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