lib/Target/CBackend/CBackend.cpp

   1 //===-- Writer.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/Target/TargetMachineImpls.h"
  17 #include "llvm/Constants.h"
  18 #include "llvm/DerivedTypes.h"
  19 #include "llvm/Module.h"
  20 #include "llvm/Instructions.h"
  21 #include "llvm/Pass.h"
  22 #include "llvm/PassManager.h"
  23 #include "llvm/SymbolTable.h"
  24 #include "llvm/Intrinsics.h"
  25 #include "llvm/IntrinsicLowering.h"
  26 #include "llvm/Analysis/FindUsedTypes.h"
  27 #include "llvm/Analysis/ConstantsScanner.h"
  28 #include "llvm/Transforms/Scalar.h"
  29 #include "llvm/Support/CallSite.h"
  30 #include "llvm/Support/GetElementPtrTypeIterator.h"
  31 #include "llvm/Support/InstVisitor.h"
  32 #include "llvm/Support/Mangler.h"
  33 #include "Support/StringExtras.h"
  34 #include "Config/config.h"
  35 #include <algorithm>
  36 #include <sstream>
  37 using namespace llvm;
  38
  39 namespace {
  40   class CWriter : public Pass, public InstVisitor<CWriter> {
  41     std::ostream &Out;
  42     IntrinsicLowering &IL;
  43     Mangler *Mang;
  44     const Module *TheModule;
  45     FindUsedTypes *FUT;
  46
  47     std::map<const Type *, std::string> TypeNames;
  48
  49     std::map<const ConstantFP *, unsigned> FPConstantMap;
  50   public:
  51     CWriter(std::ostream &o, IntrinsicLowering &il) : Out(o), IL(il) {}
  52
  53     void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
  54       AU.addRequired<FindUsedTypes>();
  55     }
  56
  57     virtual const char *getPassName() const { return "C backend"; }
  58
  59     bool doInitialization(Module &M);
  60     bool run(Module &M) {
  61       // First pass, lower all unhandled intrinsics.
  62       lowerIntrinsics(M);
  63
  64       doInitialization(M);
  65
  66       for (Module::iterator I = M.begin(), E = M.end(); I != E; ++I)
  67         if (!I->isExternal())
  68           printFunction(*I);
  69
  70       // Free memory...
  71       delete Mang;
  72       TypeNames.clear();
  73       return true;
  74     }
  75
  76     std::ostream &printType(std::ostream &Out, const Type *Ty,
  77                             const std::string &VariableName = "",
  78                             bool IgnoreName = false);
  79
  80     void writeOperand(Value *Operand);
  81     void writeOperandInternal(Value *Operand);
  82
  83   private :
  84     void lowerIntrinsics(Module &M);
  85
  86     bool nameAllUsedStructureTypes(Module &M);
  87     void printModule(Module *M);
  88     void printFloatingPointConstants(Module &M);
  89     void printSymbolTable(const SymbolTable &ST);
  90     void printContainedStructs(const Type *Ty, std::set<const StructType *> &);
  91     void printFunctionSignature(const Function *F, bool Prototype);
  92
  93     void printFunction(Function &);
  94
  95     void printConstant(Constant *CPV);
  96     void printConstantArray(ConstantArray *CPA);
  97
  98     // isInlinableInst - Attempt to inline instructions into their uses to build
  99     // trees as much as possible.  To do this, we have to consistently decide
 100     // what is acceptable to inline, so that variable declarations don't get
 101     // printed and an extra copy of the expr is not emitted.
 102     //
 103     static bool isInlinableInst(const Instruction &I) {
 104       // Must be an expression, must be used exactly once.  If it is dead, we
 105       // emit it inline where it would go.
 106       if (I.getType() == Type::VoidTy || !I.hasOneUse() ||
 107           isa<TerminatorInst>(I) || isa<CallInst>(I) || isa<PHINode>(I) ||
 108           isa<LoadInst>(I) || isa<VAArgInst>(I) || isa<VANextInst>(I))
 109         // Don't inline a load across a store or other bad things!
 110         return false;
 111
 112       // Only inline instruction it it's use is in the same BB as the inst.
 113       return I.getParent() == cast<Instruction>(I.use_back())->getParent();
 114     }
 115
 116     // isDirectAlloca - Define fixed sized allocas in the entry block as direct
 117     // variables which are accessed with the & operator.  This causes GCC to
 118     // generate significantly better code than to emit alloca calls directly.
 119     //
 120     static const AllocaInst *isDirectAlloca(const Value *V) {
 121       const AllocaInst *AI = dyn_cast<AllocaInst>(V);
 122       if (!AI) return false;
 123       if (AI->isArrayAllocation())
 124         return 0;   // FIXME: we can also inline fixed size array allocas!
 125       if (AI->getParent() != &AI->getParent()->getParent()->getEntryBlock())
 126         return 0;
 127       return AI;
 128     }
 129
 130     // Instruction visitation functions
 131     friend class InstVisitor<CWriter>;
 132
 133     void visitReturnInst(ReturnInst &I);
 134     void visitBranchInst(BranchInst &I);
 135     void visitSwitchInst(SwitchInst &I);
 136     void visitInvokeInst(InvokeInst &I);
 137     void visitUnwindInst(UnwindInst &I);
 138
 139     void visitPHINode(PHINode &I);
 140     void visitBinaryOperator(Instruction &I);
 141
 142     void visitCastInst (CastInst &I);
 143     void visitCallInst (CallInst &I);
 144     void visitCallSite (CallSite CS);
 145     void visitShiftInst(ShiftInst &I) { visitBinaryOperator(I); }
 146
 147     void visitMallocInst(MallocInst &I);
 148     void visitAllocaInst(AllocaInst &I);
 149     void visitFreeInst  (FreeInst   &I);
 150     void visitLoadInst  (LoadInst   &I);
 151     void visitStoreInst (StoreInst  &I);
 152     void visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &I);
 153     void visitVANextInst(VANextInst &I);
 154     void visitVAArgInst (VAArgInst &I);
 155
 156     void visitInstruction(Instruction &I) {
 157       std::cerr << "C Writer does not know about " << I;
 158       abort();
 159     }
 160
 161     void outputLValue(Instruction *I) {
 162       Out << "  " << Mang->getValueName(I) << " = ";
 163     }
 164     void printBranchToBlock(BasicBlock *CurBlock, BasicBlock *SuccBlock,
 165                             unsigned Indent);
 166     void printIndexingExpression(Value *Ptr, gep_type_iterator I,
 167                                  gep_type_iterator E);
 168   };
 169 }
 170
 171 // Pass the Type* and the variable name and this prints out the variable
 172 // declaration.
 173 //
 174 std::ostream &CWriter::printType(std::ostream &Out, const Type *Ty,
 175                                  const std::string &NameSoFar,
 176                                  bool IgnoreName) {
 177   if (Ty->isPrimitiveType())
 178     switch (Ty->getPrimitiveID()) {
 179     case Type::VoidTyID:   return Out << "void "               << NameSoFar;
 180     case Type::BoolTyID:   return Out << "bool "               << NameSoFar;
 181     case Type::UByteTyID:  return Out << "unsigned char "      << NameSoFar;
 182     case Type::SByteTyID:  return Out << "signed char "        << NameSoFar;
 183     case Type::UShortTyID: return Out << "unsigned short "     << NameSoFar;
 184     case Type::ShortTyID:  return Out << "short "              << NameSoFar;
 185     case Type::UIntTyID:   return Out << "unsigned "           << NameSoFar;
 186     case Type::IntTyID:    return Out << "int "                << NameSoFar;
 187     case Type::ULongTyID:  return Out << "unsigned long long " << NameSoFar;
 188     case Type::LongTyID:   return Out << "signed long long "   << NameSoFar;
 189     case Type::FloatTyID:  return Out << "float "              << NameSoFar;
 190     case Type::DoubleTyID: return Out << "double "             << NameSoFar;
 191     default :
 192       std::cerr << "Unknown primitive type: " << Ty << "\n";
 193       abort();
 194     }
 195
 196   // Check to see if the type is named.
 197   if (!IgnoreName || isa<OpaqueType>(Ty)) {
 198     std::map<const Type *, std::string>::iterator I = TypeNames.find(Ty);
 199     if (I != TypeNames.end()) return Out << I->second << " " << NameSoFar;
 200   }
 201
 202   switch (Ty->getPrimitiveID()) {
 203   case Type::FunctionTyID: {
 204     const FunctionType *MTy = cast<FunctionType>(Ty);
 205     std::stringstream FunctionInnards;
 206     FunctionInnards << " (" << NameSoFar << ") (";
 207     for (FunctionType::param_iterator I = MTy->param_begin(),
 208            E = MTy->param_end(); I != E; ++I) {
 209       if (I != MTy->param_begin())
 210         FunctionInnards << ", ";
 211       printType(FunctionInnards, *I, "");
 212     }
 213     if (MTy->isVarArg()) {
 214       if (MTy->getNumParams())
 215         FunctionInnards << ", ...";
 216     } else if (!MTy->getNumParams()) {
 217       FunctionInnards << "void";
 218     }
 219     FunctionInnards << ")";
 220     std::string tstr = FunctionInnards.str();
 221     printType(Out, MTy->getReturnType(), tstr);
 222     return Out;
 223   }
 224   case Type::StructTyID: {
 225     const StructType *STy = cast<StructType>(Ty);
 226     Out << NameSoFar + " {\n";
 227     unsigned Idx = 0;
 228     for (StructType::element_iterator I = STy->element_begin(),
 229            E = STy->element_end(); I != E; ++I) {
 230       Out << "  ";
 231       printType(Out, *I, "field" + utostr(Idx++));
 232       Out << ";\n";
 233     }
 234     return Out << "}";
 235   }
 236
 237   case Type::PointerTyID: {
 238     const PointerType *PTy = cast<PointerType>(Ty);
 239     std::string ptrName = "*" + NameSoFar;
 240
 241     if (isa<ArrayType>(PTy->getElementType()))
 242       ptrName = "(" + ptrName + ")";
 243
 244     return printType(Out, PTy->getElementType(), ptrName);
 245   }
 246
 247   case Type::ArrayTyID: {
 248     const ArrayType *ATy = cast<ArrayType>(Ty);
 249     unsigned NumElements = ATy->getNumElements();
 250     return printType(Out, ATy->getElementType(),
 251                      NameSoFar + "[" + utostr(NumElements) + "]");
 252   }
 253
 254   case Type::OpaqueTyID: {
 255     static int Count = 0;
 256     std::string TyName = "struct opaque_" + itostr(Count++);
 257     assert(TypeNames.find(Ty) == TypeNames.end());
 258     TypeNames[Ty] = TyName;
 259     return Out << TyName << " " << NameSoFar;
 260   }
 261   default:
 262     assert(0 && "Unhandled case in getTypeProps!");
 263     abort();
 264   }
 265
 266   return Out;
 267 }
 268
 269 void CWriter::printConstantArray(ConstantArray *CPA) {
 270
 271   // As a special case, print the array as a string if it is an array of
 272   // ubytes or an array of sbytes with positive values.
 273   //
 274   const Type *ETy = CPA->getType()->getElementType();
 275   bool isString = (ETy == Type::SByteTy || ETy == Type::UByteTy);
 276
 277   // Make sure the last character is a null char, as automatically added by C
 278   if (isString && (CPA->getNumOperands() == 0 ||
 279                    !cast<Constant>(*(CPA->op_end()-1))->isNullValue()))
 280     isString = false;
 281
 282   if (isString) {
 283     Out << "\"";
 284     // Keep track of whether the last number was a hexadecimal escape
 285     bool LastWasHex = false;
 286
 287     // Do not include the last character, which we know is null
 288     for (unsigned i = 0, e = CPA->getNumOperands()-1; i != e; ++i) {
 289       unsigned char C = cast<ConstantInt>(CPA->getOperand(i))->getRawValue();
 290
 291       // Print it out literally if it is a printable character.  The only thing
 292       // to be careful about is when the last letter output was a hex escape
 293       // code, in which case we have to be careful not to print out hex digits
 294       // explicitly (the C compiler thinks it is a continuation of the previous
 295       // character, sheesh...)
 296       //
 297       if (isprint(C) && (!LastWasHex || !isxdigit(C))) {
 298         LastWasHex = false;
 299         if (C == '"' || C == '\\')
 300           Out << "\\" << C;
 301         else
 302           Out << C;
 303       } else {
 304         LastWasHex = false;
 305         switch (C) {
 306         case '\n': Out << "\\n"; break;
 307         case '\t': Out << "\\t"; break;
 308         case '\r': Out << "\\r"; break;
 309         case '\v': Out << "\\v"; break;
 310         case '\a': Out << "\\a"; break;
 311         case '\"': Out << "\\\""; break;
 312         case '\'': Out << "\\\'"; break;
 313         default:
 314           Out << "\\x";
 315           Out << (char)(( C/16  < 10) ? ( C/16 +'0') : ( C/16 -10+'A'));
 316           Out << (char)(((C&15) < 10) ? ((C&15)+'0') : ((C&15)-10+'A'));
 317           LastWasHex = true;
 318           break;
 319         }
 320       }
 321     }
 322     Out << "\"";
 323   } else {
 324     Out << "{";
 325     if (CPA->getNumOperands()) {
 326       Out << " ";
 327       printConstant(cast<Constant>(CPA->getOperand(0)));
 328       for (unsigned i = 1, e = CPA->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 329         Out << ", ";
 330         printConstant(cast<Constant>(CPA->getOperand(i)));
 331       }
 332     }
 333     Out << " }";
 334   }
 335 }
 336
 337 // isFPCSafeToPrint - Returns true if we may assume that CFP may be written out
 338 // textually as a double (rather than as a reference to a stack-allocated
 339 // variable). We decide this by converting CFP to a string and back into a
 340 // double, and then checking whether the conversion results in a bit-equal
 341 // double to the original value of CFP. This depends on us and the target C
 342 // compiler agreeing on the conversion process (which is pretty likely since we
 343 // only deal in IEEE FP).
 344 //
 345 bool isFPCSafeToPrint(const ConstantFP *CFP) {
 346 #if HAVE_PRINTF_A
 347   char Buffer[100];
 348   sprintf(Buffer, "%a", CFP->getValue());
 349
 350   if (!strncmp(Buffer, "0x", 2) ||
 351       !strncmp(Buffer, "-0x", 3) ||
 352       !strncmp(Buffer, "+0x", 3))
 353     return atof(Buffer) == CFP->getValue();
 354   return false;
 355 #else
 356   std::string StrVal = ftostr(CFP->getValue());
 357
 358   while (StrVal[0] == ' ')
 359     StrVal.erase(StrVal.begin());
 360
 361   // Check to make sure that the stringized number is not some string like "Inf"
 362   // or NaN.  Check that the string matches the "[-+]?[0-9]" regex.
 363   if ((StrVal[0] >= '0' && StrVal[0] <= '9') ||
 364       ((StrVal[0] == '-' || StrVal[0] == '+') &&
 365        (StrVal[1] >= '0' && StrVal[1] <= '9')))
 366     // Reparse stringized version!
 367     return atof(StrVal.c_str()) == CFP->getValue();
 368   return false;
 369 #endif
 370 }
 371
 372 // printConstant - The LLVM Constant to C Constant converter.
 373 void CWriter::printConstant(Constant *CPV) {
 374   if (const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(CPV)) {
 375     switch (CE->getOpcode()) {
 376     case Instruction::Cast:
 377       Out << "((";
 378       printType(Out, CPV->getType());
 379       Out << ")";
 380       printConstant(CE->getOperand(0));
 381       Out << ")";
 382       return;
 383
 384     case Instruction::GetElementPtr:
 385       Out << "(&(";
 386       printIndexingExpression(CE->getOperand(0), gep_type_begin(CPV),
 387                               gep_type_end(CPV));
 388       Out << "))";
 389       return;
 390     case Instruction::Add:
 391     case Instruction::Sub:
 392     case Instruction::Mul:
 393     case Instruction::Div:
 394     case Instruction::Rem:
 395     case Instruction::SetEQ:
 396     case Instruction::SetNE:
 397     case Instruction::SetLT:
 398     case Instruction::SetLE:
 399     case Instruction::SetGT:
 400     case Instruction::SetGE:
 401     case Instruction::Shl:
 402     case Instruction::Shr:
 403       Out << "(";
 404       printConstant(CE->getOperand(0));
 405       switch (CE->getOpcode()) {
 406       case Instruction::Add: Out << " + "; break;
 407       case Instruction::Sub: Out << " - "; break;
 408       case Instruction::Mul: Out << " * "; break;
 409       case Instruction::Div: Out << " / "; break;
 410       case Instruction::Rem: Out << " % "; break;
 411       case Instruction::SetEQ: Out << " == "; break;
 412       case Instruction::SetNE: Out << " != "; break;
 413       case Instruction::SetLT: Out << " < "; break;
 414       case Instruction::SetLE: Out << " <= "; break;
 415       case Instruction::SetGT: Out << " > "; break;
 416       case Instruction::SetGE: Out << " >= "; break;
 417       case Instruction::Shl: Out << " << "; break;
 418       case Instruction::Shr: Out << " >> "; break;
 419       default: assert(0 && "Illegal opcode here!");
 420       }
 421       printConstant(CE->getOperand(1));
 422       Out << ")";
 423       return;
 424
 425     default:
 426       std::cerr << "CWriter Error: Unhandled constant expression: "
 427                 << CE << "\n";
 428       abort();
 429     }
 430   }
 431
 432   switch (CPV->getType()->getPrimitiveID()) {
 433   case Type::BoolTyID:
 434     Out << (CPV == ConstantBool::False ? "0" : "1"); break;
 435   case Type::SByteTyID:
 436   case Type::ShortTyID:
 437     Out << cast<ConstantSInt>(CPV)->getValue(); break;
 438   case Type::IntTyID:
 439     if ((int)cast<ConstantSInt>(CPV)->getValue() == (int)0x80000000)
 440       Out << "((int)0x80000000)";   // Handle MININT specially to avoid warning
 441     else
 442       Out << cast<ConstantSInt>(CPV)->getValue();
 443     break;
 444
 445   case Type::LongTyID:
 446     Out << cast<ConstantSInt>(CPV)->getValue() << "ll"; break;
 447
 448   case Type::UByteTyID:
 449   case Type::UShortTyID:
 450     Out << cast<ConstantUInt>(CPV)->getValue(); break;
 451   case Type::UIntTyID:
 452     Out << cast<ConstantUInt>(CPV)->getValue() << "u"; break;
 453   case Type::ULongTyID:
 454     Out << cast<ConstantUInt>(CPV)->getValue() << "ull"; break;
 455
 456   case Type::FloatTyID:
 457   case Type::DoubleTyID: {
 458     ConstantFP *FPC = cast<ConstantFP>(CPV);
 459     std::map<const ConstantFP*, unsigned>::iterator I = FPConstantMap.find(FPC);
 460     if (I != FPConstantMap.end()) {
 461       // Because of FP precision problems we must load from a stack allocated
 462       // value that holds the value in hex.
 463       Out << "(*(" << (FPC->getType() == Type::FloatTy ? "float" : "double")
 464           << "*)&FPConstant" << I->second << ")";
 465     } else {
 466 #if HAVE_PRINTF_A
 467       // Print out the constant as a floating point number.
 468       char Buffer[100];
 469       sprintf(Buffer, "%a", FPC->getValue());
 470       Out << Buffer << " /*" << FPC->getValue() << "*/ ";
 471 #else
 472       Out << ftostr(FPC->getValue());
 473 #endif
 474     }
 475     break;
 476   }
 477
 478   case Type::ArrayTyID:
 479     if (isa<ConstantAggregateZero>(CPV)) {
 480       const ArrayType *AT = cast<ArrayType>(CPV->getType());
 481       Out << "{";
 482       if (AT->getNumElements()) {
 483         Out << " ";
 484         Constant *CZ = Constant::getNullValue(AT->getElementType());
 485         printConstant(CZ);
 486         for (unsigned i = 1, e = AT->getNumElements(); i != e; ++i) {
 487           Out << ", ";
 488           printConstant(CZ);
 489         }
 490       }
 491       Out << " }";
 492     } else {
 493       printConstantArray(cast<ConstantArray>(CPV));
 494     }
 495     break;
 496
 497   case Type::StructTyID:
 498     if (isa<ConstantAggregateZero>(CPV)) {
 499       const StructType *ST = cast<StructType>(CPV->getType());
 500       Out << "{";
 501       if (ST->getNumElements()) {
 502         Out << " ";
 503         printConstant(Constant::getNullValue(ST->getElementType(0)));
 504         for (unsigned i = 1, e = ST->getNumElements(); i != e; ++i) {
 505           Out << ", ";
 506           printConstant(Constant::getNullValue(ST->getElementType(i)));
 507         }
 508       }
 509       Out << " }";
 510     } else {
 511       Out << "{";
 512       if (CPV->getNumOperands()) {
 513         Out << " ";
 514         printConstant(cast<Constant>(CPV->getOperand(0)));
 515         for (unsigned i = 1, e = CPV->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 516           Out << ", ";
 517           printConstant(cast<Constant>(CPV->getOperand(i)));
 518         }
 519       }
 520       Out << " }";
 521     }
 522     break;
 523
 524   case Type::PointerTyID:
 525     if (isa<ConstantPointerNull>(CPV)) {
 526       Out << "((";
 527       printType(Out, CPV->getType());
 528       Out << ")/*NULL*/0)";
 529       break;
 530     } else if (ConstantPointerRef *CPR = dyn_cast<ConstantPointerRef>(CPV)) {
 531       writeOperand(CPR->getValue());
 532       break;
 533     }
 534     // FALL THROUGH
 535   default:
 536     std::cerr << "Unknown constant type: " << CPV << "\n";
 537     abort();
 538   }
 539 }
 540
 541 void CWriter::writeOperandInternal(Value *Operand) {
 542   if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(Operand))
 543     if (isInlinableInst(*I) && !isDirectAlloca(I)) {
 544       // Should we inline this instruction to build a tree?
 545       Out << "(";
 546       visit(*I);
 547       Out << ")";
 548       return;
 549     }
 550
 551   if (Constant *CPV = dyn_cast<Constant>(Operand)) {
 552     printConstant(CPV);
 553   } else {
 554     Out << Mang->getValueName(Operand);
 555   }
 556 }
 557
 558 void CWriter::writeOperand(Value *Operand) {
 559   if (isa<GlobalVariable>(Operand) || isDirectAlloca(Operand))
 560     Out << "(&";  // Global variables are references as their addresses by llvm
 561
 562   writeOperandInternal(Operand);
 563
 564   if (isa<GlobalVariable>(Operand) || isDirectAlloca(Operand))
 565     Out << ")";
 566 }
 567
 568 // nameAllUsedStructureTypes - If there are structure types in the module that
 569 // are used but do not have names assigned to them in the symbol table yet then
 570 // we assign them names now.
 571 //
 572 bool CWriter::nameAllUsedStructureTypes(Module &M) {
 573   // Get a set of types that are used by the program...
 574   std::set<const Type *> UT = FUT->getTypes();
 575
 576   // Loop over the module symbol table, removing types from UT that are already
 577   // named.
 578   //
 579   SymbolTable &MST = M.getSymbolTable();
 580   if (MST.find(Type::TypeTy) != MST.end())
 581     for (SymbolTable::type_iterator I = MST.type_begin(Type::TypeTy),
 582            E = MST.type_end(Type::TypeTy); I != E; ++I)
 583       UT.erase(cast<Type>(I->second));
 584
 585   // UT now contains types that are not named.  Loop over it, naming structure
 586   // types.
 587   //
 588   bool Changed = false;
 589   for (std::set<const Type *>::const_iterator I = UT.begin(), E = UT.end();
 590        I != E; ++I)
 591     if (const StructType *ST = dyn_cast<StructType>(*I)) {
 592       ((Value*)ST)->setName("unnamed", &MST);
 593       Changed = true;
 594     }
 595   return Changed;
 596 }
 597
 598 // generateCompilerSpecificCode - This is where we add conditional compilation
 599 // directives to cater to specific compilers as need be.
 600 //
 601 static void generateCompilerSpecificCode(std::ostream& Out) {
 602   // Alloca is hard to get, and we don't want to include stdlib.h here...
 603   Out << "/* get a declaration for alloca */\n"
 604       << "#ifdef sun\n"
 605       << "extern void *__builtin_alloca(unsigned long);\n"
 606       << "#define alloca(x) __builtin_alloca(x)\n"
 607       << "#else\n"
 608       << "#ifndef __FreeBSD__\n"
 609       << "#include <alloca.h>\n"
 610       << "#endif\n"
 611       << "#endif\n\n";
 612
 613   // We output GCC specific attributes to preserve 'linkonce'ness on globals.
 614   // If we aren't being compiled with GCC, just drop these attributes.
 615   Out << "#ifndef __GNUC__  /* Can only support \"linkonce\" vars with GCC */\n"
 616       << "#define __attribute__(X)\n"
 617       << "#endif\n\n";
 618
 619 #if 0
 620   // At some point, we should support "external weak" vs. "weak" linkages.
 621   // On Mac OS X, "external weak" is spelled "__attribute__((weak_import))".
 622   Out << "#if defined(__GNUC__) && defined(__APPLE_CC__)\n"
 623       << "#define __EXTERNAL_WEAK__ __attribute__((weak_import))\n"
 624       << "#elif defined(__GNUC__)\n"
 625       << "#define __EXTERNAL_WEAK__ __attribute__((weak))\n"
 626       << "#else\n"
 627       << "#define __EXTERNAL_WEAK__\n"
 628       << "#endif\n\n";
 629 #endif
 630
 631   // For now, turn off the weak linkage attribute on Mac OS X. (See above.)
 632   Out << "#if defined(__GNUC__) && defined(__APPLE_CC__)\n"
 633       << "#define __ATTRIBUTE_WEAK__\n"
 634       << "#elif defined(__GNUC__)\n"
 635       << "#define __ATTRIBUTE_WEAK__ __attribute__((weak))\n"
 636       << "#else\n"
 637       << "#define __ATTRIBUTE_WEAK__\n"
 638       << "#endif\n\n";
 639 }
 640
 641 bool CWriter::doInitialization(Module &M) {
 642   // Initialize
 643   TheModule = &M;
 644   FUT = &getAnalysis<FindUsedTypes>();
 645
 646   // Ensure that all structure types have names...
 647   bool Changed = nameAllUsedStructureTypes(M);
 648   Mang = new Mangler(M);
 649
 650   // get declaration for alloca
 651   Out << "/* Provide Declarations */\n";
 652   Out << "#include <stdarg.h>\n";      // Varargs support
 653   Out << "#include <setjmp.h>\n";      // Unwind support
 654   generateCompilerSpecificCode(Out);
 655
 656   // Provide a definition for `bool' if not compiling with a C++ compiler.
 657   Out << "\n"
 658       << "#ifndef __cplusplus\ntypedef unsigned char bool;\n#endif\n"
 659
 660       << "\n\n/* Support for floating point constants */\n"
 661       << "typedef unsigned long long ConstantDoubleTy;\n"
 662       << "typedef unsigned int        ConstantFloatTy;\n"
 663
 664       << "\n\n/* Global Declarations */\n";
 665
 666   // First output all the declarations for the program, because C requires
 667   // Functions & globals to be declared before they are used.
 668   //
 669
 670   // Loop over the symbol table, emitting all named constants...
 671   printSymbolTable(M.getSymbolTable());
 672
 673   // Global variable declarations...
 674   if (!M.gempty()) {
 675     Out << "\n/* External Global Variable Declarations */\n";
 676     for (Module::giterator I = M.gbegin(), E = M.gend(); I != E; ++I) {
 677       if (I->hasExternalLinkage()) {
 678         Out << "extern ";
 679         printType(Out, I->getType()->getElementType(), Mang->getValueName(I));
 680         Out << ";\n";
 681       }
 682     }
 683   }
 684
 685   // Function declarations
 686   if (!M.empty()) {
 687     Out << "\n/* Function Declarations */\n";
 688     for (Module::iterator I = M.begin(), E = M.end(); I != E; ++I) {
 689       // Don't print declarations for intrinsic functions.
 690       if (!I->getIntrinsicID()) {
 691         printFunctionSignature(I, true);
 692         if (I->hasWeakLinkage()) Out << " __ATTRIBUTE_WEAK__";
 693         if (I->hasLinkOnceLinkage()) Out << " __ATTRIBUTE_WEAK__";
 694         Out << ";\n";
 695       }
 696     }
 697   }
 698
 699   // Output the global variable declarations
 700   if (!M.gempty()) {
 701     Out << "\n\n/* Global Variable Declarations */\n";
 702     for (Module::giterator I = M.gbegin(), E = M.gend(); I != E; ++I)
 703       if (!I->isExternal()) {
 704         Out << "extern ";
 705         printType(Out, I->getType()->getElementType(), Mang->getValueName(I));
 706
 707         if (I->hasLinkOnceLinkage())
 708           Out << " __attribute__((common))";
 709         else if (I->hasWeakLinkage())
 710           Out << " __ATTRIBUTE_WEAK__";
 711         Out << ";\n";
 712       }
 713   }
 714
 715   // Output the global variable definitions and contents...
 716   if (!M.gempty()) {
 717     Out << "\n\n/* Global Variable Definitions and Initialization */\n";
 718     for (Module::giterator I = M.gbegin(), E = M.gend(); I != E; ++I)
 719       if (!I->isExternal()) {
 720         if (I->hasInternalLinkage())
 721           Out << "static ";
 722         printType(Out, I->getType()->getElementType(), Mang->getValueName(I));
 723         if (I->hasLinkOnceLinkage())
 724           Out << " __attribute__((common))";
 725         else if (I->hasWeakLinkage())
 726           Out << " __ATTRIBUTE_WEAK__";
 727
 728         // If the initializer is not null, emit the initializer.  If it is null,
 729         // we try to avoid emitting large amounts of zeros.  The problem with
 730         // this, however, occurs when the variable has weak linkage.  In this
 731         // case, the assembler will complain about the variable being both weak
 732         // and common, so we disable this optimization.
 733         if (!I->getInitializer()->isNullValue()) {
 734           Out << " = " ;
 735           writeOperand(I->getInitializer());
 736         } else if (I->hasWeakLinkage()) {
 737           // We have to specify an initializer, but it doesn't have to be
 738           // complete.  If the value is an aggregate, print out { 0 }, and let
 739           // the compiler figure out the rest of the zeros.
 740           Out << " = " ;
 741           if (isa<StructType>(I->getInitializer()->getType()) ||
 742               isa<ArrayType>(I->getInitializer()->getType())) {
 743             Out << "{ 0 }";
 744           } else {
 745             // Just print it out normally.
 746             writeOperand(I->getInitializer());
 747           }
 748         }
 749         Out << ";\n";
 750       }
 751   }
 752
 753   // Output all floating point constants that cannot be printed accurately...
 754   printFloatingPointConstants(M);
 755
 756   if (!M.empty())
 757     Out << "\n\n/* Function Bodies */\n";
 758   return false;
 759 }
 760
 761
 762 /// Output all floating point constants that cannot be printed accurately...
 763 void CWriter::printFloatingPointConstants(Module &M) {
 764   union {
 765     double D;
 766     unsigned long long U;
 767   } DBLUnion;
 768
 769   union {
 770     float F;
 771     unsigned U;
 772   } FLTUnion;
 773
 774   // Scan the module for floating point constants.  If any FP constant is used
 775   // in the function, we want to redirect it here so that we do not depend on
 776   // the precision of the printed form, unless the printed form preserves
 777   // precision.
 778   //
 779   unsigned FPCounter = 0;
 780   for (Module::iterator F = M.begin(), E = M.end(); F != E; ++F)
 781     for (constant_iterator I = constant_begin(F), E = constant_end(F);
 782          I != E; ++I)
 783       if (const ConstantFP *FPC = dyn_cast<ConstantFP>(*I))
 784         if (!isFPCSafeToPrint(FPC) && // Do not put in FPConstantMap if safe.
 785             !FPConstantMap.count(FPC)) {
 786           double Val = FPC->getValue();
 787
 788           FPConstantMap[FPC] = FPCounter;  // Number the FP constants
 789
 790           if (FPC->getType() == Type::DoubleTy) {
 791             DBLUnion.D = Val;
 792             Out << "static const ConstantDoubleTy FPConstant" << FPCounter++
 793                 << " = 0x" << std::hex << DBLUnion.U << std::dec
 794                 << "ULL;    /* " << Val << " */\n";
 795           } else if (FPC->getType() == Type::FloatTy) {
 796             FLTUnion.F = Val;
 797             Out << "static const ConstantFloatTy FPConstant" << FPCounter++
 798                 << " = 0x" << std::hex << FLTUnion.U << std::dec
 799                 << "U;    /* " << Val << " */\n";
 800           } else
 801             assert(0 && "Unknown float type!");
 802         }
 803
 804   Out << "\n";
 805  }
 806
 807
 808 /// printSymbolTable - Run through symbol table looking for type names.  If a
 809 /// type name is found, emit it's declaration...
 810 ///
 811 void CWriter::printSymbolTable(const SymbolTable &ST) {
 812   // If there are no type names, exit early.
 813   if (ST.find(Type::TypeTy) == ST.end())
 814     return;
 815
 816   // We are only interested in the type plane of the symbol table...
 817   SymbolTable::type_const_iterator I   = ST.type_begin(Type::TypeTy);
 818   SymbolTable::type_const_iterator End = ST.type_end(Type::TypeTy);
 819
 820   // Print out forward declarations for structure types before anything else!
 821   Out << "/* Structure forward decls */\n";
 822   for (; I != End; ++I)
 823     if (const Type *STy = dyn_cast<StructType>(I->second))
 824       // Only print out used types!
 825       if (FUT->getTypes().count(STy)) {
 826         std::string Name = "struct l_" + Mangler::makeNameProper(I->first);
 827         Out << Name << ";\n";
 828         TypeNames.insert(std::make_pair(STy, Name));
 829       }
 830
 831   Out << "\n";
 832
 833   // Now we can print out typedefs...
 834   Out << "/* Typedefs */\n";
 835   for (I = ST.type_begin(Type::TypeTy); I != End; ++I)
 836     // Only print out used types!
 837     if (FUT->getTypes().count(cast<Type>(I->second))) {
 838       const Type *Ty = cast<Type>(I->second);
 839       std::string Name = "l_" + Mangler::makeNameProper(I->first);
 840       Out << "typedef ";
 841       printType(Out, Ty, Name);
 842       Out << ";\n";
 843     }
 844
 845   Out << "\n";
 846
 847   // Keep track of which structures have been printed so far...
 848   std::set<const StructType *> StructPrinted;
 849
 850   // Loop over all structures then push them into the stack so they are
 851   // printed in the correct order.
 852   //
 853   Out << "/* Structure contents */\n";
 854   for (I = ST.type_begin(Type::TypeTy); I != End; ++I)
 855     if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(I->second))
 856       // Only print out used types!
 857       if (FUT->getTypes().count(STy))
 858         printContainedStructs(STy, StructPrinted);
 859 }
 860
 861 // Push the struct onto the stack and recursively push all structs
 862 // this one depends on.
 863 void CWriter::printContainedStructs(const Type *Ty,
 864                                     std::set<const StructType*> &StructPrinted){
 865   if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty)) {
 866     //Check to see if we have already printed this struct
 867     if (StructPrinted.count(STy) == 0) {
 868       // Print all contained types first...
 869       for (StructType::element_iterator I = STy->element_begin(),
 870              E = STy->element_end(); I != E; ++I) {
 871         const Type *Ty1 = I->get();
 872         if (isa<StructType>(Ty1) || isa<ArrayType>(Ty1))
 873           printContainedStructs(*I, StructPrinted);
 874       }
 875
 876       //Print structure type out..
 877       StructPrinted.insert(STy);
 878       std::string Name = TypeNames[STy];
 879       printType(Out, STy, Name, true);
 880       Out << ";\n\n";
 881     }
 882
 883     // If it is an array, check contained types and continue
 884   } else if (const ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(Ty)){
 885     const Type *Ty1 = ATy->getElementType();
 886     if (isa<StructType>(Ty1) || isa<ArrayType>(Ty1))
 887       printContainedStructs(Ty1, StructPrinted);
 888   }
 889 }
 890
 891
 892 void CWriter::printFunctionSignature(const Function *F, bool Prototype) {
 893   if (F->hasInternalLinkage()) Out << "static ";
 894
 895   // Loop over the arguments, printing them...
 896   const FunctionType *FT = cast<FunctionType>(F->getFunctionType());
 897
 898   std::stringstream FunctionInnards;
 899
 900   // Print out the name...
 901   FunctionInnards << Mang->getValueName(F) << "(";
 902
 903   if (!F->isExternal()) {
 904     if (!F->aempty()) {
 905       std::string ArgName;
 906       if (F->abegin()->hasName() || !Prototype)
 907         ArgName = Mang->getValueName(F->abegin());
 908       printType(FunctionInnards, F->afront().getType(), ArgName);
 909       for (Function::const_aiterator I = ++F->abegin(), E = F->aend();
 910            I != E; ++I) {
 911         FunctionInnards << ", ";
 912         if (I->hasName() || !Prototype)
 913           ArgName = Mang->getValueName(I);
 914         else
 915           ArgName = "";
 916         printType(FunctionInnards, I->getType(), ArgName);
 917       }
 918     }
 919   } else {
 920     // Loop over the arguments, printing them...
 921     for (FunctionType::param_iterator I = FT->param_begin(),
 922            E = FT->param_end(); I != E; ++I) {
 923       if (I != FT->param_begin()) FunctionInnards << ", ";
 924       printType(FunctionInnards, *I);
 925     }
 926   }
 927
 928   // Finish printing arguments... if this is a vararg function, print the ...,
 929   // unless there are no known types, in which case, we just emit ().
 930   //
 931   if (FT->isVarArg() && FT->getNumParams()) {
 932     if (FT->getNumParams()) FunctionInnards << ", ";
 933     FunctionInnards << "...";  // Output varargs portion of signature!
 934   } else if (!FT->isVarArg() && FT->getNumParams() == 0) {
 935     FunctionInnards << "void"; // ret() -> ret(void) in C.
 936   }
 937   FunctionInnards << ")";
 938   // Print out the return type and the entire signature for that matter
 939   printType(Out, F->getReturnType(), FunctionInnards.str());
 940 }
 941
 942 void CWriter::printFunction(Function &F) {
 943   printFunctionSignature(&F, false);
 944   Out << " {\n";
 945
 946   // print local variable information for the function
 947   for (inst_iterator I = inst_begin(&F), E = inst_end(&F); I != E; ++I)
 948     if (const AllocaInst *AI = isDirectAlloca(*I)) {
 949       Out << "  ";
 950       printType(Out, AI->getAllocatedType(), Mang->getValueName(AI));
 951       Out << ";    /* Address exposed local */\n";
 952     } else if ((*I)->getType() != Type::VoidTy && !isInlinableInst(**I)) {
 953       Out << "  ";
 954       printType(Out, (*I)->getType(), Mang->getValueName(*I));
 955       Out << ";\n";
 956
 957       if (isa<PHINode>(*I)) {  // Print out PHI node temporaries as well...
 958         Out << "  ";
 959         printType(Out, (*I)->getType(),
 960                   Mang->getValueName(*I)+"__PHI_TEMPORARY");
 961         Out << ";\n";
 962       }
 963     }
 964
 965   Out << "\n";
 966
 967   // print the basic blocks
 968   for (Function::iterator BB = F.begin(), E = F.end(); BB != E; ++BB) {
 969     BasicBlock *Prev = BB->getPrev();
 970
 971     // Don't print the label for the basic block if there are no uses, or if the
 972     // only terminator use is the predecessor basic block's terminator.  We have
 973     // to scan the use list because PHI nodes use basic blocks too but do not
 974     // require a label to be generated.
 975     //
 976     bool NeedsLabel = false;
 977     for (Value::use_iterator UI = BB->use_begin(), UE = BB->use_end();
 978          UI != UE; ++UI)
 979       if (TerminatorInst *TI = dyn_cast<TerminatorInst>(*UI))
 980         if (TI != Prev->getTerminator() ||
 981             isa<SwitchInst>(Prev->getTerminator()) ||
 982             isa<InvokeInst>(Prev->getTerminator())) {
 983           NeedsLabel = true;
 984           break;
 985         }
 986
 987     if (NeedsLabel) Out << Mang->getValueName(BB) << ":\n";
 988
 989     // Output all of the instructions in the basic block...
 990     for (BasicBlock::iterator II = BB->begin(), E = --BB->end(); II != E; ++II){
 991       if (!isInlinableInst(*II) && !isDirectAlloca(II)) {
 992         if (II->getType() != Type::VoidTy)
 993           outputLValue(II);
 994         else
 995           Out << "  ";
 996         visit(*II);
 997         Out << ";\n";
 998       }
 999     }
1000
1001     // Don't emit prefix or suffix for the terminator...
1002     visit(*BB->getTerminator());
1003   }
1004
1005   Out << "}\n\n";
1006 }
1007
1008 // Specific Instruction type classes... note that all of the casts are
1009 // necessary because we use the instruction classes as opaque types...
1010 //
1011 void CWriter::visitReturnInst(ReturnInst &I) {
1012   // Don't output a void return if this is the last basic block in the function
1013   if (I.getNumOperands() == 0 &&
1014       &*--I.getParent()->getParent()->end() == I.getParent() &&
1015       !I.getParent()->size() == 1) {
1016     return;
1017   }
1018
1019   Out << "  return";
1020   if (I.getNumOperands()) {
1021     Out << " ";
1022     writeOperand(I.getOperand(0));
1023   }
1024   Out << ";\n";
1025 }
1026
1027 void CWriter::visitSwitchInst(SwitchInst &SI) {
1028   Out << "  switch (";
1029   writeOperand(SI.getOperand(0));
1030   Out << ") {\n  default:\n";
1031   printBranchToBlock(SI.getParent(), SI.getDefaultDest(), 2);
1032   Out << ";\n";
1033   for (unsigned i = 2, e = SI.getNumOperands(); i != e; i += 2) {
1034     Out << "  case ";
1035     writeOperand(SI.getOperand(i));
1036     Out << ":\n";
1037     BasicBlock *Succ = cast<BasicBlock>(SI.getOperand(i+1));
1038     printBranchToBlock(SI.getParent(), Succ, 2);
1039     if (Succ == SI.getParent()->getNext())
1040       Out << "    break;\n";
1041   }
1042   Out << "  }\n";
1043 }
1044
1045 void CWriter::visitInvokeInst(InvokeInst &II) {
1046   assert(0 && "Lowerinvoke pass didn't work!");
1047 }
1048
1049
1050 void CWriter::visitUnwindInst(UnwindInst &I) {
1051   assert(0 && "Lowerinvoke pass didn't work!");
1052 }
1053
1054 bool isGotoCodeNecessary(BasicBlock *From, BasicBlock *To) {
1055   // If PHI nodes need copies, we need the copy code...
1056   if (isa<PHINode>(To->front()) ||
1057       From->getNext() != To)      // Not directly successor, need goto
1058     return true;
1059
1060   // Otherwise we don't need the code.
1061   return false;
1062 }
1063
1064 void CWriter::printBranchToBlock(BasicBlock *CurBB, BasicBlock *Succ,
1065                                  unsigned Indent) {
1066   for (BasicBlock::iterator I = Succ->begin();
1067        PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(I); ++I) {
1068     //  now we have to do the printing
1069     Out << std::string(Indent, ' ');
1070     Out << "  " << Mang->getValueName(I) << "__PHI_TEMPORARY = ";
1071     writeOperand(PN->getIncomingValue(PN->getBasicBlockIndex(CurBB)));
1072     Out << ";   /* for PHI node */\n";
1073   }
1074
1075   if (CurBB->getNext() != Succ ||
1076       isa<InvokeInst>(CurBB->getTerminator()) ||
1077       isa<SwitchInst>(CurBB->getTerminator())) {
1078     Out << std::string(Indent, ' ') << "  goto ";
1079     writeOperand(Succ);
1080     Out << ";\n";
1081   }
1082 }
1083
1084 // Branch instruction printing - Avoid printing out a branch to a basic block
1085 // that immediately succeeds the current one.
1086 //
1087 void CWriter::visitBranchInst(BranchInst &I) {
1088   if (I.isConditional()) {
1089     if (isGotoCodeNecessary(I.getParent(), I.getSuccessor(0))) {
1090       Out << "  if (";
1091       writeOperand(I.getCondition());
1092       Out << ") {\n";
1093
1094       printBranchToBlock(I.getParent(), I.getSuccessor(0), 2);
1095
1096       if (isGotoCodeNecessary(I.getParent(), I.getSuccessor(1))) {
1097         Out << "  } else {\n";
1098         printBranchToBlock(I.getParent(), I.getSuccessor(1), 2);
1099       }
1100     } else {
1101       // First goto not necessary, assume second one is...
1102       Out << "  if (!";
1103       writeOperand(I.getCondition());
1104       Out << ") {\n";
1105
1106       printBranchToBlock(I.getParent(), I.getSuccessor(1), 2);
1107     }
1108
1109     Out << "  }\n";
1110   } else {
1111     printBranchToBlock(I.getParent(), I.getSuccessor(0), 0);
1112   }
1113   Out << "\n";
1114 }
1115
1116 // PHI nodes get copied into temporary values at the end of predecessor basic
1117 // blocks.  We now need to copy these temporary values into the REAL value for
1118 // the PHI.
1119 void CWriter::visitPHINode(PHINode &I) {
1120   writeOperand(&I);
1121   Out << "__PHI_TEMPORARY";
1122 }
1123
1124
1125 void CWriter::visitBinaryOperator(Instruction &I) {
1126   // binary instructions, shift instructions, setCond instructions.
1127   assert(!isa<PointerType>(I.getType()));
1128
1129   // We must cast the results of binary operations which might be promoted.
1130   bool needsCast = false;
1131   if ((I.getType() == Type::UByteTy) || (I.getType() == Type::SByteTy)
1132       || (I.getType() == Type::UShortTy) || (I.getType() == Type::ShortTy)
1133       || (I.getType() == Type::FloatTy)) {
1134     needsCast = true;
1135     Out << "((";
1136     printType(Out, I.getType());
1137     Out << ")(";
1138   }
1139
1140   writeOperand(I.getOperand(0));
1141
1142   switch (I.getOpcode()) {
1143   case Instruction::Add: Out << " + "; break;
1144   case Instruction::Sub: Out << " - "; break;
1145   case Instruction::Mul: Out << "*"; break;
1146   case Instruction::Div: Out << "/"; break;
1147   case Instruction::Rem: Out << "%"; break;
1148   case Instruction::And: Out << " & "; break;
1149   case Instruction::Or: Out << " | "; break;
1150   case Instruction::Xor: Out << " ^ "; break;
1151   case Instruction::SetEQ: Out << " == "; break;
1152   case Instruction::SetNE: Out << " != "; break;
1153   case Instruction::SetLE: Out << " <= "; break;
1154   case Instruction::SetGE: Out << " >= "; break;
1155   case Instruction::SetLT: Out << " < "; break;
1156   case Instruction::SetGT: Out << " > "; break;
1157   case Instruction::Shl : Out << " << "; break;
1158   case Instruction::Shr : Out << " >> "; break;
1159   default: std::cerr << "Invalid operator type!" << I; abort();
1160   }
1161
1162   writeOperand(I.getOperand(1));
1163
1164   if (needsCast) {
1165     Out << "))";
1166   }
1167 }
1168
1169 void CWriter::visitCastInst(CastInst &I) {
1170   if (I.getType() == Type::BoolTy) {
1171     Out << "(";
1172     writeOperand(I.getOperand(0));
1173     Out << " != 0)";
1174     return;
1175   }
1176   Out << "(";
1177   printType(Out, I.getType());
1178   Out << ")";
1179   if (isa<PointerType>(I.getType())&&I.getOperand(0)->getType()->isIntegral() ||
1180       isa<PointerType>(I.getOperand(0)->getType())&&I.getType()->isIntegral()) {
1181     // Avoid "cast to pointer from integer of different size" warnings
1182     Out << "(long)";
1183   }
1184
1185   writeOperand(I.getOperand(0));
1186 }
1187
1188 void CWriter::lowerIntrinsics(Module &M) {
1189   for (Module::iterator F = M.begin(), E = M.end(); F != E; ++F)
1190     for (Function::iterator BB = F->begin(), E = F->end(); BB != E; ++BB)
1191       for (BasicBlock::iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I != E; )
1192         if (CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(I++))
1193           if (Function *F = CI->getCalledFunction())
1194             switch (F->getIntrinsicID()) {
1195             case Intrinsic::not_intrinsic:
1196             case Intrinsic::va_start:
1197             case Intrinsic::va_copy:
1198             case Intrinsic::va_end:
1199             case Intrinsic::returnaddress:
1200             case Intrinsic::frameaddress:
1201             case Intrinsic::setjmp:
1202             case Intrinsic::longjmp:
1203               // We directly implement these intrinsics
1204               break;
1205             default:
1206               // All other intrinsic calls we must lower.
1207               Instruction *Before = CI->getPrev();
1208               IL.LowerIntrinsicCall(CI);
1209               if (Before) {        // Move iterator to instruction after call
1210                 I = Before; ++I;
1211               } else {
1212                 I = BB->begin();
1213               }
1214             }
1215 }
1216
1217
1218
1219 void CWriter::visitCallInst(CallInst &I) {
1220   // Handle intrinsic function calls first...
1221   if (Function *F = I.getCalledFunction())
1222     if (Intrinsic::ID ID = (Intrinsic::ID)F->getIntrinsicID()) {
1223       switch (ID) {
1224       default: assert(0 && "Unknown LLVM intrinsic!");
1225       case Intrinsic::va_start:
1226         Out << "0; ";
1227
1228         Out << "va_start(*(va_list*)&" << Mang->getValueName(&I) << ", ";
1229         // Output the last argument to the enclosing function...
1230         if (I.getParent()->getParent()->aempty()) {
1231           std::cerr << "The C backend does not currently support zero "
1232                     << "argument varargs functions, such as '"
1233                     << I.getParent()->getParent()->getName() << "'!\n";
1234           abort();
1235         }
1236         writeOperand(&I.getParent()->getParent()->aback());
1237         Out << ")";
1238         return;
1239       case Intrinsic::va_end:
1240         Out << "va_end(*(va_list*)&";
1241         writeOperand(I.getOperand(1));
1242         Out << ")";
1243         return;
1244       case Intrinsic::va_copy:
1245         Out << "0;";
1246         Out << "va_copy(*(va_list*)&" << Mang->getValueName(&I) << ", ";
1247         Out << "*(va_list*)&";
1248         writeOperand(I.getOperand(1));
1249         Out << ")";
1250         return;
1251       case Intrinsic::returnaddress:
1252         Out << "__builtin_return_address(";
1253         writeOperand(I.getOperand(1));
1254         Out << ")";
1255         return;
1256       case Intrinsic::frameaddress:
1257         Out << "__builtin_frame_address(";
1258         writeOperand(I.getOperand(1));
1259         Out << ")";
1260         return;
1261       case Intrinsic::setjmp:
1262         Out << "setjmp(*(jmp_buf*)";
1263         writeOperand(I.getOperand(1));
1264         Out << ")";
1265         return;
1266       case Intrinsic::longjmp:
1267         Out << "longjmp(*(jmp_buf*)";
1268         writeOperand(I.getOperand(1));
1269         Out << ", ";
1270         writeOperand(I.getOperand(2));
1271         Out << ")";
1272         return;
1273       }
1274     }
1275   visitCallSite(&I);
1276 }
1277
1278 void CWriter::visitCallSite(CallSite CS) {
1279   const PointerType  *PTy   = cast<PointerType>(CS.getCalledValue()->getType());
1280   const FunctionType *FTy   = cast<FunctionType>(PTy->getElementType());
1281   const Type         *RetTy = FTy->getReturnType();
1282
1283   writeOperand(CS.getCalledValue());
1284   Out << "(";
1285
1286   if (CS.arg_begin() != CS.arg_end()) {
1287     CallSite::arg_iterator AI = CS.arg_begin(), AE = CS.arg_end();
1288     writeOperand(*AI);
1289
1290     for (++AI; AI != AE; ++AI) {
1291       Out << ", ";
1292       writeOperand(*AI);
1293     }
1294   }
1295   Out << ")";
1296 }
1297
1298 void CWriter::visitMallocInst(MallocInst &I) {
1299   assert(0 && "lowerallocations pass didn't work!");
1300 }
1301
1302 void CWriter::visitAllocaInst(AllocaInst &I) {
1303   Out << "(";
1304   printType(Out, I.getType());
1305   Out << ") alloca(sizeof(";
1306   printType(Out, I.getType()->getElementType());
1307   Out << ")";
1308   if (I.isArrayAllocation()) {
1309     Out << " * " ;
1310     writeOperand(I.getOperand(0));
1311   }
1312   Out << ")";
1313 }
1314
1315 void CWriter::visitFreeInst(FreeInst &I) {
1316   assert(0 && "lowerallocations pass didn't work!");
1317 }
1318
1319 void CWriter::printIndexingExpression(Value *Ptr, gep_type_iterator I,
1320                                       gep_type_iterator E) {
1321   bool HasImplicitAddress = false;
1322   // If accessing a global value with no indexing, avoid *(&GV) syndrome
1323   if (GlobalValue *V = dyn_cast<GlobalValue>(Ptr)) {
1324     HasImplicitAddress = true;
1325   } else if (ConstantPointerRef *CPR = dyn_cast<ConstantPointerRef>(Ptr)) {
1326     HasImplicitAddress = true;
1327     Ptr = CPR->getValue();         // Get to the global...
1328   } else if (isDirectAlloca(Ptr)) {
1329     HasImplicitAddress = true;
1330   }
1331
1332   if (I == E) {
1333     if (!HasImplicitAddress)
1334       Out << "*";  // Implicit zero first argument: '*x' is equivalent to 'x[0]'
1335
1336     writeOperandInternal(Ptr);
1337     return;
1338   }
1339
1340   const Constant *CI = dyn_cast<Constant>(I.getOperand());
1341   if (HasImplicitAddress && (!CI || !CI->isNullValue()))
1342     Out << "(&";
1343
1344   writeOperandInternal(Ptr);
1345
1346   if (HasImplicitAddress && (!CI || !CI->isNullValue())) {
1347     Out << ")";
1348     HasImplicitAddress = false;  // HIA is only true if we haven't addressed yet
1349   }
1350
1351   assert(!HasImplicitAddress || (CI && CI->isNullValue()) &&
1352          "Can only have implicit address with direct accessing");
1353
1354   if (HasImplicitAddress) {
1355     ++I;
1356   } else if (CI && CI->isNullValue()) {
1357     gep_type_iterator TmpI = I; ++TmpI;
1358
1359     // Print out the -> operator if possible...
1360     if (TmpI != E && isa<StructType>(*TmpI)) {
1361       Out << (HasImplicitAddress ? "." : "->");
1362       Out << "field" << cast<ConstantUInt>(TmpI.getOperand())->getValue();
1363       I = ++TmpI;
1364     }
1365   }
1366
1367   for (; I != E; ++I)
1368     if (isa<StructType>(*I)) {
1369       Out << ".field" << cast<ConstantUInt>(I.getOperand())->getValue();
1370     } else {
1371       Out << "[";
1372       writeOperand(I.getOperand());
1373       Out << "]";
1374     }
1375 }
1376
1377 void CWriter::visitLoadInst(LoadInst &I) {
1378   Out << "*";
1379   writeOperand(I.getOperand(0));
1380 }
1381
1382 void CWriter::visitStoreInst(StoreInst &I) {
1383   Out << "*";
1384   writeOperand(I.getPointerOperand());
1385   Out << " = ";
1386   writeOperand(I.getOperand(0));
1387 }
1388
1389 void CWriter::visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &I) {
1390   Out << "&";
1391   printIndexingExpression(I.getPointerOperand(), gep_type_begin(I),
1392                           gep_type_end(I));
1393 }
1394
1395 void CWriter::visitVANextInst(VANextInst &I) {
1396   Out << Mang->getValueName(I.getOperand(0));
1397   Out << ";  va_arg(*(va_list*)&" << Mang->getValueName(&I) << ", ";
1398   printType(Out, I.getArgType());
1399   Out << ")";
1400 }
1401
1402 void CWriter::visitVAArgInst(VAArgInst &I) {
1403   Out << "0;\n";
1404   Out << "{ va_list Tmp; va_copy(Tmp, *(va_list*)&";
1405   writeOperand(I.getOperand(0));
1406   Out << ");\n  " << Mang->getValueName(&I) << " = va_arg(Tmp, ";
1407   printType(Out, I.getType());
1408   Out << ");\n  va_end(Tmp); }";
1409 }
1410
1411 //===----------------------------------------------------------------------===//
1412 //                       External Interface declaration
1413 //===----------------------------------------------------------------------===//
1414
1415 bool CTargetMachine::addPassesToEmitAssembly(PassManager &PM, std::ostream &o) {
1416   PM.add(createLowerAllocationsPass());
1417   PM.add(createLowerInvokePass());
1418   PM.add(new CWriter(o, getIntrinsicLowering()));
1419   return false;
1420 }
1421
1422 TargetMachine *llvm::allocateCTargetMachine(const Module &M,
1423                                             IntrinsicLowering *IL) {
1424   return new CTargetMachine(M, IL);
1425 }