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/Constants.h"
  17 #include "llvm/DerivedTypes.h"
  18 #include "llvm/Module.h"
  19 #include "llvm/Instructions.h"
  20 #include "llvm/Pass.h"
  21 #include "llvm/PassManager.h"
  22 #include "llvm/SymbolTable.h"
  23 #include "llvm/Intrinsics.h"
  24 #include "llvm/Analysis/ConstantsScanner.h"
  25 #include "llvm/Analysis/FindUsedTypes.h"
  26 #include "llvm/Analysis/LoopInfo.h"
  27 #include "llvm/CodeGen/IntrinsicLowering.h"
  28 #include "llvm/Transforms/Scalar.h"
  29 #include "llvm/Target/TargetMachineRegistry.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 "Support/MathExtras.h"
  37 #include "Config/config.h"
  38 #include <algorithm>
  39 #include <iostream>
  40 #include <sstream>
  41 using namespace llvm;
  42
  43 namespace {
  44   // Register the target.
  45   RegisterTarget<CTargetMachine> X("c", "  C backend");
  46
  47   /// NameAllUsedStructs - This pass inserts names for any unnamed structure
  48   /// types that are used by the program.
  49   ///
  50   class CBackendNameAllUsedStructs : public Pass {
  51     void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
  52       AU.addRequired<FindUsedTypes>();
  53     }
  54
  55     virtual const char *getPassName() const {
  56       return "C backend type canonicalizer";
  57     }
  58
  59     virtual bool run(Module &M);
  60   };
  61
  62   /// CWriter - This class is the main chunk of code that converts an LLVM
  63   /// module to a C translation unit.
  64   class CWriter : public FunctionPass, public InstVisitor<CWriter> {
  65     std::ostream &Out;
  66     IntrinsicLowering &IL;
  67     Mangler *Mang;
  68     LoopInfo *LI;
  69     const Module *TheModule;
  70     std::map<const Type *, std::string> TypeNames;
  71
  72     std::map<const ConstantFP *, unsigned> FPConstantMap;
  73   public:
  74     CWriter(std::ostream &o, IntrinsicLowering &il) : Out(o), IL(il) {}
  75
  76     virtual const char *getPassName() const { return "C backend"; }
  77
  78     void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
  79       AU.addRequired<LoopInfo>();
  80       AU.setPreservesAll();
  81     }
  82
  83     virtual bool doInitialization(Module &M);
  84
  85     bool runOnFunction(Function &F) {
  86       LI = &getAnalysis<LoopInfo>();
  87
  88       // Output all floating point constants that cannot be printed accurately.
  89       printFloatingPointConstants(F);
  90
  91       lowerIntrinsics(F);
  92       printFunction(F);
  93       FPConstantMap.clear();
  94       return false;
  95     }
  96
  97     virtual bool doFinalization(Module &M) {
  98       // Free memory...
  99       delete Mang;
 100       TypeNames.clear();
 101       return false;
 102     }
 103
 104     std::ostream &printType(std::ostream &Out, const Type *Ty,
 105                             const std::string &VariableName = "",
 106                             bool IgnoreName = false);
 107
 108     void writeOperand(Value *Operand);
 109     void writeOperandInternal(Value *Operand);
 110
 111   private :
 112     void lowerIntrinsics(Function &F);
 113
 114     bool nameAllUsedStructureTypes(Module &M);
 115     void printModule(Module *M);
 116     void printModuleTypes(const SymbolTable &ST);
 117     void printContainedStructs(const Type *Ty, std::set<const StructType *> &);
 118     void printFloatingPointConstants(Function &F);
 119     void printFunctionSignature(const Function *F, bool Prototype);
 120
 121     void printFunction(Function &);
 122     void printBasicBlock(BasicBlock *BB);
 123     void printLoop(Loop *L);
 124
 125     void printConstant(Constant *CPV);
 126     void printConstantArray(ConstantArray *CPA);
 127
 128     // isInlinableInst - Attempt to inline instructions into their uses to build
 129     // trees as much as possible.  To do this, we have to consistently decide
 130     // what is acceptable to inline, so that variable declarations don't get
 131     // printed and an extra copy of the expr is not emitted.
 132     //
 133     static bool isInlinableInst(const Instruction &I) {
 134       // Always inline setcc instructions, even if they are shared by multiple
 135       // expressions.  GCC generates horrible code if we don't.
 136       if (isa<SetCondInst>(I)) return true;
 137
 138       // Must be an expression, must be used exactly once.  If it is dead, we
 139       // emit it inline where it would go.
 140       if (I.getType() == Type::VoidTy || !I.hasOneUse() ||
 141           isa<TerminatorInst>(I) || isa<CallInst>(I) || isa<PHINode>(I) ||
 142           isa<LoadInst>(I) || isa<VAArgInst>(I) || isa<VANextInst>(I))
 143         // Don't inline a load across a store or other bad things!
 144         return false;
 145
 146       // Only inline instruction it it's use is in the same BB as the inst.
 147       return I.getParent() == cast<Instruction>(I.use_back())->getParent();
 148     }
 149
 150     // isDirectAlloca - Define fixed sized allocas in the entry block as direct
 151     // variables which are accessed with the & operator.  This causes GCC to
 152     // generate significantly better code than to emit alloca calls directly.
 153     //
 154     static const AllocaInst *isDirectAlloca(const Value *V) {
 155       const AllocaInst *AI = dyn_cast<AllocaInst>(V);
 156       if (!AI) return false;
 157       if (AI->isArrayAllocation())
 158         return 0;   // FIXME: we can also inline fixed size array allocas!
 159       if (AI->getParent() != &AI->getParent()->getParent()->getEntryBlock())
 160         return 0;
 161       return AI;
 162     }
 163
 164     // Instruction visitation functions
 165     friend class InstVisitor<CWriter>;
 166
 167     void visitReturnInst(ReturnInst &I);
 168     void visitBranchInst(BranchInst &I);
 169     void visitSwitchInst(SwitchInst &I);
 170     void visitInvokeInst(InvokeInst &I) {
 171       assert(0 && "Lowerinvoke pass didn't work!");
 172     }
 173
 174     void visitUnwindInst(UnwindInst &I) {
 175       assert(0 && "Lowerinvoke pass didn't work!");
 176     }
 177
 178     void visitPHINode(PHINode &I);
 179     void visitBinaryOperator(Instruction &I);
 180
 181     void visitCastInst (CastInst &I);
 182     void visitSelectInst(SelectInst &I);
 183     void visitCallInst (CallInst &I);
 184     void visitCallSite (CallSite CS);
 185     void visitShiftInst(ShiftInst &I) { visitBinaryOperator(I); }
 186
 187     void visitMallocInst(MallocInst &I);
 188     void visitAllocaInst(AllocaInst &I);
 189     void visitFreeInst  (FreeInst   &I);
 190     void visitLoadInst  (LoadInst   &I);
 191     void visitStoreInst (StoreInst  &I);
 192     void visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &I);
 193     void visitVANextInst(VANextInst &I);
 194     void visitVAArgInst (VAArgInst &I);
 195
 196     void visitInstruction(Instruction &I) {
 197       std::cerr << "C Writer does not know about " << I;
 198       abort();
 199     }
 200
 201     void outputLValue(Instruction *I) {
 202       Out << "  " << Mang->getValueName(I) << " = ";
 203     }
 204
 205     bool isGotoCodeNecessary(BasicBlock *From, BasicBlock *To);
 206     void printPHICopiesForSuccessors(BasicBlock *CurBlock,
 207                                      unsigned Indent);
 208     void printBranchToBlock(BasicBlock *CurBlock, BasicBlock *SuccBlock,
 209                             unsigned Indent);
 210     void printIndexingExpression(Value *Ptr, gep_type_iterator I,
 211                                  gep_type_iterator E);
 212   };
 213 }
 214
 215 /// This method inserts names for any unnamed structure types that are used by
 216 /// the program, and removes names from structure types that are not used by the
 217 /// program.
 218 ///
 219 bool CBackendNameAllUsedStructs::run(Module &M) {
 220   // Get a set of types that are used by the program...
 221   std::set<const Type *> UT = getAnalysis<FindUsedTypes>().getTypes();
 222
 223   // Loop over the module symbol table, removing types from UT that are
 224   // already named, and removing names for structure types that are not used.
 225   //
 226   SymbolTable &MST = M.getSymbolTable();
 227   for (SymbolTable::type_iterator TI = MST.type_begin(), TE = MST.type_end();
 228        TI != TE; ) {
 229     SymbolTable::type_iterator I = TI++;
 230     if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(I->second)) {
 231       // If this is not used, remove it from the symbol table.
 232       std::set<const Type *>::iterator UTI = UT.find(STy);
 233       if (UTI == UT.end())
 234         MST.remove(I);
 235       else
 236         UT.erase(UTI);
 237     }
 238   }
 239
 240   // UT now contains types that are not named.  Loop over it, naming
 241   // structure types.
 242   //
 243   bool Changed = false;
 244   unsigned RenameCounter = 0;
 245   for (std::set<const Type *>::const_iterator I = UT.begin(), E = UT.end();
 246        I != E; ++I)
 247     if (const StructType *ST = dyn_cast<StructType>(*I)) {
 248       while (M.addTypeName("unnamed"+utostr(RenameCounter), ST))
 249         ++RenameCounter;
 250       Changed = true;
 251     }
 252   return Changed;
 253 }
 254
 255
 256 // Pass the Type* and the variable name and this prints out the variable
 257 // declaration.
 258 //
 259 std::ostream &CWriter::printType(std::ostream &Out, const Type *Ty,
 260                                  const std::string &NameSoFar,
 261                                  bool IgnoreName) {
 262   if (Ty->isPrimitiveType())
 263     switch (Ty->getTypeID()) {
 264     case Type::VoidTyID:   return Out << "void "               << NameSoFar;
 265     case Type::BoolTyID:   return Out << "bool "               << NameSoFar;
 266     case Type::UByteTyID:  return Out << "unsigned char "      << NameSoFar;
 267     case Type::SByteTyID:  return Out << "signed char "        << NameSoFar;
 268     case Type::UShortTyID: return Out << "unsigned short "     << NameSoFar;
 269     case Type::ShortTyID:  return Out << "short "              << NameSoFar;
 270     case Type::UIntTyID:   return Out << "unsigned "           << NameSoFar;
 271     case Type::IntTyID:    return Out << "int "                << NameSoFar;
 272     case Type::ULongTyID:  return Out << "unsigned long long " << NameSoFar;
 273     case Type::LongTyID:   return Out << "signed long long "   << NameSoFar;
 274     case Type::FloatTyID:  return Out << "float "              << NameSoFar;
 275     case Type::DoubleTyID: return Out << "double "             << NameSoFar;
 276     default :
 277       std::cerr << "Unknown primitive type: " << *Ty << "\n";
 278       abort();
 279     }
 280
 281   // Check to see if the type is named.
 282   if (!IgnoreName || isa<OpaqueType>(Ty)) {
 283     std::map<const Type *, std::string>::iterator I = TypeNames.find(Ty);
 284     if (I != TypeNames.end()) return Out << I->second << " " << NameSoFar;
 285   }
 286
 287   switch (Ty->getTypeID()) {
 288   case Type::FunctionTyID: {
 289     const FunctionType *MTy = cast<FunctionType>(Ty);
 290     std::stringstream FunctionInnards;
 291     FunctionInnards << " (" << NameSoFar << ") (";
 292     for (FunctionType::param_iterator I = MTy->param_begin(),
 293            E = MTy->param_end(); I != E; ++I) {
 294       if (I != MTy->param_begin())
 295         FunctionInnards << ", ";
 296       printType(FunctionInnards, *I, "");
 297     }
 298     if (MTy->isVarArg()) {
 299       if (MTy->getNumParams())
 300         FunctionInnards << ", ...";
 301     } else if (!MTy->getNumParams()) {
 302       FunctionInnards << "void";
 303     }
 304     FunctionInnards << ")";
 305     std::string tstr = FunctionInnards.str();
 306     printType(Out, MTy->getReturnType(), tstr);
 307     return Out;
 308   }
 309   case Type::StructTyID: {
 310     const StructType *STy = cast<StructType>(Ty);
 311     Out << NameSoFar + " {\n";
 312     unsigned Idx = 0;
 313     for (StructType::element_iterator I = STy->element_begin(),
 314            E = STy->element_end(); I != E; ++I) {
 315       Out << "  ";
 316       printType(Out, *I, "field" + utostr(Idx++));
 317       Out << ";\n";
 318     }
 319     return Out << "}";
 320   }
 321
 322   case Type::PointerTyID: {
 323     const PointerType *PTy = cast<PointerType>(Ty);
 324     std::string ptrName = "*" + NameSoFar;
 325
 326     if (isa<ArrayType>(PTy->getElementType()))
 327       ptrName = "(" + ptrName + ")";
 328
 329     return printType(Out, PTy->getElementType(), ptrName);
 330   }
 331
 332   case Type::ArrayTyID: {
 333     const ArrayType *ATy = cast<ArrayType>(Ty);
 334     unsigned NumElements = ATy->getNumElements();
 335     return printType(Out, ATy->getElementType(),
 336                      NameSoFar + "[" + utostr(NumElements) + "]");
 337   }
 338
 339   case Type::OpaqueTyID: {
 340     static int Count = 0;
 341     std::string TyName = "struct opaque_" + itostr(Count++);
 342     assert(TypeNames.find(Ty) == TypeNames.end());
 343     TypeNames[Ty] = TyName;
 344     return Out << TyName << " " << NameSoFar;
 345   }
 346   default:
 347     assert(0 && "Unhandled case in getTypeProps!");
 348     abort();
 349   }
 350
 351   return Out;
 352 }
 353
 354 void CWriter::printConstantArray(ConstantArray *CPA) {
 355
 356   // As a special case, print the array as a string if it is an array of
 357   // ubytes or an array of sbytes with positive values.
 358   //
 359   const Type *ETy = CPA->getType()->getElementType();
 360   bool isString = (ETy == Type::SByteTy || ETy == Type::UByteTy);
 361
 362   // Make sure the last character is a null char, as automatically added by C
 363   if (isString && (CPA->getNumOperands() == 0 ||
 364                    !cast<Constant>(*(CPA->op_end()-1))->isNullValue()))
 365     isString = false;
 366
 367   if (isString) {
 368     Out << "\"";
 369     // Keep track of whether the last number was a hexadecimal escape
 370     bool LastWasHex = false;
 371
 372     // Do not include the last character, which we know is null
 373     for (unsigned i = 0, e = CPA->getNumOperands()-1; i != e; ++i) {
 374       unsigned char C = cast<ConstantInt>(CPA->getOperand(i))->getRawValue();
 375
 376       // Print it out literally if it is a printable character.  The only thing
 377       // to be careful about is when the last letter output was a hex escape
 378       // code, in which case we have to be careful not to print out hex digits
 379       // explicitly (the C compiler thinks it is a continuation of the previous
 380       // character, sheesh...)
 381       //
 382       if (isprint(C) && (!LastWasHex || !isxdigit(C))) {
 383         LastWasHex = false;
 384         if (C == '"' || C == '\\')
 385           Out << "\\" << C;
 386         else
 387           Out << C;
 388       } else {
 389         LastWasHex = false;
 390         switch (C) {
 391         case '\n': Out << "\\n"; break;
 392         case '\t': Out << "\\t"; break;
 393         case '\r': Out << "\\r"; break;
 394         case '\v': Out << "\\v"; break;
 395         case '\a': Out << "\\a"; break;
 396         case '\"': Out << "\\\""; break;
 397         case '\'': Out << "\\\'"; break;
 398         default:
 399           Out << "\\x";
 400           Out << (char)(( C/16  < 10) ? ( C/16 +'0') : ( C/16 -10+'A'));
 401           Out << (char)(((C&15) < 10) ? ((C&15)+'0') : ((C&15)-10+'A'));
 402           LastWasHex = true;
 403           break;
 404         }
 405       }
 406     }
 407     Out << "\"";
 408   } else {
 409     Out << "{";
 410     if (CPA->getNumOperands()) {
 411       Out << " ";
 412       printConstant(cast<Constant>(CPA->getOperand(0)));
 413       for (unsigned i = 1, e = CPA->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 414         Out << ", ";
 415         printConstant(cast<Constant>(CPA->getOperand(i)));
 416       }
 417     }
 418     Out << " }";
 419   }
 420 }
 421
 422 // isFPCSafeToPrint - Returns true if we may assume that CFP may be written out
 423 // textually as a double (rather than as a reference to a stack-allocated
 424 // variable). We decide this by converting CFP to a string and back into a
 425 // double, and then checking whether the conversion results in a bit-equal
 426 // double to the original value of CFP. This depends on us and the target C
 427 // compiler agreeing on the conversion process (which is pretty likely since we
 428 // only deal in IEEE FP).
 429 //
 430 static bool isFPCSafeToPrint(const ConstantFP *CFP) {
 431 #if HAVE_PRINTF_A
 432   char Buffer[100];
 433   sprintf(Buffer, "%a", CFP->getValue());
 434
 435   if (!strncmp(Buffer, "0x", 2) ||
 436       !strncmp(Buffer, "-0x", 3) ||
 437       !strncmp(Buffer, "+0x", 3))
 438     return atof(Buffer) == CFP->getValue();
 439   return false;
 440 #else
 441   std::string StrVal = ftostr(CFP->getValue());
 442
 443   while (StrVal[0] == ' ')
 444     StrVal.erase(StrVal.begin());
 445
 446   // Check to make sure that the stringized number is not some string like "Inf"
 447   // or NaN.  Check that the string matches the "[-+]?[0-9]" regex.
 448   if ((StrVal[0] >= '0' && StrVal[0] <= '9') ||
 449       ((StrVal[0] == '-' || StrVal[0] == '+') &&
 450        (StrVal[1] >= '0' && StrVal[1] <= '9')))
 451     // Reparse stringized version!
 452     return atof(StrVal.c_str()) == CFP->getValue();
 453   return false;
 454 #endif
 455 }
 456
 457 // printConstant - The LLVM Constant to C Constant converter.
 458 void CWriter::printConstant(Constant *CPV) {
 459   if (const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(CPV)) {
 460     switch (CE->getOpcode()) {
 461     case Instruction::Cast:
 462       Out << "((";
 463       printType(Out, CPV->getType());
 464       Out << ")";
 465       printConstant(CE->getOperand(0));
 466       Out << ")";
 467       return;
 468
 469     case Instruction::GetElementPtr:
 470       Out << "(&(";
 471       printIndexingExpression(CE->getOperand(0), gep_type_begin(CPV),
 472                               gep_type_end(CPV));
 473       Out << "))";
 474       return;
 475     case Instruction::Select:
 476       Out << "(";
 477       printConstant(CE->getOperand(0));
 478       Out << "?";
 479       printConstant(CE->getOperand(1));
 480       Out << ":";
 481       printConstant(CE->getOperand(2));
 482       Out << ")";
 483       return;
 484     case Instruction::Add:
 485     case Instruction::Sub:
 486     case Instruction::Mul:
 487     case Instruction::Div:
 488     case Instruction::Rem:
 489     case Instruction::SetEQ:
 490     case Instruction::SetNE:
 491     case Instruction::SetLT:
 492     case Instruction::SetLE:
 493     case Instruction::SetGT:
 494     case Instruction::SetGE:
 495     case Instruction::Shl:
 496     case Instruction::Shr:
 497       Out << "(";
 498       printConstant(CE->getOperand(0));
 499       switch (CE->getOpcode()) {
 500       case Instruction::Add: Out << " + "; break;
 501       case Instruction::Sub: Out << " - "; break;
 502       case Instruction::Mul: Out << " * "; break;
 503       case Instruction::Div: Out << " / "; break;
 504       case Instruction::Rem: Out << " % "; break;
 505       case Instruction::SetEQ: Out << " == "; break;
 506       case Instruction::SetNE: Out << " != "; break;
 507       case Instruction::SetLT: Out << " < "; break;
 508       case Instruction::SetLE: Out << " <= "; break;
 509       case Instruction::SetGT: Out << " > "; break;
 510       case Instruction::SetGE: Out << " >= "; break;
 511       case Instruction::Shl: Out << " << "; break;
 512       case Instruction::Shr: Out << " >> "; break;
 513       default: assert(0 && "Illegal opcode here!");
 514       }
 515       printConstant(CE->getOperand(1));
 516       Out << ")";
 517       return;
 518
 519     default:
 520       std::cerr << "CWriter Error: Unhandled constant expression: "
 521                 << *CE << "\n";
 522       abort();
 523     }
 524   }
 525
 526   switch (CPV->getType()->getTypeID()) {
 527   case Type::BoolTyID:
 528     Out << (CPV == ConstantBool::False ? "0" : "1"); break;
 529   case Type::SByteTyID:
 530   case Type::ShortTyID:
 531     Out << cast<ConstantSInt>(CPV)->getValue(); break;
 532   case Type::IntTyID:
 533     if ((int)cast<ConstantSInt>(CPV)->getValue() == (int)0x80000000)
 534       Out << "((int)0x80000000)";   // Handle MININT specially to avoid warning
 535     else
 536       Out << cast<ConstantSInt>(CPV)->getValue();
 537     break;
 538
 539   case Type::LongTyID:
 540     Out << cast<ConstantSInt>(CPV)->getValue() << "ll"; break;
 541
 542   case Type::UByteTyID:
 543   case Type::UShortTyID:
 544     Out << cast<ConstantUInt>(CPV)->getValue(); break;
 545   case Type::UIntTyID:
 546     Out << cast<ConstantUInt>(CPV)->getValue() << "u"; break;
 547   case Type::ULongTyID:
 548     Out << cast<ConstantUInt>(CPV)->getValue() << "ull"; break;
 549
 550   case Type::FloatTyID:
 551   case Type::DoubleTyID: {
 552     ConstantFP *FPC = cast<ConstantFP>(CPV);
 553     std::map<const ConstantFP*, unsigned>::iterator I = FPConstantMap.find(FPC);
 554     if (I != FPConstantMap.end()) {
 555       // Because of FP precision problems we must load from a stack allocated
 556       // value that holds the value in hex.
 557       Out << "(*(" << (FPC->getType() == Type::FloatTy ? "float" : "double")
 558           << "*)&FPConstant" << I->second << ")";
 559     } else {
 560       if (IsNAN(FPC->getValue())) {
 561         // The value is NaN
 562
 563         // The prefix for a quiet NaN is 0x7FF8. For a signalling NaN,
 564         // it's 0x7ff4.
 565         const unsigned long QuietNaN = 0x7ff8UL;
 566         const unsigned long SignalNaN = 0x7ff4UL;
 567
 568         // We need to grab the first part of the FP #
 569         union {
 570           double   d;
 571           uint64_t ll;
 572         } DHex;
 573         char Buffer[100];
 574
 575         DHex.d = FPC->getValue();
 576         sprintf(Buffer, "0x%llx", DHex.ll);
 577
 578         std::string Num(&Buffer[0], &Buffer[6]);
 579         unsigned long Val = strtoul(Num.c_str(), 0, 16);
 580
 581         if (FPC->getType() == Type::FloatTy)
 582           Out << "LLVM_NAN" << (Val == QuietNaN ? "" : "S") << "F(\""
 583               << Buffer << "\") /*nan*/ ";
 584         else
 585           Out << "LLVM_NAN" << (Val == QuietNaN ? "" : "S") << "(\""
 586               << Buffer << "\") /*nan*/ ";
 587       } else if (IsInf(FPC->getValue())) {
 588         // The value is Inf
 589         if (FPC->getValue() < 0) Out << "-";
 590         Out << "LLVM_INF" << (FPC->getType() == Type::FloatTy ? "F" : "")
 591             << " /*inf*/ ";
 592       } else {
 593         std::string Num = ftostr(FPC->getValue());
 594         Out << Num;
 595       }
 596     }
 597     break;
 598   }
 599
 600   case Type::ArrayTyID:
 601     if (isa<ConstantAggregateZero>(CPV)) {
 602       const ArrayType *AT = cast<ArrayType>(CPV->getType());
 603       Out << "{";
 604       if (AT->getNumElements()) {
 605         Out << " ";
 606         Constant *CZ = Constant::getNullValue(AT->getElementType());
 607         printConstant(CZ);
 608         for (unsigned i = 1, e = AT->getNumElements(); i != e; ++i) {
 609           Out << ", ";
 610           printConstant(CZ);
 611         }
 612       }
 613       Out << " }";
 614     } else {
 615       printConstantArray(cast<ConstantArray>(CPV));
 616     }
 617     break;
 618
 619   case Type::StructTyID:
 620     if (isa<ConstantAggregateZero>(CPV)) {
 621       const StructType *ST = cast<StructType>(CPV->getType());
 622       Out << "{";
 623       if (ST->getNumElements()) {
 624         Out << " ";
 625         printConstant(Constant::getNullValue(ST->getElementType(0)));
 626         for (unsigned i = 1, e = ST->getNumElements(); i != e; ++i) {
 627           Out << ", ";
 628           printConstant(Constant::getNullValue(ST->getElementType(i)));
 629         }
 630       }
 631       Out << " }";
 632     } else {
 633       Out << "{";
 634       if (CPV->getNumOperands()) {
 635         Out << " ";
 636         printConstant(cast<Constant>(CPV->getOperand(0)));
 637         for (unsigned i = 1, e = CPV->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 638           Out << ", ";
 639           printConstant(cast<Constant>(CPV->getOperand(i)));
 640         }
 641       }
 642       Out << " }";
 643     }
 644     break;
 645
 646   case Type::PointerTyID:
 647     if (isa<ConstantPointerNull>(CPV)) {
 648       Out << "((";
 649       printType(Out, CPV->getType());
 650       Out << ")/*NULL*/0)";
 651       break;
 652     } else if (GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(CPV)) {
 653       writeOperand(GV);
 654       break;
 655     }
 656     // FALL THROUGH
 657   default:
 658     std::cerr << "Unknown constant type: " << *CPV << "\n";
 659     abort();
 660   }
 661 }
 662
 663 void CWriter::writeOperandInternal(Value *Operand) {
 664   if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(Operand))
 665     if (isInlinableInst(*I) && !isDirectAlloca(I)) {
 666       // Should we inline this instruction to build a tree?
 667       Out << "(";
 668       visit(*I);
 669       Out << ")";
 670       return;
 671     }
 672
 673   Constant* CPV = dyn_cast<Constant>(Operand);
 674   if (CPV && !isa<GlobalValue>(CPV)) {
 675     printConstant(CPV);
 676   } else {
 677     Out << Mang->getValueName(Operand);
 678   }
 679 }
 680
 681 void CWriter::writeOperand(Value *Operand) {
 682   if (isa<GlobalVariable>(Operand) || isDirectAlloca(Operand))
 683     Out << "(&";  // Global variables are references as their addresses by llvm
 684
 685   writeOperandInternal(Operand);
 686
 687   if (isa<GlobalVariable>(Operand) || isDirectAlloca(Operand))
 688     Out << ")";
 689 }
 690
 691 // generateCompilerSpecificCode - This is where we add conditional compilation
 692 // directives to cater to specific compilers as need be.
 693 //
 694 static void generateCompilerSpecificCode(std::ostream& Out) {
 695   // Alloca is hard to get, and we don't want to include stdlib.h here...
 696   Out << "/* get a declaration for alloca */\n"
 697       << "#if defined(sun) || defined(__CYGWIN__) || defined(__APPLE__)\n"
 698       << "extern void *__builtin_alloca(unsigned long);\n"
 699       << "#define alloca(x) __builtin_alloca(x)\n"
 700       << "#else\n"
 701       << "#ifndef __FreeBSD__\n"
 702       << "#include <alloca.h>\n"
 703       << "#endif\n"
 704       << "#endif\n\n";
 705
 706   // We output GCC specific attributes to preserve 'linkonce'ness on globals.
 707   // If we aren't being compiled with GCC, just drop these attributes.
 708   Out << "#ifndef __GNUC__  /* Can only support \"linkonce\" vars with GCC */\n"
 709       << "#define __attribute__(X)\n"
 710       << "#endif\n\n";
 711
 712 #if 0
 713   // At some point, we should support "external weak" vs. "weak" linkages.
 714   // On Mac OS X, "external weak" is spelled "__attribute__((weak_import))".
 715   Out << "#if defined(__GNUC__) && defined(__APPLE_CC__)\n"
 716       << "#define __EXTERNAL_WEAK__ __attribute__((weak_import))\n"
 717       << "#elif defined(__GNUC__)\n"
 718       << "#define __EXTERNAL_WEAK__ __attribute__((weak))\n"
 719       << "#else\n"
 720       << "#define __EXTERNAL_WEAK__\n"
 721       << "#endif\n\n";
 722 #endif
 723
 724   // For now, turn off the weak linkage attribute on Mac OS X. (See above.)
 725   Out << "#if defined(__GNUC__) && defined(__APPLE_CC__)\n"
 726       << "#define __ATTRIBUTE_WEAK__\n"
 727       << "#elif defined(__GNUC__)\n"
 728       << "#define __ATTRIBUTE_WEAK__ __attribute__((weak))\n"
 729       << "#else\n"
 730       << "#define __ATTRIBUTE_WEAK__\n"
 731       << "#endif\n\n";
 732
 733   // Define NaN and Inf as GCC builtins if using GCC, as 0 otherwise
 734   // From the GCC documentation:
 735   //
 736   //   double __builtin_nan (const char *str)
 737   //
 738   // This is an implementation of the ISO C99 function nan.
 739   //
 740   // Since ISO C99 defines this function in terms of strtod, which we do
 741   // not implement, a description of the parsing is in order. The string is
 742   // parsed as by strtol; that is, the base is recognized by leading 0 or
 743   // 0x prefixes. The number parsed is placed in the significand such that
 744   // the least significant bit of the number is at the least significant
 745   // bit of the significand. The number is truncated to fit the significand
 746   // field provided. The significand is forced to be a quiet NaN.
 747   //
 748   // This function, if given a string literal, is evaluated early enough
 749   // that it is considered a compile-time constant.
 750   //
 751   //   float __builtin_nanf (const char *str)
 752   //
 753   // Similar to __builtin_nan, except the return type is float.
 754   //
 755   //   double __builtin_inf (void)
 756   //
 757   // Similar to __builtin_huge_val, except a warning is generated if the
 758   // target floating-point format does not support infinities. This
 759   // function is suitable for implementing the ISO C99 macro INFINITY.
 760   //
 761   //   float __builtin_inff (void)
 762   //
 763   // Similar to __builtin_inf, except the return type is float.
 764   Out << "#ifdef __GNUC__\n"
 765       << "#define LLVM_NAN(NanStr)   __builtin_nan(NanStr)   /* Double */\n"
 766       << "#define LLVM_NANF(NanStr)  __builtin_nanf(NanStr)  /* Float */\n"
 767       << "#define LLVM_NANS(NanStr)  __builtin_nans(NanStr)  /* Double */\n"
 768       << "#define LLVM_NANSF(NanStr) __builtin_nansf(NanStr) /* Float */\n"
 769       << "#define LLVM_INF           __builtin_inf()         /* Double */\n"
 770       << "#define LLVM_INFF          __builtin_inff()        /* Float */\n"
 771       << "#else\n"
 772       << "#define LLVM_NAN(NanStr)   ((double)0.0)           /* Double */\n"
 773       << "#define LLVM_NANF(NanStr)  0.0F                    /* Float */\n"
 774       << "#define LLVM_NANS(NanStr)  ((double)0.0)           /* Double */\n"
 775       << "#define LLVM_NANSF(NanStr) 0.0F                    /* Float */\n"
 776       << "#define LLVM_INF           ((double)0.0)           /* Double */\n"
 777       << "#define LLVM_INFF          0.0F                    /* Float */\n"
 778       << "#endif\n";
 779 }
 780
 781 bool CWriter::doInitialization(Module &M) {
 782   // Initialize
 783   TheModule = &M;
 784
 785   IL.AddPrototypes(M);
 786
 787   // Ensure that all structure types have names...
 788   Mang = new Mangler(M);
 789
 790   // get declaration for alloca
 791   Out << "/* Provide Declarations */\n";
 792   Out << "#include <stdarg.h>\n";      // Varargs support
 793   Out << "#include <setjmp.h>\n";      // Unwind support
 794   generateCompilerSpecificCode(Out);
 795
 796   // Provide a definition for `bool' if not compiling with a C++ compiler.
 797   Out << "\n"
 798       << "#ifndef __cplusplus\ntypedef unsigned char bool;\n#endif\n"
 799
 800       << "\n\n/* Support for floating point constants */\n"
 801       << "typedef unsigned long long ConstantDoubleTy;\n"
 802       << "typedef unsigned int        ConstantFloatTy;\n"
 803
 804       << "\n\n/* Global Declarations */\n";
 805
 806   // First output all the declarations for the program, because C requires
 807   // Functions & globals to be declared before they are used.
 808   //
 809
 810   // Loop over the symbol table, emitting all named constants...
 811   printModuleTypes(M.getSymbolTable());
 812
 813   // Global variable declarations...
 814   if (!M.gempty()) {
 815     Out << "\n/* External Global Variable Declarations */\n";
 816     for (Module::giterator I = M.gbegin(), E = M.gend(); I != E; ++I) {
 817       if (I->hasExternalLinkage()) {
 818         Out << "extern ";
 819         printType(Out, I->getType()->getElementType(), Mang->getValueName(I));
 820         Out << ";\n";
 821       }
 822     }
 823   }
 824
 825   // Function declarations
 826   if (!M.empty()) {
 827     Out << "\n/* Function Declarations */\n";
 828     for (Module::iterator I = M.begin(), E = M.end(); I != E; ++I) {
 829       // Don't print declarations for intrinsic functions.
 830       if (!I->getIntrinsicID() &&
 831           I->getName() != "setjmp" && I->getName() != "longjmp") {
 832         printFunctionSignature(I, true);
 833         if (I->hasWeakLinkage()) Out << " __ATTRIBUTE_WEAK__";
 834         if (I->hasLinkOnceLinkage()) Out << " __ATTRIBUTE_WEAK__";
 835         Out << ";\n";
 836       }
 837     }
 838   }
 839
 840   // Output the global variable declarations
 841   if (!M.gempty()) {
 842     Out << "\n\n/* Global Variable Declarations */\n";
 843     for (Module::giterator I = M.gbegin(), E = M.gend(); I != E; ++I)
 844       if (!I->isExternal()) {
 845         Out << "extern ";
 846         printType(Out, I->getType()->getElementType(), Mang->getValueName(I));
 847
 848         if (I->hasLinkOnceLinkage())
 849           Out << " __attribute__((common))";
 850         else if (I->hasWeakLinkage())
 851           Out << " __ATTRIBUTE_WEAK__";
 852         Out << ";\n";
 853       }
 854   }
 855
 856   // Output the global variable definitions and contents...
 857   if (!M.gempty()) {
 858     Out << "\n\n/* Global Variable Definitions and Initialization */\n";
 859     for (Module::giterator I = M.gbegin(), E = M.gend(); I != E; ++I)
 860       if (!I->isExternal()) {
 861         if (I->hasInternalLinkage())
 862           Out << "static ";
 863         printType(Out, I->getType()->getElementType(), Mang->getValueName(I));
 864         if (I->hasLinkOnceLinkage())
 865           Out << " __attribute__((common))";
 866         else if (I->hasWeakLinkage())
 867           Out << " __ATTRIBUTE_WEAK__";
 868
 869         // If the initializer is not null, emit the initializer.  If it is null,
 870         // we try to avoid emitting large amounts of zeros.  The problem with
 871         // this, however, occurs when the variable has weak linkage.  In this
 872         // case, the assembler will complain about the variable being both weak
 873         // and common, so we disable this optimization.
 874         if (!I->getInitializer()->isNullValue()) {
 875           Out << " = " ;
 876           writeOperand(I->getInitializer());
 877         } else if (I->hasWeakLinkage()) {
 878           // We have to specify an initializer, but it doesn't have to be
 879           // complete.  If the value is an aggregate, print out { 0 }, and let
 880           // the compiler figure out the rest of the zeros.
 881           Out << " = " ;
 882           if (isa<StructType>(I->getInitializer()->getType()) ||
 883               isa<ArrayType>(I->getInitializer()->getType())) {
 884             Out << "{ 0 }";
 885           } else {
 886             // Just print it out normally.
 887             writeOperand(I->getInitializer());
 888           }
 889         }
 890         Out << ";\n";
 891       }
 892   }
 893
 894   if (!M.empty())
 895     Out << "\n\n/* Function Bodies */\n";
 896   return false;
 897 }
 898
 899
 900 /// Output all floating point constants that cannot be printed accurately...
 901 void CWriter::printFloatingPointConstants(Function &F) {
 902   union {
 903     double D;
 904     uint64_t U;
 905   } DBLUnion;
 906
 907   union {
 908     float F;
 909     unsigned U;
 910   } FLTUnion;
 911
 912   // Scan the module for floating point constants.  If any FP constant is used
 913   // in the function, we want to redirect it here so that we do not depend on
 914   // the precision of the printed form, unless the printed form preserves
 915   // precision.
 916   //
 917   static unsigned FPCounter = 0;
 918   for (constant_iterator I = constant_begin(&F), E = constant_end(&F);
 919        I != E; ++I)
 920     if (const ConstantFP *FPC = dyn_cast<ConstantFP>(*I))
 921       if (!isFPCSafeToPrint(FPC) && // Do not put in FPConstantMap if safe.
 922           !FPConstantMap.count(FPC)) {
 923         double Val = FPC->getValue();
 924
 925         FPConstantMap[FPC] = FPCounter;  // Number the FP constants
 926
 927         if (FPC->getType() == Type::DoubleTy) {
 928           DBLUnion.D = Val;
 929           Out << "static const ConstantDoubleTy FPConstant" << FPCounter++
 930               << " = 0x" << std::hex << DBLUnion.U << std::dec
 931               << "ULL;    /* " << Val << " */\n";
 932         } else if (FPC->getType() == Type::FloatTy) {
 933           FLTUnion.F = Val;
 934           Out << "static const ConstantFloatTy FPConstant" << FPCounter++
 935               << " = 0x" << std::hex << FLTUnion.U << std::dec
 936               << "U;    /* " << Val << " */\n";
 937         } else
 938           assert(0 && "Unknown float type!");
 939       }
 940
 941   Out << "\n";
 942 }
 943
 944
 945 /// printSymbolTable - Run through symbol table looking for type names.  If a
 946 /// type name is found, emit it's declaration...
 947 ///
 948 void CWriter::printModuleTypes(const SymbolTable &ST) {
 949   // If there are no type names, exit early.
 950   if ( ! ST.hasTypes() )
 951     return;
 952
 953   // We are only interested in the type plane of the symbol table...
 954   SymbolTable::type_const_iterator I   = ST.type_begin();
 955   SymbolTable::type_const_iterator End = ST.type_end();
 956
 957   // Print out forward declarations for structure types before anything else!
 958   Out << "/* Structure forward decls */\n";
 959   for (; I != End; ++I)
 960     if (const Type *STy = dyn_cast<StructType>(I->second)) {
 961       std::string Name = "struct l_" + Mangler::makeNameProper(I->first);
 962       Out << Name << ";\n";
 963       TypeNames.insert(std::make_pair(STy, Name));
 964     }
 965
 966   Out << "\n";
 967
 968   // Now we can print out typedefs...
 969   Out << "/* Typedefs */\n";
 970   for (I = ST.type_begin(); I != End; ++I) {
 971     const Type *Ty = cast<Type>(I->second);
 972     std::string Name = "l_" + Mangler::makeNameProper(I->first);
 973     Out << "typedef ";
 974     printType(Out, Ty, Name);
 975     Out << ";\n";
 976   }
 977
 978   Out << "\n";
 979
 980   // Keep track of which structures have been printed so far...
 981   std::set<const StructType *> StructPrinted;
 982
 983   // Loop over all structures then push them into the stack so they are
 984   // printed in the correct order.
 985   //
 986   Out << "/* Structure contents */\n";
 987   for (I = ST.type_begin(); I != End; ++I)
 988     if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(I->second))
 989       // Only print out used types!
 990       printContainedStructs(STy, StructPrinted);
 991 }
 992
 993 // Push the struct onto the stack and recursively push all structs
 994 // this one depends on.
 995 void CWriter::printContainedStructs(const Type *Ty,
 996                                     std::set<const StructType*> &StructPrinted){
 997   if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty)) {
 998     //Check to see if we have already printed this struct
 999     if (StructPrinted.count(STy) == 0) {
1000       // Print all contained types first...
1001       for (StructType::element_iterator I = STy->element_begin(),
1002              E = STy->element_end(); I != E; ++I) {
1003         const Type *Ty1 = I->get();
1004         if (isa<StructType>(Ty1) || isa<ArrayType>(Ty1))
1005           printContainedStructs(*I, StructPrinted);
1006       }
1007
1008       //Print structure type out..
1009       StructPrinted.insert(STy);
1010       std::string Name = TypeNames[STy];
1011       printType(Out, STy, Name, true);
1012       Out << ";\n\n";
1013     }
1014
1015     // If it is an array, check contained types and continue
1016   } else if (const ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(Ty)){
1017     const Type *Ty1 = ATy->getElementType();
1018     if (isa<StructType>(Ty1) || isa<ArrayType>(Ty1))
1019       printContainedStructs(Ty1, StructPrinted);
1020   }
1021 }
1022
1023
1024 void CWriter::printFunctionSignature(const Function *F, bool Prototype) {
1025   if (F->hasInternalLinkage()) Out << "static ";
1026
1027   // Loop over the arguments, printing them...
1028   const FunctionType *FT = cast<FunctionType>(F->getFunctionType());
1029
1030   std::stringstream FunctionInnards;
1031
1032   // Print out the name...
1033   FunctionInnards << Mang->getValueName(F) << "(";
1034
1035   if (!F->isExternal()) {
1036     if (!F->aempty()) {
1037       std::string ArgName;
1038       if (F->abegin()->hasName() || !Prototype)
1039         ArgName = Mang->getValueName(F->abegin());
1040       printType(FunctionInnards, F->afront().getType(), ArgName);
1041       for (Function::const_aiterator I = ++F->abegin(), E = F->aend();
1042            I != E; ++I) {
1043         FunctionInnards << ", ";
1044         if (I->hasName() || !Prototype)
1045           ArgName = Mang->getValueName(I);
1046         else
1047           ArgName = "";
1048         printType(FunctionInnards, I->getType(), ArgName);
1049       }
1050     }
1051   } else {
1052     // Loop over the arguments, printing them...
1053     for (FunctionType::param_iterator I = FT->param_begin(),
1054            E = FT->param_end(); I != E; ++I) {
1055       if (I != FT->param_begin()) FunctionInnards << ", ";
1056       printType(FunctionInnards, *I);
1057     }
1058   }
1059
1060   // Finish printing arguments... if this is a vararg function, print the ...,
1061   // unless there are no known types, in which case, we just emit ().
1062   //
1063   if (FT->isVarArg() && FT->getNumParams()) {
1064     if (FT->getNumParams()) FunctionInnards << ", ";
1065     FunctionInnards << "...";  // Output varargs portion of signature!
1066   } else if (!FT->isVarArg() && FT->getNumParams() == 0) {
1067     FunctionInnards << "void"; // ret() -> ret(void) in C.
1068   }
1069   FunctionInnards << ")";
1070   // Print out the return type and the entire signature for that matter
1071   printType(Out, F->getReturnType(), FunctionInnards.str());
1072 }
1073
1074 void CWriter::printFunction(Function &F) {
1075   printFunctionSignature(&F, false);
1076   Out << " {\n";
1077
1078   // print local variable information for the function
1079   for (inst_iterator I = inst_begin(&F), E = inst_end(&F); I != E; ++I)
1080     if (const AllocaInst *AI = isDirectAlloca(&*I)) {
1081       Out << "  ";
1082       printType(Out, AI->getAllocatedType(), Mang->getValueName(AI));
1083       Out << ";    /* Address exposed local */\n";
1084     } else if (I->getType() != Type::VoidTy && !isInlinableInst(*I)) {
1085       Out << "  ";
1086       printType(Out, I->getType(), Mang->getValueName(&*I));
1087       Out << ";\n";
1088
1089       if (isa<PHINode>(*I)) {  // Print out PHI node temporaries as well...
1090         Out << "  ";
1091         printType(Out, I->getType(),
1092                   Mang->getValueName(&*I)+"__PHI_TEMPORARY");
1093         Out << ";\n";
1094       }
1095     }
1096
1097   Out << "\n";
1098
1099   // print the basic blocks
1100   for (Function::iterator BB = F.begin(), E = F.end(); BB != E; ++BB) {
1101     if (Loop *L = LI->getLoopFor(BB)) {
1102       if (L->getHeader() == BB && L->getParentLoop() == 0)
1103         printLoop(L);
1104     } else {
1105       printBasicBlock(BB);
1106     }
1107   }
1108
1109   Out << "}\n\n";
1110 }
1111
1112 void CWriter::printLoop(Loop *L) {
1113   Out << "  do {     /* Syntactic loop '" << L->getHeader()->getName()
1114       << "' to make GCC happy */\n";
1115   for (unsigned i = 0, e = L->getBlocks().size(); i != e; ++i) {
1116     BasicBlock *BB = L->getBlocks()[i];
1117     Loop *BBLoop = LI->getLoopFor(BB);
1118     if (BBLoop == L)
1119       printBasicBlock(BB);
1120     else if (BB == BBLoop->getHeader() && BBLoop->getParentLoop() == L)
1121       printLoop(BBLoop);
1122   }
1123   Out << "  } while (1); /* end of syntactic loop '"
1124       << L->getHeader()->getName() << "' */\n";
1125 }
1126
1127 void CWriter::printBasicBlock(BasicBlock *BB) {
1128
1129   // Don't print the label for the basic block if there are no uses, or if
1130   // the only terminator use is the predecessor basic block's terminator.
1131   // We have to scan the use list because PHI nodes use basic blocks too but
1132   // do not require a label to be generated.
1133   //
1134   bool NeedsLabel = false;
1135   for (pred_iterator PI = pred_begin(BB), E = pred_end(BB); PI != E; ++PI)
1136     if (isGotoCodeNecessary(*PI, BB)) {
1137       NeedsLabel = true;
1138       break;
1139     }
1140
1141   if (NeedsLabel) Out << Mang->getValueName(BB) << ":\n";
1142
1143   // Output all of the instructions in the basic block...
1144   for (BasicBlock::iterator II = BB->begin(), E = --BB->end(); II != E;
1145        ++II) {
1146     if (!isInlinableInst(*II) && !isDirectAlloca(II)) {
1147       if (II->getType() != Type::VoidTy)
1148         outputLValue(II);
1149       else
1150         Out << "  ";
1151       visit(*II);
1152       Out << ";\n";
1153     }
1154   }
1155
1156   // Don't emit prefix or suffix for the terminator...
1157   visit(*BB->getTerminator());
1158 }
1159
1160
1161 // Specific Instruction type classes... note that all of the casts are
1162 // necessary because we use the instruction classes as opaque types...
1163 //
1164 void CWriter::visitReturnInst(ReturnInst &I) {
1165   // Don't output a void return if this is the last basic block in the function
1166   if (I.getNumOperands() == 0 &&
1167       &*--I.getParent()->getParent()->end() == I.getParent() &&
1168       !I.getParent()->size() == 1) {
1169     return;
1170   }
1171
1172   Out << "  return";
1173   if (I.getNumOperands()) {
1174     Out << " ";
1175     writeOperand(I.getOperand(0));
1176   }
1177   Out << ";\n";
1178 }
1179
1180 void CWriter::visitSwitchInst(SwitchInst &SI) {
1181   printPHICopiesForSuccessors(SI.getParent(), 0);
1182
1183   Out << "  switch (";
1184   writeOperand(SI.getOperand(0));
1185   Out << ") {\n  default:\n";
1186   printBranchToBlock(SI.getParent(), SI.getDefaultDest(), 2);
1187   Out << ";\n";
1188   for (unsigned i = 2, e = SI.getNumOperands(); i != e; i += 2) {
1189     Out << "  case ";
1190     writeOperand(SI.getOperand(i));
1191     Out << ":\n";
1192     BasicBlock *Succ = cast<BasicBlock>(SI.getOperand(i+1));
1193     printBranchToBlock(SI.getParent(), Succ, 2);
1194     if (Succ == SI.getParent()->getNext())
1195       Out << "    break;\n";
1196   }
1197   Out << "  }\n";
1198 }
1199
1200 bool CWriter::isGotoCodeNecessary(BasicBlock *From, BasicBlock *To) {
1201   /// FIXME: This should be reenabled, but loop reordering safe!!
1202   return true;
1203
1204   if (From->getNext() != To) // Not the direct successor, we need a goto
1205     return true;
1206
1207   //isa<SwitchInst>(From->getTerminator())
1208
1209
1210   if (LI->getLoopFor(From) != LI->getLoopFor(To))
1211     return true;
1212   return false;
1213 }
1214
1215 void CWriter::printPHICopiesForSuccessors(BasicBlock *CurBlock,
1216                                           unsigned Indent) {
1217   for (succ_iterator SI = succ_begin(CurBlock), E = succ_end(CurBlock);
1218        SI != E; ++SI)
1219     for (BasicBlock::iterator I = SI->begin();
1220          PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(I); ++I) {
1221       //  now we have to do the printing
1222       Out << std::string(Indent, ' ');
1223       Out << "  " << Mang->getValueName(I) << "__PHI_TEMPORARY = ";
1224       writeOperand(PN->getIncomingValue(PN->getBasicBlockIndex(CurBlock)));
1225       Out << ";   /* for PHI node */\n";
1226     }
1227 }
1228
1229
1230 void CWriter::printBranchToBlock(BasicBlock *CurBB, BasicBlock *Succ,
1231                                  unsigned Indent) {
1232   if (isGotoCodeNecessary(CurBB, Succ)) {
1233     Out << std::string(Indent, ' ') << "  goto ";
1234     writeOperand(Succ);
1235     Out << ";\n";
1236   }
1237 }
1238
1239 // Branch instruction printing - Avoid printing out a branch to a basic block
1240 // that immediately succeeds the current one.
1241 //
1242 void CWriter::visitBranchInst(BranchInst &I) {
1243   printPHICopiesForSuccessors(I.getParent(), 0);
1244
1245   if (I.isConditional()) {
1246     if (isGotoCodeNecessary(I.getParent(), I.getSuccessor(0))) {
1247       Out << "  if (";
1248       writeOperand(I.getCondition());
1249       Out << ") {\n";
1250
1251       printBranchToBlock(I.getParent(), I.getSuccessor(0), 2);
1252
1253       if (isGotoCodeNecessary(I.getParent(), I.getSuccessor(1))) {
1254         Out << "  } else {\n";
1255         printBranchToBlock(I.getParent(), I.getSuccessor(1), 2);
1256       }
1257     } else {
1258       // First goto not necessary, assume second one is...
1259       Out << "  if (!";
1260       writeOperand(I.getCondition());
1261       Out << ") {\n";
1262
1263       printBranchToBlock(I.getParent(), I.getSuccessor(1), 2);
1264     }
1265
1266     Out << "  }\n";
1267   } else {
1268     printBranchToBlock(I.getParent(), I.getSuccessor(0), 0);
1269   }
1270   Out << "\n";
1271 }
1272
1273 // PHI nodes get copied into temporary values at the end of predecessor basic
1274 // blocks.  We now need to copy these temporary values into the REAL value for
1275 // the PHI.
1276 void CWriter::visitPHINode(PHINode &I) {
1277   writeOperand(&I);
1278   Out << "__PHI_TEMPORARY";
1279 }
1280
1281
1282 void CWriter::visitBinaryOperator(Instruction &I) {
1283   // binary instructions, shift instructions, setCond instructions.
1284   assert(!isa<PointerType>(I.getType()));
1285
1286   // We must cast the results of binary operations which might be promoted.
1287   bool needsCast = false;
1288   if ((I.getType() == Type::UByteTy) || (I.getType() == Type::SByteTy)
1289       || (I.getType() == Type::UShortTy) || (I.getType() == Type::ShortTy)
1290       || (I.getType() == Type::FloatTy)) {
1291     needsCast = true;
1292     Out << "((";
1293     printType(Out, I.getType());
1294     Out << ")(";
1295   }
1296
1297   writeOperand(I.getOperand(0));
1298
1299   switch (I.getOpcode()) {
1300   case Instruction::Add: Out << " + "; break;
1301   case Instruction::Sub: Out << " - "; break;
1302   case Instruction::Mul: Out << "*"; break;
1303   case Instruction::Div: Out << "/"; break;
1304   case Instruction::Rem: Out << "%"; break;
1305   case Instruction::And: Out << " & "; break;
1306   case Instruction::Or: Out << " | "; break;
1307   case Instruction::Xor: Out << " ^ "; break;
1308   case Instruction::SetEQ: Out << " == "; break;
1309   case Instruction::SetNE: Out << " != "; break;
1310   case Instruction::SetLE: Out << " <= "; break;
1311   case Instruction::SetGE: Out << " >= "; break;
1312   case Instruction::SetLT: Out << " < "; break;
1313   case Instruction::SetGT: Out << " > "; break;
1314   case Instruction::Shl : Out << " << "; break;
1315   case Instruction::Shr : Out << " >> "; break;
1316   default: std::cerr << "Invalid operator type!" << I; abort();
1317   }
1318
1319   writeOperand(I.getOperand(1));
1320
1321   if (needsCast) {
1322     Out << "))";
1323   }
1324 }
1325
1326 void CWriter::visitCastInst(CastInst &I) {
1327   if (I.getType() == Type::BoolTy) {
1328     Out << "(";
1329     writeOperand(I.getOperand(0));
1330     Out << " != 0)";
1331     return;
1332   }
1333   Out << "(";
1334   printType(Out, I.getType());
1335   Out << ")";
1336   if (isa<PointerType>(I.getType())&&I.getOperand(0)->getType()->isIntegral() ||
1337       isa<PointerType>(I.getOperand(0)->getType())&&I.getType()->isIntegral()) {
1338     // Avoid "cast to pointer from integer of different size" warnings
1339     Out << "(long)";
1340   }
1341
1342   writeOperand(I.getOperand(0));
1343 }
1344
1345 void CWriter::visitSelectInst(SelectInst &I) {
1346   Out << "((";
1347   writeOperand(I.getCondition());
1348   Out << ") ? (";
1349   writeOperand(I.getTrueValue());
1350   Out << ") : (";
1351   writeOperand(I.getFalseValue());
1352   Out << "))";
1353 }
1354
1355
1356 void CWriter::lowerIntrinsics(Function &F) {
1357   for (Function::iterator BB = F.begin(), E = F.end(); BB != E; ++BB)
1358     for (BasicBlock::iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I != E; )
1359       if (CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(I++))
1360         if (Function *F = CI->getCalledFunction())
1361           switch (F->getIntrinsicID()) {
1362           case Intrinsic::not_intrinsic:
1363           case Intrinsic::vastart:
1364           case Intrinsic::vacopy:
1365           case Intrinsic::vaend:
1366           case Intrinsic::returnaddress:
1367           case Intrinsic::frameaddress:
1368           case Intrinsic::setjmp:
1369           case Intrinsic::longjmp:
1370             // We directly implement these intrinsics
1371             break;
1372           default:
1373             // All other intrinsic calls we must lower.
1374             Instruction *Before = CI->getPrev();
1375             IL.LowerIntrinsicCall(CI);
1376             if (Before) {        // Move iterator to instruction after call
1377               I = Before; ++I;
1378             } else {
1379               I = BB->begin();
1380             }
1381           }
1382 }
1383
1384
1385
1386 void CWriter::visitCallInst(CallInst &I) {
1387   // Handle intrinsic function calls first...
1388   if (Function *F = I.getCalledFunction())
1389     if (Intrinsic::ID ID = (Intrinsic::ID)F->getIntrinsicID()) {
1390       switch (ID) {
1391       default: assert(0 && "Unknown LLVM intrinsic!");
1392       case Intrinsic::vastart:
1393         Out << "0; ";
1394
1395         Out << "va_start(*(va_list*)&" << Mang->getValueName(&I) << ", ";
1396         // Output the last argument to the enclosing function...
1397         if (I.getParent()->getParent()->aempty()) {
1398           std::cerr << "The C backend does not currently support zero "
1399                     << "argument varargs functions, such as '"
1400                     << I.getParent()->getParent()->getName() << "'!\n";
1401           abort();
1402         }
1403         writeOperand(&I.getParent()->getParent()->aback());
1404         Out << ")";
1405         return;
1406       case Intrinsic::vaend:
1407         if (!isa<ConstantPointerNull>(I.getOperand(1))) {
1408           Out << "va_end(*(va_list*)&";
1409           writeOperand(I.getOperand(1));
1410           Out << ")";
1411         } else {
1412           Out << "va_end(*(va_list*)0)";
1413         }
1414         return;
1415       case Intrinsic::vacopy:
1416         Out << "0;";
1417         Out << "va_copy(*(va_list*)&" << Mang->getValueName(&I) << ", ";
1418         Out << "*(va_list*)&";
1419         writeOperand(I.getOperand(1));
1420         Out << ")";
1421         return;
1422       case Intrinsic::returnaddress:
1423         Out << "__builtin_return_address(";
1424         writeOperand(I.getOperand(1));
1425         Out << ")";
1426         return;
1427       case Intrinsic::frameaddress:
1428         Out << "__builtin_frame_address(";
1429         writeOperand(I.getOperand(1));
1430         Out << ")";
1431         return;
1432       case Intrinsic::setjmp:
1433         Out << "setjmp(*(jmp_buf*)";
1434         writeOperand(I.getOperand(1));
1435         Out << ")";
1436         return;
1437       case Intrinsic::longjmp:
1438         Out << "longjmp(*(jmp_buf*)";
1439         writeOperand(I.getOperand(1));
1440         Out << ", ";
1441         writeOperand(I.getOperand(2));
1442         Out << ")";
1443         return;
1444       }
1445     }
1446   visitCallSite(&I);
1447 }
1448
1449 void CWriter::visitCallSite(CallSite CS) {
1450   const PointerType  *PTy   = cast<PointerType>(CS.getCalledValue()->getType());
1451   const FunctionType *FTy   = cast<FunctionType>(PTy->getElementType());
1452   const Type         *RetTy = FTy->getReturnType();
1453
1454   writeOperand(CS.getCalledValue());
1455   Out << "(";
1456
1457   if (CS.arg_begin() != CS.arg_end()) {
1458     CallSite::arg_iterator AI = CS.arg_begin(), AE = CS.arg_end();
1459     writeOperand(*AI);
1460
1461     for (++AI; AI != AE; ++AI) {
1462       Out << ", ";
1463       writeOperand(*AI);
1464     }
1465   }
1466   Out << ")";
1467 }
1468
1469 void CWriter::visitMallocInst(MallocInst &I) {
1470   assert(0 && "lowerallocations pass didn't work!");
1471 }
1472
1473 void CWriter::visitAllocaInst(AllocaInst &I) {
1474   Out << "(";
1475   printType(Out, I.getType());
1476   Out << ") alloca(sizeof(";
1477   printType(Out, I.getType()->getElementType());
1478   Out << ")";
1479   if (I.isArrayAllocation()) {
1480     Out << " * " ;
1481     writeOperand(I.getOperand(0));
1482   }
1483   Out << ")";
1484 }
1485
1486 void CWriter::visitFreeInst(FreeInst &I) {
1487   assert(0 && "lowerallocations pass didn't work!");
1488 }
1489
1490 void CWriter::printIndexingExpression(Value *Ptr, gep_type_iterator I,
1491                                       gep_type_iterator E) {
1492   bool HasImplicitAddress = false;
1493   // If accessing a global value with no indexing, avoid *(&GV) syndrome
1494   if (GlobalValue *V = dyn_cast<GlobalValue>(Ptr)) {
1495     HasImplicitAddress = true;
1496   } else if (isDirectAlloca(Ptr)) {
1497     HasImplicitAddress = true;
1498   }
1499
1500   if (I == E) {
1501     if (!HasImplicitAddress)
1502       Out << "*";  // Implicit zero first argument: '*x' is equivalent to 'x[0]'
1503
1504     writeOperandInternal(Ptr);
1505     return;
1506   }
1507
1508   const Constant *CI = dyn_cast<Constant>(I.getOperand());
1509   if (HasImplicitAddress && (!CI || !CI->isNullValue()))
1510     Out << "(&";
1511
1512   writeOperandInternal(Ptr);
1513
1514   if (HasImplicitAddress && (!CI || !CI->isNullValue())) {
1515     Out << ")";
1516     HasImplicitAddress = false;  // HIA is only true if we haven't addressed yet
1517   }
1518
1519   assert(!HasImplicitAddress || (CI && CI->isNullValue()) &&
1520          "Can only have implicit address with direct accessing");
1521
1522   if (HasImplicitAddress) {
1523     ++I;
1524   } else if (CI && CI->isNullValue()) {
1525     gep_type_iterator TmpI = I; ++TmpI;
1526
1527     // Print out the -> operator if possible...
1528     if (TmpI != E && isa<StructType>(*TmpI)) {
1529       Out << (HasImplicitAddress ? "." : "->");
1530       Out << "field" << cast<ConstantUInt>(TmpI.getOperand())->getValue();
1531       I = ++TmpI;
1532     }
1533   }
1534
1535   for (; I != E; ++I)
1536     if (isa<StructType>(*I)) {
1537       Out << ".field" << cast<ConstantUInt>(I.getOperand())->getValue();
1538     } else {
1539       Out << "[";
1540       writeOperand(I.getOperand());
1541       Out << "]";
1542     }
1543 }
1544
1545 void CWriter::visitLoadInst(LoadInst &I) {
1546   Out << "*";
1547   writeOperand(I.getOperand(0));
1548 }
1549
1550 void CWriter::visitStoreInst(StoreInst &I) {
1551   Out << "*";
1552   writeOperand(I.getPointerOperand());
1553   Out << " = ";
1554   writeOperand(I.getOperand(0));
1555 }
1556
1557 void CWriter::visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &I) {
1558   Out << "&";
1559   printIndexingExpression(I.getPointerOperand(), gep_type_begin(I),
1560                           gep_type_end(I));
1561 }
1562
1563 void CWriter::visitVANextInst(VANextInst &I) {
1564   Out << Mang->getValueName(I.getOperand(0));
1565   Out << ";  va_arg(*(va_list*)&" << Mang->getValueName(&I) << ", ";
1566   printType(Out, I.getArgType());
1567   Out << ")";
1568 }
1569
1570 void CWriter::visitVAArgInst(VAArgInst &I) {
1571   Out << "0;\n";
1572   Out << "{ va_list Tmp; va_copy(Tmp, *(va_list*)&";
1573   writeOperand(I.getOperand(0));
1574   Out << ");\n  " << Mang->getValueName(&I) << " = va_arg(Tmp, ";
1575   printType(Out, I.getType());
1576   Out << ");\n  va_end(Tmp); }";
1577 }
1578
1579 //===----------------------------------------------------------------------===//
1580 //                       External Interface declaration
1581 //===----------------------------------------------------------------------===//
1582
1583 bool CTargetMachine::addPassesToEmitAssembly(PassManager &PM, std::ostream &o) {
1584   PM.add(createLowerGCPass());
1585   PM.add(createLowerAllocationsPass());
1586   PM.add(createLowerInvokePass());
1587   PM.add(new CBackendNameAllUsedStructs());
1588   PM.add(new CWriter(o, getIntrinsicLowering()));
1589   return false;
1590 }
1591
1592 // vim: sw=2