lib/IR/AsmWriter.cpp

   1 //===-- AsmWriter.cpp - Printing LLVM as an assembly file -----------------===//
   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 library implements the functionality defined in llvm/IR/Writer.h
  11 //
  12 // Note that these routines must be extremely tolerant of various errors in the
  13 // LLVM code, because it can be used for debugging transformations.
  14 //
  15 //===----------------------------------------------------------------------===//
  16
  17 #include "llvm/ADT/DenseMap.h"
  18 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  19 #include "llvm/ADT/SetVector.h"
  20 #include "llvm/ADT/SmallString.h"
  21 #include "llvm/ADT/StringExtras.h"
  22 #include "llvm/IR/AssemblyAnnotationWriter.h"
  23 #include "llvm/IR/CFG.h"
  24 #include "llvm/IR/CallingConv.h"
  25 #include "llvm/IR/Constants.h"
  26 #include "llvm/IR/DebugInfo.h"
  27 #include "llvm/IR/DerivedTypes.h"
  28 #include "llvm/IR/IRPrintingPasses.h"
  29 #include "llvm/IR/InlineAsm.h"
  30 #include "llvm/IR/IntrinsicInst.h"
  31 #include "llvm/IR/LLVMContext.h"
  32 #include "llvm/IR/Module.h"
  33 #include "llvm/IR/ModuleSlotTracker.h"
  34 #include "llvm/IR/Operator.h"
  35 #include "llvm/IR/Statepoint.h"
  36 #include "llvm/IR/TypeFinder.h"
  37 #include "llvm/IR/UseListOrder.h"
  38 #include "llvm/IR/ValueSymbolTable.h"
  39 #include "llvm/Support/Debug.h"
  40 #include "llvm/Support/Dwarf.h"
  41 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  42 #include "llvm/Support/FormattedStream.h"
  43 #include "llvm/Support/MathExtras.h"
  44 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  45 #include <algorithm>
  46 #include <cctype>
  47 using namespace llvm;
  48
  49 // Make virtual table appear in this compilation unit.
  50 AssemblyAnnotationWriter::~AssemblyAnnotationWriter() {}
  51
  52 //===----------------------------------------------------------------------===//
  53 // Helper Functions
  54 //===----------------------------------------------------------------------===//
  55
  56 namespace {
  57 struct OrderMap {
  58   DenseMap<const Value *, std::pair<unsigned, bool>> IDs;
  59
  60   unsigned size() const { return IDs.size(); }
  61   std::pair<unsigned, bool> &operator[](const Value *V) { return IDs[V]; }
  62   std::pair<unsigned, bool> lookup(const Value *V) const {
  63     return IDs.lookup(V);
  64   }
  65   void index(const Value *V) {
  66     // Explicitly sequence get-size and insert-value operations to avoid UB.
  67     unsigned ID = IDs.size() + 1;
  68     IDs[V].first = ID;
  69   }
  70 };
  71 }
  72
  73 static void orderValue(const Value *V, OrderMap &OM) {
  74   if (OM.lookup(V).first)
  75     return;
  76
  77   if (const Constant *C = dyn_cast<Constant>(V))
  78     if (C->getNumOperands() && !isa<GlobalValue>(C))
  79       for (const Value *Op : C->operands())
  80         if (!isa<BasicBlock>(Op) && !isa<GlobalValue>(Op))
  81           orderValue(Op, OM);
  82
  83   // Note: we cannot cache this lookup above, since inserting into the map
  84   // changes the map's size, and thus affects the other IDs.
  85   OM.index(V);
  86 }
  87
  88 static OrderMap orderModule(const Module *M) {
  89   // This needs to match the order used by ValueEnumerator::ValueEnumerator()
  90   // and ValueEnumerator::incorporateFunction().
  91   OrderMap OM;
  92
  93   for (const GlobalVariable &G : M->globals()) {
  94     if (G.hasInitializer())
  95       if (!isa<GlobalValue>(G.getInitializer()))
  96         orderValue(G.getInitializer(), OM);
  97     orderValue(&G, OM);
  98   }
  99   for (const GlobalAlias &A : M->aliases()) {
 100     if (!isa<GlobalValue>(A.getAliasee()))
 101       orderValue(A.getAliasee(), OM);
 102     orderValue(&A, OM);
 103   }
 104   for (const Function &F : *M) {
 105     if (F.hasPrefixData())
 106       if (!isa<GlobalValue>(F.getPrefixData()))
 107         orderValue(F.getPrefixData(), OM);
 108
 109     if (F.hasPrologueData())
 110       if (!isa<GlobalValue>(F.getPrologueData()))
 111         orderValue(F.getPrologueData(), OM);
 112
 113     if (F.hasPersonalityFn())
 114       if (!isa<GlobalValue>(F.getPersonalityFn()))
 115         orderValue(F.getPersonalityFn(), OM);
 116
 117     orderValue(&F, OM);
 118
 119     if (F.isDeclaration())
 120       continue;
 121
 122     for (const Argument &A : F.args())
 123       orderValue(&A, OM);
 124     for (const BasicBlock &BB : F) {
 125       orderValue(&BB, OM);
 126       for (const Instruction &I : BB) {
 127         for (const Value *Op : I.operands())
 128           if ((isa<Constant>(*Op) && !isa<GlobalValue>(*Op)) ||
 129               isa<InlineAsm>(*Op))
 130             orderValue(Op, OM);
 131         orderValue(&I, OM);
 132       }
 133     }
 134   }
 135   return OM;
 136 }
 137
 138 static void predictValueUseListOrderImpl(const Value *V, const Function *F,
 139                                          unsigned ID, const OrderMap &OM,
 140                                          UseListOrderStack &Stack) {
 141   // Predict use-list order for this one.
 142   typedef std::pair<const Use *, unsigned> Entry;
 143   SmallVector<Entry, 64> List;
 144   for (const Use &U : V->uses())
 145     // Check if this user will be serialized.
 146     if (OM.lookup(U.getUser()).first)
 147       List.push_back(std::make_pair(&U, List.size()));
 148
 149   if (List.size() < 2)
 150     // We may have lost some users.
 151     return;
 152
 153   bool GetsReversed =
 154       !isa<GlobalVariable>(V) && !isa<Function>(V) && !isa<BasicBlock>(V);
 155   if (auto *BA = dyn_cast<BlockAddress>(V))
 156     ID = OM.lookup(BA->getBasicBlock()).first;
 157   std::sort(List.begin(), List.end(), [&](const Entry &L, const Entry &R) {
 158     const Use *LU = L.first;
 159     const Use *RU = R.first;
 160     if (LU == RU)
 161       return false;
 162
 163     auto LID = OM.lookup(LU->getUser()).first;
 164     auto RID = OM.lookup(RU->getUser()).first;
 165
 166     // If ID is 4, then expect: 7 6 5 1 2 3.
 167     if (LID < RID) {
 168       if (GetsReversed)
 169         if (RID <= ID)
 170           return true;
 171       return false;
 172     }
 173     if (RID < LID) {
 174       if (GetsReversed)
 175         if (LID <= ID)
 176           return false;
 177       return true;
 178     }
 179
 180     // LID and RID are equal, so we have different operands of the same user.
 181     // Assume operands are added in order for all instructions.
 182     if (GetsReversed)
 183       if (LID <= ID)
 184         return LU->getOperandNo() < RU->getOperandNo();
 185     return LU->getOperandNo() > RU->getOperandNo();
 186   });
 187
 188   if (std::is_sorted(
 189           List.begin(), List.end(),
 190           [](const Entry &L, const Entry &R) { return L.second < R.second; }))
 191     // Order is already correct.
 192     return;
 193
 194   // Store the shuffle.
 195   Stack.emplace_back(V, F, List.size());
 196   assert(List.size() == Stack.back().Shuffle.size() && "Wrong size");
 197   for (size_t I = 0, E = List.size(); I != E; ++I)
 198     Stack.back().Shuffle[I] = List[I].second;
 199 }
 200
 201 static void predictValueUseListOrder(const Value *V, const Function *F,
 202                                      OrderMap &OM, UseListOrderStack &Stack) {
 203   auto &IDPair = OM[V];
 204   assert(IDPair.first && "Unmapped value");
 205   if (IDPair.second)
 206     // Already predicted.
 207     return;
 208
 209   // Do the actual prediction.
 210   IDPair.second = true;
 211   if (!V->use_empty() && std::next(V->use_begin()) != V->use_end())
 212     predictValueUseListOrderImpl(V, F, IDPair.first, OM, Stack);
 213
 214   // Recursive descent into constants.
 215   if (const Constant *C = dyn_cast<Constant>(V))
 216     if (C->getNumOperands()) // Visit GlobalValues.
 217       for (const Value *Op : C->operands())
 218         if (isa<Constant>(Op)) // Visit GlobalValues.
 219           predictValueUseListOrder(Op, F, OM, Stack);
 220 }
 221
 222 static UseListOrderStack predictUseListOrder(const Module *M) {
 223   OrderMap OM = orderModule(M);
 224
 225   // Use-list orders need to be serialized after all the users have been added
 226   // to a value, or else the shuffles will be incomplete.  Store them per
 227   // function in a stack.
 228   //
 229   // Aside from function order, the order of values doesn't matter much here.
 230   UseListOrderStack Stack;
 231
 232   // We want to visit the functions backward now so we can list function-local
 233   // constants in the last Function they're used in.  Module-level constants
 234   // have already been visited above.
 235   for (const Function &F : make_range(M->rbegin(), M->rend())) {
 236     if (F.isDeclaration())
 237       continue;
 238     for (const BasicBlock &BB : F)
 239       predictValueUseListOrder(&BB, &F, OM, Stack);
 240     for (const Argument &A : F.args())
 241       predictValueUseListOrder(&A, &F, OM, Stack);
 242     for (const BasicBlock &BB : F)
 243       for (const Instruction &I : BB)
 244         for (const Value *Op : I.operands())
 245           if (isa<Constant>(*Op) || isa<InlineAsm>(*Op)) // Visit GlobalValues.
 246             predictValueUseListOrder(Op, &F, OM, Stack);
 247     for (const BasicBlock &BB : F)
 248       for (const Instruction &I : BB)
 249         predictValueUseListOrder(&I, &F, OM, Stack);
 250   }
 251
 252   // Visit globals last.
 253   for (const GlobalVariable &G : M->globals())
 254     predictValueUseListOrder(&G, nullptr, OM, Stack);
 255   for (const Function &F : *M)
 256     predictValueUseListOrder(&F, nullptr, OM, Stack);
 257   for (const GlobalAlias &A : M->aliases())
 258     predictValueUseListOrder(&A, nullptr, OM, Stack);
 259   for (const GlobalVariable &G : M->globals())
 260     if (G.hasInitializer())
 261       predictValueUseListOrder(G.getInitializer(), nullptr, OM, Stack);
 262   for (const GlobalAlias &A : M->aliases())
 263     predictValueUseListOrder(A.getAliasee(), nullptr, OM, Stack);
 264   for (const Function &F : *M)
 265     if (F.hasPrefixData())
 266       predictValueUseListOrder(F.getPrefixData(), nullptr, OM, Stack);
 267
 268   return Stack;
 269 }
 270
 271 static const Module *getModuleFromVal(const Value *V) {
 272   if (const Argument *MA = dyn_cast<Argument>(V))
 273     return MA->getParent() ? MA->getParent()->getParent() : nullptr;
 274
 275   if (const BasicBlock *BB = dyn_cast<BasicBlock>(V))
 276     return BB->getParent() ? BB->getParent()->getParent() : nullptr;
 277
 278   if (const Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V)) {
 279     const Function *M = I->getParent() ? I->getParent()->getParent() : nullptr;
 280     return M ? M->getParent() : nullptr;
 281   }
 282
 283   if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(V))
 284     return GV->getParent();
 285
 286   if (const auto *MAV = dyn_cast<MetadataAsValue>(V)) {
 287     for (const User *U : MAV->users())
 288       if (isa<Instruction>(U))
 289         if (const Module *M = getModuleFromVal(U))
 290           return M;
 291     return nullptr;
 292   }
 293
 294   return nullptr;
 295 }
 296
 297 static void PrintCallingConv(unsigned cc, raw_ostream &Out) {
 298   switch (cc) {
 299   default:                         Out << "cc" << cc; break;
 300   case CallingConv::Fast:          Out << "fastcc"; break;
 301   case CallingConv::Cold:          Out << "coldcc"; break;
 302   case CallingConv::WebKit_JS:     Out << "webkit_jscc"; break;
 303   case CallingConv::AnyReg:        Out << "anyregcc"; break;
 304   case CallingConv::PreserveMost:  Out << "preserve_mostcc"; break;
 305   case CallingConv::PreserveAll:   Out << "preserve_allcc"; break;
 306   case CallingConv::GHC:           Out << "ghccc"; break;
 307   case CallingConv::X86_StdCall:   Out << "x86_stdcallcc"; break;
 308   case CallingConv::X86_FastCall:  Out << "x86_fastcallcc"; break;
 309   case CallingConv::X86_ThisCall:  Out << "x86_thiscallcc"; break;
 310   case CallingConv::X86_VectorCall:Out << "x86_vectorcallcc"; break;
 311   case CallingConv::Intel_OCL_BI:  Out << "intel_ocl_bicc"; break;
 312   case CallingConv::ARM_APCS:      Out << "arm_apcscc"; break;
 313   case CallingConv::ARM_AAPCS:     Out << "arm_aapcscc"; break;
 314   case CallingConv::ARM_AAPCS_VFP: Out << "arm_aapcs_vfpcc"; break;
 315   case CallingConv::MSP430_INTR:   Out << "msp430_intrcc"; break;
 316   case CallingConv::PTX_Kernel:    Out << "ptx_kernel"; break;
 317   case CallingConv::PTX_Device:    Out << "ptx_device"; break;
 318   case CallingConv::X86_64_SysV:   Out << "x86_64_sysvcc"; break;
 319   case CallingConv::X86_64_Win64:  Out << "x86_64_win64cc"; break;
 320   case CallingConv::SPIR_FUNC:     Out << "spir_func"; break;
 321   case CallingConv::SPIR_KERNEL:   Out << "spir_kernel"; break;
 322   }
 323 }
 324
 325 // PrintEscapedString - Print each character of the specified string, escaping
 326 // it if it is not printable or if it is an escape char.
 327 static void PrintEscapedString(StringRef Name, raw_ostream &Out) {
 328   for (unsigned i = 0, e = Name.size(); i != e; ++i) {
 329     unsigned char C = Name[i];
 330     if (isprint(C) && C != '\\' && C != '"')
 331       Out << C;
 332     else
 333       Out << '\\' << hexdigit(C >> 4) << hexdigit(C & 0x0F);
 334   }
 335 }
 336
 337 enum PrefixType {
 338   GlobalPrefix,
 339   ComdatPrefix,
 340   LabelPrefix,
 341   LocalPrefix,
 342   NoPrefix
 343 };
 344
 345 void llvm::printLLVMNameWithoutPrefix(raw_ostream &OS, StringRef Name) {
 346   assert(!Name.empty() && "Cannot get empty name!");
 347
 348   // Scan the name to see if it needs quotes first.
 349   bool NeedsQuotes = isdigit(static_cast<unsigned char>(Name[0]));
 350   if (!NeedsQuotes) {
 351     for (unsigned i = 0, e = Name.size(); i != e; ++i) {
 352       // By making this unsigned, the value passed in to isalnum will always be
 353       // in the range 0-255.  This is important when building with MSVC because
 354       // its implementation will assert.  This situation can arise when dealing
 355       // with UTF-8 multibyte characters.
 356       unsigned char C = Name[i];
 357       if (!isalnum(static_cast<unsigned char>(C)) && C != '-' && C != '.' &&
 358           C != '_') {
 359         NeedsQuotes = true;
 360         break;
 361       }
 362     }
 363   }
 364
 365   // If we didn't need any quotes, just write out the name in one blast.
 366   if (!NeedsQuotes) {
 367     OS << Name;
 368     return;
 369   }
 370
 371   // Okay, we need quotes.  Output the quotes and escape any scary characters as
 372   // needed.
 373   OS << '"';
 374   PrintEscapedString(Name, OS);
 375   OS << '"';
 376 }
 377
 378 /// Turn the specified name into an 'LLVM name', which is either prefixed with %
 379 /// (if the string only contains simple characters) or is surrounded with ""'s
 380 /// (if it has special chars in it). Print it out.
 381 static void PrintLLVMName(raw_ostream &OS, StringRef Name, PrefixType Prefix) {
 382   switch (Prefix) {
 383   case NoPrefix:
 384     break;
 385   case GlobalPrefix:
 386     OS << '@';
 387     break;
 388   case ComdatPrefix:
 389     OS << '$';
 390     break;
 391   case LabelPrefix:
 392     break;
 393   case LocalPrefix:
 394     OS << '%';
 395     break;
 396   }
 397   printLLVMNameWithoutPrefix(OS, Name);
 398 }
 399
 400 /// Turn the specified name into an 'LLVM name', which is either prefixed with %
 401 /// (if the string only contains simple characters) or is surrounded with ""'s
 402 /// (if it has special chars in it). Print it out.
 403 static void PrintLLVMName(raw_ostream &OS, const Value *V) {
 404   PrintLLVMName(OS, V->getName(),
 405                 isa<GlobalValue>(V) ? GlobalPrefix : LocalPrefix);
 406 }
 407
 408
 409 namespace {
 410 class TypePrinting {
 411   TypePrinting(const TypePrinting &) = delete;
 412   void operator=(const TypePrinting&) = delete;
 413 public:
 414
 415   /// NamedTypes - The named types that are used by the current module.
 416   TypeFinder NamedTypes;
 417
 418   /// NumberedTypes - The numbered types, along with their value.
 419   DenseMap<StructType*, unsigned> NumberedTypes;
 420
 421   TypePrinting() = default;
 422
 423   void incorporateTypes(const Module &M);
 424
 425   void print(Type *Ty, raw_ostream &OS);
 426
 427   void printStructBody(StructType *Ty, raw_ostream &OS);
 428 };
 429 } // namespace
 430
 431 void TypePrinting::incorporateTypes(const Module &M) {
 432   NamedTypes.run(M, false);
 433
 434   // The list of struct types we got back includes all the struct types, split
 435   // the unnamed ones out to a numbering and remove the anonymous structs.
 436   unsigned NextNumber = 0;
 437
 438   std::vector<StructType*>::iterator NextToUse = NamedTypes.begin(), I, E;
 439   for (I = NamedTypes.begin(), E = NamedTypes.end(); I != E; ++I) {
 440     StructType *STy = *I;
 441
 442     // Ignore anonymous types.
 443     if (STy->isLiteral())
 444       continue;
 445
 446     if (STy->getName().empty())
 447       NumberedTypes[STy] = NextNumber++;
 448     else
 449       *NextToUse++ = STy;
 450   }
 451
 452   NamedTypes.erase(NextToUse, NamedTypes.end());
 453 }
 454
 455
 456 /// CalcTypeName - Write the specified type to the specified raw_ostream, making
 457 /// use of type names or up references to shorten the type name where possible.
 458 void TypePrinting::print(Type *Ty, raw_ostream &OS) {
 459   switch (Ty->getTypeID()) {
 460   case Type::VoidTyID:      OS << "void"; return;
 461   case Type::HalfTyID:      OS << "half"; return;
 462   case Type::FloatTyID:     OS << "float"; return;
 463   case Type::DoubleTyID:    OS << "double"; return;
 464   case Type::X86_FP80TyID:  OS << "x86_fp80"; return;
 465   case Type::FP128TyID:     OS << "fp128"; return;
 466   case Type::PPC_FP128TyID: OS << "ppc_fp128"; return;
 467   case Type::LabelTyID:     OS << "label"; return;
 468   case Type::MetadataTyID:  OS << "metadata"; return;
 469   case Type::X86_MMXTyID:   OS << "x86_mmx"; return;
 470   case Type::TokenTyID:     OS << "token"; return;
 471   case Type::IntegerTyID:
 472     OS << 'i' << cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth();
 473     return;
 474
 475   case Type::FunctionTyID: {
 476     FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(Ty);
 477     print(FTy->getReturnType(), OS);
 478     OS << " (";
 479     for (FunctionType::param_iterator I = FTy->param_begin(),
 480          E = FTy->param_end(); I != E; ++I) {
 481       if (I != FTy->param_begin())
 482         OS << ", ";
 483       print(*I, OS);
 484     }
 485     if (FTy->isVarArg()) {
 486       if (FTy->getNumParams()) OS << ", ";
 487       OS << "...";
 488     }
 489     OS << ')';
 490     return;
 491   }
 492   case Type::StructTyID: {
 493     StructType *STy = cast<StructType>(Ty);
 494
 495     if (STy->isLiteral())
 496       return printStructBody(STy, OS);
 497
 498     if (!STy->getName().empty())
 499       return PrintLLVMName(OS, STy->getName(), LocalPrefix);
 500
 501     DenseMap<StructType*, unsigned>::iterator I = NumberedTypes.find(STy);
 502     if (I != NumberedTypes.end())
 503       OS << '%' << I->second;
 504     else  // Not enumerated, print the hex address.
 505       OS << "%\"type " << STy << '\"';
 506     return;
 507   }
 508   case Type::PointerTyID: {
 509     PointerType *PTy = cast<PointerType>(Ty);
 510     print(PTy->getElementType(), OS);
 511     if (unsigned AddressSpace = PTy->getAddressSpace())
 512       OS << " addrspace(" << AddressSpace << ')';
 513     OS << '*';
 514     return;
 515   }
 516   case Type::ArrayTyID: {
 517     ArrayType *ATy = cast<ArrayType>(Ty);
 518     OS << '[' << ATy->getNumElements() << " x ";
 519     print(ATy->getElementType(), OS);
 520     OS << ']';
 521     return;
 522   }
 523   case Type::VectorTyID: {
 524     VectorType *PTy = cast<VectorType>(Ty);
 525     OS << "<" << PTy->getNumElements() << " x ";
 526     print(PTy->getElementType(), OS);
 527     OS << '>';
 528     return;
 529   }
 530   }
 531   llvm_unreachable("Invalid TypeID");
 532 }
 533
 534 void TypePrinting::printStructBody(StructType *STy, raw_ostream &OS) {
 535   if (STy->isOpaque()) {
 536     OS << "opaque";
 537     return;
 538   }
 539
 540   if (STy->isPacked())
 541     OS << '<';
 542
 543   if (STy->getNumElements() == 0) {
 544     OS << "{}";
 545   } else {
 546     StructType::element_iterator I = STy->element_begin();
 547     OS << "{ ";
 548     print(*I++, OS);
 549     for (StructType::element_iterator E = STy->element_end(); I != E; ++I) {
 550       OS << ", ";
 551       print(*I, OS);
 552     }
 553
 554     OS << " }";
 555   }
 556   if (STy->isPacked())
 557     OS << '>';
 558 }
 559
 560 namespace llvm {
 561 //===----------------------------------------------------------------------===//
 562 // SlotTracker Class: Enumerate slot numbers for unnamed values
 563 //===----------------------------------------------------------------------===//
 564 /// This class provides computation of slot numbers for LLVM Assembly writing.
 565 ///
 566 class SlotTracker {
 567 public:
 568   /// ValueMap - A mapping of Values to slot numbers.
 569   typedef DenseMap<const Value*, unsigned> ValueMap;
 570
 571 private:
 572   /// TheModule - The module for which we are holding slot numbers.
 573   const Module* TheModule;
 574
 575   /// TheFunction - The function for which we are holding slot numbers.
 576   const Function* TheFunction;
 577   bool FunctionProcessed;
 578   bool ShouldInitializeAllMetadata;
 579
 580   /// mMap - The slot map for the module level data.
 581   ValueMap mMap;
 582   unsigned mNext;
 583
 584   /// fMap - The slot map for the function level data.
 585   ValueMap fMap;
 586   unsigned fNext;
 587
 588   /// mdnMap - Map for MDNodes.
 589   DenseMap<const MDNode*, unsigned> mdnMap;
 590   unsigned mdnNext;
 591
 592   /// asMap - The slot map for attribute sets.
 593   DenseMap<AttributeSet, unsigned> asMap;
 594   unsigned asNext;
 595 public:
 596   /// Construct from a module.
 597   ///
 598   /// If \c ShouldInitializeAllMetadata, initializes all metadata in all
 599   /// functions, giving correct numbering for metadata referenced only from
 600   /// within a function (even if no functions have been initialized).
 601   explicit SlotTracker(const Module *M,
 602                        bool ShouldInitializeAllMetadata = false);
 603   /// Construct from a function, starting out in incorp state.
 604   ///
 605   /// If \c ShouldInitializeAllMetadata, initializes all metadata in all
 606   /// functions, giving correct numbering for metadata referenced only from
 607   /// within a function (even if no functions have been initialized).
 608   explicit SlotTracker(const Function *F,
 609                        bool ShouldInitializeAllMetadata = false);
 610
 611   /// Return the slot number of the specified value in it's type
 612   /// plane.  If something is not in the SlotTracker, return -1.
 613   int getLocalSlot(const Value *V);
 614   int getGlobalSlot(const GlobalValue *V);
 615   int getMetadataSlot(const MDNode *N);
 616   int getAttributeGroupSlot(AttributeSet AS);
 617
 618   /// If you'd like to deal with a function instead of just a module, use
 619   /// this method to get its data into the SlotTracker.
 620   void incorporateFunction(const Function *F) {
 621     TheFunction = F;
 622     FunctionProcessed = false;
 623   }
 624
 625   const Function *getFunction() const { return TheFunction; }
 626
 627   /// After calling incorporateFunction, use this method to remove the
 628   /// most recently incorporated function from the SlotTracker. This
 629   /// will reset the state of the machine back to just the module contents.
 630   void purgeFunction();
 631
 632   /// MDNode map iterators.
 633   typedef DenseMap<const MDNode*, unsigned>::iterator mdn_iterator;
 634   mdn_iterator mdn_begin() { return mdnMap.begin(); }
 635   mdn_iterator mdn_end() { return mdnMap.end(); }
 636   unsigned mdn_size() const { return mdnMap.size(); }
 637   bool mdn_empty() const { return mdnMap.empty(); }
 638
 639   /// AttributeSet map iterators.
 640   typedef DenseMap<AttributeSet, unsigned>::iterator as_iterator;
 641   as_iterator as_begin()   { return asMap.begin(); }
 642   as_iterator as_end()     { return asMap.end(); }
 643   unsigned as_size() const { return asMap.size(); }
 644   bool as_empty() const    { return asMap.empty(); }
 645
 646   /// This function does the actual initialization.
 647   inline void initialize();
 648
 649   // Implementation Details
 650 private:
 651   /// CreateModuleSlot - Insert the specified GlobalValue* into the slot table.
 652   void CreateModuleSlot(const GlobalValue *V);
 653
 654   /// CreateMetadataSlot - Insert the specified MDNode* into the slot table.
 655   void CreateMetadataSlot(const MDNode *N);
 656
 657   /// CreateFunctionSlot - Insert the specified Value* into the slot table.
 658   void CreateFunctionSlot(const Value *V);
 659
 660   /// \brief Insert the specified AttributeSet into the slot table.
 661   void CreateAttributeSetSlot(AttributeSet AS);
 662
 663   /// Add all of the module level global variables (and their initializers)
 664   /// and function declarations, but not the contents of those functions.
 665   void processModule();
 666
 667   /// Add all of the functions arguments, basic blocks, and instructions.
 668   void processFunction();
 669
 670   /// Add all of the metadata from a function.
 671   void processFunctionMetadata(const Function &F);
 672
 673   /// Add all of the metadata from an instruction.
 674   void processInstructionMetadata(const Instruction &I);
 675
 676   SlotTracker(const SlotTracker &) = delete;
 677   void operator=(const SlotTracker &) = delete;
 678 };
 679 } // namespace llvm
 680
 681 ModuleSlotTracker::ModuleSlotTracker(SlotTracker &Machine, const Module *M,
 682                                      const Function *F)
 683     : M(M), F(F), Machine(&Machine) {}
 684
 685 ModuleSlotTracker::ModuleSlotTracker(const Module *M,
 686                                      bool ShouldInitializeAllMetadata)
 687     : MachineStorage(M ? new SlotTracker(M, ShouldInitializeAllMetadata)
 688                        : nullptr),
 689       M(M), Machine(MachineStorage.get()) {}
 690
 691 ModuleSlotTracker::~ModuleSlotTracker() {}
 692
 693 void ModuleSlotTracker::incorporateFunction(const Function &F) {
 694   if (!Machine)
 695     return;
 696
 697   // Nothing to do if this is the right function already.
 698   if (this->F == &F)
 699     return;
 700   if (this->F)
 701     Machine->purgeFunction();
 702   Machine->incorporateFunction(&F);
 703   this->F = &F;
 704 }
 705
 706 int ModuleSlotTracker::getLocalSlot(const Value *V) {
 707   assert(F && "No function incorporated");
 708   return Machine->getLocalSlot(V);
 709 }
 710
 711 static SlotTracker *createSlotTracker(const Module *M) {
 712   return new SlotTracker(M);
 713 }
 714
 715 static SlotTracker *createSlotTracker(const Value *V) {
 716   if (const Argument *FA = dyn_cast<Argument>(V))
 717     return new SlotTracker(FA->getParent());
 718
 719   if (const Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V))
 720     if (I->getParent())
 721       return new SlotTracker(I->getParent()->getParent());
 722
 723   if (const BasicBlock *BB = dyn_cast<BasicBlock>(V))
 724     return new SlotTracker(BB->getParent());
 725
 726   if (const GlobalVariable *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(V))
 727     return new SlotTracker(GV->getParent());
 728
 729   if (const GlobalAlias *GA = dyn_cast<GlobalAlias>(V))
 730     return new SlotTracker(GA->getParent());
 731
 732   if (const Function *Func = dyn_cast<Function>(V))
 733     return new SlotTracker(Func);
 734
 735   return nullptr;
 736 }
 737
 738 #if 0
 739 #define ST_DEBUG(X) dbgs() << X
 740 #else
 741 #define ST_DEBUG(X)
 742 #endif
 743
 744 // Module level constructor. Causes the contents of the Module (sans functions)
 745 // to be added to the slot table.
 746 SlotTracker::SlotTracker(const Module *M, bool ShouldInitializeAllMetadata)
 747     : TheModule(M), TheFunction(nullptr), FunctionProcessed(false),
 748       ShouldInitializeAllMetadata(ShouldInitializeAllMetadata), mNext(0),
 749       fNext(0), mdnNext(0), asNext(0) {}
 750
 751 // Function level constructor. Causes the contents of the Module and the one
 752 // function provided to be added to the slot table.
 753 SlotTracker::SlotTracker(const Function *F, bool ShouldInitializeAllMetadata)
 754     : TheModule(F ? F->getParent() : nullptr), TheFunction(F),
 755       FunctionProcessed(false),
 756       ShouldInitializeAllMetadata(ShouldInitializeAllMetadata), mNext(0),
 757       fNext(0), mdnNext(0), asNext(0) {}
 758
 759 inline void SlotTracker::initialize() {
 760   if (TheModule) {
 761     processModule();
 762     TheModule = nullptr; ///< Prevent re-processing next time we're called.
 763   }
 764
 765   if (TheFunction && !FunctionProcessed)
 766     processFunction();
 767 }
 768
 769 // Iterate through all the global variables, functions, and global
 770 // variable initializers and create slots for them.
 771 void SlotTracker::processModule() {
 772   ST_DEBUG("begin processModule!\n");
 773
 774   // Add all of the unnamed global variables to the value table.
 775   for (const GlobalVariable &Var : TheModule->globals()) {
 776     if (!Var.hasName())
 777       CreateModuleSlot(&Var);
 778   }
 779
 780   for (const GlobalAlias &A : TheModule->aliases()) {
 781     if (!A.hasName())
 782       CreateModuleSlot(&A);
 783   }
 784
 785   // Add metadata used by named metadata.
 786   for (const NamedMDNode &NMD : TheModule->named_metadata()) {
 787     for (unsigned i = 0, e = NMD.getNumOperands(); i != e; ++i)
 788       CreateMetadataSlot(NMD.getOperand(i));
 789   }
 790
 791   for (const Function &F : *TheModule) {
 792     if (!F.hasName())
 793       // Add all the unnamed functions to the table.
 794       CreateModuleSlot(&F);
 795
 796     if (ShouldInitializeAllMetadata)
 797       processFunctionMetadata(F);
 798
 799     // Add all the function attributes to the table.
 800     // FIXME: Add attributes of other objects?
 801     AttributeSet FnAttrs = F.getAttributes().getFnAttributes();
 802     if (FnAttrs.hasAttributes(AttributeSet::FunctionIndex))
 803       CreateAttributeSetSlot(FnAttrs);
 804   }
 805
 806   ST_DEBUG("end processModule!\n");
 807 }
 808
 809 // Process the arguments, basic blocks, and instructions  of a function.
 810 void SlotTracker::processFunction() {
 811   ST_DEBUG("begin processFunction!\n");
 812   fNext = 0;
 813
 814   // Add all the function arguments with no names.
 815   for(Function::const_arg_iterator AI = TheFunction->arg_begin(),
 816       AE = TheFunction->arg_end(); AI != AE; ++AI)
 817     if (!AI->hasName())
 818       CreateFunctionSlot(AI);
 819
 820   ST_DEBUG("Inserting Instructions:\n");
 821
 822   // Add all of the basic blocks and instructions with no names.
 823   for (auto &BB : *TheFunction) {
 824     if (!BB.hasName())
 825       CreateFunctionSlot(&BB);
 826
 827     processFunctionMetadata(*TheFunction);
 828
 829     for (auto &I : BB) {
 830       if (!I.getType()->isVoidTy() && !I.hasName())
 831         CreateFunctionSlot(&I);
 832
 833       // We allow direct calls to any llvm.foo function here, because the
 834       // target may not be linked into the optimizer.
 835       if (const CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(&I)) {
 836         // Add all the call attributes to the table.
 837         AttributeSet Attrs = CI->getAttributes().getFnAttributes();
 838         if (Attrs.hasAttributes(AttributeSet::FunctionIndex))
 839           CreateAttributeSetSlot(Attrs);
 840       } else if (const InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(&I)) {
 841         // Add all the call attributes to the table.
 842         AttributeSet Attrs = II->getAttributes().getFnAttributes();
 843         if (Attrs.hasAttributes(AttributeSet::FunctionIndex))
 844           CreateAttributeSetSlot(Attrs);
 845       }
 846     }
 847   }
 848
 849   FunctionProcessed = true;
 850
 851   ST_DEBUG("end processFunction!\n");
 852 }
 853
 854 void SlotTracker::processFunctionMetadata(const Function &F) {
 855   SmallVector<std::pair<unsigned, MDNode *>, 4> MDs;
 856   for (auto &BB : F) {
 857     F.getAllMetadata(MDs);
 858     for (auto &MD : MDs)
 859       CreateMetadataSlot(MD.second);
 860
 861     for (auto &I : BB)
 862       processInstructionMetadata(I);
 863   }
 864 }
 865
 866 void SlotTracker::processInstructionMetadata(const Instruction &I) {
 867   // Process metadata used directly by intrinsics.
 868   if (const CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(&I))
 869     if (Function *F = CI->getCalledFunction())
 870       if (F->isIntrinsic())
 871         for (auto &Op : I.operands())
 872           if (auto *V = dyn_cast_or_null<MetadataAsValue>(Op))
 873             if (MDNode *N = dyn_cast<MDNode>(V->getMetadata()))
 874               CreateMetadataSlot(N);
 875
 876   // Process metadata attached to this instruction.
 877   SmallVector<std::pair<unsigned, MDNode *>, 4> MDs;
 878   I.getAllMetadata(MDs);
 879   for (auto &MD : MDs)
 880     CreateMetadataSlot(MD.second);
 881 }
 882
 883 /// Clean up after incorporating a function. This is the only way to get out of
 884 /// the function incorporation state that affects get*Slot/Create*Slot. Function
 885 /// incorporation state is indicated by TheFunction != 0.
 886 void SlotTracker::purgeFunction() {
 887   ST_DEBUG("begin purgeFunction!\n");
 888   fMap.clear(); // Simply discard the function level map
 889   TheFunction = nullptr;
 890   FunctionProcessed = false;
 891   ST_DEBUG("end purgeFunction!\n");
 892 }
 893
 894 /// getGlobalSlot - Get the slot number of a global value.
 895 int SlotTracker::getGlobalSlot(const GlobalValue *V) {
 896   // Check for uninitialized state and do lazy initialization.
 897   initialize();
 898
 899   // Find the value in the module map
 900   ValueMap::iterator MI = mMap.find(V);
 901   return MI == mMap.end() ? -1 : (int)MI->second;
 902 }
 903
 904 /// getMetadataSlot - Get the slot number of a MDNode.
 905 int SlotTracker::getMetadataSlot(const MDNode *N) {
 906   // Check for uninitialized state and do lazy initialization.
 907   initialize();
 908
 909   // Find the MDNode in the module map
 910   mdn_iterator MI = mdnMap.find(N);
 911   return MI == mdnMap.end() ? -1 : (int)MI->second;
 912 }
 913
 914
 915 /// getLocalSlot - Get the slot number for a value that is local to a function.
 916 int SlotTracker::getLocalSlot(const Value *V) {
 917   assert(!isa<Constant>(V) && "Can't get a constant or global slot with this!");
 918
 919   // Check for uninitialized state and do lazy initialization.
 920   initialize();
 921
 922   ValueMap::iterator FI = fMap.find(V);
 923   return FI == fMap.end() ? -1 : (int)FI->second;
 924 }
 925
 926 int SlotTracker::getAttributeGroupSlot(AttributeSet AS) {
 927   // Check for uninitialized state and do lazy initialization.
 928   initialize();
 929
 930   // Find the AttributeSet in the module map.
 931   as_iterator AI = asMap.find(AS);
 932   return AI == asMap.end() ? -1 : (int)AI->second;
 933 }
 934
 935 /// CreateModuleSlot - Insert the specified GlobalValue* into the slot table.
 936 void SlotTracker::CreateModuleSlot(const GlobalValue *V) {
 937   assert(V && "Can't insert a null Value into SlotTracker!");
 938   assert(!V->getType()->isVoidTy() && "Doesn't need a slot!");
 939   assert(!V->hasName() && "Doesn't need a slot!");
 940
 941   unsigned DestSlot = mNext++;
 942   mMap[V] = DestSlot;
 943
 944   ST_DEBUG("  Inserting value [" << V->getType() << "] = " << V << " slot=" <<
 945            DestSlot << " [");
 946   // G = Global, F = Function, A = Alias, o = other
 947   ST_DEBUG((isa<GlobalVariable>(V) ? 'G' :
 948             (isa<Function>(V) ? 'F' :
 949              (isa<GlobalAlias>(V) ? 'A' : 'o'))) << "]\n");
 950 }
 951
 952 /// CreateSlot - Create a new slot for the specified value if it has no name.
 953 void SlotTracker::CreateFunctionSlot(const Value *V) {
 954   assert(!V->getType()->isVoidTy() && !V->hasName() && "Doesn't need a slot!");
 955
 956   unsigned DestSlot = fNext++;
 957   fMap[V] = DestSlot;
 958
 959   // G = Global, F = Function, o = other
 960   ST_DEBUG("  Inserting value [" << V->getType() << "] = " << V << " slot=" <<
 961            DestSlot << " [o]\n");
 962 }
 963
 964 /// CreateModuleSlot - Insert the specified MDNode* into the slot table.
 965 void SlotTracker::CreateMetadataSlot(const MDNode *N) {
 966   assert(N && "Can't insert a null Value into SlotTracker!");
 967
 968   unsigned DestSlot = mdnNext;
 969   if (!mdnMap.insert(std::make_pair(N, DestSlot)).second)
 970     return;
 971   ++mdnNext;
 972
 973   // Recursively add any MDNodes referenced by operands.
 974   for (unsigned i = 0, e = N->getNumOperands(); i != e; ++i)
 975     if (const MDNode *Op = dyn_cast_or_null<MDNode>(N->getOperand(i)))
 976       CreateMetadataSlot(Op);
 977 }
 978
 979 void SlotTracker::CreateAttributeSetSlot(AttributeSet AS) {
 980   assert(AS.hasAttributes(AttributeSet::FunctionIndex) &&
 981          "Doesn't need a slot!");
 982
 983   as_iterator I = asMap.find(AS);
 984   if (I != asMap.end())
 985     return;
 986
 987   unsigned DestSlot = asNext++;
 988   asMap[AS] = DestSlot;
 989 }
 990
 991 //===----------------------------------------------------------------------===//
 992 // AsmWriter Implementation
 993 //===----------------------------------------------------------------------===//
 994
 995 static void WriteAsOperandInternal(raw_ostream &Out, const Value *V,
 996                                    TypePrinting *TypePrinter,
 997                                    SlotTracker *Machine,
 998                                    const Module *Context);
 999
1000 static void WriteAsOperandInternal(raw_ostream &Out, const Metadata *MD,
1001                                    TypePrinting *TypePrinter,
1002                                    SlotTracker *Machine, const Module *Context,
1003                                    bool FromValue = false);
1004
1005 static const char *getPredicateText(unsigned predicate) {
1006   const char * pred = "unknown";
1007   switch (predicate) {
1008   case FCmpInst::FCMP_FALSE: pred = "false"; break;
1009   case FCmpInst::FCMP_OEQ:   pred = "oeq"; break;
1010   case FCmpInst::FCMP_OGT:   pred = "ogt"; break;
1011   case FCmpInst::FCMP_OGE:   pred = "oge"; break;
1012   case FCmpInst::FCMP_OLT:   pred = "olt"; break;
1013   case FCmpInst::FCMP_OLE:   pred = "ole"; break;
1014   case FCmpInst::FCMP_ONE:   pred = "one"; break;
1015   case FCmpInst::FCMP_ORD:   pred = "ord"; break;
1016   case FCmpInst::FCMP_UNO:   pred = "uno"; break;
1017   case FCmpInst::FCMP_UEQ:   pred = "ueq"; break;
1018   case FCmpInst::FCMP_UGT:   pred = "ugt"; break;
1019   case FCmpInst::FCMP_UGE:   pred = "uge"; break;
1020   case FCmpInst::FCMP_ULT:   pred = "ult"; break;
1021   case FCmpInst::FCMP_ULE:   pred = "ule"; break;
1022   case FCmpInst::FCMP_UNE:   pred = "une"; break;
1023   case FCmpInst::FCMP_TRUE:  pred = "true"; break;
1024   case ICmpInst::ICMP_EQ:    pred = "eq"; break;
1025   case ICmpInst::ICMP_NE:    pred = "ne"; break;
1026   case ICmpInst::ICMP_SGT:   pred = "sgt"; break;
1027   case ICmpInst::ICMP_SGE:   pred = "sge"; break;
1028   case ICmpInst::ICMP_SLT:   pred = "slt"; break;
1029   case ICmpInst::ICMP_SLE:   pred = "sle"; break;
1030   case ICmpInst::ICMP_UGT:   pred = "ugt"; break;
1031   case ICmpInst::ICMP_UGE:   pred = "uge"; break;
1032   case ICmpInst::ICMP_ULT:   pred = "ult"; break;
1033   case ICmpInst::ICMP_ULE:   pred = "ule"; break;
1034   }
1035   return pred;
1036 }
1037
1038 static void writeAtomicRMWOperation(raw_ostream &Out,
1039                                     AtomicRMWInst::BinOp Op) {
1040   switch (Op) {
1041   default: Out << " <unknown operation " << Op << ">"; break;
1042   case AtomicRMWInst::Xchg: Out << " xchg"; break;
1043   case AtomicRMWInst::Add:  Out << " add"; break;
1044   case AtomicRMWInst::Sub:  Out << " sub"; break;
1045   case AtomicRMWInst::And:  Out << " and"; break;
1046   case AtomicRMWInst::Nand: Out << " nand"; break;
1047   case AtomicRMWInst::Or:   Out << " or"; break;
1048   case AtomicRMWInst::Xor:  Out << " xor"; break;
1049   case AtomicRMWInst::Max:  Out << " max"; break;
1050   case AtomicRMWInst::Min:  Out << " min"; break;
1051   case AtomicRMWInst::UMax: Out << " umax"; break;
1052   case AtomicRMWInst::UMin: Out << " umin"; break;
1053   }
1054 }
1055
1056 static void WriteOptimizationInfo(raw_ostream &Out, const User *U) {
1057   if (const FPMathOperator *FPO = dyn_cast<const FPMathOperator>(U)) {
1058     // Unsafe algebra implies all the others, no need to write them all out
1059     if (FPO->hasUnsafeAlgebra())
1060       Out << " fast";
1061     else {
1062       if (FPO->hasNoNaNs())
1063         Out << " nnan";
1064       if (FPO->hasNoInfs())
1065         Out << " ninf";
1066       if (FPO->hasNoSignedZeros())
1067         Out << " nsz";
1068       if (FPO->hasAllowReciprocal())
1069         Out << " arcp";
1070     }
1071   }
1072
1073   if (const OverflowingBinaryOperator *OBO =
1074         dyn_cast<OverflowingBinaryOperator>(U)) {
1075     if (OBO->hasNoUnsignedWrap())
1076       Out << " nuw";
1077     if (OBO->hasNoSignedWrap())
1078       Out << " nsw";
1079   } else if (const PossiblyExactOperator *Div =
1080                dyn_cast<PossiblyExactOperator>(U)) {
1081     if (Div->isExact())
1082       Out << " exact";
1083   } else if (const GEPOperator *GEP = dyn_cast<GEPOperator>(U)) {
1084     if (GEP->isInBounds())
1085       Out << " inbounds";
1086   }
1087 }
1088
1089 static void WriteConstantInternal(raw_ostream &Out, const Constant *CV,
1090                                   TypePrinting &TypePrinter,
1091                                   SlotTracker *Machine,
1092                                   const Module *Context) {
1093   if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(CV)) {
1094     if (CI->getType()->isIntegerTy(1)) {
1095       Out << (CI->getZExtValue() ? "true" : "false");
1096       return;
1097     }
1098     Out << CI->getValue();
1099     return;
1100   }
1101
1102   if (const ConstantFP *CFP = dyn_cast<ConstantFP>(CV)) {
1103     if (&CFP->getValueAPF().getSemantics() == &APFloat::IEEEsingle ||
1104         &CFP->getValueAPF().getSemantics() == &APFloat::IEEEdouble) {
1105       // We would like to output the FP constant value in exponential notation,
1106       // but we cannot do this if doing so will lose precision.  Check here to
1107       // make sure that we only output it in exponential format if we can parse
1108       // the value back and get the same value.
1109       //
1110       bool ignored;
1111       bool isHalf = &CFP->getValueAPF().getSemantics()==&APFloat::IEEEhalf;
1112       bool isDouble = &CFP->getValueAPF().getSemantics()==&APFloat::IEEEdouble;
1113       bool isInf = CFP->getValueAPF().isInfinity();
1114       bool isNaN = CFP->getValueAPF().isNaN();
1115       if (!isHalf && !isInf && !isNaN) {
1116         double Val = isDouble ? CFP->getValueAPF().convertToDouble() :
1117                                 CFP->getValueAPF().convertToFloat();
1118         SmallString<128> StrVal;
1119         raw_svector_ostream(StrVal) << Val;
1120
1121         // Check to make sure that the stringized number is not some string like
1122         // "Inf" or NaN, that atof will accept, but the lexer will not.  Check
1123         // that the string matches the "[-+]?[0-9]" regex.
1124         //
1125         if ((StrVal[0] >= '0' && StrVal[0] <= '9') ||
1126             ((StrVal[0] == '-' || StrVal[0] == '+') &&
1127              (StrVal[1] >= '0' && StrVal[1] <= '9'))) {
1128           // Reparse stringized version!
1129           if (APFloat(APFloat::IEEEdouble, StrVal).convertToDouble() == Val) {
1130             Out << StrVal;
1131             return;
1132           }
1133         }
1134       }
1135       // Otherwise we could not reparse it to exactly the same value, so we must
1136       // output the string in hexadecimal format!  Note that loading and storing
1137       // floating point types changes the bits of NaNs on some hosts, notably
1138       // x86, so we must not use these types.
1139       static_assert(sizeof(double) == sizeof(uint64_t),
1140                     "assuming that double is 64 bits!");
1141       char Buffer[40];
1142       APFloat apf = CFP->getValueAPF();
1143       // Halves and floats are represented in ASCII IR as double, convert.
1144       if (!isDouble)
1145         apf.convert(APFloat::IEEEdouble, APFloat::rmNearestTiesToEven,
1146                           &ignored);
1147       Out << "0x" <<
1148               utohex_buffer(uint64_t(apf.bitcastToAPInt().getZExtValue()),
1149                             Buffer+40);
1150       return;
1151     }
1152
1153     // Either half, or some form of long double.
1154     // These appear as a magic letter identifying the type, then a
1155     // fixed number of hex digits.
1156     Out << "0x";
1157     // Bit position, in the current word, of the next nibble to print.
1158     int shiftcount;
1159
1160     if (&CFP->getValueAPF().getSemantics() == &APFloat::x87DoubleExtended) {
1161       Out << 'K';
1162       // api needed to prevent premature destruction
1163       APInt api = CFP->getValueAPF().bitcastToAPInt();
1164       const uint64_t* p = api.getRawData();
1165       uint64_t word = p[1];
1166       shiftcount = 12;
1167       int width = api.getBitWidth();
1168       for (int j=0; j<width; j+=4, shiftcount-=4) {
1169         unsigned int nibble = (word>>shiftcount) & 15;
1170         if (nibble < 10)
1171           Out << (unsigned char)(nibble + '0');
1172         else
1173           Out << (unsigned char)(nibble - 10 + 'A');
1174         if (shiftcount == 0 && j+4 < width) {
1175           word = *p;
1176           shiftcount = 64;
1177           if (width-j-4 < 64)
1178             shiftcount = width-j-4;
1179         }
1180       }
1181       return;
1182     } else if (&CFP->getValueAPF().getSemantics() == &APFloat::IEEEquad) {
1183       shiftcount = 60;
1184       Out << 'L';
1185     } else if (&CFP->getValueAPF().getSemantics() == &APFloat::PPCDoubleDouble) {
1186       shiftcount = 60;
1187       Out << 'M';
1188     } else if (&CFP->getValueAPF().getSemantics() == &APFloat::IEEEhalf) {
1189       shiftcount = 12;
1190       Out << 'H';
1191     } else
1192       llvm_unreachable("Unsupported floating point type");
1193     // api needed to prevent premature destruction
1194     APInt api = CFP->getValueAPF().bitcastToAPInt();
1195     const uint64_t* p = api.getRawData();
1196     uint64_t word = *p;
1197     int width = api.getBitWidth();
1198     for (int j=0; j<width; j+=4, shiftcount-=4) {
1199       unsigned int nibble = (word>>shiftcount) & 15;
1200       if (nibble < 10)
1201         Out << (unsigned char)(nibble + '0');
1202       else
1203         Out << (unsigned char)(nibble - 10 + 'A');
1204       if (shiftcount == 0 && j+4 < width) {
1205         word = *(++p);
1206         shiftcount = 64;
1207         if (width-j-4 < 64)
1208           shiftcount = width-j-4;
1209       }
1210     }
1211     return;
1212   }
1213
1214   if (isa<ConstantAggregateZero>(CV)) {
1215     Out << "zeroinitializer";
1216     return;
1217   }
1218
1219   if (const BlockAddress *BA = dyn_cast<BlockAddress>(CV)) {
1220     Out << "blockaddress(";
1221     WriteAsOperandInternal(Out, BA->getFunction(), &TypePrinter, Machine,
1222                            Context);
1223     Out << ", ";
1224     WriteAsOperandInternal(Out, BA->getBasicBlock(), &TypePrinter, Machine,
1225                            Context);
1226     Out << ")";
1227     return;
1228   }
1229
1230   if (const ConstantArray *CA = dyn_cast<ConstantArray>(CV)) {
1231     Type *ETy = CA->getType()->getElementType();
1232     Out << '[';
1233     TypePrinter.print(ETy, Out);
1234     Out << ' ';
1235     WriteAsOperandInternal(Out, CA->getOperand(0),
1236                            &TypePrinter, Machine,
1237                            Context);
1238     for (unsigned i = 1, e = CA->getNumOperands(); i != e; ++i) {
1239       Out << ", ";
1240       TypePrinter.print(ETy, Out);
1241       Out << ' ';
1242       WriteAsOperandInternal(Out, CA->getOperand(i), &TypePrinter, Machine,
1243                              Context);
1244     }
1245     Out << ']';
1246     return;
1247   }
1248
1249   if (const ConstantDataArray *CA = dyn_cast<ConstantDataArray>(CV)) {
1250     // As a special case, print the array as a string if it is an array of
1251     // i8 with ConstantInt values.
1252     if (CA->isString()) {
1253       Out << "c\"";
1254       PrintEscapedString(CA->getAsString(), Out);
1255       Out << '"';
1256       return;
1257     }
1258
1259     Type *ETy = CA->getType()->getElementType();
1260     Out << '[';
1261     TypePrinter.print(ETy, Out);
1262     Out << ' ';
1263     WriteAsOperandInternal(Out, CA->getElementAsConstant(0),
1264                            &TypePrinter, Machine,
1265                            Context);
1266     for (unsigned i = 1, e = CA->getNumElements(); i != e; ++i) {
1267       Out << ", ";
1268       TypePrinter.print(ETy, Out);
1269       Out << ' ';
1270       WriteAsOperandInternal(Out, CA->getElementAsConstant(i), &TypePrinter,
1271                              Machine, Context);
1272     }
1273     Out << ']';
1274     return;
1275   }
1276
1277
1278   if (const ConstantStruct *CS = dyn_cast<ConstantStruct>(CV)) {
1279     if (CS->getType()->isPacked())
1280       Out << '<';
1281     Out << '{';
1282     unsigned N = CS->getNumOperands();
1283     if (N) {
1284       Out << ' ';
1285       TypePrinter.print(CS->getOperand(0)->getType(), Out);
1286       Out << ' ';
1287
1288       WriteAsOperandInternal(Out, CS->getOperand(0), &TypePrinter, Machine,
1289                              Context);
1290
1291       for (unsigned i = 1; i < N; i++) {
1292         Out << ", ";
1293         TypePrinter.print(CS->getOperand(i)->getType(), Out);
1294         Out << ' ';
1295
1296         WriteAsOperandInternal(Out, CS->getOperand(i), &TypePrinter, Machine,
1297                                Context);
1298       }
1299       Out << ' ';
1300     }
1301
1302     Out << '}';
1303     if (CS->getType()->isPacked())
1304       Out << '>';
1305     return;
1306   }
1307
1308   if (isa<ConstantVector>(CV) || isa<ConstantDataVector>(CV)) {
1309     Type *ETy = CV->getType()->getVectorElementType();
1310     Out << '<';
1311     TypePrinter.print(ETy, Out);
1312     Out << ' ';
1313     WriteAsOperandInternal(Out, CV->getAggregateElement(0U), &TypePrinter,
1314                            Machine, Context);
1315     for (unsigned i = 1, e = CV->getType()->getVectorNumElements(); i != e;++i){
1316       Out << ", ";
1317       TypePrinter.print(ETy, Out);
1318       Out << ' ';
1319       WriteAsOperandInternal(Out, CV->getAggregateElement(i), &TypePrinter,
1320                              Machine, Context);
1321     }
1322     Out << '>';
1323     return;
1324   }
1325
1326   if (isa<ConstantPointerNull>(CV)) {
1327     Out << "null";
1328     return;
1329   }
1330
1331   if (isa<UndefValue>(CV)) {
1332     Out << "undef";
1333     return;
1334   }
1335
1336   if (const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(CV)) {
1337     Out << CE->getOpcodeName();
1338     WriteOptimizationInfo(Out, CE);
1339     if (CE->isCompare())
1340       Out << ' ' << getPredicateText(CE->getPredicate());
1341     Out << " (";
1342
1343     if (const GEPOperator *GEP = dyn_cast<GEPOperator>(CE)) {
1344       TypePrinter.print(GEP->getSourceElementType(), Out);
1345       Out << ", ";
1346     }
1347
1348     for (User::const_op_iterator OI=CE->op_begin(); OI != CE->op_end(); ++OI) {
1349       TypePrinter.print((*OI)->getType(), Out);
1350       Out << ' ';
1351       WriteAsOperandInternal(Out, *OI, &TypePrinter, Machine, Context);
1352       if (OI+1 != CE->op_end())
1353         Out << ", ";
1354     }
1355
1356     if (CE->hasIndices()) {
1357       ArrayRef<unsigned> Indices = CE->getIndices();
1358       for (unsigned i = 0, e = Indices.size(); i != e; ++i)
1359         Out << ", " << Indices[i];
1360     }
1361
1362     if (CE->isCast()) {
1363       Out << " to ";
1364       TypePrinter.print(CE->getType(), Out);
1365     }
1366
1367     Out << ')';
1368     return;
1369   }
1370
1371   Out << "<placeholder or erroneous Constant>";
1372 }
1373
1374 static void writeMDTuple(raw_ostream &Out, const MDTuple *Node,
1375                          TypePrinting *TypePrinter, SlotTracker *Machine,
1376                          const Module *Context) {
1377   Out << "!{";
1378   for (unsigned mi = 0, me = Node->getNumOperands(); mi != me; ++mi) {
1379     const Metadata *MD = Node->getOperand(mi);
1380     if (!MD)
1381       Out << "null";
1382     else if (auto *MDV = dyn_cast<ValueAsMetadata>(MD)) {
1383       Value *V = MDV->getValue();
1384       TypePrinter->print(V->getType(), Out);
1385       Out << ' ';
1386       WriteAsOperandInternal(Out, V, TypePrinter, Machine, Context);
1387     } else {
1388       WriteAsOperandInternal(Out, MD, TypePrinter, Machine, Context);
1389     }
1390     if (mi + 1 != me)
1391       Out << ", ";
1392   }
1393
1394   Out << "}";
1395 }
1396
1397 namespace {
1398 struct FieldSeparator {
1399   bool Skip;
1400   const char *Sep;
1401   FieldSeparator(const char *Sep = ", ") : Skip(true), Sep(Sep) {}
1402 };
1403 raw_ostream &operator<<(raw_ostream &OS, FieldSeparator &FS) {
1404   if (FS.Skip) {
1405     FS.Skip = false;
1406     return OS;
1407   }
1408   return OS << FS.Sep;
1409 }
1410 struct MDFieldPrinter {
1411   raw_ostream &Out;
1412   FieldSeparator FS;
1413   TypePrinting *TypePrinter;
1414   SlotTracker *Machine;
1415   const Module *Context;
1416
1417   explicit MDFieldPrinter(raw_ostream &Out)
1418       : Out(Out), TypePrinter(nullptr), Machine(nullptr), Context(nullptr) {}
1419   MDFieldPrinter(raw_ostream &Out, TypePrinting *TypePrinter,
1420                  SlotTracker *Machine, const Module *Context)
1421       : Out(Out), TypePrinter(TypePrinter), Machine(Machine), Context(Context) {
1422   }
1423   void printTag(const DINode *N);
1424   void printString(StringRef Name, StringRef Value,
1425                    bool ShouldSkipEmpty = true);
1426   void printMetadata(StringRef Name, const Metadata *MD,
1427                      bool ShouldSkipNull = true);
1428   template <class IntTy>
1429   void printInt(StringRef Name, IntTy Int, bool ShouldSkipZero = true);
1430   void printBool(StringRef Name, bool Value);
1431   void printDIFlags(StringRef Name, unsigned Flags);
1432   template <class IntTy, class Stringifier>
1433   void printDwarfEnum(StringRef Name, IntTy Value, Stringifier toString,
1434                       bool ShouldSkipZero = true);
1435 };
1436 } // end namespace
1437
1438 void MDFieldPrinter::printTag(const DINode *N) {
1439   Out << FS << "tag: ";
1440   if (const char *Tag = dwarf::TagString(N->getTag()))
1441     Out << Tag;
1442   else
1443     Out << N->getTag();
1444 }
1445
1446 void MDFieldPrinter::printString(StringRef Name, StringRef Value,
1447                                  bool ShouldSkipEmpty) {
1448   if (ShouldSkipEmpty && Value.empty())
1449     return;
1450
1451   Out << FS << Name << ": \"";
1452   PrintEscapedString(Value, Out);
1453   Out << "\"";
1454 }
1455
1456 static void writeMetadataAsOperand(raw_ostream &Out, const Metadata *MD,
1457                                    TypePrinting *TypePrinter,
1458                                    SlotTracker *Machine,
1459                                    const Module *Context) {
1460   if (!MD) {
1461     Out << "null";
1462     return;
1463   }
1464   WriteAsOperandInternal(Out, MD, TypePrinter, Machine, Context);
1465 }
1466
1467 void MDFieldPrinter::printMetadata(StringRef Name, const Metadata *MD,
1468                                    bool ShouldSkipNull) {
1469   if (ShouldSkipNull && !MD)
1470     return;
1471
1472   Out << FS << Name << ": ";
1473   writeMetadataAsOperand(Out, MD, TypePrinter, Machine, Context);
1474 }
1475
1476 template <class IntTy>
1477 void MDFieldPrinter::printInt(StringRef Name, IntTy Int, bool ShouldSkipZero) {
1478   if (ShouldSkipZero && !Int)
1479     return;
1480
1481   Out << FS << Name << ": " << Int;
1482 }
1483
1484 void MDFieldPrinter::printBool(StringRef Name, bool Value) {
1485   Out << FS << Name << ": " << (Value ? "true" : "false");
1486 }
1487
1488 void MDFieldPrinter::printDIFlags(StringRef Name, unsigned Flags) {
1489   if (!Flags)
1490     return;
1491
1492   Out << FS << Name << ": ";
1493
1494   SmallVector<unsigned, 8> SplitFlags;
1495   unsigned Extra = DINode::splitFlags(Flags, SplitFlags);
1496
1497   FieldSeparator FlagsFS(" | ");
1498   for (unsigned F : SplitFlags) {
1499     const char *StringF = DINode::getFlagString(F);
1500     assert(StringF && "Expected valid flag");
1501     Out << FlagsFS << StringF;
1502   }
1503   if (Extra || SplitFlags.empty())
1504     Out << FlagsFS << Extra;
1505 }
1506
1507 template <class IntTy, class Stringifier>
1508 void MDFieldPrinter::printDwarfEnum(StringRef Name, IntTy Value,
1509                                     Stringifier toString, bool ShouldSkipZero) {
1510   if (!Value)
1511     return;
1512
1513   Out << FS << Name << ": ";
1514   if (const char *S = toString(Value))
1515     Out << S;
1516   else
1517     Out << Value;
1518 }
1519
1520 static void writeGenericDINode(raw_ostream &Out, const GenericDINode *N,
1521                                TypePrinting *TypePrinter, SlotTracker *Machine,
1522                                const Module *Context) {
1523   Out << "!GenericDINode(";
1524   MDFieldPrinter Printer(Out, TypePrinter, Machine, Context);
1525   Printer.printTag(N);
1526   Printer.printString("header", N->getHeader());
1527   if (N->getNumDwarfOperands()) {
1528     Out << Printer.FS << "operands: {";
1529     FieldSeparator IFS;
1530     for (auto &I : N->dwarf_operands()) {
1531       Out << IFS;
1532       writeMetadataAsOperand(Out, I, TypePrinter, Machine, Context);
1533     }
1534     Out << "}";
1535   }
1536   Out << ")";
1537 }
1538
1539 static void writeDILocation(raw_ostream &Out, const DILocation *DL,
1540                             TypePrinting *TypePrinter, SlotTracker *Machine,
1541                             const Module *Context) {
1542   Out << "!DILocation(";
1543   MDFieldPrinter Printer(Out, TypePrinter, Machine, Context);
1544   // Always output the line, since 0 is a relevant and important value for it.
1545   Printer.printInt("line", DL->getLine(), /* ShouldSkipZero */ false);
1546   Printer.printInt("column", DL->getColumn());
1547   Printer.printMetadata("scope", DL->getRawScope(), /* ShouldSkipNull */ false);
1548   Printer.printMetadata("inlinedAt", DL->getRawInlinedAt());
1549   Out << ")";
1550 }
1551
1552 static void writeDISubrange(raw_ostream &Out, const DISubrange *N,
1553                             TypePrinting *, SlotTracker *, const Module *) {
1554   Out << "!DISubrange(";
1555   MDFieldPrinter Printer(Out);
1556   Printer.printInt("count", N->getCount(), /* ShouldSkipZero */ false);
1557   Printer.printInt("lowerBound", N->getLowerBound());
1558   Out << ")";
1559 }
1560
1561 static void writeDIEnumerator(raw_ostream &Out, const DIEnumerator *N,
1562                               TypePrinting *, SlotTracker *, const Module *) {
1563   Out << "!DIEnumerator(";
1564   MDFieldPrinter Printer(Out);
1565   Printer.printString("name", N->getName(), /* ShouldSkipEmpty */ false);
1566   Printer.printInt("value", N->getValue(), /* ShouldSkipZero */ false);
1567   Out << ")";
1568 }
1569
1570 static void writeDIBasicType(raw_ostream &Out, const DIBasicType *N,
1571                              TypePrinting *, SlotTracker *, const Module *) {
1572   Out << "!DIBasicType(";
1573   MDFieldPrinter Printer(Out);
1574   if (N->getTag() != dwarf::DW_TAG_base_type)
1575     Printer.printTag(N);
1576   Printer.printString("name", N->getName());
1577   Printer.printInt("size", N->getSizeInBits());
1578   Printer.printInt("align", N->getAlignInBits());
1579   Printer.printDwarfEnum("encoding", N->getEncoding(),
1580                          dwarf::AttributeEncodingString);
1581   Out << ")";
1582 }
1583
1584 static void writeDIDerivedType(raw_ostream &Out, const DIDerivedType *N,
1585                                TypePrinting *TypePrinter, SlotTracker *Machine,
1586                                const Module *Context) {
1587   Out << "!DIDerivedType(";
1588   MDFieldPrinter Printer(Out, TypePrinter, Machine, Context);
1589   Printer.printTag(N);
1590   Printer.printString("name", N->getName());
1591   Printer.printMetadata("scope", N->getRawScope());
1592   Printer.printMetadata("file", N->getRawFile());
1593   Printer.printInt("line", N->getLine());
1594   Printer.printMetadata("baseType", N->getRawBaseType(),
1595                         /* ShouldSkipNull */ false);
1596   Printer.printInt("size", N->getSizeInBits());
1597   Printer.printInt("align", N->getAlignInBits());
1598   Printer.printInt("offset", N->getOffsetInBits());
1599   Printer.printDIFlags("flags", N->getFlags());
1600   Printer.printMetadata("extraData", N->getRawExtraData());
1601   Out << ")";
1602 }
1603
1604 static void writeDICompositeType(raw_ostream &Out, const DICompositeType *N,
1605                                  TypePrinting *TypePrinter,
1606                                  SlotTracker *Machine, const Module *Context) {
1607   Out << "!DICompositeType(";
1608   MDFieldPrinter Printer(Out, TypePrinter, Machine, Context);
1609   Printer.printTag(N);
1610   Printer.printString("name", N->getName());
1611   Printer.printMetadata("scope", N->getRawScope());
1612   Printer.printMetadata("file", N->getRawFile());
1613   Printer.printInt("line", N->getLine());
1614   Printer.printMetadata("baseType", N->getRawBaseType());
1615   Printer.printInt("size", N->getSizeInBits());
1616   Printer.printInt("align", N->getAlignInBits());
1617   Printer.printInt("offset", N->getOffsetInBits());
1618   Printer.printDIFlags("flags", N->getFlags());
1619   Printer.printMetadata("elements", N->getRawElements());
1620   Printer.printDwarfEnum("runtimeLang", N->getRuntimeLang(),
1621                          dwarf::LanguageString);
1622   Printer.printMetadata("vtableHolder", N->getRawVTableHolder());
1623   Printer.printMetadata("templateParams", N->getRawTemplateParams());
1624   Printer.printString("identifier", N->getIdentifier());
1625   Out << ")";
1626 }
1627
1628 static void writeDISubroutineType(raw_ostream &Out, const DISubroutineType *N,
1629                                   TypePrinting *TypePrinter,
1630                                   SlotTracker *Machine, const Module *Context) {
1631   Out << "!DISubroutineType(";
1632   MDFieldPrinter Printer(Out, TypePrinter, Machine, Context);
1633   Printer.printDIFlags("flags", N->getFlags());
1634   Printer.printMetadata("types", N->getRawTypeArray(),
1635                         /* ShouldSkipNull */ false);
1636   Out << ")";
1637 }
1638
1639 static void writeDIFile(raw_ostream &Out, const DIFile *N, TypePrinting *,
1640                         SlotTracker *, const Module *) {
1641   Out << "!DIFile(";
1642   MDFieldPrinter Printer(Out);
1643   Printer.printString("filename", N->getFilename(),
1644                       /* ShouldSkipEmpty */ false);
1645   Printer.printString("directory", N->getDirectory(),
1646                       /* ShouldSkipEmpty */ false);
1647   Out << ")";
1648 }
1649
1650 static void writeDICompileUnit(raw_ostream &Out, const DICompileUnit *N,
1651                                TypePrinting *TypePrinter, SlotTracker *Machine,
1652                                const Module *Context) {
1653   Out << "!DICompileUnit(";
1654   MDFieldPrinter Printer(Out, TypePrinter, Machine, Context);
1655   Printer.printDwarfEnum("language", N->getSourceLanguage(),
1656                          dwarf::LanguageString, /* ShouldSkipZero */ false);
1657   Printer.printMetadata("file", N->getRawFile(), /* ShouldSkipNull */ false);
1658   Printer.printString("producer", N->getProducer());
1659   Printer.printBool("isOptimized", N->isOptimized());
1660   Printer.printString("flags", N->getFlags());
1661   Printer.printInt("runtimeVersion", N->getRuntimeVersion(),
1662                    /* ShouldSkipZero */ false);
1663   Printer.printString("splitDebugFilename", N->getSplitDebugFilename());
1664   Printer.printInt("emissionKind", N->getEmissionKind(),
1665                    /* ShouldSkipZero */ false);
1666   Printer.printMetadata("enums", N->getRawEnumTypes());
1667   Printer.printMetadata("retainedTypes", N->getRawRetainedTypes());
1668   Printer.printMetadata("subprograms", N->getRawSubprograms());
1669   Printer.printMetadata("globals", N->getRawGlobalVariables());
1670   Printer.printMetadata("imports", N->getRawImportedEntities());
1671   Printer.printInt("dwoId", N->getDWOId());
1672   Out << ")";
1673 }
1674
1675 static void writeDISubprogram(raw_ostream &Out, const DISubprogram *N,
1676                               TypePrinting *TypePrinter, SlotTracker *Machine,
1677                               const Module *Context) {
1678   Out << "!DISubprogram(";
1679   MDFieldPrinter Printer(Out, TypePrinter, Machine, Context);
1680   Printer.printString("name", N->getName());
1681   Printer.printString("linkageName", N->getLinkageName());
1682   Printer.printMetadata("scope", N->getRawScope(), /* ShouldSkipNull */ false);
1683   Printer.printMetadata("file", N->getRawFile());
1684   Printer.printInt("line", N->getLine());
1685   Printer.printMetadata("type", N->getRawType());
1686   Printer.printBool("isLocal", N->isLocalToUnit());
1687   Printer.printBool("isDefinition", N->isDefinition());
1688   Printer.printInt("scopeLine", N->getScopeLine());
1689   Printer.printMetadata("containingType", N->getRawContainingType());
1690   Printer.printDwarfEnum("virtuality", N->getVirtuality(),
1691                          dwarf::VirtualityString);
1692   Printer.printInt("virtualIndex", N->getVirtualIndex());
1693   Printer.printDIFlags("flags", N->getFlags());
1694   Printer.printBool("isOptimized", N->isOptimized());
1695   Printer.printMetadata("function", N->getRawFunction());
1696   Printer.printMetadata("templateParams", N->getRawTemplateParams());
1697   Printer.printMetadata("declaration", N->getRawDeclaration());
1698   Printer.printMetadata("variables", N->getRawVariables());
1699   Out << ")";
1700 }
1701
1702 static void writeDILexicalBlock(raw_ostream &Out, const DILexicalBlock *N,
1703                                 TypePrinting *TypePrinter, SlotTracker *Machine,
1704                                 const Module *Context) {
1705   Out << "!DILexicalBlock(";
1706   MDFieldPrinter Printer(Out, TypePrinter, Machine, Context);
1707   Printer.printMetadata("scope", N->getRawScope(), /* ShouldSkipNull */ false);
1708   Printer.printMetadata("file", N->getRawFile());
1709   Printer.printInt("line", N->getLine());
1710   Printer.printInt("column", N->getColumn());
1711   Out << ")";
1712 }
1713
1714 static void writeDILexicalBlockFile(raw_ostream &Out,
1715                                     const DILexicalBlockFile *N,
1716                                     TypePrinting *TypePrinter,
1717                                     SlotTracker *Machine,
1718                                     const Module *Context) {
1719   Out << "!DILexicalBlockFile(";
1720   MDFieldPrinter Printer(Out, TypePrinter, Machine, Context);
1721   Printer.printMetadata("scope", N->getRawScope(), /* ShouldSkipNull */ false);
1722   Printer.printMetadata("file", N->getRawFile());
1723   Printer.printInt("discriminator", N->getDiscriminator(),
1724                    /* ShouldSkipZero */ false);
1725   Out << ")";
1726 }
1727
1728 static void writeDINamespace(raw_ostream &Out, const DINamespace *N,
1729                              TypePrinting *TypePrinter, SlotTracker *Machine,
1730                              const Module *Context) {
1731   Out << "!DINamespace(";
1732   MDFieldPrinter Printer(Out, TypePrinter, Machine, Context);
1733   Printer.printString("name", N->getName());
1734   Printer.printMetadata("scope", N->getRawScope(), /* ShouldSkipNull */ false);
1735   Printer.printMetadata("file", N->getRawFile());
1736   Printer.printInt("line", N->getLine());
1737   Out << ")";
1738 }
1739
1740 static void writeDIModule(raw_ostream &Out, const DIModule *N,
1741                           TypePrinting *TypePrinter, SlotTracker *Machine,
1742                           const Module *Context) {
1743   Out << "!DIModule(";
1744   MDFieldPrinter Printer(Out, TypePrinter, Machine, Context);
1745   Printer.printMetadata("scope", N->getRawScope(), /* ShouldSkipNull */ false);
1746   Printer.printString("name", N->getName());
1747   Printer.printString("configMacros", N->getConfigurationMacros());
1748   Printer.printString("includePath", N->getIncludePath());
1749   Printer.printString("isysroot", N->getISysRoot());
1750   Out << ")";
1751 }
1752
1753
1754 static void writeDITemplateTypeParameter(raw_ostream &Out,
1755                                          const DITemplateTypeParameter *N,
1756                                          TypePrinting *TypePrinter,
1757                                          SlotTracker *Machine,
1758                                          const Module *Context) {
1759   Out << "!DITemplateTypeParameter(";
1760   MDFieldPrinter Printer(Out, TypePrinter, Machine, Context);
1761   Printer.printString("name", N->getName());
1762   Printer.printMetadata("type", N->getRawType(), /* ShouldSkipNull */ false);
1763   Out << ")";
1764 }
1765
1766 static void writeDITemplateValueParameter(raw_ostream &Out,
1767                                           const DITemplateValueParameter *N,
1768                                           TypePrinting *TypePrinter,
1769                                           SlotTracker *Machine,
1770                                           const Module *Context) {
1771   Out << "!DITemplateValueParameter(";
1772   MDFieldPrinter Printer(Out, TypePrinter, Machine, Context);
1773   if (N->getTag() != dwarf::DW_TAG_template_value_parameter)
1774     Printer.printTag(N);
1775   Printer.printString("name", N->getName());
1776   Printer.printMetadata("type", N->getRawType());
1777   Printer.printMetadata("value", N->getValue(), /* ShouldSkipNull */ false);
1778   Out << ")";
1779 }
1780
1781 static void writeDIGlobalVariable(raw_ostream &Out, const DIGlobalVariable *N,
1782                                   TypePrinting *TypePrinter,
1783                                   SlotTracker *Machine, const Module *Context) {
1784   Out << "!DIGlobalVariable(";
1785   MDFieldPrinter Printer(Out, TypePrinter, Machine, Context);
1786   Printer.printString("name", N->getName());
1787   Printer.printString("linkageName", N->getLinkageName());
1788   Printer.printMetadata("scope", N->getRawScope(), /* ShouldSkipNull */ false);
1789   Printer.printMetadata("file", N->getRawFile());
1790   Printer.printInt("line", N->getLine());
1791   Printer.printMetadata("type", N->getRawType());
1792   Printer.printBool("isLocal", N->isLocalToUnit());
1793   Printer.printBool("isDefinition", N->isDefinition());
1794   Printer.printMetadata("variable", N->getRawVariable());
1795   Printer.printMetadata("declaration", N->getRawStaticDataMemberDeclaration());
1796   Out << ")";
1797 }
1798
1799 static void writeDILocalVariable(raw_ostream &Out, const DILocalVariable *N,
1800                                  TypePrinting *TypePrinter,
1801                                  SlotTracker *Machine, const Module *Context) {
1802   Out << "!DILocalVariable(";
1803   MDFieldPrinter Printer(Out, TypePrinter, Machine, Context);
1804   Printer.printString("name", N->getName());
1805   Printer.printInt("arg", N->getArg());
1806   Printer.printMetadata("scope", N->getRawScope(), /* ShouldSkipNull */ false);
1807   Printer.printMetadata("file", N->getRawFile());
1808   Printer.printInt("line", N->getLine());
1809   Printer.printMetadata("type", N->getRawType());
1810   Printer.printDIFlags("flags", N->getFlags());
1811   Out << ")";
1812 }
1813
1814 static void writeDIExpression(raw_ostream &Out, const DIExpression *N,
1815                               TypePrinting *TypePrinter, SlotTracker *Machine,
1816                               const Module *Context) {
1817   Out << "!DIExpression(";
1818   FieldSeparator FS;
1819   if (N->isValid()) {
1820     for (auto I = N->expr_op_begin(), E = N->expr_op_end(); I != E; ++I) {
1821       const char *OpStr = dwarf::OperationEncodingString(I->getOp());
1822       assert(OpStr && "Expected valid opcode");
1823
1824       Out << FS << OpStr;
1825       for (unsigned A = 0, AE = I->getNumArgs(); A != AE; ++A)
1826         Out << FS << I->getArg(A);
1827     }
1828   } else {
1829     for (const auto &I : N->getElements())
1830       Out << FS << I;
1831   }
1832   Out << ")";
1833 }
1834
1835 static void writeDIObjCProperty(raw_ostream &Out, const DIObjCProperty *N,
1836                                 TypePrinting *TypePrinter, SlotTracker *Machine,
1837                                 const Module *Context) {
1838   Out << "!DIObjCProperty(";
1839   MDFieldPrinter Printer(Out, TypePrinter, Machine, Context);
1840   Printer.printString("name", N->getName());
1841   Printer.printMetadata("file", N->getRawFile());
1842   Printer.printInt("line", N->getLine());
1843   Printer.printString("setter", N->getSetterName());
1844   Printer.printString("getter", N->getGetterName());
1845   Printer.printInt("attributes", N->getAttributes());
1846   Printer.printMetadata("type", N->getRawType());
1847   Out << ")";
1848 }
1849
1850 static void writeDIImportedEntity(raw_ostream &Out, const DIImportedEntity *N,
1851                                   TypePrinting *TypePrinter,
1852                                   SlotTracker *Machine, const Module *Context) {
1853   Out << "!DIImportedEntity(";
1854   MDFieldPrinter Printer(Out, TypePrinter, Machine, Context);
1855   Printer.printTag(N);
1856   Printer.printString("name", N->getName());
1857   Printer.printMetadata("scope", N->getRawScope(), /* ShouldSkipNull */ false);
1858   Printer.printMetadata("entity", N->getRawEntity());
1859   Printer.printInt("line", N->getLine());
1860   Out << ")";
1861 }
1862
1863
1864 static void WriteMDNodeBodyInternal(raw_ostream &Out, const MDNode *Node,
1865                                     TypePrinting *TypePrinter,
1866                                     SlotTracker *Machine,
1867                                     const Module *Context) {
1868   if (Node->isDistinct())
1869     Out << "distinct ";
1870   else if (Node->isTemporary())
1871     Out << "<temporary!> "; // Handle broken code.
1872
1873   switch (Node->getMetadataID()) {
1874   default:
1875     llvm_unreachable("Expected uniquable MDNode");
1876 #define HANDLE_MDNODE_LEAF(CLASS)                                              \
1877   case Metadata::CLASS##Kind:                                                  \
1878     write##CLASS(Out, cast<CLASS>(Node), TypePrinter, Machine, Context);       \
1879     break;
1880 #include "llvm/IR/Metadata.def"
1881   }
1882 }
1883
1884 // Full implementation of printing a Value as an operand with support for
1885 // TypePrinting, etc.
1886 static void WriteAsOperandInternal(raw_ostream &Out, const Value *V,
1887                                    TypePrinting *TypePrinter,
1888                                    SlotTracker *Machine,
1889                                    const Module *Context) {
1890   if (V->hasName()) {
1891     PrintLLVMName(Out, V);
1892     return;
1893   }
1894
1895   const Constant *CV = dyn_cast<Constant>(V);
1896   if (CV && !isa<GlobalValue>(CV)) {
1897     assert(TypePrinter && "Constants require TypePrinting!");
1898     WriteConstantInternal(Out, CV, *TypePrinter, Machine, Context);
1899     return;
1900   }
1901
1902   if (const InlineAsm *IA = dyn_cast<InlineAsm>(V)) {
1903     Out << "asm ";
1904     if (IA->hasSideEffects())
1905       Out << "sideeffect ";
1906     if (IA->isAlignStack())
1907       Out << "alignstack ";
1908     // We don't emit the AD_ATT dialect as it's the assumed default.
1909     if (IA->getDialect() == InlineAsm::AD_Intel)
1910       Out << "inteldialect ";
1911     Out << '"';
1912     PrintEscapedString(IA->getAsmString(), Out);
1913     Out << "\", \"";
1914     PrintEscapedString(IA->getConstraintString(), Out);
1915     Out << '"';
1916     return;
1917   }
1918
1919   if (auto *MD = dyn_cast<MetadataAsValue>(V)) {
1920     WriteAsOperandInternal(Out, MD->getMetadata(), TypePrinter, Machine,
1921                            Context, /* FromValue */ true);
1922     return;
1923   }
1924
1925   char Prefix = '%';
1926   int Slot;
1927   // If we have a SlotTracker, use it.
1928   if (Machine) {
1929     if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(V)) {
1930       Slot = Machine->getGlobalSlot(GV);
1931       Prefix = '@';
1932     } else {
1933       Slot = Machine->getLocalSlot(V);
1934
1935       // If the local value didn't succeed, then we may be referring to a value
1936       // from a different function.  Translate it, as this can happen when using
1937       // address of blocks.
1938       if (Slot == -1)
1939         if ((Machine = createSlotTracker(V))) {
1940           Slot = Machine->getLocalSlot(V);
1941           delete Machine;
1942         }
1943     }
1944   } else if ((Machine = createSlotTracker(V))) {
1945     // Otherwise, create one to get the # and then destroy it.
1946     if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(V)) {
1947       Slot = Machine->getGlobalSlot(GV);
1948       Prefix = '@';
1949     } else {
1950       Slot = Machine->getLocalSlot(V);
1951     }
1952     delete Machine;
1953     Machine = nullptr;
1954   } else {
1955     Slot = -1;
1956   }
1957
1958   if (Slot != -1)
1959     Out << Prefix << Slot;
1960   else
1961     Out << "<badref>";
1962 }
1963
1964 static void WriteAsOperandInternal(raw_ostream &Out, const Metadata *MD,
1965                                    TypePrinting *TypePrinter,
1966                                    SlotTracker *Machine, const Module *Context,
1967                                    bool FromValue) {
1968   if (const MDNode *N = dyn_cast<MDNode>(MD)) {
1969     std::unique_ptr<SlotTracker> MachineStorage;
1970     if (!Machine) {
1971       MachineStorage = make_unique<SlotTracker>(Context);
1972       Machine = MachineStorage.get();
1973     }
1974     int Slot = Machine->getMetadataSlot(N);
1975     if (Slot == -1)
1976       // Give the pointer value instead of "badref", since this comes up all
1977       // the time when debugging.
1978       Out << "<" << N << ">";
1979     else
1980       Out << '!' << Slot;
1981     return;
1982   }
1983
1984   if (const MDString *MDS = dyn_cast<MDString>(MD)) {
1985     Out << "!\"";
1986     PrintEscapedString(MDS->getString(), Out);
1987     Out << '"';
1988     return;
1989   }
1990
1991   auto *V = cast<ValueAsMetadata>(MD);
1992   assert(TypePrinter && "TypePrinter required for metadata values");
1993   assert((FromValue || !isa<LocalAsMetadata>(V)) &&
1994          "Unexpected function-local metadata outside of value argument");
1995
1996   TypePrinter->print(V->getValue()->getType(), Out);
1997   Out << ' ';
1998   WriteAsOperandInternal(Out, V->getValue(), TypePrinter, Machine, Context);
1999 }
2000
2001 namespace {
2002 class AssemblyWriter {
2003   formatted_raw_ostream &Out;
2004   const Module *TheModule;
2005   std::unique_ptr<SlotTracker> SlotTrackerStorage;
2006   SlotTracker &Machine;
2007   TypePrinting TypePrinter;
2008   AssemblyAnnotationWriter *AnnotationWriter;
2009   SetVector<const Comdat *> Comdats;
2010   bool ShouldPreserveUseListOrder;
2011   UseListOrderStack UseListOrders;
2012   SmallVector<StringRef, 8> MDNames;
2013
2014 public:
2015   /// Construct an AssemblyWriter with an external SlotTracker
2016   AssemblyWriter(formatted_raw_ostream &o, SlotTracker &Mac, const Module *M,
2017                  AssemblyAnnotationWriter *AAW,
2018                  bool ShouldPreserveUseListOrder = false);
2019
2020   /// Construct an AssemblyWriter with an internally allocated SlotTracker
2021   AssemblyWriter(formatted_raw_ostream &o, const Module *M,
2022                  AssemblyAnnotationWriter *AAW,
2023                  bool ShouldPreserveUseListOrder = false);
2024
2025   void printMDNodeBody(const MDNode *MD);
2026   void printNamedMDNode(const NamedMDNode *NMD);
2027
2028   void printModule(const Module *M);
2029
2030   void writeOperand(const Value *Op, bool PrintType);
2031   void writeParamOperand(const Value *Operand, AttributeSet Attrs,unsigned Idx);
2032   void writeAtomic(AtomicOrdering Ordering, SynchronizationScope SynchScope);
2033   void writeAtomicCmpXchg(AtomicOrdering SuccessOrdering,
2034                           AtomicOrdering FailureOrdering,
2035                           SynchronizationScope SynchScope);
2036
2037   void writeAllMDNodes();
2038   void writeMDNode(unsigned Slot, const MDNode *Node);
2039   void writeAllAttributeGroups();
2040
2041   void printTypeIdentities();
2042   void printGlobal(const GlobalVariable *GV);
2043   void printAlias(const GlobalAlias *GV);
2044   void printComdat(const Comdat *C);
2045   void printFunction(const Function *F);
2046   void printArgument(const Argument *FA, AttributeSet Attrs, unsigned Idx);
2047   void printBasicBlock(const BasicBlock *BB);
2048   void printInstructionLine(const Instruction &I);
2049   void printInstruction(const Instruction &I);
2050
2051   void printUseListOrder(const UseListOrder &Order);
2052   void printUseLists(const Function *F);
2053
2054 private:
2055   void init();
2056
2057   /// \brief Print out metadata attachments.
2058   void printMetadataAttachments(
2059       const SmallVectorImpl<std::pair<unsigned, MDNode *>> &MDs,
2060       StringRef Separator);
2061
2062   // printInfoComment - Print a little comment after the instruction indicating
2063   // which slot it occupies.
2064   void printInfoComment(const Value &V);
2065
2066   // printGCRelocateComment - print comment after call to the gc.relocate
2067   // intrinsic indicating base and derived pointer names.
2068   void printGCRelocateComment(const Value &V);
2069 };
2070 } // namespace
2071
2072 void AssemblyWriter::init() {
2073   if (!TheModule)
2074     return;
2075   TypePrinter.incorporateTypes(*TheModule);
2076   for (const Function &F : *TheModule)
2077     if (const Comdat *C = F.getComdat())
2078       Comdats.insert(C);
2079   for (const GlobalVariable &GV : TheModule->globals())
2080     if (const Comdat *C = GV.getComdat())
2081       Comdats.insert(C);
2082 }
2083
2084 AssemblyWriter::AssemblyWriter(formatted_raw_ostream &o, SlotTracker &Mac,
2085                                const Module *M, AssemblyAnnotationWriter *AAW,
2086                                bool ShouldPreserveUseListOrder)
2087     : Out(o), TheModule(M), Machine(Mac), AnnotationWriter(AAW),
2088       ShouldPreserveUseListOrder(ShouldPreserveUseListOrder) {
2089   init();
2090 }
2091
2092 AssemblyWriter::AssemblyWriter(formatted_raw_ostream &o, const Module *M,
2093                                AssemblyAnnotationWriter *AAW,
2094                                bool ShouldPreserveUseListOrder)
2095     : Out(o), TheModule(M), SlotTrackerStorage(createSlotTracker(M)),
2096       Machine(*SlotTrackerStorage), AnnotationWriter(AAW),
2097       ShouldPreserveUseListOrder(ShouldPreserveUseListOrder) {
2098   init();
2099 }
2100
2101 void AssemblyWriter::writeOperand(const Value *Operand, bool PrintType) {
2102   if (!Operand) {
2103     Out << "<null operand!>";
2104     return;
2105   }
2106   if (PrintType) {
2107     TypePrinter.print(Operand->getType(), Out);
2108     Out << ' ';
2109   }
2110   WriteAsOperandInternal(Out, Operand, &TypePrinter, &Machine, TheModule);
2111 }
2112
2113 void AssemblyWriter::writeAtomic(AtomicOrdering Ordering,
2114                                  SynchronizationScope SynchScope) {
2115   if (Ordering == NotAtomic)
2116     return;
2117
2118   switch (SynchScope) {
2119   case SingleThread: Out << " singlethread"; break;
2120   case CrossThread: break;
2121   }
2122
2123   switch (Ordering) {
2124   default: Out << " <bad ordering " << int(Ordering) << ">"; break;
2125   case Unordered: Out << " unordered"; break;
2126   case Monotonic: Out << " monotonic"; break;
2127   case Acquire: Out << " acquire"; break;
2128   case Release: Out << " release"; break;
2129   case AcquireRelease: Out << " acq_rel"; break;
2130   case SequentiallyConsistent: Out << " seq_cst"; break;
2131   }
2132 }
2133
2134 void AssemblyWriter::writeAtomicCmpXchg(AtomicOrdering SuccessOrdering,
2135                                         AtomicOrdering FailureOrdering,
2136                                         SynchronizationScope SynchScope) {
2137   assert(SuccessOrdering != NotAtomic && FailureOrdering != NotAtomic);
2138
2139   switch (SynchScope) {
2140   case SingleThread: Out << " singlethread"; break;
2141   case CrossThread: break;
2142   }
2143
2144   switch (SuccessOrdering) {
2145   default: Out << " <bad ordering " << int(SuccessOrdering) << ">"; break;
2146   case Unordered: Out << " unordered"; break;
2147   case Monotonic: Out << " monotonic"; break;
2148   case Acquire: Out << " acquire"; break;
2149   case Release: Out << " release"; break;
2150   case AcquireRelease: Out << " acq_rel"; break;
2151   case SequentiallyConsistent: Out << " seq_cst"; break;
2152   }
2153
2154   switch (FailureOrdering) {
2155   default: Out << " <bad ordering " << int(FailureOrdering) << ">"; break;
2156   case Unordered: Out << " unordered"; break;
2157   case Monotonic: Out << " monotonic"; break;
2158   case Acquire: Out << " acquire"; break;
2159   case Release: Out << " release"; break;
2160   case AcquireRelease: Out << " acq_rel"; break;
2161   case SequentiallyConsistent: Out << " seq_cst"; break;
2162   }
2163 }
2164
2165 void AssemblyWriter::writeParamOperand(const Value *Operand,
2166                                        AttributeSet Attrs, unsigned Idx) {
2167   if (!Operand) {
2168     Out << "<null operand!>";
2169     return;
2170   }
2171
2172   // Print the type
2173   TypePrinter.print(Operand->getType(), Out);
2174   // Print parameter attributes list
2175   if (Attrs.hasAttributes(Idx))
2176     Out << ' ' << Attrs.getAsString(Idx);
2177   Out << ' ';
2178   // Print the operand
2179   WriteAsOperandInternal(Out, Operand, &TypePrinter, &Machine, TheModule);
2180 }
2181
2182 void AssemblyWriter::printModule(const Module *M) {
2183   Machine.initialize();
2184
2185   if (ShouldPreserveUseListOrder)
2186     UseListOrders = predictUseListOrder(M);
2187
2188   if (!M->getModuleIdentifier().empty() &&
2189       // Don't print the ID if it will start a new line (which would
2190       // require a comment char before it).
2191       M->getModuleIdentifier().find('\n') == std::string::npos)
2192     Out << "; ModuleID = '" << M->getModuleIdentifier() << "'\n";
2193
2194   const std::string &DL = M->getDataLayoutStr();
2195   if (!DL.empty())
2196     Out << "target datalayout = \"" << DL << "\"\n";
2197   if (!M->getTargetTriple().empty())
2198     Out << "target triple = \"" << M->getTargetTriple() << "\"\n";
2199
2200   if (!M->getModuleInlineAsm().empty()) {
2201     Out << '\n';
2202
2203     // Split the string into lines, to make it easier to read the .ll file.
2204     StringRef Asm = M->getModuleInlineAsm();
2205     do {
2206       StringRef Front;
2207       std::tie(Front, Asm) = Asm.split('\n');
2208
2209       // We found a newline, print the portion of the asm string from the
2210       // last newline up to this newline.
2211       Out << "module asm \"";
2212       PrintEscapedString(Front, Out);
2213       Out << "\"\n";
2214     } while (!Asm.empty());
2215   }
2216
2217   printTypeIdentities();
2218
2219   // Output all comdats.
2220   if (!Comdats.empty())
2221     Out << '\n';
2222   for (const Comdat *C : Comdats) {
2223     printComdat(C);
2224     if (C != Comdats.back())
2225       Out << '\n';
2226   }
2227
2228   // Output all globals.
2229   if (!M->global_empty()) Out << '\n';
2230   for (const GlobalVariable &GV : M->globals()) {
2231     printGlobal(&GV); Out << '\n';
2232   }
2233
2234   // Output all aliases.
2235   if (!M->alias_empty()) Out << "\n";
2236   for (const GlobalAlias &GA : M->aliases())
2237     printAlias(&GA);
2238
2239   // Output global use-lists.
2240   printUseLists(nullptr);
2241
2242   // Output all of the functions.
2243   for (const Function &F : *M)
2244     printFunction(&F);
2245   assert(UseListOrders.empty() && "All use-lists should have been consumed");
2246
2247   // Output all attribute groups.
2248   if (!Machine.as_empty()) {
2249     Out << '\n';
2250     writeAllAttributeGroups();
2251   }
2252
2253   // Output named metadata.
2254   if (!M->named_metadata_empty()) Out << '\n';
2255
2256   for (const NamedMDNode &Node : M->named_metadata())
2257     printNamedMDNode(&Node);
2258
2259   // Output metadata.
2260   if (!Machine.mdn_empty()) {
2261     Out << '\n';
2262     writeAllMDNodes();
2263   }
2264 }
2265
2266 static void printMetadataIdentifier(StringRef Name,
2267                                     formatted_raw_ostream &Out) {
2268   if (Name.empty()) {
2269     Out << "<empty name> ";
2270   } else {
2271     if (isalpha(static_cast<unsigned char>(Name[0])) || Name[0] == '-' ||
2272         Name[0] == '$' || Name[0] == '.' || Name[0] == '_')
2273       Out << Name[0];
2274     else
2275       Out << '\\' << hexdigit(Name[0] >> 4) << hexdigit(Name[0] & 0x0F);
2276     for (unsigned i = 1, e = Name.size(); i != e; ++i) {
2277       unsigned char C = Name[i];
2278       if (isalnum(static_cast<unsigned char>(C)) || C == '-' || C == '$' ||
2279           C == '.' || C == '_')
2280         Out << C;
2281       else
2282         Out << '\\' << hexdigit(C >> 4) << hexdigit(C & 0x0F);
2283     }
2284   }
2285 }
2286
2287 void AssemblyWriter::printNamedMDNode(const NamedMDNode *NMD) {
2288   Out << '!';
2289   printMetadataIdentifier(NMD->getName(), Out);
2290   Out << " = !{";
2291   for (unsigned i = 0, e = NMD->getNumOperands(); i != e; ++i) {
2292     if (i)
2293       Out << ", ";
2294     int Slot = Machine.getMetadataSlot(NMD->getOperand(i));
2295     if (Slot == -1)
2296       Out << "<badref>";
2297     else
2298       Out << '!' << Slot;
2299   }
2300   Out << "}\n";
2301 }
2302
2303 static void PrintLinkage(GlobalValue::LinkageTypes LT,
2304                          formatted_raw_ostream &Out) {
2305   switch (LT) {
2306   case GlobalValue::ExternalLinkage: break;
2307   case GlobalValue::PrivateLinkage:       Out << "private ";        break;
2308   case GlobalValue::InternalLinkage:      Out << "internal ";       break;
2309   case GlobalValue::LinkOnceAnyLinkage:   Out << "linkonce ";       break;
2310   case GlobalValue::LinkOnceODRLinkage:   Out << "linkonce_odr ";   break;
2311   case GlobalValue::WeakAnyLinkage:       Out << "weak ";           break;
2312   case GlobalValue::WeakODRLinkage:       Out << "weak_odr ";       break;
2313   case GlobalValue::CommonLinkage:        Out << "common ";         break;
2314   case GlobalValue::AppendingLinkage:     Out << "appending ";      break;
2315   case GlobalValue::ExternalWeakLinkage:  Out << "extern_weak ";    break;
2316   case GlobalValue::AvailableExternallyLinkage:
2317     Out << "available_externally ";
2318     break;
2319   }
2320 }
2321
2322 static void PrintVisibility(GlobalValue::VisibilityTypes Vis,
2323                             formatted_raw_ostream &Out) {
2324   switch (Vis) {
2325   case GlobalValue::DefaultVisibility: break;
2326   case GlobalValue::HiddenVisibility:    Out << "hidden "; break;
2327   case GlobalValue::ProtectedVisibility: Out << "protected "; break;
2328   }
2329 }
2330
2331 static void PrintDLLStorageClass(GlobalValue::DLLStorageClassTypes SCT,
2332                                  formatted_raw_ostream &Out) {
2333   switch (SCT) {
2334   case GlobalValue::DefaultStorageClass: break;
2335   case GlobalValue::DLLImportStorageClass: Out << "dllimport "; break;
2336   case GlobalValue::DLLExportStorageClass: Out << "dllexport "; break;
2337   }
2338 }
2339
2340 static void PrintThreadLocalModel(GlobalVariable::ThreadLocalMode TLM,
2341                                   formatted_raw_ostream &Out) {
2342   switch (TLM) {
2343     case GlobalVariable::NotThreadLocal:
2344       break;
2345     case GlobalVariable::GeneralDynamicTLSModel:
2346       Out << "thread_local ";
2347       break;
2348     case GlobalVariable::LocalDynamicTLSModel:
2349       Out << "thread_local(localdynamic) ";
2350       break;
2351     case GlobalVariable::InitialExecTLSModel:
2352       Out << "thread_local(initialexec) ";
2353       break;
2354     case GlobalVariable::LocalExecTLSModel:
2355       Out << "thread_local(localexec) ";
2356       break;
2357   }
2358 }
2359
2360 static void maybePrintComdat(formatted_raw_ostream &Out,
2361                              const GlobalObject &GO) {
2362   const Comdat *C = GO.getComdat();
2363   if (!C)
2364     return;
2365
2366   if (isa<GlobalVariable>(GO))
2367     Out << ',';
2368   Out << " comdat";
2369
2370   if (GO.getName() == C->getName())
2371     return;
2372
2373   Out << '(';
2374   PrintLLVMName(Out, C->getName(), ComdatPrefix);
2375   Out << ')';
2376 }
2377
2378 void AssemblyWriter::printGlobal(const GlobalVariable *GV) {
2379   if (GV->isMaterializable())
2380     Out << "; Materializable\n";
2381
2382   WriteAsOperandInternal(Out, GV, &TypePrinter, &Machine, GV->getParent());
2383   Out << " = ";
2384
2385   if (!GV->hasInitializer() && GV->hasExternalLinkage())
2386     Out << "external ";
2387
2388   PrintLinkage(GV->getLinkage(), Out);
2389   PrintVisibility(GV->getVisibility(), Out);
2390   PrintDLLStorageClass(GV->getDLLStorageClass(), Out);
2391   PrintThreadLocalModel(GV->getThreadLocalMode(), Out);
2392   if (GV->hasUnnamedAddr())
2393     Out << "unnamed_addr ";
2394
2395   if (unsigned AddressSpace = GV->getType()->getAddressSpace())
2396     Out << "addrspace(" << AddressSpace << ") ";
2397   if (GV->isExternallyInitialized()) Out << "externally_initialized ";
2398   Out << (GV->isConstant() ? "constant " : "global ");
2399   TypePrinter.print(GV->getType()->getElementType(), Out);
2400
2401   if (GV->hasInitializer()) {
2402     Out << ' ';
2403     writeOperand(GV->getInitializer(), false);
2404   }
2405
2406   if (GV->hasSection()) {
2407     Out << ", section \"";
2408     PrintEscapedString(GV->getSection(), Out);
2409     Out << '"';
2410   }
2411   maybePrintComdat(Out, *GV);
2412   if (GV->getAlignment())
2413     Out << ", align " << GV->getAlignment();
2414
2415   printInfoComment(*GV);
2416 }
2417
2418 void AssemblyWriter::printAlias(const GlobalAlias *GA) {
2419   if (GA->isMaterializable())
2420     Out << "; Materializable\n";
2421
2422   WriteAsOperandInternal(Out, GA, &TypePrinter, &Machine, GA->getParent());
2423   Out << " = ";
2424
2425   PrintLinkage(GA->getLinkage(), Out);
2426   PrintVisibility(GA->getVisibility(), Out);
2427   PrintDLLStorageClass(GA->getDLLStorageClass(), Out);
2428   PrintThreadLocalModel(GA->getThreadLocalMode(), Out);
2429   if (GA->hasUnnamedAddr())
2430     Out << "unnamed_addr ";
2431
2432   Out << "alias ";
2433
2434   const Constant *Aliasee = GA->getAliasee();
2435
2436   if (!Aliasee) {
2437     TypePrinter.print(GA->getType(), Out);
2438     Out << " <<NULL ALIASEE>>";
2439   } else {
2440     writeOperand(Aliasee, !isa<ConstantExpr>(Aliasee));
2441   }
2442
2443   printInfoComment(*GA);
2444   Out << '\n';
2445 }
2446
2447 void AssemblyWriter::printComdat(const Comdat *C) {
2448   C->print(Out);
2449 }
2450
2451 void AssemblyWriter::printTypeIdentities() {
2452   if (TypePrinter.NumberedTypes.empty() &&
2453       TypePrinter.NamedTypes.empty())
2454     return;
2455
2456   Out << '\n';
2457
2458   // We know all the numbers that each type is used and we know that it is a
2459   // dense assignment.  Convert the map to an index table.
2460   std::vector<StructType*> NumberedTypes(TypePrinter.NumberedTypes.size());
2461   for (DenseMap<StructType*, unsigned>::iterator I =
2462        TypePrinter.NumberedTypes.begin(), E = TypePrinter.NumberedTypes.end();
2463        I != E; ++I) {
2464     assert(I->second < NumberedTypes.size() && "Didn't get a dense numbering?");
2465     NumberedTypes[I->second] = I->first;
2466   }
2467
2468   // Emit all numbered types.
2469   for (unsigned i = 0, e = NumberedTypes.size(); i != e; ++i) {
2470     Out << '%' << i << " = type ";
2471
2472     // Make sure we print out at least one level of the type structure, so
2473     // that we do not get %2 = type %2
2474     TypePrinter.printStructBody(NumberedTypes[i], Out);
2475     Out << '\n';
2476   }
2477
2478   for (unsigned i = 0, e = TypePrinter.NamedTypes.size(); i != e; ++i) {
2479     PrintLLVMName(Out, TypePrinter.NamedTypes[i]->getName(), LocalPrefix);
2480     Out << " = type ";
2481
2482     // Make sure we print out at least one level of the type structure, so
2483     // that we do not get %FILE = type %FILE
2484     TypePrinter.printStructBody(TypePrinter.NamedTypes[i], Out);
2485     Out << '\n';
2486   }
2487 }
2488
2489 /// printFunction - Print all aspects of a function.
2490 ///
2491 void AssemblyWriter::printFunction(const Function *F) {
2492   // Print out the return type and name.
2493   Out << '\n';
2494
2495   if (AnnotationWriter) AnnotationWriter->emitFunctionAnnot(F, Out);
2496
2497   if (F->isMaterializable())
2498     Out << "; Materializable\n";
2499
2500   const AttributeSet &Attrs = F->getAttributes();
2501   if (Attrs.hasAttributes(AttributeSet::FunctionIndex)) {
2502     AttributeSet AS = Attrs.getFnAttributes();
2503     std::string AttrStr;
2504
2505     unsigned Idx = 0;
2506     for (unsigned E = AS.getNumSlots(); Idx != E; ++Idx)
2507       if (AS.getSlotIndex(Idx) == AttributeSet::FunctionIndex)
2508         break;
2509
2510     for (AttributeSet::iterator I = AS.begin(Idx), E = AS.end(Idx);
2511          I != E; ++I) {
2512       Attribute Attr = *I;
2513       if (!Attr.isStringAttribute()) {
2514         if (!AttrStr.empty()) AttrStr += ' ';
2515         AttrStr += Attr.getAsString();
2516       }
2517     }
2518
2519     if (!AttrStr.empty())
2520       Out << "; Function Attrs: " << AttrStr << '\n';
2521   }
2522
2523   if (F->isDeclaration())
2524     Out << "declare ";
2525   else
2526     Out << "define ";
2527
2528   PrintLinkage(F->getLinkage(), Out);
2529   PrintVisibility(F->getVisibility(), Out);
2530   PrintDLLStorageClass(F->getDLLStorageClass(), Out);
2531
2532   // Print the calling convention.
2533   if (F->getCallingConv() != CallingConv::C) {
2534     PrintCallingConv(F->getCallingConv(), Out);
2535     Out << " ";
2536   }
2537
2538   FunctionType *FT = F->getFunctionType();
2539   if (Attrs.hasAttributes(AttributeSet::ReturnIndex))
2540     Out <<  Attrs.getAsString(AttributeSet::ReturnIndex) << ' ';
2541   TypePrinter.print(F->getReturnType(), Out);
2542   Out << ' ';
2543   WriteAsOperandInternal(Out, F, &TypePrinter, &Machine, F->getParent());
2544   Out << '(';
2545   Machine.incorporateFunction(F);
2546
2547   // Loop over the arguments, printing them...
2548   if (F->isDeclaration()) {
2549     // We're only interested in the type here - don't print argument names.
2550     for (unsigned I = 0, E = FT->getNumParams(); I != E; ++I) {
2551       // Insert commas as we go... the first arg doesn't get a comma
2552       if (I)
2553         Out << ", ";
2554       // Output type...
2555       TypePrinter.print(FT->getParamType(I), Out);
2556
2557       if (Attrs.hasAttributes(I + 1))
2558         Out << ' ' << Attrs.getAsString(I + 1);
2559     }
2560   } else {
2561     // The arguments are meaningful here, print them in detail.
2562     unsigned Idx = 1;
2563     for (const Argument &Arg : F->args()) {
2564       // Insert commas as we go... the first arg doesn't get a comma
2565       if (Idx != 1)
2566         Out << ", ";
2567       printArgument(&Arg, Attrs, Idx++);
2568     }
2569   }
2570
2571   // Finish printing arguments...
2572   if (FT->isVarArg()) {
2573     if (FT->getNumParams()) Out << ", ";
2574     Out << "...";  // Output varargs portion of signature!
2575   }
2576   Out << ')';
2577   if (F->hasUnnamedAddr())
2578     Out << " unnamed_addr";
2579   if (Attrs.hasAttributes(AttributeSet::FunctionIndex))
2580     Out << " #" << Machine.getAttributeGroupSlot(Attrs.getFnAttributes());
2581   if (F->hasSection()) {
2582     Out << " section \"";
2583     PrintEscapedString(F->getSection(), Out);
2584     Out << '"';
2585   }
2586   maybePrintComdat(Out, *F);
2587   if (F->getAlignment())
2588     Out << " align " << F->getAlignment();
2589   if (F->hasGC())
2590     Out << " gc \"" << F->getGC() << '"';
2591   if (F->hasPrefixData()) {
2592     Out << " prefix ";
2593     writeOperand(F->getPrefixData(), true);
2594   }
2595   if (F->hasPrologueData()) {
2596     Out << " prologue ";
2597     writeOperand(F->getPrologueData(), true);
2598   }
2599   if (F->hasPersonalityFn()) {
2600     Out << " personality ";
2601     writeOperand(F->getPersonalityFn(), /*PrintType=*/true);
2602   }
2603
2604   SmallVector<std::pair<unsigned, MDNode *>, 4> MDs;
2605   F->getAllMetadata(MDs);
2606   printMetadataAttachments(MDs, " ");
2607
2608   if (F->isDeclaration()) {
2609     Out << '\n';
2610   } else {
2611     Out << " {";
2612     // Output all of the function's basic blocks.
2613     for (Function::const_iterator I = F->begin(), E = F->end(); I != E; ++I)
2614       printBasicBlock(I);
2615
2616     // Output the function's use-lists.
2617     printUseLists(F);
2618
2619     Out << "}\n";
2620   }
2621
2622   Machine.purgeFunction();
2623 }
2624
2625 /// printArgument - This member is called for every argument that is passed into
2626 /// the function.  Simply print it out
2627 ///
2628 void AssemblyWriter::printArgument(const Argument *Arg,
2629                                    AttributeSet Attrs, unsigned Idx) {
2630   // Output type...
2631   TypePrinter.print(Arg->getType(), Out);
2632
2633   // Output parameter attributes list
2634   if (Attrs.hasAttributes(Idx))
2635     Out << ' ' << Attrs.getAsString(Idx);
2636
2637   // Output name, if available...
2638   if (Arg->hasName()) {
2639     Out << ' ';
2640     PrintLLVMName(Out, Arg);
2641   }
2642 }
2643
2644 /// printBasicBlock - This member is called for each basic block in a method.
2645 ///
2646 void AssemblyWriter::printBasicBlock(const BasicBlock *BB) {
2647   if (BB->hasName()) {              // Print out the label if it exists...
2648     Out << "\n";
2649     PrintLLVMName(Out, BB->getName(), LabelPrefix);
2650     Out << ':';
2651   } else if (!BB->use_empty()) {      // Don't print block # of no uses...
2652     Out << "\n; <label>:";
2653     int Slot = Machine.getLocalSlot(BB);
2654     if (Slot != -1)
2655       Out << Slot;
2656     else
2657       Out << "<badref>";
2658   }
2659
2660   if (!BB->getParent()) {
2661     Out.PadToColumn(50);
2662     Out << "; Error: Block without parent!";
2663   } else if (BB != &BB->getParent()->getEntryBlock()) {  // Not the entry block?
2664     // Output predecessors for the block.
2665     Out.PadToColumn(50);
2666     Out << ";";
2667     const_pred_iterator PI = pred_begin(BB), PE = pred_end(BB);
2668
2669     if (PI == PE) {
2670       Out << " No predecessors!";
2671     } else {
2672       Out << " preds = ";
2673       writeOperand(*PI, false);
2674       for (++PI; PI != PE; ++PI) {
2675         Out << ", ";
2676         writeOperand(*PI, false);
2677       }
2678     }
2679   }
2680
2681   Out << "\n";
2682
2683   if (AnnotationWriter) AnnotationWriter->emitBasicBlockStartAnnot(BB, Out);
2684
2685   // Output all of the instructions in the basic block...
2686   for (BasicBlock::const_iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I != E; ++I) {
2687     printInstructionLine(*I);
2688   }
2689
2690   if (AnnotationWriter) AnnotationWriter->emitBasicBlockEndAnnot(BB, Out);
2691 }
2692
2693 /// printInstructionLine - Print an instruction and a newline character.
2694 void AssemblyWriter::printInstructionLine(const Instruction &I) {
2695   printInstruction(I);
2696   Out << '\n';
2697 }
2698
2699 /// printGCRelocateComment - print comment after call to the gc.relocate
2700 /// intrinsic indicating base and derived pointer names.
2701 void AssemblyWriter::printGCRelocateComment(const Value &V) {
2702   assert(isGCRelocate(&V));
2703   GCRelocateOperands GCOps(cast<Instruction>(&V));
2704
2705   Out << " ; (";
2706   writeOperand(GCOps.getBasePtr(), false);
2707   Out << ", ";
2708   writeOperand(GCOps.getDerivedPtr(), false);
2709   Out << ")";
2710 }
2711
2712 /// printInfoComment - Print a little comment after the instruction indicating
2713 /// which slot it occupies.
2714 ///
2715 void AssemblyWriter::printInfoComment(const Value &V) {
2716   if (isGCRelocate(&V))
2717     printGCRelocateComment(V);
2718
2719   if (AnnotationWriter)
2720     AnnotationWriter->printInfoComment(V, Out);
2721 }
2722
2723 // This member is called for each Instruction in a function..
2724 void AssemblyWriter::printInstruction(const Instruction &I) {
2725   if (AnnotationWriter) AnnotationWriter->emitInstructionAnnot(&I, Out);
2726
2727   // Print out indentation for an instruction.
2728   Out << "  ";
2729
2730   // Print out name if it exists...
2731   if (I.hasName()) {
2732     PrintLLVMName(Out, &I);
2733     Out << " = ";
2734   } else if (!I.getType()->isVoidTy()) {
2735     // Print out the def slot taken.
2736     int SlotNum = Machine.getLocalSlot(&I);
2737     if (SlotNum == -1)
2738       Out << "<badref> = ";
2739     else
2740       Out << '%' << SlotNum << " = ";
2741   }
2742
2743   if (const CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(&I)) {
2744     if (CI->isMustTailCall())
2745       Out << "musttail ";
2746     else if (CI->isTailCall())
2747       Out << "tail ";
2748   }
2749
2750   // Print out the opcode...
2751   Out << I.getOpcodeName();
2752
2753   // If this is an atomic load or store, print out the atomic marker.
2754   if ((isa<LoadInst>(I)  && cast<LoadInst>(I).isAtomic()) ||
2755       (isa<StoreInst>(I) && cast<StoreInst>(I).isAtomic()))
2756     Out << " atomic";
2757
2758   if (isa<AtomicCmpXchgInst>(I) && cast<AtomicCmpXchgInst>(I).isWeak())
2759     Out << " weak";
2760
2761   // If this is a volatile operation, print out the volatile marker.
2762   if ((isa<LoadInst>(I)  && cast<LoadInst>(I).isVolatile()) ||
2763       (isa<StoreInst>(I) && cast<StoreInst>(I).isVolatile()) ||
2764       (isa<AtomicCmpXchgInst>(I) && cast<AtomicCmpXchgInst>(I).isVolatile()) ||
2765       (isa<AtomicRMWInst>(I) && cast<AtomicRMWInst>(I).isVolatile()))
2766     Out << " volatile";
2767
2768   // Print out optimization information.
2769   WriteOptimizationInfo(Out, &I);
2770
2771   // Print out the compare instruction predicates
2772   if (const CmpInst *CI = dyn_cast<CmpInst>(&I))
2773     Out << ' ' << getPredicateText(CI->getPredicate());
2774
2775   // Print out the atomicrmw operation
2776   if (const AtomicRMWInst *RMWI = dyn_cast<AtomicRMWInst>(&I))
2777     writeAtomicRMWOperation(Out, RMWI->getOperation());
2778
2779   // Print out the type of the operands...
2780   const Value *Operand = I.getNumOperands() ? I.getOperand(0) : nullptr;
2781
2782   // Special case conditional branches to swizzle the condition out to the front
2783   if (isa<BranchInst>(I) && cast<BranchInst>(I).isConditional()) {
2784     const BranchInst &BI(cast<BranchInst>(I));
2785     Out << ' ';
2786     writeOperand(BI.getCondition(), true);
2787     Out << ", ";
2788     writeOperand(BI.getSuccessor(0), true);
2789     Out << ", ";
2790     writeOperand(BI.getSuccessor(1), true);
2791
2792   } else if (isa<SwitchInst>(I)) {
2793     const SwitchInst& SI(cast<SwitchInst>(I));
2794     // Special case switch instruction to get formatting nice and correct.
2795     Out << ' ';
2796     writeOperand(SI.getCondition(), true);
2797     Out << ", ";
2798     writeOperand(SI.getDefaultDest(), true);
2799     Out << " [";
2800     for (SwitchInst::ConstCaseIt i = SI.case_begin(), e = SI.case_end();
2801          i != e; ++i) {
2802       Out << "\n    ";
2803       writeOperand(i.getCaseValue(), true);
2804       Out << ", ";
2805       writeOperand(i.getCaseSuccessor(), true);
2806     }
2807     Out << "\n  ]";
2808   } else if (isa<IndirectBrInst>(I)) {
2809     // Special case indirectbr instruction to get formatting nice and correct.
2810     Out << ' ';
2811     writeOperand(Operand, true);
2812     Out << ", [";
2813
2814     for (unsigned i = 1, e = I.getNumOperands(); i != e; ++i) {
2815       if (i != 1)
2816         Out << ", ";
2817       writeOperand(I.getOperand(i), true);
2818     }
2819     Out << ']';
2820   } else if (const PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(&I)) {
2821     Out << ' ';
2822     TypePrinter.print(I.getType(), Out);
2823     Out << ' ';
2824
2825     for (unsigned op = 0, Eop = PN->getNumIncomingValues(); op < Eop; ++op) {
2826       if (op) Out << ", ";
2827       Out << "[ ";
2828       writeOperand(PN->getIncomingValue(op), false); Out << ", ";
2829       writeOperand(PN->getIncomingBlock(op), false); Out << " ]";
2830     }
2831   } else if (const ExtractValueInst *EVI = dyn_cast<ExtractValueInst>(&I)) {
2832     Out << ' ';
2833     writeOperand(I.getOperand(0), true);
2834     for (const unsigned *i = EVI->idx_begin(), *e = EVI->idx_end(); i != e; ++i)
2835       Out << ", " << *i;
2836   } else if (const InsertValueInst *IVI = dyn_cast<InsertValueInst>(&I)) {
2837     Out << ' ';
2838     writeOperand(I.getOperand(0), true); Out << ", ";
2839     writeOperand(I.getOperand(1), true);
2840     for (const unsigned *i = IVI->idx_begin(), *e = IVI->idx_end(); i != e; ++i)
2841       Out << ", " << *i;
2842   } else if (const LandingPadInst *LPI = dyn_cast<LandingPadInst>(&I)) {
2843     Out << ' ';
2844     TypePrinter.print(I.getType(), Out);
2845     if (LPI->isCleanup() || LPI->getNumClauses() != 0)
2846       Out << '\n';
2847
2848     if (LPI->isCleanup())
2849       Out << "          cleanup";
2850
2851     for (unsigned i = 0, e = LPI->getNumClauses(); i != e; ++i) {
2852       if (i != 0 || LPI->isCleanup()) Out << "\n";
2853       if (LPI->isCatch(i))
2854         Out << "          catch ";
2855       else
2856         Out << "          filter ";
2857
2858       writeOperand(LPI->getClause(i), true);
2859     }
2860   } else if (const auto *CPI = dyn_cast<CatchPadInst>(&I)) {
2861     Out << " [";
2862     for (unsigned Op = 0, NumOps = CPI->getNumArgOperands(); Op < NumOps;
2863          ++Op) {
2864       if (Op > 0)
2865         Out << ", ";
2866       writeOperand(CPI->getArgOperand(Op), /*PrintType=*/true);
2867     }
2868     Out << "] to ";
2869     writeOperand(CPI->getNormalDest(), /*PrintType=*/true);
2870     Out << " unwind ";
2871     writeOperand(CPI->getUnwindDest(), /*PrintType=*/true);
2872   } else if (const auto *TPI = dyn_cast<TerminatePadInst>(&I)) {
2873     Out << " [";
2874     for (unsigned Op = 0, NumOps = TPI->getNumArgOperands(); Op < NumOps;
2875          ++Op) {
2876       if (Op > 0)
2877         Out << ", ";
2878       writeOperand(TPI->getArgOperand(Op), /*PrintType=*/true);
2879     }
2880     Out << "] unwind ";
2881     if (TPI->hasUnwindDest())
2882       writeOperand(TPI->getUnwindDest(), /*PrintType=*/true);
2883     else
2884       Out << "to caller";
2885   } else if (const auto *CPI = dyn_cast<CleanupPadInst>(&I)) {
2886     Out << " [";
2887     for (unsigned Op = 0, NumOps = CPI->getNumOperands(); Op < NumOps; ++Op) {
2888       if (Op > 0)
2889         Out << ", ";
2890       writeOperand(CPI->getOperand(Op), /*PrintType=*/true);
2891     }
2892     Out << "]";
2893   } else if (isa<ReturnInst>(I) && !Operand) {
2894     Out << " void";
2895   } else if (const auto *CRI = dyn_cast<CatchReturnInst>(&I)) {
2896     Out << ' ';
2897     writeOperand(CRI->getCatchPad(), /*PrintType=*/false);
2898
2899     Out << " to ";
2900     writeOperand(CRI->getSuccessor(), /*PrintType=*/true);
2901   } else if (const auto *CRI = dyn_cast<CleanupReturnInst>(&I)) {
2902     Out << ' ';
2903     writeOperand(CRI->getCleanupPad(), /*PrintType=*/false);
2904
2905     Out << " unwind ";
2906     if (CRI->hasUnwindDest())
2907       writeOperand(CRI->getUnwindDest(), /*PrintType=*/true);
2908     else
2909       Out << "to caller";
2910   } else if (const auto *CEPI = dyn_cast<CatchEndPadInst>(&I)) {
2911     Out << " unwind ";
2912     if (CEPI->hasUnwindDest())
2913       writeOperand(CEPI->getUnwindDest(), /*PrintType=*/true);
2914     else
2915       Out << "to caller";
2916   } else if (const CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(&I)) {
2917     // Print the calling convention being used.
2918     if (CI->getCallingConv() != CallingConv::C) {
2919       Out << " ";
2920       PrintCallingConv(CI->getCallingConv(), Out);
2921     }
2922
2923     Operand = CI->getCalledValue();
2924     FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(CI->getFunctionType());
2925     Type *RetTy = FTy->getReturnType();
2926     const AttributeSet &PAL = CI->getAttributes();
2927
2928     if (PAL.hasAttributes(AttributeSet::ReturnIndex))
2929       Out << ' ' << PAL.getAsString(AttributeSet::ReturnIndex);
2930
2931     // If possible, print out the short form of the call instruction.  We can
2932     // only do this if the first argument is a pointer to a nonvararg function,
2933     // and if the return type is not a pointer to a function.
2934     //
2935     Out << ' ';
2936     TypePrinter.print(FTy->isVarArg() ? FTy : RetTy, Out);
2937     Out << ' ';
2938     writeOperand(Operand, false);
2939     Out << '(';
2940     for (unsigned op = 0, Eop = CI->getNumArgOperands(); op < Eop; ++op) {
2941       if (op > 0)
2942         Out << ", ";
2943       writeParamOperand(CI->getArgOperand(op), PAL, op + 1);
2944     }
2945
2946     // Emit an ellipsis if this is a musttail call in a vararg function.  This
2947     // is only to aid readability, musttail calls forward varargs by default.
2948     if (CI->isMustTailCall() && CI->getParent() &&
2949         CI->getParent()->getParent() &&
2950         CI->getParent()->getParent()->isVarArg())
2951       Out << ", ...";
2952
2953     Out << ')';
2954     if (PAL.hasAttributes(AttributeSet::FunctionIndex))
2955       Out << " #" << Machine.getAttributeGroupSlot(PAL.getFnAttributes());
2956   } else if (const InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(&I)) {
2957     Operand = II->getCalledValue();
2958     FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(II->getFunctionType());
2959     Type *RetTy = FTy->getReturnType();
2960     const AttributeSet &PAL = II->getAttributes();
2961
2962     // Print the calling convention being used.
2963     if (II->getCallingConv() != CallingConv::C) {
2964       Out << " ";
2965       PrintCallingConv(II->getCallingConv(), Out);
2966     }
2967
2968     if (PAL.hasAttributes(AttributeSet::ReturnIndex))
2969       Out << ' ' << PAL.getAsString(AttributeSet::ReturnIndex);
2970
2971     // If possible, print out the short form of the invoke instruction. We can
2972     // only do this if the first argument is a pointer to a nonvararg function,
2973     // and if the return type is not a pointer to a function.
2974     //
2975     Out << ' ';
2976     TypePrinter.print(FTy->isVarArg() ? FTy : RetTy, Out);
2977     Out << ' ';
2978     writeOperand(Operand, false);
2979     Out << '(';
2980     for (unsigned op = 0, Eop = II->getNumArgOperands(); op < Eop; ++op) {
2981       if (op)
2982         Out << ", ";
2983       writeParamOperand(II->getArgOperand(op), PAL, op + 1);
2984     }
2985
2986     Out << ')';
2987     if (PAL.hasAttributes(AttributeSet::FunctionIndex))
2988       Out << " #" << Machine.getAttributeGroupSlot(PAL.getFnAttributes());
2989
2990     Out << "\n          to ";
2991     writeOperand(II->getNormalDest(), true);
2992     Out << " unwind ";
2993     writeOperand(II->getUnwindDest(), true);
2994
2995   } else if (const AllocaInst *AI = dyn_cast<AllocaInst>(&I)) {
2996     Out << ' ';
2997     if (AI->isUsedWithInAlloca())
2998       Out << "inalloca ";
2999     TypePrinter.print(AI->getAllocatedType(), Out);
3000
3001     // Explicitly write the array size if the code is broken, if it's an array
3002     // allocation, or if the type is not canonical for scalar allocations.  The
3003     // latter case prevents the type from mutating when round-tripping through
3004     // assembly.
3005     if (!AI->getArraySize() || AI->isArrayAllocation() ||
3006         !AI->getArraySize()->getType()->isIntegerTy(32)) {
3007       Out << ", ";
3008       writeOperand(AI->getArraySize(), true);
3009     }
3010     if (AI->getAlignment()) {
3011       Out << ", align " << AI->getAlignment();
3012     }
3013   } else if (isa<CastInst>(I)) {
3014     if (Operand) {
3015       Out << ' ';
3016       writeOperand(Operand, true);   // Work with broken code
3017     }
3018     Out << " to ";
3019     TypePrinter.print(I.getType(), Out);
3020   } else if (isa<VAArgInst>(I)) {
3021     if (Operand) {
3022       Out << ' ';
3023       writeOperand(Operand, true);   // Work with broken code
3024     }
3025     Out << ", ";
3026     TypePrinter.print(I.getType(), Out);
3027   } else if (Operand) {   // Print the normal way.
3028     if (const auto *GEP = dyn_cast<GetElementPtrInst>(&I)) {
3029       Out << ' ';
3030       TypePrinter.print(GEP->getSourceElementType(), Out);
3031       Out << ',';
3032     } else if (const auto *LI = dyn_cast<LoadInst>(&I)) {
3033       Out << ' ';
3034       TypePrinter.print(LI->getType(), Out);
3035       Out << ',';
3036     }
3037
3038     // PrintAllTypes - Instructions who have operands of all the same type
3039     // omit the type from all but the first operand.  If the instruction has
3040     // different type operands (for example br), then they are all printed.
3041     bool PrintAllTypes = false;
3042     Type *TheType = Operand->getType();
3043
3044     // Select, Store and ShuffleVector always print all types.
3045     if (isa<SelectInst>(I) || isa<StoreInst>(I) || isa<ShuffleVectorInst>(I)
3046         || isa<ReturnInst>(I)) {
3047       PrintAllTypes = true;
3048     } else {
3049       for (unsigned i = 1, E = I.getNumOperands(); i != E; ++i) {
3050         Operand = I.getOperand(i);
3051         // note that Operand shouldn't be null, but the test helps make dump()
3052         // more tolerant of malformed IR
3053         if (Operand && Operand->getType() != TheType) {
3054           PrintAllTypes = true;    // We have differing types!  Print them all!
3055           break;
3056         }
3057       }
3058     }
3059
3060     if (!PrintAllTypes) {
3061       Out << ' ';
3062       TypePrinter.print(TheType, Out);
3063     }
3064
3065     Out << ' ';
3066     for (unsigned i = 0, E = I.getNumOperands(); i != E; ++i) {
3067       if (i) Out << ", ";
3068       writeOperand(I.getOperand(i), PrintAllTypes);
3069     }
3070   }
3071
3072   // Print atomic ordering/alignment for memory operations
3073   if (const LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(&I)) {
3074     if (LI->isAtomic())
3075       writeAtomic(LI->getOrdering(), LI->getSynchScope());
3076     if (LI->getAlignment())
3077       Out << ", align " << LI->getAlignment();
3078   } else if (const StoreInst *SI = dyn_cast<StoreInst>(&I)) {
3079     if (SI->isAtomic())
3080       writeAtomic(SI->getOrdering(), SI->getSynchScope());
3081     if (SI->getAlignment())
3082       Out << ", align " << SI->getAlignment();
3083   } else if (const AtomicCmpXchgInst *CXI = dyn_cast<AtomicCmpXchgInst>(&I)) {
3084     writeAtomicCmpXchg(CXI->getSuccessOrdering(), CXI->getFailureOrdering(),
3085                        CXI->getSynchScope());
3086   } else if (const AtomicRMWInst *RMWI = dyn_cast<AtomicRMWInst>(&I)) {
3087     writeAtomic(RMWI->getOrdering(), RMWI->getSynchScope());
3088   } else if (const FenceInst *FI = dyn_cast<FenceInst>(&I)) {
3089     writeAtomic(FI->getOrdering(), FI->getSynchScope());
3090   }
3091
3092   // Print Metadata info.
3093   SmallVector<std::pair<unsigned, MDNode *>, 4> InstMD;
3094   I.getAllMetadata(InstMD);
3095   printMetadataAttachments(InstMD, ", ");
3096
3097   // Print a nice comment.
3098   printInfoComment(I);
3099 }
3100
3101 void AssemblyWriter::printMetadataAttachments(
3102     const SmallVectorImpl<std::pair<unsigned, MDNode *>> &MDs,
3103     StringRef Separator) {
3104   if (MDs.empty())
3105     return;
3106
3107   if (MDNames.empty())
3108     TheModule->getMDKindNames(MDNames);
3109
3110   for (const auto &I : MDs) {
3111     unsigned Kind = I.first;
3112     Out << Separator;
3113     if (Kind < MDNames.size()) {
3114       Out << "!";
3115       printMetadataIdentifier(MDNames[Kind], Out);
3116     } else
3117       Out << "!<unknown kind #" << Kind << ">";
3118     Out << ' ';
3119     WriteAsOperandInternal(Out, I.second, &TypePrinter, &Machine, TheModule);
3120   }
3121 }
3122
3123 void AssemblyWriter::writeMDNode(unsigned Slot, const MDNode *Node) {
3124   Out << '!' << Slot << " = ";
3125   printMDNodeBody(Node);
3126   Out << "\n";
3127 }
3128
3129 void AssemblyWriter::writeAllMDNodes() {
3130   SmallVector<const MDNode *, 16> Nodes;
3131   Nodes.resize(Machine.mdn_size());
3132   for (SlotTracker::mdn_iterator I = Machine.mdn_begin(), E = Machine.mdn_end();
3133        I != E; ++I)
3134     Nodes[I->second] = cast<MDNode>(I->first);
3135
3136   for (unsigned i = 0, e = Nodes.size(); i != e; ++i) {
3137     writeMDNode(i, Nodes[i]);
3138   }
3139 }
3140
3141 void AssemblyWriter::printMDNodeBody(const MDNode *Node) {
3142   WriteMDNodeBodyInternal(Out, Node, &TypePrinter, &Machine, TheModule);
3143 }
3144
3145 void AssemblyWriter::writeAllAttributeGroups() {
3146   std::vector<std::pair<AttributeSet, unsigned> > asVec;
3147   asVec.resize(Machine.as_size());
3148
3149   for (SlotTracker::as_iterator I = Machine.as_begin(), E = Machine.as_end();
3150        I != E; ++I)
3151     asVec[I->second] = *I;
3152
3153   for (std::vector<std::pair<AttributeSet, unsigned> >::iterator
3154          I = asVec.begin(), E = asVec.end(); I != E; ++I)
3155     Out << "attributes #" << I->second << " = { "
3156         << I->first.getAsString(AttributeSet::FunctionIndex, true) << " }\n";
3157 }
3158
3159 void AssemblyWriter::printUseListOrder(const UseListOrder &Order) {
3160   bool IsInFunction = Machine.getFunction();
3161   if (IsInFunction)
3162     Out << "  ";
3163
3164   Out << "uselistorder";
3165   if (const BasicBlock *BB =
3166           IsInFunction ? nullptr : dyn_cast<BasicBlock>(Order.V)) {
3167     Out << "_bb ";
3168     writeOperand(BB->getParent(), false);
3169     Out << ", ";
3170     writeOperand(BB, false);
3171   } else {
3172     Out << " ";
3173     writeOperand(Order.V, true);
3174   }
3175   Out << ", { ";
3176
3177   assert(Order.Shuffle.size() >= 2 && "Shuffle too small");
3178   Out << Order.Shuffle[0];
3179   for (unsigned I = 1, E = Order.Shuffle.size(); I != E; ++I)
3180     Out << ", " << Order.Shuffle[I];
3181   Out << " }\n";
3182 }
3183
3184 void AssemblyWriter::printUseLists(const Function *F) {
3185   auto hasMore =
3186       [&]() { return !UseListOrders.empty() && UseListOrders.back().F == F; };
3187   if (!hasMore())
3188     // Nothing to do.
3189     return;
3190
3191   Out << "\n; uselistorder directives\n";
3192   while (hasMore()) {
3193     printUseListOrder(UseListOrders.back());
3194     UseListOrders.pop_back();
3195   }
3196 }
3197
3198 //===----------------------------------------------------------------------===//
3199 //                       External Interface declarations
3200 //===----------------------------------------------------------------------===//
3201
3202 void Module::print(raw_ostream &ROS, AssemblyAnnotationWriter *AAW,
3203                    bool ShouldPreserveUseListOrder) const {
3204   SlotTracker SlotTable(this);
3205   formatted_raw_ostream OS(ROS);
3206   AssemblyWriter W(OS, SlotTable, this, AAW, ShouldPreserveUseListOrder);
3207   W.printModule(this);
3208 }
3209
3210 void NamedMDNode::print(raw_ostream &ROS) const {
3211   SlotTracker SlotTable(getParent());
3212   formatted_raw_ostream OS(ROS);
3213   AssemblyWriter W(OS, SlotTable, getParent(), nullptr);
3214   W.printNamedMDNode(this);
3215 }
3216
3217 void Comdat::print(raw_ostream &ROS) const {
3218   PrintLLVMName(ROS, getName(), ComdatPrefix);
3219   ROS << " = comdat ";
3220
3221   switch (getSelectionKind()) {
3222   case Comdat::Any:
3223     ROS << "any";
3224     break;
3225   case Comdat::ExactMatch:
3226     ROS << "exactmatch";
3227     break;
3228   case Comdat::Largest:
3229     ROS << "largest";
3230     break;
3231   case Comdat::NoDuplicates:
3232     ROS << "noduplicates";
3233     break;
3234   case Comdat::SameSize:
3235     ROS << "samesize";
3236     break;
3237   }
3238
3239   ROS << '\n';
3240 }
3241
3242 void Type::print(raw_ostream &OS) const {
3243   TypePrinting TP;
3244   TP.print(const_cast<Type*>(this), OS);
3245
3246   // If the type is a named struct type, print the body as well.
3247   if (StructType *STy = dyn_cast<StructType>(const_cast<Type*>(this)))
3248     if (!STy->isLiteral()) {
3249       OS << " = type ";
3250       TP.printStructBody(STy, OS);
3251     }
3252 }
3253
3254 static bool isReferencingMDNode(const Instruction &I) {
3255   if (const auto *CI = dyn_cast<CallInst>(&I))
3256     if (Function *F = CI->getCalledFunction())
3257       if (F->isIntrinsic())
3258         for (auto &Op : I.operands())
3259           if (auto *V = dyn_cast_or_null<MetadataAsValue>(Op))
3260             if (isa<MDNode>(V->getMetadata()))
3261               return true;
3262   return false;
3263 }
3264
3265 void Value::print(raw_ostream &ROS) const {
3266   bool ShouldInitializeAllMetadata = false;
3267   if (auto *I = dyn_cast<Instruction>(this))
3268     ShouldInitializeAllMetadata = isReferencingMDNode(*I);
3269   else if (isa<Function>(this) || isa<MetadataAsValue>(this))
3270     ShouldInitializeAllMetadata = true;
3271
3272   ModuleSlotTracker MST(getModuleFromVal(this), ShouldInitializeAllMetadata);
3273   print(ROS, MST);
3274 }
3275
3276 void Value::print(raw_ostream &ROS, ModuleSlotTracker &MST) const {
3277   formatted_raw_ostream OS(ROS);
3278   SlotTracker EmptySlotTable(static_cast<const Module *>(nullptr));
3279   SlotTracker &SlotTable =
3280       MST.getMachine() ? *MST.getMachine() : EmptySlotTable;
3281   auto incorporateFunction = [&](const Function *F) {
3282     if (F)
3283       MST.incorporateFunction(*F);
3284   };
3285
3286   if (const Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(this)) {
3287     incorporateFunction(I->getParent() ? I->getParent()->getParent() : nullptr);
3288     AssemblyWriter W(OS, SlotTable, getModuleFromVal(I), nullptr);
3289     W.printInstruction(*I);
3290   } else if (const BasicBlock *BB = dyn_cast<BasicBlock>(this)) {
3291     incorporateFunction(BB->getParent());
3292     AssemblyWriter W(OS, SlotTable, getModuleFromVal(BB), nullptr);
3293     W.printBasicBlock(BB);
3294   } else if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(this)) {
3295     AssemblyWriter W(OS, SlotTable, GV->getParent(), nullptr);
3296     if (const GlobalVariable *V = dyn_cast<GlobalVariable>(GV))
3297       W.printGlobal(V);
3298     else if (const Function *F = dyn_cast<Function>(GV))
3299       W.printFunction(F);
3300     else
3301       W.printAlias(cast<GlobalAlias>(GV));
3302   } else if (const MetadataAsValue *V = dyn_cast<MetadataAsValue>(this)) {
3303     V->getMetadata()->print(ROS, MST, getModuleFromVal(V));
3304   } else if (const Constant *C = dyn_cast<Constant>(this)) {
3305     TypePrinting TypePrinter;
3306     TypePrinter.print(C->getType(), OS);
3307     OS << ' ';
3308     WriteConstantInternal(OS, C, TypePrinter, MST.getMachine(), nullptr);
3309   } else if (isa<InlineAsm>(this) || isa<Argument>(this)) {
3310     this->printAsOperand(OS, /* PrintType */ true, MST);
3311   } else {
3312     llvm_unreachable("Unknown value to print out!");
3313   }
3314 }
3315
3316 /// Print without a type, skipping the TypePrinting object.
3317 ///
3318 /// \return \c true iff printing was successful.
3319 static bool printWithoutType(const Value &V, raw_ostream &O,
3320                              SlotTracker *Machine, const Module *M) {
3321   if (V.hasName() || isa<GlobalValue>(V) ||
3322       (!isa<Constant>(V) && !isa<MetadataAsValue>(V))) {
3323     WriteAsOperandInternal(O, &V, nullptr, Machine, M);
3324     return true;
3325   }
3326   return false;
3327 }
3328
3329 static void printAsOperandImpl(const Value &V, raw_ostream &O, bool PrintType,
3330                                ModuleSlotTracker &MST) {
3331   TypePrinting TypePrinter;
3332   if (const Module *M = MST.getModule())
3333     TypePrinter.incorporateTypes(*M);
3334   if (PrintType) {
3335     TypePrinter.print(V.getType(), O);
3336     O << ' ';
3337   }
3338
3339   WriteAsOperandInternal(O, &V, &TypePrinter, MST.getMachine(),
3340                          MST.getModule());
3341 }
3342
3343 void Value::printAsOperand(raw_ostream &O, bool PrintType,
3344                            const Module *M) const {
3345   if (!M)
3346     M = getModuleFromVal(this);
3347
3348   if (!PrintType)
3349     if (printWithoutType(*this, O, nullptr, M))
3350       return;
3351
3352   SlotTracker Machine(
3353       M, /* ShouldInitializeAllMetadata */ isa<MetadataAsValue>(this));
3354   ModuleSlotTracker MST(Machine, M);
3355   printAsOperandImpl(*this, O, PrintType, MST);
3356 }
3357
3358 void Value::printAsOperand(raw_ostream &O, bool PrintType,
3359                            ModuleSlotTracker &MST) const {
3360   if (!PrintType)
3361     if (printWithoutType(*this, O, MST.getMachine(), MST.getModule()))
3362       return;
3363
3364   printAsOperandImpl(*this, O, PrintType, MST);
3365 }
3366
3367 static void printMetadataImpl(raw_ostream &ROS, const Metadata &MD,
3368                               ModuleSlotTracker &MST, const Module *M,
3369                               bool OnlyAsOperand) {
3370   formatted_raw_ostream OS(ROS);
3371
3372   TypePrinting TypePrinter;
3373   if (M)
3374     TypePrinter.incorporateTypes(*M);
3375
3376   WriteAsOperandInternal(OS, &MD, &TypePrinter, MST.getMachine(), M,
3377                          /* FromValue */ true);
3378
3379   auto *N = dyn_cast<MDNode>(&MD);
3380   if (OnlyAsOperand || !N)
3381     return;
3382
3383   OS << " = ";
3384   WriteMDNodeBodyInternal(OS, N, &TypePrinter, MST.getMachine(), M);
3385 }
3386
3387 void Metadata::printAsOperand(raw_ostream &OS, const Module *M) const {
3388   ModuleSlotTracker MST(M, isa<MDNode>(this));
3389   printMetadataImpl(OS, *this, MST, M, /* OnlyAsOperand */ true);
3390 }
3391
3392 void Metadata::printAsOperand(raw_ostream &OS, ModuleSlotTracker &MST,
3393                               const Module *M) const {
3394   printMetadataImpl(OS, *this, MST, M, /* OnlyAsOperand */ true);
3395 }
3396
3397 void Metadata::print(raw_ostream &OS, const Module *M) const {
3398   ModuleSlotTracker MST(M, isa<MDNode>(this));
3399   printMetadataImpl(OS, *this, MST, M, /* OnlyAsOperand */ false);
3400 }
3401
3402 void Metadata::print(raw_ostream &OS, ModuleSlotTracker &MST,
3403                      const Module *M) const {
3404   printMetadataImpl(OS, *this, MST, M, /* OnlyAsOperand */ false);
3405 }
3406
3407 // Value::dump - allow easy printing of Values from the debugger.
3408 LLVM_DUMP_METHOD
3409 void Value::dump() const { print(dbgs()); dbgs() << '\n'; }
3410
3411 // Type::dump - allow easy printing of Types from the debugger.
3412 LLVM_DUMP_METHOD
3413 void Type::dump() const { print(dbgs()); dbgs() << '\n'; }
3414
3415 // Module::dump() - Allow printing of Modules from the debugger.
3416 LLVM_DUMP_METHOD
3417 void Module::dump() const { print(dbgs(), nullptr); }
3418
3419 // \brief Allow printing of Comdats from the debugger.
3420 LLVM_DUMP_METHOD
3421 void Comdat::dump() const { print(dbgs()); }
3422
3423 // NamedMDNode::dump() - Allow printing of NamedMDNodes from the debugger.
3424 LLVM_DUMP_METHOD
3425 void NamedMDNode::dump() const { print(dbgs()); }
3426
3427 LLVM_DUMP_METHOD
3428 void Metadata::dump() const { dump(nullptr); }
3429
3430 LLVM_DUMP_METHOD
3431 void Metadata::dump(const Module *M) const {
3432   print(dbgs(), M);
3433   dbgs() << '\n';
3434 }