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/CFG.h"
  31 #include "llvm/Support/GetElementPtrTypeIterator.h"
  32 #include "llvm/Support/InstVisitor.h"
  33 #include "llvm/Support/Mangler.h"
  34 #include "Support/StringExtras.h"
  35 #include "Config/config.h"
  36 #include <algorithm>
  37 #include <sstream>
  38 using namespace llvm;
  39
  40 namespace {
  41   /// NameAllUsedStructs - This pass inserts names for any unnamed structure
  42   /// types that are used by the program.
  43   ///
  44   class CBackendNameAllUsedStructs : public Pass {
  45     void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
  46       AU.addRequired<FindUsedTypes>();
  47     }
  48
  49     virtual const char *getPassName() const {
  50       return "C backend type canonicalizer";
  51     }
  52
  53     virtual bool run(Module &M);
  54   };
  55
  56   /// CWriter - This class is the main chunk of code that converts an LLVM
  57   /// module to a C translation unit.
  58   class CWriter : public FunctionPass, public InstVisitor<CWriter> {
  59     std::ostream &Out;
  60     IntrinsicLowering &IL;
  61     Mangler *Mang;
  62     const Module *TheModule;
  63     std::map<const Type *, std::string> TypeNames;
  64
  65     std::map<const ConstantFP *, unsigned> FPConstantMap;
  66   public:
  67     CWriter(std::ostream &o, IntrinsicLowering &il) : Out(o), IL(il) {}
  68
  69     virtual const char *getPassName() const { return "C backend"; }
  70
  71     virtual bool doInitialization(Module &M);
  72
  73     bool runOnFunction(Function &F) {
  74       // Output all floating point constants that cannot be printed accurately.
  75       printFloatingPointConstants(F);
  76
  77       lowerIntrinsics(F);
  78       printFunction(F);
  79       FPConstantMap.clear();
  80       return false;
  81     }
  82
  83     virtual bool doFinalization(Module &M) {
  84       // Free memory...
  85       delete Mang;
  86       TypeNames.clear();
  87       return true;
  88     }
  89
  90     std::ostream &printType(std::ostream &Out, const Type *Ty,
  91                             const std::string &VariableName = "",
  92                             bool IgnoreName = false);
  93
  94     void writeOperand(Value *Operand);
  95     void writeOperandInternal(Value *Operand);
  96
  97   private :
  98     void lowerIntrinsics(Function &F);
  99
 100     bool nameAllUsedStructureTypes(Module &M);
 101     void printModule(Module *M);
 102     void printModuleTypes(const SymbolTable &ST);
 103     void printContainedStructs(const Type *Ty, std::set<const StructType *> &);
 104     void printFloatingPointConstants(Function &F);
 105     void printFunctionSignature(const Function *F, bool Prototype);
 106
 107     void printFunction(Function &);
 108
 109     void printConstant(Constant *CPV);
 110     void printConstantArray(ConstantArray *CPA);
 111
 112     // isInlinableInst - Attempt to inline instructions into their uses to build
 113     // trees as much as possible.  To do this, we have to consistently decide
 114     // what is acceptable to inline, so that variable declarations don't get
 115     // printed and an extra copy of the expr is not emitted.
 116     //
 117     static bool isInlinableInst(const Instruction &I) {
 118       // Must be an expression, must be used exactly once.  If it is dead, we
 119       // emit it inline where it would go.
 120       if (I.getType() == Type::VoidTy || !I.hasOneUse() ||
 121           isa<TerminatorInst>(I) || isa<CallInst>(I) || isa<PHINode>(I) ||
 122           isa<LoadInst>(I) || isa<VAArgInst>(I) || isa<VANextInst>(I))
 123         // Don't inline a load across a store or other bad things!
 124         return false;
 125
 126       // Only inline instruction it it's use is in the same BB as the inst.
 127       return I.getParent() == cast<Instruction>(I.use_back())->getParent();
 128     }
 129
 130     // isDirectAlloca - Define fixed sized allocas in the entry block as direct
 131     // variables which are accessed with the & operator.  This causes GCC to
 132     // generate significantly better code than to emit alloca calls directly.
 133     //
 134     static const AllocaInst *isDirectAlloca(const Value *V) {
 135       const AllocaInst *AI = dyn_cast<AllocaInst>(V);
 136       if (!AI) return false;
 137       if (AI->isArrayAllocation())
 138         return 0;   // FIXME: we can also inline fixed size array allocas!
 139       if (AI->getParent() != &AI->getParent()->getParent()->getEntryBlock())
 140         return 0;
 141       return AI;
 142     }
 143
 144     // Instruction visitation functions
 145     friend class InstVisitor<CWriter>;
 146
 147     void visitReturnInst(ReturnInst &I);
 148     void visitBranchInst(BranchInst &I);
 149     void visitSwitchInst(SwitchInst &I);
 150     void visitInvokeInst(InvokeInst &I);
 151     void visitUnwindInst(UnwindInst &I);
 152
 153     void visitPHINode(PHINode &I);
 154     void visitBinaryOperator(Instruction &I);
 155
 156     void visitCastInst (CastInst &I);
 157     void visitSelectInst(SelectInst &I);
 158     void visitCallInst (CallInst &I);
 159     void visitCallSite (CallSite CS);
 160     void visitShiftInst(ShiftInst &I) { visitBinaryOperator(I); }
 161
 162     void visitMallocInst(MallocInst &I);
 163     void visitAllocaInst(AllocaInst &I);
 164     void visitFreeInst  (FreeInst   &I);
 165     void visitLoadInst  (LoadInst   &I);
 166     void visitStoreInst (StoreInst  &I);
 167     void visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &I);
 168     void visitVANextInst(VANextInst &I);
 169     void visitVAArgInst (VAArgInst &I);
 170
 171     void visitInstruction(Instruction &I) {
 172       std::cerr << "C Writer does not know about " << I;
 173       abort();
 174     }
 175
 176     void outputLValue(Instruction *I) {
 177       Out << "  " << Mang->getValueName(I) << " = ";
 178     }
 179     void printPHICopiesForSuccessors(BasicBlock *CurBlock,
 180                                      unsigned Indent);
 181     void printBranchToBlock(BasicBlock *CurBlock, BasicBlock *SuccBlock,
 182                             unsigned Indent);
 183     void printIndexingExpression(Value *Ptr, gep_type_iterator I,
 184                                  gep_type_iterator E);
 185   };
 186 }
 187
 188 /// This method inserts names for any unnamed structure types that are used by
 189 /// the program, and removes names from structure types that are not used by the
 190 /// program.
 191 ///
 192 bool CBackendNameAllUsedStructs::run(Module &M) {
 193   // Get a set of types that are used by the program...
 194   std::set<const Type *> UT = getAnalysis<FindUsedTypes>().getTypes();
 195
 196   // Loop over the module symbol table, removing types from UT that are
 197   // already named, and removing names for structure types that are not used.
 198   //
 199   SymbolTable &MST = M.getSymbolTable();
 200   if (MST.find(Type::TypeTy) != MST.end())
 201     for (SymbolTable::type_iterator I = MST.type_begin(Type::TypeTy),
 202            E = MST.type_end(Type::TypeTy); I != E; ) {
 203       SymbolTable::type_iterator It = I++;
 204       if (StructType *STy = dyn_cast<StructType>(It->second)) {
 205         // If this is not used, remove it from the symbol table.
 206         std::set<const Type *>::iterator UTI = UT.find(STy);
 207         if (UTI == UT.end())
 208           MST.remove(It->first, It->second);
 209         else
 210           UT.erase(UTI);
 211       }
 212     }
 213
 214   // UT now contains types that are not named.  Loop over it, naming
 215   // structure types.
 216   //
 217   bool Changed = false;
 218   for (std::set<const Type *>::const_iterator I = UT.begin(), E = UT.end();
 219        I != E; ++I)
 220     if (const StructType *ST = dyn_cast<StructType>(*I)) {
 221       ((Value*)ST)->setName("unnamed", &MST);
 222       Changed = true;
 223     }
 224   return Changed;
 225 }
 226
 227
 228 // Pass the Type* and the variable name and this prints out the variable
 229 // declaration.
 230 //
 231 std::ostream &CWriter::printType(std::ostream &Out, const Type *Ty,
 232                                  const std::string &NameSoFar,
 233                                  bool IgnoreName) {
 234   if (Ty->isPrimitiveType())
 235     switch (Ty->getPrimitiveID()) {
 236     case Type::VoidTyID:   return Out << "void "               << NameSoFar;
 237     case Type::BoolTyID:   return Out << "bool "               << NameSoFar;
 238     case Type::UByteTyID:  return Out << "unsigned char "      << NameSoFar;
 239     case Type::SByteTyID:  return Out << "signed char "        << NameSoFar;
 240     case Type::UShortTyID: return Out << "unsigned short "     << NameSoFar;
 241     case Type::ShortTyID:  return Out << "short "              << NameSoFar;
 242     case Type::UIntTyID:   return Out << "unsigned "           << NameSoFar;
 243     case Type::IntTyID:    return Out << "int "                << NameSoFar;
 244     case Type::ULongTyID:  return Out << "unsigned long long " << NameSoFar;
 245     case Type::LongTyID:   return Out << "signed long long "   << NameSoFar;
 246     case Type::FloatTyID:  return Out << "float "              << NameSoFar;
 247     case Type::DoubleTyID: return Out << "double "             << NameSoFar;
 248     default :
 249       std::cerr << "Unknown primitive type: " << Ty << "\n";
 250       abort();
 251     }
 252
 253   // Check to see if the type is named.
 254   if (!IgnoreName || isa<OpaqueType>(Ty)) {
 255     std::map<const Type *, std::string>::iterator I = TypeNames.find(Ty);
 256     if (I != TypeNames.end()) return Out << I->second << " " << NameSoFar;
 257   }
 258
 259   switch (Ty->getPrimitiveID()) {
 260   case Type::FunctionTyID: {
 261     const FunctionType *MTy = cast<FunctionType>(Ty);
 262     std::stringstream FunctionInnards;
 263     FunctionInnards << " (" << NameSoFar << ") (";
 264     for (FunctionType::param_iterator I = MTy->param_begin(),
 265            E = MTy->param_end(); I != E; ++I) {
 266       if (I != MTy->param_begin())
 267         FunctionInnards << ", ";
 268       printType(FunctionInnards, *I, "");
 269     }
 270     if (MTy->isVarArg()) {
 271       if (MTy->getNumParams())
 272         FunctionInnards << ", ...";
 273     } else if (!MTy->getNumParams()) {
 274       FunctionInnards << "void";
 275     }
 276     FunctionInnards << ")";
 277     std::string tstr = FunctionInnards.str();
 278     printType(Out, MTy->getReturnType(), tstr);
 279     return Out;
 280   }
 281   case Type::StructTyID: {
 282     const StructType *STy = cast<StructType>(Ty);
 283     Out << NameSoFar + " {\n";
 284     unsigned Idx = 0;
 285     for (StructType::element_iterator I = STy->element_begin(),
 286            E = STy->element_end(); I != E; ++I) {
 287       Out << "  ";
 288       printType(Out, *I, "field" + utostr(Idx++));
 289       Out << ";\n";
 290     }
 291     return Out << "}";
 292   }
 293
 294   case Type::PointerTyID: {
 295     const PointerType *PTy = cast<PointerType>(Ty);
 296     std::string ptrName = "*" + NameSoFar;
 297
 298     if (isa<ArrayType>(PTy->getElementType()))
 299       ptrName = "(" + ptrName + ")";
 300
 301     return printType(Out, PTy->getElementType(), ptrName);
 302   }
 303
 304   case Type::ArrayTyID: {
 305     const ArrayType *ATy = cast<ArrayType>(Ty);
 306     unsigned NumElements = ATy->getNumElements();
 307     return printType(Out, ATy->getElementType(),
 308                      NameSoFar + "[" + utostr(NumElements) + "]");
 309   }
 310
 311   case Type::OpaqueTyID: {
 312     static int Count = 0;
 313     std::string TyName = "struct opaque_" + itostr(Count++);
 314     assert(TypeNames.find(Ty) == TypeNames.end());
 315     TypeNames[Ty] = TyName;
 316     return Out << TyName << " " << NameSoFar;
 317   }
 318   default:
 319     assert(0 && "Unhandled case in getTypeProps!");
 320     abort();
 321   }
 322
 323   return Out;
 324 }
 325
 326 void CWriter::printConstantArray(ConstantArray *CPA) {
 327
 328   // As a special case, print the array as a string if it is an array of
 329   // ubytes or an array of sbytes with positive values.
 330   //
 331   const Type *ETy = CPA->getType()->getElementType();
 332   bool isString = (ETy == Type::SByteTy || ETy == Type::UByteTy);
 333
 334   // Make sure the last character is a null char, as automatically added by C
 335   if (isString && (CPA->getNumOperands() == 0 ||
 336                    !cast<Constant>(*(CPA->op_end()-1))->isNullValue()))
 337     isString = false;
 338
 339   if (isString) {
 340     Out << "\"";
 341     // Keep track of whether the last number was a hexadecimal escape
 342     bool LastWasHex = false;
 343
 344     // Do not include the last character, which we know is null
 345     for (unsigned i = 0, e = CPA->getNumOperands()-1; i != e; ++i) {
 346       unsigned char C = cast<ConstantInt>(CPA->getOperand(i))->getRawValue();
 347
 348       // Print it out literally if it is a printable character.  The only thing
 349       // to be careful about is when the last letter output was a hex escape
 350       // code, in which case we have to be careful not to print out hex digits
 351       // explicitly (the C compiler thinks it is a continuation of the previous
 352       // character, sheesh...)
 353       //
 354       if (isprint(C) && (!LastWasHex || !isxdigit(C))) {
 355         LastWasHex = false;
 356         if (C == '"' || C == '\\')
 357           Out << "\\" << C;
 358         else
 359           Out << C;
 360       } else {
 361         LastWasHex = false;
 362         switch (C) {
 363         case '\n': Out << "\\n"; break;
 364         case '\t': Out << "\\t"; break;
 365         case '\r': Out << "\\r"; break;
 366         case '\v': Out << "\\v"; break;
 367         case '\a': Out << "\\a"; break;
 368         case '\"': Out << "\\\""; break;
 369         case '\'': Out << "\\\'"; break;
 370         default:
 371           Out << "\\x";
 372           Out << (char)(( C/16  < 10) ? ( C/16 +'0') : ( C/16 -10+'A'));
 373           Out << (char)(((C&15) < 10) ? ((C&15)+'0') : ((C&15)-10+'A'));
 374           LastWasHex = true;
 375           break;
 376         }
 377       }
 378     }
 379     Out << "\"";
 380   } else {
 381     Out << "{";
 382     if (CPA->getNumOperands()) {
 383       Out << " ";
 384       printConstant(cast<Constant>(CPA->getOperand(0)));
 385       for (unsigned i = 1, e = CPA->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 386         Out << ", ";
 387         printConstant(cast<Constant>(CPA->getOperand(i)));
 388       }
 389     }
 390     Out << " }";
 391   }
 392 }
 393
 394 // isFPCSafeToPrint - Returns true if we may assume that CFP may be written out
 395 // textually as a double (rather than as a reference to a stack-allocated
 396 // variable). We decide this by converting CFP to a string and back into a
 397 // double, and then checking whether the conversion results in a bit-equal
 398 // double to the original value of CFP. This depends on us and the target C
 399 // compiler agreeing on the conversion process (which is pretty likely since we
 400 // only deal in IEEE FP).
 401 //
 402 bool isFPCSafeToPrint(const ConstantFP *CFP) {
 403 #if HAVE_PRINTF_A
 404   char Buffer[100];
 405   sprintf(Buffer, "%a", CFP->getValue());
 406
 407   if (!strncmp(Buffer, "0x", 2) ||
 408       !strncmp(Buffer, "-0x", 3) ||
 409       !strncmp(Buffer, "+0x", 3))
 410     return atof(Buffer) == CFP->getValue();
 411   return false;
 412 #else
 413   std::string StrVal = ftostr(CFP->getValue());
 414
 415   while (StrVal[0] == ' ')
 416     StrVal.erase(StrVal.begin());
 417
 418   // Check to make sure that the stringized number is not some string like "Inf"
 419   // or NaN.  Check that the string matches the "[-+]?[0-9]" regex.
 420   if ((StrVal[0] >= '0' && StrVal[0] <= '9') ||
 421       ((StrVal[0] == '-' || StrVal[0] == '+') &&
 422        (StrVal[1] >= '0' && StrVal[1] <= '9')))
 423     // Reparse stringized version!
 424     return atof(StrVal.c_str()) == CFP->getValue();
 425   return false;
 426 #endif
 427 }
 428
 429 // printConstant - The LLVM Constant to C Constant converter.
 430 void CWriter::printConstant(Constant *CPV) {
 431   if (const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(CPV)) {
 432     switch (CE->getOpcode()) {
 433     case Instruction::Cast:
 434       Out << "((";
 435       printType(Out, CPV->getType());
 436       Out << ")";
 437       printConstant(CE->getOperand(0));
 438       Out << ")";
 439       return;
 440
 441     case Instruction::GetElementPtr:
 442       Out << "(&(";
 443       printIndexingExpression(CE->getOperand(0), gep_type_begin(CPV),
 444                               gep_type_end(CPV));
 445       Out << "))";
 446       return;
 447     case Instruction::Select:
 448       Out << "(";
 449       printConstant(CE->getOperand(0));
 450       Out << "?";
 451       printConstant(CE->getOperand(1));
 452       Out << ":";
 453       printConstant(CE->getOperand(2));
 454       Out << ")";
 455       return;
 456     case Instruction::Add:
 457     case Instruction::Sub:
 458     case Instruction::Mul:
 459     case Instruction::Div:
 460     case Instruction::Rem:
 461     case Instruction::SetEQ:
 462     case Instruction::SetNE:
 463     case Instruction::SetLT:
 464     case Instruction::SetLE:
 465     case Instruction::SetGT:
 466     case Instruction::SetGE:
 467     case Instruction::Shl:
 468     case Instruction::Shr:
 469       Out << "(";
 470       printConstant(CE->getOperand(0));
 471       switch (CE->getOpcode()) {
 472       case Instruction::Add: Out << " + "; break;
 473       case Instruction::Sub: Out << " - "; break;
 474       case Instruction::Mul: Out << " * "; break;
 475       case Instruction::Div: Out << " / "; break;
 476       case Instruction::Rem: Out << " % "; break;
 477       case Instruction::SetEQ: Out << " == "; break;
 478       case Instruction::SetNE: Out << " != "; break;
 479       case Instruction::SetLT: Out << " < "; break;
 480       case Instruction::SetLE: Out << " <= "; break;
 481       case Instruction::SetGT: Out << " > "; break;
 482       case Instruction::SetGE: Out << " >= "; break;
 483       case Instruction::Shl: Out << " << "; break;
 484       case Instruction::Shr: Out << " >> "; break;
 485       default: assert(0 && "Illegal opcode here!");
 486       }
 487       printConstant(CE->getOperand(1));
 488       Out << ")";
 489       return;
 490
 491     default:
 492       std::cerr << "CWriter Error: Unhandled constant expression: "
 493                 << CE << "\n";
 494       abort();
 495     }
 496   }
 497
 498   switch (CPV->getType()->getPrimitiveID()) {
 499   case Type::BoolTyID:
 500     Out << (CPV == ConstantBool::False ? "0" : "1"); break;
 501   case Type::SByteTyID:
 502   case Type::ShortTyID:
 503     Out << cast<ConstantSInt>(CPV)->getValue(); break;
 504   case Type::IntTyID:
 505     if ((int)cast<ConstantSInt>(CPV)->getValue() == (int)0x80000000)
 506       Out << "((int)0x80000000)";   // Handle MININT specially to avoid warning
 507     else
 508       Out << cast<ConstantSInt>(CPV)->getValue();
 509     break;
 510
 511   case Type::LongTyID:
 512     Out << cast<ConstantSInt>(CPV)->getValue() << "ll"; break;
 513
 514   case Type::UByteTyID:
 515   case Type::UShortTyID:
 516     Out << cast<ConstantUInt>(CPV)->getValue(); break;
 517   case Type::UIntTyID:
 518     Out << cast<ConstantUInt>(CPV)->getValue() << "u"; break;
 519   case Type::ULongTyID:
 520     Out << cast<ConstantUInt>(CPV)->getValue() << "ull"; break;
 521
 522   case Type::FloatTyID:
 523   case Type::DoubleTyID: {
 524     ConstantFP *FPC = cast<ConstantFP>(CPV);
 525     std::map<const ConstantFP*, unsigned>::iterator I = FPConstantMap.find(FPC);
 526     if (I != FPConstantMap.end()) {
 527       // Because of FP precision problems we must load from a stack allocated
 528       // value that holds the value in hex.
 529       Out << "(*(" << (FPC->getType() == Type::FloatTy ? "float" : "double")
 530           << "*)&FPConstant" << I->second << ")";
 531     } else {
 532 #if HAVE_PRINTF_A
 533       // Print out the constant as a floating point number.
 534       char Buffer[100];
 535       sprintf(Buffer, "%a", FPC->getValue());
 536       Out << Buffer << " /*" << FPC->getValue() << "*/ ";
 537 #else
 538       Out << ftostr(FPC->getValue());
 539 #endif
 540     }
 541     break;
 542   }
 543
 544   case Type::ArrayTyID:
 545     if (isa<ConstantAggregateZero>(CPV)) {
 546       const ArrayType *AT = cast<ArrayType>(CPV->getType());
 547       Out << "{";
 548       if (AT->getNumElements()) {
 549         Out << " ";
 550         Constant *CZ = Constant::getNullValue(AT->getElementType());
 551         printConstant(CZ);
 552         for (unsigned i = 1, e = AT->getNumElements(); i != e; ++i) {
 553           Out << ", ";
 554           printConstant(CZ);
 555         }
 556       }
 557       Out << " }";
 558     } else {
 559       printConstantArray(cast<ConstantArray>(CPV));
 560     }
 561     break;
 562
 563   case Type::StructTyID:
 564     if (isa<ConstantAggregateZero>(CPV)) {
 565       const StructType *ST = cast<StructType>(CPV->getType());
 566       Out << "{";
 567       if (ST->getNumElements()) {
 568         Out << " ";
 569         printConstant(Constant::getNullValue(ST->getElementType(0)));
 570         for (unsigned i = 1, e = ST->getNumElements(); i != e; ++i) {
 571           Out << ", ";
 572           printConstant(Constant::getNullValue(ST->getElementType(i)));
 573         }
 574       }
 575       Out << " }";
 576     } else {
 577       Out << "{";
 578       if (CPV->getNumOperands()) {
 579         Out << " ";
 580         printConstant(cast<Constant>(CPV->getOperand(0)));
 581         for (unsigned i = 1, e = CPV->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 582           Out << ", ";
 583           printConstant(cast<Constant>(CPV->getOperand(i)));
 584         }
 585       }
 586       Out << " }";
 587     }
 588     break;
 589
 590   case Type::PointerTyID:
 591     if (isa<ConstantPointerNull>(CPV)) {
 592       Out << "((";
 593       printType(Out, CPV->getType());
 594       Out << ")/*NULL*/0)";
 595       break;
 596     } else if (ConstantPointerRef *CPR = dyn_cast<ConstantPointerRef>(CPV)) {
 597       writeOperand(CPR->getValue());
 598       break;
 599     }
 600     // FALL THROUGH
 601   default:
 602     std::cerr << "Unknown constant type: " << CPV << "\n";
 603     abort();
 604   }
 605 }
 606
 607 void CWriter::writeOperandInternal(Value *Operand) {
 608   if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(Operand))
 609     if (isInlinableInst(*I) && !isDirectAlloca(I)) {
 610       // Should we inline this instruction to build a tree?
 611       Out << "(";
 612       visit(*I);
 613       Out << ")";
 614       return;
 615     }
 616
 617   if (Constant *CPV = dyn_cast<Constant>(Operand)) {
 618     printConstant(CPV);
 619   } else {
 620     Out << Mang->getValueName(Operand);
 621   }
 622 }
 623
 624 void CWriter::writeOperand(Value *Operand) {
 625   if (isa<GlobalVariable>(Operand) || isDirectAlloca(Operand))
 626     Out << "(&";  // Global variables are references as their addresses by llvm
 627
 628   writeOperandInternal(Operand);
 629
 630   if (isa<GlobalVariable>(Operand) || isDirectAlloca(Operand))
 631     Out << ")";
 632 }
 633
 634 // generateCompilerSpecificCode - This is where we add conditional compilation
 635 // directives to cater to specific compilers as need be.
 636 //
 637 static void generateCompilerSpecificCode(std::ostream& Out) {
 638   // Alloca is hard to get, and we don't want to include stdlib.h here...
 639   Out << "/* get a declaration for alloca */\n"
 640       << "#ifdef sun\n"
 641       << "extern void *__builtin_alloca(unsigned long);\n"
 642       << "#define alloca(x) __builtin_alloca(x)\n"
 643       << "#else\n"
 644       << "#ifndef __FreeBSD__\n"
 645       << "#include <alloca.h>\n"
 646       << "#endif\n"
 647       << "#endif\n\n";
 648
 649   // We output GCC specific attributes to preserve 'linkonce'ness on globals.
 650   // If we aren't being compiled with GCC, just drop these attributes.
 651   Out << "#ifndef __GNUC__  /* Can only support \"linkonce\" vars with GCC */\n"
 652       << "#define __attribute__(X)\n"
 653       << "#endif\n\n";
 654
 655 #if 0
 656   // At some point, we should support "external weak" vs. "weak" linkages.
 657   // On Mac OS X, "external weak" is spelled "__attribute__((weak_import))".
 658   Out << "#if defined(__GNUC__) && defined(__APPLE_CC__)\n"
 659       << "#define __EXTERNAL_WEAK__ __attribute__((weak_import))\n"
 660       << "#elif defined(__GNUC__)\n"
 661       << "#define __EXTERNAL_WEAK__ __attribute__((weak))\n"
 662       << "#else\n"
 663       << "#define __EXTERNAL_WEAK__\n"
 664       << "#endif\n\n";
 665 #endif
 666
 667   // For now, turn off the weak linkage attribute on Mac OS X. (See above.)
 668   Out << "#if defined(__GNUC__) && defined(__APPLE_CC__)\n"
 669       << "#define __ATTRIBUTE_WEAK__\n"
 670       << "#elif defined(__GNUC__)\n"
 671       << "#define __ATTRIBUTE_WEAK__ __attribute__((weak))\n"
 672       << "#else\n"
 673       << "#define __ATTRIBUTE_WEAK__\n"
 674       << "#endif\n\n";
 675 }
 676
 677 bool CWriter::doInitialization(Module &M) {
 678   // Initialize
 679   TheModule = &M;
 680
 681   IL.AddPrototypes(M);
 682
 683   // Ensure that all structure types have names...
 684   Mang = new Mangler(M);
 685
 686   // get declaration for alloca
 687   Out << "/* Provide Declarations */\n";
 688   Out << "#include <stdarg.h>\n";      // Varargs support
 689   Out << "#include <setjmp.h>\n";      // Unwind support
 690   generateCompilerSpecificCode(Out);
 691
 692   // Provide a definition for `bool' if not compiling with a C++ compiler.
 693   Out << "\n"
 694       << "#ifndef __cplusplus\ntypedef unsigned char bool;\n#endif\n"
 695
 696       << "\n\n/* Support for floating point constants */\n"
 697       << "typedef unsigned long long ConstantDoubleTy;\n"
 698       << "typedef unsigned int        ConstantFloatTy;\n"
 699
 700       << "\n\n/* Global Declarations */\n";
 701
 702   // First output all the declarations for the program, because C requires
 703   // Functions & globals to be declared before they are used.
 704   //
 705
 706   // Loop over the symbol table, emitting all named constants...
 707   printModuleTypes(M.getSymbolTable());
 708
 709   // Global variable declarations...
 710   if (!M.gempty()) {
 711     Out << "\n/* External Global Variable Declarations */\n";
 712     for (Module::giterator I = M.gbegin(), E = M.gend(); I != E; ++I) {
 713       if (I->hasExternalLinkage()) {
 714         Out << "extern ";
 715         printType(Out, I->getType()->getElementType(), Mang->getValueName(I));
 716         Out << ";\n";
 717       }
 718     }
 719   }
 720
 721   // Function declarations
 722   if (!M.empty()) {
 723     Out << "\n/* Function Declarations */\n";
 724     for (Module::iterator I = M.begin(), E = M.end(); I != E; ++I) {
 725       // Don't print declarations for intrinsic functions.
 726       if (!I->getIntrinsicID() &&
 727           I->getName() != "setjmp" && I->getName() != "longjmp") {
 728         printFunctionSignature(I, true);
 729         if (I->hasWeakLinkage()) Out << " __ATTRIBUTE_WEAK__";
 730         if (I->hasLinkOnceLinkage()) Out << " __ATTRIBUTE_WEAK__";
 731         Out << ";\n";
 732       }
 733     }
 734   }
 735
 736   // Output the global variable declarations
 737   if (!M.gempty()) {
 738     Out << "\n\n/* Global Variable Declarations */\n";
 739     for (Module::giterator I = M.gbegin(), E = M.gend(); I != E; ++I)
 740       if (!I->isExternal()) {
 741         Out << "extern ";
 742         printType(Out, I->getType()->getElementType(), Mang->getValueName(I));
 743
 744         if (I->hasLinkOnceLinkage())
 745           Out << " __attribute__((common))";
 746         else if (I->hasWeakLinkage())
 747           Out << " __ATTRIBUTE_WEAK__";
 748         Out << ";\n";
 749       }
 750   }
 751
 752   // Output the global variable definitions and contents...
 753   if (!M.gempty()) {
 754     Out << "\n\n/* Global Variable Definitions and Initialization */\n";
 755     for (Module::giterator I = M.gbegin(), E = M.gend(); I != E; ++I)
 756       if (!I->isExternal()) {
 757         if (I->hasInternalLinkage())
 758           Out << "static ";
 759         printType(Out, I->getType()->getElementType(), Mang->getValueName(I));
 760         if (I->hasLinkOnceLinkage())
 761           Out << " __attribute__((common))";
 762         else if (I->hasWeakLinkage())
 763           Out << " __ATTRIBUTE_WEAK__";
 764
 765         // If the initializer is not null, emit the initializer.  If it is null,
 766         // we try to avoid emitting large amounts of zeros.  The problem with
 767         // this, however, occurs when the variable has weak linkage.  In this
 768         // case, the assembler will complain about the variable being both weak
 769         // and common, so we disable this optimization.
 770         if (!I->getInitializer()->isNullValue()) {
 771           Out << " = " ;
 772           writeOperand(I->getInitializer());
 773         } else if (I->hasWeakLinkage()) {
 774           // We have to specify an initializer, but it doesn't have to be
 775           // complete.  If the value is an aggregate, print out { 0 }, and let
 776           // the compiler figure out the rest of the zeros.
 777           Out << " = " ;
 778           if (isa<StructType>(I->getInitializer()->getType()) ||
 779               isa<ArrayType>(I->getInitializer()->getType())) {
 780             Out << "{ 0 }";
 781           } else {
 782             // Just print it out normally.
 783             writeOperand(I->getInitializer());
 784           }
 785         }
 786         Out << ";\n";
 787       }
 788   }
 789
 790   if (!M.empty())
 791     Out << "\n\n/* Function Bodies */\n";
 792   return false;
 793 }
 794
 795
 796 /// Output all floating point constants that cannot be printed accurately...
 797 void CWriter::printFloatingPointConstants(Function &F) {
 798   union {
 799     double D;
 800     uint64_t U;
 801   } DBLUnion;
 802
 803   union {
 804     float F;
 805     unsigned U;
 806   } FLTUnion;
 807
 808   // Scan the module for floating point constants.  If any FP constant is used
 809   // in the function, we want to redirect it here so that we do not depend on
 810   // the precision of the printed form, unless the printed form preserves
 811   // precision.
 812   //
 813   static unsigned FPCounter = 0;
 814   for (constant_iterator I = constant_begin(&F), E = constant_end(&F);
 815        I != E; ++I)
 816     if (const ConstantFP *FPC = dyn_cast<ConstantFP>(*I))
 817       if (!isFPCSafeToPrint(FPC) && // Do not put in FPConstantMap if safe.
 818           !FPConstantMap.count(FPC)) {
 819         double Val = FPC->getValue();
 820
 821         FPConstantMap[FPC] = FPCounter;  // Number the FP constants
 822
 823         if (FPC->getType() == Type::DoubleTy) {
 824           DBLUnion.D = Val;
 825           Out << "static const ConstantDoubleTy FPConstant" << FPCounter++
 826               << " = 0x" << std::hex << DBLUnion.U << std::dec
 827               << "ULL;    /* " << Val << " */\n";
 828         } else if (FPC->getType() == Type::FloatTy) {
 829           FLTUnion.F = Val;
 830           Out << "static const ConstantFloatTy FPConstant" << FPCounter++
 831               << " = 0x" << std::hex << FLTUnion.U << std::dec
 832               << "U;    /* " << Val << " */\n";
 833         } else
 834           assert(0 && "Unknown float type!");
 835       }
 836
 837   Out << "\n";
 838 }
 839
 840
 841 /// printSymbolTable - Run through symbol table looking for type names.  If a
 842 /// type name is found, emit it's declaration...
 843 ///
 844 void CWriter::printModuleTypes(const SymbolTable &ST) {
 845   // If there are no type names, exit early.
 846   if (ST.find(Type::TypeTy) == ST.end())
 847     return;
 848
 849   // We are only interested in the type plane of the symbol table...
 850   SymbolTable::type_const_iterator I   = ST.type_begin(Type::TypeTy);
 851   SymbolTable::type_const_iterator End = ST.type_end(Type::TypeTy);
 852
 853   // Print out forward declarations for structure types before anything else!
 854   Out << "/* Structure forward decls */\n";
 855   for (; I != End; ++I)
 856     if (const Type *STy = dyn_cast<StructType>(I->second)) {
 857       std::string Name = "struct l_" + Mangler::makeNameProper(I->first);
 858       Out << Name << ";\n";
 859       TypeNames.insert(std::make_pair(STy, Name));
 860     }
 861
 862   Out << "\n";
 863
 864   // Now we can print out typedefs...
 865   Out << "/* Typedefs */\n";
 866   for (I = ST.type_begin(Type::TypeTy); I != End; ++I) {
 867     const Type *Ty = cast<Type>(I->second);
 868     std::string Name = "l_" + Mangler::makeNameProper(I->first);
 869     Out << "typedef ";
 870     printType(Out, Ty, Name);
 871     Out << ";\n";
 872   }
 873
 874   Out << "\n";
 875
 876   // Keep track of which structures have been printed so far...
 877   std::set<const StructType *> StructPrinted;
 878
 879   // Loop over all structures then push them into the stack so they are
 880   // printed in the correct order.
 881   //
 882   Out << "/* Structure contents */\n";
 883   for (I = ST.type_begin(Type::TypeTy); I != End; ++I)
 884     if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(I->second))
 885       // Only print out used types!
 886       printContainedStructs(STy, StructPrinted);
 887 }
 888
 889 // Push the struct onto the stack and recursively push all structs
 890 // this one depends on.
 891 void CWriter::printContainedStructs(const Type *Ty,
 892                                     std::set<const StructType*> &StructPrinted){
 893   if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty)) {
 894     //Check to see if we have already printed this struct
 895     if (StructPrinted.count(STy) == 0) {
 896       // Print all contained types first...
 897       for (StructType::element_iterator I = STy->element_begin(),
 898              E = STy->element_end(); I != E; ++I) {
 899         const Type *Ty1 = I->get();
 900         if (isa<StructType>(Ty1) || isa<ArrayType>(Ty1))
 901           printContainedStructs(*I, StructPrinted);
 902       }
 903
 904       //Print structure type out..
 905       StructPrinted.insert(STy);
 906       std::string Name = TypeNames[STy];
 907       printType(Out, STy, Name, true);
 908       Out << ";\n\n";
 909     }
 910
 911     // If it is an array, check contained types and continue
 912   } else if (const ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(Ty)){
 913     const Type *Ty1 = ATy->getElementType();
 914     if (isa<StructType>(Ty1) || isa<ArrayType>(Ty1))
 915       printContainedStructs(Ty1, StructPrinted);
 916   }
 917 }
 918
 919
 920 void CWriter::printFunctionSignature(const Function *F, bool Prototype) {
 921   if (F->hasInternalLinkage()) Out << "static ";
 922
 923   // Loop over the arguments, printing them...
 924   const FunctionType *FT = cast<FunctionType>(F->getFunctionType());
 925
 926   std::stringstream FunctionInnards;
 927
 928   // Print out the name...
 929   FunctionInnards << Mang->getValueName(F) << "(";
 930
 931   if (!F->isExternal()) {
 932     if (!F->aempty()) {
 933       std::string ArgName;
 934       if (F->abegin()->hasName() || !Prototype)
 935         ArgName = Mang->getValueName(F->abegin());
 936       printType(FunctionInnards, F->afront().getType(), ArgName);
 937       for (Function::const_aiterator I = ++F->abegin(), E = F->aend();
 938            I != E; ++I) {
 939         FunctionInnards << ", ";
 940         if (I->hasName() || !Prototype)
 941           ArgName = Mang->getValueName(I);
 942         else
 943           ArgName = "";
 944         printType(FunctionInnards, I->getType(), ArgName);
 945       }
 946     }
 947   } else {
 948     // Loop over the arguments, printing them...
 949     for (FunctionType::param_iterator I = FT->param_begin(),
 950            E = FT->param_end(); I != E; ++I) {
 951       if (I != FT->param_begin()) FunctionInnards << ", ";
 952       printType(FunctionInnards, *I);
 953     }
 954   }
 955
 956   // Finish printing arguments... if this is a vararg function, print the ...,
 957   // unless there are no known types, in which case, we just emit ().
 958   //
 959   if (FT->isVarArg() && FT->getNumParams()) {
 960     if (FT->getNumParams()) FunctionInnards << ", ";
 961     FunctionInnards << "...";  // Output varargs portion of signature!
 962   } else if (!FT->isVarArg() && FT->getNumParams() == 0) {
 963     FunctionInnards << "void"; // ret() -> ret(void) in C.
 964   }
 965   FunctionInnards << ")";
 966   // Print out the return type and the entire signature for that matter
 967   printType(Out, F->getReturnType(), FunctionInnards.str());
 968 }
 969
 970 void CWriter::printFunction(Function &F) {
 971   printFunctionSignature(&F, false);
 972   Out << " {\n";
 973
 974   // print local variable information for the function
 975   for (inst_iterator I = inst_begin(&F), E = inst_end(&F); I != E; ++I)
 976     if (const AllocaInst *AI = isDirectAlloca(&*I)) {
 977       Out << "  ";
 978       printType(Out, AI->getAllocatedType(), Mang->getValueName(AI));
 979       Out << ";    /* Address exposed local */\n";
 980     } else if (I->getType() != Type::VoidTy && !isInlinableInst(*I)) {
 981       Out << "  ";
 982       printType(Out, I->getType(), Mang->getValueName(&*I));
 983       Out << ";\n";
 984
 985       if (isa<PHINode>(*I)) {  // Print out PHI node temporaries as well...
 986         Out << "  ";
 987         printType(Out, I->getType(),
 988                   Mang->getValueName(&*I)+"__PHI_TEMPORARY");
 989         Out << ";\n";
 990       }
 991     }
 992
 993   Out << "\n";
 994
 995   // print the basic blocks
 996   for (Function::iterator BB = F.begin(), E = F.end(); BB != E; ++BB) {
 997     BasicBlock *Prev = BB->getPrev();
 998
 999     // Don't print the label for the basic block if there are no uses, or if the
1000     // only terminator use is the predecessor basic block's terminator.  We have
1001     // to scan the use list because PHI nodes use basic blocks too but do not
1002     // require a label to be generated.
1003     //
1004     bool NeedsLabel = false;
1005     for (Value::use_iterator UI = BB->use_begin(), UE = BB->use_end();
1006          UI != UE; ++UI)
1007       if (TerminatorInst *TI = dyn_cast<TerminatorInst>(*UI))
1008         if (TI != Prev->getTerminator() ||
1009             isa<SwitchInst>(Prev->getTerminator()) ||
1010             isa<InvokeInst>(Prev->getTerminator())) {
1011           NeedsLabel = true;
1012           break;
1013         }
1014
1015     if (NeedsLabel) Out << Mang->getValueName(BB) << ":\n";
1016
1017     // Output all of the instructions in the basic block...
1018     for (BasicBlock::iterator II = BB->begin(), E = --BB->end(); II != E; ++II){
1019       if (!isInlinableInst(*II) && !isDirectAlloca(II)) {
1020         if (II->getType() != Type::VoidTy)
1021           outputLValue(II);
1022         else
1023           Out << "  ";
1024         visit(*II);
1025         Out << ";\n";
1026       }
1027     }
1028
1029     // Don't emit prefix or suffix for the terminator...
1030     visit(*BB->getTerminator());
1031   }
1032
1033   Out << "}\n\n";
1034 }
1035
1036 // Specific Instruction type classes... note that all of the casts are
1037 // necessary because we use the instruction classes as opaque types...
1038 //
1039 void CWriter::visitReturnInst(ReturnInst &I) {
1040   // Don't output a void return if this is the last basic block in the function
1041   if (I.getNumOperands() == 0 &&
1042       &*--I.getParent()->getParent()->end() == I.getParent() &&
1043       !I.getParent()->size() == 1) {
1044     return;
1045   }
1046
1047   Out << "  return";
1048   if (I.getNumOperands()) {
1049     Out << " ";
1050     writeOperand(I.getOperand(0));
1051   }
1052   Out << ";\n";
1053 }
1054
1055 void CWriter::visitSwitchInst(SwitchInst &SI) {
1056   printPHICopiesForSuccessors(SI.getParent(), 0);
1057
1058   Out << "  switch (";
1059   writeOperand(SI.getOperand(0));
1060   Out << ") {\n  default:\n";
1061   printBranchToBlock(SI.getParent(), SI.getDefaultDest(), 2);
1062   Out << ";\n";
1063   for (unsigned i = 2, e = SI.getNumOperands(); i != e; i += 2) {
1064     Out << "  case ";
1065     writeOperand(SI.getOperand(i));
1066     Out << ":\n";
1067     BasicBlock *Succ = cast<BasicBlock>(SI.getOperand(i+1));
1068     printBranchToBlock(SI.getParent(), Succ, 2);
1069     if (Succ == SI.getParent()->getNext())
1070       Out << "    break;\n";
1071   }
1072   Out << "  }\n";
1073 }
1074
1075 void CWriter::visitInvokeInst(InvokeInst &II) {
1076   assert(0 && "Lowerinvoke pass didn't work!");
1077 }
1078
1079
1080 void CWriter::visitUnwindInst(UnwindInst &I) {
1081   assert(0 && "Lowerinvoke pass didn't work!");
1082 }
1083
1084 static bool isGotoCodeNecessary(BasicBlock *From, BasicBlock *To) {
1085   // If PHI nodes need copies, we need the copy code...
1086   if (isa<PHINode>(To->front()) ||
1087       From->getNext() != To)      // Not directly successor, need goto
1088     return true;
1089
1090   // Otherwise we don't need the code.
1091   return false;
1092 }
1093
1094 void CWriter::printPHICopiesForSuccessors(BasicBlock *CurBlock,
1095                                           unsigned Indent) {
1096   for (succ_iterator SI = succ_begin(CurBlock), E = succ_end(CurBlock);
1097        SI != E; ++SI)
1098     for (BasicBlock::iterator I = SI->begin();
1099          PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(I); ++I) {
1100       //  now we have to do the printing
1101       Out << std::string(Indent, ' ');
1102       Out << "  " << Mang->getValueName(I) << "__PHI_TEMPORARY = ";
1103       writeOperand(PN->getIncomingValue(PN->getBasicBlockIndex(CurBlock)));
1104       Out << ";   /* for PHI node */\n";
1105     }
1106 }
1107
1108
1109 void CWriter::printBranchToBlock(BasicBlock *CurBB, BasicBlock *Succ,
1110                                  unsigned Indent) {
1111   if (CurBB->getNext() != Succ ||
1112       isa<InvokeInst>(CurBB->getTerminator()) ||
1113       isa<SwitchInst>(CurBB->getTerminator())) {
1114     Out << std::string(Indent, ' ') << "  goto ";
1115     writeOperand(Succ);
1116     Out << ";\n";
1117   }
1118 }
1119
1120 // Branch instruction printing - Avoid printing out a branch to a basic block
1121 // that immediately succeeds the current one.
1122 //
1123 void CWriter::visitBranchInst(BranchInst &I) {
1124   printPHICopiesForSuccessors(I.getParent(), 0);
1125
1126   if (I.isConditional()) {
1127     if (isGotoCodeNecessary(I.getParent(), I.getSuccessor(0))) {
1128       Out << "  if (";
1129       writeOperand(I.getCondition());
1130       Out << ") {\n";
1131
1132       printBranchToBlock(I.getParent(), I.getSuccessor(0), 2);
1133
1134       if (isGotoCodeNecessary(I.getParent(), I.getSuccessor(1))) {
1135         Out << "  } else {\n";
1136         printBranchToBlock(I.getParent(), I.getSuccessor(1), 2);
1137       }
1138     } else {
1139       // First goto not necessary, assume second one is...
1140       Out << "  if (!";
1141       writeOperand(I.getCondition());
1142       Out << ") {\n";
1143
1144       printBranchToBlock(I.getParent(), I.getSuccessor(1), 2);
1145     }
1146
1147     Out << "  }\n";
1148   } else {
1149     printBranchToBlock(I.getParent(), I.getSuccessor(0), 0);
1150   }
1151   Out << "\n";
1152 }
1153
1154 // PHI nodes get copied into temporary values at the end of predecessor basic
1155 // blocks.  We now need to copy these temporary values into the REAL value for
1156 // the PHI.
1157 void CWriter::visitPHINode(PHINode &I) {
1158   writeOperand(&I);
1159   Out << "__PHI_TEMPORARY";
1160 }
1161
1162
1163 void CWriter::visitBinaryOperator(Instruction &I) {
1164   // binary instructions, shift instructions, setCond instructions.
1165   assert(!isa<PointerType>(I.getType()));
1166
1167   // We must cast the results of binary operations which might be promoted.
1168   bool needsCast = false;
1169   if ((I.getType() == Type::UByteTy) || (I.getType() == Type::SByteTy)
1170       || (I.getType() == Type::UShortTy) || (I.getType() == Type::ShortTy)
1171       || (I.getType() == Type::FloatTy)) {
1172     needsCast = true;
1173     Out << "((";
1174     printType(Out, I.getType());
1175     Out << ")(";
1176   }
1177
1178   writeOperand(I.getOperand(0));
1179
1180   switch (I.getOpcode()) {
1181   case Instruction::Add: Out << " + "; break;
1182   case Instruction::Sub: Out << " - "; break;
1183   case Instruction::Mul: Out << "*"; break;
1184   case Instruction::Div: Out << "/"; break;
1185   case Instruction::Rem: Out << "%"; break;
1186   case Instruction::And: Out << " & "; break;
1187   case Instruction::Or: Out << " | "; break;
1188   case Instruction::Xor: Out << " ^ "; break;
1189   case Instruction::SetEQ: Out << " == "; break;
1190   case Instruction::SetNE: Out << " != "; break;
1191   case Instruction::SetLE: Out << " <= "; break;
1192   case Instruction::SetGE: Out << " >= "; break;
1193   case Instruction::SetLT: Out << " < "; break;
1194   case Instruction::SetGT: Out << " > "; break;
1195   case Instruction::Shl : Out << " << "; break;
1196   case Instruction::Shr : Out << " >> "; break;
1197   default: std::cerr << "Invalid operator type!" << I; abort();
1198   }
1199
1200   writeOperand(I.getOperand(1));
1201
1202   if (needsCast) {
1203     Out << "))";
1204   }
1205 }
1206
1207 void CWriter::visitCastInst(CastInst &I) {
1208   if (I.getType() == Type::BoolTy) {
1209     Out << "(";
1210     writeOperand(I.getOperand(0));
1211     Out << " != 0)";
1212     return;
1213   }
1214   Out << "(";
1215   printType(Out, I.getType());
1216   Out << ")";
1217   if (isa<PointerType>(I.getType())&&I.getOperand(0)->getType()->isIntegral() ||
1218       isa<PointerType>(I.getOperand(0)->getType())&&I.getType()->isIntegral()) {
1219     // Avoid "cast to pointer from integer of different size" warnings
1220     Out << "(long)";
1221   }
1222
1223   writeOperand(I.getOperand(0));
1224 }
1225
1226 void CWriter::visitSelectInst(SelectInst &I) {
1227   Out << "((";
1228   writeOperand(I.getCondition());
1229   Out << ") ? (";
1230   writeOperand(I.getTrueValue());
1231   Out << ") : (";
1232   writeOperand(I.getFalseValue());
1233   Out << "))";
1234 }
1235
1236
1237 void CWriter::lowerIntrinsics(Function &F) {
1238   for (Function::iterator BB = F.begin(), E = F.end(); BB != E; ++BB)
1239     for (BasicBlock::iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I != E; )
1240       if (CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(I++))
1241         if (Function *F = CI->getCalledFunction())
1242           switch (F->getIntrinsicID()) {
1243           case Intrinsic::not_intrinsic:
1244           case Intrinsic::vastart:
1245           case Intrinsic::vacopy:
1246           case Intrinsic::vaend:
1247           case Intrinsic::returnaddress:
1248           case Intrinsic::frameaddress:
1249           case Intrinsic::setjmp:
1250           case Intrinsic::longjmp:
1251             // We directly implement these intrinsics
1252             break;
1253           default:
1254             // All other intrinsic calls we must lower.
1255             Instruction *Before = CI->getPrev();
1256             IL.LowerIntrinsicCall(CI);
1257             if (Before) {        // Move iterator to instruction after call
1258               I = Before; ++I;
1259             } else {
1260               I = BB->begin();
1261             }
1262           }
1263 }
1264
1265
1266
1267 void CWriter::visitCallInst(CallInst &I) {
1268   // Handle intrinsic function calls first...
1269   if (Function *F = I.getCalledFunction())
1270     if (Intrinsic::ID ID = (Intrinsic::ID)F->getIntrinsicID()) {
1271       switch (ID) {
1272       default: assert(0 && "Unknown LLVM intrinsic!");
1273       case Intrinsic::vastart:
1274         Out << "0; ";
1275
1276         Out << "va_start(*(va_list*)&" << Mang->getValueName(&I) << ", ";
1277         // Output the last argument to the enclosing function...
1278         if (I.getParent()->getParent()->aempty()) {
1279           std::cerr << "The C backend does not currently support zero "
1280                     << "argument varargs functions, such as '"
1281                     << I.getParent()->getParent()->getName() << "'!\n";
1282           abort();
1283         }
1284         writeOperand(&I.getParent()->getParent()->aback());
1285         Out << ")";
1286         return;
1287       case Intrinsic::vaend:
1288         Out << "va_end(*(va_list*)&";
1289         writeOperand(I.getOperand(1));
1290         Out << ")";
1291         return;
1292       case Intrinsic::vacopy:
1293         Out << "0;";
1294         Out << "va_copy(*(va_list*)&" << Mang->getValueName(&I) << ", ";
1295         Out << "*(va_list*)&";
1296         writeOperand(I.getOperand(1));
1297         Out << ")";
1298         return;
1299       case Intrinsic::returnaddress:
1300         Out << "__builtin_return_address(";
1301         writeOperand(I.getOperand(1));
1302         Out << ")";
1303         return;
1304       case Intrinsic::frameaddress:
1305         Out << "__builtin_frame_address(";
1306         writeOperand(I.getOperand(1));
1307         Out << ")";
1308         return;
1309       case Intrinsic::setjmp:
1310         Out << "setjmp(*(jmp_buf*)";
1311         writeOperand(I.getOperand(1));
1312         Out << ")";
1313         return;
1314       case Intrinsic::longjmp:
1315         Out << "longjmp(*(jmp_buf*)";
1316         writeOperand(I.getOperand(1));
1317         Out << ", ";
1318         writeOperand(I.getOperand(2));
1319         Out << ")";
1320         return;
1321       }
1322     }
1323   visitCallSite(&I);
1324 }
1325
1326 void CWriter::visitCallSite(CallSite CS) {
1327   const PointerType  *PTy   = cast<PointerType>(CS.getCalledValue()->getType());
1328   const FunctionType *FTy   = cast<FunctionType>(PTy->getElementType());
1329   const Type         *RetTy = FTy->getReturnType();
1330
1331   writeOperand(CS.getCalledValue());
1332   Out << "(";
1333
1334   if (CS.arg_begin() != CS.arg_end()) {
1335     CallSite::arg_iterator AI = CS.arg_begin(), AE = CS.arg_end();
1336     writeOperand(*AI);
1337
1338     for (++AI; AI != AE; ++AI) {
1339       Out << ", ";
1340       writeOperand(*AI);
1341     }
1342   }
1343   Out << ")";
1344 }
1345
1346 void CWriter::visitMallocInst(MallocInst &I) {
1347   assert(0 && "lowerallocations pass didn't work!");
1348 }
1349
1350 void CWriter::visitAllocaInst(AllocaInst &I) {
1351   Out << "(";
1352   printType(Out, I.getType());
1353   Out << ") alloca(sizeof(";
1354   printType(Out, I.getType()->getElementType());
1355   Out << ")";
1356   if (I.isArrayAllocation()) {
1357     Out << " * " ;
1358     writeOperand(I.getOperand(0));
1359   }
1360   Out << ")";
1361 }
1362
1363 void CWriter::visitFreeInst(FreeInst &I) {
1364   assert(0 && "lowerallocations pass didn't work!");
1365 }
1366
1367 void CWriter::printIndexingExpression(Value *Ptr, gep_type_iterator I,
1368                                       gep_type_iterator E) {
1369   bool HasImplicitAddress = false;
1370   // If accessing a global value with no indexing, avoid *(&GV) syndrome
1371   if (GlobalValue *V = dyn_cast<GlobalValue>(Ptr)) {
1372     HasImplicitAddress = true;
1373   } else if (ConstantPointerRef *CPR = dyn_cast<ConstantPointerRef>(Ptr)) {
1374     HasImplicitAddress = true;
1375     Ptr = CPR->getValue();         // Get to the global...
1376   } else if (isDirectAlloca(Ptr)) {
1377     HasImplicitAddress = true;
1378   }
1379
1380   if (I == E) {
1381     if (!HasImplicitAddress)
1382       Out << "*";  // Implicit zero first argument: '*x' is equivalent to 'x[0]'
1383
1384     writeOperandInternal(Ptr);
1385     return;
1386   }
1387
1388   const Constant *CI = dyn_cast<Constant>(I.getOperand());
1389   if (HasImplicitAddress && (!CI || !CI->isNullValue()))
1390     Out << "(&";
1391
1392   writeOperandInternal(Ptr);
1393
1394   if (HasImplicitAddress && (!CI || !CI->isNullValue())) {
1395     Out << ")";
1396     HasImplicitAddress = false;  // HIA is only true if we haven't addressed yet
1397   }
1398
1399   assert(!HasImplicitAddress || (CI && CI->isNullValue()) &&
1400          "Can only have implicit address with direct accessing");
1401
1402   if (HasImplicitAddress) {
1403     ++I;
1404   } else if (CI && CI->isNullValue()) {
1405     gep_type_iterator TmpI = I; ++TmpI;
1406
1407     // Print out the -> operator if possible...
1408     if (TmpI != E && isa<StructType>(*TmpI)) {
1409       Out << (HasImplicitAddress ? "." : "->");
1410       Out << "field" << cast<ConstantUInt>(TmpI.getOperand())->getValue();
1411       I = ++TmpI;
1412     }
1413   }
1414
1415   for (; I != E; ++I)
1416     if (isa<StructType>(*I)) {
1417       Out << ".field" << cast<ConstantUInt>(I.getOperand())->getValue();
1418     } else {
1419       Out << "[";
1420       writeOperand(I.getOperand());
1421       Out << "]";
1422     }
1423 }
1424
1425 void CWriter::visitLoadInst(LoadInst &I) {
1426   Out << "*";
1427   writeOperand(I.getOperand(0));
1428 }
1429
1430 void CWriter::visitStoreInst(StoreInst &I) {
1431   Out << "*";
1432   writeOperand(I.getPointerOperand());
1433   Out << " = ";
1434   writeOperand(I.getOperand(0));
1435 }
1436
1437 void CWriter::visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &I) {
1438   Out << "&";
1439   printIndexingExpression(I.getPointerOperand(), gep_type_begin(I),
1440                           gep_type_end(I));
1441 }
1442
1443 void CWriter::visitVANextInst(VANextInst &I) {
1444   Out << Mang->getValueName(I.getOperand(0));
1445   Out << ";  va_arg(*(va_list*)&" << Mang->getValueName(&I) << ", ";
1446   printType(Out, I.getArgType());
1447   Out << ")";
1448 }
1449
1450 void CWriter::visitVAArgInst(VAArgInst &I) {
1451   Out << "0;\n";
1452   Out << "{ va_list Tmp; va_copy(Tmp, *(va_list*)&";
1453   writeOperand(I.getOperand(0));
1454   Out << ");\n  " << Mang->getValueName(&I) << " = va_arg(Tmp, ";
1455   printType(Out, I.getType());
1456   Out << ");\n  va_end(Tmp); }";
1457 }
1458
1459 //===----------------------------------------------------------------------===//
1460 //                       External Interface declaration
1461 //===----------------------------------------------------------------------===//
1462
1463 bool CTargetMachine::addPassesToEmitAssembly(PassManager &PM, std::ostream &o) {
1464   PM.add(createLowerAllocationsPass());
1465   PM.add(createLowerInvokePass());
1466   PM.add(new CBackendNameAllUsedStructs());
1467   PM.add(new CWriter(o, getIntrinsicLowering()));
1468   return false;
1469 }
1470
1471 TargetMachine *llvm::allocateCTargetMachine(const Module &M,
1472                                             IntrinsicLowering *IL) {
1473   return new CTargetMachine(M, IL);
1474 }