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 was developed by the LLVM research group and is distributed under
   6 // the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This 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/ParameterAttributes.h"
  22 #include "llvm/Pass.h"
  23 #include "llvm/PassManager.h"
  24 #include "llvm/TypeSymbolTable.h"
  25 #include "llvm/Intrinsics.h"
  26 #include "llvm/IntrinsicInst.h"
  27 #include "llvm/InlineAsm.h"
  28 #include "llvm/Analysis/ConstantsScanner.h"
  29 #include "llvm/Analysis/FindUsedTypes.h"
  30 #include "llvm/Analysis/LoopInfo.h"
  31 #include "llvm/CodeGen/IntrinsicLowering.h"
  32 #include "llvm/Transforms/Scalar.h"
  33 #include "llvm/Target/TargetMachineRegistry.h"
  34 #include "llvm/Target/TargetAsmInfo.h"
  35 #include "llvm/Target/TargetData.h"
  36 #include "llvm/Support/CallSite.h"
  37 #include "llvm/Support/CFG.h"
  38 #include "llvm/Support/GetElementPtrTypeIterator.h"
  39 #include "llvm/Support/InstVisitor.h"
  40 #include "llvm/Support/Mangler.h"
  41 #include "llvm/Support/MathExtras.h"
  42 #include "llvm/ADT/StringExtras.h"
  43 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  44 #include "llvm/Support/MathExtras.h"
  45 #include "llvm/Config/config.h"
  46 #include <algorithm>
  47 #include <sstream>
  48 using namespace llvm;
  49
  50 namespace {
  51   // Register the target.
  52   RegisterTarget<CTargetMachine> X("c", "  C backend");
  53
  54   /// CBackendNameAllUsedStructsAndMergeFunctions - This pass inserts names for
  55   /// any unnamed structure types that are used by the program, and merges
  56   /// external functions with the same name.
  57   ///
  58   class CBackendNameAllUsedStructsAndMergeFunctions : public ModulePass {
  59   public:
  60     static char ID;
  61     CBackendNameAllUsedStructsAndMergeFunctions()
  62       : ModulePass((intptr_t)&ID) {}
  63     void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
  64       AU.addRequired<FindUsedTypes>();
  65     }
  66
  67     virtual const char *getPassName() const {
  68       return "C backend type canonicalizer";
  69     }
  70
  71     virtual bool runOnModule(Module &M);
  72   };
  73
  74   char CBackendNameAllUsedStructsAndMergeFunctions::ID = 0;
  75
  76   /// CWriter - This class is the main chunk of code that converts an LLVM
  77   /// module to a C translation unit.
  78   class CWriter : public FunctionPass, public InstVisitor<CWriter> {
  79     std::ostream &Out;
  80     IntrinsicLowering *IL;
  81     Mangler *Mang;
  82     LoopInfo *LI;
  83     const Module *TheModule;
  84     const TargetAsmInfo* TAsm;
  85     const TargetData* TD;
  86     std::map<const Type *, std::string> TypeNames;
  87     std::map<const ConstantFP *, unsigned> FPConstantMap;
  88     std::set<Function*> intrinsicPrototypesAlreadyGenerated;
  89
  90   public:
  91     static char ID;
  92     CWriter(std::ostream &o)
  93       : FunctionPass((intptr_t)&ID), Out(o), IL(0), Mang(0), LI(0),
  94         TheModule(0), TAsm(0), TD(0) {}
  95
  96     virtual const char *getPassName() const { return "C backend"; }
  97
  98     void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
  99       AU.addRequired<LoopInfo>();
 100       AU.setPreservesAll();
 101     }
 102
 103     virtual bool doInitialization(Module &M);
 104
 105     bool runOnFunction(Function &F) {
 106       LI = &getAnalysis<LoopInfo>();
 107
 108       // Get rid of intrinsics we can't handle.
 109       lowerIntrinsics(F);
 110
 111       // Output all floating point constants that cannot be printed accurately.
 112       printFloatingPointConstants(F);
 113
 114       printFunction(F);
 115       FPConstantMap.clear();
 116       return false;
 117     }
 118
 119     virtual bool doFinalization(Module &M) {
 120       // Free memory...
 121       delete Mang;
 122       TypeNames.clear();
 123       return false;
 124     }
 125
 126     std::ostream &printType(std::ostream &Out, const Type *Ty,
 127                             bool isSigned = false,
 128                             const std::string &VariableName = "",
 129                             bool IgnoreName = false);
 130     std::ostream &printSimpleType(std::ostream &Out, const Type *Ty,
 131                                      bool isSigned,
 132                                      const std::string &NameSoFar = "");
 133
 134     void printStructReturnPointerFunctionType(std::ostream &Out,
 135                                               const PointerType *Ty);
 136
 137     void writeOperand(Value *Operand);
 138     void writeOperandRaw(Value *Operand);
 139     void writeOperandInternal(Value *Operand);
 140     void writeOperandWithCast(Value* Operand, unsigned Opcode);
 141     void writeOperandWithCast(Value* Operand, const ICmpInst &I);
 142     bool writeInstructionCast(const Instruction &I);
 143
 144   private :
 145     std::string InterpretASMConstraint(InlineAsm::ConstraintInfo& c);
 146
 147     void lowerIntrinsics(Function &F);
 148
 149     void printModule(Module *M);
 150     void printModuleTypes(const TypeSymbolTable &ST);
 151     void printContainedStructs(const Type *Ty, std::set<const StructType *> &);
 152     void printFloatingPointConstants(Function &F);
 153     void printFunctionSignature(const Function *F, bool Prototype);
 154
 155     void printFunction(Function &);
 156     void printBasicBlock(BasicBlock *BB);
 157     void printLoop(Loop *L);
 158
 159     void printCast(unsigned opcode, const Type *SrcTy, const Type *DstTy);
 160     void printConstant(Constant *CPV);
 161     void printConstantWithCast(Constant *CPV, unsigned Opcode);
 162     bool printConstExprCast(const ConstantExpr *CE);
 163     void printConstantArray(ConstantArray *CPA);
 164     void printConstantVector(ConstantVector *CP);
 165
 166     // isInlinableInst - Attempt to inline instructions into their uses to build
 167     // trees as much as possible.  To do this, we have to consistently decide
 168     // what is acceptable to inline, so that variable declarations don't get
 169     // printed and an extra copy of the expr is not emitted.
 170     //
 171     static bool isInlinableInst(const Instruction &I) {
 172       // Always inline cmp instructions, even if they are shared by multiple
 173       // expressions.  GCC generates horrible code if we don't.
 174       if (isa<CmpInst>(I))
 175         return true;
 176
 177       // Must be an expression, must be used exactly once.  If it is dead, we
 178       // emit it inline where it would go.
 179       if (I.getType() == Type::VoidTy || !I.hasOneUse() ||
 180           isa<TerminatorInst>(I) || isa<CallInst>(I) || isa<PHINode>(I) ||
 181           isa<LoadInst>(I) || isa<VAArgInst>(I))
 182         // Don't inline a load across a store or other bad things!
 183         return false;
 184
 185       // Must not be used in inline asm
 186       if (I.hasOneUse() && isInlineAsm(*I.use_back())) return false;
 187
 188       // Only inline instruction it if it's use is in the same BB as the inst.
 189       return I.getParent() == cast<Instruction>(I.use_back())->getParent();
 190     }
 191
 192     // isDirectAlloca - Define fixed sized allocas in the entry block as direct
 193     // variables which are accessed with the & operator.  This causes GCC to
 194     // generate significantly better code than to emit alloca calls directly.
 195     //
 196     static const AllocaInst *isDirectAlloca(const Value *V) {
 197       const AllocaInst *AI = dyn_cast<AllocaInst>(V);
 198       if (!AI) return false;
 199       if (AI->isArrayAllocation())
 200         return 0;   // FIXME: we can also inline fixed size array allocas!
 201       if (AI->getParent() != &AI->getParent()->getParent()->getEntryBlock())
 202         return 0;
 203       return AI;
 204     }
 205
 206     // isInlineAsm - Check if the instruction is a call to an inline asm chunk
 207     static bool isInlineAsm(const Instruction& I) {
 208       if (isa<CallInst>(&I) && isa<InlineAsm>(I.getOperand(0)))
 209         return true;
 210       return false;
 211     }
 212
 213     // Instruction visitation functions
 214     friend class InstVisitor<CWriter>;
 215
 216     void visitReturnInst(ReturnInst &I);
 217     void visitBranchInst(BranchInst &I);
 218     void visitSwitchInst(SwitchInst &I);
 219     void visitInvokeInst(InvokeInst &I) {
 220       assert(0 && "Lowerinvoke pass didn't work!");
 221     }
 222
 223     void visitUnwindInst(UnwindInst &I) {
 224       assert(0 && "Lowerinvoke pass didn't work!");
 225     }
 226     void visitUnreachableInst(UnreachableInst &I);
 227
 228     void visitPHINode(PHINode &I);
 229     void visitBinaryOperator(Instruction &I);
 230     void visitICmpInst(ICmpInst &I);
 231     void visitFCmpInst(FCmpInst &I);
 232
 233     void visitCastInst (CastInst &I);
 234     void visitSelectInst(SelectInst &I);
 235     void visitCallInst (CallInst &I);
 236     void visitInlineAsm(CallInst &I);
 237
 238     void visitMallocInst(MallocInst &I);
 239     void visitAllocaInst(AllocaInst &I);
 240     void visitFreeInst  (FreeInst   &I);
 241     void visitLoadInst  (LoadInst   &I);
 242     void visitStoreInst (StoreInst  &I);
 243     void visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &I);
 244     void visitVAArgInst (VAArgInst &I);
 245
 246     void visitInstruction(Instruction &I) {
 247       cerr << "C Writer does not know about " << I;
 248       abort();
 249     }
 250
 251     void outputLValue(Instruction *I) {
 252       Out << "  " << GetValueName(I) << " = ";
 253     }
 254
 255     bool isGotoCodeNecessary(BasicBlock *From, BasicBlock *To);
 256     void printPHICopiesForSuccessor(BasicBlock *CurBlock,
 257                                     BasicBlock *Successor, unsigned Indent);
 258     void printBranchToBlock(BasicBlock *CurBlock, BasicBlock *SuccBlock,
 259                             unsigned Indent);
 260     void printIndexingExpression(Value *Ptr, gep_type_iterator I,
 261                                  gep_type_iterator E);
 262
 263     std::string GetValueName(const Value *Operand);
 264   };
 265 }
 266
 267 char CWriter::ID = 0;
 268
 269 /// This method inserts names for any unnamed structure types that are used by
 270 /// the program, and removes names from structure types that are not used by the
 271 /// program.
 272 ///
 273 bool CBackendNameAllUsedStructsAndMergeFunctions::runOnModule(Module &M) {
 274   // Get a set of types that are used by the program...
 275   std::set<const Type *> UT = getAnalysis<FindUsedTypes>().getTypes();
 276
 277   // Loop over the module symbol table, removing types from UT that are
 278   // already named, and removing names for types that are not used.
 279   //
 280   TypeSymbolTable &TST = M.getTypeSymbolTable();
 281   for (TypeSymbolTable::iterator TI = TST.begin(), TE = TST.end();
 282        TI != TE; ) {
 283     TypeSymbolTable::iterator I = TI++;
 284
 285     // If this isn't a struct type, remove it from our set of types to name.
 286     // This simplifies emission later.
 287     if (!isa<StructType>(I->second) && !isa<OpaqueType>(I->second)) {
 288       TST.remove(I);
 289     } else {
 290       // If this is not used, remove it from the symbol table.
 291       std::set<const Type *>::iterator UTI = UT.find(I->second);
 292       if (UTI == UT.end())
 293         TST.remove(I);
 294       else
 295         UT.erase(UTI);    // Only keep one name for this type.
 296     }
 297   }
 298
 299   // UT now contains types that are not named.  Loop over it, naming
 300   // structure types.
 301   //
 302   bool Changed = false;
 303   unsigned RenameCounter = 0;
 304   for (std::set<const Type *>::const_iterator I = UT.begin(), E = UT.end();
 305        I != E; ++I)
 306     if (const StructType *ST = dyn_cast<StructType>(*I)) {
 307       while (M.addTypeName("unnamed"+utostr(RenameCounter), ST))
 308         ++RenameCounter;
 309       Changed = true;
 310     }
 311
 312
 313   // Loop over all external functions and globals.  If we have two with
 314   // identical names, merge them.
 315   // FIXME: This code should disappear when we don't allow values with the same
 316   // names when they have different types!
 317   std::map<std::string, GlobalValue*> ExtSymbols;
 318   for (Module::iterator I = M.begin(), E = M.end(); I != E;) {
 319     Function *GV = I++;
 320     if (GV->isDeclaration() && GV->hasName()) {
 321       std::pair<std::map<std::string, GlobalValue*>::iterator, bool> X
 322         = ExtSymbols.insert(std::make_pair(GV->getName(), GV));
 323       if (!X.second) {
 324         // Found a conflict, replace this global with the previous one.
 325         GlobalValue *OldGV = X.first->second;
 326         GV->replaceAllUsesWith(ConstantExpr::getBitCast(OldGV, GV->getType()));
 327         GV->eraseFromParent();
 328         Changed = true;
 329       }
 330     }
 331   }
 332   // Do the same for globals.
 333   for (Module::global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end();
 334        I != E;) {
 335     GlobalVariable *GV = I++;
 336     if (GV->isDeclaration() && GV->hasName()) {
 337       std::pair<std::map<std::string, GlobalValue*>::iterator, bool> X
 338         = ExtSymbols.insert(std::make_pair(GV->getName(), GV));
 339       if (!X.second) {
 340         // Found a conflict, replace this global with the previous one.
 341         GlobalValue *OldGV = X.first->second;
 342         GV->replaceAllUsesWith(ConstantExpr::getBitCast(OldGV, GV->getType()));
 343         GV->eraseFromParent();
 344         Changed = true;
 345       }
 346     }
 347   }
 348
 349   return Changed;
 350 }
 351
 352 /// printStructReturnPointerFunctionType - This is like printType for a struct
 353 /// return type, except, instead of printing the type as void (*)(Struct*, ...)
 354 /// print it as "Struct (*)(...)", for struct return functions.
 355 void CWriter::printStructReturnPointerFunctionType(std::ostream &Out,
 356                                                    const PointerType *TheTy) {
 357   const FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(TheTy->getElementType());
 358   std::stringstream FunctionInnards;
 359   FunctionInnards << " (*) (";
 360   bool PrintedType = false;
 361
 362   FunctionType::param_iterator I = FTy->param_begin(), E = FTy->param_end();
 363   const Type *RetTy = cast<PointerType>(I->get())->getElementType();
 364   unsigned Idx = 1;
 365   const ParamAttrsList *Attrs = FTy->getParamAttrs();
 366   for (++I; I != E; ++I) {
 367     if (PrintedType)
 368       FunctionInnards << ", ";
 369     printType(FunctionInnards, *I,
 370         /*isSigned=*/Attrs && Attrs->paramHasAttr(Idx, ParamAttr::SExt), "");
 371     PrintedType = true;
 372   }
 373   if (FTy->isVarArg()) {
 374     if (PrintedType)
 375       FunctionInnards << ", ...";
 376   } else if (!PrintedType) {
 377     FunctionInnards << "void";
 378   }
 379   FunctionInnards << ')';
 380   std::string tstr = FunctionInnards.str();
 381   printType(Out, RetTy,
 382       /*isSigned=*/Attrs && Attrs->paramHasAttr(0, ParamAttr::SExt), tstr);
 383 }
 384
 385 std::ostream &
 386 CWriter::printSimpleType(std::ostream &Out, const Type *Ty, bool isSigned,
 387                             const std::string &NameSoFar) {
 388   assert((Ty->isPrimitiveType() || Ty->isInteger()) &&
 389          "Invalid type for printSimpleType");
 390   switch (Ty->getTypeID()) {
 391   case Type::VoidTyID:   return Out << "void " << NameSoFar;
 392   case Type::IntegerTyID: {
 393     unsigned NumBits = cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth();
 394     if (NumBits == 1)
 395       return Out << "bool " << NameSoFar;
 396     else if (NumBits <= 8)
 397       return Out << (isSigned?"signed":"unsigned") << " char " << NameSoFar;
 398     else if (NumBits <= 16)
 399       return Out << (isSigned?"signed":"unsigned") << " short " << NameSoFar;
 400     else if (NumBits <= 32)
 401       return Out << (isSigned?"signed":"unsigned") << " int " << NameSoFar;
 402     else {
 403       assert(NumBits <= 64 && "Bit widths > 64 not implemented yet");
 404       return Out << (isSigned?"signed":"unsigned") << " long long "<< NameSoFar;
 405     }
 406   }
 407   case Type::FloatTyID:  return Out << "float "   << NameSoFar;
 408   case Type::DoubleTyID: return Out << "double "  << NameSoFar;
 409   // Lacking emulation of FP80 on PPC, etc., we assume whichever of these is
 410   // present matches host 'long double'.
 411   case Type::X86_FP80TyID:
 412   case Type::PPC_FP128TyID:
 413   case Type::FP128TyID:  return Out << "long double " << NameSoFar;
 414   default :
 415     cerr << "Unknown primitive type: " << *Ty << "\n";
 416     abort();
 417   }
 418 }
 419
 420 // Pass the Type* and the variable name and this prints out the variable
 421 // declaration.
 422 //
 423 std::ostream &CWriter::printType(std::ostream &Out, const Type *Ty,
 424                                  bool isSigned, const std::string &NameSoFar,
 425                                  bool IgnoreName) {
 426   if (Ty->isPrimitiveType() || Ty->isInteger()) {
 427     printSimpleType(Out, Ty, isSigned, NameSoFar);
 428     return Out;
 429   }
 430
 431   // Check to see if the type is named.
 432   if (!IgnoreName || isa<OpaqueType>(Ty)) {
 433     std::map<const Type *, std::string>::iterator I = TypeNames.find(Ty);
 434     if (I != TypeNames.end()) return Out << I->second << ' ' << NameSoFar;
 435   }
 436
 437   switch (Ty->getTypeID()) {
 438   case Type::FunctionTyID: {
 439     const FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(Ty);
 440     std::stringstream FunctionInnards;
 441     FunctionInnards << " (" << NameSoFar << ") (";
 442     const ParamAttrsList *Attrs = FTy->getParamAttrs();
 443     unsigned Idx = 1;
 444     for (FunctionType::param_iterator I = FTy->param_begin(),
 445            E = FTy->param_end(); I != E; ++I) {
 446       if (I != FTy->param_begin())
 447         FunctionInnards << ", ";
 448       printType(FunctionInnards, *I,
 449          /*isSigned=*/Attrs && Attrs->paramHasAttr(Idx, ParamAttr::SExt), "");
 450       ++Idx;
 451     }
 452     if (FTy->isVarArg()) {
 453       if (FTy->getNumParams())
 454         FunctionInnards << ", ...";
 455     } else if (!FTy->getNumParams()) {
 456       FunctionInnards << "void";
 457     }
 458     FunctionInnards << ')';
 459     std::string tstr = FunctionInnards.str();
 460     printType(Out, FTy->getReturnType(),
 461         /*isSigned=*/Attrs && Attrs->paramHasAttr(0, ParamAttr::SExt), tstr);
 462     return Out;
 463   }
 464   case Type::StructTyID: {
 465     const StructType *STy = cast<StructType>(Ty);
 466     Out << NameSoFar + " {\n";
 467     unsigned Idx = 0;
 468     for (StructType::element_iterator I = STy->element_begin(),
 469            E = STy->element_end(); I != E; ++I) {
 470       Out << "  ";
 471       printType(Out, *I, false, "field" + utostr(Idx++));
 472       Out << ";\n";
 473     }
 474     Out << '}';
 475     if (STy->isPacked())
 476       Out << " __attribute__ ((packed))";
 477     return Out;
 478   }
 479
 480   case Type::PointerTyID: {
 481     const PointerType *PTy = cast<PointerType>(Ty);
 482     std::string ptrName = "*" + NameSoFar;
 483
 484     if (isa<ArrayType>(PTy->getElementType()) ||
 485         isa<VectorType>(PTy->getElementType()))
 486       ptrName = "(" + ptrName + ")";
 487
 488     return printType(Out, PTy->getElementType(), false, ptrName);
 489   }
 490
 491   case Type::ArrayTyID: {
 492     const ArrayType *ATy = cast<ArrayType>(Ty);
 493     unsigned NumElements = ATy->getNumElements();
 494     if (NumElements == 0) NumElements = 1;
 495     return printType(Out, ATy->getElementType(), false,
 496                      NameSoFar + "[" + utostr(NumElements) + "]");
 497   }
 498
 499   case Type::VectorTyID: {
 500     const VectorType *PTy = cast<VectorType>(Ty);
 501     unsigned NumElements = PTy->getNumElements();
 502     if (NumElements == 0) NumElements = 1;
 503     return printType(Out, PTy->getElementType(), false,
 504                      NameSoFar + "[" + utostr(NumElements) + "]");
 505   }
 506
 507   case Type::OpaqueTyID: {
 508     static int Count = 0;
 509     std::string TyName = "struct opaque_" + itostr(Count++);
 510     assert(TypeNames.find(Ty) == TypeNames.end());
 511     TypeNames[Ty] = TyName;
 512     return Out << TyName << ' ' << NameSoFar;
 513   }
 514   default:
 515     assert(0 && "Unhandled case in getTypeProps!");
 516     abort();
 517   }
 518
 519   return Out;
 520 }
 521
 522 void CWriter::printConstantArray(ConstantArray *CPA) {
 523
 524   // As a special case, print the array as a string if it is an array of
 525   // ubytes or an array of sbytes with positive values.
 526   //
 527   const Type *ETy = CPA->getType()->getElementType();
 528   bool isString = (ETy == Type::Int8Ty || ETy == Type::Int8Ty);
 529
 530   // Make sure the last character is a null char, as automatically added by C
 531   if (isString && (CPA->getNumOperands() == 0 ||
 532                    !cast<Constant>(*(CPA->op_end()-1))->isNullValue()))
 533     isString = false;
 534
 535   if (isString) {
 536     Out << '\"';
 537     // Keep track of whether the last number was a hexadecimal escape
 538     bool LastWasHex = false;
 539
 540     // Do not include the last character, which we know is null
 541     for (unsigned i = 0, e = CPA->getNumOperands()-1; i != e; ++i) {
 542       unsigned char C = cast<ConstantInt>(CPA->getOperand(i))->getZExtValue();
 543
 544       // Print it out literally if it is a printable character.  The only thing
 545       // to be careful about is when the last letter output was a hex escape
 546       // code, in which case we have to be careful not to print out hex digits
 547       // explicitly (the C compiler thinks it is a continuation of the previous
 548       // character, sheesh...)
 549       //
 550       if (isprint(C) && (!LastWasHex || !isxdigit(C))) {
 551         LastWasHex = false;
 552         if (C == '"' || C == '\\')
 553           Out << "\\" << C;
 554         else
 555           Out << C;
 556       } else {
 557         LastWasHex = false;
 558         switch (C) {
 559         case '\n': Out << "\\n"; break;
 560         case '\t': Out << "\\t"; break;
 561         case '\r': Out << "\\r"; break;
 562         case '\v': Out << "\\v"; break;
 563         case '\a': Out << "\\a"; break;
 564         case '\"': Out << "\\\""; break;
 565         case '\'': Out << "\\\'"; break;
 566         default:
 567           Out << "\\x";
 568           Out << (char)(( C/16  < 10) ? ( C/16 +'0') : ( C/16 -10+'A'));
 569           Out << (char)(((C&15) < 10) ? ((C&15)+'0') : ((C&15)-10+'A'));
 570           LastWasHex = true;
 571           break;
 572         }
 573       }
 574     }
 575     Out << '\"';
 576   } else {
 577     Out << '{';
 578     if (CPA->getNumOperands()) {
 579       Out << ' ';
 580       printConstant(cast<Constant>(CPA->getOperand(0)));
 581       for (unsigned i = 1, e = CPA->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 582         Out << ", ";
 583         printConstant(cast<Constant>(CPA->getOperand(i)));
 584       }
 585     }
 586     Out << " }";
 587   }
 588 }
 589
 590 void CWriter::printConstantVector(ConstantVector *CP) {
 591   Out << '{';
 592   if (CP->getNumOperands()) {
 593     Out << ' ';
 594     printConstant(cast<Constant>(CP->getOperand(0)));
 595     for (unsigned i = 1, e = CP->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 596       Out << ", ";
 597       printConstant(cast<Constant>(CP->getOperand(i)));
 598     }
 599   }
 600   Out << " }";
 601 }
 602
 603 // isFPCSafeToPrint - Returns true if we may assume that CFP may be written out
 604 // textually as a double (rather than as a reference to a stack-allocated
 605 // variable). We decide this by converting CFP to a string and back into a
 606 // double, and then checking whether the conversion results in a bit-equal
 607 // double to the original value of CFP. This depends on us and the target C
 608 // compiler agreeing on the conversion process (which is pretty likely since we
 609 // only deal in IEEE FP).
 610 //
 611 static bool isFPCSafeToPrint(const ConstantFP *CFP) {
 612   // Do long doubles in hex for now.
 613   if (CFP->getType()!=Type::FloatTy && CFP->getType()!=Type::DoubleTy)
 614     return false;
 615   APFloat APF = APFloat(CFP->getValueAPF());  // copy
 616   if (CFP->getType()==Type::FloatTy)
 617     APF.convert(APFloat::IEEEdouble, APFloat::rmNearestTiesToEven);
 618 #if HAVE_PRINTF_A && ENABLE_CBE_PRINTF_A
 619   char Buffer[100];
 620   sprintf(Buffer, "%a", APF.convertToDouble());
 621   if (!strncmp(Buffer, "0x", 2) ||
 622       !strncmp(Buffer, "-0x", 3) ||
 623       !strncmp(Buffer, "+0x", 3))
 624     return APF.bitwiseIsEqual(APFloat(atof(Buffer)));
 625   return false;
 626 #else
 627   std::string StrVal = ftostr(APF);
 628
 629   while (StrVal[0] == ' ')
 630     StrVal.erase(StrVal.begin());
 631
 632   // Check to make sure that the stringized number is not some string like "Inf"
 633   // or NaN.  Check that the string matches the "[-+]?[0-9]" regex.
 634   if ((StrVal[0] >= '0' && StrVal[0] <= '9') ||
 635       ((StrVal[0] == '-' || StrVal[0] == '+') &&
 636        (StrVal[1] >= '0' && StrVal[1] <= '9')))
 637     // Reparse stringized version!
 638     return APF.bitwiseIsEqual(APFloat(atof(StrVal.c_str())));
 639   return false;
 640 #endif
 641 }
 642
 643 /// Print out the casting for a cast operation. This does the double casting
 644 /// necessary for conversion to the destination type, if necessary.
 645 /// @brief Print a cast
 646 void CWriter::printCast(unsigned opc, const Type *SrcTy, const Type *DstTy) {
 647   // Print the destination type cast
 648   switch (opc) {
 649     case Instruction::UIToFP:
 650     case Instruction::SIToFP:
 651     case Instruction::IntToPtr:
 652     case Instruction::Trunc:
 653     case Instruction::BitCast:
 654     case Instruction::FPExt:
 655     case Instruction::FPTrunc: // For these the DstTy sign doesn't matter
 656       Out << '(';
 657       printType(Out, DstTy);
 658       Out << ')';
 659       break;
 660     case Instruction::ZExt:
 661     case Instruction::PtrToInt:
 662     case Instruction::FPToUI: // For these, make sure we get an unsigned dest
 663       Out << '(';
 664       printSimpleType(Out, DstTy, false);
 665       Out << ')';
 666       break;
 667     case Instruction::SExt:
 668     case Instruction::FPToSI: // For these, make sure we get a signed dest
 669       Out << '(';
 670       printSimpleType(Out, DstTy, true);
 671       Out << ')';
 672       break;
 673     default:
 674       assert(0 && "Invalid cast opcode");
 675   }
 676
 677   // Print the source type cast
 678   switch (opc) {
 679     case Instruction::UIToFP:
 680     case Instruction::ZExt:
 681       Out << '(';
 682       printSimpleType(Out, SrcTy, false);
 683       Out << ')';
 684       break;
 685     case Instruction::SIToFP:
 686     case Instruction::SExt:
 687       Out << '(';
 688       printSimpleType(Out, SrcTy, true);
 689       Out << ')';
 690       break;
 691     case Instruction::IntToPtr:
 692     case Instruction::PtrToInt:
 693       // Avoid "cast to pointer from integer of different size" warnings
 694       Out << "(unsigned long)";
 695       break;
 696     case Instruction::Trunc:
 697     case Instruction::BitCast:
 698     case Instruction::FPExt:
 699     case Instruction::FPTrunc:
 700     case Instruction::FPToSI:
 701     case Instruction::FPToUI:
 702       break; // These don't need a source cast.
 703     default:
 704       assert(0 && "Invalid cast opcode");
 705       break;
 706   }
 707 }
 708
 709 // printConstant - The LLVM Constant to C Constant converter.
 710 void CWriter::printConstant(Constant *CPV) {
 711   if (const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(CPV)) {
 712     switch (CE->getOpcode()) {
 713     case Instruction::Trunc:
 714     case Instruction::ZExt:
 715     case Instruction::SExt:
 716     case Instruction::FPTrunc:
 717     case Instruction::FPExt:
 718     case Instruction::UIToFP:
 719     case Instruction::SIToFP:
 720     case Instruction::FPToUI:
 721     case Instruction::FPToSI:
 722     case Instruction::PtrToInt:
 723     case Instruction::IntToPtr:
 724     case Instruction::BitCast:
 725       Out << "(";
 726       printCast(CE->getOpcode(), CE->getOperand(0)->getType(), CE->getType());
 727       if (CE->getOpcode() == Instruction::SExt &&
 728           CE->getOperand(0)->getType() == Type::Int1Ty) {
 729         // Make sure we really sext from bool here by subtracting from 0
 730         Out << "0-";
 731       }
 732       printConstant(CE->getOperand(0));
 733       if (CE->getType() == Type::Int1Ty &&
 734           (CE->getOpcode() == Instruction::Trunc ||
 735            CE->getOpcode() == Instruction::FPToUI ||
 736            CE->getOpcode() == Instruction::FPToSI ||
 737            CE->getOpcode() == Instruction::PtrToInt)) {
 738         // Make sure we really truncate to bool here by anding with 1
 739         Out << "&1u";
 740       }
 741       Out << ')';
 742       return;
 743
 744     case Instruction::GetElementPtr:
 745       Out << "(&(";
 746       printIndexingExpression(CE->getOperand(0), gep_type_begin(CPV),
 747                               gep_type_end(CPV));
 748       Out << "))";
 749       return;
 750     case Instruction::Select:
 751       Out << '(';
 752       printConstant(CE->getOperand(0));
 753       Out << '?';
 754       printConstant(CE->getOperand(1));
 755       Out << ':';
 756       printConstant(CE->getOperand(2));
 757       Out << ')';
 758       return;
 759     case Instruction::Add:
 760     case Instruction::Sub:
 761     case Instruction::Mul:
 762     case Instruction::SDiv:
 763     case Instruction::UDiv:
 764     case Instruction::FDiv:
 765     case Instruction::URem:
 766     case Instruction::SRem:
 767     case Instruction::FRem:
 768     case Instruction::And:
 769     case Instruction::Or:
 770     case Instruction::Xor:
 771     case Instruction::ICmp:
 772     case Instruction::Shl:
 773     case Instruction::LShr:
 774     case Instruction::AShr:
 775     {
 776       Out << '(';
 777       bool NeedsClosingParens = printConstExprCast(CE);
 778       printConstantWithCast(CE->getOperand(0), CE->getOpcode());
 779       switch (CE->getOpcode()) {
 780       case Instruction::Add: Out << " + "; break;
 781       case Instruction::Sub: Out << " - "; break;
 782       case Instruction::Mul: Out << " * "; break;
 783       case Instruction::URem:
 784       case Instruction::SRem:
 785       case Instruction::FRem: Out << " % "; break;
 786       case Instruction::UDiv:
 787       case Instruction::SDiv:
 788       case Instruction::FDiv: Out << " / "; break;
 789       case Instruction::And: Out << " & "; break;
 790       case Instruction::Or:  Out << " | "; break;
 791       case Instruction::Xor: Out << " ^ "; break;
 792       case Instruction::Shl: Out << " << "; break;
 793       case Instruction::LShr:
 794       case Instruction::AShr: Out << " >> "; break;
 795       case Instruction::ICmp:
 796         switch (CE->getPredicate()) {
 797           case ICmpInst::ICMP_EQ: Out << " == "; break;
 798           case ICmpInst::ICMP_NE: Out << " != "; break;
 799           case ICmpInst::ICMP_SLT:
 800           case ICmpInst::ICMP_ULT: Out << " < "; break;
 801           case ICmpInst::ICMP_SLE:
 802           case ICmpInst::ICMP_ULE: Out << " <= "; break;
 803           case ICmpInst::ICMP_SGT:
 804           case ICmpInst::ICMP_UGT: Out << " > "; break;
 805           case ICmpInst::ICMP_SGE:
 806           case ICmpInst::ICMP_UGE: Out << " >= "; break;
 807           default: assert(0 && "Illegal ICmp predicate");
 808         }
 809         break;
 810       default: assert(0 && "Illegal opcode here!");
 811       }
 812       printConstantWithCast(CE->getOperand(1), CE->getOpcode());
 813       if (NeedsClosingParens)
 814         Out << "))";
 815       Out << ')';
 816       return;
 817     }
 818     case Instruction::FCmp: {
 819       Out << '(';
 820       bool NeedsClosingParens = printConstExprCast(CE);
 821       if (CE->getPredicate() == FCmpInst::FCMP_FALSE)
 822         Out << "0";
 823       else if (CE->getPredicate() == FCmpInst::FCMP_TRUE)
 824         Out << "1";
 825       else {
 826         const char* op = 0;
 827         switch (CE->getPredicate()) {
 828         default: assert(0 && "Illegal FCmp predicate");
 829         case FCmpInst::FCMP_ORD: op = "ord"; break;
 830         case FCmpInst::FCMP_UNO: op = "uno"; break;
 831         case FCmpInst::FCMP_UEQ: op = "ueq"; break;
 832         case FCmpInst::FCMP_UNE: op = "une"; break;
 833         case FCmpInst::FCMP_ULT: op = "ult"; break;
 834         case FCmpInst::FCMP_ULE: op = "ule"; break;
 835         case FCmpInst::FCMP_UGT: op = "ugt"; break;
 836         case FCmpInst::FCMP_UGE: op = "uge"; break;
 837         case FCmpInst::FCMP_OEQ: op = "oeq"; break;
 838         case FCmpInst::FCMP_ONE: op = "one"; break;
 839         case FCmpInst::FCMP_OLT: op = "olt"; break;
 840         case FCmpInst::FCMP_OLE: op = "ole"; break;
 841         case FCmpInst::FCMP_OGT: op = "ogt"; break;
 842         case FCmpInst::FCMP_OGE: op = "oge"; break;
 843         }
 844         Out << "llvm_fcmp_" << op << "(";
 845         printConstantWithCast(CE->getOperand(0), CE->getOpcode());
 846         Out << ", ";
 847         printConstantWithCast(CE->getOperand(1), CE->getOpcode());
 848         Out << ")";
 849       }
 850       if (NeedsClosingParens)
 851         Out << "))";
 852       Out << ')';
 853     }
 854     default:
 855       cerr << "CWriter Error: Unhandled constant expression: "
 856            << *CE << "\n";
 857       abort();
 858     }
 859   } else if (isa<UndefValue>(CPV) && CPV->getType()->isFirstClassType()) {
 860     Out << "((";
 861     printType(Out, CPV->getType()); // sign doesn't matter
 862     Out << ")/*UNDEF*/0)";
 863     return;
 864   }
 865
 866   if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(CPV)) {
 867     const Type* Ty = CI->getType();
 868     if (Ty == Type::Int1Ty)
 869       Out << (CI->getZExtValue() ? '1' : '0') ;
 870     else {
 871       Out << "((";
 872       printSimpleType(Out, Ty, false) << ')';
 873       if (CI->isMinValue(true))
 874         Out << CI->getZExtValue() << 'u';
 875       else
 876         Out << CI->getSExtValue();
 877       if (Ty->getPrimitiveSizeInBits() > 32)
 878         Out << "ll";
 879       Out << ')';
 880     }
 881     return;
 882   }
 883
 884   switch (CPV->getType()->getTypeID()) {
 885   case Type::FloatTyID:
 886   case Type::DoubleTyID:
 887   case Type::X86_FP80TyID:
 888   case Type::PPC_FP128TyID:
 889   case Type::FP128TyID: {
 890     ConstantFP *FPC = cast<ConstantFP>(CPV);
 891     std::map<const ConstantFP*, unsigned>::iterator I = FPConstantMap.find(FPC);
 892     if (I != FPConstantMap.end()) {
 893       // Because of FP precision problems we must load from a stack allocated
 894       // value that holds the value in hex.
 895       Out << "(*(" << (FPC->getType() == Type::FloatTy ? "float" :
 896                        FPC->getType() == Type::DoubleTy ? "double" :
 897                        "long double")
 898           << "*)&FPConstant" << I->second << ')';
 899     } else {
 900       assert(FPC->getType() == Type::FloatTy ||
 901              FPC->getType() == Type::DoubleTy);
 902       double V = FPC->getType() == Type::FloatTy ?
 903                  FPC->getValueAPF().convertToFloat() :
 904                  FPC->getValueAPF().convertToDouble();
 905       if (IsNAN(V)) {
 906         // The value is NaN
 907
 908         // FIXME the actual NaN bits should be emitted.
 909         // The prefix for a quiet NaN is 0x7FF8. For a signalling NaN,
 910         // it's 0x7ff4.
 911         const unsigned long QuietNaN = 0x7ff8UL;
 912         //const unsigned long SignalNaN = 0x7ff4UL;
 913
 914         // We need to grab the first part of the FP #
 915         char Buffer[100];
 916
 917         uint64_t ll = DoubleToBits(V);
 918         sprintf(Buffer, "0x%llx", static_cast<long long>(ll));
 919
 920         std::string Num(&Buffer[0], &Buffer[6]);
 921         unsigned long Val = strtoul(Num.c_str(), 0, 16);
 922
 923         if (FPC->getType() == Type::FloatTy)
 924           Out << "LLVM_NAN" << (Val == QuietNaN ? "" : "S") << "F(\""
 925               << Buffer << "\") /*nan*/ ";
 926         else
 927           Out << "LLVM_NAN" << (Val == QuietNaN ? "" : "S") << "(\""
 928               << Buffer << "\") /*nan*/ ";
 929       } else if (IsInf(V)) {
 930         // The value is Inf
 931         if (V < 0) Out << '-';
 932         Out << "LLVM_INF" << (FPC->getType() == Type::FloatTy ? "F" : "")
 933             << " /*inf*/ ";
 934       } else {
 935         std::string Num;
 936 #if HAVE_PRINTF_A && ENABLE_CBE_PRINTF_A
 937         // Print out the constant as a floating point number.
 938         char Buffer[100];
 939         sprintf(Buffer, "%a", V);
 940         Num = Buffer;
 941 #else
 942         Num = ftostr(FPC->getValueAPF());
 943 #endif
 944        Out << Num;
 945       }
 946     }
 947     break;
 948   }
 949
 950   case Type::ArrayTyID:
 951     if (isa<ConstantAggregateZero>(CPV) || isa<UndefValue>(CPV)) {
 952       const ArrayType *AT = cast<ArrayType>(CPV->getType());
 953       Out << '{';
 954       if (AT->getNumElements()) {
 955         Out << ' ';
 956         Constant *CZ = Constant::getNullValue(AT->getElementType());
 957         printConstant(CZ);
 958         for (unsigned i = 1, e = AT->getNumElements(); i != e; ++i) {
 959           Out << ", ";
 960           printConstant(CZ);
 961         }
 962       }
 963       Out << " }";
 964     } else {
 965       printConstantArray(cast<ConstantArray>(CPV));
 966     }
 967     break;
 968
 969   case Type::VectorTyID:
 970     if (isa<ConstantAggregateZero>(CPV) || isa<UndefValue>(CPV)) {
 971       const VectorType *AT = cast<VectorType>(CPV->getType());
 972       Out << '{';
 973       if (AT->getNumElements()) {
 974         Out << ' ';
 975         Constant *CZ = Constant::getNullValue(AT->getElementType());
 976         printConstant(CZ);
 977         for (unsigned i = 1, e = AT->getNumElements(); i != e; ++i) {
 978           Out << ", ";
 979           printConstant(CZ);
 980         }
 981       }
 982       Out << " }";
 983     } else {
 984       printConstantVector(cast<ConstantVector>(CPV));
 985     }
 986     break;
 987
 988   case Type::StructTyID:
 989     if (isa<ConstantAggregateZero>(CPV) || isa<UndefValue>(CPV)) {
 990       const StructType *ST = cast<StructType>(CPV->getType());
 991       Out << '{';
 992       if (ST->getNumElements()) {
 993         Out << ' ';
 994         printConstant(Constant::getNullValue(ST->getElementType(0)));
 995         for (unsigned i = 1, e = ST->getNumElements(); i != e; ++i) {
 996           Out << ", ";
 997           printConstant(Constant::getNullValue(ST->getElementType(i)));
 998         }
 999       }
1000       Out << " }";
1001     } else {
1002       Out << '{';
1003       if (CPV->getNumOperands()) {
1004         Out << ' ';
1005         printConstant(cast<Constant>(CPV->getOperand(0)));
1006         for (unsigned i = 1, e = CPV->getNumOperands(); i != e; ++i) {
1007           Out << ", ";
1008           printConstant(cast<Constant>(CPV->getOperand(i)));
1009         }
1010       }
1011       Out << " }";
1012     }
1013     break;
1014
1015   case Type::PointerTyID:
1016     if (isa<ConstantPointerNull>(CPV)) {
1017       Out << "((";
1018       printType(Out, CPV->getType()); // sign doesn't matter
1019       Out << ")/*NULL*/0)";
1020       break;
1021     } else if (GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(CPV)) {
1022       writeOperand(GV);
1023       break;
1024     }
1025     // FALL THROUGH
1026   default:
1027     cerr << "Unknown constant type: " << *CPV << "\n";
1028     abort();
1029   }
1030 }
1031
1032 // Some constant expressions need to be casted back to the original types
1033 // because their operands were casted to the expected type. This function takes
1034 // care of detecting that case and printing the cast for the ConstantExpr.
1035 bool CWriter::printConstExprCast(const ConstantExpr* CE) {
1036   bool NeedsExplicitCast = false;
1037   const Type *Ty = CE->getOperand(0)->getType();
1038   bool TypeIsSigned = false;
1039   switch (CE->getOpcode()) {
1040   case Instruction::LShr:
1041   case Instruction::URem:
1042   case Instruction::UDiv: NeedsExplicitCast = true; break;
1043   case Instruction::AShr:
1044   case Instruction::SRem:
1045   case Instruction::SDiv: NeedsExplicitCast = true; TypeIsSigned = true; break;
1046   case Instruction::SExt:
1047     Ty = CE->getType();
1048     NeedsExplicitCast = true;
1049     TypeIsSigned = true;
1050     break;
1051   case Instruction::ZExt:
1052   case Instruction::Trunc:
1053   case Instruction::FPTrunc:
1054   case Instruction::FPExt:
1055   case Instruction::UIToFP:
1056   case Instruction::SIToFP:
1057   case Instruction::FPToUI:
1058   case Instruction::FPToSI:
1059   case Instruction::PtrToInt:
1060   case Instruction::IntToPtr:
1061   case Instruction::BitCast:
1062     Ty = CE->getType();
1063     NeedsExplicitCast = true;
1064     break;
1065   default: break;
1066   }
1067   if (NeedsExplicitCast) {
1068     Out << "((";
1069     if (Ty->isInteger() && Ty != Type::Int1Ty)
1070       printSimpleType(Out, Ty, TypeIsSigned);
1071     else
1072       printType(Out, Ty); // not integer, sign doesn't matter
1073     Out << ")(";
1074   }
1075   return NeedsExplicitCast;
1076 }
1077
1078 //  Print a constant assuming that it is the operand for a given Opcode. The
1079 //  opcodes that care about sign need to cast their operands to the expected
1080 //  type before the operation proceeds. This function does the casting.
1081 void CWriter::printConstantWithCast(Constant* CPV, unsigned Opcode) {
1082
1083   // Extract the operand's type, we'll need it.
1084   const Type* OpTy = CPV->getType();
1085
1086   // Indicate whether to do the cast or not.
1087   bool shouldCast = false;
1088   bool typeIsSigned = false;
1089
1090   // Based on the Opcode for which this Constant is being written, determine
1091   // the new type to which the operand should be casted by setting the value
1092   // of OpTy. If we change OpTy, also set shouldCast to true so it gets
1093   // casted below.
1094   switch (Opcode) {
1095     default:
1096       // for most instructions, it doesn't matter
1097       break;
1098     case Instruction::LShr:
1099     case Instruction::UDiv:
1100     case Instruction::URem:
1101       shouldCast = true;
1102       break;
1103     case Instruction::AShr:
1104     case Instruction::SDiv:
1105     case Instruction::SRem:
1106       shouldCast = true;
1107       typeIsSigned = true;
1108       break;
1109   }
1110
1111   // Write out the casted constant if we should, otherwise just write the
1112   // operand.
1113   if (shouldCast) {
1114     Out << "((";
1115     printSimpleType(Out, OpTy, typeIsSigned);
1116     Out << ")";
1117     printConstant(CPV);
1118     Out << ")";
1119   } else
1120     printConstant(CPV);
1121 }
1122
1123 std::string CWriter::GetValueName(const Value *Operand) {
1124   std::string Name;
1125
1126   if (!isa<GlobalValue>(Operand) && Operand->getName() != "") {
1127     std::string VarName;
1128
1129     Name = Operand->getName();
1130     VarName.reserve(Name.capacity());
1131
1132     for (std::string::iterator I = Name.begin(), E = Name.end();
1133          I != E; ++I) {
1134       char ch = *I;
1135
1136       if (!((ch >= 'a' && ch <= 'z') || (ch >= 'A' && ch <= 'Z') ||
1137             (ch >= '0' && ch <= '9') || ch == '_'))
1138         VarName += '_';
1139       else
1140         VarName += ch;
1141     }
1142
1143     Name = "llvm_cbe_" + VarName;
1144   } else {
1145     Name = Mang->getValueName(Operand);
1146   }
1147
1148   return Name;
1149 }
1150
1151 void CWriter::writeOperandInternal(Value *Operand) {
1152   if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(Operand))
1153     if (isInlinableInst(*I) && !isDirectAlloca(I)) {
1154       // Should we inline this instruction to build a tree?
1155       Out << '(';
1156       visit(*I);
1157       Out << ')';
1158       return;
1159     }
1160
1161   Constant* CPV = dyn_cast<Constant>(Operand);
1162
1163   if (CPV && !isa<GlobalValue>(CPV))
1164     printConstant(CPV);
1165   else
1166     Out << GetValueName(Operand);
1167 }
1168
1169 void CWriter::writeOperandRaw(Value *Operand) {
1170   Constant* CPV = dyn_cast<Constant>(Operand);
1171   if (CPV && !isa<GlobalValue>(CPV)) {
1172     printConstant(CPV);
1173   } else {
1174     Out << GetValueName(Operand);
1175   }
1176 }
1177
1178 void CWriter::writeOperand(Value *Operand) {
1179   if (isa<GlobalVariable>(Operand) || isDirectAlloca(Operand))
1180     Out << "(&";  // Global variables are referenced as their addresses by llvm
1181
1182   writeOperandInternal(Operand);
1183
1184   if (isa<GlobalVariable>(Operand) || isDirectAlloca(Operand))
1185     Out << ')';
1186 }
1187
1188 // Some instructions need to have their result value casted back to the
1189 // original types because their operands were casted to the expected type.
1190 // This function takes care of detecting that case and printing the cast
1191 // for the Instruction.
1192 bool CWriter::writeInstructionCast(const Instruction &I) {
1193   const Type *Ty = I.getOperand(0)->getType();
1194   switch (I.getOpcode()) {
1195   case Instruction::LShr:
1196   case Instruction::URem:
1197   case Instruction::UDiv:
1198     Out << "((";
1199     printSimpleType(Out, Ty, false);
1200     Out << ")(";
1201     return true;
1202   case Instruction::AShr:
1203   case Instruction::SRem:
1204   case Instruction::SDiv:
1205     Out << "((";
1206     printSimpleType(Out, Ty, true);
1207     Out << ")(";
1208     return true;
1209   default: break;
1210   }
1211   return false;
1212 }
1213
1214 // Write the operand with a cast to another type based on the Opcode being used.
1215 // This will be used in cases where an instruction has specific type
1216 // requirements (usually signedness) for its operands.
1217 void CWriter::writeOperandWithCast(Value* Operand, unsigned Opcode) {
1218
1219   // Extract the operand's type, we'll need it.
1220   const Type* OpTy = Operand->getType();
1221
1222   // Indicate whether to do the cast or not.
1223   bool shouldCast = false;
1224
1225   // Indicate whether the cast should be to a signed type or not.
1226   bool castIsSigned = false;
1227
1228   // Based on the Opcode for which this Operand is being written, determine
1229   // the new type to which the operand should be casted by setting the value
1230   // of OpTy. If we change OpTy, also set shouldCast to true.
1231   switch (Opcode) {
1232     default:
1233       // for most instructions, it doesn't matter
1234       break;
1235     case Instruction::LShr:
1236     case Instruction::UDiv:
1237     case Instruction::URem: // Cast to unsigned first
1238       shouldCast = true;
1239       castIsSigned = false;
1240       break;
1241     case Instruction::GetElementPtr:
1242     case Instruction::AShr:
1243     case Instruction::SDiv:
1244     case Instruction::SRem: // Cast to signed first
1245       shouldCast = true;
1246       castIsSigned = true;
1247       break;
1248   }
1249
1250   // Write out the casted operand if we should, otherwise just write the
1251   // operand.
1252   if (shouldCast) {
1253     Out << "((";
1254     printSimpleType(Out, OpTy, castIsSigned);
1255     Out << ")";
1256     writeOperand(Operand);
1257     Out << ")";
1258   } else
1259     writeOperand(Operand);
1260 }
1261
1262 // Write the operand with a cast to another type based on the icmp predicate
1263 // being used.
1264 void CWriter::writeOperandWithCast(Value* Operand, const ICmpInst &Cmp) {
1265   // This has to do a cast to ensure the operand has the right signedness.
1266   // Also, if the operand is a pointer, we make sure to cast to an integer when
1267   // doing the comparison both for signedness and so that the C compiler doesn't
1268   // optimize things like "p < NULL" to false (p may contain an integer value
1269   // f.e.).
1270   bool shouldCast = Cmp.isRelational();
1271
1272   // Write out the casted operand if we should, otherwise just write the
1273   // operand.
1274   if (!shouldCast) {
1275     writeOperand(Operand);
1276     return;
1277   }
1278
1279   // Should this be a signed comparison?  If so, convert to signed.
1280   bool castIsSigned = Cmp.isSignedPredicate();
1281
1282   // If the operand was a pointer, convert to a large integer type.
1283   const Type* OpTy = Operand->getType();
1284   if (isa<PointerType>(OpTy))
1285     OpTy = TD->getIntPtrType();
1286
1287   Out << "((";
1288   printSimpleType(Out, OpTy, castIsSigned);
1289   Out << ")";
1290   writeOperand(Operand);
1291   Out << ")";
1292 }
1293
1294 // generateCompilerSpecificCode - This is where we add conditional compilation
1295 // directives to cater to specific compilers as need be.
1296 //
1297 static void generateCompilerSpecificCode(std::ostream& Out) {
1298   // Alloca is hard to get, and we don't want to include stdlib.h here.
1299   Out << "/* get a declaration for alloca */\n"
1300       << "#if defined(__CYGWIN__) || defined(__MINGW32__)\n"
1301       << "#define  alloca(x) __builtin_alloca((x))\n"
1302       << "#define _alloca(x) __builtin_alloca((x))\n"
1303       << "#elif defined(__APPLE__)\n"
1304       << "extern void *__builtin_alloca(unsigned long);\n"
1305       << "#define alloca(x) __builtin_alloca(x)\n"
1306       << "#define longjmp _longjmp\n"
1307       << "#define setjmp _setjmp\n"
1308       << "#elif defined(__sun__)\n"
1309       << "#if defined(__sparcv9)\n"
1310       << "extern void *__builtin_alloca(unsigned long);\n"
1311       << "#else\n"
1312       << "extern void *__builtin_alloca(unsigned int);\n"
1313       << "#endif\n"
1314       << "#define alloca(x) __builtin_alloca(x)\n"
1315       << "#elif defined(__FreeBSD__) || defined(__OpenBSD__)\n"
1316       << "#define alloca(x) __builtin_alloca(x)\n"
1317       << "#elif defined(_MSC_VER)\n"
1318       << "#define inline _inline\n"
1319       << "#define alloca(x) _alloca(x)\n"
1320       << "#else\n"
1321       << "#include <alloca.h>\n"
1322       << "#endif\n\n";
1323
1324   // We output GCC specific attributes to preserve 'linkonce'ness on globals.
1325   // If we aren't being compiled with GCC, just drop these attributes.
1326   Out << "#ifndef __GNUC__  /* Can only support \"linkonce\" vars with GCC */\n"
1327       << "#define __attribute__(X)\n"
1328       << "#endif\n\n";
1329
1330   // On Mac OS X, "external weak" is spelled "__attribute__((weak_import))".
1331   Out << "#if defined(__GNUC__) && defined(__APPLE_CC__)\n"
1332       << "#define __EXTERNAL_WEAK__ __attribute__((weak_import))\n"
1333       << "#elif defined(__GNUC__)\n"
1334       << "#define __EXTERNAL_WEAK__ __attribute__((weak))\n"
1335       << "#else\n"
1336       << "#define __EXTERNAL_WEAK__\n"
1337       << "#endif\n\n";
1338
1339   // For now, turn off the weak linkage attribute on Mac OS X. (See above.)
1340   Out << "#if defined(__GNUC__) && defined(__APPLE_CC__)\n"
1341       << "#define __ATTRIBUTE_WEAK__\n"
1342       << "#elif defined(__GNUC__)\n"
1343       << "#define __ATTRIBUTE_WEAK__ __attribute__((weak))\n"
1344       << "#else\n"
1345       << "#define __ATTRIBUTE_WEAK__\n"
1346       << "#endif\n\n";
1347
1348   // Add hidden visibility support. FIXME: APPLE_CC?
1349   Out << "#if defined(__GNUC__)\n"
1350       << "#define __HIDDEN__ __attribute__((visibility(\"hidden\")))\n"
1351       << "#endif\n\n";
1352
1353   // Define NaN and Inf as GCC builtins if using GCC, as 0 otherwise
1354   // From the GCC documentation:
1355   //
1356   //   double __builtin_nan (const char *str)
1357   //
1358   // This is an implementation of the ISO C99 function nan.
1359   //
1360   // Since ISO C99 defines this function in terms of strtod, which we do
1361   // not implement, a description of the parsing is in order. The string is
1362   // parsed as by strtol; that is, the base is recognized by leading 0 or
1363   // 0x prefixes. The number parsed is placed in the significand such that
1364   // the least significant bit of the number is at the least significant
1365   // bit of the significand. The number is truncated to fit the significand
1366   // field provided. The significand is forced to be a quiet NaN.
1367   //
1368   // This function, if given a string literal, is evaluated early enough
1369   // that it is considered a compile-time constant.
1370   //
1371   //   float __builtin_nanf (const char *str)
1372   //
1373   // Similar to __builtin_nan, except the return type is float.
1374   //
1375   //   double __builtin_inf (void)
1376   //
1377   // Similar to __builtin_huge_val, except a warning is generated if the
1378   // target floating-point format does not support infinities. This
1379   // function is suitable for implementing the ISO C99 macro INFINITY.
1380   //
1381   //   float __builtin_inff (void)
1382   //
1383   // Similar to __builtin_inf, except the return type is float.
1384   Out << "#ifdef __GNUC__\n"
1385       << "#define LLVM_NAN(NanStr)   __builtin_nan(NanStr)   /* Double */\n"
1386       << "#define LLVM_NANF(NanStr)  __builtin_nanf(NanStr)  /* Float */\n"
1387       << "#define LLVM_NANS(NanStr)  __builtin_nans(NanStr)  /* Double */\n"
1388       << "#define LLVM_NANSF(NanStr) __builtin_nansf(NanStr) /* Float */\n"
1389       << "#define LLVM_INF           __builtin_inf()         /* Double */\n"
1390       << "#define LLVM_INFF          __builtin_inff()        /* Float */\n"
1391       << "#define LLVM_PREFETCH(addr,rw,locality) "
1392                               "__builtin_prefetch(addr,rw,locality)\n"
1393       << "#define __ATTRIBUTE_CTOR__ __attribute__((constructor))\n"
1394       << "#define __ATTRIBUTE_DTOR__ __attribute__((destructor))\n"
1395       << "#define LLVM_ASM           __asm__\n"
1396       << "#else\n"
1397       << "#define LLVM_NAN(NanStr)   ((double)0.0)           /* Double */\n"
1398       << "#define LLVM_NANF(NanStr)  0.0F                    /* Float */\n"
1399       << "#define LLVM_NANS(NanStr)  ((double)0.0)           /* Double */\n"
1400       << "#define LLVM_NANSF(NanStr) 0.0F                    /* Float */\n"
1401       << "#define LLVM_INF           ((double)0.0)           /* Double */\n"
1402       << "#define LLVM_INFF          0.0F                    /* Float */\n"
1403       << "#define LLVM_PREFETCH(addr,rw,locality)            /* PREFETCH */\n"
1404       << "#define __ATTRIBUTE_CTOR__\n"
1405       << "#define __ATTRIBUTE_DTOR__\n"
1406       << "#define LLVM_ASM(X)\n"
1407       << "#endif\n\n";
1408
1409   Out << "#if __GNUC__ < 4 /* Old GCC's, or compilers not GCC */ \n"
1410       << "#define __builtin_stack_save() 0   /* not implemented */\n"
1411       << "#define __builtin_stack_restore(X) /* noop */\n"
1412       << "#endif\n\n";
1413
1414   // Output target-specific code that should be inserted into main.
1415   Out << "#define CODE_FOR_MAIN() /* Any target-specific code for main()*/\n";
1416 }
1417
1418 /// FindStaticTors - Given a static ctor/dtor list, unpack its contents into
1419 /// the StaticTors set.
1420 static void FindStaticTors(GlobalVariable *GV, std::set<Function*> &StaticTors){
1421   ConstantArray *InitList = dyn_cast<ConstantArray>(GV->getInitializer());
1422   if (!InitList) return;
1423
1424   for (unsigned i = 0, e = InitList->getNumOperands(); i != e; ++i)
1425     if (ConstantStruct *CS = dyn_cast<ConstantStruct>(InitList->getOperand(i))){
1426       if (CS->getNumOperands() != 2) return;  // Not array of 2-element structs.
1427
1428       if (CS->getOperand(1)->isNullValue())
1429         return;  // Found a null terminator, exit printing.
1430       Constant *FP = CS->getOperand(1);
1431       if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(FP))
1432         if (CE->isCast())
1433           FP = CE->getOperand(0);
1434       if (Function *F = dyn_cast<Function>(FP))
1435         StaticTors.insert(F);
1436     }
1437 }
1438
1439 enum SpecialGlobalClass {
1440   NotSpecial = 0,
1441   GlobalCtors, GlobalDtors,
1442   NotPrinted
1443 };
1444
1445 /// getGlobalVariableClass - If this is a global that is specially recognized
1446 /// by LLVM, return a code that indicates how we should handle it.
1447 static SpecialGlobalClass getGlobalVariableClass(const GlobalVariable *GV) {
1448   // If this is a global ctors/dtors list, handle it now.
1449   if (GV->hasAppendingLinkage() && GV->use_empty()) {
1450     if (GV->getName() == "llvm.global_ctors")
1451       return GlobalCtors;
1452     else if (GV->getName() == "llvm.global_dtors")
1453       return GlobalDtors;
1454   }
1455
1456   // Otherwise, it it is other metadata, don't print it.  This catches things
1457   // like debug information.
1458   if (GV->getSection() == "llvm.metadata")
1459     return NotPrinted;
1460
1461   return NotSpecial;
1462 }
1463
1464
1465 bool CWriter::doInitialization(Module &M) {
1466   // Initialize
1467   TheModule = &M;
1468
1469   TD = new TargetData(&M);
1470   IL = new IntrinsicLowering(*TD);
1471   IL->AddPrototypes(M);
1472
1473   // Ensure that all structure types have names...
1474   Mang = new Mangler(M);
1475   Mang->markCharUnacceptable('.');
1476
1477   // Keep track of which functions are static ctors/dtors so they can have
1478   // an attribute added to their prototypes.
1479   std::set<Function*> StaticCtors, StaticDtors;
1480   for (Module::global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end();
1481        I != E; ++I) {
1482     switch (getGlobalVariableClass(I)) {
1483     default: break;
1484     case GlobalCtors:
1485       FindStaticTors(I, StaticCtors);
1486       break;
1487     case GlobalDtors:
1488       FindStaticTors(I, StaticDtors);
1489       break;
1490     }
1491   }
1492
1493   // get declaration for alloca
1494   Out << "/* Provide Declarations */\n";
1495   Out << "#include <stdarg.h>\n";      // Varargs support
1496   Out << "#include <setjmp.h>\n";      // Unwind support
1497   generateCompilerSpecificCode(Out);
1498
1499   // Provide a definition for `bool' if not compiling with a C++ compiler.
1500   Out << "\n"
1501       << "#ifndef __cplusplus\ntypedef unsigned char bool;\n#endif\n"
1502
1503       << "\n\n/* Support for floating point constants */\n"
1504       << "typedef unsigned long long ConstantDoubleTy;\n"
1505       << "typedef unsigned int        ConstantFloatTy;\n"
1506       << "typedef struct { unsigned long long f1; unsigned short f2; "
1507          "unsigned short pad[3]; } ConstantFP80Ty;\n"
1508       << "typedef struct { unsigned long long f1; unsigned long long f2; }"
1509          " ConstantFP128Ty;\n"
1510       << "\n\n/* Global Declarations */\n";
1511
1512   // First output all the declarations for the program, because C requires
1513   // Functions & globals to be declared before they are used.
1514   //
1515
1516   // Loop over the symbol table, emitting all named constants...
1517   printModuleTypes(M.getTypeSymbolTable());
1518
1519   // Global variable declarations...
1520   if (!M.global_empty()) {
1521     Out << "\n/* External Global Variable Declarations */\n";
1522     for (Module::global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end();
1523          I != E; ++I) {
1524
1525       if (I->hasExternalLinkage() || I->hasExternalWeakLinkage())
1526         Out << "extern ";
1527       else if (I->hasDLLImportLinkage())
1528         Out << "__declspec(dllimport) ";
1529       else
1530         continue; // Internal Global
1531
1532       // Thread Local Storage
1533       if (I->isThreadLocal())
1534         Out << "__thread ";
1535
1536       printType(Out, I->getType()->getElementType(), false, GetValueName(I));
1537
1538       if (I->hasExternalWeakLinkage())
1539          Out << " __EXTERNAL_WEAK__";
1540       Out << ";\n";
1541     }
1542   }
1543
1544   // Function declarations
1545   Out << "\n/* Function Declarations */\n";
1546   Out << "double fmod(double, double);\n";   // Support for FP rem
1547   Out << "float fmodf(float, float);\n";
1548   Out << "long double fmodl(long double, long double);\n";
1549
1550   for (Module::iterator I = M.begin(), E = M.end(); I != E; ++I) {
1551     // Don't print declarations for intrinsic functions.
1552     if (!I->getIntrinsicID() && I->getName() != "setjmp" &&
1553         I->getName() != "longjmp" && I->getName() != "_setjmp") {
1554       if (I->hasExternalWeakLinkage())
1555         Out << "extern ";
1556       printFunctionSignature(I, true);
1557       if (I->hasWeakLinkage() || I->hasLinkOnceLinkage())
1558         Out << " __ATTRIBUTE_WEAK__";
1559       if (I->hasExternalWeakLinkage())
1560         Out << " __EXTERNAL_WEAK__";
1561       if (StaticCtors.count(I))
1562         Out << " __ATTRIBUTE_CTOR__";
1563       if (StaticDtors.count(I))
1564         Out << " __ATTRIBUTE_DTOR__";
1565       if (I->hasHiddenVisibility())
1566         Out << " __HIDDEN__";
1567
1568       if (I->hasName() && I->getName()[0] == 1)
1569         Out << " LLVM_ASM(\"" << I->getName().c_str()+1 << "\")";
1570
1571       Out << ";\n";
1572     }
1573   }
1574
1575   // Output the global variable declarations
1576   if (!M.global_empty()) {
1577     Out << "\n\n/* Global Variable Declarations */\n";
1578     for (Module::global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end();
1579          I != E; ++I)
1580       if (!I->isDeclaration()) {
1581         // Ignore special globals, such as debug info.
1582         if (getGlobalVariableClass(I))
1583           continue;
1584
1585         if (I->hasInternalLinkage())
1586           Out << "static ";
1587         else
1588           Out << "extern ";
1589
1590         // Thread Local Storage
1591         if (I->isThreadLocal())
1592           Out << "__thread ";
1593
1594         printType(Out, I->getType()->getElementType(), false,
1595                   GetValueName(I));
1596
1597         if (I->hasLinkOnceLinkage())
1598           Out << " __attribute__((common))";
1599         else if (I->hasWeakLinkage())
1600           Out << " __ATTRIBUTE_WEAK__";
1601         else if (I->hasExternalWeakLinkage())
1602           Out << " __EXTERNAL_WEAK__";
1603         if (I->hasHiddenVisibility())
1604           Out << " __HIDDEN__";
1605         Out << ";\n";
1606       }
1607   }
1608
1609   // Output the global variable definitions and contents...
1610   if (!M.global_empty()) {
1611     Out << "\n\n/* Global Variable Definitions and Initialization */\n";
1612     for (Module::global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end();
1613          I != E; ++I)
1614       if (!I->isDeclaration()) {
1615         // Ignore special globals, such as debug info.
1616         if (getGlobalVariableClass(I))
1617           continue;
1618
1619         if (I->hasInternalLinkage())
1620           Out << "static ";
1621         else if (I->hasDLLImportLinkage())
1622           Out << "__declspec(dllimport) ";
1623         else if (I->hasDLLExportLinkage())
1624           Out << "__declspec(dllexport) ";
1625
1626         // Thread Local Storage
1627         if (I->isThreadLocal())
1628           Out << "__thread ";
1629
1630         printType(Out, I->getType()->getElementType(), false,
1631                   GetValueName(I));
1632         if (I->hasLinkOnceLinkage())
1633           Out << " __attribute__((common))";
1634         else if (I->hasWeakLinkage())
1635           Out << " __ATTRIBUTE_WEAK__";
1636
1637         if (I->hasHiddenVisibility())
1638           Out << " __HIDDEN__";
1639
1640         // If the initializer is not null, emit the initializer.  If it is null,
1641         // we try to avoid emitting large amounts of zeros.  The problem with
1642         // this, however, occurs when the variable has weak linkage.  In this
1643         // case, the assembler will complain about the variable being both weak
1644         // and common, so we disable this optimization.
1645         if (!I->getInitializer()->isNullValue()) {
1646           Out << " = " ;
1647           writeOperand(I->getInitializer());
1648         } else if (I->hasWeakLinkage()) {
1649           // We have to specify an initializer, but it doesn't have to be
1650           // complete.  If the value is an aggregate, print out { 0 }, and let
1651           // the compiler figure out the rest of the zeros.
1652           Out << " = " ;
1653           if (isa<StructType>(I->getInitializer()->getType()) ||
1654               isa<ArrayType>(I->getInitializer()->getType()) ||
1655               isa<VectorType>(I->getInitializer()->getType())) {
1656             Out << "{ 0 }";
1657           } else {
1658             // Just print it out normally.
1659             writeOperand(I->getInitializer());
1660           }
1661         }
1662         Out << ";\n";
1663       }
1664   }
1665
1666   if (!M.empty())
1667     Out << "\n\n/* Function Bodies */\n";
1668
1669   // Emit some helper functions for dealing with FCMP instruction's
1670   // predicates
1671   Out << "static inline int llvm_fcmp_ord(double X, double Y) { ";
1672   Out << "return X == X && Y == Y; }\n";
1673   Out << "static inline int llvm_fcmp_uno(double X, double Y) { ";
1674   Out << "return X != X || Y != Y; }\n";
1675   Out << "static inline int llvm_fcmp_ueq(double X, double Y) { ";
1676   Out << "return X == Y || llvm_fcmp_uno(X, Y); }\n";
1677   Out << "static inline int llvm_fcmp_une(double X, double Y) { ";
1678   Out << "return X != Y; }\n";
1679   Out << "static inline int llvm_fcmp_ult(double X, double Y) { ";
1680   Out << "return X <  Y || llvm_fcmp_uno(X, Y); }\n";
1681   Out << "static inline int llvm_fcmp_ugt(double X, double Y) { ";
1682   Out << "return X >  Y || llvm_fcmp_uno(X, Y); }\n";
1683   Out << "static inline int llvm_fcmp_ule(double X, double Y) { ";
1684   Out << "return X <= Y || llvm_fcmp_uno(X, Y); }\n";
1685   Out << "static inline int llvm_fcmp_uge(double X, double Y) { ";
1686   Out << "return X >= Y || llvm_fcmp_uno(X, Y); }\n";
1687   Out << "static inline int llvm_fcmp_oeq(double X, double Y) { ";
1688   Out << "return X == Y ; }\n";
1689   Out << "static inline int llvm_fcmp_one(double X, double Y) { ";
1690   Out << "return X != Y && llvm_fcmp_ord(X, Y); }\n";
1691   Out << "static inline int llvm_fcmp_olt(double X, double Y) { ";
1692   Out << "return X <  Y ; }\n";
1693   Out << "static inline int llvm_fcmp_ogt(double X, double Y) { ";
1694   Out << "return X >  Y ; }\n";
1695   Out << "static inline int llvm_fcmp_ole(double X, double Y) { ";
1696   Out << "return X <= Y ; }\n";
1697   Out << "static inline int llvm_fcmp_oge(double X, double Y) { ";
1698   Out << "return X >= Y ; }\n";
1699   return false;
1700 }
1701
1702
1703 /// Output all floating point constants that cannot be printed accurately...
1704 void CWriter::printFloatingPointConstants(Function &F) {
1705   // Scan the module for floating point constants.  If any FP constant is used
1706   // in the function, we want to redirect it here so that we do not depend on
1707   // the precision of the printed form, unless the printed form preserves
1708   // precision.
1709   //
1710   static unsigned FPCounter = 0;
1711   for (constant_iterator I = constant_begin(&F), E = constant_end(&F);
1712        I != E; ++I)
1713     if (const ConstantFP *FPC = dyn_cast<ConstantFP>(*I))
1714       if (!isFPCSafeToPrint(FPC) && // Do not put in FPConstantMap if safe.
1715           !FPConstantMap.count(FPC)) {
1716         FPConstantMap[FPC] = FPCounter;  // Number the FP constants
1717
1718         if (FPC->getType() == Type::DoubleTy) {
1719           double Val = FPC->getValueAPF().convertToDouble();
1720           uint64_t i = FPC->getValueAPF().convertToAPInt().getZExtValue();
1721           Out << "static const ConstantDoubleTy FPConstant" << FPCounter++
1722               << " = 0x" << std::hex << i << std::dec
1723               << "ULL;    /* " << Val << " */\n";
1724         } else if (FPC->getType() == Type::FloatTy) {
1725           float Val = FPC->getValueAPF().convertToFloat();
1726           uint32_t i = (uint32_t)FPC->getValueAPF().convertToAPInt().
1727                                     getZExtValue();
1728           Out << "static const ConstantFloatTy FPConstant" << FPCounter++
1729               << " = 0x" << std::hex << i << std::dec
1730               << "U;    /* " << Val << " */\n";
1731         } else if (FPC->getType() == Type::X86_FP80Ty) {
1732           // api needed to prevent premature destruction
1733           APInt api = FPC->getValueAPF().convertToAPInt();
1734           const uint64_t *p = api.getRawData();
1735           Out << "static const ConstantFP80Ty FPConstant" << FPCounter++
1736               << " = { 0x" << std::hex
1737               << ((uint16_t)p[1] | (p[0] & 0xffffffffffffLL)<<16)
1738               << ", 0x" << (uint16_t)(p[0] >> 48) << ",0,0,0"
1739               << "}; /* Long double constant */\n" << std::dec;
1740         } else
1741           assert(0 && "Unknown float type!");
1742       }
1743
1744   Out << '\n';
1745 }
1746
1747
1748 /// printSymbolTable - Run through symbol table looking for type names.  If a
1749 /// type name is found, emit its declaration...
1750 ///
1751 void CWriter::printModuleTypes(const TypeSymbolTable &TST) {
1752   Out << "/* Helper union for bitcasts */\n";
1753   Out << "typedef union {\n";
1754   Out << "  unsigned int Int32;\n";
1755   Out << "  unsigned long long Int64;\n";
1756   Out << "  float Float;\n";
1757   Out << "  double Double;\n";
1758   Out << "} llvmBitCastUnion;\n";
1759
1760   // We are only interested in the type plane of the symbol table.
1761   TypeSymbolTable::const_iterator I   = TST.begin();
1762   TypeSymbolTable::const_iterator End = TST.end();
1763
1764   // If there are no type names, exit early.
1765   if (I == End) return;
1766
1767   // Print out forward declarations for structure types before anything else!
1768   Out << "/* Structure forward decls */\n";
1769   for (; I != End; ++I) {
1770     std::string Name = "struct l_" + Mang->makeNameProper(I->first);
1771     Out << Name << ";\n";
1772     TypeNames.insert(std::make_pair(I->second, Name));
1773   }
1774
1775   Out << '\n';
1776
1777   // Now we can print out typedefs.  Above, we guaranteed that this can only be
1778   // for struct or opaque types.
1779   Out << "/* Typedefs */\n";
1780   for (I = TST.begin(); I != End; ++I) {
1781     std::string Name = "l_" + Mang->makeNameProper(I->first);
1782     Out << "typedef ";
1783     printType(Out, I->second, false, Name);
1784     Out << ";\n";
1785   }
1786
1787   Out << '\n';
1788
1789   // Keep track of which structures have been printed so far...
1790   std::set<const StructType *> StructPrinted;
1791
1792   // Loop over all structures then push them into the stack so they are
1793   // printed in the correct order.
1794   //
1795   Out << "/* Structure contents */\n";
1796   for (I = TST.begin(); I != End; ++I)
1797     if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(I->second))
1798       // Only print out used types!
1799       printContainedStructs(STy, StructPrinted);
1800 }
1801
1802 // Push the struct onto the stack and recursively push all structs
1803 // this one depends on.
1804 //
1805 // TODO:  Make this work properly with vector types
1806 //
1807 void CWriter::printContainedStructs(const Type *Ty,
1808                                     std::set<const StructType*> &StructPrinted){
1809   // Don't walk through pointers.
1810   if (isa<PointerType>(Ty) || Ty->isPrimitiveType() || Ty->isInteger()) return;
1811
1812   // Print all contained types first.
1813   for (Type::subtype_iterator I = Ty->subtype_begin(),
1814        E = Ty->subtype_end(); I != E; ++I)
1815     printContainedStructs(*I, StructPrinted);
1816
1817   if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty)) {
1818     // Check to see if we have already printed this struct.
1819     if (StructPrinted.insert(STy).second) {
1820       // Print structure type out.
1821       std::string Name = TypeNames[STy];
1822       printType(Out, STy, false, Name, true);
1823       Out << ";\n\n";
1824     }
1825   }
1826 }
1827
1828 void CWriter::printFunctionSignature(const Function *F, bool Prototype) {
1829   /// isStructReturn - Should this function actually return a struct by-value?
1830   bool isStructReturn = F->getFunctionType()->isStructReturn();
1831
1832   if (F->hasInternalLinkage()) Out << "static ";
1833   if (F->hasDLLImportLinkage()) Out << "__declspec(dllimport) ";
1834   if (F->hasDLLExportLinkage()) Out << "__declspec(dllexport) ";
1835   switch (F->getCallingConv()) {
1836    case CallingConv::X86_StdCall:
1837     Out << "__stdcall ";
1838     break;
1839    case CallingConv::X86_FastCall:
1840     Out << "__fastcall ";
1841     break;
1842   }
1843
1844   // Loop over the arguments, printing them...
1845   const FunctionType *FT = cast<FunctionType>(F->getFunctionType());
1846   const ParamAttrsList *Attrs = FT->getParamAttrs();
1847
1848   std::stringstream FunctionInnards;
1849
1850   // Print out the name...
1851   FunctionInnards << GetValueName(F) << '(';
1852
1853   bool PrintedArg = false;
1854   if (!F->isDeclaration()) {
1855     if (!F->arg_empty()) {
1856       Function::const_arg_iterator I = F->arg_begin(), E = F->arg_end();
1857
1858       // If this is a struct-return function, don't print the hidden
1859       // struct-return argument.
1860       if (isStructReturn) {
1861         assert(I != E && "Invalid struct return function!");
1862         ++I;
1863       }
1864
1865       std::string ArgName;
1866       unsigned Idx = 1;
1867       for (; I != E; ++I) {
1868         if (PrintedArg) FunctionInnards << ", ";
1869         if (I->hasName() || !Prototype)
1870           ArgName = GetValueName(I);
1871         else
1872           ArgName = "";
1873         printType(FunctionInnards, I->getType(),
1874             /*isSigned=*/Attrs && Attrs->paramHasAttr(Idx, ParamAttr::SExt),
1875             ArgName);
1876         PrintedArg = true;
1877         ++Idx;
1878       }
1879     }
1880   } else {
1881     // Loop over the arguments, printing them.
1882     FunctionType::param_iterator I = FT->param_begin(), E = FT->param_end();
1883
1884     // If this is a struct-return function, don't print the hidden
1885     // struct-return argument.
1886     if (isStructReturn) {
1887       assert(I != E && "Invalid struct return function!");
1888       ++I;
1889     }
1890
1891     unsigned Idx = 1;
1892     for (; I != E; ++I) {
1893       if (PrintedArg) FunctionInnards << ", ";
1894       printType(FunctionInnards, *I,
1895              /*isSigned=*/Attrs && Attrs->paramHasAttr(Idx, ParamAttr::SExt));
1896       PrintedArg = true;
1897       ++Idx;
1898     }
1899   }
1900
1901   // Finish printing arguments... if this is a vararg function, print the ...,
1902   // unless there are no known types, in which case, we just emit ().
1903   //
1904   if (FT->isVarArg() && PrintedArg) {
1905     if (PrintedArg) FunctionInnards << ", ";
1906     FunctionInnards << "...";  // Output varargs portion of signature!
1907   } else if (!FT->isVarArg() && !PrintedArg) {
1908     FunctionInnards << "void"; // ret() -> ret(void) in C.
1909   }
1910   FunctionInnards << ')';
1911
1912   // Get the return tpe for the function.
1913   const Type *RetTy;
1914   if (!isStructReturn)
1915     RetTy = F->getReturnType();
1916   else {
1917     // If this is a struct-return function, print the struct-return type.
1918     RetTy = cast<PointerType>(FT->getParamType(0))->getElementType();
1919   }
1920
1921   // Print out the return type and the signature built above.
1922   printType(Out, RetTy,
1923             /*isSigned=*/ Attrs && Attrs->paramHasAttr(0, ParamAttr::SExt),
1924             FunctionInnards.str());
1925 }
1926
1927 static inline bool isFPIntBitCast(const Instruction &I) {
1928   if (!isa<BitCastInst>(I))
1929     return false;
1930   const Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1931   const Type *DstTy = I.getType();
1932   return (SrcTy->isFloatingPoint() && DstTy->isInteger()) ||
1933          (DstTy->isFloatingPoint() && SrcTy->isInteger());
1934 }
1935
1936 void CWriter::printFunction(Function &F) {
1937   /// isStructReturn - Should this function actually return a struct by-value?
1938   bool isStructReturn = F.getFunctionType()->isStructReturn();
1939
1940   printFunctionSignature(&F, false);
1941   Out << " {\n";
1942
1943   // If this is a struct return function, handle the result with magic.
1944   if (isStructReturn) {
1945     const Type *StructTy =
1946       cast<PointerType>(F.arg_begin()->getType())->getElementType();
1947     Out << "  ";
1948     printType(Out, StructTy, false, "StructReturn");
1949     Out << ";  /* Struct return temporary */\n";
1950
1951     Out << "  ";
1952     printType(Out, F.arg_begin()->getType(), false,
1953               GetValueName(F.arg_begin()));
1954     Out << " = &StructReturn;\n";
1955   }
1956
1957   bool PrintedVar = false;
1958
1959   // print local variable information for the function
1960   for (inst_iterator I = inst_begin(&F), E = inst_end(&F); I != E; ++I) {
1961     if (const AllocaInst *AI = isDirectAlloca(&*I)) {
1962       Out << "  ";
1963       printType(Out, AI->getAllocatedType(), false, GetValueName(AI));
1964       Out << ";    /* Address-exposed local */\n";
1965       PrintedVar = true;
1966     } else if (I->getType() != Type::VoidTy && !isInlinableInst(*I)) {
1967       Out << "  ";
1968       printType(Out, I->getType(), false, GetValueName(&*I));
1969       Out << ";\n";
1970
1971       if (isa<PHINode>(*I)) {  // Print out PHI node temporaries as well...
1972         Out << "  ";
1973         printType(Out, I->getType(), false,
1974                   GetValueName(&*I)+"__PHI_TEMPORARY");
1975         Out << ";\n";
1976       }
1977       PrintedVar = true;
1978     }
1979     // We need a temporary for the BitCast to use so it can pluck a value out
1980     // of a union to do the BitCast. This is separate from the need for a
1981     // variable to hold the result of the BitCast.
1982     if (isFPIntBitCast(*I)) {
1983       Out << "  llvmBitCastUnion " << GetValueName(&*I)
1984           << "__BITCAST_TEMPORARY;\n";
1985       PrintedVar = true;
1986     }
1987   }
1988
1989   if (PrintedVar)
1990     Out << '\n';
1991
1992   if (F.hasExternalLinkage() && F.getName() == "main")
1993     Out << "  CODE_FOR_MAIN();\n";
1994
1995   // print the basic blocks
1996   for (Function::iterator BB = F.begin(), E = F.end(); BB != E; ++BB) {
1997     if (Loop *L = LI->getLoopFor(BB)) {
1998       if (L->getHeader() == BB && L->getParentLoop() == 0)
1999         printLoop(L);
2000     } else {
2001       printBasicBlock(BB);
2002     }
2003   }
2004
2005   Out << "}\n\n";
2006 }
2007
2008 void CWriter::printLoop(Loop *L) {
2009   Out << "  do {     /* Syntactic loop '" << L->getHeader()->getName()
2010       << "' to make GCC happy */\n";
2011   for (unsigned i = 0, e = L->getBlocks().size(); i != e; ++i) {
2012     BasicBlock *BB = L->getBlocks()[i];
2013     Loop *BBLoop = LI->getLoopFor(BB);
2014     if (BBLoop == L)
2015       printBasicBlock(BB);
2016     else if (BB == BBLoop->getHeader() && BBLoop->getParentLoop() == L)
2017       printLoop(BBLoop);
2018   }
2019   Out << "  } while (1); /* end of syntactic loop '"
2020       << L->getHeader()->getName() << "' */\n";
2021 }
2022
2023 void CWriter::printBasicBlock(BasicBlock *BB) {
2024
2025   // Don't print the label for the basic block if there are no uses, or if
2026   // the only terminator use is the predecessor basic block's terminator.
2027   // We have to scan the use list because PHI nodes use basic blocks too but
2028   // do not require a label to be generated.
2029   //
2030   bool NeedsLabel = false;
2031   for (pred_iterator PI = pred_begin(BB), E = pred_end(BB); PI != E; ++PI)
2032     if (isGotoCodeNecessary(*PI, BB)) {
2033       NeedsLabel = true;
2034       break;
2035     }
2036
2037   if (NeedsLabel) Out << GetValueName(BB) << ":\n";
2038
2039   // Output all of the instructions in the basic block...
2040   for (BasicBlock::iterator II = BB->begin(), E = --BB->end(); II != E;
2041        ++II) {
2042     if (!isInlinableInst(*II) && !isDirectAlloca(II)) {
2043       if (II->getType() != Type::VoidTy && !isInlineAsm(*II))
2044         outputLValue(II);
2045       else
2046         Out << "  ";
2047       visit(*II);
2048       Out << ";\n";
2049     }
2050   }
2051
2052   // Don't emit prefix or suffix for the terminator...
2053   visit(*BB->getTerminator());
2054 }
2055
2056
2057 // Specific Instruction type classes... note that all of the casts are
2058 // necessary because we use the instruction classes as opaque types...
2059 //
2060 void CWriter::visitReturnInst(ReturnInst &I) {
2061   // If this is a struct return function, return the temporary struct.
2062   bool isStructReturn = I.getParent()->getParent()->
2063     getFunctionType()->isStructReturn();
2064
2065   if (isStructReturn) {
2066     Out << "  return StructReturn;\n";
2067     return;
2068   }
2069
2070   // Don't output a void return if this is the last basic block in the function
2071   if (I.getNumOperands() == 0 &&
2072       &*--I.getParent()->getParent()->end() == I.getParent() &&
2073       !I.getParent()->size() == 1) {
2074     return;
2075   }
2076
2077   Out << "  return";
2078   if (I.getNumOperands()) {
2079     Out << ' ';
2080     writeOperand(I.getOperand(0));
2081   }
2082   Out << ";\n";
2083 }
2084
2085 void CWriter::visitSwitchInst(SwitchInst &SI) {
2086
2087   Out << "  switch (";
2088   writeOperand(SI.getOperand(0));
2089   Out << ") {\n  default:\n";
2090   printPHICopiesForSuccessor (SI.getParent(), SI.getDefaultDest(), 2);
2091   printBranchToBlock(SI.getParent(), SI.getDefaultDest(), 2);
2092   Out << ";\n";
2093   for (unsigned i = 2, e = SI.getNumOperands(); i != e; i += 2) {
2094     Out << "  case ";
2095     writeOperand(SI.getOperand(i));
2096     Out << ":\n";
2097     BasicBlock *Succ = cast<BasicBlock>(SI.getOperand(i+1));
2098     printPHICopiesForSuccessor (SI.getParent(), Succ, 2);
2099     printBranchToBlock(SI.getParent(), Succ, 2);
2100     if (Function::iterator(Succ) == next(Function::iterator(SI.getParent())))
2101       Out << "    break;\n";
2102   }
2103   Out << "  }\n";
2104 }
2105
2106 void CWriter::visitUnreachableInst(UnreachableInst &I) {
2107   Out << "  /*UNREACHABLE*/;\n";
2108 }
2109
2110 bool CWriter::isGotoCodeNecessary(BasicBlock *From, BasicBlock *To) {
2111   /// FIXME: This should be reenabled, but loop reordering safe!!
2112   return true;
2113
2114   if (next(Function::iterator(From)) != Function::iterator(To))
2115     return true;  // Not the direct successor, we need a goto.
2116
2117   //isa<SwitchInst>(From->getTerminator())
2118
2119   if (LI->getLoopFor(From) != LI->getLoopFor(To))
2120     return true;
2121   return false;
2122 }
2123
2124 void CWriter::printPHICopiesForSuccessor (BasicBlock *CurBlock,
2125                                           BasicBlock *Successor,
2126                                           unsigned Indent) {
2127   for (BasicBlock::iterator I = Successor->begin(); isa<PHINode>(I); ++I) {
2128     PHINode *PN = cast<PHINode>(I);
2129     // Now we have to do the printing.
2130     Value *IV = PN->getIncomingValueForBlock(CurBlock);
2131     if (!isa<UndefValue>(IV)) {
2132       Out << std::string(Indent, ' ');
2133       Out << "  " << GetValueName(I) << "__PHI_TEMPORARY = ";
2134       writeOperand(IV);
2135       Out << ";   /* for PHI node */\n";
2136     }
2137   }
2138 }
2139
2140 void CWriter::printBranchToBlock(BasicBlock *CurBB, BasicBlock *Succ,
2141                                  unsigned Indent) {
2142   if (isGotoCodeNecessary(CurBB, Succ)) {
2143     Out << std::string(Indent, ' ') << "  goto ";
2144     writeOperand(Succ);
2145     Out << ";\n";
2146   }
2147 }
2148
2149 // Branch instruction printing - Avoid printing out a branch to a basic block
2150 // that immediately succeeds the current one.
2151 //
2152 void CWriter::visitBranchInst(BranchInst &I) {
2153
2154   if (I.isConditional()) {
2155     if (isGotoCodeNecessary(I.getParent(), I.getSuccessor(0))) {
2156       Out << "  if (";
2157       writeOperand(I.getCondition());
2158       Out << ") {\n";
2159
2160       printPHICopiesForSuccessor (I.getParent(), I.getSuccessor(0), 2);
2161       printBranchToBlock(I.getParent(), I.getSuccessor(0), 2);
2162
2163       if (isGotoCodeNecessary(I.getParent(), I.getSuccessor(1))) {
2164         Out << "  } else {\n";
2165         printPHICopiesForSuccessor (I.getParent(), I.getSuccessor(1), 2);
2166         printBranchToBlock(I.getParent(), I.getSuccessor(1), 2);
2167       }
2168     } else {
2169       // First goto not necessary, assume second one is...
2170       Out << "  if (!";
2171       writeOperand(I.getCondition());
2172       Out << ") {\n";
2173
2174       printPHICopiesForSuccessor (I.getParent(), I.getSuccessor(1), 2);
2175       printBranchToBlock(I.getParent(), I.getSuccessor(1), 2);
2176     }
2177
2178     Out << "  }\n";
2179   } else {
2180     printPHICopiesForSuccessor (I.getParent(), I.getSuccessor(0), 0);
2181     printBranchToBlock(I.getParent(), I.getSuccessor(0), 0);
2182   }
2183   Out << "\n";
2184 }
2185
2186 // PHI nodes get copied into temporary values at the end of predecessor basic
2187 // blocks.  We now need to copy these temporary values into the REAL value for
2188 // the PHI.
2189 void CWriter::visitPHINode(PHINode &I) {
2190   writeOperand(&I);
2191   Out << "__PHI_TEMPORARY";
2192 }
2193
2194
2195 void CWriter::visitBinaryOperator(Instruction &I) {
2196   // binary instructions, shift instructions, setCond instructions.
2197   assert(!isa<PointerType>(I.getType()));
2198
2199   // We must cast the results of binary operations which might be promoted.
2200   bool needsCast = false;
2201   if ((I.getType() == Type::Int8Ty) || (I.getType() == Type::Int16Ty)
2202       || (I.getType() == Type::FloatTy)) {
2203     needsCast = true;
2204     Out << "((";
2205     printType(Out, I.getType(), false);
2206     Out << ")(";
2207   }
2208
2209   // If this is a negation operation, print it out as such.  For FP, we don't
2210   // want to print "-0.0 - X".
2211   if (BinaryOperator::isNeg(&I)) {
2212     Out << "-(";
2213     writeOperand(BinaryOperator::getNegArgument(cast<BinaryOperator>(&I)));
2214     Out << ")";
2215   } else if (I.getOpcode() == Instruction::FRem) {
2216     // Output a call to fmod/fmodf instead of emitting a%b
2217     if (I.getType() == Type::FloatTy)
2218       Out << "fmodf(";
2219     else if (I.getType() == Type::DoubleTy)
2220       Out << "fmod(";
2221     else  // all 3 flavors of long double
2222       Out << "fmodl(";
2223     writeOperand(I.getOperand(0));
2224     Out << ", ";
2225     writeOperand(I.getOperand(1));
2226     Out << ")";
2227   } else {
2228
2229     // Write out the cast of the instruction's value back to the proper type
2230     // if necessary.
2231     bool NeedsClosingParens = writeInstructionCast(I);
2232
2233     // Certain instructions require the operand to be forced to a specific type
2234     // so we use writeOperandWithCast here instead of writeOperand. Similarly
2235     // below for operand 1
2236     writeOperandWithCast(I.getOperand(0), I.getOpcode());
2237
2238     switch (I.getOpcode()) {
2239     case Instruction::Add:  Out << " + "; break;
2240     case Instruction::Sub:  Out << " - "; break;
2241     case Instruction::Mul:  Out << " * "; break;
2242     case Instruction::URem:
2243     case Instruction::SRem:
2244     case Instruction::FRem: Out << " % "; break;
2245     case Instruction::UDiv:
2246     case Instruction::SDiv:
2247     case Instruction::FDiv: Out << " / "; break;
2248     case Instruction::And:  Out << " & "; break;
2249     case Instruction::Or:   Out << " | "; break;
2250     case Instruction::Xor:  Out << " ^ "; break;
2251     case Instruction::Shl : Out << " << "; break;
2252     case Instruction::LShr:
2253     case Instruction::AShr: Out << " >> "; break;
2254     default: cerr << "Invalid operator type!" << I; abort();
2255     }
2256
2257     writeOperandWithCast(I.getOperand(1), I.getOpcode());
2258     if (NeedsClosingParens)
2259       Out << "))";
2260   }
2261
2262   if (needsCast) {
2263     Out << "))";
2264   }
2265 }
2266
2267 void CWriter::visitICmpInst(ICmpInst &I) {
2268   // We must cast the results of icmp which might be promoted.
2269   bool needsCast = false;
2270
2271   // Write out the cast of the instruction's value back to the proper type
2272   // if necessary.
2273   bool NeedsClosingParens = writeInstructionCast(I);
2274
2275   // Certain icmp predicate require the operand to be forced to a specific type
2276   // so we use writeOperandWithCast here instead of writeOperand. Similarly
2277   // below for operand 1
2278   writeOperandWithCast(I.getOperand(0), I);
2279
2280   switch (I.getPredicate()) {
2281   case ICmpInst::ICMP_EQ:  Out << " == "; break;
2282   case ICmpInst::ICMP_NE:  Out << " != "; break;
2283   case ICmpInst::ICMP_ULE:
2284   case ICmpInst::ICMP_SLE: Out << " <= "; break;
2285   case ICmpInst::ICMP_UGE:
2286   case ICmpInst::ICMP_SGE: Out << " >= "; break;
2287   case ICmpInst::ICMP_ULT:
2288   case ICmpInst::ICMP_SLT: Out << " < "; break;
2289   case ICmpInst::ICMP_UGT:
2290   case ICmpInst::ICMP_SGT: Out << " > "; break;
2291   default: cerr << "Invalid icmp predicate!" << I; abort();
2292   }
2293
2294   writeOperandWithCast(I.getOperand(1), I);
2295   if (NeedsClosingParens)
2296     Out << "))";
2297
2298   if (needsCast) {
2299     Out << "))";
2300   }
2301 }
2302
2303 void CWriter::visitFCmpInst(FCmpInst &I) {
2304   if (I.getPredicate() == FCmpInst::FCMP_FALSE) {
2305     Out << "0";
2306     return;
2307   }
2308   if (I.getPredicate() == FCmpInst::FCMP_TRUE) {
2309     Out << "1";
2310     return;
2311   }
2312
2313   const char* op = 0;
2314   switch (I.getPredicate()) {
2315   default: assert(0 && "Illegal FCmp predicate");
2316   case FCmpInst::FCMP_ORD: op = "ord"; break;
2317   case FCmpInst::FCMP_UNO: op = "uno"; break;
2318   case FCmpInst::FCMP_UEQ: op = "ueq"; break;
2319   case FCmpInst::FCMP_UNE: op = "une"; break;
2320   case FCmpInst::FCMP_ULT: op = "ult"; break;
2321   case FCmpInst::FCMP_ULE: op = "ule"; break;
2322   case FCmpInst::FCMP_UGT: op = "ugt"; break;
2323   case FCmpInst::FCMP_UGE: op = "uge"; break;
2324   case FCmpInst::FCMP_OEQ: op = "oeq"; break;
2325   case FCmpInst::FCMP_ONE: op = "one"; break;
2326   case FCmpInst::FCMP_OLT: op = "olt"; break;
2327   case FCmpInst::FCMP_OLE: op = "ole"; break;
2328   case FCmpInst::FCMP_OGT: op = "ogt"; break;
2329   case FCmpInst::FCMP_OGE: op = "oge"; break;
2330   }
2331
2332   Out << "llvm_fcmp_" << op << "(";
2333   // Write the first operand
2334   writeOperand(I.getOperand(0));
2335   Out << ", ";
2336   // Write the second operand
2337   writeOperand(I.getOperand(1));
2338   Out << ")";
2339 }
2340
2341 static const char * getFloatBitCastField(const Type *Ty) {
2342   switch (Ty->getTypeID()) {
2343     default: assert(0 && "Invalid Type");
2344     case Type::FloatTyID:  return "Float";
2345     case Type::DoubleTyID: return "Double";
2346     case Type::IntegerTyID: {
2347       unsigned NumBits = cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth();
2348       if (NumBits <= 32)
2349         return "Int32";
2350       else
2351         return "Int64";
2352     }
2353   }
2354 }
2355
2356 void CWriter::visitCastInst(CastInst &I) {
2357   const Type *DstTy = I.getType();
2358   const Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
2359   Out << '(';
2360   if (isFPIntBitCast(I)) {
2361     // These int<->float and long<->double casts need to be handled specially
2362     Out << GetValueName(&I) << "__BITCAST_TEMPORARY."
2363         << getFloatBitCastField(I.getOperand(0)->getType()) << " = ";
2364     writeOperand(I.getOperand(0));
2365     Out << ", " << GetValueName(&I) << "__BITCAST_TEMPORARY."
2366         << getFloatBitCastField(I.getType());
2367   } else {
2368     printCast(I.getOpcode(), SrcTy, DstTy);
2369     if (I.getOpcode() == Instruction::SExt && SrcTy == Type::Int1Ty) {
2370       // Make sure we really get a sext from bool by subtracing the bool from 0
2371       Out << "0-";
2372     }
2373     writeOperand(I.getOperand(0));
2374     if (DstTy == Type::Int1Ty &&
2375         (I.getOpcode() == Instruction::Trunc ||
2376          I.getOpcode() == Instruction::FPToUI ||
2377          I.getOpcode() == Instruction::FPToSI ||
2378          I.getOpcode() == Instruction::PtrToInt)) {
2379       // Make sure we really get a trunc to bool by anding the operand with 1
2380       Out << "&1u";
2381     }
2382   }
2383   Out << ')';
2384 }
2385
2386 void CWriter::visitSelectInst(SelectInst &I) {
2387   Out << "((";
2388   writeOperand(I.getCondition());
2389   Out << ") ? (";
2390   writeOperand(I.getTrueValue());
2391   Out << ") : (";
2392   writeOperand(I.getFalseValue());
2393   Out << "))";
2394 }
2395
2396
2397 void CWriter::lowerIntrinsics(Function &F) {
2398   // This is used to keep track of intrinsics that get generated to a lowered
2399   // function. We must generate the prototypes before the function body which
2400   // will only be expanded on first use (by the loop below).
2401   std::vector<Function*> prototypesToGen;
2402
2403   // Examine all the instructions in this function to find the intrinsics that
2404   // need to be lowered.
2405   for (Function::iterator BB = F.begin(), EE = F.end(); BB != EE; ++BB)
2406     for (BasicBlock::iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I != E; )
2407       if (CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(I++))
2408         if (Function *F = CI->getCalledFunction())
2409           switch (F->getIntrinsicID()) {
2410           case Intrinsic::not_intrinsic:
2411           case Intrinsic::vastart:
2412           case Intrinsic::vacopy:
2413           case Intrinsic::vaend:
2414           case Intrinsic::returnaddress:
2415           case Intrinsic::frameaddress:
2416           case Intrinsic::setjmp:
2417           case Intrinsic::longjmp:
2418           case Intrinsic::prefetch:
2419           case Intrinsic::dbg_stoppoint:
2420           case Intrinsic::powi:
2421             // We directly implement these intrinsics
2422             break;
2423           default:
2424             // If this is an intrinsic that directly corresponds to a GCC
2425             // builtin, we handle it.
2426             const char *BuiltinName = "";
2427 #define GET_GCC_BUILTIN_NAME
2428 #include "llvm/Intrinsics.gen"
2429 #undef GET_GCC_BUILTIN_NAME
2430             // If we handle it, don't lower it.
2431             if (BuiltinName[0]) break;
2432
2433             // All other intrinsic calls we must lower.
2434             Instruction *Before = 0;
2435             if (CI != &BB->front())
2436               Before = prior(BasicBlock::iterator(CI));
2437
2438             IL->LowerIntrinsicCall(CI);
2439             if (Before) {        // Move iterator to instruction after call
2440               I = Before; ++I;
2441             } else {
2442               I = BB->begin();
2443             }
2444             // If the intrinsic got lowered to another call, and that call has
2445             // a definition then we need to make sure its prototype is emitted
2446             // before any calls to it.
2447             if (CallInst *Call = dyn_cast<CallInst>(I))
2448               if (Function *NewF = Call->getCalledFunction())
2449                 if (!NewF->isDeclaration())
2450                   prototypesToGen.push_back(NewF);
2451
2452             break;
2453           }
2454
2455   // We may have collected some prototypes to emit in the loop above.
2456   // Emit them now, before the function that uses them is emitted. But,
2457   // be careful not to emit them twice.
2458   std::vector<Function*>::iterator I = prototypesToGen.begin();
2459   std::vector<Function*>::iterator E = prototypesToGen.end();
2460   for ( ; I != E; ++I) {
2461     if (intrinsicPrototypesAlreadyGenerated.insert(*I).second) {
2462       Out << '\n';
2463       printFunctionSignature(*I, true);
2464       Out << ";\n";
2465     }
2466   }
2467 }
2468
2469
2470 void CWriter::visitCallInst(CallInst &I) {
2471   //check if we have inline asm
2472   if (isInlineAsm(I)) {
2473     visitInlineAsm(I);
2474     return;
2475   }
2476
2477   bool WroteCallee = false;
2478
2479   // Handle intrinsic function calls first...
2480   if (Function *F = I.getCalledFunction())
2481     if (Intrinsic::ID ID = (Intrinsic::ID)F->getIntrinsicID()) {
2482       switch (ID) {
2483       default: {
2484         // If this is an intrinsic that directly corresponds to a GCC
2485         // builtin, we emit it here.
2486         const char *BuiltinName = "";
2487 #define GET_GCC_BUILTIN_NAME
2488 #include "llvm/Intrinsics.gen"
2489 #undef GET_GCC_BUILTIN_NAME
2490         assert(BuiltinName[0] && "Unknown LLVM intrinsic!");
2491
2492         Out << BuiltinName;
2493         WroteCallee = true;
2494         break;
2495       }
2496       case Intrinsic::vastart:
2497         Out << "0; ";
2498
2499         Out << "va_start(*(va_list*)";
2500         writeOperand(I.getOperand(1));
2501         Out << ", ";
2502         // Output the last argument to the enclosing function...
2503         if (I.getParent()->getParent()->arg_empty()) {
2504           cerr << "The C backend does not currently support zero "
2505                << "argument varargs functions, such as '"
2506                << I.getParent()->getParent()->getName() << "'!\n";
2507           abort();
2508         }
2509         writeOperand(--I.getParent()->getParent()->arg_end());
2510         Out << ')';
2511         return;
2512       case Intrinsic::vaend:
2513         if (!isa<ConstantPointerNull>(I.getOperand(1))) {
2514           Out << "0; va_end(*(va_list*)";
2515           writeOperand(I.getOperand(1));
2516           Out << ')';
2517         } else {
2518           Out << "va_end(*(va_list*)0)";
2519         }
2520         return;
2521       case Intrinsic::vacopy:
2522         Out << "0; ";
2523         Out << "va_copy(*(va_list*)";
2524         writeOperand(I.getOperand(1));
2525         Out << ", *(va_list*)";
2526         writeOperand(I.getOperand(2));
2527         Out << ')';
2528         return;
2529       case Intrinsic::returnaddress:
2530         Out << "__builtin_return_address(";
2531         writeOperand(I.getOperand(1));
2532         Out << ')';
2533         return;
2534       case Intrinsic::frameaddress:
2535         Out << "__builtin_frame_address(";
2536         writeOperand(I.getOperand(1));
2537         Out << ')';
2538         return;
2539       case Intrinsic::powi:
2540         Out << "__builtin_powi(";
2541         writeOperand(I.getOperand(1));
2542         Out << ", ";
2543         writeOperand(I.getOperand(2));
2544         Out << ')';
2545         return;
2546       case Intrinsic::setjmp:
2547         Out << "setjmp(*(jmp_buf*)";
2548         writeOperand(I.getOperand(1));
2549         Out << ')';
2550         return;
2551       case Intrinsic::longjmp:
2552         Out << "longjmp(*(jmp_buf*)";
2553         writeOperand(I.getOperand(1));
2554         Out << ", ";
2555         writeOperand(I.getOperand(2));
2556         Out << ')';
2557         return;
2558       case Intrinsic::prefetch:
2559         Out << "LLVM_PREFETCH((const void *)";
2560         writeOperand(I.getOperand(1));
2561         Out << ", ";
2562         writeOperand(I.getOperand(2));
2563         Out << ", ";
2564         writeOperand(I.getOperand(3));
2565         Out << ")";
2566         return;
2567       case Intrinsic::dbg_stoppoint: {
2568         // If we use writeOperand directly we get a "u" suffix which is rejected
2569         // by gcc.
2570         DbgStopPointInst &SPI = cast<DbgStopPointInst>(I);
2571
2572         Out << "\n#line "
2573             << SPI.getLine()
2574             << " \"" << SPI.getDirectory()
2575             << SPI.getFileName() << "\"\n";
2576         return;
2577       }
2578       }
2579     }
2580
2581   Value *Callee = I.getCalledValue();
2582
2583   const PointerType  *PTy   = cast<PointerType>(Callee->getType());
2584   const FunctionType *FTy   = cast<FunctionType>(PTy->getElementType());
2585
2586   // If this is a call to a struct-return function, assign to the first
2587   // parameter instead of passing it to the call.
2588   bool isStructRet = FTy->isStructReturn();
2589   if (isStructRet) {
2590     Out << "*(";
2591     writeOperand(I.getOperand(1));
2592     Out << ") = ";
2593   }
2594
2595   if (I.isTailCall()) Out << " /*tail*/ ";
2596
2597   if (!WroteCallee) {
2598     // If this is an indirect call to a struct return function, we need to cast
2599     // the pointer.
2600     bool NeedsCast = isStructRet && !isa<Function>(Callee);
2601
2602     // GCC is a real PITA.  It does not permit codegening casts of functions to
2603     // function pointers if they are in a call (it generates a trap instruction
2604     // instead!).  We work around this by inserting a cast to void* in between
2605     // the function and the function pointer cast.  Unfortunately, we can't just
2606     // form the constant expression here, because the folder will immediately
2607     // nuke it.
2608     //
2609     // Note finally, that this is completely unsafe.  ANSI C does not guarantee
2610     // that void* and function pointers have the same size. :( To deal with this
2611     // in the common case, we handle casts where the number of arguments passed
2612     // match exactly.
2613     //
2614     if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(Callee))
2615       if (CE->isCast())
2616         if (Function *RF = dyn_cast<Function>(CE->getOperand(0))) {
2617           NeedsCast = true;
2618           Callee = RF;
2619         }
2620
2621     if (NeedsCast) {
2622       // Ok, just cast the pointer type.
2623       Out << "((";
2624       if (!isStructRet)
2625         printType(Out, I.getCalledValue()->getType());
2626       else
2627         printStructReturnPointerFunctionType(Out,
2628                              cast<PointerType>(I.getCalledValue()->getType()));
2629       Out << ")(void*)";
2630     }
2631     writeOperand(Callee);
2632     if (NeedsCast) Out << ')';
2633   }
2634
2635   Out << '(';
2636
2637   unsigned NumDeclaredParams = FTy->getNumParams();
2638
2639   CallSite::arg_iterator AI = I.op_begin()+1, AE = I.op_end();
2640   unsigned ArgNo = 0;
2641   if (isStructRet) {   // Skip struct return argument.
2642     ++AI;
2643     ++ArgNo;
2644   }
2645
2646   const ParamAttrsList *Attrs = FTy->getParamAttrs();
2647   bool PrintedArg = false;
2648   unsigned Idx = 1;
2649   for (; AI != AE; ++AI, ++ArgNo, ++Idx) {
2650     if (PrintedArg) Out << ", ";
2651     if (ArgNo < NumDeclaredParams &&
2652         (*AI)->getType() != FTy->getParamType(ArgNo)) {
2653       Out << '(';
2654       printType(Out, FTy->getParamType(ArgNo),
2655             /*isSigned=*/Attrs && Attrs->paramHasAttr(Idx, ParamAttr::SExt));
2656       Out << ')';
2657     }
2658     writeOperand(*AI);
2659     PrintedArg = true;
2660   }
2661   Out << ')';
2662 }
2663
2664
2665 //This converts the llvm constraint string to something gcc is expecting.
2666 //TODO: work out platform independent constraints and factor those out
2667 //      of the per target tables
2668 //      handle multiple constraint codes
2669 std::string CWriter::InterpretASMConstraint(InlineAsm::ConstraintInfo& c) {
2670
2671   assert(c.Codes.size() == 1 && "Too many asm constraint codes to handle");
2672
2673   const char** table = 0;
2674
2675   //Grab the translation table from TargetAsmInfo if it exists
2676   if (!TAsm) {
2677     std::string E;
2678     const TargetMachineRegistry::Entry* Match =
2679       TargetMachineRegistry::getClosestStaticTargetForModule(*TheModule, E);
2680     if (Match) {
2681       //Per platform Target Machines don't exist, so create it
2682       // this must be done only once
2683       const TargetMachine* TM = Match->CtorFn(*TheModule, "");
2684       TAsm = TM->getTargetAsmInfo();
2685     }
2686   }
2687   if (TAsm)
2688     table = TAsm->getAsmCBE();
2689
2690   //Search the translation table if it exists
2691   for (int i = 0; table && table[i]; i += 2)
2692     if (c.Codes[0] == table[i])
2693       return table[i+1];
2694
2695   //default is identity
2696   return c.Codes[0];
2697 }
2698
2699 //TODO: import logic from AsmPrinter.cpp
2700 static std::string gccifyAsm(std::string asmstr) {
2701   for (std::string::size_type i = 0; i != asmstr.size(); ++i)
2702     if (asmstr[i] == '\n')
2703       asmstr.replace(i, 1, "\\n");
2704     else if (asmstr[i] == '\t')
2705       asmstr.replace(i, 1, "\\t");
2706     else if (asmstr[i] == '$') {
2707       if (asmstr[i + 1] == '{') {
2708         std::string::size_type a = asmstr.find_first_of(':', i + 1);
2709         std::string::size_type b = asmstr.find_first_of('}', i + 1);
2710         std::string n = "%" +
2711           asmstr.substr(a + 1, b - a - 1) +
2712           asmstr.substr(i + 2, a - i - 2);
2713         asmstr.replace(i, b - i + 1, n);
2714         i += n.size() - 1;
2715       } else
2716         asmstr.replace(i, 1, "%");
2717     }
2718     else if (asmstr[i] == '%')//grr
2719       { asmstr.replace(i, 1, "%%"); ++i;}
2720
2721   return asmstr;
2722 }
2723
2724 //TODO: assumptions about what consume arguments from the call are likely wrong
2725 //      handle communitivity
2726 void CWriter::visitInlineAsm(CallInst &CI) {
2727   InlineAsm* as = cast<InlineAsm>(CI.getOperand(0));
2728   std::vector<InlineAsm::ConstraintInfo> Constraints = as->ParseConstraints();
2729   std::vector<std::pair<std::string, Value*> > Input;
2730   std::vector<std::pair<std::string, Value*> > Output;
2731   std::string Clobber;
2732   int count = CI.getType() == Type::VoidTy ? 1 : 0;
2733   for (std::vector<InlineAsm::ConstraintInfo>::iterator I = Constraints.begin(),
2734          E = Constraints.end(); I != E; ++I) {
2735     assert(I->Codes.size() == 1 && "Too many asm constraint codes to handle");
2736     std::string c =
2737       InterpretASMConstraint(*I);
2738     switch(I->Type) {
2739     default:
2740       assert(0 && "Unknown asm constraint");
2741       break;
2742     case InlineAsm::isInput: {
2743       if (c.size()) {
2744         Input.push_back(std::make_pair(c, count ? CI.getOperand(count) : &CI));
2745         ++count; //consume arg
2746       }
2747       break;
2748     }
2749     case InlineAsm::isOutput: {
2750       if (c.size()) {
2751         Output.push_back(std::make_pair("="+((I->isEarlyClobber ? "&" : "")+c),
2752                                         count ? CI.getOperand(count) : &CI));
2753         ++count; //consume arg
2754       }
2755       break;
2756     }
2757     case InlineAsm::isClobber: {
2758       if (c.size())
2759         Clobber += ",\"" + c + "\"";
2760       break;
2761     }
2762     }
2763   }
2764
2765   //fix up the asm string for gcc
2766   std::string asmstr = gccifyAsm(as->getAsmString());
2767
2768   Out << "__asm__ volatile (\"" << asmstr << "\"\n";
2769   Out << "        :";
2770   for (std::vector<std::pair<std::string, Value*> >::iterator I = Output.begin(),
2771          E = Output.end(); I != E; ++I) {
2772     Out << "\"" << I->first << "\"(";
2773     writeOperandRaw(I->second);
2774     Out << ")";
2775     if (I + 1 != E)
2776       Out << ",";
2777   }
2778   Out << "\n        :";
2779   for (std::vector<std::pair<std::string, Value*> >::iterator I = Input.begin(),
2780          E = Input.end(); I != E; ++I) {
2781     Out << "\"" << I->first << "\"(";
2782     writeOperandRaw(I->second);
2783     Out << ")";
2784     if (I + 1 != E)
2785       Out << ",";
2786   }
2787   if (Clobber.size())
2788     Out << "\n        :" << Clobber.substr(1);
2789   Out << ")";
2790 }
2791
2792 void CWriter::visitMallocInst(MallocInst &I) {
2793   assert(0 && "lowerallocations pass didn't work!");
2794 }
2795
2796 void CWriter::visitAllocaInst(AllocaInst &I) {
2797   Out << '(';
2798   printType(Out, I.getType());
2799   Out << ") alloca(sizeof(";
2800   printType(Out, I.getType()->getElementType());
2801   Out << ')';
2802   if (I.isArrayAllocation()) {
2803     Out << " * " ;
2804     writeOperand(I.getOperand(0));
2805   }
2806   Out << ')';
2807 }
2808
2809 void CWriter::visitFreeInst(FreeInst &I) {
2810   assert(0 && "lowerallocations pass didn't work!");
2811 }
2812
2813 void CWriter::printIndexingExpression(Value *Ptr, gep_type_iterator I,
2814                                       gep_type_iterator E) {
2815   bool HasImplicitAddress = false;
2816   // If accessing a global value with no indexing, avoid *(&GV) syndrome
2817   if (isa<GlobalValue>(Ptr)) {
2818     HasImplicitAddress = true;
2819   } else if (isDirectAlloca(Ptr)) {
2820     HasImplicitAddress = true;
2821   }
2822
2823   if (I == E) {
2824     if (!HasImplicitAddress)
2825       Out << '*';  // Implicit zero first argument: '*x' is equivalent to 'x[0]'
2826
2827     writeOperandInternal(Ptr);
2828     return;
2829   }
2830
2831   const Constant *CI = dyn_cast<Constant>(I.getOperand());
2832   if (HasImplicitAddress && (!CI || !CI->isNullValue()))
2833     Out << "(&";
2834
2835   writeOperandInternal(Ptr);
2836
2837   if (HasImplicitAddress && (!CI || !CI->isNullValue())) {
2838     Out << ')';
2839     HasImplicitAddress = false;  // HIA is only true if we haven't addressed yet
2840   }
2841
2842   assert(!HasImplicitAddress || (CI && CI->isNullValue()) &&
2843          "Can only have implicit address with direct accessing");
2844
2845   if (HasImplicitAddress) {
2846     ++I;
2847   } else if (CI && CI->isNullValue()) {
2848     gep_type_iterator TmpI = I; ++TmpI;
2849
2850     // Print out the -> operator if possible...
2851     if (TmpI != E && isa<StructType>(*TmpI)) {
2852       Out << (HasImplicitAddress ? "." : "->");
2853       Out << "field" << cast<ConstantInt>(TmpI.getOperand())->getZExtValue();
2854       I = ++TmpI;
2855     }
2856   }
2857
2858   for (; I != E; ++I)
2859     if (isa<StructType>(*I)) {
2860       Out << ".field" << cast<ConstantInt>(I.getOperand())->getZExtValue();
2861     } else {
2862       Out << '[';
2863       writeOperandWithCast(I.getOperand(), Instruction::GetElementPtr);
2864       Out << ']';
2865     }
2866 }
2867
2868 void CWriter::visitLoadInst(LoadInst &I) {
2869   Out << '*';
2870   if (I.isVolatile()) {
2871     Out << "((";
2872     printType(Out, I.getType(), false, "volatile*");
2873     Out << ")";
2874   }
2875
2876   writeOperand(I.getOperand(0));
2877
2878   if (I.isVolatile())
2879     Out << ')';
2880 }
2881
2882 void CWriter::visitStoreInst(StoreInst &I) {
2883   Out << '*';
2884   if (I.isVolatile()) {
2885     Out << "((";
2886     printType(Out, I.getOperand(0)->getType(), false, " volatile*");
2887     Out << ")";
2888   }
2889   writeOperand(I.getPointerOperand());
2890   if (I.isVolatile()) Out << ')';
2891   Out << " = ";
2892   Value *Operand = I.getOperand(0);
2893   Constant *BitMask = 0;
2894   if (const IntegerType* ITy = dyn_cast<IntegerType>(Operand->getType()))
2895     if (!ITy->isPowerOf2ByteWidth())
2896       // We have a bit width that doesn't match an even power-of-2 byte
2897       // size. Consequently we must & the value with the type's bit mask
2898       BitMask = ConstantInt::get(ITy, ITy->getBitMask());
2899   if (BitMask)
2900     Out << "((";
2901   writeOperand(Operand);
2902   if (BitMask) {
2903     Out << ") & ";
2904     printConstant(BitMask);
2905     Out << ")";
2906   }
2907 }
2908
2909 void CWriter::visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &I) {
2910   Out << '&';
2911   printIndexingExpression(I.getPointerOperand(), gep_type_begin(I),
2912                           gep_type_end(I));
2913 }
2914
2915 void CWriter::visitVAArgInst(VAArgInst &I) {
2916   Out << "va_arg(*(va_list*)";
2917   writeOperand(I.getOperand(0));
2918   Out << ", ";
2919   printType(Out, I.getType());
2920   Out << ");\n ";
2921 }
2922
2923 //===----------------------------------------------------------------------===//
2924 //                       External Interface declaration
2925 //===----------------------------------------------------------------------===//
2926
2927 bool CTargetMachine::addPassesToEmitWholeFile(PassManager &PM,
2928                                               std::ostream &o,
2929                                               CodeGenFileType FileType,
2930                                               bool Fast) {
2931   if (FileType != TargetMachine::AssemblyFile) return true;
2932
2933   PM.add(createLowerGCPass());
2934   PM.add(createLowerAllocationsPass(true));
2935   PM.add(createLowerInvokePass());
2936   PM.add(createCFGSimplificationPass());   // clean up after lower invoke.
2937   PM.add(new CBackendNameAllUsedStructsAndMergeFunctions());
2938   PM.add(new CWriter(o));
2939   return false;
2940 }