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/ConstantsScanner.h"
  27 #include "llvm/Analysis/FindUsedTypes.h"
  28 #include "llvm/Analysis/LoopInfo.h"
  29 #include "llvm/Transforms/Scalar.h"
  30 #include "llvm/Support/CallSite.h"
  31 #include "llvm/Support/CFG.h"
  32 #include "llvm/Support/GetElementPtrTypeIterator.h"
  33 #include "llvm/Support/InstVisitor.h"
  34 #include "llvm/Support/Mangler.h"
  35 #include "Support/StringExtras.h"
  36 #include "Config/config.h"
  37 #include <algorithm>
  38 #include <sstream>
  39 using namespace llvm;
  40
  41 namespace {
  42   /// NameAllUsedStructs - This pass inserts names for any unnamed structure
  43   /// types that are used by the program.
  44   ///
  45   class CBackendNameAllUsedStructs : public Pass {
  46     void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
  47       AU.addRequired<FindUsedTypes>();
  48     }
  49
  50     virtual const char *getPassName() const {
  51       return "C backend type canonicalizer";
  52     }
  53
  54     virtual bool run(Module &M);
  55   };
  56
  57   /// CWriter - This class is the main chunk of code that converts an LLVM
  58   /// module to a C translation unit.
  59   class CWriter : public FunctionPass, public InstVisitor<CWriter> {
  60     std::ostream &Out;
  61     IntrinsicLowering &IL;
  62     Mangler *Mang;
  63     LoopInfo *LI;
  64     const Module *TheModule;
  65     std::map<const Type *, std::string> TypeNames;
  66
  67     std::map<const ConstantFP *, unsigned> FPConstantMap;
  68   public:
  69     CWriter(std::ostream &o, IntrinsicLowering &il) : Out(o), IL(il) {}
  70
  71     virtual const char *getPassName() const { return "C backend"; }
  72
  73     void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
  74       AU.addRequired<LoopInfo>();
  75       AU.setPreservesAll();
  76     }
  77
  78     virtual bool doInitialization(Module &M);
  79
  80     bool runOnFunction(Function &F) {
  81       LI = &getAnalysis<LoopInfo>();
  82
  83       // Output all floating point constants that cannot be printed accurately.
  84       printFloatingPointConstants(F);
  85
  86       lowerIntrinsics(F);
  87       printFunction(F);
  88       FPConstantMap.clear();
  89       return false;
  90     }
  91
  92     virtual bool doFinalization(Module &M) {
  93       // Free memory...
  94       delete Mang;
  95       TypeNames.clear();
  96       return false;
  97     }
  98
  99     std::ostream &printType(std::ostream &Out, const Type *Ty,
 100                             const std::string &VariableName = "",
 101                             bool IgnoreName = false);
 102
 103     void writeOperand(Value *Operand);
 104     void writeOperandInternal(Value *Operand);
 105
 106   private :
 107     void lowerIntrinsics(Function &F);
 108
 109     bool nameAllUsedStructureTypes(Module &M);
 110     void printModule(Module *M);
 111     void printModuleTypes(const SymbolTable &ST);
 112     void printContainedStructs(const Type *Ty, std::set<const StructType *> &);
 113     void printFloatingPointConstants(Function &F);
 114     void printFunctionSignature(const Function *F, bool Prototype);
 115
 116     void printFunction(Function &);
 117     void printBasicBlock(BasicBlock *BB);
 118     void printLoop(Loop *L);
 119
 120     void printConstant(Constant *CPV);
 121     void printConstantArray(ConstantArray *CPA);
 122
 123     // isInlinableInst - Attempt to inline instructions into their uses to build
 124     // trees as much as possible.  To do this, we have to consistently decide
 125     // what is acceptable to inline, so that variable declarations don't get
 126     // printed and an extra copy of the expr is not emitted.
 127     //
 128     static bool isInlinableInst(const Instruction &I) {
 129       // Always inline setcc instructions, even if they are shared by multiple
 130       // expressions.  GCC generates horrible code if we don't.
 131       if (isa<SetCondInst>(I)) return true;
 132
 133       // Must be an expression, must be used exactly once.  If it is dead, we
 134       // emit it inline where it would go.
 135       if (I.getType() == Type::VoidTy || !I.hasOneUse() ||
 136           isa<TerminatorInst>(I) || isa<CallInst>(I) || isa<PHINode>(I) ||
 137           isa<LoadInst>(I) || isa<VAArgInst>(I) || isa<VANextInst>(I))
 138         // Don't inline a load across a store or other bad things!
 139         return false;
 140
 141       // Only inline instruction it it's use is in the same BB as the inst.
 142       return I.getParent() == cast<Instruction>(I.use_back())->getParent();
 143     }
 144
 145     // isDirectAlloca - Define fixed sized allocas in the entry block as direct
 146     // variables which are accessed with the & operator.  This causes GCC to
 147     // generate significantly better code than to emit alloca calls directly.
 148     //
 149     static const AllocaInst *isDirectAlloca(const Value *V) {
 150       const AllocaInst *AI = dyn_cast<AllocaInst>(V);
 151       if (!AI) return false;
 152       if (AI->isArrayAllocation())
 153         return 0;   // FIXME: we can also inline fixed size array allocas!
 154       if (AI->getParent() != &AI->getParent()->getParent()->getEntryBlock())
 155         return 0;
 156       return AI;
 157     }
 158
 159     // Instruction visitation functions
 160     friend class InstVisitor<CWriter>;
 161
 162     void visitReturnInst(ReturnInst &I);
 163     void visitBranchInst(BranchInst &I);
 164     void visitSwitchInst(SwitchInst &I);
 165     void visitInvokeInst(InvokeInst &I) {
 166       assert(0 && "Lowerinvoke pass didn't work!");
 167     }
 168
 169     void visitUnwindInst(UnwindInst &I) {
 170       assert(0 && "Lowerinvoke pass didn't work!");
 171     }
 172
 173     void visitPHINode(PHINode &I);
 174     void visitBinaryOperator(Instruction &I);
 175
 176     void visitCastInst (CastInst &I);
 177     void visitSelectInst(SelectInst &I);
 178     void visitCallInst (CallInst &I);
 179     void visitCallSite (CallSite CS);
 180     void visitShiftInst(ShiftInst &I) { visitBinaryOperator(I); }
 181
 182     void visitMallocInst(MallocInst &I);
 183     void visitAllocaInst(AllocaInst &I);
 184     void visitFreeInst  (FreeInst   &I);
 185     void visitLoadInst  (LoadInst   &I);
 186     void visitStoreInst (StoreInst  &I);
 187     void visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &I);
 188     void visitVANextInst(VANextInst &I);
 189     void visitVAArgInst (VAArgInst &I);
 190
 191     void visitInstruction(Instruction &I) {
 192       std::cerr << "C Writer does not know about " << I;
 193       abort();
 194     }
 195
 196     void outputLValue(Instruction *I) {
 197       Out << "  " << Mang->getValueName(I) << " = ";
 198     }
 199
 200     bool isGotoCodeNecessary(BasicBlock *From, BasicBlock *To);
 201     void printPHICopiesForSuccessors(BasicBlock *CurBlock,
 202                                      unsigned Indent);
 203     void printBranchToBlock(BasicBlock *CurBlock, BasicBlock *SuccBlock,
 204                             unsigned Indent);
 205     void printIndexingExpression(Value *Ptr, gep_type_iterator I,
 206                                  gep_type_iterator E);
 207   };
 208 }
 209
 210 /// This method inserts names for any unnamed structure types that are used by
 211 /// the program, and removes names from structure types that are not used by the
 212 /// program.
 213 ///
 214 bool CBackendNameAllUsedStructs::run(Module &M) {
 215   // Get a set of types that are used by the program...
 216   std::set<const Type *> UT = getAnalysis<FindUsedTypes>().getTypes();
 217
 218   // Loop over the module symbol table, removing types from UT that are
 219   // already named, and removing names for structure types that are not used.
 220   //
 221   SymbolTable &MST = M.getSymbolTable();
 222   for (SymbolTable::type_iterator TI = MST.type_begin(), TE = MST.type_end();
 223        TI != TE; ) {
 224     SymbolTable::type_iterator I = TI++;
 225     if (StructType *STy = dyn_cast<StructType>(I->second)) {
 226       // If this is not used, remove it from the symbol table.
 227       std::set<const Type *>::iterator UTI = UT.find(STy);
 228       if (UTI == UT.end())
 229         MST.remove(I->first, (Type*)I->second);
 230       else
 231         UT.erase(UTI);
 232     }
 233   }
 234
 235   // UT now contains types that are not named.  Loop over it, naming
 236   // structure types.
 237   //
 238   bool Changed = false;
 239   for (std::set<const Type *>::const_iterator I = UT.begin(), E = UT.end();
 240        I != E; ++I)
 241     if (const StructType *ST = dyn_cast<StructType>(*I)) {
 242       ((Value*)ST)->setName("unnamed", &MST);
 243       Changed = true;
 244     }
 245   return Changed;
 246 }
 247
 248
 249 // Pass the Type* and the variable name and this prints out the variable
 250 // declaration.
 251 //
 252 std::ostream &CWriter::printType(std::ostream &Out, const Type *Ty,
 253                                  const std::string &NameSoFar,
 254                                  bool IgnoreName) {
 255   if (Ty->isPrimitiveType())
 256     switch (Ty->getPrimitiveID()) {
 257     case Type::VoidTyID:   return Out << "void "               << NameSoFar;
 258     case Type::BoolTyID:   return Out << "bool "               << NameSoFar;
 259     case Type::UByteTyID:  return Out << "unsigned char "      << NameSoFar;
 260     case Type::SByteTyID:  return Out << "signed char "        << NameSoFar;
 261     case Type::UShortTyID: return Out << "unsigned short "     << NameSoFar;
 262     case Type::ShortTyID:  return Out << "short "              << NameSoFar;
 263     case Type::UIntTyID:   return Out << "unsigned "           << NameSoFar;
 264     case Type::IntTyID:    return Out << "int "                << NameSoFar;
 265     case Type::ULongTyID:  return Out << "unsigned long long " << NameSoFar;
 266     case Type::LongTyID:   return Out << "signed long long "   << NameSoFar;
 267     case Type::FloatTyID:  return Out << "float "              << NameSoFar;
 268     case Type::DoubleTyID: return Out << "double "             << NameSoFar;
 269     default :
 270       std::cerr << "Unknown primitive type: " << Ty << "\n";
 271       abort();
 272     }
 273
 274   // Check to see if the type is named.
 275   if (!IgnoreName || isa<OpaqueType>(Ty)) {
 276     std::map<const Type *, std::string>::iterator I = TypeNames.find(Ty);
 277     if (I != TypeNames.end()) return Out << I->second << " " << NameSoFar;
 278   }
 279
 280   switch (Ty->getPrimitiveID()) {
 281   case Type::FunctionTyID: {
 282     const FunctionType *MTy = cast<FunctionType>(Ty);
 283     std::stringstream FunctionInnards;
 284     FunctionInnards << " (" << NameSoFar << ") (";
 285     for (FunctionType::param_iterator I = MTy->param_begin(),
 286            E = MTy->param_end(); I != E; ++I) {
 287       if (I != MTy->param_begin())
 288         FunctionInnards << ", ";
 289       printType(FunctionInnards, *I, "");
 290     }
 291     if (MTy->isVarArg()) {
 292       if (MTy->getNumParams())
 293         FunctionInnards << ", ...";
 294     } else if (!MTy->getNumParams()) {
 295       FunctionInnards << "void";
 296     }
 297     FunctionInnards << ")";
 298     std::string tstr = FunctionInnards.str();
 299     printType(Out, MTy->getReturnType(), tstr);
 300     return Out;
 301   }
 302   case Type::StructTyID: {
 303     const StructType *STy = cast<StructType>(Ty);
 304     Out << NameSoFar + " {\n";
 305     unsigned Idx = 0;
 306     for (StructType::element_iterator I = STy->element_begin(),
 307            E = STy->element_end(); I != E; ++I) {
 308       Out << "  ";
 309       printType(Out, *I, "field" + utostr(Idx++));
 310       Out << ";\n";
 311     }
 312     return Out << "}";
 313   }
 314
 315   case Type::PointerTyID: {
 316     const PointerType *PTy = cast<PointerType>(Ty);
 317     std::string ptrName = "*" + NameSoFar;
 318
 319     if (isa<ArrayType>(PTy->getElementType()))
 320       ptrName = "(" + ptrName + ")";
 321
 322     return printType(Out, PTy->getElementType(), ptrName);
 323   }
 324
 325   case Type::ArrayTyID: {
 326     const ArrayType *ATy = cast<ArrayType>(Ty);
 327     unsigned NumElements = ATy->getNumElements();
 328     return printType(Out, ATy->getElementType(),
 329                      NameSoFar + "[" + utostr(NumElements) + "]");
 330   }
 331
 332   case Type::OpaqueTyID: {
 333     static int Count = 0;
 334     std::string TyName = "struct opaque_" + itostr(Count++);
 335     assert(TypeNames.find(Ty) == TypeNames.end());
 336     TypeNames[Ty] = TyName;
 337     return Out << TyName << " " << NameSoFar;
 338   }
 339   default:
 340     assert(0 && "Unhandled case in getTypeProps!");
 341     abort();
 342   }
 343
 344   return Out;
 345 }
 346
 347 void CWriter::printConstantArray(ConstantArray *CPA) {
 348
 349   // As a special case, print the array as a string if it is an array of
 350   // ubytes or an array of sbytes with positive values.
 351   //
 352   const Type *ETy = CPA->getType()->getElementType();
 353   bool isString = (ETy == Type::SByteTy || ETy == Type::UByteTy);
 354
 355   // Make sure the last character is a null char, as automatically added by C
 356   if (isString && (CPA->getNumOperands() == 0 ||
 357                    !cast<Constant>(*(CPA->op_end()-1))->isNullValue()))
 358     isString = false;
 359
 360   if (isString) {
 361     Out << "\"";
 362     // Keep track of whether the last number was a hexadecimal escape
 363     bool LastWasHex = false;
 364
 365     // Do not include the last character, which we know is null
 366     for (unsigned i = 0, e = CPA->getNumOperands()-1; i != e; ++i) {
 367       unsigned char C = cast<ConstantInt>(CPA->getOperand(i))->getRawValue();
 368
 369       // Print it out literally if it is a printable character.  The only thing
 370       // to be careful about is when the last letter output was a hex escape
 371       // code, in which case we have to be careful not to print out hex digits
 372       // explicitly (the C compiler thinks it is a continuation of the previous
 373       // character, sheesh...)
 374       //
 375       if (isprint(C) && (!LastWasHex || !isxdigit(C))) {
 376         LastWasHex = false;
 377         if (C == '"' || C == '\\')
 378           Out << "\\" << C;
 379         else
 380           Out << C;
 381       } else {
 382         LastWasHex = false;
 383         switch (C) {
 384         case '\n': Out << "\\n"; break;
 385         case '\t': Out << "\\t"; break;
 386         case '\r': Out << "\\r"; break;
 387         case '\v': Out << "\\v"; break;
 388         case '\a': Out << "\\a"; break;
 389         case '\"': Out << "\\\""; break;
 390         case '\'': Out << "\\\'"; break;
 391         default:
 392           Out << "\\x";
 393           Out << (char)(( C/16  < 10) ? ( C/16 +'0') : ( C/16 -10+'A'));
 394           Out << (char)(((C&15) < 10) ? ((C&15)+'0') : ((C&15)-10+'A'));
 395           LastWasHex = true;
 396           break;
 397         }
 398       }
 399     }
 400     Out << "\"";
 401   } else {
 402     Out << "{";
 403     if (CPA->getNumOperands()) {
 404       Out << " ";
 405       printConstant(cast<Constant>(CPA->getOperand(0)));
 406       for (unsigned i = 1, e = CPA->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 407         Out << ", ";
 408         printConstant(cast<Constant>(CPA->getOperand(i)));
 409       }
 410     }
 411     Out << " }";
 412   }
 413 }
 414
 415 // isFPCSafeToPrint - Returns true if we may assume that CFP may be written out
 416 // textually as a double (rather than as a reference to a stack-allocated
 417 // variable). We decide this by converting CFP to a string and back into a
 418 // double, and then checking whether the conversion results in a bit-equal
 419 // double to the original value of CFP. This depends on us and the target C
 420 // compiler agreeing on the conversion process (which is pretty likely since we
 421 // only deal in IEEE FP).
 422 //
 423 static bool isFPCSafeToPrint(const ConstantFP *CFP) {
 424 #if HAVE_PRINTF_A
 425   char Buffer[100];
 426   sprintf(Buffer, "%a", CFP->getValue());
 427
 428   if (!strncmp(Buffer, "0x", 2) ||
 429       !strncmp(Buffer, "-0x", 3) ||
 430       !strncmp(Buffer, "+0x", 3))
 431     return atof(Buffer) == CFP->getValue();
 432   return false;
 433 #else
 434   std::string StrVal = ftostr(CFP->getValue());
 435
 436   while (StrVal[0] == ' ')
 437     StrVal.erase(StrVal.begin());
 438
 439   // Check to make sure that the stringized number is not some string like "Inf"
 440   // or NaN.  Check that the string matches the "[-+]?[0-9]" regex.
 441   if ((StrVal[0] >= '0' && StrVal[0] <= '9') ||
 442       ((StrVal[0] == '-' || StrVal[0] == '+') &&
 443        (StrVal[1] >= '0' && StrVal[1] <= '9')))
 444     // Reparse stringized version!
 445     return atof(StrVal.c_str()) == CFP->getValue();
 446   return false;
 447 #endif
 448 }
 449
 450 // printConstant - The LLVM Constant to C Constant converter.
 451 void CWriter::printConstant(Constant *CPV) {
 452   if (const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(CPV)) {
 453     switch (CE->getOpcode()) {
 454     case Instruction::Cast:
 455       Out << "((";
 456       printType(Out, CPV->getType());
 457       Out << ")";
 458       printConstant(CE->getOperand(0));
 459       Out << ")";
 460       return;
 461
 462     case Instruction::GetElementPtr:
 463       Out << "(&(";
 464       printIndexingExpression(CE->getOperand(0), gep_type_begin(CPV),
 465                               gep_type_end(CPV));
 466       Out << "))";
 467       return;
 468     case Instruction::Select:
 469       Out << "(";
 470       printConstant(CE->getOperand(0));
 471       Out << "?";
 472       printConstant(CE->getOperand(1));
 473       Out << ":";
 474       printConstant(CE->getOperand(2));
 475       Out << ")";
 476       return;
 477     case Instruction::Add:
 478     case Instruction::Sub:
 479     case Instruction::Mul:
 480     case Instruction::Div:
 481     case Instruction::Rem:
 482     case Instruction::SetEQ:
 483     case Instruction::SetNE:
 484     case Instruction::SetLT:
 485     case Instruction::SetLE:
 486     case Instruction::SetGT:
 487     case Instruction::SetGE:
 488     case Instruction::Shl:
 489     case Instruction::Shr:
 490       Out << "(";
 491       printConstant(CE->getOperand(0));
 492       switch (CE->getOpcode()) {
 493       case Instruction::Add: Out << " + "; break;
 494       case Instruction::Sub: Out << " - "; break;
 495       case Instruction::Mul: Out << " * "; break;
 496       case Instruction::Div: Out << " / "; break;
 497       case Instruction::Rem: Out << " % "; break;
 498       case Instruction::SetEQ: Out << " == "; break;
 499       case Instruction::SetNE: Out << " != "; break;
 500       case Instruction::SetLT: Out << " < "; break;
 501       case Instruction::SetLE: Out << " <= "; break;
 502       case Instruction::SetGT: Out << " > "; break;
 503       case Instruction::SetGE: Out << " >= "; break;
 504       case Instruction::Shl: Out << " << "; break;
 505       case Instruction::Shr: Out << " >> "; break;
 506       default: assert(0 && "Illegal opcode here!");
 507       }
 508       printConstant(CE->getOperand(1));
 509       Out << ")";
 510       return;
 511
 512     default:
 513       std::cerr << "CWriter Error: Unhandled constant expression: "
 514                 << CE << "\n";
 515       abort();
 516     }
 517   }
 518
 519   switch (CPV->getType()->getPrimitiveID()) {
 520   case Type::BoolTyID:
 521     Out << (CPV == ConstantBool::False ? "0" : "1"); break;
 522   case Type::SByteTyID:
 523   case Type::ShortTyID:
 524     Out << cast<ConstantSInt>(CPV)->getValue(); break;
 525   case Type::IntTyID:
 526     if ((int)cast<ConstantSInt>(CPV)->getValue() == (int)0x80000000)
 527       Out << "((int)0x80000000)";   // Handle MININT specially to avoid warning
 528     else
 529       Out << cast<ConstantSInt>(CPV)->getValue();
 530     break;
 531
 532   case Type::LongTyID:
 533     Out << cast<ConstantSInt>(CPV)->getValue() << "ll"; break;
 534
 535   case Type::UByteTyID:
 536   case Type::UShortTyID:
 537     Out << cast<ConstantUInt>(CPV)->getValue(); break;
 538   case Type::UIntTyID:
 539     Out << cast<ConstantUInt>(CPV)->getValue() << "u"; break;
 540   case Type::ULongTyID:
 541     Out << cast<ConstantUInt>(CPV)->getValue() << "ull"; break;
 542
 543   case Type::FloatTyID:
 544   case Type::DoubleTyID: {
 545     ConstantFP *FPC = cast<ConstantFP>(CPV);
 546     std::map<const ConstantFP*, unsigned>::iterator I = FPConstantMap.find(FPC);
 547     if (I != FPConstantMap.end()) {
 548       // Because of FP precision problems we must load from a stack allocated
 549       // value that holds the value in hex.
 550       Out << "(*(" << (FPC->getType() == Type::FloatTy ? "float" : "double")
 551           << "*)&FPConstant" << I->second << ")";
 552     } else {
 553 #if HAVE_PRINTF_A
 554       // Print out the constant as a floating point number.
 555       char Buffer[100];
 556       sprintf(Buffer, "%a", FPC->getValue());
 557       Out << Buffer << " /*" << FPC->getValue() << "*/ ";
 558 #else
 559       Out << ftostr(FPC->getValue());
 560 #endif
 561     }
 562     break;
 563   }
 564
 565   case Type::ArrayTyID:
 566     if (isa<ConstantAggregateZero>(CPV)) {
 567       const ArrayType *AT = cast<ArrayType>(CPV->getType());
 568       Out << "{";
 569       if (AT->getNumElements()) {
 570         Out << " ";
 571         Constant *CZ = Constant::getNullValue(AT->getElementType());
 572         printConstant(CZ);
 573         for (unsigned i = 1, e = AT->getNumElements(); i != e; ++i) {
 574           Out << ", ";
 575           printConstant(CZ);
 576         }
 577       }
 578       Out << " }";
 579     } else {
 580       printConstantArray(cast<ConstantArray>(CPV));
 581     }
 582     break;
 583
 584   case Type::StructTyID:
 585     if (isa<ConstantAggregateZero>(CPV)) {
 586       const StructType *ST = cast<StructType>(CPV->getType());
 587       Out << "{";
 588       if (ST->getNumElements()) {
 589         Out << " ";
 590         printConstant(Constant::getNullValue(ST->getElementType(0)));
 591         for (unsigned i = 1, e = ST->getNumElements(); i != e; ++i) {
 592           Out << ", ";
 593           printConstant(Constant::getNullValue(ST->getElementType(i)));
 594         }
 595       }
 596       Out << " }";
 597     } else {
 598       Out << "{";
 599       if (CPV->getNumOperands()) {
 600         Out << " ";
 601         printConstant(cast<Constant>(CPV->getOperand(0)));
 602         for (unsigned i = 1, e = CPV->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 603           Out << ", ";
 604           printConstant(cast<Constant>(CPV->getOperand(i)));
 605         }
 606       }
 607       Out << " }";
 608     }
 609     break;
 610
 611   case Type::PointerTyID:
 612     if (isa<ConstantPointerNull>(CPV)) {
 613       Out << "((";
 614       printType(Out, CPV->getType());
 615       Out << ")/*NULL*/0)";
 616       break;
 617     } else if (ConstantPointerRef *CPR = dyn_cast<ConstantPointerRef>(CPV)) {
 618       writeOperand(CPR->getValue());
 619       break;
 620     }
 621     // FALL THROUGH
 622   default:
 623     std::cerr << "Unknown constant type: " << CPV << "\n";
 624     abort();
 625   }
 626 }
 627
 628 void CWriter::writeOperandInternal(Value *Operand) {
 629   if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(Operand))
 630     if (isInlinableInst(*I) && !isDirectAlloca(I)) {
 631       // Should we inline this instruction to build a tree?
 632       Out << "(";
 633       visit(*I);
 634       Out << ")";
 635       return;
 636     }
 637
 638   if (Constant *CPV = dyn_cast<Constant>(Operand)) {
 639     printConstant(CPV);
 640   } else {
 641     Out << Mang->getValueName(Operand);
 642   }
 643 }
 644
 645 void CWriter::writeOperand(Value *Operand) {
 646   if (isa<GlobalVariable>(Operand) || isDirectAlloca(Operand))
 647     Out << "(&";  // Global variables are references as their addresses by llvm
 648
 649   writeOperandInternal(Operand);
 650
 651   if (isa<GlobalVariable>(Operand) || isDirectAlloca(Operand))
 652     Out << ")";
 653 }
 654
 655 // generateCompilerSpecificCode - This is where we add conditional compilation
 656 // directives to cater to specific compilers as need be.
 657 //
 658 static void generateCompilerSpecificCode(std::ostream& Out) {
 659   // Alloca is hard to get, and we don't want to include stdlib.h here...
 660   Out << "/* get a declaration for alloca */\n"
 661       << "#ifdef sun\n"
 662       << "extern void *__builtin_alloca(unsigned long);\n"
 663       << "#define alloca(x) __builtin_alloca(x)\n"
 664       << "#else\n"
 665       << "#ifndef __FreeBSD__\n"
 666       << "#include <alloca.h>\n"
 667       << "#endif\n"
 668       << "#endif\n\n";
 669
 670   // We output GCC specific attributes to preserve 'linkonce'ness on globals.
 671   // If we aren't being compiled with GCC, just drop these attributes.
 672   Out << "#ifndef __GNUC__  /* Can only support \"linkonce\" vars with GCC */\n"
 673       << "#define __attribute__(X)\n"
 674       << "#endif\n\n";
 675
 676 #if 0
 677   // At some point, we should support "external weak" vs. "weak" linkages.
 678   // On Mac OS X, "external weak" is spelled "__attribute__((weak_import))".
 679   Out << "#if defined(__GNUC__) && defined(__APPLE_CC__)\n"
 680       << "#define __EXTERNAL_WEAK__ __attribute__((weak_import))\n"
 681       << "#elif defined(__GNUC__)\n"
 682       << "#define __EXTERNAL_WEAK__ __attribute__((weak))\n"
 683       << "#else\n"
 684       << "#define __EXTERNAL_WEAK__\n"
 685       << "#endif\n\n";
 686 #endif
 687
 688   // For now, turn off the weak linkage attribute on Mac OS X. (See above.)
 689   Out << "#if defined(__GNUC__) && defined(__APPLE_CC__)\n"
 690       << "#define __ATTRIBUTE_WEAK__\n"
 691       << "#elif defined(__GNUC__)\n"
 692       << "#define __ATTRIBUTE_WEAK__ __attribute__((weak))\n"
 693       << "#else\n"
 694       << "#define __ATTRIBUTE_WEAK__\n"
 695       << "#endif\n\n";
 696 }
 697
 698 bool CWriter::doInitialization(Module &M) {
 699   // Initialize
 700   TheModule = &M;
 701
 702   IL.AddPrototypes(M);
 703
 704   // Ensure that all structure types have names...
 705   Mang = new Mangler(M);
 706
 707   // get declaration for alloca
 708   Out << "/* Provide Declarations */\n";
 709   Out << "#include <stdarg.h>\n";      // Varargs support
 710   Out << "#include <setjmp.h>\n";      // Unwind support
 711   generateCompilerSpecificCode(Out);
 712
 713   // Provide a definition for `bool' if not compiling with a C++ compiler.
 714   Out << "\n"
 715       << "#ifndef __cplusplus\ntypedef unsigned char bool;\n#endif\n"
 716
 717       << "\n\n/* Support for floating point constants */\n"
 718       << "typedef unsigned long long ConstantDoubleTy;\n"
 719       << "typedef unsigned int        ConstantFloatTy;\n"
 720
 721       << "\n\n/* Global Declarations */\n";
 722
 723   // First output all the declarations for the program, because C requires
 724   // Functions & globals to be declared before they are used.
 725   //
 726
 727   // Loop over the symbol table, emitting all named constants...
 728   printModuleTypes(M.getSymbolTable());
 729
 730   // Global variable declarations...
 731   if (!M.gempty()) {
 732     Out << "\n/* External Global Variable Declarations */\n";
 733     for (Module::giterator I = M.gbegin(), E = M.gend(); I != E; ++I) {
 734       if (I->hasExternalLinkage()) {
 735         Out << "extern ";
 736         printType(Out, I->getType()->getElementType(), Mang->getValueName(I));
 737         Out << ";\n";
 738       }
 739     }
 740   }
 741
 742   // Function declarations
 743   if (!M.empty()) {
 744     Out << "\n/* Function Declarations */\n";
 745     for (Module::iterator I = M.begin(), E = M.end(); I != E; ++I) {
 746       // Don't print declarations for intrinsic functions.
 747       if (!I->getIntrinsicID() &&
 748           I->getName() != "setjmp" && I->getName() != "longjmp") {
 749         printFunctionSignature(I, true);
 750         if (I->hasWeakLinkage()) Out << " __ATTRIBUTE_WEAK__";
 751         if (I->hasLinkOnceLinkage()) Out << " __ATTRIBUTE_WEAK__";
 752         Out << ";\n";
 753       }
 754     }
 755   }
 756
 757   // Output the global variable declarations
 758   if (!M.gempty()) {
 759     Out << "\n\n/* Global Variable Declarations */\n";
 760     for (Module::giterator I = M.gbegin(), E = M.gend(); I != E; ++I)
 761       if (!I->isExternal()) {
 762         Out << "extern ";
 763         printType(Out, I->getType()->getElementType(), Mang->getValueName(I));
 764
 765         if (I->hasLinkOnceLinkage())
 766           Out << " __attribute__((common))";
 767         else if (I->hasWeakLinkage())
 768           Out << " __ATTRIBUTE_WEAK__";
 769         Out << ";\n";
 770       }
 771   }
 772
 773   // Output the global variable definitions and contents...
 774   if (!M.gempty()) {
 775     Out << "\n\n/* Global Variable Definitions and Initialization */\n";
 776     for (Module::giterator I = M.gbegin(), E = M.gend(); I != E; ++I)
 777       if (!I->isExternal()) {
 778         if (I->hasInternalLinkage())
 779           Out << "static ";
 780         printType(Out, I->getType()->getElementType(), Mang->getValueName(I));
 781         if (I->hasLinkOnceLinkage())
 782           Out << " __attribute__((common))";
 783         else if (I->hasWeakLinkage())
 784           Out << " __ATTRIBUTE_WEAK__";
 785
 786         // If the initializer is not null, emit the initializer.  If it is null,
 787         // we try to avoid emitting large amounts of zeros.  The problem with
 788         // this, however, occurs when the variable has weak linkage.  In this
 789         // case, the assembler will complain about the variable being both weak
 790         // and common, so we disable this optimization.
 791         if (!I->getInitializer()->isNullValue()) {
 792           Out << " = " ;
 793           writeOperand(I->getInitializer());
 794         } else if (I->hasWeakLinkage()) {
 795           // We have to specify an initializer, but it doesn't have to be
 796           // complete.  If the value is an aggregate, print out { 0 }, and let
 797           // the compiler figure out the rest of the zeros.
 798           Out << " = " ;
 799           if (isa<StructType>(I->getInitializer()->getType()) ||
 800               isa<ArrayType>(I->getInitializer()->getType())) {
 801             Out << "{ 0 }";
 802           } else {
 803             // Just print it out normally.
 804             writeOperand(I->getInitializer());
 805           }
 806         }
 807         Out << ";\n";
 808       }
 809   }
 810
 811   if (!M.empty())
 812     Out << "\n\n/* Function Bodies */\n";
 813   return false;
 814 }
 815
 816
 817 /// Output all floating point constants that cannot be printed accurately...
 818 void CWriter::printFloatingPointConstants(Function &F) {
 819   union {
 820     double D;
 821     uint64_t U;
 822   } DBLUnion;
 823
 824   union {
 825     float F;
 826     unsigned U;
 827   } FLTUnion;
 828
 829   // Scan the module for floating point constants.  If any FP constant is used
 830   // in the function, we want to redirect it here so that we do not depend on
 831   // the precision of the printed form, unless the printed form preserves
 832   // precision.
 833   //
 834   static unsigned FPCounter = 0;
 835   for (constant_iterator I = constant_begin(&F), E = constant_end(&F);
 836        I != E; ++I)
 837     if (const ConstantFP *FPC = dyn_cast<ConstantFP>(*I))
 838       if (!isFPCSafeToPrint(FPC) && // Do not put in FPConstantMap if safe.
 839           !FPConstantMap.count(FPC)) {
 840         double Val = FPC->getValue();
 841
 842         FPConstantMap[FPC] = FPCounter;  // Number the FP constants
 843
 844         if (FPC->getType() == Type::DoubleTy) {
 845           DBLUnion.D = Val;
 846           Out << "static const ConstantDoubleTy FPConstant" << FPCounter++
 847               << " = 0x" << std::hex << DBLUnion.U << std::dec
 848               << "ULL;    /* " << Val << " */\n";
 849         } else if (FPC->getType() == Type::FloatTy) {
 850           FLTUnion.F = Val;
 851           Out << "static const ConstantFloatTy FPConstant" << FPCounter++
 852               << " = 0x" << std::hex << FLTUnion.U << std::dec
 853               << "U;    /* " << Val << " */\n";
 854         } else
 855           assert(0 && "Unknown float type!");
 856       }
 857
 858   Out << "\n";
 859 }
 860
 861
 862 /// printSymbolTable - Run through symbol table looking for type names.  If a
 863 /// type name is found, emit it's declaration...
 864 ///
 865 void CWriter::printModuleTypes(const SymbolTable &ST) {
 866   // If there are no type names, exit early.
 867   if ( ! ST.hasTypes() )
 868     return;
 869
 870   // We are only interested in the type plane of the symbol table...
 871   SymbolTable::type_const_iterator I   = ST.type_begin();
 872   SymbolTable::type_const_iterator End = ST.type_end();
 873
 874   // Print out forward declarations for structure types before anything else!
 875   Out << "/* Structure forward decls */\n";
 876   for (; I != End; ++I)
 877     if (const Type *STy = dyn_cast<StructType>(I->second)) {
 878       std::string Name = "struct l_" + Mangler::makeNameProper(I->first);
 879       Out << Name << ";\n";
 880       TypeNames.insert(std::make_pair(STy, Name));
 881     }
 882
 883   Out << "\n";
 884
 885   // Now we can print out typedefs...
 886   Out << "/* Typedefs */\n";
 887   for (I = ST.type_begin(); I != End; ++I) {
 888     const Type *Ty = cast<Type>(I->second);
 889     std::string Name = "l_" + Mangler::makeNameProper(I->first);
 890     Out << "typedef ";
 891     printType(Out, Ty, Name);
 892     Out << ";\n";
 893   }
 894
 895   Out << "\n";
 896
 897   // Keep track of which structures have been printed so far...
 898   std::set<const StructType *> StructPrinted;
 899
 900   // Loop over all structures then push them into the stack so they are
 901   // printed in the correct order.
 902   //
 903   Out << "/* Structure contents */\n";
 904   for (I = ST.type_begin(); I != End; ++I)
 905     if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(I->second))
 906       // Only print out used types!
 907       printContainedStructs(STy, StructPrinted);
 908 }
 909
 910 // Push the struct onto the stack and recursively push all structs
 911 // this one depends on.
 912 void CWriter::printContainedStructs(const Type *Ty,
 913                                     std::set<const StructType*> &StructPrinted){
 914   if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty)) {
 915     //Check to see if we have already printed this struct
 916     if (StructPrinted.count(STy) == 0) {
 917       // Print all contained types first...
 918       for (StructType::element_iterator I = STy->element_begin(),
 919              E = STy->element_end(); I != E; ++I) {
 920         const Type *Ty1 = I->get();
 921         if (isa<StructType>(Ty1) || isa<ArrayType>(Ty1))
 922           printContainedStructs(*I, StructPrinted);
 923       }
 924
 925       //Print structure type out..
 926       StructPrinted.insert(STy);
 927       std::string Name = TypeNames[STy];
 928       printType(Out, STy, Name, true);
 929       Out << ";\n\n";
 930     }
 931
 932     // If it is an array, check contained types and continue
 933   } else if (const ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(Ty)){
 934     const Type *Ty1 = ATy->getElementType();
 935     if (isa<StructType>(Ty1) || isa<ArrayType>(Ty1))
 936       printContainedStructs(Ty1, StructPrinted);
 937   }
 938 }
 939
 940
 941 void CWriter::printFunctionSignature(const Function *F, bool Prototype) {
 942   if (F->hasInternalLinkage()) Out << "static ";
 943
 944   // Loop over the arguments, printing them...
 945   const FunctionType *FT = cast<FunctionType>(F->getFunctionType());
 946
 947   std::stringstream FunctionInnards;
 948
 949   // Print out the name...
 950   FunctionInnards << Mang->getValueName(F) << "(";
 951
 952   if (!F->isExternal()) {
 953     if (!F->aempty()) {
 954       std::string ArgName;
 955       if (F->abegin()->hasName() || !Prototype)
 956         ArgName = Mang->getValueName(F->abegin());
 957       printType(FunctionInnards, F->afront().getType(), ArgName);
 958       for (Function::const_aiterator I = ++F->abegin(), E = F->aend();
 959            I != E; ++I) {
 960         FunctionInnards << ", ";
 961         if (I->hasName() || !Prototype)
 962           ArgName = Mang->getValueName(I);
 963         else
 964           ArgName = "";
 965         printType(FunctionInnards, I->getType(), ArgName);
 966       }
 967     }
 968   } else {
 969     // Loop over the arguments, printing them...
 970     for (FunctionType::param_iterator I = FT->param_begin(),
 971            E = FT->param_end(); I != E; ++I) {
 972       if (I != FT->param_begin()) FunctionInnards << ", ";
 973       printType(FunctionInnards, *I);
 974     }
 975   }
 976
 977   // Finish printing arguments... if this is a vararg function, print the ...,
 978   // unless there are no known types, in which case, we just emit ().
 979   //
 980   if (FT->isVarArg() && FT->getNumParams()) {
 981     if (FT->getNumParams()) FunctionInnards << ", ";
 982     FunctionInnards << "...";  // Output varargs portion of signature!
 983   } else if (!FT->isVarArg() && FT->getNumParams() == 0) {
 984     FunctionInnards << "void"; // ret() -> ret(void) in C.
 985   }
 986   FunctionInnards << ")";
 987   // Print out the return type and the entire signature for that matter
 988   printType(Out, F->getReturnType(), FunctionInnards.str());
 989 }
 990
 991 void CWriter::printFunction(Function &F) {
 992   printFunctionSignature(&F, false);
 993   Out << " {\n";
 994
 995   // print local variable information for the function
 996   for (inst_iterator I = inst_begin(&F), E = inst_end(&F); I != E; ++I)
 997     if (const AllocaInst *AI = isDirectAlloca(&*I)) {
 998       Out << "  ";
 999       printType(Out, AI->getAllocatedType(), Mang->getValueName(AI));
1000       Out << ";    /* Address exposed local */\n";
1001     } else if (I->getType() != Type::VoidTy && !isInlinableInst(*I)) {
1002       Out << "  ";
1003       printType(Out, I->getType(), Mang->getValueName(&*I));
1004       Out << ";\n";
1005
1006       if (isa<PHINode>(*I)) {  // Print out PHI node temporaries as well...
1007         Out << "  ";
1008         printType(Out, I->getType(),
1009                   Mang->getValueName(&*I)+"__PHI_TEMPORARY");
1010         Out << ";\n";
1011       }
1012     }
1013
1014   Out << "\n";
1015
1016   // print the basic blocks
1017   for (Function::iterator BB = F.begin(), E = F.end(); BB != E; ++BB) {
1018     if (Loop *L = LI->getLoopFor(BB)) {
1019       if (L->getHeader() == BB && L->getParentLoop() == 0)
1020         printLoop(L);
1021     } else {
1022       printBasicBlock(BB);
1023     }
1024   }
1025
1026   Out << "}\n\n";
1027 }
1028
1029 void CWriter::printLoop(Loop *L) {
1030   Out << "  do {     /* Syntactic loop '" << L->getHeader()->getName()
1031       << "' to make GCC happy */\n";
1032   for (unsigned i = 0, e = L->getBlocks().size(); i != e; ++i) {
1033     BasicBlock *BB = L->getBlocks()[i];
1034     Loop *BBLoop = LI->getLoopFor(BB);
1035     if (BBLoop == L)
1036       printBasicBlock(BB);
1037     else if (BB == BBLoop->getHeader() && BBLoop->getParentLoop() == L)
1038       printLoop(BBLoop);
1039   }
1040   Out << "  } while (1); /* end of syntactic loop '"
1041       << L->getHeader()->getName() << "' */\n";
1042 }
1043
1044 void CWriter::printBasicBlock(BasicBlock *BB) {
1045
1046   // Don't print the label for the basic block if there are no uses, or if
1047   // the only terminator use is the predecessor basic block's terminator.
1048   // We have to scan the use list because PHI nodes use basic blocks too but
1049   // do not require a label to be generated.
1050   //
1051   bool NeedsLabel = false;
1052   for (pred_iterator PI = pred_begin(BB), E = pred_end(BB); PI != E; ++PI)
1053     if (isGotoCodeNecessary(*PI, BB)) {
1054       NeedsLabel = true;
1055       break;
1056     }
1057
1058   if (NeedsLabel) Out << Mang->getValueName(BB) << ":\n";
1059
1060   // Output all of the instructions in the basic block...
1061   for (BasicBlock::iterator II = BB->begin(), E = --BB->end(); II != E;
1062        ++II) {
1063     if (!isInlinableInst(*II) && !isDirectAlloca(II)) {
1064       if (II->getType() != Type::VoidTy)
1065         outputLValue(II);
1066       else
1067         Out << "  ";
1068       visit(*II);
1069       Out << ";\n";
1070     }
1071   }
1072
1073   // Don't emit prefix or suffix for the terminator...
1074   visit(*BB->getTerminator());
1075 }
1076
1077
1078 // Specific Instruction type classes... note that all of the casts are
1079 // necessary because we use the instruction classes as opaque types...
1080 //
1081 void CWriter::visitReturnInst(ReturnInst &I) {
1082   // Don't output a void return if this is the last basic block in the function
1083   if (I.getNumOperands() == 0 &&
1084       &*--I.getParent()->getParent()->end() == I.getParent() &&
1085       !I.getParent()->size() == 1) {
1086     return;
1087   }
1088
1089   Out << "  return";
1090   if (I.getNumOperands()) {
1091     Out << " ";
1092     writeOperand(I.getOperand(0));
1093   }
1094   Out << ";\n";
1095 }
1096
1097 void CWriter::visitSwitchInst(SwitchInst &SI) {
1098   printPHICopiesForSuccessors(SI.getParent(), 0);
1099
1100   Out << "  switch (";
1101   writeOperand(SI.getOperand(0));
1102   Out << ") {\n  default:\n";
1103   printBranchToBlock(SI.getParent(), SI.getDefaultDest(), 2);
1104   Out << ";\n";
1105   for (unsigned i = 2, e = SI.getNumOperands(); i != e; i += 2) {
1106     Out << "  case ";
1107     writeOperand(SI.getOperand(i));
1108     Out << ":\n";
1109     BasicBlock *Succ = cast<BasicBlock>(SI.getOperand(i+1));
1110     printBranchToBlock(SI.getParent(), Succ, 2);
1111     if (Succ == SI.getParent()->getNext())
1112       Out << "    break;\n";
1113   }
1114   Out << "  }\n";
1115 }
1116
1117 bool CWriter::isGotoCodeNecessary(BasicBlock *From, BasicBlock *To) {
1118   /// FIXME: This should be reenabled, but loop reordering safe!!
1119   return true;
1120
1121   if (From->getNext() != To) // Not the direct successor, we need a goto
1122     return true;
1123
1124   //isa<SwitchInst>(From->getTerminator())
1125
1126
1127   if (LI->getLoopFor(From) != LI->getLoopFor(To))
1128     return true;
1129   return false;
1130 }
1131
1132 void CWriter::printPHICopiesForSuccessors(BasicBlock *CurBlock,
1133                                           unsigned Indent) {
1134   for (succ_iterator SI = succ_begin(CurBlock), E = succ_end(CurBlock);
1135        SI != E; ++SI)
1136     for (BasicBlock::iterator I = SI->begin();
1137          PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(I); ++I) {
1138       //  now we have to do the printing
1139       Out << std::string(Indent, ' ');
1140       Out << "  " << Mang->getValueName(I) << "__PHI_TEMPORARY = ";
1141       writeOperand(PN->getIncomingValue(PN->getBasicBlockIndex(CurBlock)));
1142       Out << ";   /* for PHI node */\n";
1143     }
1144 }
1145
1146
1147 void CWriter::printBranchToBlock(BasicBlock *CurBB, BasicBlock *Succ,
1148                                  unsigned Indent) {
1149   if (isGotoCodeNecessary(CurBB, Succ)) {
1150     Out << std::string(Indent, ' ') << "  goto ";
1151     writeOperand(Succ);
1152     Out << ";\n";
1153   }
1154 }
1155
1156 // Branch instruction printing - Avoid printing out a branch to a basic block
1157 // that immediately succeeds the current one.
1158 //
1159 void CWriter::visitBranchInst(BranchInst &I) {
1160   printPHICopiesForSuccessors(I.getParent(), 0);
1161
1162   if (I.isConditional()) {
1163     if (isGotoCodeNecessary(I.getParent(), I.getSuccessor(0))) {
1164       Out << "  if (";
1165       writeOperand(I.getCondition());
1166       Out << ") {\n";
1167
1168       printBranchToBlock(I.getParent(), I.getSuccessor(0), 2);
1169
1170       if (isGotoCodeNecessary(I.getParent(), I.getSuccessor(1))) {
1171         Out << "  } else {\n";
1172         printBranchToBlock(I.getParent(), I.getSuccessor(1), 2);
1173       }
1174     } else {
1175       // First goto not necessary, assume second one is...
1176       Out << "  if (!";
1177       writeOperand(I.getCondition());
1178       Out << ") {\n";
1179
1180       printBranchToBlock(I.getParent(), I.getSuccessor(1), 2);
1181     }
1182
1183     Out << "  }\n";
1184   } else {
1185     printBranchToBlock(I.getParent(), I.getSuccessor(0), 0);
1186   }
1187   Out << "\n";
1188 }
1189
1190 // PHI nodes get copied into temporary values at the end of predecessor basic
1191 // blocks.  We now need to copy these temporary values into the REAL value for
1192 // the PHI.
1193 void CWriter::visitPHINode(PHINode &I) {
1194   writeOperand(&I);
1195   Out << "__PHI_TEMPORARY";
1196 }
1197
1198
1199 void CWriter::visitBinaryOperator(Instruction &I) {
1200   // binary instructions, shift instructions, setCond instructions.
1201   assert(!isa<PointerType>(I.getType()));
1202
1203   // We must cast the results of binary operations which might be promoted.
1204   bool needsCast = false;
1205   if ((I.getType() == Type::UByteTy) || (I.getType() == Type::SByteTy)
1206       || (I.getType() == Type::UShortTy) || (I.getType() == Type::ShortTy)
1207       || (I.getType() == Type::FloatTy)) {
1208     needsCast = true;
1209     Out << "((";
1210     printType(Out, I.getType());
1211     Out << ")(";
1212   }
1213
1214   writeOperand(I.getOperand(0));
1215
1216   switch (I.getOpcode()) {
1217   case Instruction::Add: Out << " + "; break;
1218   case Instruction::Sub: Out << " - "; break;
1219   case Instruction::Mul: Out << "*"; break;
1220   case Instruction::Div: Out << "/"; break;
1221   case Instruction::Rem: Out << "%"; break;
1222   case Instruction::And: Out << " & "; break;
1223   case Instruction::Or: Out << " | "; break;
1224   case Instruction::Xor: Out << " ^ "; break;
1225   case Instruction::SetEQ: Out << " == "; break;
1226   case Instruction::SetNE: Out << " != "; break;
1227   case Instruction::SetLE: Out << " <= "; break;
1228   case Instruction::SetGE: Out << " >= "; break;
1229   case Instruction::SetLT: Out << " < "; break;
1230   case Instruction::SetGT: Out << " > "; break;
1231   case Instruction::Shl : Out << " << "; break;
1232   case Instruction::Shr : Out << " >> "; break;
1233   default: std::cerr << "Invalid operator type!" << I; abort();
1234   }
1235
1236   writeOperand(I.getOperand(1));
1237
1238   if (needsCast) {
1239     Out << "))";
1240   }
1241 }
1242
1243 void CWriter::visitCastInst(CastInst &I) {
1244   if (I.getType() == Type::BoolTy) {
1245     Out << "(";
1246     writeOperand(I.getOperand(0));
1247     Out << " != 0)";
1248     return;
1249   }
1250   Out << "(";
1251   printType(Out, I.getType());
1252   Out << ")";
1253   if (isa<PointerType>(I.getType())&&I.getOperand(0)->getType()->isIntegral() ||
1254       isa<PointerType>(I.getOperand(0)->getType())&&I.getType()->isIntegral()) {
1255     // Avoid "cast to pointer from integer of different size" warnings
1256     Out << "(long)";
1257   }
1258
1259   writeOperand(I.getOperand(0));
1260 }
1261
1262 void CWriter::visitSelectInst(SelectInst &I) {
1263   Out << "((";
1264   writeOperand(I.getCondition());
1265   Out << ") ? (";
1266   writeOperand(I.getTrueValue());
1267   Out << ") : (";
1268   writeOperand(I.getFalseValue());
1269   Out << "))";
1270 }
1271
1272
1273 void CWriter::lowerIntrinsics(Function &F) {
1274   for (Function::iterator BB = F.begin(), E = F.end(); BB != E; ++BB)
1275     for (BasicBlock::iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I != E; )
1276       if (CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(I++))
1277         if (Function *F = CI->getCalledFunction())
1278           switch (F->getIntrinsicID()) {
1279           case Intrinsic::not_intrinsic:
1280           case Intrinsic::vastart:
1281           case Intrinsic::vacopy:
1282           case Intrinsic::vaend:
1283           case Intrinsic::returnaddress:
1284           case Intrinsic::frameaddress:
1285           case Intrinsic::setjmp:
1286           case Intrinsic::longjmp:
1287             // We directly implement these intrinsics
1288             break;
1289           default:
1290             // All other intrinsic calls we must lower.
1291             Instruction *Before = CI->getPrev();
1292             IL.LowerIntrinsicCall(CI);
1293             if (Before) {        // Move iterator to instruction after call
1294               I = Before; ++I;
1295             } else {
1296               I = BB->begin();
1297             }
1298           }
1299 }
1300
1301
1302
1303 void CWriter::visitCallInst(CallInst &I) {
1304   // Handle intrinsic function calls first...
1305   if (Function *F = I.getCalledFunction())
1306     if (Intrinsic::ID ID = (Intrinsic::ID)F->getIntrinsicID()) {
1307       switch (ID) {
1308       default: assert(0 && "Unknown LLVM intrinsic!");
1309       case Intrinsic::vastart:
1310         Out << "0; ";
1311
1312         Out << "va_start(*(va_list*)&" << Mang->getValueName(&I) << ", ";
1313         // Output the last argument to the enclosing function...
1314         if (I.getParent()->getParent()->aempty()) {
1315           std::cerr << "The C backend does not currently support zero "
1316                     << "argument varargs functions, such as '"
1317                     << I.getParent()->getParent()->getName() << "'!\n";
1318           abort();
1319         }
1320         writeOperand(&I.getParent()->getParent()->aback());
1321         Out << ")";
1322         return;
1323       case Intrinsic::vaend:
1324         Out << "va_end(*(va_list*)&";
1325         writeOperand(I.getOperand(1));
1326         Out << ")";
1327         return;
1328       case Intrinsic::vacopy:
1329         Out << "0;";
1330         Out << "va_copy(*(va_list*)&" << Mang->getValueName(&I) << ", ";
1331         Out << "*(va_list*)&";
1332         writeOperand(I.getOperand(1));
1333         Out << ")";
1334         return;
1335       case Intrinsic::returnaddress:
1336         Out << "__builtin_return_address(";
1337         writeOperand(I.getOperand(1));
1338         Out << ")";
1339         return;
1340       case Intrinsic::frameaddress:
1341         Out << "__builtin_frame_address(";
1342         writeOperand(I.getOperand(1));
1343         Out << ")";
1344         return;
1345       case Intrinsic::setjmp:
1346         Out << "setjmp(*(jmp_buf*)";
1347         writeOperand(I.getOperand(1));
1348         Out << ")";
1349         return;
1350       case Intrinsic::longjmp:
1351         Out << "longjmp(*(jmp_buf*)";
1352         writeOperand(I.getOperand(1));
1353         Out << ", ";
1354         writeOperand(I.getOperand(2));
1355         Out << ")";
1356         return;
1357       }
1358     }
1359   visitCallSite(&I);
1360 }
1361
1362 void CWriter::visitCallSite(CallSite CS) {
1363   const PointerType  *PTy   = cast<PointerType>(CS.getCalledValue()->getType());
1364   const FunctionType *FTy   = cast<FunctionType>(PTy->getElementType());
1365   const Type         *RetTy = FTy->getReturnType();
1366
1367   writeOperand(CS.getCalledValue());
1368   Out << "(";
1369
1370   if (CS.arg_begin() != CS.arg_end()) {
1371     CallSite::arg_iterator AI = CS.arg_begin(), AE = CS.arg_end();
1372     writeOperand(*AI);
1373
1374     for (++AI; AI != AE; ++AI) {
1375       Out << ", ";
1376       writeOperand(*AI);
1377     }
1378   }
1379   Out << ")";
1380 }
1381
1382 void CWriter::visitMallocInst(MallocInst &I) {
1383   assert(0 && "lowerallocations pass didn't work!");
1384 }
1385
1386 void CWriter::visitAllocaInst(AllocaInst &I) {
1387   Out << "(";
1388   printType(Out, I.getType());
1389   Out << ") alloca(sizeof(";
1390   printType(Out, I.getType()->getElementType());
1391   Out << ")";
1392   if (I.isArrayAllocation()) {
1393     Out << " * " ;
1394     writeOperand(I.getOperand(0));
1395   }
1396   Out << ")";
1397 }
1398
1399 void CWriter::visitFreeInst(FreeInst &I) {
1400   assert(0 && "lowerallocations pass didn't work!");
1401 }
1402
1403 void CWriter::printIndexingExpression(Value *Ptr, gep_type_iterator I,
1404                                       gep_type_iterator E) {
1405   bool HasImplicitAddress = false;
1406   // If accessing a global value with no indexing, avoid *(&GV) syndrome
1407   if (GlobalValue *V = dyn_cast<GlobalValue>(Ptr)) {
1408     HasImplicitAddress = true;
1409   } else if (ConstantPointerRef *CPR = dyn_cast<ConstantPointerRef>(Ptr)) {
1410     HasImplicitAddress = true;
1411     Ptr = CPR->getValue();         // Get to the global...
1412   } else if (isDirectAlloca(Ptr)) {
1413     HasImplicitAddress = true;
1414   }
1415
1416   if (I == E) {
1417     if (!HasImplicitAddress)
1418       Out << "*";  // Implicit zero first argument: '*x' is equivalent to 'x[0]'
1419
1420     writeOperandInternal(Ptr);
1421     return;
1422   }
1423
1424   const Constant *CI = dyn_cast<Constant>(I.getOperand());
1425   if (HasImplicitAddress && (!CI || !CI->isNullValue()))
1426     Out << "(&";
1427
1428   writeOperandInternal(Ptr);
1429
1430   if (HasImplicitAddress && (!CI || !CI->isNullValue())) {
1431     Out << ")";
1432     HasImplicitAddress = false;  // HIA is only true if we haven't addressed yet
1433   }
1434
1435   assert(!HasImplicitAddress || (CI && CI->isNullValue()) &&
1436          "Can only have implicit address with direct accessing");
1437
1438   if (HasImplicitAddress) {
1439     ++I;
1440   } else if (CI && CI->isNullValue()) {
1441     gep_type_iterator TmpI = I; ++TmpI;
1442
1443     // Print out the -> operator if possible...
1444     if (TmpI != E && isa<StructType>(*TmpI)) {
1445       Out << (HasImplicitAddress ? "." : "->");
1446       Out << "field" << cast<ConstantUInt>(TmpI.getOperand())->getValue();
1447       I = ++TmpI;
1448     }
1449   }
1450
1451   for (; I != E; ++I)
1452     if (isa<StructType>(*I)) {
1453       Out << ".field" << cast<ConstantUInt>(I.getOperand())->getValue();
1454     } else {
1455       Out << "[";
1456       writeOperand(I.getOperand());
1457       Out << "]";
1458     }
1459 }
1460
1461 void CWriter::visitLoadInst(LoadInst &I) {
1462   Out << "*";
1463   writeOperand(I.getOperand(0));
1464 }
1465
1466 void CWriter::visitStoreInst(StoreInst &I) {
1467   Out << "*";
1468   writeOperand(I.getPointerOperand());
1469   Out << " = ";
1470   writeOperand(I.getOperand(0));
1471 }
1472
1473 void CWriter::visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &I) {
1474   Out << "&";
1475   printIndexingExpression(I.getPointerOperand(), gep_type_begin(I),
1476                           gep_type_end(I));
1477 }
1478
1479 void CWriter::visitVANextInst(VANextInst &I) {
1480   Out << Mang->getValueName(I.getOperand(0));
1481   Out << ";  va_arg(*(va_list*)&" << Mang->getValueName(&I) << ", ";
1482   printType(Out, I.getArgType());
1483   Out << ")";
1484 }
1485
1486 void CWriter::visitVAArgInst(VAArgInst &I) {
1487   Out << "0;\n";
1488   Out << "{ va_list Tmp; va_copy(Tmp, *(va_list*)&";
1489   writeOperand(I.getOperand(0));
1490   Out << ");\n  " << Mang->getValueName(&I) << " = va_arg(Tmp, ";
1491   printType(Out, I.getType());
1492   Out << ");\n  va_end(Tmp); }";
1493 }
1494
1495 //===----------------------------------------------------------------------===//
1496 //                       External Interface declaration
1497 //===----------------------------------------------------------------------===//
1498
1499 bool CTargetMachine::addPassesToEmitAssembly(PassManager &PM, std::ostream &o) {
1500   PM.add(createLowerGCPass());
1501   PM.add(createLowerAllocationsPass());
1502   PM.add(createLowerInvokePass());
1503   PM.add(new CBackendNameAllUsedStructs());
1504   PM.add(new CWriter(o, getIntrinsicLowering()));
1505   return false;
1506 }
1507
1508 TargetMachine *llvm::allocateCTargetMachine(const Module &M,
1509                                             IntrinsicLowering *IL) {
1510   return new CTargetMachine(M, IL);
1511 }
1512
1513 // vim: sw=2