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