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