Remove a memory leak from the CBackend.
[oota-llvm.git] / lib / Target / CBackend / CBackend.cpp
1 //===-- CBackend.cpp - Library for converting LLVM code to C --------------===//
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 converts LLVM code to C code, compilable by GCC and other C
11 // compilers.
12 //
13 //===----------------------------------------------------------------------===//
14
15 #include "CTargetMachine.h"
16 #include "llvm/CallingConv.h"
17 #include "llvm/Constants.h"
18 #include "llvm/DerivedTypes.h"
19 #include "llvm/Module.h"
20 #include "llvm/Instructions.h"
21 #include "llvm/Pass.h"
22 #include "llvm/PassManager.h"
23 #include "llvm/TypeSymbolTable.h"
24 #include "llvm/Intrinsics.h"
25 #include "llvm/IntrinsicInst.h"
26 #include "llvm/InlineAsm.h"
27 #include "llvm/ADT/StringExtras.h"
28 #include "llvm/ADT/SmallString.h"
29 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
30 #include "llvm/Analysis/ConstantsScanner.h"
31 #include "llvm/Analysis/FindUsedTypes.h"
32 #include "llvm/Analysis/LoopInfo.h"
33 #include "llvm/Analysis/ValueTracking.h"
34 #include "llvm/CodeGen/Passes.h"
35 #include "llvm/CodeGen/IntrinsicLowering.h"
36 #include "llvm/Target/Mangler.h"
37 #include "llvm/Transforms/Scalar.h"
38 #include "llvm/MC/MCAsmInfo.h"
39 #include "llvm/MC/MCContext.h"
40 #include "llvm/MC/MCSymbol.h"
41 #include "llvm/Target/TargetData.h"
42 #include "llvm/Target/TargetRegistry.h"
43 #include "llvm/Support/CallSite.h"
44 #include "llvm/Support/CFG.h"
45 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
46 #include "llvm/Support/FormattedStream.h"
47 #include "llvm/Support/GetElementPtrTypeIterator.h"
48 #include "llvm/Support/InstVisitor.h"
49 #include "llvm/Support/MathExtras.h"
50 #include "llvm/System/Host.h"
51 #include "llvm/Config/config.h"
52 #include <algorithm>
53 using namespace llvm;
54
55 extern "C" void LLVMInitializeCBackendTarget() { 
56   // Register the target.
57   RegisterTargetMachine<CTargetMachine> X(TheCBackendTarget);
58 }
59
60 namespace {
61   class CBEMCAsmInfo : public MCAsmInfo {
62   public:
63     CBEMCAsmInfo() {
64       GlobalPrefix = "";
65       PrivateGlobalPrefix = "";
66     }
67   };
68   /// CBackendNameAllUsedStructsAndMergeFunctions - This pass inserts names for
69   /// any unnamed structure types that are used by the program, and merges
70   /// external functions with the same name.
71   ///
72   class CBackendNameAllUsedStructsAndMergeFunctions : public ModulePass {
73   public:
74     static char ID;
75     CBackendNameAllUsedStructsAndMergeFunctions() 
76       : ModulePass(&ID) {}
77     void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
78       AU.addRequired<FindUsedTypes>();
79     }
80
81     virtual const char *getPassName() const {
82       return "C backend type canonicalizer";
83     }
84
85     virtual bool runOnModule(Module &M);
86   };
87
88   char CBackendNameAllUsedStructsAndMergeFunctions::ID = 0;
89
90   /// CWriter - This class is the main chunk of code that converts an LLVM
91   /// module to a C translation unit.
92   class CWriter : public FunctionPass, public InstVisitor<CWriter> {
93     formatted_raw_ostream &Out;
94     IntrinsicLowering *IL;
95     Mangler *Mang;
96     LoopInfo *LI;
97     const Module *TheModule;
98     const MCAsmInfo* TAsm;
99     MCContext *TCtx;
100     const TargetData* TD;
101     std::map<const Type *, std::string> TypeNames;
102     std::map<const ConstantFP *, unsigned> FPConstantMap;
103     std::set<Function*> intrinsicPrototypesAlreadyGenerated;
104     std::set<const Argument*> ByValParams;
105     unsigned FPCounter;
106     unsigned OpaqueCounter;
107     DenseMap<const Value*, unsigned> AnonValueNumbers;
108     unsigned NextAnonValueNumber;
109
110   public:
111     static char ID;
112     explicit CWriter(formatted_raw_ostream &o)
113       : FunctionPass(&ID), Out(o), IL(0), Mang(0), LI(0), 
114         TheModule(0), TAsm(0), TCtx(0), TD(0), OpaqueCounter(0),
115         NextAnonValueNumber(0) {
116       FPCounter = 0;
117     }
118
119     virtual const char *getPassName() const { return "C backend"; }
120
121     void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
122       AU.addRequired<LoopInfo>();
123       AU.setPreservesAll();
124     }
125
126     virtual bool doInitialization(Module &M);
127
128     bool runOnFunction(Function &F) {
129      // Do not codegen any 'available_externally' functions at all, they have
130      // definitions outside the translation unit.
131      if (F.hasAvailableExternallyLinkage())
132        return false;
133
134       LI = &getAnalysis<LoopInfo>();
135
136       // Get rid of intrinsics we can't handle.
137       lowerIntrinsics(F);
138
139       // Output all floating point constants that cannot be printed accurately.
140       printFloatingPointConstants(F);
141
142       printFunction(F);
143       return false;
144     }
145
146     virtual bool doFinalization(Module &M) {
147       // Free memory...
148       delete IL;
149       delete TD;
150       delete Mang;
151       delete TCtx;
152       delete TAsm;
153       FPConstantMap.clear();
154       TypeNames.clear();
155       ByValParams.clear();
156       intrinsicPrototypesAlreadyGenerated.clear();
157       return false;
158     }
159
160     raw_ostream &printType(raw_ostream &Out, const Type *Ty,
161                            bool isSigned = false,
162                            const std::string &VariableName = "",
163                            bool IgnoreName = false,
164                            const AttrListPtr &PAL = AttrListPtr());
165     raw_ostream &printSimpleType(raw_ostream &Out, const Type *Ty,
166                                  bool isSigned,
167                                  const std::string &NameSoFar = "");
168
169     void printStructReturnPointerFunctionType(raw_ostream &Out,
170                                               const AttrListPtr &PAL,
171                                               const PointerType *Ty);
172
173     /// writeOperandDeref - Print the result of dereferencing the specified
174     /// operand with '*'.  This is equivalent to printing '*' then using
175     /// writeOperand, but avoids excess syntax in some cases.
176     void writeOperandDeref(Value *Operand) {
177       if (isAddressExposed(Operand)) {
178         // Already something with an address exposed.
179         writeOperandInternal(Operand);
180       } else {
181         Out << "*(";
182         writeOperand(Operand);
183         Out << ")";
184       }
185     }
186     
187     void writeOperand(Value *Operand, bool Static = false);
188     void writeInstComputationInline(Instruction &I);
189     void writeOperandInternal(Value *Operand, bool Static = false);
190     void writeOperandWithCast(Value* Operand, unsigned Opcode);
191     void writeOperandWithCast(Value* Operand, const ICmpInst &I);
192     bool writeInstructionCast(const Instruction &I);
193
194     void writeMemoryAccess(Value *Operand, const Type *OperandType,
195                            bool IsVolatile, unsigned Alignment);
196
197   private :
198     std::string InterpretASMConstraint(InlineAsm::ConstraintInfo& c);
199
200     void lowerIntrinsics(Function &F);
201
202     void printModule(Module *M);
203     void printModuleTypes(const TypeSymbolTable &ST);
204     void printContainedStructs(const Type *Ty, std::set<const Type *> &);
205     void printFloatingPointConstants(Function &F);
206     void printFloatingPointConstants(const Constant *C);
207     void printFunctionSignature(const Function *F, bool Prototype);
208
209     void printFunction(Function &);
210     void printBasicBlock(BasicBlock *BB);
211     void printLoop(Loop *L);
212
213     void printCast(unsigned opcode, const Type *SrcTy, const Type *DstTy);
214     void printConstant(Constant *CPV, bool Static);
215     void printConstantWithCast(Constant *CPV, unsigned Opcode);
216     bool printConstExprCast(const ConstantExpr *CE, bool Static);
217     void printConstantArray(ConstantArray *CPA, bool Static);
218     void printConstantVector(ConstantVector *CV, bool Static);
219
220     /// isAddressExposed - Return true if the specified value's name needs to
221     /// have its address taken in order to get a C value of the correct type.
222     /// This happens for global variables, byval parameters, and direct allocas.
223     bool isAddressExposed(const Value *V) const {
224       if (const Argument *A = dyn_cast<Argument>(V))
225         return ByValParams.count(A);
226       return isa<GlobalVariable>(V) || isDirectAlloca(V);
227     }
228     
229     // isInlinableInst - Attempt to inline instructions into their uses to build
230     // trees as much as possible.  To do this, we have to consistently decide
231     // what is acceptable to inline, so that variable declarations don't get
232     // printed and an extra copy of the expr is not emitted.
233     //
234     static bool isInlinableInst(const Instruction &I) {
235       // Always inline cmp instructions, even if they are shared by multiple
236       // expressions.  GCC generates horrible code if we don't.
237       if (isa<CmpInst>(I)) 
238         return true;
239
240       // Must be an expression, must be used exactly once.  If it is dead, we
241       // emit it inline where it would go.
242       if (I.getType() == Type::getVoidTy(I.getContext()) || !I.hasOneUse() ||
243           isa<TerminatorInst>(I) || isa<CallInst>(I) || isa<PHINode>(I) ||
244           isa<LoadInst>(I) || isa<VAArgInst>(I) || isa<InsertElementInst>(I) ||
245           isa<InsertValueInst>(I))
246         // Don't inline a load across a store or other bad things!
247         return false;
248
249       // Must not be used in inline asm, extractelement, or shufflevector.
250       if (I.hasOneUse()) {
251         const Instruction &User = cast<Instruction>(*I.use_back());
252         if (isInlineAsm(User) || isa<ExtractElementInst>(User) ||
253             isa<ShuffleVectorInst>(User))
254           return false;
255       }
256
257       // Only inline instruction it if it's use is in the same BB as the inst.
258       return I.getParent() == cast<Instruction>(I.use_back())->getParent();
259     }
260
261     // isDirectAlloca - Define fixed sized allocas in the entry block as direct
262     // variables which are accessed with the & operator.  This causes GCC to
263     // generate significantly better code than to emit alloca calls directly.
264     //
265     static const AllocaInst *isDirectAlloca(const Value *V) {
266       const AllocaInst *AI = dyn_cast<AllocaInst>(V);
267       if (!AI) return false;
268       if (AI->isArrayAllocation())
269         return 0;   // FIXME: we can also inline fixed size array allocas!
270       if (AI->getParent() != &AI->getParent()->getParent()->getEntryBlock())
271         return 0;
272       return AI;
273     }
274     
275     // isInlineAsm - Check if the instruction is a call to an inline asm chunk
276     static bool isInlineAsm(const Instruction& I) {
277       if (isa<CallInst>(&I) && isa<InlineAsm>(I.getOperand(0)))
278         return true;
279       return false;
280     }
281     
282     // Instruction visitation functions
283     friend class InstVisitor<CWriter>;
284
285     void visitReturnInst(ReturnInst &I);
286     void visitBranchInst(BranchInst &I);
287     void visitSwitchInst(SwitchInst &I);
288     void visitIndirectBrInst(IndirectBrInst &I);
289     void visitInvokeInst(InvokeInst &I) {
290       llvm_unreachable("Lowerinvoke pass didn't work!");
291     }
292
293     void visitUnwindInst(UnwindInst &I) {
294       llvm_unreachable("Lowerinvoke pass didn't work!");
295     }
296     void visitUnreachableInst(UnreachableInst &I);
297
298     void visitPHINode(PHINode &I);
299     void visitBinaryOperator(Instruction &I);
300     void visitICmpInst(ICmpInst &I);
301     void visitFCmpInst(FCmpInst &I);
302
303     void visitCastInst (CastInst &I);
304     void visitSelectInst(SelectInst &I);
305     void visitCallInst (CallInst &I);
306     void visitInlineAsm(CallInst &I);
307     bool visitBuiltinCall(CallInst &I, Intrinsic::ID ID, bool &WroteCallee);
308
309     void visitAllocaInst(AllocaInst &I);
310     void visitLoadInst  (LoadInst   &I);
311     void visitStoreInst (StoreInst  &I);
312     void visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &I);
313     void visitVAArgInst (VAArgInst &I);
314     
315     void visitInsertElementInst(InsertElementInst &I);
316     void visitExtractElementInst(ExtractElementInst &I);
317     void visitShuffleVectorInst(ShuffleVectorInst &SVI);
318
319     void visitInsertValueInst(InsertValueInst &I);
320     void visitExtractValueInst(ExtractValueInst &I);
321
322     void visitInstruction(Instruction &I) {
323 #ifndef NDEBUG
324       errs() << "C Writer does not know about " << I;
325 #endif
326       llvm_unreachable(0);
327     }
328
329     void outputLValue(Instruction *I) {
330       Out << "  " << GetValueName(I) << " = ";
331     }
332
333     bool isGotoCodeNecessary(BasicBlock *From, BasicBlock *To);
334     void printPHICopiesForSuccessor(BasicBlock *CurBlock,
335                                     BasicBlock *Successor, unsigned Indent);
336     void printBranchToBlock(BasicBlock *CurBlock, BasicBlock *SuccBlock,
337                             unsigned Indent);
338     void printGEPExpression(Value *Ptr, gep_type_iterator I,
339                             gep_type_iterator E, bool Static);
340
341     std::string GetValueName(const Value *Operand);
342   };
343 }
344
345 char CWriter::ID = 0;
346
347
348 static std::string CBEMangle(const std::string &S) {
349   std::string Result;
350   
351   for (unsigned i = 0, e = S.size(); i != e; ++i)
352     if (isalnum(S[i]) || S[i] == '_') {
353       Result += S[i];
354     } else {
355       Result += '_';
356       Result += 'A'+(S[i]&15);
357       Result += 'A'+((S[i]>>4)&15);
358       Result += '_';
359     }
360   return Result;
361 }
362
363
364 /// This method inserts names for any unnamed structure types that are used by
365 /// the program, and removes names from structure types that are not used by the
366 /// program.
367 ///
368 bool CBackendNameAllUsedStructsAndMergeFunctions::runOnModule(Module &M) {
369   // Get a set of types that are used by the program...
370   std::set<const Type *> UT = getAnalysis<FindUsedTypes>().getTypes();
371
372   // Loop over the module symbol table, removing types from UT that are
373   // already named, and removing names for types that are not used.
374   //
375   TypeSymbolTable &TST = M.getTypeSymbolTable();
376   for (TypeSymbolTable::iterator TI = TST.begin(), TE = TST.end();
377        TI != TE; ) {
378     TypeSymbolTable::iterator I = TI++;
379     
380     // If this isn't a struct or array type, remove it from our set of types
381     // to name. This simplifies emission later.
382     if (!I->second->isStructTy() && !I->second->isOpaqueTy() &&
383         !I->second->isArrayTy()) {
384       TST.remove(I);
385     } else {
386       // If this is not used, remove it from the symbol table.
387       std::set<const Type *>::iterator UTI = UT.find(I->second);
388       if (UTI == UT.end())
389         TST.remove(I);
390       else
391         UT.erase(UTI);    // Only keep one name for this type.
392     }
393   }
394
395   // UT now contains types that are not named.  Loop over it, naming
396   // structure types.
397   //
398   bool Changed = false;
399   unsigned RenameCounter = 0;
400   for (std::set<const Type *>::const_iterator I = UT.begin(), E = UT.end();
401        I != E; ++I)
402     if ((*I)->isStructTy() || (*I)->isArrayTy()) {
403       while (M.addTypeName("unnamed"+utostr(RenameCounter), *I))
404         ++RenameCounter;
405       Changed = true;
406     }
407       
408       
409   // Loop over all external functions and globals.  If we have two with
410   // identical names, merge them.
411   // FIXME: This code should disappear when we don't allow values with the same
412   // names when they have different types!
413   std::map<std::string, GlobalValue*> ExtSymbols;
414   for (Module::iterator I = M.begin(), E = M.end(); I != E;) {
415     Function *GV = I++;
416     if (GV->isDeclaration() && GV->hasName()) {
417       std::pair<std::map<std::string, GlobalValue*>::iterator, bool> X
418         = ExtSymbols.insert(std::make_pair(GV->getName(), GV));
419       if (!X.second) {
420         // Found a conflict, replace this global with the previous one.
421         GlobalValue *OldGV = X.first->second;
422         GV->replaceAllUsesWith(ConstantExpr::getBitCast(OldGV, GV->getType()));
423         GV->eraseFromParent();
424         Changed = true;
425       }
426     }
427   }
428   // Do the same for globals.
429   for (Module::global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end();
430        I != E;) {
431     GlobalVariable *GV = I++;
432     if (GV->isDeclaration() && GV->hasName()) {
433       std::pair<std::map<std::string, GlobalValue*>::iterator, bool> X
434         = ExtSymbols.insert(std::make_pair(GV->getName(), GV));
435       if (!X.second) {
436         // Found a conflict, replace this global with the previous one.
437         GlobalValue *OldGV = X.first->second;
438         GV->replaceAllUsesWith(ConstantExpr::getBitCast(OldGV, GV->getType()));
439         GV->eraseFromParent();
440         Changed = true;
441       }
442     }
443   }
444   
445   return Changed;
446 }
447
448 /// printStructReturnPointerFunctionType - This is like printType for a struct
449 /// return type, except, instead of printing the type as void (*)(Struct*, ...)
450 /// print it as "Struct (*)(...)", for struct return functions.
451 void CWriter::printStructReturnPointerFunctionType(raw_ostream &Out,
452                                                    const AttrListPtr &PAL,
453                                                    const PointerType *TheTy) {
454   const FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(TheTy->getElementType());
455   std::string tstr;
456   raw_string_ostream FunctionInnards(tstr);
457   FunctionInnards << " (*) (";
458   bool PrintedType = false;
459
460   FunctionType::param_iterator I = FTy->param_begin(), E = FTy->param_end();
461   const Type *RetTy = cast<PointerType>(I->get())->getElementType();
462   unsigned Idx = 1;
463   for (++I, ++Idx; I != E; ++I, ++Idx) {
464     if (PrintedType)
465       FunctionInnards << ", ";
466     const Type *ArgTy = *I;
467     if (PAL.paramHasAttr(Idx, Attribute::ByVal)) {
468       assert(ArgTy->isPointerTy());
469       ArgTy = cast<PointerType>(ArgTy)->getElementType();
470     }
471     printType(FunctionInnards, ArgTy,
472         /*isSigned=*/PAL.paramHasAttr(Idx, Attribute::SExt), "");
473     PrintedType = true;
474   }
475   if (FTy->isVarArg()) {
476     if (PrintedType)
477       FunctionInnards << ", ...";
478   } else if (!PrintedType) {
479     FunctionInnards << "void";
480   }
481   FunctionInnards << ')';
482   printType(Out, RetTy, 
483       /*isSigned=*/PAL.paramHasAttr(0, Attribute::SExt), FunctionInnards.str());
484 }
485
486 raw_ostream &
487 CWriter::printSimpleType(raw_ostream &Out, const Type *Ty, bool isSigned,
488                          const std::string &NameSoFar) {
489   assert((Ty->isPrimitiveType() || Ty->isIntegerTy() || Ty->isVectorTy()) && 
490          "Invalid type for printSimpleType");
491   switch (Ty->getTypeID()) {
492   case Type::VoidTyID:   return Out << "void " << NameSoFar;
493   case Type::IntegerTyID: {
494     unsigned NumBits = cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth();
495     if (NumBits == 1) 
496       return Out << "bool " << NameSoFar;
497     else if (NumBits <= 8)
498       return Out << (isSigned?"signed":"unsigned") << " char " << NameSoFar;
499     else if (NumBits <= 16)
500       return Out << (isSigned?"signed":"unsigned") << " short " << NameSoFar;
501     else if (NumBits <= 32)
502       return Out << (isSigned?"signed":"unsigned") << " int " << NameSoFar;
503     else if (NumBits <= 64)
504       return Out << (isSigned?"signed":"unsigned") << " long long "<< NameSoFar;
505     else { 
506       assert(NumBits <= 128 && "Bit widths > 128 not implemented yet");
507       return Out << (isSigned?"llvmInt128":"llvmUInt128") << " " << NameSoFar;
508     }
509   }
510   case Type::FloatTyID:  return Out << "float "   << NameSoFar;
511   case Type::DoubleTyID: return Out << "double "  << NameSoFar;
512   // Lacking emulation of FP80 on PPC, etc., we assume whichever of these is
513   // present matches host 'long double'.
514   case Type::X86_FP80TyID:
515   case Type::PPC_FP128TyID:
516   case Type::FP128TyID:  return Out << "long double " << NameSoFar;
517       
518   case Type::VectorTyID: {
519     const VectorType *VTy = cast<VectorType>(Ty);
520     return printSimpleType(Out, VTy->getElementType(), isSigned,
521                      " __attribute__((vector_size(" +
522                      utostr(TD->getTypeAllocSize(VTy)) + " ))) " + NameSoFar);
523   }
524     
525   default:
526 #ifndef NDEBUG
527     errs() << "Unknown primitive type: " << *Ty << "\n";
528 #endif
529     llvm_unreachable(0);
530   }
531 }
532
533 // Pass the Type* and the variable name and this prints out the variable
534 // declaration.
535 //
536 raw_ostream &CWriter::printType(raw_ostream &Out, const Type *Ty,
537                                 bool isSigned, const std::string &NameSoFar,
538                                 bool IgnoreName, const AttrListPtr &PAL) {
539   if (Ty->isPrimitiveType() || Ty->isIntegerTy() || Ty->isVectorTy()) {
540     printSimpleType(Out, Ty, isSigned, NameSoFar);
541     return Out;
542   }
543
544   // Check to see if the type is named.
545   if (!IgnoreName || Ty->isOpaqueTy()) {
546     std::map<const Type *, std::string>::iterator I = TypeNames.find(Ty);
547     if (I != TypeNames.end()) return Out << I->second << ' ' << NameSoFar;
548   }
549
550   switch (Ty->getTypeID()) {
551   case Type::FunctionTyID: {
552     const FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(Ty);
553     std::string tstr;
554     raw_string_ostream FunctionInnards(tstr);
555     FunctionInnards << " (" << NameSoFar << ") (";
556     unsigned Idx = 1;
557     for (FunctionType::param_iterator I = FTy->param_begin(),
558            E = FTy->param_end(); I != E; ++I) {
559       const Type *ArgTy = *I;
560       if (PAL.paramHasAttr(Idx, Attribute::ByVal)) {
561         assert(ArgTy->isPointerTy());
562         ArgTy = cast<PointerType>(ArgTy)->getElementType();
563       }
564       if (I != FTy->param_begin())
565         FunctionInnards << ", ";
566       printType(FunctionInnards, ArgTy,
567         /*isSigned=*/PAL.paramHasAttr(Idx, Attribute::SExt), "");
568       ++Idx;
569     }
570     if (FTy->isVarArg()) {
571       if (FTy->getNumParams())
572         FunctionInnards << ", ...";
573     } else if (!FTy->getNumParams()) {
574       FunctionInnards << "void";
575     }
576     FunctionInnards << ')';
577     printType(Out, FTy->getReturnType(), 
578       /*isSigned=*/PAL.paramHasAttr(0, Attribute::SExt), FunctionInnards.str());
579     return Out;
580   }
581   case Type::StructTyID: {
582     const StructType *STy = cast<StructType>(Ty);
583     Out << NameSoFar + " {\n";
584     unsigned Idx = 0;
585     for (StructType::element_iterator I = STy->element_begin(),
586            E = STy->element_end(); I != E; ++I) {
587       Out << "  ";
588       printType(Out, *I, false, "field" + utostr(Idx++));
589       Out << ";\n";
590     }
591     Out << '}';
592     if (STy->isPacked())
593       Out << " __attribute__ ((packed))";
594     return Out;
595   }
596
597   case Type::PointerTyID: {
598     const PointerType *PTy = cast<PointerType>(Ty);
599     std::string ptrName = "*" + NameSoFar;
600
601     if (PTy->getElementType()->isArrayTy() ||
602         PTy->getElementType()->isVectorTy())
603       ptrName = "(" + ptrName + ")";
604
605     if (!PAL.isEmpty())
606       // Must be a function ptr cast!
607       return printType(Out, PTy->getElementType(), false, ptrName, true, PAL);
608     return printType(Out, PTy->getElementType(), false, ptrName);
609   }
610
611   case Type::ArrayTyID: {
612     const ArrayType *ATy = cast<ArrayType>(Ty);
613     unsigned NumElements = ATy->getNumElements();
614     if (NumElements == 0) NumElements = 1;
615     // Arrays are wrapped in structs to allow them to have normal
616     // value semantics (avoiding the array "decay").
617     Out << NameSoFar << " { ";
618     printType(Out, ATy->getElementType(), false,
619               "array[" + utostr(NumElements) + "]");
620     return Out << "; }";
621   }
622
623   case Type::OpaqueTyID: {
624     std::string TyName = "struct opaque_" + itostr(OpaqueCounter++);
625     assert(TypeNames.find(Ty) == TypeNames.end());
626     TypeNames[Ty] = TyName;
627     return Out << TyName << ' ' << NameSoFar;
628   }
629   default:
630     llvm_unreachable("Unhandled case in getTypeProps!");
631   }
632
633   return Out;
634 }
635
636 void CWriter::printConstantArray(ConstantArray *CPA, bool Static) {
637
638   // As a special case, print the array as a string if it is an array of
639   // ubytes or an array of sbytes with positive values.
640   //
641   const Type *ETy = CPA->getType()->getElementType();
642   bool isString = (ETy == Type::getInt8Ty(CPA->getContext()) ||
643                    ETy == Type::getInt8Ty(CPA->getContext()));
644
645   // Make sure the last character is a null char, as automatically added by C
646   if (isString && (CPA->getNumOperands() == 0 ||
647                    !cast<Constant>(*(CPA->op_end()-1))->isNullValue()))
648     isString = false;
649
650   if (isString) {
651     Out << '\"';
652     // Keep track of whether the last number was a hexadecimal escape
653     bool LastWasHex = false;
654
655     // Do not include the last character, which we know is null
656     for (unsigned i = 0, e = CPA->getNumOperands()-1; i != e; ++i) {
657       unsigned char C = cast<ConstantInt>(CPA->getOperand(i))->getZExtValue();
658
659       // Print it out literally if it is a printable character.  The only thing
660       // to be careful about is when the last letter output was a hex escape
661       // code, in which case we have to be careful not to print out hex digits
662       // explicitly (the C compiler thinks it is a continuation of the previous
663       // character, sheesh...)
664       //
665       if (isprint(C) && (!LastWasHex || !isxdigit(C))) {
666         LastWasHex = false;
667         if (C == '"' || C == '\\')
668           Out << "\\" << (char)C;
669         else
670           Out << (char)C;
671       } else {
672         LastWasHex = false;
673         switch (C) {
674         case '\n': Out << "\\n"; break;
675         case '\t': Out << "\\t"; break;
676         case '\r': Out << "\\r"; break;
677         case '\v': Out << "\\v"; break;
678         case '\a': Out << "\\a"; break;
679         case '\"': Out << "\\\""; break;
680         case '\'': Out << "\\\'"; break;
681         default:
682           Out << "\\x";
683           Out << (char)(( C/16  < 10) ? ( C/16 +'0') : ( C/16 -10+'A'));
684           Out << (char)(((C&15) < 10) ? ((C&15)+'0') : ((C&15)-10+'A'));
685           LastWasHex = true;
686           break;
687         }
688       }
689     }
690     Out << '\"';
691   } else {
692     Out << '{';
693     if (CPA->getNumOperands()) {
694       Out << ' ';
695       printConstant(cast<Constant>(CPA->getOperand(0)), Static);
696       for (unsigned i = 1, e = CPA->getNumOperands(); i != e; ++i) {
697         Out << ", ";
698         printConstant(cast<Constant>(CPA->getOperand(i)), Static);
699       }
700     }
701     Out << " }";
702   }
703 }
704
705 void CWriter::printConstantVector(ConstantVector *CP, bool Static) {
706   Out << '{';
707   if (CP->getNumOperands()) {
708     Out << ' ';
709     printConstant(cast<Constant>(CP->getOperand(0)), Static);
710     for (unsigned i = 1, e = CP->getNumOperands(); i != e; ++i) {
711       Out << ", ";
712       printConstant(cast<Constant>(CP->getOperand(i)), Static);
713     }
714   }
715   Out << " }";
716 }
717
718 // isFPCSafeToPrint - Returns true if we may assume that CFP may be written out
719 // textually as a double (rather than as a reference to a stack-allocated
720 // variable). We decide this by converting CFP to a string and back into a
721 // double, and then checking whether the conversion results in a bit-equal
722 // double to the original value of CFP. This depends on us and the target C
723 // compiler agreeing on the conversion process (which is pretty likely since we
724 // only deal in IEEE FP).
725 //
726 static bool isFPCSafeToPrint(const ConstantFP *CFP) {
727   bool ignored;
728   // Do long doubles in hex for now.
729   if (CFP->getType() != Type::getFloatTy(CFP->getContext()) &&
730       CFP->getType() != Type::getDoubleTy(CFP->getContext()))
731     return false;
732   APFloat APF = APFloat(CFP->getValueAPF());  // copy
733   if (CFP->getType() == Type::getFloatTy(CFP->getContext()))
734     APF.convert(APFloat::IEEEdouble, APFloat::rmNearestTiesToEven, &ignored);
735 #if HAVE_PRINTF_A && ENABLE_CBE_PRINTF_A
736   char Buffer[100];
737   sprintf(Buffer, "%a", APF.convertToDouble());
738   if (!strncmp(Buffer, "0x", 2) ||
739       !strncmp(Buffer, "-0x", 3) ||
740       !strncmp(Buffer, "+0x", 3))
741     return APF.bitwiseIsEqual(APFloat(atof(Buffer)));
742   return false;
743 #else
744   std::string StrVal = ftostr(APF);
745
746   while (StrVal[0] == ' ')
747     StrVal.erase(StrVal.begin());
748
749   // Check to make sure that the stringized number is not some string like "Inf"
750   // or NaN.  Check that the string matches the "[-+]?[0-9]" regex.
751   if ((StrVal[0] >= '0' && StrVal[0] <= '9') ||
752       ((StrVal[0] == '-' || StrVal[0] == '+') &&
753        (StrVal[1] >= '0' && StrVal[1] <= '9')))
754     // Reparse stringized version!
755     return APF.bitwiseIsEqual(APFloat(atof(StrVal.c_str())));
756   return false;
757 #endif
758 }
759
760 /// Print out the casting for a cast operation. This does the double casting
761 /// necessary for conversion to the destination type, if necessary. 
762 /// @brief Print a cast
763 void CWriter::printCast(unsigned opc, const Type *SrcTy, const Type *DstTy) {
764   // Print the destination type cast
765   switch (opc) {
766     case Instruction::UIToFP:
767     case Instruction::SIToFP:
768     case Instruction::IntToPtr:
769     case Instruction::Trunc:
770     case Instruction::BitCast:
771     case Instruction::FPExt:
772     case Instruction::FPTrunc: // For these the DstTy sign doesn't matter
773       Out << '(';
774       printType(Out, DstTy);
775       Out << ')';
776       break;
777     case Instruction::ZExt:
778     case Instruction::PtrToInt:
779     case Instruction::FPToUI: // For these, make sure we get an unsigned dest
780       Out << '(';
781       printSimpleType(Out, DstTy, false);
782       Out << ')';
783       break;
784     case Instruction::SExt: 
785     case Instruction::FPToSI: // For these, make sure we get a signed dest
786       Out << '(';
787       printSimpleType(Out, DstTy, true);
788       Out << ')';
789       break;
790     default:
791       llvm_unreachable("Invalid cast opcode");
792   }
793
794   // Print the source type cast
795   switch (opc) {
796     case Instruction::UIToFP:
797     case Instruction::ZExt:
798       Out << '(';
799       printSimpleType(Out, SrcTy, false);
800       Out << ')';
801       break;
802     case Instruction::SIToFP:
803     case Instruction::SExt:
804       Out << '(';
805       printSimpleType(Out, SrcTy, true); 
806       Out << ')';
807       break;
808     case Instruction::IntToPtr:
809     case Instruction::PtrToInt:
810       // Avoid "cast to pointer from integer of different size" warnings
811       Out << "(unsigned long)";
812       break;
813     case Instruction::Trunc:
814     case Instruction::BitCast:
815     case Instruction::FPExt:
816     case Instruction::FPTrunc:
817     case Instruction::FPToSI:
818     case Instruction::FPToUI:
819       break; // These don't need a source cast.
820     default:
821       llvm_unreachable("Invalid cast opcode");
822       break;
823   }
824 }
825
826 // printConstant - The LLVM Constant to C Constant converter.
827 void CWriter::printConstant(Constant *CPV, bool Static) {
828   if (const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(CPV)) {
829     switch (CE->getOpcode()) {
830     case Instruction::Trunc:
831     case Instruction::ZExt:
832     case Instruction::SExt:
833     case Instruction::FPTrunc:
834     case Instruction::FPExt:
835     case Instruction::UIToFP:
836     case Instruction::SIToFP:
837     case Instruction::FPToUI:
838     case Instruction::FPToSI:
839     case Instruction::PtrToInt:
840     case Instruction::IntToPtr:
841     case Instruction::BitCast:
842       Out << "(";
843       printCast(CE->getOpcode(), CE->getOperand(0)->getType(), CE->getType());
844       if (CE->getOpcode() == Instruction::SExt &&
845           CE->getOperand(0)->getType() == Type::getInt1Ty(CPV->getContext())) {
846         // Make sure we really sext from bool here by subtracting from 0
847         Out << "0-";
848       }
849       printConstant(CE->getOperand(0), Static);
850       if (CE->getType() == Type::getInt1Ty(CPV->getContext()) &&
851           (CE->getOpcode() == Instruction::Trunc ||
852            CE->getOpcode() == Instruction::FPToUI ||
853            CE->getOpcode() == Instruction::FPToSI ||
854            CE->getOpcode() == Instruction::PtrToInt)) {
855         // Make sure we really truncate to bool here by anding with 1
856         Out << "&1u";
857       }
858       Out << ')';
859       return;
860
861     case Instruction::GetElementPtr:
862       Out << "(";
863       printGEPExpression(CE->getOperand(0), gep_type_begin(CPV),
864                          gep_type_end(CPV), Static);
865       Out << ")";
866       return;
867     case Instruction::Select:
868       Out << '(';
869       printConstant(CE->getOperand(0), Static);
870       Out << '?';
871       printConstant(CE->getOperand(1), Static);
872       Out << ':';
873       printConstant(CE->getOperand(2), Static);
874       Out << ')';
875       return;
876     case Instruction::Add:
877     case Instruction::FAdd:
878     case Instruction::Sub:
879     case Instruction::FSub:
880     case Instruction::Mul:
881     case Instruction::FMul:
882     case Instruction::SDiv:
883     case Instruction::UDiv:
884     case Instruction::FDiv:
885     case Instruction::URem:
886     case Instruction::SRem:
887     case Instruction::FRem:
888     case Instruction::And:
889     case Instruction::Or:
890     case Instruction::Xor:
891     case Instruction::ICmp:
892     case Instruction::Shl:
893     case Instruction::LShr:
894     case Instruction::AShr:
895     {
896       Out << '(';
897       bool NeedsClosingParens = printConstExprCast(CE, Static); 
898       printConstantWithCast(CE->getOperand(0), CE->getOpcode());
899       switch (CE->getOpcode()) {
900       case Instruction::Add:
901       case Instruction::FAdd: Out << " + "; break;
902       case Instruction::Sub:
903       case Instruction::FSub: Out << " - "; break;
904       case Instruction::Mul:
905       case Instruction::FMul: Out << " * "; break;
906       case Instruction::URem:
907       case Instruction::SRem: 
908       case Instruction::FRem: Out << " % "; break;
909       case Instruction::UDiv: 
910       case Instruction::SDiv: 
911       case Instruction::FDiv: Out << " / "; break;
912       case Instruction::And: Out << " & "; break;
913       case Instruction::Or:  Out << " | "; break;
914       case Instruction::Xor: Out << " ^ "; break;
915       case Instruction::Shl: Out << " << "; break;
916       case Instruction::LShr:
917       case Instruction::AShr: Out << " >> "; break;
918       case Instruction::ICmp:
919         switch (CE->getPredicate()) {
920           case ICmpInst::ICMP_EQ: Out << " == "; break;
921           case ICmpInst::ICMP_NE: Out << " != "; break;
922           case ICmpInst::ICMP_SLT: 
923           case ICmpInst::ICMP_ULT: Out << " < "; break;
924           case ICmpInst::ICMP_SLE:
925           case ICmpInst::ICMP_ULE: Out << " <= "; break;
926           case ICmpInst::ICMP_SGT:
927           case ICmpInst::ICMP_UGT: Out << " > "; break;
928           case ICmpInst::ICMP_SGE:
929           case ICmpInst::ICMP_UGE: Out << " >= "; break;
930           default: llvm_unreachable("Illegal ICmp predicate");
931         }
932         break;
933       default: llvm_unreachable("Illegal opcode here!");
934       }
935       printConstantWithCast(CE->getOperand(1), CE->getOpcode());
936       if (NeedsClosingParens)
937         Out << "))";
938       Out << ')';
939       return;
940     }
941     case Instruction::FCmp: {
942       Out << '('; 
943       bool NeedsClosingParens = printConstExprCast(CE, Static); 
944       if (CE->getPredicate() == FCmpInst::FCMP_FALSE)
945         Out << "0";
946       else if (CE->getPredicate() == FCmpInst::FCMP_TRUE)
947         Out << "1";
948       else {
949         const char* op = 0;
950         switch (CE->getPredicate()) {
951         default: llvm_unreachable("Illegal FCmp predicate");
952         case FCmpInst::FCMP_ORD: op = "ord"; break;
953         case FCmpInst::FCMP_UNO: op = "uno"; break;
954         case FCmpInst::FCMP_UEQ: op = "ueq"; break;
955         case FCmpInst::FCMP_UNE: op = "une"; break;
956         case FCmpInst::FCMP_ULT: op = "ult"; break;
957         case FCmpInst::FCMP_ULE: op = "ule"; break;
958         case FCmpInst::FCMP_UGT: op = "ugt"; break;
959         case FCmpInst::FCMP_UGE: op = "uge"; break;
960         case FCmpInst::FCMP_OEQ: op = "oeq"; break;
961         case FCmpInst::FCMP_ONE: op = "one"; break;
962         case FCmpInst::FCMP_OLT: op = "olt"; break;
963         case FCmpInst::FCMP_OLE: op = "ole"; break;
964         case FCmpInst::FCMP_OGT: op = "ogt"; break;
965         case FCmpInst::FCMP_OGE: op = "oge"; break;
966         }
967         Out << "llvm_fcmp_" << op << "(";
968         printConstantWithCast(CE->getOperand(0), CE->getOpcode());
969         Out << ", ";
970         printConstantWithCast(CE->getOperand(1), CE->getOpcode());
971         Out << ")";
972       }
973       if (NeedsClosingParens)
974         Out << "))";
975       Out << ')';
976       return;
977     }
978     default:
979 #ifndef NDEBUG
980       errs() << "CWriter Error: Unhandled constant expression: "
981            << *CE << "\n";
982 #endif
983       llvm_unreachable(0);
984     }
985   } else if (isa<UndefValue>(CPV) && CPV->getType()->isSingleValueType()) {
986     Out << "((";
987     printType(Out, CPV->getType()); // sign doesn't matter
988     Out << ")/*UNDEF*/";
989     if (!CPV->getType()->isVectorTy()) {
990       Out << "0)";
991     } else {
992       Out << "{})";
993     }
994     return;
995   }
996
997   if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(CPV)) {
998     const Type* Ty = CI->getType();
999     if (Ty == Type::getInt1Ty(CPV->getContext()))
1000       Out << (CI->getZExtValue() ? '1' : '0');
1001     else if (Ty == Type::getInt32Ty(CPV->getContext()))
1002       Out << CI->getZExtValue() << 'u';
1003     else if (Ty->getPrimitiveSizeInBits() > 32)
1004       Out << CI->getZExtValue() << "ull";
1005     else {
1006       Out << "((";
1007       printSimpleType(Out, Ty, false) << ')';
1008       if (CI->isMinValue(true)) 
1009         Out << CI->getZExtValue() << 'u';
1010       else
1011         Out << CI->getSExtValue();
1012       Out << ')';
1013     }
1014     return;
1015   } 
1016
1017   switch (CPV->getType()->getTypeID()) {
1018   case Type::FloatTyID:
1019   case Type::DoubleTyID: 
1020   case Type::X86_FP80TyID:
1021   case Type::PPC_FP128TyID:
1022   case Type::FP128TyID: {
1023     ConstantFP *FPC = cast<ConstantFP>(CPV);
1024     std::map<const ConstantFP*, unsigned>::iterator I = FPConstantMap.find(FPC);
1025     if (I != FPConstantMap.end()) {
1026       // Because of FP precision problems we must load from a stack allocated
1027       // value that holds the value in hex.
1028       Out << "(*(" << (FPC->getType() == Type::getFloatTy(CPV->getContext()) ?
1029                        "float" : 
1030                        FPC->getType() == Type::getDoubleTy(CPV->getContext()) ? 
1031                        "double" :
1032                        "long double")
1033           << "*)&FPConstant" << I->second << ')';
1034     } else {
1035       double V;
1036       if (FPC->getType() == Type::getFloatTy(CPV->getContext()))
1037         V = FPC->getValueAPF().convertToFloat();
1038       else if (FPC->getType() == Type::getDoubleTy(CPV->getContext()))
1039         V = FPC->getValueAPF().convertToDouble();
1040       else {
1041         // Long double.  Convert the number to double, discarding precision.
1042         // This is not awesome, but it at least makes the CBE output somewhat
1043         // useful.
1044         APFloat Tmp = FPC->getValueAPF();
1045         bool LosesInfo;
1046         Tmp.convert(APFloat::IEEEdouble, APFloat::rmTowardZero, &LosesInfo);
1047         V = Tmp.convertToDouble();
1048       }
1049       
1050       if (IsNAN(V)) {
1051         // The value is NaN
1052
1053         // FIXME the actual NaN bits should be emitted.
1054         // The prefix for a quiet NaN is 0x7FF8. For a signalling NaN,
1055         // it's 0x7ff4.
1056         const unsigned long QuietNaN = 0x7ff8UL;
1057         //const unsigned long SignalNaN = 0x7ff4UL;
1058
1059         // We need to grab the first part of the FP #
1060         char Buffer[100];
1061
1062         uint64_t ll = DoubleToBits(V);
1063         sprintf(Buffer, "0x%llx", static_cast<long long>(ll));
1064
1065         std::string Num(&Buffer[0], &Buffer[6]);
1066         unsigned long Val = strtoul(Num.c_str(), 0, 16);
1067
1068         if (FPC->getType() == Type::getFloatTy(FPC->getContext()))
1069           Out << "LLVM_NAN" << (Val == QuietNaN ? "" : "S") << "F(\""
1070               << Buffer << "\") /*nan*/ ";
1071         else
1072           Out << "LLVM_NAN" << (Val == QuietNaN ? "" : "S") << "(\""
1073               << Buffer << "\") /*nan*/ ";
1074       } else if (IsInf(V)) {
1075         // The value is Inf
1076         if (V < 0) Out << '-';
1077         Out << "LLVM_INF" <<
1078             (FPC->getType() == Type::getFloatTy(FPC->getContext()) ? "F" : "")
1079             << " /*inf*/ ";
1080       } else {
1081         std::string Num;
1082 #if HAVE_PRINTF_A && ENABLE_CBE_PRINTF_A
1083         // Print out the constant as a floating point number.
1084         char Buffer[100];
1085         sprintf(Buffer, "%a", V);
1086         Num = Buffer;
1087 #else
1088         Num = ftostr(FPC->getValueAPF());
1089 #endif
1090        Out << Num;
1091       }
1092     }
1093     break;
1094   }
1095
1096   case Type::ArrayTyID:
1097     // Use C99 compound expression literal initializer syntax.
1098     if (!Static) {
1099       Out << "(";
1100       printType(Out, CPV->getType());
1101       Out << ")";
1102     }
1103     Out << "{ "; // Arrays are wrapped in struct types.
1104     if (ConstantArray *CA = dyn_cast<ConstantArray>(CPV)) {
1105       printConstantArray(CA, Static);
1106     } else {
1107       assert(isa<ConstantAggregateZero>(CPV) || isa<UndefValue>(CPV));
1108       const ArrayType *AT = cast<ArrayType>(CPV->getType());
1109       Out << '{';
1110       if (AT->getNumElements()) {
1111         Out << ' ';
1112         Constant *CZ = Constant::getNullValue(AT->getElementType());
1113         printConstant(CZ, Static);
1114         for (unsigned i = 1, e = AT->getNumElements(); i != e; ++i) {
1115           Out << ", ";
1116           printConstant(CZ, Static);
1117         }
1118       }
1119       Out << " }";
1120     }
1121     Out << " }"; // Arrays are wrapped in struct types.
1122     break;
1123
1124   case Type::VectorTyID:
1125     // Use C99 compound expression literal initializer syntax.
1126     if (!Static) {
1127       Out << "(";
1128       printType(Out, CPV->getType());
1129       Out << ")";
1130     }
1131     if (ConstantVector *CV = dyn_cast<ConstantVector>(CPV)) {
1132       printConstantVector(CV, Static);
1133     } else {
1134       assert(isa<ConstantAggregateZero>(CPV) || isa<UndefValue>(CPV));
1135       const VectorType *VT = cast<VectorType>(CPV->getType());
1136       Out << "{ ";
1137       Constant *CZ = Constant::getNullValue(VT->getElementType());
1138       printConstant(CZ, Static);
1139       for (unsigned i = 1, e = VT->getNumElements(); i != e; ++i) {
1140         Out << ", ";
1141         printConstant(CZ, Static);
1142       }
1143       Out << " }";
1144     }
1145     break;
1146
1147   case Type::StructTyID:
1148     // Use C99 compound expression literal initializer syntax.
1149     if (!Static) {
1150       Out << "(";
1151       printType(Out, CPV->getType());
1152       Out << ")";
1153     }
1154     if (isa<ConstantAggregateZero>(CPV) || isa<UndefValue>(CPV)) {
1155       const StructType *ST = cast<StructType>(CPV->getType());
1156       Out << '{';
1157       if (ST->getNumElements()) {
1158         Out << ' ';
1159         printConstant(Constant::getNullValue(ST->getElementType(0)), Static);
1160         for (unsigned i = 1, e = ST->getNumElements(); i != e; ++i) {
1161           Out << ", ";
1162           printConstant(Constant::getNullValue(ST->getElementType(i)), Static);
1163         }
1164       }
1165       Out << " }";
1166     } else {
1167       Out << '{';
1168       if (CPV->getNumOperands()) {
1169         Out << ' ';
1170         printConstant(cast<Constant>(CPV->getOperand(0)), Static);
1171         for (unsigned i = 1, e = CPV->getNumOperands(); i != e; ++i) {
1172           Out << ", ";
1173           printConstant(cast<Constant>(CPV->getOperand(i)), Static);
1174         }
1175       }
1176       Out << " }";
1177     }
1178     break;
1179
1180   case Type::PointerTyID:
1181     if (isa<ConstantPointerNull>(CPV)) {
1182       Out << "((";
1183       printType(Out, CPV->getType()); // sign doesn't matter
1184       Out << ")/*NULL*/0)";
1185       break;
1186     } else if (GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(CPV)) {
1187       writeOperand(GV, Static);
1188       break;
1189     }
1190     // FALL THROUGH
1191   default:
1192 #ifndef NDEBUG
1193     errs() << "Unknown constant type: " << *CPV << "\n";
1194 #endif
1195     llvm_unreachable(0);
1196   }
1197 }
1198
1199 // Some constant expressions need to be casted back to the original types
1200 // because their operands were casted to the expected type. This function takes
1201 // care of detecting that case and printing the cast for the ConstantExpr.
1202 bool CWriter::printConstExprCast(const ConstantExpr* CE, bool Static) {
1203   bool NeedsExplicitCast = false;
1204   const Type *Ty = CE->getOperand(0)->getType();
1205   bool TypeIsSigned = false;
1206   switch (CE->getOpcode()) {
1207   case Instruction::Add:
1208   case Instruction::Sub:
1209   case Instruction::Mul:
1210     // We need to cast integer arithmetic so that it is always performed
1211     // as unsigned, to avoid undefined behavior on overflow.
1212   case Instruction::LShr:
1213   case Instruction::URem: 
1214   case Instruction::UDiv: NeedsExplicitCast = true; break;
1215   case Instruction::AShr:
1216   case Instruction::SRem: 
1217   case Instruction::SDiv: NeedsExplicitCast = true; TypeIsSigned = true; break;
1218   case Instruction::SExt:
1219     Ty = CE->getType();
1220     NeedsExplicitCast = true;
1221     TypeIsSigned = true;
1222     break;
1223   case Instruction::ZExt:
1224   case Instruction::Trunc:
1225   case Instruction::FPTrunc:
1226   case Instruction::FPExt:
1227   case Instruction::UIToFP:
1228   case Instruction::SIToFP:
1229   case Instruction::FPToUI:
1230   case Instruction::FPToSI:
1231   case Instruction::PtrToInt:
1232   case Instruction::IntToPtr:
1233   case Instruction::BitCast:
1234     Ty = CE->getType();
1235     NeedsExplicitCast = true;
1236     break;
1237   default: break;
1238   }
1239   if (NeedsExplicitCast) {
1240     Out << "((";
1241     if (Ty->isIntegerTy() && Ty != Type::getInt1Ty(Ty->getContext()))
1242       printSimpleType(Out, Ty, TypeIsSigned);
1243     else
1244       printType(Out, Ty); // not integer, sign doesn't matter
1245     Out << ")(";
1246   }
1247   return NeedsExplicitCast;
1248 }
1249
1250 //  Print a constant assuming that it is the operand for a given Opcode. The
1251 //  opcodes that care about sign need to cast their operands to the expected
1252 //  type before the operation proceeds. This function does the casting.
1253 void CWriter::printConstantWithCast(Constant* CPV, unsigned Opcode) {
1254
1255   // Extract the operand's type, we'll need it.
1256   const Type* OpTy = CPV->getType();
1257
1258   // Indicate whether to do the cast or not.
1259   bool shouldCast = false;
1260   bool typeIsSigned = false;
1261
1262   // Based on the Opcode for which this Constant is being written, determine
1263   // the new type to which the operand should be casted by setting the value
1264   // of OpTy. If we change OpTy, also set shouldCast to true so it gets
1265   // casted below.
1266   switch (Opcode) {
1267     default:
1268       // for most instructions, it doesn't matter
1269       break; 
1270     case Instruction::Add:
1271     case Instruction::Sub:
1272     case Instruction::Mul:
1273       // We need to cast integer arithmetic so that it is always performed
1274       // as unsigned, to avoid undefined behavior on overflow.
1275     case Instruction::LShr:
1276     case Instruction::UDiv:
1277     case Instruction::URem:
1278       shouldCast = true;
1279       break;
1280     case Instruction::AShr:
1281     case Instruction::SDiv:
1282     case Instruction::SRem:
1283       shouldCast = true;
1284       typeIsSigned = true;
1285       break;
1286   }
1287
1288   // Write out the casted constant if we should, otherwise just write the
1289   // operand.
1290   if (shouldCast) {
1291     Out << "((";
1292     printSimpleType(Out, OpTy, typeIsSigned);
1293     Out << ")";
1294     printConstant(CPV, false);
1295     Out << ")";
1296   } else 
1297     printConstant(CPV, false);
1298 }
1299
1300 std::string CWriter::GetValueName(const Value *Operand) {
1301   // Mangle globals with the standard mangler interface for LLC compatibility.
1302   if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(Operand)) {
1303     SmallString<128> Str;
1304     Mang->getNameWithPrefix(Str, GV, false);
1305     return CBEMangle(Str.str().str());
1306   }
1307     
1308   std::string Name = Operand->getName();
1309     
1310   if (Name.empty()) { // Assign unique names to local temporaries.
1311     unsigned &No = AnonValueNumbers[Operand];
1312     if (No == 0)
1313       No = ++NextAnonValueNumber;
1314     Name = "tmp__" + utostr(No);
1315   }
1316     
1317   std::string VarName;
1318   VarName.reserve(Name.capacity());
1319
1320   for (std::string::iterator I = Name.begin(), E = Name.end();
1321        I != E; ++I) {
1322     char ch = *I;
1323
1324     if (!((ch >= 'a' && ch <= 'z') || (ch >= 'A' && ch <= 'Z') ||
1325           (ch >= '0' && ch <= '9') || ch == '_')) {
1326       char buffer[5];
1327       sprintf(buffer, "_%x_", ch);
1328       VarName += buffer;
1329     } else
1330       VarName += ch;
1331   }
1332
1333   return "llvm_cbe_" + VarName;
1334 }
1335
1336 /// writeInstComputationInline - Emit the computation for the specified
1337 /// instruction inline, with no destination provided.
1338 void CWriter::writeInstComputationInline(Instruction &I) {
1339   // We can't currently support integer types other than 1, 8, 16, 32, 64.
1340   // Validate this.
1341   const Type *Ty = I.getType();
1342   if (Ty->isIntegerTy() && (Ty!=Type::getInt1Ty(I.getContext()) &&
1343         Ty!=Type::getInt8Ty(I.getContext()) && 
1344         Ty!=Type::getInt16Ty(I.getContext()) &&
1345         Ty!=Type::getInt32Ty(I.getContext()) &&
1346         Ty!=Type::getInt64Ty(I.getContext()))) {
1347       llvm_report_error("The C backend does not currently support integer "
1348                         "types of widths other than 1, 8, 16, 32, 64.\n"
1349                         "This is being tracked as PR 4158.");
1350   }
1351
1352   // If this is a non-trivial bool computation, make sure to truncate down to
1353   // a 1 bit value.  This is important because we want "add i1 x, y" to return
1354   // "0" when x and y are true, not "2" for example.
1355   bool NeedBoolTrunc = false;
1356   if (I.getType() == Type::getInt1Ty(I.getContext()) &&
1357       !isa<ICmpInst>(I) && !isa<FCmpInst>(I))
1358     NeedBoolTrunc = true;
1359   
1360   if (NeedBoolTrunc)
1361     Out << "((";
1362   
1363   visit(I);
1364   
1365   if (NeedBoolTrunc)
1366     Out << ")&1)";
1367 }
1368
1369
1370 void CWriter::writeOperandInternal(Value *Operand, bool Static) {
1371   if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(Operand))
1372     // Should we inline this instruction to build a tree?
1373     if (isInlinableInst(*I) && !isDirectAlloca(I)) {
1374       Out << '(';
1375       writeInstComputationInline(*I);
1376       Out << ')';
1377       return;
1378     }
1379
1380   Constant* CPV = dyn_cast<Constant>(Operand);
1381
1382   if (CPV && !isa<GlobalValue>(CPV))
1383     printConstant(CPV, Static);
1384   else
1385     Out << GetValueName(Operand);
1386 }
1387
1388 void CWriter::writeOperand(Value *Operand, bool Static) {
1389   bool isAddressImplicit = isAddressExposed(Operand);
1390   if (isAddressImplicit)
1391     Out << "(&";  // Global variables are referenced as their addresses by llvm
1392
1393   writeOperandInternal(Operand, Static);
1394
1395   if (isAddressImplicit)
1396     Out << ')';
1397 }
1398
1399 // Some instructions need to have their result value casted back to the 
1400 // original types because their operands were casted to the expected type. 
1401 // This function takes care of detecting that case and printing the cast 
1402 // for the Instruction.
1403 bool CWriter::writeInstructionCast(const Instruction &I) {
1404   const Type *Ty = I.getOperand(0)->getType();
1405   switch (I.getOpcode()) {
1406   case Instruction::Add:
1407   case Instruction::Sub:
1408   case Instruction::Mul:
1409     // We need to cast integer arithmetic so that it is always performed
1410     // as unsigned, to avoid undefined behavior on overflow.
1411   case Instruction::LShr:
1412   case Instruction::URem: 
1413   case Instruction::UDiv: 
1414     Out << "((";
1415     printSimpleType(Out, Ty, false);
1416     Out << ")(";
1417     return true;
1418   case Instruction::AShr:
1419   case Instruction::SRem: 
1420   case Instruction::SDiv: 
1421     Out << "((";
1422     printSimpleType(Out, Ty, true);
1423     Out << ")(";
1424     return true;
1425   default: break;
1426   }
1427   return false;
1428 }
1429
1430 // Write the operand with a cast to another type based on the Opcode being used.
1431 // This will be used in cases where an instruction has specific type
1432 // requirements (usually signedness) for its operands. 
1433 void CWriter::writeOperandWithCast(Value* Operand, unsigned Opcode) {
1434
1435   // Extract the operand's type, we'll need it.
1436   const Type* OpTy = Operand->getType();
1437
1438   // Indicate whether to do the cast or not.
1439   bool shouldCast = false;
1440
1441   // Indicate whether the cast should be to a signed type or not.
1442   bool castIsSigned = false;
1443
1444   // Based on the Opcode for which this Operand is being written, determine
1445   // the new type to which the operand should be casted by setting the value
1446   // of OpTy. If we change OpTy, also set shouldCast to true.
1447   switch (Opcode) {
1448     default:
1449       // for most instructions, it doesn't matter
1450       break; 
1451     case Instruction::Add:
1452     case Instruction::Sub:
1453     case Instruction::Mul:
1454       // We need to cast integer arithmetic so that it is always performed
1455       // as unsigned, to avoid undefined behavior on overflow.
1456     case Instruction::LShr:
1457     case Instruction::UDiv:
1458     case Instruction::URem: // Cast to unsigned first
1459       shouldCast = true;
1460       castIsSigned = false;
1461       break;
1462     case Instruction::GetElementPtr:
1463     case Instruction::AShr:
1464     case Instruction::SDiv:
1465     case Instruction::SRem: // Cast to signed first
1466       shouldCast = true;
1467       castIsSigned = true;
1468       break;
1469   }
1470
1471   // Write out the casted operand if we should, otherwise just write the
1472   // operand.
1473   if (shouldCast) {
1474     Out << "((";
1475     printSimpleType(Out, OpTy, castIsSigned);
1476     Out << ")";
1477     writeOperand(Operand);
1478     Out << ")";
1479   } else 
1480     writeOperand(Operand);
1481 }
1482
1483 // Write the operand with a cast to another type based on the icmp predicate 
1484 // being used. 
1485 void CWriter::writeOperandWithCast(Value* Operand, const ICmpInst &Cmp) {
1486   // This has to do a cast to ensure the operand has the right signedness. 
1487   // Also, if the operand is a pointer, we make sure to cast to an integer when
1488   // doing the comparison both for signedness and so that the C compiler doesn't
1489   // optimize things like "p < NULL" to false (p may contain an integer value
1490   // f.e.).
1491   bool shouldCast = Cmp.isRelational();
1492
1493   // Write out the casted operand if we should, otherwise just write the
1494   // operand.
1495   if (!shouldCast) {
1496     writeOperand(Operand);
1497     return;
1498   }
1499   
1500   // Should this be a signed comparison?  If so, convert to signed.
1501   bool castIsSigned = Cmp.isSigned();
1502
1503   // If the operand was a pointer, convert to a large integer type.
1504   const Type* OpTy = Operand->getType();
1505   if (OpTy->isPointerTy())
1506     OpTy = TD->getIntPtrType(Operand->getContext());
1507   
1508   Out << "((";
1509   printSimpleType(Out, OpTy, castIsSigned);
1510   Out << ")";
1511   writeOperand(Operand);
1512   Out << ")";
1513 }
1514
1515 // generateCompilerSpecificCode - This is where we add conditional compilation
1516 // directives to cater to specific compilers as need be.
1517 //
1518 static void generateCompilerSpecificCode(formatted_raw_ostream& Out,
1519                                          const TargetData *TD) {
1520   // Alloca is hard to get, and we don't want to include stdlib.h here.
1521   Out << "/* get a declaration for alloca */\n"
1522       << "#if defined(__CYGWIN__) || defined(__MINGW32__)\n"
1523       << "#define  alloca(x) __builtin_alloca((x))\n"
1524       << "#define _alloca(x) __builtin_alloca((x))\n"
1525       << "#elif defined(__APPLE__)\n"
1526       << "extern void *__builtin_alloca(unsigned long);\n"
1527       << "#define alloca(x) __builtin_alloca(x)\n"
1528       << "#define longjmp _longjmp\n"
1529       << "#define setjmp _setjmp\n"
1530       << "#elif defined(__sun__)\n"
1531       << "#if defined(__sparcv9)\n"
1532       << "extern void *__builtin_alloca(unsigned long);\n"
1533       << "#else\n"
1534       << "extern void *__builtin_alloca(unsigned int);\n"
1535       << "#endif\n"
1536       << "#define alloca(x) __builtin_alloca(x)\n"
1537       << "#elif defined(__FreeBSD__) || defined(__NetBSD__) || defined(__OpenBSD__) || defined(__DragonFly__) || defined(__arm__)\n"
1538       << "#define alloca(x) __builtin_alloca(x)\n"
1539       << "#elif defined(_MSC_VER)\n"
1540       << "#define inline _inline\n"
1541       << "#define alloca(x) _alloca(x)\n"
1542       << "#else\n"
1543       << "#include <alloca.h>\n"
1544       << "#endif\n\n";
1545
1546   // We output GCC specific attributes to preserve 'linkonce'ness on globals.
1547   // If we aren't being compiled with GCC, just drop these attributes.
1548   Out << "#ifndef __GNUC__  /* Can only support \"linkonce\" vars with GCC */\n"
1549       << "#define __attribute__(X)\n"
1550       << "#endif\n\n";
1551
1552   // On Mac OS X, "external weak" is spelled "__attribute__((weak_import))".
1553   Out << "#if defined(__GNUC__) && defined(__APPLE_CC__)\n"
1554       << "#define __EXTERNAL_WEAK__ __attribute__((weak_import))\n"
1555       << "#elif defined(__GNUC__)\n"
1556       << "#define __EXTERNAL_WEAK__ __attribute__((weak))\n"
1557       << "#else\n"
1558       << "#define __EXTERNAL_WEAK__\n"
1559       << "#endif\n\n";
1560
1561   // For now, turn off the weak linkage attribute on Mac OS X. (See above.)
1562   Out << "#if defined(__GNUC__) && defined(__APPLE_CC__)\n"
1563       << "#define __ATTRIBUTE_WEAK__\n"
1564       << "#elif defined(__GNUC__)\n"
1565       << "#define __ATTRIBUTE_WEAK__ __attribute__((weak))\n"
1566       << "#else\n"
1567       << "#define __ATTRIBUTE_WEAK__\n"
1568       << "#endif\n\n";
1569
1570   // Add hidden visibility support. FIXME: APPLE_CC?
1571   Out << "#if defined(__GNUC__)\n"
1572       << "#define __HIDDEN__ __attribute__((visibility(\"hidden\")))\n"
1573       << "#endif\n\n";
1574     
1575   // Define NaN and Inf as GCC builtins if using GCC, as 0 otherwise
1576   // From the GCC documentation:
1577   //
1578   //   double __builtin_nan (const char *str)
1579   //
1580   // This is an implementation of the ISO C99 function nan.
1581   //
1582   // Since ISO C99 defines this function in terms of strtod, which we do
1583   // not implement, a description of the parsing is in order. The string is
1584   // parsed as by strtol; that is, the base is recognized by leading 0 or
1585   // 0x prefixes. The number parsed is placed in the significand such that
1586   // the least significant bit of the number is at the least significant
1587   // bit of the significand. The number is truncated to fit the significand
1588   // field provided. The significand is forced to be a quiet NaN.
1589   //
1590   // This function, if given a string literal, is evaluated early enough
1591   // that it is considered a compile-time constant.
1592   //
1593   //   float __builtin_nanf (const char *str)
1594   //
1595   // Similar to __builtin_nan, except the return type is float.
1596   //
1597   //   double __builtin_inf (void)
1598   //
1599   // Similar to __builtin_huge_val, except a warning is generated if the
1600   // target floating-point format does not support infinities. This
1601   // function is suitable for implementing the ISO C99 macro INFINITY.
1602   //
1603   //   float __builtin_inff (void)
1604   //
1605   // Similar to __builtin_inf, except the return type is float.
1606   Out << "#ifdef __GNUC__\n"
1607       << "#define LLVM_NAN(NanStr)   __builtin_nan(NanStr)   /* Double */\n"
1608       << "#define LLVM_NANF(NanStr)  __builtin_nanf(NanStr)  /* Float */\n"
1609       << "#define LLVM_NANS(NanStr)  __builtin_nans(NanStr)  /* Double */\n"
1610       << "#define LLVM_NANSF(NanStr) __builtin_nansf(NanStr) /* Float */\n"
1611       << "#define LLVM_INF           __builtin_inf()         /* Double */\n"
1612       << "#define LLVM_INFF          __builtin_inff()        /* Float */\n"
1613       << "#define LLVM_PREFETCH(addr,rw,locality) "
1614                               "__builtin_prefetch(addr,rw,locality)\n"
1615       << "#define __ATTRIBUTE_CTOR__ __attribute__((constructor))\n"
1616       << "#define __ATTRIBUTE_DTOR__ __attribute__((destructor))\n"
1617       << "#define LLVM_ASM           __asm__\n"
1618       << "#else\n"
1619       << "#define LLVM_NAN(NanStr)   ((double)0.0)           /* Double */\n"
1620       << "#define LLVM_NANF(NanStr)  0.0F                    /* Float */\n"
1621       << "#define LLVM_NANS(NanStr)  ((double)0.0)           /* Double */\n"
1622       << "#define LLVM_NANSF(NanStr) 0.0F                    /* Float */\n"
1623       << "#define LLVM_INF           ((double)0.0)           /* Double */\n"
1624       << "#define LLVM_INFF          0.0F                    /* Float */\n"
1625       << "#define LLVM_PREFETCH(addr,rw,locality)            /* PREFETCH */\n"
1626       << "#define __ATTRIBUTE_CTOR__\n"
1627       << "#define __ATTRIBUTE_DTOR__\n"
1628       << "#define LLVM_ASM(X)\n"
1629       << "#endif\n\n";
1630   
1631   Out << "#if __GNUC__ < 4 /* Old GCC's, or compilers not GCC */ \n"
1632       << "#define __builtin_stack_save() 0   /* not implemented */\n"
1633       << "#define __builtin_stack_restore(X) /* noop */\n"
1634       << "#endif\n\n";
1635
1636   // Output typedefs for 128-bit integers. If these are needed with a
1637   // 32-bit target or with a C compiler that doesn't support mode(TI),
1638   // more drastic measures will be needed.
1639   Out << "#if __GNUC__ && __LP64__ /* 128-bit integer types */\n"
1640       << "typedef int __attribute__((mode(TI))) llvmInt128;\n"
1641       << "typedef unsigned __attribute__((mode(TI))) llvmUInt128;\n"
1642       << "#endif\n\n";
1643
1644   // Output target-specific code that should be inserted into main.
1645   Out << "#define CODE_FOR_MAIN() /* Any target-specific code for main()*/\n";
1646 }
1647
1648 /// FindStaticTors - Given a static ctor/dtor list, unpack its contents into
1649 /// the StaticTors set.
1650 static void FindStaticTors(GlobalVariable *GV, std::set<Function*> &StaticTors){
1651   ConstantArray *InitList = dyn_cast<ConstantArray>(GV->getInitializer());
1652   if (!InitList) return;
1653   
1654   for (unsigned i = 0, e = InitList->getNumOperands(); i != e; ++i)
1655     if (ConstantStruct *CS = dyn_cast<ConstantStruct>(InitList->getOperand(i))){
1656       if (CS->getNumOperands() != 2) return;  // Not array of 2-element structs.
1657       
1658       if (CS->getOperand(1)->isNullValue())
1659         return;  // Found a null terminator, exit printing.
1660       Constant *FP = CS->getOperand(1);
1661       if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(FP))
1662         if (CE->isCast())
1663           FP = CE->getOperand(0);
1664       if (Function *F = dyn_cast<Function>(FP))
1665         StaticTors.insert(F);
1666     }
1667 }
1668
1669 enum SpecialGlobalClass {
1670   NotSpecial = 0,
1671   GlobalCtors, GlobalDtors,
1672   NotPrinted
1673 };
1674
1675 /// getGlobalVariableClass - If this is a global that is specially recognized
1676 /// by LLVM, return a code that indicates how we should handle it.
1677 static SpecialGlobalClass getGlobalVariableClass(const GlobalVariable *GV) {
1678   // If this is a global ctors/dtors list, handle it now.
1679   if (GV->hasAppendingLinkage() && GV->use_empty()) {
1680     if (GV->getName() == "llvm.global_ctors")
1681       return GlobalCtors;
1682     else if (GV->getName() == "llvm.global_dtors")
1683       return GlobalDtors;
1684   }
1685   
1686   // Otherwise, if it is other metadata, don't print it.  This catches things
1687   // like debug information.
1688   if (GV->getSection() == "llvm.metadata")
1689     return NotPrinted;
1690   
1691   return NotSpecial;
1692 }
1693
1694 // PrintEscapedString - Print each character of the specified string, escaping
1695 // it if it is not printable or if it is an escape char.
1696 static void PrintEscapedString(const char *Str, unsigned Length,
1697                                raw_ostream &Out) {
1698   for (unsigned i = 0; i != Length; ++i) {
1699     unsigned char C = Str[i];
1700     if (isprint(C) && C != '\\' && C != '"')
1701       Out << C;
1702     else if (C == '\\')
1703       Out << "\\\\";
1704     else if (C == '\"')
1705       Out << "\\\"";
1706     else if (C == '\t')
1707       Out << "\\t";
1708     else
1709       Out << "\\x" << hexdigit(C >> 4) << hexdigit(C & 0x0F);
1710   }
1711 }
1712
1713 // PrintEscapedString - Print each character of the specified string, escaping
1714 // it if it is not printable or if it is an escape char.
1715 static void PrintEscapedString(const std::string &Str, raw_ostream &Out) {
1716   PrintEscapedString(Str.c_str(), Str.size(), Out);
1717 }
1718
1719 bool CWriter::doInitialization(Module &M) {
1720   FunctionPass::doInitialization(M);
1721   
1722   // Initialize
1723   TheModule = &M;
1724
1725   TD = new TargetData(&M);
1726   IL = new IntrinsicLowering(*TD);
1727   IL->AddPrototypes(M);
1728
1729 #if 0
1730   std::string Triple = TheModule->getTargetTriple();
1731   if (Triple.empty())
1732     Triple = llvm::sys::getHostTriple();
1733   
1734   std::string E;
1735   if (const Target *Match = TargetRegistry::lookupTarget(Triple, E))
1736     TAsm = Match->createAsmInfo(Triple);
1737 #endif    
1738   TAsm = new CBEMCAsmInfo();
1739   TCtx = new MCContext(*TAsm);
1740   Mang = new Mangler(*TCtx, *TD);
1741
1742   // Keep track of which functions are static ctors/dtors so they can have
1743   // an attribute added to their prototypes.
1744   std::set<Function*> StaticCtors, StaticDtors;
1745   for (Module::global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end();
1746        I != E; ++I) {
1747     switch (getGlobalVariableClass(I)) {
1748     default: break;
1749     case GlobalCtors:
1750       FindStaticTors(I, StaticCtors);
1751       break;
1752     case GlobalDtors:
1753       FindStaticTors(I, StaticDtors);
1754       break;
1755     }
1756   }
1757   
1758   // get declaration for alloca
1759   Out << "/* Provide Declarations */\n";
1760   Out << "#include <stdarg.h>\n";      // Varargs support
1761   Out << "#include <setjmp.h>\n";      // Unwind support
1762   generateCompilerSpecificCode(Out, TD);
1763
1764   // Provide a definition for `bool' if not compiling with a C++ compiler.
1765   Out << "\n"
1766       << "#ifndef __cplusplus\ntypedef unsigned char bool;\n#endif\n"
1767
1768       << "\n\n/* Support for floating point constants */\n"
1769       << "typedef unsigned long long ConstantDoubleTy;\n"
1770       << "typedef unsigned int        ConstantFloatTy;\n"
1771       << "typedef struct { unsigned long long f1; unsigned short f2; "
1772          "unsigned short pad[3]; } ConstantFP80Ty;\n"
1773       // This is used for both kinds of 128-bit long double; meaning differs.
1774       << "typedef struct { unsigned long long f1; unsigned long long f2; }"
1775          " ConstantFP128Ty;\n"
1776       << "\n\n/* Global Declarations */\n";
1777
1778   // First output all the declarations for the program, because C requires
1779   // Functions & globals to be declared before they are used.
1780   //
1781   if (!M.getModuleInlineAsm().empty()) {
1782     Out << "/* Module asm statements */\n"
1783         << "asm(";
1784
1785     // Split the string into lines, to make it easier to read the .ll file.
1786     std::string Asm = M.getModuleInlineAsm();
1787     size_t CurPos = 0;
1788     size_t NewLine = Asm.find_first_of('\n', CurPos);
1789     while (NewLine != std::string::npos) {
1790       // We found a newline, print the portion of the asm string from the
1791       // last newline up to this newline.
1792       Out << "\"";
1793       PrintEscapedString(std::string(Asm.begin()+CurPos, Asm.begin()+NewLine),
1794                          Out);
1795       Out << "\\n\"\n";
1796       CurPos = NewLine+1;
1797       NewLine = Asm.find_first_of('\n', CurPos);
1798     }
1799     Out << "\"";
1800     PrintEscapedString(std::string(Asm.begin()+CurPos, Asm.end()), Out);
1801     Out << "\");\n"
1802         << "/* End Module asm statements */\n";
1803   }
1804
1805   // Loop over the symbol table, emitting all named constants...
1806   printModuleTypes(M.getTypeSymbolTable());
1807
1808   // Global variable declarations...
1809   if (!M.global_empty()) {
1810     Out << "\n/* External Global Variable Declarations */\n";
1811     for (Module::global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end();
1812          I != E; ++I) {
1813
1814       if (I->hasExternalLinkage() || I->hasExternalWeakLinkage() || 
1815           I->hasCommonLinkage())
1816         Out << "extern ";
1817       else if (I->hasDLLImportLinkage())
1818         Out << "__declspec(dllimport) ";
1819       else
1820         continue; // Internal Global
1821
1822       // Thread Local Storage
1823       if (I->isThreadLocal())
1824         Out << "__thread ";
1825
1826       printType(Out, I->getType()->getElementType(), false, GetValueName(I));
1827
1828       if (I->hasExternalWeakLinkage())
1829          Out << " __EXTERNAL_WEAK__";
1830       Out << ";\n";
1831     }
1832   }
1833
1834   // Function declarations
1835   Out << "\n/* Function Declarations */\n";
1836   Out << "double fmod(double, double);\n";   // Support for FP rem
1837   Out << "float fmodf(float, float);\n";
1838   Out << "long double fmodl(long double, long double);\n";
1839   
1840   for (Module::iterator I = M.begin(), E = M.end(); I != E; ++I) {
1841     // Don't print declarations for intrinsic functions.
1842     if (!I->isIntrinsic() && I->getName() != "setjmp" &&
1843         I->getName() != "longjmp" && I->getName() != "_setjmp") {
1844       if (I->hasExternalWeakLinkage())
1845         Out << "extern ";
1846       printFunctionSignature(I, true);
1847       if (I->hasWeakLinkage() || I->hasLinkOnceLinkage()) 
1848         Out << " __ATTRIBUTE_WEAK__";
1849       if (I->hasExternalWeakLinkage())
1850         Out << " __EXTERNAL_WEAK__";
1851       if (StaticCtors.count(I))
1852         Out << " __ATTRIBUTE_CTOR__";
1853       if (StaticDtors.count(I))
1854         Out << " __ATTRIBUTE_DTOR__";
1855       if (I->hasHiddenVisibility())
1856         Out << " __HIDDEN__";
1857       
1858       if (I->hasName() && I->getName()[0] == 1)
1859         Out << " LLVM_ASM(\"" << I->getName().substr(1) << "\")";
1860           
1861       Out << ";\n";
1862     }
1863   }
1864
1865   // Output the global variable declarations
1866   if (!M.global_empty()) {
1867     Out << "\n\n/* Global Variable Declarations */\n";
1868     for (Module::global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end();
1869          I != E; ++I)
1870       if (!I->isDeclaration()) {
1871         // Ignore special globals, such as debug info.
1872         if (getGlobalVariableClass(I))
1873           continue;
1874
1875         if (I->hasLocalLinkage())
1876           Out << "static ";
1877         else
1878           Out << "extern ";
1879
1880         // Thread Local Storage
1881         if (I->isThreadLocal())
1882           Out << "__thread ";
1883
1884         printType(Out, I->getType()->getElementType(), false, 
1885                   GetValueName(I));
1886
1887         if (I->hasLinkOnceLinkage())
1888           Out << " __attribute__((common))";
1889         else if (I->hasCommonLinkage())     // FIXME is this right?
1890           Out << " __ATTRIBUTE_WEAK__";
1891         else if (I->hasWeakLinkage())
1892           Out << " __ATTRIBUTE_WEAK__";
1893         else if (I->hasExternalWeakLinkage())
1894           Out << " __EXTERNAL_WEAK__";
1895         if (I->hasHiddenVisibility())
1896           Out << " __HIDDEN__";
1897         Out << ";\n";
1898       }
1899   }
1900
1901   // Output the global variable definitions and contents...
1902   if (!M.global_empty()) {
1903     Out << "\n\n/* Global Variable Definitions and Initialization */\n";
1904     for (Module::global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end(); 
1905          I != E; ++I)
1906       if (!I->isDeclaration()) {
1907         // Ignore special globals, such as debug info.
1908         if (getGlobalVariableClass(I))
1909           continue;
1910
1911         if (I->hasLocalLinkage())
1912           Out << "static ";
1913         else if (I->hasDLLImportLinkage())
1914           Out << "__declspec(dllimport) ";
1915         else if (I->hasDLLExportLinkage())
1916           Out << "__declspec(dllexport) ";
1917
1918         // Thread Local Storage
1919         if (I->isThreadLocal())
1920           Out << "__thread ";
1921
1922         printType(Out, I->getType()->getElementType(), false, 
1923                   GetValueName(I));
1924         if (I->hasLinkOnceLinkage())
1925           Out << " __attribute__((common))";
1926         else if (I->hasWeakLinkage())
1927           Out << " __ATTRIBUTE_WEAK__";
1928         else if (I->hasCommonLinkage())
1929           Out << " __ATTRIBUTE_WEAK__";
1930
1931         if (I->hasHiddenVisibility())
1932           Out << " __HIDDEN__";
1933         
1934         // If the initializer is not null, emit the initializer.  If it is null,
1935         // we try to avoid emitting large amounts of zeros.  The problem with
1936         // this, however, occurs when the variable has weak linkage.  In this
1937         // case, the assembler will complain about the variable being both weak
1938         // and common, so we disable this optimization.
1939         // FIXME common linkage should avoid this problem.
1940         if (!I->getInitializer()->isNullValue()) {
1941           Out << " = " ;
1942           writeOperand(I->getInitializer(), true);
1943         } else if (I->hasWeakLinkage()) {
1944           // We have to specify an initializer, but it doesn't have to be
1945           // complete.  If the value is an aggregate, print out { 0 }, and let
1946           // the compiler figure out the rest of the zeros.
1947           Out << " = " ;
1948           if (I->getInitializer()->getType()->isStructTy() ||
1949               I->getInitializer()->getType()->isVectorTy()) {
1950             Out << "{ 0 }";
1951           } else if (I->getInitializer()->getType()->isArrayTy()) {
1952             // As with structs and vectors, but with an extra set of braces
1953             // because arrays are wrapped in structs.
1954             Out << "{ { 0 } }";
1955           } else {
1956             // Just print it out normally.
1957             writeOperand(I->getInitializer(), true);
1958           }
1959         }
1960         Out << ";\n";
1961       }
1962   }
1963
1964   if (!M.empty())
1965     Out << "\n\n/* Function Bodies */\n";
1966
1967   // Emit some helper functions for dealing with FCMP instruction's 
1968   // predicates
1969   Out << "static inline int llvm_fcmp_ord(double X, double Y) { ";
1970   Out << "return X == X && Y == Y; }\n";
1971   Out << "static inline int llvm_fcmp_uno(double X, double Y) { ";
1972   Out << "return X != X || Y != Y; }\n";
1973   Out << "static inline int llvm_fcmp_ueq(double X, double Y) { ";
1974   Out << "return X == Y || llvm_fcmp_uno(X, Y); }\n";
1975   Out << "static inline int llvm_fcmp_une(double X, double Y) { ";
1976   Out << "return X != Y; }\n";
1977   Out << "static inline int llvm_fcmp_ult(double X, double Y) { ";
1978   Out << "return X <  Y || llvm_fcmp_uno(X, Y); }\n";
1979   Out << "static inline int llvm_fcmp_ugt(double X, double Y) { ";
1980   Out << "return X >  Y || llvm_fcmp_uno(X, Y); }\n";
1981   Out << "static inline int llvm_fcmp_ule(double X, double Y) { ";
1982   Out << "return X <= Y || llvm_fcmp_uno(X, Y); }\n";
1983   Out << "static inline int llvm_fcmp_uge(double X, double Y) { ";
1984   Out << "return X >= Y || llvm_fcmp_uno(X, Y); }\n";
1985   Out << "static inline int llvm_fcmp_oeq(double X, double Y) { ";
1986   Out << "return X == Y ; }\n";
1987   Out << "static inline int llvm_fcmp_one(double X, double Y) { ";
1988   Out << "return X != Y && llvm_fcmp_ord(X, Y); }\n";
1989   Out << "static inline int llvm_fcmp_olt(double X, double Y) { ";
1990   Out << "return X <  Y ; }\n";
1991   Out << "static inline int llvm_fcmp_ogt(double X, double Y) { ";
1992   Out << "return X >  Y ; }\n";
1993   Out << "static inline int llvm_fcmp_ole(double X, double Y) { ";
1994   Out << "return X <= Y ; }\n";
1995   Out << "static inline int llvm_fcmp_oge(double X, double Y) { ";
1996   Out << "return X >= Y ; }\n";
1997   return false;
1998 }
1999
2000
2001 /// Output all floating point constants that cannot be printed accurately...
2002 void CWriter::printFloatingPointConstants(Function &F) {
2003   // Scan the module for floating point constants.  If any FP constant is used
2004   // in the function, we want to redirect it here so that we do not depend on
2005   // the precision of the printed form, unless the printed form preserves
2006   // precision.
2007   //
2008   for (constant_iterator I = constant_begin(&F), E = constant_end(&F);
2009        I != E; ++I)
2010     printFloatingPointConstants(*I);
2011
2012   Out << '\n';
2013 }
2014
2015 void CWriter::printFloatingPointConstants(const Constant *C) {
2016   // If this is a constant expression, recursively check for constant fp values.
2017   if (const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(C)) {
2018     for (unsigned i = 0, e = CE->getNumOperands(); i != e; ++i)
2019       printFloatingPointConstants(CE->getOperand(i));
2020     return;
2021   }
2022     
2023   // Otherwise, check for a FP constant that we need to print.
2024   const ConstantFP *FPC = dyn_cast<ConstantFP>(C);
2025   if (FPC == 0 ||
2026       // Do not put in FPConstantMap if safe.
2027       isFPCSafeToPrint(FPC) ||
2028       // Already printed this constant?
2029       FPConstantMap.count(FPC))
2030     return;
2031
2032   FPConstantMap[FPC] = FPCounter;  // Number the FP constants
2033   
2034   if (FPC->getType() == Type::getDoubleTy(FPC->getContext())) {
2035     double Val = FPC->getValueAPF().convertToDouble();
2036     uint64_t i = FPC->getValueAPF().bitcastToAPInt().getZExtValue();
2037     Out << "static const ConstantDoubleTy FPConstant" << FPCounter++
2038     << " = 0x" << utohexstr(i)
2039     << "ULL;    /* " << Val << " */\n";
2040   } else if (FPC->getType() == Type::getFloatTy(FPC->getContext())) {
2041     float Val = FPC->getValueAPF().convertToFloat();
2042     uint32_t i = (uint32_t)FPC->getValueAPF().bitcastToAPInt().
2043     getZExtValue();
2044     Out << "static const ConstantFloatTy FPConstant" << FPCounter++
2045     << " = 0x" << utohexstr(i)
2046     << "U;    /* " << Val << " */\n";
2047   } else if (FPC->getType() == Type::getX86_FP80Ty(FPC->getContext())) {
2048     // api needed to prevent premature destruction
2049     APInt api = FPC->getValueAPF().bitcastToAPInt();
2050     const uint64_t *p = api.getRawData();
2051     Out << "static const ConstantFP80Ty FPConstant" << FPCounter++
2052     << " = { 0x" << utohexstr(p[0]) 
2053     << "ULL, 0x" << utohexstr((uint16_t)p[1]) << ",{0,0,0}"
2054     << "}; /* Long double constant */\n";
2055   } else if (FPC->getType() == Type::getPPC_FP128Ty(FPC->getContext()) ||
2056              FPC->getType() == Type::getFP128Ty(FPC->getContext())) {
2057     APInt api = FPC->getValueAPF().bitcastToAPInt();
2058     const uint64_t *p = api.getRawData();
2059     Out << "static const ConstantFP128Ty FPConstant" << FPCounter++
2060     << " = { 0x"
2061     << utohexstr(p[0]) << ", 0x" << utohexstr(p[1])
2062     << "}; /* Long double constant */\n";
2063     
2064   } else {
2065     llvm_unreachable("Unknown float type!");
2066   }
2067 }
2068
2069
2070
2071 /// printSymbolTable - Run through symbol table looking for type names.  If a
2072 /// type name is found, emit its declaration...
2073 ///
2074 void CWriter::printModuleTypes(const TypeSymbolTable &TST) {
2075   Out << "/* Helper union for bitcasts */\n";
2076   Out << "typedef union {\n";
2077   Out << "  unsigned int Int32;\n";
2078   Out << "  unsigned long long Int64;\n";
2079   Out << "  float Float;\n";
2080   Out << "  double Double;\n";
2081   Out << "} llvmBitCastUnion;\n";
2082
2083   // We are only interested in the type plane of the symbol table.
2084   TypeSymbolTable::const_iterator I   = TST.begin();
2085   TypeSymbolTable::const_iterator End = TST.end();
2086
2087   // If there are no type names, exit early.
2088   if (I == End) return;
2089
2090   // Print out forward declarations for structure types before anything else!
2091   Out << "/* Structure forward decls */\n";
2092   for (; I != End; ++I) {
2093     std::string Name = "struct " + CBEMangle("l_"+I->first);
2094     Out << Name << ";\n";
2095     TypeNames.insert(std::make_pair(I->second, Name));
2096   }
2097
2098   Out << '\n';
2099
2100   // Now we can print out typedefs.  Above, we guaranteed that this can only be
2101   // for struct or opaque types.
2102   Out << "/* Typedefs */\n";
2103   for (I = TST.begin(); I != End; ++I) {
2104     std::string Name = CBEMangle("l_"+I->first);
2105     Out << "typedef ";
2106     printType(Out, I->second, false, Name);
2107     Out << ";\n";
2108   }
2109
2110   Out << '\n';
2111
2112   // Keep track of which structures have been printed so far...
2113   std::set<const Type *> StructPrinted;
2114
2115   // Loop over all structures then push them into the stack so they are
2116   // printed in the correct order.
2117   //
2118   Out << "/* Structure contents */\n";
2119   for (I = TST.begin(); I != End; ++I)
2120     if (I->second->isStructTy() || I->second->isArrayTy())
2121       // Only print out used types!
2122       printContainedStructs(I->second, StructPrinted);
2123 }
2124
2125 // Push the struct onto the stack and recursively push all structs
2126 // this one depends on.
2127 //
2128 // TODO:  Make this work properly with vector types
2129 //
2130 void CWriter::printContainedStructs(const Type *Ty,
2131                                     std::set<const Type*> &StructPrinted) {
2132   // Don't walk through pointers.
2133   if (Ty->isPointerTy() || Ty->isPrimitiveType() || Ty->isIntegerTy())
2134     return;
2135   
2136   // Print all contained types first.
2137   for (Type::subtype_iterator I = Ty->subtype_begin(),
2138        E = Ty->subtype_end(); I != E; ++I)
2139     printContainedStructs(*I, StructPrinted);
2140   
2141   if (Ty->isStructTy() || Ty->isArrayTy()) {
2142     // Check to see if we have already printed this struct.
2143     if (StructPrinted.insert(Ty).second) {
2144       // Print structure type out.
2145       std::string Name = TypeNames[Ty];
2146       printType(Out, Ty, false, Name, true);
2147       Out << ";\n\n";
2148     }
2149   }
2150 }
2151
2152 void CWriter::printFunctionSignature(const Function *F, bool Prototype) {
2153   /// isStructReturn - Should this function actually return a struct by-value?
2154   bool isStructReturn = F->hasStructRetAttr();
2155   
2156   if (F->hasLocalLinkage()) Out << "static ";
2157   if (F->hasDLLImportLinkage()) Out << "__declspec(dllimport) ";
2158   if (F->hasDLLExportLinkage()) Out << "__declspec(dllexport) ";  
2159   switch (F->getCallingConv()) {
2160    case CallingConv::X86_StdCall:
2161     Out << "__attribute__((stdcall)) ";
2162     break;
2163    case CallingConv::X86_FastCall:
2164     Out << "__attribute__((fastcall)) ";
2165     break;
2166    default:
2167     break;
2168   }
2169   
2170   // Loop over the arguments, printing them...
2171   const FunctionType *FT = cast<FunctionType>(F->getFunctionType());
2172   const AttrListPtr &PAL = F->getAttributes();
2173
2174   std::string tstr;
2175   raw_string_ostream FunctionInnards(tstr);
2176
2177   // Print out the name...
2178   FunctionInnards << GetValueName(F) << '(';
2179
2180   bool PrintedArg = false;
2181   if (!F->isDeclaration()) {
2182     if (!F->arg_empty()) {
2183       Function::const_arg_iterator I = F->arg_begin(), E = F->arg_end();
2184       unsigned Idx = 1;
2185       
2186       // If this is a struct-return function, don't print the hidden
2187       // struct-return argument.
2188       if (isStructReturn) {
2189         assert(I != E && "Invalid struct return function!");
2190         ++I;
2191         ++Idx;
2192       }
2193       
2194       std::string ArgName;
2195       for (; I != E; ++I) {
2196         if (PrintedArg) FunctionInnards << ", ";
2197         if (I->hasName() || !Prototype)
2198           ArgName = GetValueName(I);
2199         else
2200           ArgName = "";
2201         const Type *ArgTy = I->getType();
2202         if (PAL.paramHasAttr(Idx, Attribute::ByVal)) {
2203           ArgTy = cast<PointerType>(ArgTy)->getElementType();
2204           ByValParams.insert(I);
2205         }
2206         printType(FunctionInnards, ArgTy,
2207             /*isSigned=*/PAL.paramHasAttr(Idx, Attribute::SExt),
2208             ArgName);
2209         PrintedArg = true;
2210         ++Idx;
2211       }
2212     }
2213   } else {
2214     // Loop over the arguments, printing them.
2215     FunctionType::param_iterator I = FT->param_begin(), E = FT->param_end();
2216     unsigned Idx = 1;
2217     
2218     // If this is a struct-return function, don't print the hidden
2219     // struct-return argument.
2220     if (isStructReturn) {
2221       assert(I != E && "Invalid struct return function!");
2222       ++I;
2223       ++Idx;
2224     }
2225     
2226     for (; I != E; ++I) {
2227       if (PrintedArg) FunctionInnards << ", ";
2228       const Type *ArgTy = *I;
2229       if (PAL.paramHasAttr(Idx, Attribute::ByVal)) {
2230         assert(ArgTy->isPointerTy());
2231         ArgTy = cast<PointerType>(ArgTy)->getElementType();
2232       }
2233       printType(FunctionInnards, ArgTy,
2234              /*isSigned=*/PAL.paramHasAttr(Idx, Attribute::SExt));
2235       PrintedArg = true;
2236       ++Idx;
2237     }
2238   }
2239
2240   // Finish printing arguments... if this is a vararg function, print the ...,
2241   // unless there are no known types, in which case, we just emit ().
2242   //
2243   if (FT->isVarArg() && PrintedArg) {
2244     if (PrintedArg) FunctionInnards << ", ";
2245     FunctionInnards << "...";  // Output varargs portion of signature!
2246   } else if (!FT->isVarArg() && !PrintedArg) {
2247     FunctionInnards << "void"; // ret() -> ret(void) in C.
2248   }
2249   FunctionInnards << ')';
2250   
2251   // Get the return tpe for the function.
2252   const Type *RetTy;
2253   if (!isStructReturn)
2254     RetTy = F->getReturnType();
2255   else {
2256     // If this is a struct-return function, print the struct-return type.
2257     RetTy = cast<PointerType>(FT->getParamType(0))->getElementType();
2258   }
2259     
2260   // Print out the return type and the signature built above.
2261   printType(Out, RetTy, 
2262             /*isSigned=*/PAL.paramHasAttr(0, Attribute::SExt),
2263             FunctionInnards.str());
2264 }
2265
2266 static inline bool isFPIntBitCast(const Instruction &I) {
2267   if (!isa<BitCastInst>(I))
2268     return false;
2269   const Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
2270   const Type *DstTy = I.getType();
2271   return (SrcTy->isFloatingPointTy() && DstTy->isIntegerTy()) ||
2272          (DstTy->isFloatingPointTy() && SrcTy->isIntegerTy());
2273 }
2274
2275 void CWriter::printFunction(Function &F) {
2276   /// isStructReturn - Should this function actually return a struct by-value?
2277   bool isStructReturn = F.hasStructRetAttr();
2278
2279   printFunctionSignature(&F, false);
2280   Out << " {\n";
2281   
2282   // If this is a struct return function, handle the result with magic.
2283   if (isStructReturn) {
2284     const Type *StructTy =
2285       cast<PointerType>(F.arg_begin()->getType())->getElementType();
2286     Out << "  ";
2287     printType(Out, StructTy, false, "StructReturn");
2288     Out << ";  /* Struct return temporary */\n";
2289
2290     Out << "  ";
2291     printType(Out, F.arg_begin()->getType(), false, 
2292               GetValueName(F.arg_begin()));
2293     Out << " = &StructReturn;\n";
2294   }
2295
2296   bool PrintedVar = false;
2297   
2298   // print local variable information for the function
2299   for (inst_iterator I = inst_begin(&F), E = inst_end(&F); I != E; ++I) {
2300     if (const AllocaInst *AI = isDirectAlloca(&*I)) {
2301       Out << "  ";
2302       printType(Out, AI->getAllocatedType(), false, GetValueName(AI));
2303       Out << ";    /* Address-exposed local */\n";
2304       PrintedVar = true;
2305     } else if (I->getType() != Type::getVoidTy(F.getContext()) && 
2306                !isInlinableInst(*I)) {
2307       Out << "  ";
2308       printType(Out, I->getType(), false, GetValueName(&*I));
2309       Out << ";\n";
2310
2311       if (isa<PHINode>(*I)) {  // Print out PHI node temporaries as well...
2312         Out << "  ";
2313         printType(Out, I->getType(), false,
2314                   GetValueName(&*I)+"__PHI_TEMPORARY");
2315         Out << ";\n";
2316       }
2317       PrintedVar = true;
2318     }
2319     // We need a temporary for the BitCast to use so it can pluck a value out
2320     // of a union to do the BitCast. This is separate from the need for a
2321     // variable to hold the result of the BitCast. 
2322     if (isFPIntBitCast(*I)) {
2323       Out << "  llvmBitCastUnion " << GetValueName(&*I)
2324           << "__BITCAST_TEMPORARY;\n";
2325       PrintedVar = true;
2326     }
2327   }
2328
2329   if (PrintedVar)
2330     Out << '\n';
2331
2332   if (F.hasExternalLinkage() && F.getName() == "main")
2333     Out << "  CODE_FOR_MAIN();\n";
2334
2335   // print the basic blocks
2336   for (Function::iterator BB = F.begin(), E = F.end(); BB != E; ++BB) {
2337     if (Loop *L = LI->getLoopFor(BB)) {
2338       if (L->getHeader() == BB && L->getParentLoop() == 0)
2339         printLoop(L);
2340     } else {
2341       printBasicBlock(BB);
2342     }
2343   }
2344
2345   Out << "}\n\n";
2346 }
2347
2348 void CWriter::printLoop(Loop *L) {
2349   Out << "  do {     /* Syntactic loop '" << L->getHeader()->getName()
2350       << "' to make GCC happy */\n";
2351   for (unsigned i = 0, e = L->getBlocks().size(); i != e; ++i) {
2352     BasicBlock *BB = L->getBlocks()[i];
2353     Loop *BBLoop = LI->getLoopFor(BB);
2354     if (BBLoop == L)
2355       printBasicBlock(BB);
2356     else if (BB == BBLoop->getHeader() && BBLoop->getParentLoop() == L)
2357       printLoop(BBLoop);
2358   }
2359   Out << "  } while (1); /* end of syntactic loop '"
2360       << L->getHeader()->getName() << "' */\n";
2361 }
2362
2363 void CWriter::printBasicBlock(BasicBlock *BB) {
2364
2365   // Don't print the label for the basic block if there are no uses, or if
2366   // the only terminator use is the predecessor basic block's terminator.
2367   // We have to scan the use list because PHI nodes use basic blocks too but
2368   // do not require a label to be generated.
2369   //
2370   bool NeedsLabel = false;
2371   for (pred_iterator PI = pred_begin(BB), E = pred_end(BB); PI != E; ++PI)
2372     if (isGotoCodeNecessary(*PI, BB)) {
2373       NeedsLabel = true;
2374       break;
2375     }
2376
2377   if (NeedsLabel) Out << GetValueName(BB) << ":\n";
2378
2379   // Output all of the instructions in the basic block...
2380   for (BasicBlock::iterator II = BB->begin(), E = --BB->end(); II != E;
2381        ++II) {
2382     if (!isInlinableInst(*II) && !isDirectAlloca(II)) {
2383       if (II->getType() != Type::getVoidTy(BB->getContext()) &&
2384           !isInlineAsm(*II))
2385         outputLValue(II);
2386       else
2387         Out << "  ";
2388       writeInstComputationInline(*II);
2389       Out << ";\n";
2390     }
2391   }
2392
2393   // Don't emit prefix or suffix for the terminator.
2394   visit(*BB->getTerminator());
2395 }
2396
2397
2398 // Specific Instruction type classes... note that all of the casts are
2399 // necessary because we use the instruction classes as opaque types...
2400 //
2401 void CWriter::visitReturnInst(ReturnInst &I) {
2402   // If this is a struct return function, return the temporary struct.
2403   bool isStructReturn = I.getParent()->getParent()->hasStructRetAttr();
2404
2405   if (isStructReturn) {
2406     Out << "  return StructReturn;\n";
2407     return;
2408   }
2409   
2410   // Don't output a void return if this is the last basic block in the function
2411   if (I.getNumOperands() == 0 &&
2412       &*--I.getParent()->getParent()->end() == I.getParent() &&
2413       !I.getParent()->size() == 1) {
2414     return;
2415   }
2416
2417   if (I.getNumOperands() > 1) {
2418     Out << "  {\n";
2419     Out << "    ";
2420     printType(Out, I.getParent()->getParent()->getReturnType());
2421     Out << "   llvm_cbe_mrv_temp = {\n";
2422     for (unsigned i = 0, e = I.getNumOperands(); i != e; ++i) {
2423       Out << "      ";
2424       writeOperand(I.getOperand(i));
2425       if (i != e - 1)
2426         Out << ",";
2427       Out << "\n";
2428     }
2429     Out << "    };\n";
2430     Out << "    return llvm_cbe_mrv_temp;\n";
2431     Out << "  }\n";
2432     return;
2433   }
2434
2435   Out << "  return";
2436   if (I.getNumOperands()) {
2437     Out << ' ';
2438     writeOperand(I.getOperand(0));
2439   }
2440   Out << ";\n";
2441 }
2442
2443 void CWriter::visitSwitchInst(SwitchInst &SI) {
2444
2445   Out << "  switch (";
2446   writeOperand(SI.getOperand(0));
2447   Out << ") {\n  default:\n";
2448   printPHICopiesForSuccessor (SI.getParent(), SI.getDefaultDest(), 2);
2449   printBranchToBlock(SI.getParent(), SI.getDefaultDest(), 2);
2450   Out << ";\n";
2451   for (unsigned i = 2, e = SI.getNumOperands(); i != e; i += 2) {
2452     Out << "  case ";
2453     writeOperand(SI.getOperand(i));
2454     Out << ":\n";
2455     BasicBlock *Succ = cast<BasicBlock>(SI.getOperand(i+1));
2456     printPHICopiesForSuccessor (SI.getParent(), Succ, 2);
2457     printBranchToBlock(SI.getParent(), Succ, 2);
2458     if (Function::iterator(Succ) == llvm::next(Function::iterator(SI.getParent())))
2459       Out << "    break;\n";
2460   }
2461   Out << "  }\n";
2462 }
2463
2464 void CWriter::visitIndirectBrInst(IndirectBrInst &IBI) {
2465   Out << "  goto *(void*)(";
2466   writeOperand(IBI.getOperand(0));
2467   Out << ");\n";
2468 }
2469
2470 void CWriter::visitUnreachableInst(UnreachableInst &I) {
2471   Out << "  /*UNREACHABLE*/;\n";
2472 }
2473
2474 bool CWriter::isGotoCodeNecessary(BasicBlock *From, BasicBlock *To) {
2475   /// FIXME: This should be reenabled, but loop reordering safe!!
2476   return true;
2477
2478   if (llvm::next(Function::iterator(From)) != Function::iterator(To))
2479     return true;  // Not the direct successor, we need a goto.
2480
2481   //isa<SwitchInst>(From->getTerminator())
2482
2483   if (LI->getLoopFor(From) != LI->getLoopFor(To))
2484     return true;
2485   return false;
2486 }
2487
2488 void CWriter::printPHICopiesForSuccessor (BasicBlock *CurBlock,
2489                                           BasicBlock *Successor,
2490                                           unsigned Indent) {
2491   for (BasicBlock::iterator I = Successor->begin(); isa<PHINode>(I); ++I) {
2492     PHINode *PN = cast<PHINode>(I);
2493     // Now we have to do the printing.
2494     Value *IV = PN->getIncomingValueForBlock(CurBlock);
2495     if (!isa<UndefValue>(IV)) {
2496       Out << std::string(Indent, ' ');
2497       Out << "  " << GetValueName(I) << "__PHI_TEMPORARY = ";
2498       writeOperand(IV);
2499       Out << ";   /* for PHI node */\n";
2500     }
2501   }
2502 }
2503
2504 void CWriter::printBranchToBlock(BasicBlock *CurBB, BasicBlock *Succ,
2505                                  unsigned Indent) {
2506   if (isGotoCodeNecessary(CurBB, Succ)) {
2507     Out << std::string(Indent, ' ') << "  goto ";
2508     writeOperand(Succ);
2509     Out << ";\n";
2510   }
2511 }
2512
2513 // Branch instruction printing - Avoid printing out a branch to a basic block
2514 // that immediately succeeds the current one.
2515 //
2516 void CWriter::visitBranchInst(BranchInst &I) {
2517
2518   if (I.isConditional()) {
2519     if (isGotoCodeNecessary(I.getParent(), I.getSuccessor(0))) {
2520       Out << "  if (";
2521       writeOperand(I.getCondition());
2522       Out << ") {\n";
2523
2524       printPHICopiesForSuccessor (I.getParent(), I.getSuccessor(0), 2);
2525       printBranchToBlock(I.getParent(), I.getSuccessor(0), 2);
2526
2527       if (isGotoCodeNecessary(I.getParent(), I.getSuccessor(1))) {
2528         Out << "  } else {\n";
2529         printPHICopiesForSuccessor (I.getParent(), I.getSuccessor(1), 2);
2530         printBranchToBlock(I.getParent(), I.getSuccessor(1), 2);
2531       }
2532     } else {
2533       // First goto not necessary, assume second one is...
2534       Out << "  if (!";
2535       writeOperand(I.getCondition());
2536       Out << ") {\n";
2537
2538       printPHICopiesForSuccessor (I.getParent(), I.getSuccessor(1), 2);
2539       printBranchToBlock(I.getParent(), I.getSuccessor(1), 2);
2540     }
2541
2542     Out << "  }\n";
2543   } else {
2544     printPHICopiesForSuccessor (I.getParent(), I.getSuccessor(0), 0);
2545     printBranchToBlock(I.getParent(), I.getSuccessor(0), 0);
2546   }
2547   Out << "\n";
2548 }
2549
2550 // PHI nodes get copied into temporary values at the end of predecessor basic
2551 // blocks.  We now need to copy these temporary values into the REAL value for
2552 // the PHI.
2553 void CWriter::visitPHINode(PHINode &I) {
2554   writeOperand(&I);
2555   Out << "__PHI_TEMPORARY";
2556 }
2557
2558
2559 void CWriter::visitBinaryOperator(Instruction &I) {
2560   // binary instructions, shift instructions, setCond instructions.
2561   assert(!I.getType()->isPointerTy());
2562
2563   // We must cast the results of binary operations which might be promoted.
2564   bool needsCast = false;
2565   if ((I.getType() == Type::getInt8Ty(I.getContext())) ||
2566       (I.getType() == Type::getInt16Ty(I.getContext())) 
2567       || (I.getType() == Type::getFloatTy(I.getContext()))) {
2568     needsCast = true;
2569     Out << "((";
2570     printType(Out, I.getType(), false);
2571     Out << ")(";
2572   }
2573
2574   // If this is a negation operation, print it out as such.  For FP, we don't
2575   // want to print "-0.0 - X".
2576   if (BinaryOperator::isNeg(&I)) {
2577     Out << "-(";
2578     writeOperand(BinaryOperator::getNegArgument(cast<BinaryOperator>(&I)));
2579     Out << ")";
2580   } else if (BinaryOperator::isFNeg(&I)) {
2581     Out << "-(";
2582     writeOperand(BinaryOperator::getFNegArgument(cast<BinaryOperator>(&I)));
2583     Out << ")";
2584   } else if (I.getOpcode() == Instruction::FRem) {
2585     // Output a call to fmod/fmodf instead of emitting a%b
2586     if (I.getType() == Type::getFloatTy(I.getContext()))
2587       Out << "fmodf(";
2588     else if (I.getType() == Type::getDoubleTy(I.getContext()))
2589       Out << "fmod(";
2590     else  // all 3 flavors of long double
2591       Out << "fmodl(";
2592     writeOperand(I.getOperand(0));
2593     Out << ", ";
2594     writeOperand(I.getOperand(1));
2595     Out << ")";
2596   } else {
2597
2598     // Write out the cast of the instruction's value back to the proper type
2599     // if necessary.
2600     bool NeedsClosingParens = writeInstructionCast(I);
2601
2602     // Certain instructions require the operand to be forced to a specific type
2603     // so we use writeOperandWithCast here instead of writeOperand. Similarly
2604     // below for operand 1
2605     writeOperandWithCast(I.getOperand(0), I.getOpcode());
2606
2607     switch (I.getOpcode()) {
2608     case Instruction::Add:
2609     case Instruction::FAdd: Out << " + "; break;
2610     case Instruction::Sub:
2611     case Instruction::FSub: Out << " - "; break;
2612     case Instruction::Mul:
2613     case Instruction::FMul: Out << " * "; break;
2614     case Instruction::URem:
2615     case Instruction::SRem:
2616     case Instruction::FRem: Out << " % "; break;
2617     case Instruction::UDiv:
2618     case Instruction::SDiv: 
2619     case Instruction::FDiv: Out << " / "; break;
2620     case Instruction::And:  Out << " & "; break;
2621     case Instruction::Or:   Out << " | "; break;
2622     case Instruction::Xor:  Out << " ^ "; break;
2623     case Instruction::Shl : Out << " << "; break;
2624     case Instruction::LShr:
2625     case Instruction::AShr: Out << " >> "; break;
2626     default: 
2627 #ifndef NDEBUG
2628        errs() << "Invalid operator type!" << I;
2629 #endif
2630        llvm_unreachable(0);
2631     }
2632
2633     writeOperandWithCast(I.getOperand(1), I.getOpcode());
2634     if (NeedsClosingParens)
2635       Out << "))";
2636   }
2637
2638   if (needsCast) {
2639     Out << "))";
2640   }
2641 }
2642
2643 void CWriter::visitICmpInst(ICmpInst &I) {
2644   // We must cast the results of icmp which might be promoted.
2645   bool needsCast = false;
2646
2647   // Write out the cast of the instruction's value back to the proper type
2648   // if necessary.
2649   bool NeedsClosingParens = writeInstructionCast(I);
2650
2651   // Certain icmp predicate require the operand to be forced to a specific type
2652   // so we use writeOperandWithCast here instead of writeOperand. Similarly
2653   // below for operand 1
2654   writeOperandWithCast(I.getOperand(0), I);
2655
2656   switch (I.getPredicate()) {
2657   case ICmpInst::ICMP_EQ:  Out << " == "; break;
2658   case ICmpInst::ICMP_NE:  Out << " != "; break;
2659   case ICmpInst::ICMP_ULE:
2660   case ICmpInst::ICMP_SLE: Out << " <= "; break;
2661   case ICmpInst::ICMP_UGE:
2662   case ICmpInst::ICMP_SGE: Out << " >= "; break;
2663   case ICmpInst::ICMP_ULT:
2664   case ICmpInst::ICMP_SLT: Out << " < "; break;
2665   case ICmpInst::ICMP_UGT:
2666   case ICmpInst::ICMP_SGT: Out << " > "; break;
2667   default:
2668 #ifndef NDEBUG
2669     errs() << "Invalid icmp predicate!" << I; 
2670 #endif
2671     llvm_unreachable(0);
2672   }
2673
2674   writeOperandWithCast(I.getOperand(1), I);
2675   if (NeedsClosingParens)
2676     Out << "))";
2677
2678   if (needsCast) {
2679     Out << "))";
2680   }
2681 }
2682
2683 void CWriter::visitFCmpInst(FCmpInst &I) {
2684   if (I.getPredicate() == FCmpInst::FCMP_FALSE) {
2685     Out << "0";
2686     return;
2687   }
2688   if (I.getPredicate() == FCmpInst::FCMP_TRUE) {
2689     Out << "1";
2690     return;
2691   }
2692
2693   const char* op = 0;
2694   switch (I.getPredicate()) {
2695   default: llvm_unreachable("Illegal FCmp predicate");
2696   case FCmpInst::FCMP_ORD: op = "ord"; break;
2697   case FCmpInst::FCMP_UNO: op = "uno"; break;
2698   case FCmpInst::FCMP_UEQ: op = "ueq"; break;
2699   case FCmpInst::FCMP_UNE: op = "une"; break;
2700   case FCmpInst::FCMP_ULT: op = "ult"; break;
2701   case FCmpInst::FCMP_ULE: op = "ule"; break;
2702   case FCmpInst::FCMP_UGT: op = "ugt"; break;
2703   case FCmpInst::FCMP_UGE: op = "uge"; break;
2704   case FCmpInst::FCMP_OEQ: op = "oeq"; break;
2705   case FCmpInst::FCMP_ONE: op = "one"; break;
2706   case FCmpInst::FCMP_OLT: op = "olt"; break;
2707   case FCmpInst::FCMP_OLE: op = "ole"; break;
2708   case FCmpInst::FCMP_OGT: op = "ogt"; break;
2709   case FCmpInst::FCMP_OGE: op = "oge"; break;
2710   }
2711
2712   Out << "llvm_fcmp_" << op << "(";
2713   // Write the first operand
2714   writeOperand(I.getOperand(0));
2715   Out << ", ";
2716   // Write the second operand
2717   writeOperand(I.getOperand(1));
2718   Out << ")";
2719 }
2720
2721 static const char * getFloatBitCastField(const Type *Ty) {
2722   switch (Ty->getTypeID()) {
2723     default: llvm_unreachable("Invalid Type");
2724     case Type::FloatTyID:  return "Float";
2725     case Type::DoubleTyID: return "Double";
2726     case Type::IntegerTyID: {
2727       unsigned NumBits = cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth();
2728       if (NumBits <= 32)
2729         return "Int32";
2730       else
2731         return "Int64";
2732     }
2733   }
2734 }
2735
2736 void CWriter::visitCastInst(CastInst &I) {
2737   const Type *DstTy = I.getType();
2738   const Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
2739   if (isFPIntBitCast(I)) {
2740     Out << '(';
2741     // These int<->float and long<->double casts need to be handled specially
2742     Out << GetValueName(&I) << "__BITCAST_TEMPORARY." 
2743         << getFloatBitCastField(I.getOperand(0)->getType()) << " = ";
2744     writeOperand(I.getOperand(0));
2745     Out << ", " << GetValueName(&I) << "__BITCAST_TEMPORARY."
2746         << getFloatBitCastField(I.getType());
2747     Out << ')';
2748     return;
2749   }
2750   
2751   Out << '(';
2752   printCast(I.getOpcode(), SrcTy, DstTy);
2753
2754   // Make a sext from i1 work by subtracting the i1 from 0 (an int).
2755   if (SrcTy == Type::getInt1Ty(I.getContext()) &&
2756       I.getOpcode() == Instruction::SExt)
2757     Out << "0-";
2758   
2759   writeOperand(I.getOperand(0));
2760     
2761   if (DstTy == Type::getInt1Ty(I.getContext()) && 
2762       (I.getOpcode() == Instruction::Trunc ||
2763        I.getOpcode() == Instruction::FPToUI ||
2764        I.getOpcode() == Instruction::FPToSI ||
2765        I.getOpcode() == Instruction::PtrToInt)) {
2766     // Make sure we really get a trunc to bool by anding the operand with 1 
2767     Out << "&1u";
2768   }
2769   Out << ')';
2770 }
2771
2772 void CWriter::visitSelectInst(SelectInst &I) {
2773   Out << "((";
2774   writeOperand(I.getCondition());
2775   Out << ") ? (";
2776   writeOperand(I.getTrueValue());
2777   Out << ") : (";
2778   writeOperand(I.getFalseValue());
2779   Out << "))";
2780 }
2781
2782
2783 void CWriter::lowerIntrinsics(Function &F) {
2784   // This is used to keep track of intrinsics that get generated to a lowered
2785   // function. We must generate the prototypes before the function body which
2786   // will only be expanded on first use (by the loop below).
2787   std::vector<Function*> prototypesToGen;
2788
2789   // Examine all the instructions in this function to find the intrinsics that
2790   // need to be lowered.
2791   for (Function::iterator BB = F.begin(), EE = F.end(); BB != EE; ++BB)
2792     for (BasicBlock::iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I != E; )
2793       if (CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(I++))
2794         if (Function *F = CI->getCalledFunction())
2795           switch (F->getIntrinsicID()) {
2796           case Intrinsic::not_intrinsic:
2797           case Intrinsic::memory_barrier:
2798           case Intrinsic::vastart:
2799           case Intrinsic::vacopy:
2800           case Intrinsic::vaend:
2801           case Intrinsic::returnaddress:
2802           case Intrinsic::frameaddress:
2803           case Intrinsic::setjmp:
2804           case Intrinsic::longjmp:
2805           case Intrinsic::prefetch:
2806           case Intrinsic::powi:
2807           case Intrinsic::x86_sse_cmp_ss:
2808           case Intrinsic::x86_sse_cmp_ps:
2809           case Intrinsic::x86_sse2_cmp_sd:
2810           case Intrinsic::x86_sse2_cmp_pd:
2811           case Intrinsic::ppc_altivec_lvsl:
2812               // We directly implement these intrinsics
2813             break;
2814           default:
2815             // If this is an intrinsic that directly corresponds to a GCC
2816             // builtin, we handle it.
2817             const char *BuiltinName = "";
2818 #define GET_GCC_BUILTIN_NAME
2819 #include "llvm/Intrinsics.gen"
2820 #undef GET_GCC_BUILTIN_NAME
2821             // If we handle it, don't lower it.
2822             if (BuiltinName[0]) break;
2823             
2824             // All other intrinsic calls we must lower.
2825             Instruction *Before = 0;
2826             if (CI != &BB->front())
2827               Before = prior(BasicBlock::iterator(CI));
2828
2829             IL->LowerIntrinsicCall(CI);
2830             if (Before) {        // Move iterator to instruction after call
2831               I = Before; ++I;
2832             } else {
2833               I = BB->begin();
2834             }
2835             // If the intrinsic got lowered to another call, and that call has
2836             // a definition then we need to make sure its prototype is emitted
2837             // before any calls to it.
2838             if (CallInst *Call = dyn_cast<CallInst>(I))
2839               if (Function *NewF = Call->getCalledFunction())
2840                 if (!NewF->isDeclaration())
2841                   prototypesToGen.push_back(NewF);
2842
2843             break;
2844           }
2845
2846   // We may have collected some prototypes to emit in the loop above. 
2847   // Emit them now, before the function that uses them is emitted. But,
2848   // be careful not to emit them twice.
2849   std::vector<Function*>::iterator I = prototypesToGen.begin();
2850   std::vector<Function*>::iterator E = prototypesToGen.end();
2851   for ( ; I != E; ++I) {
2852     if (intrinsicPrototypesAlreadyGenerated.insert(*I).second) {
2853       Out << '\n';
2854       printFunctionSignature(*I, true);
2855       Out << ";\n";
2856     }
2857   }
2858 }
2859
2860 void CWriter::visitCallInst(CallInst &I) {
2861   if (isa<InlineAsm>(I.getOperand(0)))
2862     return visitInlineAsm(I);
2863
2864   bool WroteCallee = false;
2865
2866   // Handle intrinsic function calls first...
2867   if (Function *F = I.getCalledFunction())
2868     if (Intrinsic::ID ID = (Intrinsic::ID)F->getIntrinsicID())
2869       if (visitBuiltinCall(I, ID, WroteCallee))
2870         return;
2871
2872   Value *Callee = I.getCalledValue();
2873
2874   const PointerType  *PTy   = cast<PointerType>(Callee->getType());
2875   const FunctionType *FTy   = cast<FunctionType>(PTy->getElementType());
2876
2877   // If this is a call to a struct-return function, assign to the first
2878   // parameter instead of passing it to the call.
2879   const AttrListPtr &PAL = I.getAttributes();
2880   bool hasByVal = I.hasByValArgument();
2881   bool isStructRet = I.hasStructRetAttr();
2882   if (isStructRet) {
2883     writeOperandDeref(I.getOperand(1));
2884     Out << " = ";
2885   }
2886   
2887   if (I.isTailCall()) Out << " /*tail*/ ";
2888   
2889   if (!WroteCallee) {
2890     // If this is an indirect call to a struct return function, we need to cast
2891     // the pointer. Ditto for indirect calls with byval arguments.
2892     bool NeedsCast = (hasByVal || isStructRet) && !isa<Function>(Callee);
2893
2894     // GCC is a real PITA.  It does not permit codegening casts of functions to
2895     // function pointers if they are in a call (it generates a trap instruction
2896     // instead!).  We work around this by inserting a cast to void* in between
2897     // the function and the function pointer cast.  Unfortunately, we can't just
2898     // form the constant expression here, because the folder will immediately
2899     // nuke it.
2900     //
2901     // Note finally, that this is completely unsafe.  ANSI C does not guarantee
2902     // that void* and function pointers have the same size. :( To deal with this
2903     // in the common case, we handle casts where the number of arguments passed
2904     // match exactly.
2905     //
2906     if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(Callee))
2907       if (CE->isCast())
2908         if (Function *RF = dyn_cast<Function>(CE->getOperand(0))) {
2909           NeedsCast = true;
2910           Callee = RF;
2911         }
2912   
2913     if (NeedsCast) {
2914       // Ok, just cast the pointer type.
2915       Out << "((";
2916       if (isStructRet)
2917         printStructReturnPointerFunctionType(Out, PAL,
2918                              cast<PointerType>(I.getCalledValue()->getType()));
2919       else if (hasByVal)
2920         printType(Out, I.getCalledValue()->getType(), false, "", true, PAL);
2921       else
2922         printType(Out, I.getCalledValue()->getType());
2923       Out << ")(void*)";
2924     }
2925     writeOperand(Callee);
2926     if (NeedsCast) Out << ')';
2927   }
2928
2929   Out << '(';
2930
2931   unsigned NumDeclaredParams = FTy->getNumParams();
2932
2933   CallSite::arg_iterator AI = I.op_begin()+1, AE = I.op_end();
2934   unsigned ArgNo = 0;
2935   if (isStructRet) {   // Skip struct return argument.
2936     ++AI;
2937     ++ArgNo;
2938   }
2939       
2940   bool PrintedArg = false;
2941   for (; AI != AE; ++AI, ++ArgNo) {
2942     if (PrintedArg) Out << ", ";
2943     if (ArgNo < NumDeclaredParams &&
2944         (*AI)->getType() != FTy->getParamType(ArgNo)) {
2945       Out << '(';
2946       printType(Out, FTy->getParamType(ArgNo), 
2947             /*isSigned=*/PAL.paramHasAttr(ArgNo+1, Attribute::SExt));
2948       Out << ')';
2949     }
2950     // Check if the argument is expected to be passed by value.
2951     if (I.paramHasAttr(ArgNo+1, Attribute::ByVal))
2952       writeOperandDeref(*AI);
2953     else
2954       writeOperand(*AI);
2955     PrintedArg = true;
2956   }
2957   Out << ')';
2958 }
2959
2960 /// visitBuiltinCall - Handle the call to the specified builtin.  Returns true
2961 /// if the entire call is handled, return false if it wasn't handled, and
2962 /// optionally set 'WroteCallee' if the callee has already been printed out.
2963 bool CWriter::visitBuiltinCall(CallInst &I, Intrinsic::ID ID,
2964                                bool &WroteCallee) {
2965   switch (ID) {
2966   default: {
2967     // If this is an intrinsic that directly corresponds to a GCC
2968     // builtin, we emit it here.
2969     const char *BuiltinName = "";
2970     Function *F = I.getCalledFunction();
2971 #define GET_GCC_BUILTIN_NAME
2972 #include "llvm/Intrinsics.gen"
2973 #undef GET_GCC_BUILTIN_NAME
2974     assert(BuiltinName[0] && "Unknown LLVM intrinsic!");
2975     
2976     Out << BuiltinName;
2977     WroteCallee = true;
2978     return false;
2979   }
2980   case Intrinsic::memory_barrier:
2981     Out << "__sync_synchronize()";
2982     return true;
2983   case Intrinsic::vastart:
2984     Out << "0; ";
2985       
2986     Out << "va_start(*(va_list*)";
2987     writeOperand(I.getOperand(1));
2988     Out << ", ";
2989     // Output the last argument to the enclosing function.
2990     if (I.getParent()->getParent()->arg_empty()) {
2991       std::string msg;
2992       raw_string_ostream Msg(msg);
2993       Msg << "The C backend does not currently support zero "
2994            << "argument varargs functions, such as '"
2995            << I.getParent()->getParent()->getName() << "'!";
2996       llvm_report_error(Msg.str());
2997     }
2998     writeOperand(--I.getParent()->getParent()->arg_end());
2999     Out << ')';
3000     return true;
3001   case Intrinsic::vaend:
3002     if (!isa<ConstantPointerNull>(I.getOperand(1))) {
3003       Out << "0; va_end(*(va_list*)";
3004       writeOperand(I.getOperand(1));
3005       Out << ')';
3006     } else {
3007       Out << "va_end(*(va_list*)0)";
3008     }
3009     return true;
3010   case Intrinsic::vacopy:
3011     Out << "0; ";
3012     Out << "va_copy(*(va_list*)";
3013     writeOperand(I.getOperand(1));
3014     Out << ", *(va_list*)";
3015     writeOperand(I.getOperand(2));
3016     Out << ')';
3017     return true;
3018   case Intrinsic::returnaddress:
3019     Out << "__builtin_return_address(";
3020     writeOperand(I.getOperand(1));
3021     Out << ')';
3022     return true;
3023   case Intrinsic::frameaddress:
3024     Out << "__builtin_frame_address(";
3025     writeOperand(I.getOperand(1));
3026     Out << ')';
3027     return true;
3028   case Intrinsic::powi:
3029     Out << "__builtin_powi(";
3030     writeOperand(I.getOperand(1));
3031     Out << ", ";
3032     writeOperand(I.getOperand(2));
3033     Out << ')';
3034     return true;
3035   case Intrinsic::setjmp:
3036     Out << "setjmp(*(jmp_buf*)";
3037     writeOperand(I.getOperand(1));
3038     Out << ')';
3039     return true;
3040   case Intrinsic::longjmp:
3041     Out << "longjmp(*(jmp_buf*)";
3042     writeOperand(I.getOperand(1));
3043     Out << ", ";
3044     writeOperand(I.getOperand(2));
3045     Out << ')';
3046     return true;
3047   case Intrinsic::prefetch:
3048     Out << "LLVM_PREFETCH((const void *)";
3049     writeOperand(I.getOperand(1));
3050     Out << ", ";
3051     writeOperand(I.getOperand(2));
3052     Out << ", ";
3053     writeOperand(I.getOperand(3));
3054     Out << ")";
3055     return true;
3056   case Intrinsic::stacksave:
3057     // Emit this as: Val = 0; *((void**)&Val) = __builtin_stack_save()
3058     // to work around GCC bugs (see PR1809).
3059     Out << "0; *((void**)&" << GetValueName(&I)
3060         << ") = __builtin_stack_save()";
3061     return true;
3062   case Intrinsic::x86_sse_cmp_ss:
3063   case Intrinsic::x86_sse_cmp_ps:
3064   case Intrinsic::x86_sse2_cmp_sd:
3065   case Intrinsic::x86_sse2_cmp_pd:
3066     Out << '(';
3067     printType(Out, I.getType());
3068     Out << ')';  
3069     // Multiple GCC builtins multiplex onto this intrinsic.
3070     switch (cast<ConstantInt>(I.getOperand(3))->getZExtValue()) {
3071     default: llvm_unreachable("Invalid llvm.x86.sse.cmp!");
3072     case 0: Out << "__builtin_ia32_cmpeq"; break;
3073     case 1: Out << "__builtin_ia32_cmplt"; break;
3074     case 2: Out << "__builtin_ia32_cmple"; break;
3075     case 3: Out << "__builtin_ia32_cmpunord"; break;
3076     case 4: Out << "__builtin_ia32_cmpneq"; break;
3077     case 5: Out << "__builtin_ia32_cmpnlt"; break;
3078     case 6: Out << "__builtin_ia32_cmpnle"; break;
3079     case 7: Out << "__builtin_ia32_cmpord"; break;
3080     }
3081     if (ID == Intrinsic::x86_sse_cmp_ps || ID == Intrinsic::x86_sse2_cmp_pd)
3082       Out << 'p';
3083     else
3084       Out << 's';
3085     if (ID == Intrinsic::x86_sse_cmp_ss || ID == Intrinsic::x86_sse_cmp_ps)
3086       Out << 's';
3087     else
3088       Out << 'd';
3089       
3090     Out << "(";
3091     writeOperand(I.getOperand(1));
3092     Out << ", ";
3093     writeOperand(I.getOperand(2));
3094     Out << ")";
3095     return true;
3096   case Intrinsic::ppc_altivec_lvsl:
3097     Out << '(';
3098     printType(Out, I.getType());
3099     Out << ')';  
3100     Out << "__builtin_altivec_lvsl(0, (void*)";
3101     writeOperand(I.getOperand(1));
3102     Out << ")";
3103     return true;
3104   }
3105 }
3106
3107 //This converts the llvm constraint string to something gcc is expecting.
3108 //TODO: work out platform independent constraints and factor those out
3109 //      of the per target tables
3110 //      handle multiple constraint codes
3111 std::string CWriter::InterpretASMConstraint(InlineAsm::ConstraintInfo& c) {
3112   assert(c.Codes.size() == 1 && "Too many asm constraint codes to handle");
3113
3114   // Grab the translation table from MCAsmInfo if it exists.
3115   const MCAsmInfo *TargetAsm;
3116   std::string Triple = TheModule->getTargetTriple();
3117   if (Triple.empty())
3118     Triple = llvm::sys::getHostTriple();
3119   
3120   std::string E;
3121   if (const Target *Match = TargetRegistry::lookupTarget(Triple, E))
3122     TargetAsm = Match->createAsmInfo(Triple);
3123   else
3124     return c.Codes[0];
3125   
3126   const char *const *table = TargetAsm->getAsmCBE();
3127
3128   // Search the translation table if it exists.
3129   for (int i = 0; table && table[i]; i += 2)
3130     if (c.Codes[0] == table[i]) {
3131       delete TargetAsm;
3132       return table[i+1];
3133     }
3134
3135   // Default is identity.
3136   delete TargetAsm;
3137   return c.Codes[0];
3138 }
3139
3140 //TODO: import logic from AsmPrinter.cpp
3141 static std::string gccifyAsm(std::string asmstr) {
3142   for (std::string::size_type i = 0; i != asmstr.size(); ++i)
3143     if (asmstr[i] == '\n')
3144       asmstr.replace(i, 1, "\\n");
3145     else if (asmstr[i] == '\t')
3146       asmstr.replace(i, 1, "\\t");
3147     else if (asmstr[i] == '$') {
3148       if (asmstr[i + 1] == '{') {
3149         std::string::size_type a = asmstr.find_first_of(':', i + 1);
3150         std::string::size_type b = asmstr.find_first_of('}', i + 1);
3151         std::string n = "%" + 
3152           asmstr.substr(a + 1, b - a - 1) +
3153           asmstr.substr(i + 2, a - i - 2);
3154         asmstr.replace(i, b - i + 1, n);
3155         i += n.size() - 1;
3156       } else
3157         asmstr.replace(i, 1, "%");
3158     }
3159     else if (asmstr[i] == '%')//grr
3160       { asmstr.replace(i, 1, "%%"); ++i;}
3161   
3162   return asmstr;
3163 }
3164
3165 //TODO: assumptions about what consume arguments from the call are likely wrong
3166 //      handle communitivity
3167 void CWriter::visitInlineAsm(CallInst &CI) {
3168   InlineAsm* as = cast<InlineAsm>(CI.getOperand(0));
3169   std::vector<InlineAsm::ConstraintInfo> Constraints = as->ParseConstraints();
3170   
3171   std::vector<std::pair<Value*, int> > ResultVals;
3172   if (CI.getType() == Type::getVoidTy(CI.getContext()))
3173     ;
3174   else if (const StructType *ST = dyn_cast<StructType>(CI.getType())) {
3175     for (unsigned i = 0, e = ST->getNumElements(); i != e; ++i)
3176       ResultVals.push_back(std::make_pair(&CI, (int)i));
3177   } else {
3178     ResultVals.push_back(std::make_pair(&CI, -1));
3179   }
3180   
3181   // Fix up the asm string for gcc and emit it.
3182   Out << "__asm__ volatile (\"" << gccifyAsm(as->getAsmString()) << "\"\n";
3183   Out << "        :";
3184
3185   unsigned ValueCount = 0;
3186   bool IsFirst = true;
3187   
3188   // Convert over all the output constraints.
3189   for (std::vector<InlineAsm::ConstraintInfo>::iterator I = Constraints.begin(),
3190        E = Constraints.end(); I != E; ++I) {
3191     
3192     if (I->Type != InlineAsm::isOutput) {
3193       ++ValueCount;
3194       continue;  // Ignore non-output constraints.
3195     }
3196     
3197     assert(I->Codes.size() == 1 && "Too many asm constraint codes to handle");
3198     std::string C = InterpretASMConstraint(*I);
3199     if (C.empty()) continue;
3200     
3201     if (!IsFirst) {
3202       Out << ", ";
3203       IsFirst = false;
3204     }
3205
3206     // Unpack the dest.
3207     Value *DestVal;
3208     int DestValNo = -1;
3209     
3210     if (ValueCount < ResultVals.size()) {
3211       DestVal = ResultVals[ValueCount].first;
3212       DestValNo = ResultVals[ValueCount].second;
3213     } else
3214       DestVal = CI.getOperand(ValueCount-ResultVals.size()+1);
3215
3216     if (I->isEarlyClobber)
3217       C = "&"+C;
3218       
3219     Out << "\"=" << C << "\"(" << GetValueName(DestVal);
3220     if (DestValNo != -1)
3221       Out << ".field" << DestValNo; // Multiple retvals.
3222     Out << ")";
3223     ++ValueCount;
3224   }
3225   
3226   
3227   // Convert over all the input constraints.
3228   Out << "\n        :";
3229   IsFirst = true;
3230   ValueCount = 0;
3231   for (std::vector<InlineAsm::ConstraintInfo>::iterator I = Constraints.begin(),
3232        E = Constraints.end(); I != E; ++I) {
3233     if (I->Type != InlineAsm::isInput) {
3234       ++ValueCount;
3235       continue;  // Ignore non-input constraints.
3236     }
3237     
3238     assert(I->Codes.size() == 1 && "Too many asm constraint codes to handle");
3239     std::string C = InterpretASMConstraint(*I);
3240     if (C.empty()) continue;
3241     
3242     if (!IsFirst) {
3243       Out << ", ";
3244       IsFirst = false;
3245     }
3246     
3247     assert(ValueCount >= ResultVals.size() && "Input can't refer to result");
3248     Value *SrcVal = CI.getOperand(ValueCount-ResultVals.size()+1);
3249     
3250     Out << "\"" << C << "\"(";
3251     if (!I->isIndirect)
3252       writeOperand(SrcVal);
3253     else
3254       writeOperandDeref(SrcVal);
3255     Out << ")";
3256   }
3257   
3258   // Convert over the clobber constraints.
3259   IsFirst = true;
3260   for (std::vector<InlineAsm::ConstraintInfo>::iterator I = Constraints.begin(),
3261        E = Constraints.end(); I != E; ++I) {
3262     if (I->Type != InlineAsm::isClobber)
3263       continue;  // Ignore non-input constraints.
3264
3265     assert(I->Codes.size() == 1 && "Too many asm constraint codes to handle");
3266     std::string C = InterpretASMConstraint(*I);
3267     if (C.empty()) continue;
3268     
3269     if (!IsFirst) {
3270       Out << ", ";
3271       IsFirst = false;
3272     }
3273     
3274     Out << '\"' << C << '"';
3275   }
3276   
3277   Out << ")";
3278 }
3279
3280 void CWriter::visitAllocaInst(AllocaInst &I) {
3281   Out << '(';
3282   printType(Out, I.getType());
3283   Out << ") alloca(sizeof(";
3284   printType(Out, I.getType()->getElementType());
3285   Out << ')';
3286   if (I.isArrayAllocation()) {
3287     Out << " * " ;
3288     writeOperand(I.getOperand(0));
3289   }
3290   Out << ')';
3291 }
3292
3293 void CWriter::printGEPExpression(Value *Ptr, gep_type_iterator I,
3294                                  gep_type_iterator E, bool Static) {
3295   
3296   // If there are no indices, just print out the pointer.
3297   if (I == E) {
3298     writeOperand(Ptr);
3299     return;
3300   }
3301     
3302   // Find out if the last index is into a vector.  If so, we have to print this
3303   // specially.  Since vectors can't have elements of indexable type, only the
3304   // last index could possibly be of a vector element.
3305   const VectorType *LastIndexIsVector = 0;
3306   {
3307     for (gep_type_iterator TmpI = I; TmpI != E; ++TmpI)
3308       LastIndexIsVector = dyn_cast<VectorType>(*TmpI);
3309   }
3310   
3311   Out << "(";
3312   
3313   // If the last index is into a vector, we can't print it as &a[i][j] because
3314   // we can't index into a vector with j in GCC.  Instead, emit this as
3315   // (((float*)&a[i])+j)
3316   if (LastIndexIsVector) {
3317     Out << "((";
3318     printType(Out, PointerType::getUnqual(LastIndexIsVector->getElementType()));
3319     Out << ")(";
3320   }
3321   
3322   Out << '&';
3323
3324   // If the first index is 0 (very typical) we can do a number of
3325   // simplifications to clean up the code.
3326   Value *FirstOp = I.getOperand();
3327   if (!isa<Constant>(FirstOp) || !cast<Constant>(FirstOp)->isNullValue()) {
3328     // First index isn't simple, print it the hard way.
3329     writeOperand(Ptr);
3330   } else {
3331     ++I;  // Skip the zero index.
3332
3333     // Okay, emit the first operand. If Ptr is something that is already address
3334     // exposed, like a global, avoid emitting (&foo)[0], just emit foo instead.
3335     if (isAddressExposed(Ptr)) {
3336       writeOperandInternal(Ptr, Static);
3337     } else if (I != E && (*I)->isStructTy()) {
3338       // If we didn't already emit the first operand, see if we can print it as
3339       // P->f instead of "P[0].f"
3340       writeOperand(Ptr);
3341       Out << "->field" << cast<ConstantInt>(I.getOperand())->getZExtValue();
3342       ++I;  // eat the struct index as well.
3343     } else {
3344       // Instead of emitting P[0][1], emit (*P)[1], which is more idiomatic.
3345       Out << "(*";
3346       writeOperand(Ptr);
3347       Out << ")";
3348     }
3349   }
3350
3351   for (; I != E; ++I) {
3352     if ((*I)->isStructTy()) {
3353       Out << ".field" << cast<ConstantInt>(I.getOperand())->getZExtValue();
3354     } else if ((*I)->isArrayTy()) {
3355       Out << ".array[";
3356       writeOperandWithCast(I.getOperand(), Instruction::GetElementPtr);
3357       Out << ']';
3358     } else if (!(*I)->isVectorTy()) {
3359       Out << '[';
3360       writeOperandWithCast(I.getOperand(), Instruction::GetElementPtr);
3361       Out << ']';
3362     } else {
3363       // If the last index is into a vector, then print it out as "+j)".  This
3364       // works with the 'LastIndexIsVector' code above.
3365       if (isa<Constant>(I.getOperand()) &&
3366           cast<Constant>(I.getOperand())->isNullValue()) {
3367         Out << "))";  // avoid "+0".
3368       } else {
3369         Out << ")+(";
3370         writeOperandWithCast(I.getOperand(), Instruction::GetElementPtr);
3371         Out << "))";
3372       }
3373     }
3374   }
3375   Out << ")";
3376 }
3377
3378 void CWriter::writeMemoryAccess(Value *Operand, const Type *OperandType,
3379                                 bool IsVolatile, unsigned Alignment) {
3380
3381   bool IsUnaligned = Alignment &&
3382     Alignment < TD->getABITypeAlignment(OperandType);
3383
3384   if (!IsUnaligned)
3385     Out << '*';
3386   if (IsVolatile || IsUnaligned) {
3387     Out << "((";
3388     if (IsUnaligned)
3389       Out << "struct __attribute__ ((packed, aligned(" << Alignment << "))) {";
3390     printType(Out, OperandType, false, IsUnaligned ? "data" : "volatile*");
3391     if (IsUnaligned) {
3392       Out << "; } ";
3393       if (IsVolatile) Out << "volatile ";
3394       Out << "*";
3395     }
3396     Out << ")";
3397   }
3398
3399   writeOperand(Operand);
3400
3401   if (IsVolatile || IsUnaligned) {
3402     Out << ')';
3403     if (IsUnaligned)
3404       Out << "->data";
3405   }
3406 }
3407
3408 void CWriter::visitLoadInst(LoadInst &I) {
3409   writeMemoryAccess(I.getOperand(0), I.getType(), I.isVolatile(),
3410                     I.getAlignment());
3411
3412 }
3413
3414 void CWriter::visitStoreInst(StoreInst &I) {
3415   writeMemoryAccess(I.getPointerOperand(), I.getOperand(0)->getType(),
3416                     I.isVolatile(), I.getAlignment());
3417   Out << " = ";
3418   Value *Operand = I.getOperand(0);
3419   Constant *BitMask = 0;
3420   if (const IntegerType* ITy = dyn_cast<IntegerType>(Operand->getType()))
3421     if (!ITy->isPowerOf2ByteWidth())
3422       // We have a bit width that doesn't match an even power-of-2 byte
3423       // size. Consequently we must & the value with the type's bit mask
3424       BitMask = ConstantInt::get(ITy, ITy->getBitMask());
3425   if (BitMask)
3426     Out << "((";
3427   writeOperand(Operand);
3428   if (BitMask) {
3429     Out << ") & ";
3430     printConstant(BitMask, false);
3431     Out << ")"; 
3432   }
3433 }
3434
3435 void CWriter::visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &I) {
3436   printGEPExpression(I.getPointerOperand(), gep_type_begin(I),
3437                      gep_type_end(I), false);
3438 }
3439
3440 void CWriter::visitVAArgInst(VAArgInst &I) {
3441   Out << "va_arg(*(va_list*)";
3442   writeOperand(I.getOperand(0));
3443   Out << ", ";
3444   printType(Out, I.getType());
3445   Out << ");\n ";
3446 }
3447
3448 void CWriter::visitInsertElementInst(InsertElementInst &I) {
3449   const Type *EltTy = I.getType()->getElementType();
3450   writeOperand(I.getOperand(0));
3451   Out << ";\n  ";
3452   Out << "((";
3453   printType(Out, PointerType::getUnqual(EltTy));
3454   Out << ")(&" << GetValueName(&I) << "))[";
3455   writeOperand(I.getOperand(2));
3456   Out << "] = (";
3457   writeOperand(I.getOperand(1));
3458   Out << ")";
3459 }
3460
3461 void CWriter::visitExtractElementInst(ExtractElementInst &I) {
3462   // We know that our operand is not inlined.
3463   Out << "((";
3464   const Type *EltTy = 
3465     cast<VectorType>(I.getOperand(0)->getType())->getElementType();
3466   printType(Out, PointerType::getUnqual(EltTy));
3467   Out << ")(&" << GetValueName(I.getOperand(0)) << "))[";
3468   writeOperand(I.getOperand(1));
3469   Out << "]";
3470 }
3471
3472 void CWriter::visitShuffleVectorInst(ShuffleVectorInst &SVI) {
3473   Out << "(";
3474   printType(Out, SVI.getType());
3475   Out << "){ ";
3476   const VectorType *VT = SVI.getType();
3477   unsigned NumElts = VT->getNumElements();
3478   const Type *EltTy = VT->getElementType();
3479
3480   for (unsigned i = 0; i != NumElts; ++i) {
3481     if (i) Out << ", ";
3482     int SrcVal = SVI.getMaskValue(i);
3483     if ((unsigned)SrcVal >= NumElts*2) {
3484       Out << " 0/*undef*/ ";
3485     } else {
3486       Value *Op = SVI.getOperand((unsigned)SrcVal >= NumElts);
3487       if (isa<Instruction>(Op)) {
3488         // Do an extractelement of this value from the appropriate input.
3489         Out << "((";
3490         printType(Out, PointerType::getUnqual(EltTy));
3491         Out << ")(&" << GetValueName(Op)
3492             << "))[" << (SrcVal & (NumElts-1)) << "]";
3493       } else if (isa<ConstantAggregateZero>(Op) || isa<UndefValue>(Op)) {
3494         Out << "0";
3495       } else {
3496         printConstant(cast<ConstantVector>(Op)->getOperand(SrcVal &
3497                                                            (NumElts-1)),
3498                       false);
3499       }
3500     }
3501   }
3502   Out << "}";
3503 }
3504
3505 void CWriter::visitInsertValueInst(InsertValueInst &IVI) {
3506   // Start by copying the entire aggregate value into the result variable.
3507   writeOperand(IVI.getOperand(0));
3508   Out << ";\n  ";
3509
3510   // Then do the insert to update the field.
3511   Out << GetValueName(&IVI);
3512   for (const unsigned *b = IVI.idx_begin(), *i = b, *e = IVI.idx_end();
3513        i != e; ++i) {
3514     const Type *IndexedTy =
3515       ExtractValueInst::getIndexedType(IVI.getOperand(0)->getType(), b, i+1);
3516     if (IndexedTy->isArrayTy())
3517       Out << ".array[" << *i << "]";
3518     else
3519       Out << ".field" << *i;
3520   }
3521   Out << " = ";
3522   writeOperand(IVI.getOperand(1));
3523 }
3524
3525 void CWriter::visitExtractValueInst(ExtractValueInst &EVI) {
3526   Out << "(";
3527   if (isa<UndefValue>(EVI.getOperand(0))) {
3528     Out << "(";
3529     printType(Out, EVI.getType());
3530     Out << ") 0/*UNDEF*/";
3531   } else {
3532     Out << GetValueName(EVI.getOperand(0));
3533     for (const unsigned *b = EVI.idx_begin(), *i = b, *e = EVI.idx_end();
3534          i != e; ++i) {
3535       const Type *IndexedTy =
3536         ExtractValueInst::getIndexedType(EVI.getOperand(0)->getType(), b, i+1);
3537       if (IndexedTy->isArrayTy())
3538         Out << ".array[" << *i << "]";
3539       else
3540         Out << ".field" << *i;
3541     }
3542   }
3543   Out << ")";
3544 }
3545
3546 //===----------------------------------------------------------------------===//
3547 //                       External Interface declaration
3548 //===----------------------------------------------------------------------===//
3549
3550 bool CTargetMachine::addPassesToEmitWholeFile(PassManager &PM,
3551                                               formatted_raw_ostream &o,
3552                                               CodeGenFileType FileType,
3553                                               CodeGenOpt::Level OptLevel,
3554                                               bool DisableVerify) {
3555   if (FileType != TargetMachine::CGFT_AssemblyFile) return true;
3556
3557   PM.add(createGCLoweringPass());
3558   PM.add(createLowerInvokePass());
3559   PM.add(createCFGSimplificationPass());   // clean up after lower invoke.
3560   PM.add(new CBackendNameAllUsedStructsAndMergeFunctions());
3561   PM.add(new CWriter(o));
3562   PM.add(createGCInfoDeleter());
3563   return false;
3564 }