeSDivInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
  46                                     const Type *Ty);
  47 static GenericValue executeFDivInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
  48                                     const Type *Ty);
  49 static GenericValue executeURemInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
  50                                     const Type *Ty);
  51 static GenericValue executeSRemInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
  52                                     const Type *Ty);
  53 static GenericValue executeFRemInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
  54                                     const Type *Ty);
  55 static GenericValue executeAndInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
  56                                    const Type *Ty);
  57 static GenericValue executeOrInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
  58                                    const Type *Ty);
  59 static GenericValue executeXorInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
  60                                    const Type *Ty);
  61 static GenericValue executeSetEQInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
  62                                    const Type *Ty);
  63 static GenericValue executeSetNEInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
  64                                    const Type *Ty);
  65 static GenericValue executeSetLTInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
  66                                    const Type *Ty);
  67 static GenericValue executeSetGTInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
  68                                    const Type *Ty);
  69 static GenericValue executeSetLEInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
  70                                    const Type *Ty);
  71 static GenericValue executeSetGEInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
  72                                    const Type *Ty);
  73 static GenericValue executeShlInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
  74                                    const Type *Ty);
  75 static GenericValue executeLShrInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
  76                                     const Type *Ty);
  77 static GenericValue executeAShrInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
  78                                     const Type *Ty);
  79 static GenericValue executeSelectInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
  80                                       GenericValue Src3);
  81
  82 GenericValue Interpreter::getConstantExprValue (ConstantExpr *CE,
  83                                                 ExecutionContext &SF) {
  84   switch (CE->getOpcode()) {
  85   case Instruction::Trunc:
  86   case Instruction::ZExt:
  87   case Instruction::SExt:
  88   case Instruction::FPTrunc:
  89   case Instruction::FPExt:
  90   case Instruction::UIToFP:
  91   case Instruction::SIToFP:
  92   case Instruction::FPToUI:
  93   case Instruction::FPToSI:
  94   case Instruction::PtrToInt:
  95   case Instruction::IntToPtr:
  96   case Instruction::BitCast:
  97     return executeCastOperation(Instruction::CastOps(CE->getOpcode()),
  98                                 CE->getOperand(0), CE->getType(), SF);
  99   case Instruction::GetElementPtr:
 100     return executeGEPOperation(CE->getOperand(0), gep_type_begin(CE),
 101                                gep_type_end(CE), SF);
 102   case Instruction::Add:
 103     return executeAddInst(getOperandValue(CE->getOperand(0), SF),
 104                           getOperandValue(CE->getOperand(1), SF),
 105                           CE->getOperand(0)->getType());
 106   case Instruction::Sub:
 107     return executeSubInst(getOperandValue(CE->getOperand(0), SF),
 108                           getOperandValue(CE->getOperand(1), SF),
 109                           CE->getOperand(0)->getType());
 110   case Instruction::Mul:
 111     return executeMulInst(getOperandValue(CE->getOperand(0), SF),
 112                           getOperandValue(CE->getOperand(1), SF),
 113                           CE->getOperand(0)->getType());
 114   case Instruction::SDiv:
 115     return executeSDivInst(getOperandValue(CE->getOperand(0), SF),
 116                            getOperandValue(CE->getOperand(1), SF),
 117                            CE->getOperand(0)->getType());
 118   case Instruction::UDiv:
 119     return executeUDivInst(getOperandValue(CE->getOperand(0), SF),
 120                            getOperandValue(CE->getOperand(1), SF),
 121                            CE->getOperand(0)->getType());
 122   case Instruction::FDiv:
 123     return executeFDivInst(getOperandValue(CE->getOperand(0), SF),
 124                            getOperandValue(CE->getOperand(1), SF),
 125                            CE->getOperand(0)->getType());
 126   case Instruction::URem:
 127     return executeURemInst(getOperandValue(CE->getOperand(0), SF),
 128                           getOperandValue(CE->getOperand(1), SF),
 129                           CE->getOperand(0)->getType());
 130   case Instruction::SRem:
 131     return executeSRemInst(getOperandValue(CE->getOperand(0), SF),
 132                           getOperandValue(CE->getOperand(1), SF),
 133                           CE->getOperand(0)->getType());
 134   case Instruction::FRem:
 135     return executeFRemInst(getOperandValue(CE->getOperand(0), SF),
 136                            getOperandValue(CE->getOperand(1), SF),
 137                            CE->getOperand(0)->getType());
 138   case Instruction::And:
 139     return executeAndInst(getOperandValue(CE->getOperand(0), SF),
 140                           getOperandValue(CE->getOperand(1), SF),
 141                           CE->getOperand(0)->getType());
 142   case Instruction::Or:
 143     return executeOrInst(getOperandValue(CE->getOperand(0), SF),
 144                          getOperandValue(CE->getOperand(1), SF),
 145                          CE->getOperand(0)->getType());
 146   case Instruction::Xor:
 147     return executeXorInst(getOperandValue(CE->getOperand(0), SF),
 148                           getOperandValue(CE->getOperand(1), SF),
 149                           CE->getOperand(0)->getType());
 150   case Instruction::SetEQ:
 151     return executeSetEQInst(getOperandValue(CE->getOperand(0), SF),
 152                             getOperandValue(CE->getOperand(1), SF),
 153                             CE->getOperand(0)->getType());
 154   case Instruction::SetNE:
 155     return executeSetNEInst(getOperandValue(CE->getOperand(0), SF),
 156                             getOperandValue(CE->getOperand(1), SF),
 157                             CE->getOperand(0)->getType());
 158   case Instruction::SetLE:
 159     return executeSetLEInst(getOperandValue(CE->getOperand(0), SF),
 160                             getOperandValue(CE->getOperand(1), SF),
 161                             CE->getOperand(0)->getType());
 162   case Instruction::SetGE:
 163     return executeSetGEInst(getOperandValue(CE->getOperand(0), SF),
 164                             getOperandValue(CE->getOperand(1), SF),
 165                             CE->getOperand(0)->getType());
 166   case Instruction::SetLT:
 167     return executeSetLTInst(getOperandValue(CE->getOperand(0), SF),
 168                             getOperandValue(CE->getOperand(1), SF),
 169                             CE->getOperand(0)->getType());
 170   case Instruction::SetGT:
 171     return executeSetGTInst(getOperandValue(CE->getOperand(0), SF),
 172                             getOperandValue(CE->getOperand(1), SF),
 173                             CE->getOperand(0)->getType());
 174   case Instruction::Shl:
 175     return executeShlInst(getOperandValue(CE->getOperand(0), SF),
 176                           getOperandValue(CE->getOperand(1), SF),
 177                           CE->getOperand(0)->getType());
 178   case Instruction::LShr:
 179     return executeLShrInst(getOperandValue(CE->getOperand(0), SF),
 180                            getOperandValue(CE->getOperand(1), SF),
 181                            CE->getOperand(0)->getType());
 182   case Instruction::AShr:
 183     return executeAShrInst(getOperandValue(CE->getOperand(0), SF),
 184                            getOperandValue(CE->getOperand(1), SF),
 185                            CE->getOperand(0)->getType());
 186   case Instruction::Select:
 187     return executeSelectInst(getOperandValue(CE->getOperand(0), SF),
 188                              getOperandValue(CE->getOperand(1), SF),
 189                              getOperandValue(CE->getOperand(2), SF));
 190   default:
 191     cerr << "Unhandled ConstantExpr: " << *CE << "\n";
 192     abort();
 193     return GenericValue();
 194   }
 195 }
 196
 197 GenericValue Interpreter::getOperandValue(Value *V, ExecutionContext &SF) {
 198   if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(V)) {
 199     return getConstantExprValue(CE, SF);
 200   } else if (Constant *CPV = dyn_cast<Constant>(V)) {
 201     return getConstantValue(CPV);
 202   } else if (GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(V)) {
 203     return PTOGV(getPointerToGlobal(GV));
 204   } else {
 205     return SF.Values[V];
 206   }
 207 }
 208
 209 static void SetValue(Value *V, GenericValue Val, ExecutionContext &SF) {
 210   SF.Values[V] = Val;
 211 }
 212
 213 void Interpreter::initializeExecutionEngine() {
 214   TheEE = this;
 215 }
 216
 217 //===----------------------------------------------------------------------===//
 218 //                    Binary Instruction Implementations
 219 //===----------------------------------------------------------------------===//
 220
 221 #define IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(OP, TY) \
 222    case Type::TY##TyID: Dest.TY##Val = Src1.TY##Val OP Src2.TY##Val; break
 223
 224 static GenericValue executeAddInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 225                                    const Type *Ty) {
 226   GenericValue Dest;
 227   switch (Ty->getTypeID()) {
 228     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(+, UByte);
 229     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(+, SByte);
 230     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(+, UShort);
 231     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(+, Short);
 232     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(+, UInt);
 233     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(+, Int);
 234     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(+, ULong);
 235     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(+, Long);
 236     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(+, Float);
 237     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(+, Double);
 238   default:
 239     cerr << "Unhandled type for Add instruction: " << *Ty << "\n";
 240     abort();
 241   }
 242   return Dest;
 243 }
 244
 245 static GenericValue executeSubInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 246                                    const Type *Ty) {
 247   GenericValue Dest;
 248   switch (Ty->getTypeID()) {
 249     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(-, UByte);
 250     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(-, SByte);
 251     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(-, UShort);
 252     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(-, Short);
 253     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(-, UInt);
 254     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(-, Int);
 255     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(-, ULong);
 256     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(-, Long);
 257     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(-, Float);
 258     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(-, Double);
 259   default:
 260     cerr << "Unhandled type for Sub instruction: " << *Ty << "\n";
 261     abort();
 262   }
 263   return Dest;
 264 }
 265
 266 static GenericValue executeMulInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 267                                    const Type *Ty) {
 268   GenericValue Dest;
 269   switch (Ty->getTypeID()) {
 270     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(*, UByte);
 271     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(*, SByte);
 272     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(*, UShort);
 273     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(*, Short);
 274     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(*, UInt);
 275     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(*, Int);
 276     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(*, ULong);
 277     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(*, Long);
 278     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(*, Float);
 279     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(*, Double);
 280   default:
 281     cerr << "Unhandled type for Mul instruction: " << *Ty << "\n";
 282     abort();
 283   }
 284   return Dest;
 285 }
 286
 287 #define IMPLEMENT_SIGNLESS_BINOP(OP, TY1, TY2) \
 288    case Type::TY2##TyID: IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(OP, TY1)
 289
 290 static GenericValue executeUDivInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 291                                    const Type *Ty) {
 292   GenericValue Dest;
 293   switch (Ty->getTypeID()) {
 294     IMPLEMENT_SIGNLESS_BINOP(/, UByte,  SByte);
 295     IMPLEMENT_SIGNLESS_BINOP(/, UShort, Short);
 296     IMPLEMENT_SIGNLESS_BINOP(/, UInt,   Int);
 297     IMPLEMENT_SIGNLESS_BINOP(/, ULong,  Long);
 298   default:
 299     cerr << "Unhandled type for UDiv instruction: " << *Ty << "\n";
 300     abort();
 301   }
 302   return Dest;
 303 }
 304
 305 static GenericValue executeSDivInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 306                                    const Type *Ty) {
 307   GenericValue Dest;
 308   switch (Ty->getTypeID()) {
 309     IMPLEMENT_SIGNLESS_BINOP(/, SByte, UByte);
 310     IMPLEMENT_SIGNLESS_BINOP(/, Short, UShort);
 311     IMPLEMENT_SIGNLESS_BINOP(/, Int,   UInt);
 312     IMPLEMENT_SIGNLESS_BINOP(/, Long,  ULong);
 313   default:
 314     cerr << "Unhandled type for SDiv instruction: " << *Ty << "\n";
 315     abort();
 316   }
 317   return Dest;
 318 }
 319
 320 static GenericValue executeFDivInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 321                                    const Type *Ty) {
 322   GenericValue Dest;
 323   switch (Ty->getTypeID()) {
 324     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(/, Float);
 325     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(/, Double);
 326   default:
 327     cerr << "Unhandled type for Div instruction: " << *Ty << "\n";
 328     abort();
 329   }
 330   return Dest;
 331 }
 332
 333 static GenericValue executeURemInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 334                                    const Type *Ty) {
 335   GenericValue Dest;
 336   switch (Ty->getTypeID()) {
 337     IMPLEMENT_SIGNLESS_BINOP(%, UByte,  SByte);
 338     IMPLEMENT_SIGNLESS_BINOP(%, UShort, Short);
 339     IMPLEMENT_SIGNLESS_BINOP(%, UInt,   Int);
 340     IMPLEMENT_SIGNLESS_BINOP(%, ULong,  Long);
 341   default:
 342     cerr << "Unhandled type for URem instruction: " << *Ty << "\n";
 343     abort();
 344   }
 345   return Dest;
 346 }
 347
 348 static GenericValue executeSRemInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 349                                    const Type *Ty) {
 350   GenericValue Dest;
 351   switch (Ty->getTypeID()) {
 352     IMPLEMENT_SIGNLESS_BINOP(%, SByte, UByte);
 353     IMPLEMENT_SIGNLESS_BINOP(%, Short, UShort);
 354     IMPLEMENT_SIGNLESS_BINOP(%, Int,   UInt);
 355     IMPLEMENT_SIGNLESS_BINOP(%, Long,  ULong);
 356   default:
 357     cerr << "Unhandled type for Rem instruction: " << *Ty << "\n";
 358     abort();
 359   }
 360   return Dest;
 361 }
 362
 363 static GenericValue executeFRemInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 364                                    const Type *Ty) {
 365   GenericValue Dest;
 366   switch (Ty->getTypeID()) {
 367   case Type::FloatTyID:
 368     Dest.FloatVal = fmod(Src1.FloatVal, Src2.FloatVal);
 369     break;
 370   case Type::DoubleTyID:
 371     Dest.DoubleVal = fmod(Src1.DoubleVal, Src2.DoubleVal);
 372     break;
 373   default:
 374     cerr << "Unhandled type for Rem instruction: " << *Ty << "\n";
 375     abort();
 376   }
 377   return Dest;
 378 }
 379
 380 static GenericValue executeAndInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 381                                    const Type *Ty) {
 382   GenericValue Dest;
 383   switch (Ty->getTypeID()) {
 384     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(&, Bool);
 385     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(&, UByte);
 386     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(&, SByte);
 387     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(&, UShort);
 388     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(&, Short);
 389     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(&, UInt);
 390     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(&, Int);
 391     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(&, ULong);
 392     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(&, Long);
 393   default:
 394     cerr << "Unhandled type for And instruction: " << *Ty << "\n";
 395     abort();
 396   }
 397   return Dest;
 398 }
 399
 400 static GenericValue executeOrInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 401                                   const Type *Ty) {
 402   GenericValue Dest;
 403   switch (Ty->getTypeID()) {
 404     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(|, Bool);
 405     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(|, UByte);
 406     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(|, SByte);
 407     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(|, UShort);
 408     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(|, Short);
 409     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(|, UInt);
 410     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(|, Int);
 411     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(|, ULong);
 412     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(|, Long);
 413   default:
 414     cerr << "Unhandled type for Or instruction: " << *Ty << "\n";
 415     abort();
 416   }
 417   return Dest;
 418 }
 419
 420 static GenericValue executeXorInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 421                                    const Type *Ty) {
 422   GenericValue Dest;
 423   switch (Ty->getTypeID()) {
 424     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(^, Bool);
 425     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(^, UByte);
 426     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(^, SByte);
 427     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(^, UShort);
 428     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(^, Short);
 429     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(^, UInt);
 430     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(^, Int);
 431     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(^, ULong);
 432     IMPLEMENT_BINARY_OPERATOR(^, Long);
 433   default:
 434     cerr << "Unhandled type for Xor instruction: " << *Ty << "\n";
 435     abort();
 436   }
 437   return Dest;
 438 }
 439
 440 #define IMPLEMENT_SETCC(OP, TY) \
 441    case Type::TY##TyID: Dest.BoolVal = Src1.TY##Val OP Src2.TY##Val; break
 442
 443 // Handle pointers specially because they must be compared with only as much
 444 // width as the host has.  We _do not_ want to be comparing 64 bit values when
 445 // running on a 32-bit target, otherwise the upper 32 bits might mess up
 446 // comparisons if they contain garbage.
 447 #define IMPLEMENT_POINTERSETCC(OP) \
 448    case Type::PointerTyID: \
 449         Dest.BoolVal = (void*)(intptr_t)Src1.PointerVal OP \
 450                        (void*)(intptr_t)Src2.PointerVal; break
 451
 452 static GenericValue executeSetEQInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 453                                      const Type *Ty) {
 454   GenericValue Dest;
 455   switch (Ty->getTypeID()) {
 456     IMPLEMENT_SETCC(==, UByte);
 457     IMPLEMENT_SETCC(==, SByte);
 458     IMPLEMENT_SETCC(==, UShort);
 459     IMPLEMENT_SETCC(==, Short);
 460     IMPLEMENT_SETCC(==, UInt);
 461     IMPLEMENT_SETCC(==, Int);
 462     IMPLEMENT_SETCC(==, ULong);
 463     IMPLEMENT_SETCC(==, Long);
 464     IMPLEMENT_SETCC(==, Float);
 465     IMPLEMENT_SETCC(==, Double);
 466     IMPLEMENT_POINTERSETCC(==);
 467   default:
 468     cerr << "Unhandled type for SetEQ instruction: " << *Ty << "\n";
 469     abort();
 470   }
 471   return Dest;
 472 }
 473
 474 static GenericValue executeSetNEInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 475                                      const Type *Ty) {
 476   GenericValue Dest;
 477   switch (Ty->getTypeID()) {
 478     IMPLEMENT_SETCC(!=, UByte);
 479     IMPLEMENT_SETCC(!=, SByte);
 480     IMPLEMENT_SETCC(!=, UShort);
 481     IMPLEMENT_SETCC(!=, Short);
 482     IMPLEMENT_SETCC(!=, UInt);
 483     IMPLEMENT_SETCC(!=, Int);
 484     IMPLEMENT_SETCC(!=, ULong);
 485     IMPLEMENT_SETCC(!=, Long);
 486     IMPLEMENT_SETCC(!=, Float);
 487     IMPLEMENT_SETCC(!=, Double);
 488     IMPLEMENT_POINTERSETCC(!=);
 489
 490   default:
 491     cerr << "Unhandled type for SetNE instruction: " << *Ty << "\n";
 492     abort();
 493   }
 494   return Dest;
 495 }
 496
 497 static GenericValue executeSetLEInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 498                                      const Type *Ty) {
 499   GenericValue Dest;
 500   switch (Ty->getTypeID()) {
 501     IMPLEMENT_SETCC(<=, UByte);
 502     IMPLEMENT_SETCC(<=, SByte);
 503     IMPLEMENT_SETCC(<=, UShort);
 504     IMPLEMENT_SETCC(<=, Short);
 505     IMPLEMENT_SETCC(<=, UInt);
 506     IMPLEMENT_SETCC(<=, Int);
 507     IMPLEMENT_SETCC(<=, ULong);
 508     IMPLEMENT_SETCC(<=, Long);
 509     IMPLEMENT_SETCC(<=, Float);
 510     IMPLEMENT_SETCC(<=, Double);
 511     IMPLEMENT_POINTERSETCC(<=);
 512   default:
 513     cerr << "Unhandled type for SetLE instruction: " << *Ty << "\n";
 514     abort();
 515   }
 516   return Dest;
 517 }
 518
 519 static GenericValue executeSetGEInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 520                                      const Type *Ty) {
 521   GenericValue Dest;
 522   switch (Ty->getTypeID()) {
 523     IMPLEMENT_SETCC(>=, UByte);
 524     IMPLEMENT_SETCC(>=, SByte);
 525     IMPLEMENT_SETCC(>=, UShort);
 526     IMPLEMENT_SETCC(>=, Short);
 527     IMPLEMENT_SETCC(>=, UInt);
 528     IMPLEMENT_SETCC(>=, Int);
 529     IMPLEMENT_SETCC(>=, ULong);
 530     IMPLEMENT_SETCC(>=, Long);
 531     IMPLEMENT_SETCC(>=, Float);
 532     IMPLEMENT_SETCC(>=, Double);
 533     IMPLEMENT_POINTERSETCC(>=);
 534   default:
 535     cerr << "Unhandled type for SetGE instruction: " << *Ty << "\n";
 536     abort();
 537   }
 538   return Dest;
 539 }
 540
 541 static GenericValue executeSetLTInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 542                                      const Type *Ty) {
 543   GenericValue Dest;
 544   switch (Ty->getTypeID()) {
 545     IMPLEMENT_SETCC(<, UByte);
 546     IMPLEMENT_SETCC(<, SByte);
 547     IMPLEMENT_SETCC(<, UShort);
 548     IMPLEMENT_SETCC(<, Short);
 549     IMPLEMENT_SETCC(<, UInt);
 550     IMPLEMENT_SETCC(<, Int);
 551     IMPLEMENT_SETCC(<, ULong);
 552     IMPLEMENT_SETCC(<, Long);
 553     IMPLEMENT_SETCC(<, Float);
 554     IMPLEMENT_SETCC(<, Double);
 555     IMPLEMENT_POINTERSETCC(<);
 556   default:
 557     cerr << "Unhandled type for SetLT instruction: " << *Ty << "\n";
 558     abort();
 559   }
 560   return Dest;
 561 }
 562
 563 static GenericValue executeSetGTInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 564                                      const Type *Ty) {
 565   GenericValue Dest;
 566   switch (Ty->getTypeID()) {
 567     IMPLEMENT_SETCC(>, UByte);
 568     IMPLEMENT_SETCC(>, SByte);
 569     IMPLEMENT_SETCC(>, UShort);
 570     IMPLEMENT_SETCC(>, Short);
 571     IMPLEMENT_SETCC(>, UInt);
 572     IMPLEMENT_SETCC(>, Int);
 573     IMPLEMENT_SETCC(>, ULong);
 574     IMPLEMENT_SETCC(>, Long);
 575     IMPLEMENT_SETCC(>, Float);
 576     IMPLEMENT_SETCC(>, Double);
 577     IMPLEMENT_POINTERSETCC(>);
 578   default:
 579     cerr << "Unhandled type for SetGT instruction: " << *Ty << "\n";
 580     abort();
 581   }
 582   return Dest;
 583 }
 584
 585 void Interpreter::visitBinaryOperator(BinaryOperator &I) {
 586   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
 587   const Type *Ty    = I.getOperand(0)->getType();
 588   GenericValue Src1 = getOperandValue(I.getOperand(0), SF);
 589   GenericValue Src2 = getOperandValue(I.getOperand(1), SF);
 590   GenericValue R;   // Result
 591
 592   switch (I.getOpcode()) {
 593   case Instruction::Add:   R = executeAddInst  (Src1, Src2, Ty); break;
 594   case Instruction::Sub:   R = executeSubInst  (Src1, Src2, Ty); break;
 595   case Instruction::Mul:   R = executeMulInst  (Src1, Src2, Ty); break;
 596   case Instruction::UDiv:  R = executeUDivInst (Src1, Src2, Ty); break;
 597   case Instruction::SDiv:  R = executeSDivInst (Src1, Src2, Ty); break;
 598   case Instruction::FDiv:  R = executeFDivInst (Src1, Src2, Ty); break;
 599   case Instruction::URem:  R = executeURemInst (Src1, Src2, Ty); break;
 600   case Instruction::SRem:  R = executeSRemInst (Src1, Src2, Ty); break;
 601   case Instruction::FRem:  R = executeFRemInst (Src1, Src2, Ty); break;
 602   case Instruction::And:   R = executeAndInst  (Src1, Src2, Ty); break;
 603   case Instruction::Or:    R = executeOrInst   (Src1, Src2, Ty); break;
 604   case Instruction::Xor:   R = executeXorInst  (Src1, Src2, Ty); break;
 605   case Instruction::SetEQ: R = executeSetEQInst(Src1, Src2, Ty); break;
 606   case Instruction::SetNE: R = executeSetNEInst(Src1, Src2, Ty); break;
 607   case Instruction::SetLE: R = executeSetLEInst(Src1, Src2, Ty); break;
 608   case Instruction::SetGE: R = executeSetGEInst(Src1, Src2, Ty); break;
 609   case Instruction::SetLT: R = executeSetLTInst(Src1, Src2, Ty); break;
 610   case Instruction::SetGT: R = executeSetGTInst(Src1, Src2, Ty); break;
 611   default:
 612     cerr << "Don't know how to handle this binary operator!\n-->" << I;
 613     abort();
 614   }
 615
 616   SetValue(&I, R, SF);
 617 }
 618
 619 static GenericValue executeSelectInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 620                                       GenericValue Src3) {
 621   return Src1.BoolVal ? Src2 : Src3;
 622 }
 623
 624 void Interpreter::visitSelectInst(SelectInst &I) {
 625   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
 626   GenericValue Src1 = getOperandValue(I.getOperand(0), SF);
 627   GenericValue Src2 = getOperandValue(I.getOperand(1), SF);
 628   GenericValue Src3 = getOperandValue(I.getOperand(2), SF);
 629   GenericValue R = executeSelectInst(Src1, Src2, Src3);
 630   SetValue(&I, R, SF);
 631 }
 632
 633
 634 //===----------------------------------------------------------------------===//
 635 //                     Terminator Instruction Implementations
 636 //===----------------------------------------------------------------------===//
 637
 638 void Interpreter::exitCalled(GenericValue GV) {
 639   // runAtExitHandlers() assumes there are no stack frames, but
 640   // if exit() was called, then it had a stack frame. Blow away
 641   // the stack before interpreting atexit handlers.
 642   ECStack.clear ();
 643   runAtExitHandlers ();
 644   exit (GV.IntVal);
 645 }
 646
 647 /// Pop the last stack frame off of ECStack and then copy the result
 648 /// back into the result variable if we are not returning void. The
 649 /// result variable may be the ExitValue, or the Value of the calling
 650 /// CallInst if there was a previous stack frame. This method may
 651 /// invalidate any ECStack iterators you have. This method also takes
 652 /// care of switching to the normal destination BB, if we are returning
 653 /// from an invoke.
 654 ///
 655 void Interpreter::popStackAndReturnValueToCaller (const Type *RetTy,
 656                                                   GenericValue Result) {
 657   // Pop the current stack frame.
 658   ECStack.pop_back();
 659
 660   if (ECStack.empty()) {  // Finished main.  Put result into exit code...
 661     if (RetTy && RetTy->isIntegral()) {          // Nonvoid return type?
 662       ExitValue = Result;   // Capture the exit value of the program
 663     } else {
 664       memset(&ExitValue, 0, sizeof(ExitValue));
 665     }
 666   } else {
 667     // If we have a previous stack frame, and we have a previous call,
 668     // fill in the return value...
 669     ExecutionContext &CallingSF = ECStack.back();
 670     if (Instruction *I = CallingSF.Caller.getInstruction()) {
 671       if (CallingSF.Caller.getType() != Type::VoidTy)      // Save result...
 672         SetValue(I, Result, CallingSF);
 673       if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst> (I))
 674         SwitchToNewBasicBlock (II->getNormalDest (), CallingSF);
 675       CallingSF.Caller = CallSite();          // We returned from the call...
 676     }
 677   }
 678 }
 679
 680 void Interpreter::visitReturnInst(ReturnInst &I) {
 681   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
 682   const Type *RetTy = Type::VoidTy;
 683   GenericValue Result;
 684
 685   // Save away the return value... (if we are not 'ret void')
 686   if (I.getNumOperands()) {
 687     RetTy  = I.getReturnValue()->getType();
 688     Result = getOperandValue(I.getReturnValue(), SF);
 689   }
 690
 691   popStackAndReturnValueToCaller(RetTy, Result);
 692 }
 693
 694 void Interpreter::visitUnwindInst(UnwindInst &I) {
 695   // Unwind stack
 696   Instruction *Inst;
 697   do {
 698     ECStack.pop_back ();
 699     if (ECStack.empty ())
 700       abort ();
 701     Inst = ECStack.back ().Caller.getInstruction ();
 702   } while (!(Inst && isa<InvokeInst> (Inst)));
 703
 704   // Return from invoke
 705   ExecutionContext &InvokingSF = ECStack.back ();
 706   InvokingSF.Caller = CallSite ();
 707
 708   // Go to exceptional destination BB of invoke instruction
 709   SwitchToNewBasicBlock(cast<InvokeInst>(Inst)->getUnwindDest(), InvokingSF);
 710 }
 711
 712 void Interpreter::visitUnreachableInst(UnreachableInst &I) {
 713   cerr << "ERROR: Program executed an 'unreachable' instruction!\n";
 714   abort();
 715 }
 716
 717 void Interpreter::visitBranchInst(BranchInst &I) {
 718   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
 719   BasicBlock *Dest;
 720
 721   Dest = I.getSuccessor(0);          // Uncond branches have a fixed dest...
 722   if (!I.isUnconditional()) {
 723     Value *Cond = I.getCondition();
 724     if (getOperandValue(Cond, SF).BoolVal == 0) // If false cond...
 725       Dest = I.getSuccessor(1);
 726   }
 727   SwitchToNewBasicBlock(Dest, SF);
 728 }
 729
 730 void Interpreter::visitSwitchInst(SwitchInst &I) {
 731   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
 732   GenericValue CondVal = getOperandValue(I.getOperand(0), SF);
 733   const Type *ElTy = I.getOperand(0)->getType();
 734
 735   // Check to see if any of the cases match...
 736   BasicBlock *Dest = 0;
 737   for (unsigned i = 2, e = I.getNumOperands(); i != e; i += 2)
 738     if (executeSetEQInst(CondVal,
 739                          getOperandValue(I.getOperand(i), SF), ElTy).BoolVal) {
 740       Dest = cast<BasicBlock>(I.getOperand(i+1));
 741       break;
 742     }
 743
 744   if (!Dest) Dest = I.getDefaultDest();   // No cases matched: use default
 745   SwitchToNewBasicBlock(Dest, SF);
 746 }
 747
 748 // SwitchToNewBasicBlock - This method is used to jump to a new basic block.
 749 // This function handles the actual updating of block and instruction iterators
 750 // as well as execution of all of the PHI nodes in the destination block.
 751 //
 752 // This method does this because all of the PHI nodes must be executed
 753 // atomically, reading their inputs before any of the results are updated.  Not
 754 // doing this can cause problems if the PHI nodes depend on other PHI nodes for
 755 // their inputs.  If the input PHI node is updated before it is read, incorrect
 756 // results can happen.  Thus we use a two phase approach.
 757 //
 758 void Interpreter::SwitchToNewBasicBlock(BasicBlock *Dest, ExecutionContext &SF){
 759   BasicBlock *PrevBB = SF.CurBB;      // Remember where we came from...
 760   SF.CurBB   = Dest;                  // Update CurBB to branch destination
 761   SF.CurInst = SF.CurBB->begin();     // Update new instruction ptr...
 762
 763   if (!isa<PHINode>(SF.CurInst)) return;  // Nothing fancy to do
 764
 765   // Loop over all of the PHI nodes in the current block, reading their inputs.
 766   std::vector<GenericValue> ResultValues;
 767
 768   for (; PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(SF.CurInst); ++SF.CurInst) {
 769     // Search for the value corresponding to this previous bb...
 770     int i = PN->getBasicBlockIndex(PrevBB);
 771     assert(i != -1 && "PHINode doesn't contain entry for predecessor??");
 772     Value *IncomingValue = PN->getIncomingValue(i);
 773
 774     // Save the incoming value for this PHI node...
 775     ResultValues.push_back(getOperandValue(IncomingValue, SF));
 776   }
 777
 778   // Now loop over all of the PHI nodes setting their values...
 779   SF.CurInst = SF.CurBB->begin();
 780   for (unsigned i = 0; isa<PHINode>(SF.CurInst); ++SF.CurInst, ++i) {
 781     PHINode *PN = cast<PHINode>(SF.CurInst);
 782     SetValue(PN, ResultValues[i], SF);
 783   }
 784 }
 785
 786 //===----------------------------------------------------------------------===//
 787 //                     Memory Instruction Implementations
 788 //===----------------------------------------------------------------------===//
 789
 790 void Interpreter::visitAllocationInst(AllocationInst &I) {
 791   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
 792
 793   const Type *Ty = I.getType()->getElementType();  // Type to be allocated
 794
 795   // Get the number of elements being allocated by the array...
 796   unsigned NumElements = getOperandValue(I.getOperand(0), SF).UIntVal;
 797
 798   // Allocate enough memory to hold the type...
 799   void *Memory = malloc(NumElements * (size_t)TD.getTypeSize(Ty));
 800
 801   GenericValue Result = PTOGV(Memory);
 802   assert(Result.PointerVal != 0 && "Null pointer returned by malloc!");
 803   SetValue(&I, Result, SF);
 804
 805   if (I.getOpcode() == Instruction::Alloca)
 806     ECStack.back().Allocas.add(Memory);
 807 }
 808
 809 void Interpreter::visitFreeInst(FreeInst &I) {
 810   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
 811   assert(isa<PointerType>(I.getOperand(0)->getType()) && "Freeing nonptr?");
 812   GenericValue Value = getOperandValue(I.getOperand(0), SF);
 813   // TODO: Check to make sure memory is allocated
 814   free(GVTOP(Value));   // Free memory
 815 }
 816
 817 // getElementOffset - The workhorse for getelementptr.
 818 //
 819 GenericValue Interpreter::executeGEPOperation(Value *Ptr, gep_type_iterator I,
 820                                               gep_type_iterator E,
 821                                               ExecutionContext &SF) {
 822   assert(isa<PointerType>(Ptr->getType()) &&
 823          "Cannot getElementOffset of a nonpointer type!");
 824
 825   PointerTy Total = 0;
 826
 827   for (; I != E; ++I) {
 828     if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(*I)) {
 829       const StructLayout *SLO = TD.getStructLayout(STy);
 830
 831       const ConstantInt *CPU = cast<ConstantInt>(I.getOperand());
 832       unsigned Index = unsigned(CPU->getZExtValue());
 833
 834       Total += (PointerTy)SLO->MemberOffsets[Index];
 835     } else {
 836       const SequentialType *ST = cast<SequentialType>(*I);
 837       // Get the index number for the array... which must be long type...
 838       GenericValue IdxGV = getOperandValue(I.getOperand(), SF);
 839
 840       uint64_t Idx;
 841       switch (I.getOperand()->getType()->getTypeID()) {
 842       default: assert(0 && "Illegal getelementptr index for sequential type!");
 843       case Type::SByteTyID:  Idx = IdxGV.SByteVal; break;
 844       case Type::ShortTyID:  Idx = IdxGV.ShortVal; break;
 845       case Type::IntTyID:    Idx = IdxGV.IntVal; break;
 846       case Type::LongTyID:   Idx = IdxGV.LongVal; break;
 847       case Type::UByteTyID:  Idx = IdxGV.UByteVal; break;
 848       case Type::UShortTyID: Idx = IdxGV.UShortVal; break;
 849       case Type::UIntTyID:   Idx = IdxGV.UIntVal; break;
 850       case Type::ULongTyID:  Idx = IdxGV.ULongVal; break;
 851       }
 852       Total += PointerTy(TD.getTypeSize(ST->getElementType())*Idx);
 853     }
 854   }
 855
 856   GenericValue Result;
 857   Result.PointerVal = getOperandValue(Ptr, SF).PointerVal + Total;
 858   return Result;
 859 }
 860
 861 void Interpreter::visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &I) {
 862   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
 863   SetValue(&I, TheEE->executeGEPOperation(I.getPointerOperand(),
 864                                    gep_type_begin(I), gep_type_end(I), SF), SF);
 865 }
 866
 867 void Interpreter::visitLoadInst(LoadInst &I) {
 868   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
 869   GenericValue SRC = getOperandValue(I.getPointerOperand(), SF);
 870   GenericValue *Ptr = (GenericValue*)GVTOP(SRC);
 871   GenericValue Result = LoadValueFromMemory(Ptr, I.getType());
 872   SetValue(&I, Result, SF);
 873 }
 874
 875 void Interpreter::visitStoreInst(StoreInst &I) {
 876   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
 877   GenericValue Val = getOperandValue(I.getOperand(0), SF);
 878   GenericValue SRC = getOperandValue(I.getPointerOperand(), SF);
 879   StoreValueToMemory(Val, (GenericValue *)GVTOP(SRC),
 880                      I.getOperand(0)->getType());
 881 }
 882
 883 //===----------------------------------------------------------------------===//
 884 //                 Miscellaneous Instruction Implementations
 885 //===----------------------------------------------------------------------===//
 886
 887 void Interpreter::visitCallSite(CallSite CS) {
 888   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
 889
 890   // Check to see if this is an intrinsic function call...
 891   if (Function *F = CS.getCalledFunction())
 892    if (F->isExternal ())
 893     switch (F->getIntrinsicID()) {
 894     case Intrinsic::not_intrinsic:
 895       break;
 896     case Intrinsic::vastart: { // va_start
 897       GenericValue ArgIndex;
 898       ArgIndex.UIntPairVal.first = ECStack.size() - 1;
 899       ArgIndex.UIntPairVal.second = 0;
 900       SetValue(CS.getInstruction(), ArgIndex, SF);
 901       return;
 902     }
 903     case Intrinsic::vaend:    // va_end is a noop for the interpreter
 904       return;
 905     case Intrinsic::vacopy:   // va_copy: dest = src
 906       SetValue(CS.getInstruction(), getOperandValue(*CS.arg_begin(), SF), SF);
 907       return;
 908     default:
 909       // If it is an unknown intrinsic function, use the intrinsic lowering
 910       // class to transform it into hopefully tasty LLVM code.
 911       //
 912       Instruction *Prev = CS.getInstruction()->getPrev();
 913       BasicBlock *Parent = CS.getInstruction()->getParent();
 914       IL->LowerIntrinsicCall(cast<CallInst>(CS.getInstruction()));
 915
 916       // Restore the CurInst pointer to the first instruction newly inserted, if
 917       // any.
 918       if (!Prev) {
 919         SF.CurInst = Parent->begin();
 920       } else {
 921         SF.CurInst = Prev;
 922         ++SF.CurInst;
 923       }
 924       return;
 925     }
 926
 927   SF.Caller = CS;
 928   std::vector<GenericValue> ArgVals;
 929   const unsigned NumArgs = SF.Caller.arg_size();
 930   ArgVals.reserve(NumArgs);
 931   for (CallSite::arg_iterator i = SF.Caller.arg_begin(),
 932          e = SF.Caller.arg_end(); i != e; ++i) {
 933     Value *V = *i;
 934     ArgVals.push_back(getOperandValue(V, SF));
 935     // Promote all integral types whose size is < sizeof(int) into ints.  We do
 936     // this by zero or sign extending the value as appropriate according to the
 937     // source type.
 938     const Type *Ty = V->getType();
 939     if (Ty->isIntegral() && Ty->getPrimitiveSize() < 4) {
 940       if (Ty == Type::ShortTy)
 941         ArgVals.back().IntVal = ArgVals.back().ShortVal;
 942       else if (Ty == Type::UShortTy)
 943         ArgVals.back().UIntVal = ArgVals.back().UShortVal;
 944       else if (Ty == Type::SByteTy)
 945         ArgVals.back().IntVal = ArgVals.back().SByteVal;
 946       else if (Ty == Type::UByteTy)
 947         ArgVals.back().UIntVal = ArgVals.back().UByteVal;
 948       else if (Ty == Type::BoolTy)
 949         ArgVals.back().UIntVal = ArgVals.back().BoolVal;
 950       else
 951         assert(0 && "Unknown type!");
 952     }
 953   }
 954
 955   // To handle indirect calls, we must get the pointer value from the argument
 956   // and treat it as a function pointer.
 957   GenericValue SRC = getOperandValue(SF.Caller.getCalledValue(), SF);
 958   callFunction((Function*)GVTOP(SRC), ArgVals);
 959 }
 960
 961 #define IMPLEMENT_SHIFT(OP, TY) \
 962    case Type::TY##TyID: Dest.TY##Val = Src1.TY##Val OP Src2.UByteVal; break
 963
 964 #define IMPLEMENT_SIGNLESS_SHIFT(OP, TY1, TY2) \
 965    case Type::TY2##TyID: \
 966    IMPLEMENT_SHIFT(OP, TY1)
 967
 968 static GenericValue executeShlInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 969                                    const Type *Ty) {
 970   GenericValue Dest;
 971   switch (Ty->getTypeID()) {
 972     IMPLEMENT_SHIFT(<<, UByte);
 973     IMPLEMENT_SHIFT(<<, SByte);
 974     IMPLEMENT_SHIFT(<<, UShort);
 975     IMPLEMENT_SHIFT(<<, Short);
 976     IMPLEMENT_SHIFT(<<, UInt);
 977     IMPLEMENT_SHIFT(<<, Int);
 978     IMPLEMENT_SHIFT(<<, ULong);
 979     IMPLEMENT_SHIFT(<<, Long);
 980   default:
 981     cerr << "Unhandled type for Shl instruction: " << *Ty << "\n";
 982   }
 983   return Dest;
 984 }
 985
 986 static GenericValue executeLShrInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
 987                                     const Type *Ty) {
 988   GenericValue Dest;
 989   switch (Ty->getTypeID()) {
 990     IMPLEMENT_SIGNLESS_SHIFT(>>, UByte,  SByte);
 991     IMPLEMENT_SIGNLESS_SHIFT(>>, UShort, Short);
 992     IMPLEMENT_SIGNLESS_SHIFT(>>, UInt,   Int);
 993     IMPLEMENT_SIGNLESS_SHIFT(>>, ULong,  Long);
 994   default:
 995     cerr << "Unhandled type for LShr instruction: " << *Ty << "\n";
 996     abort();
 997   }
 998   return Dest;
 999 }
1000
1001 static GenericValue executeAShrInst(GenericValue Src1, GenericValue Src2,
1002                                     const Type *Ty) {
1003   GenericValue Dest;
1004   switch (Ty->getTypeID()) {
1005     IMPLEMENT_SIGNLESS_SHIFT(>>, SByte, UByte);
1006     IMPLEMENT_SIGNLESS_SHIFT(>>, Short, UShort);
1007     IMPLEMENT_SIGNLESS_SHIFT(>>, Int,   UInt);
1008     IMPLEMENT_SIGNLESS_SHIFT(>>, Long,  ULong);
1009   default:
1010     cerr << "Unhandled type for AShr instruction: " << *Ty << "\n";
1011     abort();
1012   }
1013   return Dest;
1014 }
1015
1016 void Interpreter::visitShl(ShiftInst &I) {
1017   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
1018   const Type *Ty    = I.getOperand(0)->getType();
1019   GenericValue Src1 = getOperandValue(I.getOperand(0), SF);
1020   GenericValue Src2 = getOperandValue(I.getOperand(1), SF);
1021   GenericValue Dest;
1022   Dest = executeShlInst (Src1, Src2, Ty);
1023   SetValue(&I, Dest, SF);
1024 }
1025
1026 void Interpreter::visitLShr(ShiftInst &I) {
1027   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
1028   const Type *Ty    = I.getOperand(0)->getType();
1029   GenericValue Src1 = getOperandValue(I.getOperand(0), SF);
1030   GenericValue Src2 = getOperandValue(I.getOperand(1), SF);
1031   GenericValue Dest;
1032   Dest = executeLShrInst (Src1, Src2, Ty);
1033   SetValue(&I, Dest, SF);
1034 }
1035
1036 void Interpreter::visitAShr(ShiftInst &I) {
1037   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
1038   const Type *Ty    = I.getOperand(0)->getType();
1039   GenericValue Src1 = getOperandValue(I.getOperand(0), SF);
1040   GenericValue Src2 = getOperandValue(I.getOperand(1), SF);
1041   GenericValue Dest;
1042   Dest = executeAShrInst (Src1, Src2, Ty);
1043   SetValue(&I, Dest, SF);
1044 }
1045
1046 #define IMPLEMENT_CAST_START \
1047   switch (DstTy->getTypeID()) {
1048
1049 #define IMPLEMENT_CAST(DTY, DCTY, STY) \
1050      case Type::STY##TyID: Dest.DTY##Val = DCTY Src.STY##Val; break;
1051
1052 #define IMPLEMENT_CAST_CASE(DESTTY, DESTCTY)    \
1053   case Type::DESTTY##TyID:                      \
1054     switch (SrcTy->getTypeID()) {               \
1055       IMPLEMENT_CAST(DESTTY, DESTCTY, Bool);    \
1056       IMPLEMENT_CAST(DESTTY, DESTCTY, UByte);   \
1057       IMPLEMENT_CAST(DESTTY, DESTCTY, SByte);   \
1058       IMPLEMENT_CAST(DESTTY, DESTCTY, UShort);  \
1059       IMPLEMENT_CAST(DESTTY, DESTCTY, Short);   \
1060       IMPLEMENT_CAST(DESTTY, DESTCTY, UInt);    \
1061       IMPLEMENT_CAST(DESTTY, DESTCTY, Int);     \
1062       IMPLEMENT_CAST(DESTTY, DESTCTY, ULong);   \
1063       IMPLEMENT_CAST(DESTTY, DESTCTY, Long);    \
1064       IMPLEMENT_CAST(DESTTY, DESTCTY, Pointer); \
1065       IMPLEMENT_CAST(DESTTY, DESTCTY, Float);   \
1066       IMPLEMENT_CAST(DESTTY, DESTCTY, Double)   \
1067     default:                                    \
1068       cerr << "Unhandled cast: "                \
1069         << *SrcTy << " to " << *DstTy << "\n";  \
1070       abort();                                  \
1071     }                                           \
1072     break
1073
1074 #define IMPLEMENT_CAST_END                      \
1075   default: cerr                                 \
1076       << "Unhandled dest type for cast instruction: "  \
1077       << *DstTy << "\n";                        \
1078     abort();                                    \
1079   }
1080
1081 GenericValue Interpreter::executeCastOperation(Instruction::CastOps opcode,
1082                                                Value *SrcVal, const Type *DstTy,
1083                                                ExecutionContext &SF) {
1084   const Type *SrcTy = SrcVal->getType();
1085   GenericValue Dest, Src = getOperandValue(SrcVal, SF);
1086
1087   if (opcode == Instruction::Trunc && DstTy->getTypeID() == Type::BoolTyID) {
1088     // For truncations to bool, we must clear the high order bits of the source
1089     switch (SrcTy->getTypeID()) {
1090       case Type::BoolTyID:   Src.BoolVal   &= 1; break;
1091       case Type::SByteTyID:  Src.SByteVal  &= 1; break;
1092       case Type::UByteTyID:  Src.UByteVal  &= 1; break;
1093       case Type::ShortTyID:  Src.ShortVal  &= 1; break;
1094       case Type::UShortTyID: Src.UShortVal &= 1; break;
1095       case Type::IntTyID:    Src.IntVal    &= 1; break;
1096       case Type::UIntTyID:   Src.UIntVal   &= 1; break;
1097       case Type::LongTyID:   Src.LongVal   &= 1; break;
1098       case Type::ULongTyID:  Src.ULongVal  &= 1; break;
1099       default:
1100         assert(0 && "Can't trunc a non-integer!");
1101         break;
1102     }
1103   } else if (opcode == Instruction::SExt &&
1104              SrcTy->getTypeID() == Type::BoolTyID) {
1105     // For sign extension from bool, we must extend the source bits.
1106     SrcTy = Type::LongTy;
1107     Src.LongVal = 0 - Src.BoolVal;
1108   }
1109
1110   switch (opcode) {
1111     case Instruction::Trunc:     // src integer, dest integral (can't be long)
1112       IMPLEMENT_CAST_START
1113       IMPLEMENT_CAST_CASE(Bool   , (bool));
1114       IMPLEMENT_CAST_CASE(UByte  , (unsigned char));
1115       IMPLEMENT_CAST_CASE(SByte  , (  signed char));
1116       IMPLEMENT_CAST_CASE(UShort , (unsigned short));
1117       IMPLEMENT_CAST_CASE(Short  , (  signed short));
1118       IMPLEMENT_CAST_CASE(UInt   , (unsigned int ));
1119       IMPLEMENT_CAST_CASE(Int    , (  signed int ));
1120       IMPLEMENT_CAST_END
1121       break;
1122     case Instruction::ZExt:      // src integral (can't be long), dest integer
1123       IMPLEMENT_CAST_START
1124       IMPLEMENT_CAST_CASE(UByte  , (unsigned char));
1125       IMPLEMENT_CAST_CASE(SByte  , (signed char)(unsigned char));
1126       IMPLEMENT_CAST_CASE(UShort , (unsigned short));
1127       IMPLEMENT_CAST_CASE(Short  , (signed short)(unsigned short));
1128       IMPLEMENT_CAST_CASE(UInt   , (unsigned int ));
1129       IMPLEMENT_CAST_CASE(Int    , (signed int)(unsigned int ));
1130       IMPLEMENT_CAST_CASE(ULong  , (uint64_t));
1131       IMPLEMENT_CAST_CASE(Long   , (int64_t)(uint64_t));
1132       IMPLEMENT_CAST_END
1133       break;
1134     case Instruction::SExt:      // src integral (can't be long), dest integer
1135       IMPLEMENT_CAST_START
1136       IMPLEMENT_CAST_CASE(UByte  , (unsigned char)(signed char));
1137       IMPLEMENT_CAST_CASE(SByte  , (signed char));
1138       IMPLEMENT_CAST_CASE(UShort , (unsigned short)(signed short));
1139       IMPLEMENT_CAST_CASE(Short  , (signed short));
1140       IMPLEMENT_CAST_CASE(UInt   , (unsigned int )(signed int));
1141       IMPLEMENT_CAST_CASE(Int    , (signed int));
1142       IMPLEMENT_CAST_CASE(ULong  , (uint64_t)(int64_t));
1143       IMPLEMENT_CAST_CASE(Long   , (int64_t));
1144       IMPLEMENT_CAST_END
1145       break;
1146     case Instruction::FPTrunc:   // src double, dest float
1147       IMPLEMENT_CAST_START
1148       IMPLEMENT_CAST_CASE(Float  , (float));
1149       IMPLEMENT_CAST_END
1150       break;
1151     case Instruction::FPExt:     // src float, dest double
1152       IMPLEMENT_CAST_START
1153       IMPLEMENT_CAST_CASE(Double , (double));
1154       IMPLEMENT_CAST_END
1155       break;
1156     case Instruction::UIToFP:    // src integral, dest floating
1157       IMPLEMENT_CAST_START
1158       IMPLEMENT_CAST_CASE(Float  , (float)(uint64_t));
1159       IMPLEMENT_CAST_CASE(Double , (double)(uint64_t));
1160       IMPLEMENT_CAST_END
1161       break;
1162     case Instruction::SIToFP:    // src integeral, dest floating
1163       IMPLEMENT_CAST_START
1164       IMPLEMENT_CAST_CASE(Float  , (float)(int64_t));
1165       IMPLEMENT_CAST_CASE(Double , (double)(int64_t));
1166       IMPLEMENT_CAST_END
1167       break;
1168     case Instruction::FPToUI:    // src floating, dest integral
1169       IMPLEMENT_CAST_START
1170       IMPLEMENT_CAST_CASE(Bool   , (bool));
1171       IMPLEMENT_CAST_CASE(UByte  , (unsigned char));
1172       IMPLEMENT_CAST_CASE(SByte  , (signed char)(unsigned char));
1173       IMPLEMENT_CAST_CASE(UShort , (unsigned short));
1174       IMPLEMENT_CAST_CASE(Short  , (signed short)(unsigned short));
1175       IMPLEMENT_CAST_CASE(UInt   , (unsigned int ));
1176       IMPLEMENT_CAST_CASE(Int    , (signed int)(unsigned int ));
1177       IMPLEMENT_CAST_CASE(ULong  , (uint64_t));
1178       IMPLEMENT_CAST_CASE(Long   , (int64_t)(uint64_t));
1179       IMPLEMENT_CAST_END
1180       break;
1181     case Instruction::FPToSI:    // src floating, dest integral
1182       IMPLEMENT_CAST_START
1183       IMPLEMENT_CAST_CASE(Bool   , (bool));
1184       IMPLEMENT_CAST_CASE(UByte  , (unsigned char)(signed char));
1185       IMPLEMENT_CAST_CASE(SByte  , (signed char));
1186       IMPLEMENT_CAST_CASE(UShort , (unsigned short)(signed short));
1187       IMPLEMENT_CAST_CASE(Short  , (signed short));
1188       IMPLEMENT_CAST_CASE(UInt   , (unsigned int )(signed int));
1189       IMPLEMENT_CAST_CASE(Int    , (signed int));
1190       IMPLEMENT_CAST_CASE(ULong  , (uint64_t)(int64_t));
1191       IMPLEMENT_CAST_CASE(Long   , (int64_t));
1192       IMPLEMENT_CAST_END
1193       break;
1194     case Instruction::PtrToInt:  // src pointer,  dest integral
1195       IMPLEMENT_CAST_START
1196       IMPLEMENT_CAST_CASE(Bool   , (bool));
1197       IMPLEMENT_CAST_CASE(UByte  , (unsigned char));
1198       IMPLEMENT_CAST_CASE(SByte  , (signed char)(unsigned char));
1199       IMPLEMENT_CAST_CASE(UShort , (unsigned short));
1200       IMPLEMENT_CAST_CASE(Short  , (signed short)(unsigned short));
1201       IMPLEMENT_CAST_CASE(UInt   , (unsigned int));
1202       IMPLEMENT_CAST_CASE(Int    , (signed int)(unsigned int));
1203       IMPLEMENT_CAST_CASE(ULong  , (uint64_t));
1204       IMPLEMENT_CAST_CASE(Long   , (int64_t)(uint64_t));
1205       IMPLEMENT_CAST_END
1206       break;
1207     case Instruction::IntToPtr:  // src integral, dest pointer
1208       IMPLEMENT_CAST_START
1209       IMPLEMENT_CAST_CASE(Pointer, (PointerTy));
1210       IMPLEMENT_CAST_END
1211       break;
1212     case Instruction::BitCast:   // src any, dest any (same size)
1213       IMPLEMENT_CAST_START
1214       IMPLEMENT_CAST_CASE(Bool   , (bool));
1215       IMPLEMENT_CAST_CASE(UByte  , (unsigned char));
1216       IMPLEMENT_CAST_CASE(SByte  , (  signed char));
1217       IMPLEMENT_CAST_CASE(UShort , (unsigned short));
1218       IMPLEMENT_CAST_CASE(Short  , (  signed short));
1219       IMPLEMENT_CAST_CASE(UInt   , (unsigned int));
1220       IMPLEMENT_CAST_CASE(Int    , (  signed int));
1221       IMPLEMENT_CAST_CASE(ULong  , (uint64_t));
1222       IMPLEMENT_CAST_CASE(Long   , ( int64_t));
1223       IMPLEMENT_CAST_CASE(Pointer, (PointerTy));
1224       IMPLEMENT_CAST_CASE(Float  , (float));
1225       IMPLEMENT_CAST_CASE(Double , (double));
1226       IMPLEMENT_CAST_END
1227       break;
1228     default:
1229       cerr << "Invalid cast opcode for cast instruction: " << opcode << "\n";
1230       abort();
1231   }
1232   return Dest;
1233 }
1234
1235 void Interpreter::visitCastInst(CastInst &I) {
1236   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
1237   SetValue(&I, executeCastOperation(I.getOpcode(), I.getOperand(0),
1238                                     I.getType(), SF), SF);
1239 }
1240
1241 #define IMPLEMENT_VAARG(TY) \
1242    case Type::TY##TyID: Dest.TY##Val = Src.TY##Val; break
1243
1244 void Interpreter::visitVAArgInst(VAArgInst &I) {
1245   ExecutionContext &SF = ECStack.back();
1246
1247   // Get the incoming valist parameter.  LLI treats the valist as a
1248   // (ec-stack-depth var-arg-index) pair.
1249   GenericValue VAList = getOperandValue(I.getOperand(0), SF);
1250   GenericValue Dest;
1251   GenericValue Src = ECStack[VAList.UIntPairVal.first]
1252    .VarArgs[VAList.UIntPairVal.second];
1253   const Type *Ty = I.getType();
1254   switch (Ty->getTypeID()) {
1255     IMPLEMENT_VAARG(UByte);
1256     IMPLEMENT_VAARG(SByte);
1257     IMPLEMENT_VAARG(UShort);
1258     IMPLEMENT_VAARG(Short);
1259     IMPLEMENT_VAARG(UInt);
1260     IMPLEMENT_VAARG(Int);
1261     IMPLEMENT_VAARG(ULong);
1262     IMPLEMENT_VAARG(Long);
1263     IMPLEMENT_VAARG(Pointer);
1264     IMPLEMENT_VAARG(Float);
1265     IMPLEMENT_VAARG(Double);
1266     IMPLEMENT_VAARG(Bool);
1267   default:
1268     cerr << "Unhandled dest type for vaarg instruction: " << *Ty << "\n";
1269     abort();
1270   }
1271
1272   // Set the Value of this Instruction.
1273   SetValue(&I, Dest, SF);
1274
1275   // Move the pointer to the next vararg.
1276   ++VAList.UIntPairVal.second;
1277 }
1278
1279 //===----------------------------------------------------------------------===//
1280 //                        Dispatch and Execution Code
1281 //===----------------------------------------------------------------------===//
1282
1283 //===----------------------------------------------------------------------===//
1284 // callFunction - Execute the specified function...
1285 //
1286 void Interpreter::callFunction(Function *F,
1287                                const std::vector<GenericValue> &ArgVals) {
1288   assert((ECStack.empty() || ECStack.back().Caller.getInstruction() == 0 ||
1289           ECStack.back().Caller.arg_size() == ArgVals.size()) &&
1290          "Incorrect number of arguments passed into function call!");
1291   // Make a new stack frame... and fill it in.
1292   ECStack.push_back(ExecutionContext());
1293   ExecutionContext &StackFrame = ECStack.back();
1294   StackFrame.CurFunction = F;
1295
1296   // Special handling for external functions.
1297   if (F->isExternal()) {
1298     GenericValue Result = callExternalFunction (F, ArgVals);
1299     // Simulate a 'ret' instruction of the appropriate type.
1300     popStackAndReturnValueToCaller (F->getReturnType (), Result);
1301     return;
1302   }
1303
1304   // Get pointers to first LLVM BB & Instruction in function.
1305   StackFrame.CurBB     = F->begin();
1306   StackFrame.CurInst   = StackFrame.CurBB->begin();
1307
1308   // Run through the function arguments and initialize their values...
1309   assert((ArgVals.size() == F->arg_size() ||
1310          (ArgVals.size() > F->arg_size() && F->getFunctionType()->isVarArg()))&&
1311          "Invalid number of values passed to function invocation!");
1312
1313   // Handle non-varargs arguments...
1314   unsigned i = 0;
1315   for (Function::arg_iterator AI = F->arg_begin(), E = F->arg_end(); AI != E; ++AI, ++i)
1316     SetValue(AI, ArgVals[i], StackFrame);
1317
1318   // Handle varargs arguments...
1319   StackFrame.VarArgs.assign(ArgVals.begin()+i, ArgVals.end());
1320 }
1321
1322 void Interpreter::run() {
1323   while (!ECStack.empty()) {
1324     // Interpret a single instruction & increment the "PC".
1325     ExecutionContext &SF = ECStack.back();  // Current stack frame
1326     Instruction &I = *SF.CurInst++;         // Increment before execute
1327
1328     // Track the number of dynamic instructions executed.
1329     ++NumDynamicInsts;
1330
1331     DOUT << "About to interpret: " << I;
1332     visit(I);   // Dispatch to one of the visit* methods...
1333   }
1334 }