lib/Target/CBackend/CBackend.cpp

   1 //===-- Writer.cpp - Library for converting LLVM code to C ----------------===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file was developed by the LLVM research group and is distributed under
   6 // the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This library converts LLVM code to C code, compilable by GCC and other C
  11 // compilers.
  12 //
  13 //===----------------------------------------------------------------------===//
  14
  15 #include "CTargetMachine.h"
  16 #include "llvm/Target/TargetMachineImpls.h"
  17 #include "llvm/Constants.h"
  18 #include "llvm/DerivedTypes.h"
  19 #include "llvm/Module.h"
  20 #include "llvm/Instructions.h"
  21 #include "llvm/Pass.h"
  22 #include "llvm/PassManager.h"
  23 #include "llvm/SymbolTable.h"
  24 #include "llvm/Intrinsics.h"
  25 #include "llvm/IntrinsicLowering.h"
  26 #include "llvm/Analysis/ConstantsScanner.h"
  27 #include "llvm/Analysis/FindUsedTypes.h"
  28 #include "llvm/Analysis/LoopInfo.h"
  29 #include "llvm/Transforms/Scalar.h"
  30 #include "llvm/Support/CallSite.h"
  31 #include "llvm/Support/CFG.h"
  32 #include "llvm/Support/GetElementPtrTypeIterator.h"
  33 #include "llvm/Support/InstVisitor.h"
  34 #include "llvm/Support/Mangler.h"
  35 #include "Support/StringExtras.h"
  36 #include "Config/config.h"
  37 #include <algorithm>
  38 #include <sstream>
  39 using namespace llvm;
  40
  41 namespace {
  42   /// NameAllUsedStructs - This pass inserts names for any unnamed structure
  43   /// types that are used by the program.
  44   ///
  45   class CBackendNameAllUsedStructs : public Pass {
  46     void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
  47       AU.addRequired<FindUsedTypes>();
  48     }
  49
  50     virtual const char *getPassName() const {
  51       return "C backend type canonicalizer";
  52     }
  53
  54     virtual bool run(Module &M);
  55   };
  56
  57   /// CWriter - This class is the main chunk of code that converts an LLVM
  58   /// module to a C translation unit.
  59   class CWriter : public FunctionPass, public InstVisitor<CWriter> {
  60     std::ostream &Out;
  61     IntrinsicLowering &IL;
  62     Mangler *Mang;
  63     LoopInfo *LI;
  64     const Module *TheModule;
  65     std::map<const Type *, std::string> TypeNames;
  66
  67     std::map<const ConstantFP *, unsigned> FPConstantMap;
  68   public:
  69     CWriter(std::ostream &o, IntrinsicLowering &il) : Out(o), IL(il) {}
  70
  71     virtual const char *getPassName() const { return "C backend"; }
  72
  73     void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
  74       AU.addRequired<LoopInfo>();
  75       AU.setPreservesAll();
  76     }
  77
  78     virtual bool doInitialization(Module &M);
  79
  80     bool runOnFunction(Function &F) {
  81       LI = &getAnalysis<LoopInfo>();
  82
  83       // Output all floating point constants that cannot be printed accurately.
  84       printFloatingPointConstants(F);
  85
  86       lowerIntrinsics(F);
  87       printFunction(F);
  88       FPConstantMap.clear();
  89       return false;
  90     }
  91
  92     virtual bool doFinalization(Module &M) {
  93       // Free memory...
  94       delete Mang;
  95       TypeNames.clear();
  96       return false;
  97     }
  98
  99     std::ostream &printType(std::ostream &Out, const Type *Ty,
 100                             const std::string &VariableName = "",
 101                             bool IgnoreName = false);
 102
 103     void writeOperand(Value *Operand);
 104     void writeOperandInternal(Value *Operand);
 105
 106   private :
 107     void lowerIntrinsics(Function &F);
 108
 109     bool nameAllUsedStructureTypes(Module &M);
 110     void printModule(Module *M);
 111     void printModuleTypes(const SymbolTable &ST);
 112     void printContainedStructs(const Type *Ty, std::set<const StructType *> &);
 113     void printFloatingPointConstants(Function &F);
 114     void printFunctionSignature(const Function *F, bool Prototype);
 115
 116     void printFunction(Function &);
 117     void printBasicBlock(BasicBlock *BB);
 118     void printLoop(Loop *L);
 119
 120     void printConstant(Constant *CPV);
 121     void printConstantArray(ConstantArray *CPA);
 122
 123     // isInlinableInst - Attempt to inline instructions into their uses to build
 124     // trees as much as possible.  To do this, we have to consistently decide
 125     // what is acceptable to inline, so that variable declarations don't get
 126     // printed and an extra copy of the expr is not emitted.
 127     //
 128     static bool isInlinableInst(const Instruction &I) {
 129       // Always inline setcc instructions, even if they are shared by multiple
 130       // expressions.  GCC generates horrible code if we don't.
 131       if (isa<SetCondInst>(I)) return true;
 132
 133       // Must be an expression, must be used exactly once.  If it is dead, we
 134       // emit it inline where it would go.
 135       if (I.getType() == Type::VoidTy || !I.hasOneUse() ||
 136           isa<TerminatorInst>(I) || isa<CallInst>(I) || isa<PHINode>(I) ||
 137           isa<LoadInst>(I) || isa<VAArgInst>(I) || isa<VANextInst>(I))
 138         // Don't inline a load across a store or other bad things!
 139         return false;
 140
 141       // Only inline instruction it it's use is in the same BB as the inst.
 142       return I.getParent() == cast<Instruction>(I.use_back())->getParent();
 143     }
 144
 145     // isDirectAlloca - Define fixed sized allocas in the entry block as direct
 146     // variables which are accessed with the & operator.  This causes GCC to
 147     // generate significantly better code than to emit alloca calls directly.
 148     //
 149     static const AllocaInst *isDirectAlloca(const Value *V) {
 150       const AllocaInst *AI = dyn_cast<AllocaInst>(V);
 151       if (!AI) return false;
 152       if (AI->isArrayAllocation())
 153         return 0;   // FIXME: we can also inline fixed size array allocas!
 154       if (AI->getParent() != &AI->getParent()->getParent()->getEntryBlock())
 155         return 0;
 156       return AI;
 157     }
 158
 159     // Instruction visitation functions
 160     friend class InstVisitor<CWriter>;
 161
 162     void visitReturnInst(ReturnInst &I);
 163     void visitBranchInst(BranchInst &I);
 164     void visitSwitchInst(SwitchInst &I);
 165     void visitInvokeInst(InvokeInst &I) {
 166       assert(0 && "Lowerinvoke pass didn't work!");
 167     }
 168
 169     void visitUnwindInst(UnwindInst &I) {
 170       assert(0 && "Lowerinvoke pass didn't work!");
 171     }
 172
 173     void visitPHINode(PHINode &I);
 174     void visitBinaryOperator(Instruction &I);
 175
 176     void visitCastInst (CastInst &I);
 177     void visitSelectInst(SelectInst &I);
 178     void visitCallInst (CallInst &I);
 179     void visitCallSite (CallSite CS);
 180     void visitShiftInst(ShiftInst &I) { visitBinaryOperator(I); }
 181
 182     void visitMallocInst(MallocInst &I);
 183     void visitAllocaInst(AllocaInst &I);
 184     void visitFreeInst  (FreeInst   &I);
 185     void visitLoadInst  (LoadInst   &I);
 186     void visitStoreInst (StoreInst  &I);
 187     void visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &I);
 188     void visitVANextInst(VANextInst &I);
 189     void visitVAArgInst (VAArgInst &I);
 190
 191     void visitInstruction(Instruction &I) {
 192       std::cerr << "C Writer does not know about " << I;
 193       abort();
 194     }
 195
 196     void outputLValue(Instruction *I) {
 197       Out << "  " << Mang->getValueName(I) << " = ";
 198     }
 199
 200     bool isGotoCodeNecessary(BasicBlock *From, BasicBlock *To);
 201     void printPHICopiesForSuccessors(BasicBlock *CurBlock,
 202                                      unsigned Indent);
 203     void printBranchToBlock(BasicBlock *CurBlock, BasicBlock *SuccBlock,
 204                             unsigned Indent);
 205     void printIndexingExpression(Value *Ptr, gep_type_iterator I,
 206                                  gep_type_iterator E);
 207   };
 208 }
 209
 210 /// This method inserts names for any unnamed structure types that are used by
 211 /// the program, and removes names from structure types that are not used by the
 212 /// program.
 213 ///
 214 bool CBackendNameAllUsedStructs::run(Module &M) {
 215   // Get a set of types that are used by the program...
 216   std::set<const Type *> UT = getAnalysis<FindUsedTypes>().getTypes();
 217
 218   // Loop over the module symbol table, removing types from UT that are
 219   // already named, and removing names for structure types that are not used.
 220   //
 221   SymbolTable &MST = M.getSymbolTable();
 222   for (SymbolTable::type_iterator TI = MST.type_begin(), TE = MST.type_end();
 223        TI != TE; ) {
 224     SymbolTable::type_iterator I = TI++;
 225     if (StructType *STy = dyn_cast<StructType>(I->second)) {
 226       // If this is not used, remove it from the symbol table.
 227       std::set<const Type *>::iterator UTI = UT.find(STy);
 228       if (UTI == UT.end())
 229         MST.remove(I);
 230       else
 231         UT.erase(UTI);
 232     }
 233   }
 234
 235   // UT now contains types that are not named.  Loop over it, naming
 236   // structure types.
 237   //
 238   bool Changed = false;
 239   unsigned RenameCounter = 0;
 240   for (std::set<const Type *>::const_iterator I = UT.begin(), E = UT.end();
 241        I != E; ++I)
 242     if (const StructType *ST = dyn_cast<StructType>(*I)) {
 243       while (M.addTypeName("unnamed"+utostr(RenameCounter), ST))
 244         ++RenameCounter;
 245       Changed = true;
 246     }
 247   return Changed;
 248 }
 249
 250
 251 // Pass the Type* and the variable name and this prints out the variable
 252 // declaration.
 253 //
 254 std::ostream &CWriter::printType(std::ostream &Out, const Type *Ty,
 255                                  const std::string &NameSoFar,
 256                                  bool IgnoreName) {
 257   if (Ty->isPrimitiveType())
 258     switch (Ty->getPrimitiveID()) {
 259     case Type::VoidTyID:   return Out << "void "               << NameSoFar;
 260     case Type::BoolTyID:   return Out << "bool "               << NameSoFar;
 261     case Type::UByteTyID:  return Out << "unsigned char "      << NameSoFar;
 262     case Type::SByteTyID:  return Out << "signed char "        << NameSoFar;
 263     case Type::UShortTyID: return Out << "unsigned short "     << NameSoFar;
 264     case Type::ShortTyID:  return Out << "short "              << NameSoFar;
 265     case Type::UIntTyID:   return Out << "unsigned "           << NameSoFar;
 266     case Type::IntTyID:    return Out << "int "                << NameSoFar;
 267     case Type::ULongTyID:  return Out << "unsigned long long " << NameSoFar;
 268     case Type::LongTyID:   return Out << "signed long long "   << NameSoFar;
 269     case Type::FloatTyID:  return Out << "float "              << NameSoFar;
 270     case Type::DoubleTyID: return Out << "double "             << NameSoFar;
 271     default :
 272       std::cerr << "Unknown primitive type: " << Ty << "\n";
 273       abort();
 274     }
 275
 276   // Check to see if the type is named.
 277   if (!IgnoreName || isa<OpaqueType>(Ty)) {
 278     std::map<const Type *, std::string>::iterator I = TypeNames.find(Ty);
 279     if (I != TypeNames.end()) return Out << I->second << " " << NameSoFar;
 280   }
 281
 282   switch (Ty->getPrimitiveID()) {
 283   case Type::FunctionTyID: {
 284     const FunctionType *MTy = cast<FunctionType>(Ty);
 285     std::stringstream FunctionInnards;
 286     FunctionInnards << " (" << NameSoFar << ") (";
 287     for (FunctionType::param_iterator I = MTy->param_begin(),
 288            E = MTy->param_end(); I != E; ++I) {
 289       if (I != MTy->param_begin())
 290         FunctionInnards << ", ";
 291       printType(FunctionInnards, *I, "");
 292     }
 293     if (MTy->isVarArg()) {
 294       if (MTy->getNumParams())
 295         FunctionInnards << ", ...";
 296     } else if (!MTy->getNumParams()) {
 297       FunctionInnards << "void";
 298     }
 299     FunctionInnards << ")";
 300     std::string tstr = FunctionInnards.str();
 301     printType(Out, MTy->getReturnType(), tstr);
 302     return Out;
 303   }
 304   case Type::StructTyID: {
 305     const StructType *STy = cast<StructType>(Ty);
 306     Out << NameSoFar + " {\n";
 307     unsigned Idx = 0;
 308     for (StructType::element_iterator I = STy->element_begin(),
 309            E = STy->element_end(); I != E; ++I) {
 310       Out << "  ";
 311       printType(Out, *I, "field" + utostr(Idx++));
 312       Out << ";\n";
 313     }
 314     return Out << "}";
 315   }
 316
 317   case Type::PointerTyID: {
 318     const PointerType *PTy = cast<PointerType>(Ty);
 319     std::string ptrName = "*" + NameSoFar;
 320
 321     if (isa<ArrayType>(PTy->getElementType()))
 322       ptrName = "(" + ptrName + ")";
 323
 324     return printType(Out, PTy->getElementType(), ptrName);
 325   }
 326
 327   case Type::ArrayTyID: {
 328     const ArrayType *ATy = cast<ArrayType>(Ty);
 329     unsigned NumElements = ATy->getNumElements();
 330     return printType(Out, ATy->getElementType(),
 331                      NameSoFar + "[" + utostr(NumElements) + "]");
 332   }
 333
 334   case Type::OpaqueTyID: {
 335     static int Count = 0;
 336     std::string TyName = "struct opaque_" + itostr(Count++);
 337     assert(TypeNames.find(Ty) == TypeNames.end());
 338     TypeNames[Ty] = TyName;
 339     return Out << TyName << " " << NameSoFar;
 340   }
 341   default:
 342     assert(0 && "Unhandled case in getTypeProps!");
 343     abort();
 344   }
 345
 346   return Out;
 347 }
 348
 349 void CWriter::printConstantArray(ConstantArray *CPA) {
 350
 351   // As a special case, print the array as a string if it is an array of
 352   // ubytes or an array of sbytes with positive values.
 353   //
 354   const Type *ETy = CPA->getType()->getElementType();
 355   bool isString = (ETy == Type::SByteTy || ETy == Type::UByteTy);
 356
 357   // Make sure the last character is a null char, as automatically added by C
 358   if (isString && (CPA->getNumOperands() == 0 ||
 359                    !cast<Constant>(*(CPA->op_end()-1))->isNullValue()))
 360     isString = false;
 361
 362   if (isString) {
 363     Out << "\"";
 364     // Keep track of whether the last number was a hexadecimal escape
 365     bool LastWasHex = false;
 366
 367     // Do not include the last character, which we know is null
 368     for (unsigned i = 0, e = CPA->getNumOperands()-1; i != e; ++i) {
 369       unsigned char C = cast<ConstantInt>(CPA->getOperand(i))->getRawValue();
 370
 371       // Print it out literally if it is a printable character.  The only thing
 372       // to be careful about is when the last letter output was a hex escape
 373       // code, in which case we have to be careful not to print out hex digits
 374       // explicitly (the C compiler thinks it is a continuation of the previous
 375       // character, sheesh...)
 376       //
 377       if (isprint(C) && (!LastWasHex || !isxdigit(C))) {
 378         LastWasHex = false;
 379         if (C == '"' || C == '\\')
 380           Out << "\\" << C;
 381         else
 382           Out << C;
 383       } else {
 384         LastWasHex = false;
 385         switch (C) {
 386         case '\n': Out << "\\n"; break;
 387         case '\t': Out << "\\t"; break;
 388         case '\r': Out << "\\r"; break;
 389         case '\v': Out << "\\v"; break;
 390         case '\a': Out << "\\a"; break;
 391         case '\"': Out << "\\\""; break;
 392         case '\'': Out << "\\\'"; break;
 393         default:
 394           Out << "\\x";
 395           Out << (char)(( C/16  < 10) ? ( C/16 +'0') : ( C/16 -10+'A'));
 396           Out << (char)(((C&15) < 10) ? ((C&15)+'0') : ((C&15)-10+'A'));
 397           LastWasHex = true;
 398           break;
 399         }
 400       }
 401     }
 402     Out << "\"";
 403   } else {
 404     Out << "{";
 405     if (CPA->getNumOperands()) {
 406       Out << " ";
 407       printConstant(cast<Constant>(CPA->getOperand(0)));
 408       for (unsigned i = 1, e = CPA->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 409         Out << ", ";
 410         printConstant(cast<Constant>(CPA->getOperand(i)));
 411       }
 412     }
 413     Out << " }";
 414   }
 415 }
 416
 417 // isFPCSafeToPrint - Returns true if we may assume that CFP may be written out
 418 // textually as a double (rather than as a reference to a stack-allocated
 419 // variable). We decide this by converting CFP to a string and back into a
 420 // double, and then checking whether the conversion results in a bit-equal
 421 // double to the original value of CFP. This depends on us and the target C
 422 // compiler agreeing on the conversion process (which is pretty likely since we
 423 // only deal in IEEE FP).
 424 //
 425 static bool isFPCSafeToPrint(const ConstantFP *CFP) {
 426 #if HAVE_PRINTF_A
 427   char Buffer[100];
 428   sprintf(Buffer, "%a", CFP->getValue());
 429
 430   if (!strncmp(Buffer, "0x", 2) ||
 431       !strncmp(Buffer, "-0x", 3) ||
 432       !strncmp(Buffer, "+0x", 3))
 433     return atof(Buffer) == CFP->getValue();
 434   return false;
 435 #else
 436   std::string StrVal = ftostr(CFP->getValue());
 437
 438   while (StrVal[0] == ' ')
 439     StrVal.erase(StrVal.begin());
 440
 441   // Check to make sure that the stringized number is not some string like "Inf"
 442   // or NaN.  Check that the string matches the "[-+]?[0-9]" regex.
 443   if ((StrVal[0] >= '0' && StrVal[0] <= '9') ||
 444       ((StrVal[0] == '-' || StrVal[0] == '+') &&
 445        (StrVal[1] >= '0' && StrVal[1] <= '9')))
 446     // Reparse stringized version!
 447     return atof(StrVal.c_str()) == CFP->getValue();
 448   return false;
 449 #endif
 450 }
 451
 452 // printConstant - The LLVM Constant to C Constant converter.
 453 void CWriter::printConstant(Constant *CPV) {
 454   if (const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(CPV)) {
 455     switch (CE->getOpcode()) {
 456     case Instruction::Cast:
 457       Out << "((";
 458       printType(Out, CPV->getType());
 459       Out << ")";
 460       printConstant(CE->getOperand(0));
 461       Out << ")";
 462       return;
 463
 464     case Instruction::GetElementPtr:
 465       Out << "(&(";
 466       printIndexingExpression(CE->getOperand(0), gep_type_begin(CPV),
 467                               gep_type_end(CPV));
 468       Out << "))";
 469       return;
 470     case Instruction::Select:
 471       Out << "(";
 472       printConstant(CE->getOperand(0));
 473       Out << "?";
 474       printConstant(CE->getOperand(1));
 475       Out << ":";
 476       printConstant(CE->getOperand(2));
 477       Out << ")";
 478       return;
 479     case Instruction::Add:
 480     case Instruction::Sub:
 481     case Instruction::Mul:
 482     case Instruction::Div:
 483     case Instruction::Rem:
 484     case Instruction::SetEQ:
 485     case Instruction::SetNE:
 486     case Instruction::SetLT:
 487     case Instruction::SetLE:
 488     case Instruction::SetGT:
 489     case Instruction::SetGE:
 490     case Instruction::Shl:
 491     case Instruction::Shr:
 492       Out << "(";
 493       printConstant(CE->getOperand(0));
 494       switch (CE->getOpcode()) {
 495       case Instruction::Add: Out << " + "; break;
 496       case Instruction::Sub: Out << " - "; break;
 497       case Instruction::Mul: Out << " * "; break;
 498       case Instruction::Div: Out << " / "; break;
 499       case Instruction::Rem: Out << " % "; break;
 500       case Instruction::SetEQ: Out << " == "; break;
 501       case Instruction::SetNE: Out << " != "; break;
 502       case Instruction::SetLT: Out << " < "; break;
 503       case Instruction::SetLE: Out << " <= "; break;
 504       case Instruction::SetGT: Out << " > "; break;
 505       case Instruction::SetGE: Out << " >= "; break;
 506       case Instruction::Shl: Out << " << "; break;
 507       case Instruction::Shr: Out << " >> "; break;
 508       default: assert(0 && "Illegal opcode here!");
 509       }
 510       printConstant(CE->getOperand(1));
 511       Out << ")";
 512       return;
 513
 514     default:
 515       std::cerr << "CWriter Error: Unhandled constant expression: "
 516                 << CE << "\n";
 517       abort();
 518     }
 519   }
 520
 521   switch (CPV->getType()->getPrimitiveID()) {
 522   case Type::BoolTyID:
 523     Out << (CPV == ConstantBool::False ? "0" : "1"); break;
 524   case Type::SByteTyID:
 525   case Type::ShortTyID:
 526     Out << cast<ConstantSInt>(CPV)->getValue(); break;
 527   case Type::IntTyID:
 528     if ((int)cast<ConstantSInt>(CPV)->getValue() == (int)0x80000000)
 529       Out << "((int)0x80000000)";   // Handle MININT specially to avoid warning
 530     else
 531       Out << cast<ConstantSInt>(CPV)->getValue();
 532     break;
 533
 534   case Type::LongTyID:
 535     Out << cast<ConstantSInt>(CPV)->getValue() << "ll"; break;
 536
 537   case Type::UByteTyID:
 538   case Type::UShortTyID:
 539     Out << cast<ConstantUInt>(CPV)->getValue(); break;
 540   case Type::UIntTyID:
 541     Out << cast<ConstantUInt>(CPV)->getValue() << "u"; break;
 542   case Type::ULongTyID:
 543     Out << cast<ConstantUInt>(CPV)->getValue() << "ull"; break;
 544
 545   case Type::FloatTyID:
 546   case Type::DoubleTyID: {
 547     ConstantFP *FPC = cast<ConstantFP>(CPV);
 548     std::map<const ConstantFP*, unsigned>::iterator I = FPConstantMap.find(FPC);
 549     if (I != FPConstantMap.end()) {
 550       // Because of FP precision problems we must load from a stack allocated
 551       // value that holds the value in hex.
 552       Out << "(*(" << (FPC->getType() == Type::FloatTy ? "float" : "double")
 553           << "*)&FPConstant" << I->second << ")";
 554     } else {
 555 #if HAVE_PRINTF_A
 556       // Print out the constant as a floating point number.
 557       char Buffer[100];
 558       sprintf(Buffer, "%a", FPC->getValue());
 559       Out << Buffer << " /*" << FPC->getValue() << "*/ ";
 560 #else
 561       Out << ftostr(FPC->getValue());
 562 #endif
 563     }
 564     break;
 565   }
 566
 567   case Type::ArrayTyID:
 568     if (isa<ConstantAggregateZero>(CPV)) {
 569       const ArrayType *AT = cast<ArrayType>(CPV->getType());
 570       Out << "{";
 571       if (AT->getNumElements()) {
 572         Out << " ";
 573         Constant *CZ = Constant::getNullValue(AT->getElementType());
 574         printConstant(CZ);
 575         for (unsigned i = 1, e = AT->getNumElements(); i != e; ++i) {
 576           Out << ", ";
 577           printConstant(CZ);
 578         }
 579       }
 580       Out << " }";
 581     } else {
 582       printConstantArray(cast<ConstantArray>(CPV));
 583     }
 584     break;
 585
 586   case Type::StructTyID:
 587     if (isa<ConstantAggregateZero>(CPV)) {
 588       const StructType *ST = cast<StructType>(CPV->getType());
 589       Out << "{";
 590       if (ST->getNumElements()) {
 591         Out << " ";
 592         printConstant(Constant::getNullValue(ST->getElementType(0)));
 593         for (unsigned i = 1, e = ST->getNumElements(); i != e; ++i) {
 594           Out << ", ";
 595           printConstant(Constant::getNullValue(ST->getElementType(i)));
 596         }
 597       }
 598       Out << " }";
 599     } else {
 600       Out << "{";
 601       if (CPV->getNumOperands()) {
 602         Out << " ";
 603         printConstant(cast<Constant>(CPV->getOperand(0)));
 604         for (unsigned i = 1, e = CPV->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 605           Out << ", ";
 606           printConstant(cast<Constant>(CPV->getOperand(i)));
 607         }
 608       }
 609       Out << " }";
 610     }
 611     break;
 612
 613   case Type::PointerTyID:
 614     if (isa<ConstantPointerNull>(CPV)) {
 615       Out << "((";
 616       printType(Out, CPV->getType());
 617       Out << ")/*NULL*/0)";
 618       break;
 619     } else if (ConstantPointerRef *CPR = dyn_cast<ConstantPointerRef>(CPV)) {
 620       writeOperand(CPR->getValue());
 621       break;
 622     }
 623     // FALL THROUGH
 624   default:
 625     std::cerr << "Unknown constant type: " << CPV << "\n";
 626     abort();
 627   }
 628 }
 629
 630 void CWriter::writeOperandInternal(Value *Operand) {
 631   if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(Operand))
 632     if (isInlinableInst(*I) && !isDirectAlloca(I)) {
 633       // Should we inline this instruction to build a tree?
 634       Out << "(";
 635       visit(*I);
 636       Out << ")";
 637       return;
 638     }
 639
 640   if (Constant *CPV = dyn_cast<Constant>(Operand)) {
 641     printConstant(CPV);
 642   } else {
 643     Out << Mang->getValueName(Operand);
 644   }
 645 }
 646
 647 void CWriter::writeOperand(Value *Operand) {
 648   if (isa<GlobalVariable>(Operand) || isDirectAlloca(Operand))
 649     Out << "(&";  // Global variables are references as their addresses by llvm
 650
 651   writeOperandInternal(Operand);
 652
 653   if (isa<GlobalVariable>(Operand) || isDirectAlloca(Operand))
 654     Out << ")";
 655 }
 656
 657 // generateCompilerSpecificCode - This is where we add conditional compilation
 658 // directives to cater to specific compilers as need be.
 659 //
 660 static void generateCompilerSpecificCode(std::ostream& Out) {
 661   // Alloca is hard to get, and we don't want to include stdlib.h here...
 662   Out << "/* get a declaration for alloca */\n"
 663       << "#ifdef sun\n"
 664       << "extern void *__builtin_alloca(unsigned long);\n"
 665       << "#define alloca(x) __builtin_alloca(x)\n"
 666       << "#else\n"
 667       << "#ifndef __FreeBSD__\n"
 668       << "#include <alloca.h>\n"
 669       << "#endif\n"
 670       << "#endif\n\n";
 671
 672   // We output GCC specific attributes to preserve 'linkonce'ness on globals.
 673   // If we aren't being compiled with GCC, just drop these attributes.
 674   Out << "#ifndef __GNUC__  /* Can only support \"linkonce\" vars with GCC */\n"
 675       << "#define __attribute__(X)\n"
 676       << "#endif\n\n";
 677
 678 #if 0
 679   // At some point, we should support "external weak" vs. "weak" linkages.
 680   // On Mac OS X, "external weak" is spelled "__attribute__((weak_import))".
 681   Out << "#if defined(__GNUC__) && defined(__APPLE_CC__)\n"
 682       << "#define __EXTERNAL_WEAK__ __attribute__((weak_import))\n"
 683       << "#elif defined(__GNUC__)\n"
 684       << "#define __EXTERNAL_WEAK__ __attribute__((weak))\n"
 685       << "#else\n"
 686       << "#define __EXTERNAL_WEAK__\n"
 687       << "#endif\n\n";
 688 #endif
 689
 690   // For now, turn off the weak linkage attribute on Mac OS X. (See above.)
 691   Out << "#if defined(__GNUC__) && defined(__APPLE_CC__)\n"
 692       << "#define __ATTRIBUTE_WEAK__\n"
 693       << "#elif defined(__GNUC__)\n"
 694       << "#define __ATTRIBUTE_WEAK__ __attribute__((weak))\n"
 695       << "#else\n"
 696       << "#define __ATTRIBUTE_WEAK__\n"
 697       << "#endif\n\n";
 698 }
 699
 700 bool CWriter::doInitialization(Module &M) {
 701   // Initialize
 702   TheModule = &M;
 703
 704   IL.AddPrototypes(M);
 705
 706   // Ensure that all structure types have names...
 707   Mang = new Mangler(M);
 708
 709   // get declaration for alloca
 710   Out << "/* Provide Declarations */\n";
 711   Out << "#include <stdarg.h>\n";      // Varargs support
 712   Out << "#include <setjmp.h>\n";      // Unwind support
 713   generateCompilerSpecificCode(Out);
 714
 715   // Provide a definition for `bool' if not compiling with a C++ compiler.
 716   Out << "\n"
 717       << "#ifndef __cplusplus\ntypedef unsigned char bool;\n#endif\n"
 718
 719       << "\n\n/* Support for floating point constants */\n"
 720       << "typedef unsigned long long ConstantDoubleTy;\n"
 721       << "typedef unsigned int        ConstantFloatTy;\n"
 722
 723       << "\n\n/* Global Declarations */\n";
 724
 725   // First output all the declarations for the program, because C requires
 726   // Functions & globals to be declared before they are used.
 727   //
 728
 729   // Loop over the symbol table, emitting all named constants...
 730   printModuleTypes(M.getSymbolTable());
 731
 732   // Global variable declarations...
 733   if (!M.gempty()) {
 734     Out << "\n/* External Global Variable Declarations */\n";
 735     for (Module::giterator I = M.gbegin(), E = M.gend(); I != E; ++I) {
 736       if (I->hasExternalLinkage()) {
 737         Out << "extern ";
 738         printType(Out, I->getType()->getElementType(), Mang->getValueName(I));
 739         Out << ";\n";
 740       }
 741     }
 742   }
 743
 744   // Function declarations
 745   if (!M.empty()) {
 746     Out << "\n/* Function Declarations */\n";
 747     for (Module::iterator I = M.begin(), E = M.end(); I != E; ++I) {
 748       // Don't print declarations for intrinsic functions.
 749       if (!I->getIntrinsicID() &&
 750           I->getName() != "setjmp" && I->getName() != "longjmp") {
 751         printFunctionSignature(I, true);
 752         if (I->hasWeakLinkage()) Out << " __ATTRIBUTE_WEAK__";
 753         if (I->hasLinkOnceLinkage()) Out << " __ATTRIBUTE_WEAK__";
 754         Out << ";\n";
 755       }
 756     }
 757   }
 758
 759   // Output the global variable declarations
 760   if (!M.gempty()) {
 761     Out << "\n\n/* Global Variable Declarations */\n";
 762     for (Module::giterator I = M.gbegin(), E = M.gend(); I != E; ++I)
 763       if (!I->isExternal()) {
 764         Out << "extern ";
 765         printType(Out, I->getType()->getElementType(), Mang->getValueName(I));
 766
 767         if (I->hasLinkOnceLinkage())
 768           Out << " __attribute__((common))";
 769         else if (I->hasWeakLinkage())
 770           Out << " __ATTRIBUTE_WEAK__";
 771         Out << ";\n";
 772       }
 773   }
 774
 775   // Output the global variable definitions and contents...
 776   if (!M.gempty()) {
 777     Out << "\n\n/* Global Variable Definitions and Initialization */\n";
 778     for (Module::giterator I = M.gbegin(), E = M.gend(); I != E; ++I)
 779       if (!I->isExternal()) {
 780         if (I->hasInternalLinkage())
 781           Out << "static ";
 782         printType(Out, I->getType()->getElementType(), Mang->getValueName(I));
 783         if (I->hasLinkOnceLinkage())
 784           Out << " __attribute__((common))";
 785         else if (I->hasWeakLinkage())
 786           Out << " __ATTRIBUTE_WEAK__";
 787
 788         // If the initializer is not null, emit the initializer.  If it is null,
 789         // we try to avoid emitting large amounts of zeros.  The problem with
 790         // this, however, occurs when the variable has weak linkage.  In this
 791         // case, the assembler will complain about the variable being both weak
 792         // and common, so we disable this optimization.
 793         if (!I->getInitializer()->isNullValue()) {
 794           Out << " = " ;
 795           writeOperand(I->getInitializer());
 796         } else if (I->hasWeakLinkage()) {
 797           // We have to specify an initializer, but it doesn't have to be
 798           // complete.  If the value is an aggregate, print out { 0 }, and let
 799           // the compiler figure out the rest of the zeros.
 800           Out << " = " ;
 801           if (isa<StructType>(I->getInitializer()->getType()) ||
 802               isa<ArrayType>(I->getInitializer()->getType())) {
 803             Out << "{ 0 }";
 804           } else {
 805             // Just print it out normally.
 806             writeOperand(I->getInitializer());
 807           }
 808         }
 809         Out << ";\n";
 810       }
 811   }
 812
 813   if (!M.empty())
 814     Out << "\n\n/* Function Bodies */\n";
 815   return false;
 816 }
 817
 818
 819 /// Output all floating point constants that cannot be printed accurately...
 820 void CWriter::printFloatingPointConstants(Function &F) {
 821   union {
 822     double D;
 823     uint64_t U;
 824   } DBLUnion;
 825
 826   union {
 827     float F;
 828     unsigned U;
 829   } FLTUnion;
 830
 831   // Scan the module for floating point constants.  If any FP constant is used
 832   // in the function, we want to redirect it here so that we do not depend on
 833   // the precision of the printed form, unless the printed form preserves
 834   // precision.
 835   //
 836   static unsigned FPCounter = 0;
 837   for (constant_iterator I = constant_begin(&F), E = constant_end(&F);
 838        I != E; ++I)
 839     if (const ConstantFP *FPC = dyn_cast<ConstantFP>(*I))
 840       if (!isFPCSafeToPrint(FPC) && // Do not put in FPConstantMap if safe.
 841           !FPConstantMap.count(FPC)) {
 842         double Val = FPC->getValue();
 843
 844         FPConstantMap[FPC] = FPCounter;  // Number the FP constants
 845
 846         if (FPC->getType() == Type::DoubleTy) {
 847           DBLUnion.D = Val;
 848           Out << "static const ConstantDoubleTy FPConstant" << FPCounter++
 849               << " = 0x" << std::hex << DBLUnion.U << std::dec
 850               << "ULL;    /* " << Val << " */\n";
 851         } else if (FPC->getType() == Type::FloatTy) {
 852           FLTUnion.F = Val;
 853           Out << "static const ConstantFloatTy FPConstant" << FPCounter++
 854               << " = 0x" << std::hex << FLTUnion.U << std::dec
 855               << "U;    /* " << Val << " */\n";
 856         } else
 857           assert(0 && "Unknown float type!");
 858       }
 859
 860   Out << "\n";
 861 }
 862
 863
 864 /// printSymbolTable - Run through symbol table looking for type names.  If a
 865 /// type name is found, emit it's declaration...
 866 ///
 867 void CWriter::printModuleTypes(const SymbolTable &ST) {
 868   // If there are no type names, exit early.
 869   if ( ! ST.hasTypes() )
 870     return;
 871
 872   // We are only interested in the type plane of the symbol table...
 873   SymbolTable::type_const_iterator I   = ST.type_begin();
 874   SymbolTable::type_const_iterator End = ST.type_end();
 875
 876   // Print out forward declarations for structure types before anything else!
 877   Out << "/* Structure forward decls */\n";
 878   for (; I != End; ++I)
 879     if (const Type *STy = dyn_cast<StructType>(I->second)) {
 880       std::string Name = "struct l_" + Mangler::makeNameProper(I->first);
 881       Out << Name << ";\n";
 882       TypeNames.insert(std::make_pair(STy, Name));
 883     }
 884
 885   Out << "\n";
 886
 887   // Now we can print out typedefs...
 888   Out << "/* Typedefs */\n";
 889   for (I = ST.type_begin(); I != End; ++I) {
 890     const Type *Ty = cast<Type>(I->second);
 891     std::string Name = "l_" + Mangler::makeNameProper(I->first);
 892     Out << "typedef ";
 893     printType(Out, Ty, Name);
 894     Out << ";\n";
 895   }
 896
 897   Out << "\n";
 898
 899   // Keep track of which structures have been printed so far...
 900   std::set<const StructType *> StructPrinted;
 901
 902   // Loop over all structures then push them into the stack so they are
 903   // printed in the correct order.
 904   //
 905   Out << "/* Structure contents */\n";
 906   for (I = ST.type_begin(); I != End; ++I)
 907     if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(I->second))
 908       // Only print out used types!
 909       printContainedStructs(STy, StructPrinted);
 910 }
 911
 912 // Push the struct onto the stack and recursively push all structs
 913 // this one depends on.
 914 void CWriter::printContainedStructs(const Type *Ty,
 915                                     std::set<const StructType*> &StructPrinted){
 916   if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty)) {
 917     //Check to see if we have already printed this struct
 918     if (StructPrinted.count(STy) == 0) {
 919       // Print all contained types first...
 920       for (StructType::element_iterator I = STy->element_begin(),
 921              E = STy->element_end(); I != E; ++I) {
 922         const Type *Ty1 = I->get();
 923         if (isa<StructType>(Ty1) || isa<ArrayType>(Ty1))
 924           printContainedStructs(*I, StructPrinted);
 925       }
 926
 927       //Print structure type out..
 928       StructPrinted.insert(STy);
 929       std::string Name = TypeNames[STy];
 930       printType(Out, STy, Name, true);
 931       Out << ";\n\n";
 932     }
 933
 934     // If it is an array, check contained types and continue
 935   } else if (const ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(Ty)){
 936     const Type *Ty1 = ATy->getElementType();
 937     if (isa<StructType>(Ty1) || isa<ArrayType>(Ty1))
 938       printContainedStructs(Ty1, StructPrinted);
 939   }
 940 }
 941
 942
 943 void CWriter::printFunctionSignature(const Function *F, bool Prototype) {
 944   if (F->hasInternalLinkage()) Out << "static ";
 945
 946   // Loop over the arguments, printing them...
 947   const FunctionType *FT = cast<FunctionType>(F->getFunctionType());
 948
 949   std::stringstream FunctionInnards;
 950
 951   // Print out the name...
 952   FunctionInnards << Mang->getValueName(F) << "(";
 953
 954   if (!F->isExternal()) {
 955     if (!F->aempty()) {
 956       std::string ArgName;
 957       if (F->abegin()->hasName() || !Prototype)
 958         ArgName = Mang->getValueName(F->abegin());
 959       printType(FunctionInnards, F->afront().getType(), ArgName);
 960       for (Function::const_aiterator I = ++F->abegin(), E = F->aend();
 961            I != E; ++I) {
 962         FunctionInnards << ", ";
 963         if (I->hasName() || !Prototype)
 964           ArgName = Mang->getValueName(I);
 965         else
 966           ArgName = "";
 967         printType(FunctionInnards, I->getType(), ArgName);
 968       }
 969     }
 970   } else {
 971     // Loop over the arguments, printing them...
 972     for (FunctionType::param_iterator I = FT->param_begin(),
 973            E = FT->param_end(); I != E; ++I) {
 974       if (I != FT->param_begin()) FunctionInnards << ", ";
 975       printType(FunctionInnards, *I);
 976     }
 977   }
 978
 979   // Finish printing arguments... if this is a vararg function, print the ...,
 980   // unless there are no known types, in which case, we just emit ().
 981   //
 982   if (FT->isVarArg() && FT->getNumParams()) {
 983     if (FT->getNumParams()) FunctionInnards << ", ";
 984     FunctionInnards << "...";  // Output varargs portion of signature!
 985   } else if (!FT->isVarArg() && FT->getNumParams() == 0) {
 986     FunctionInnards << "void"; // ret() -> ret(void) in C.
 987   }
 988   FunctionInnards << ")";
 989   // Print out the return type and the entire signature for that matter
 990   printType(Out, F->getReturnType(), FunctionInnards.str());
 991 }
 992
 993 void CWriter::printFunction(Function &F) {
 994   printFunctionSignature(&F, false);
 995   Out << " {\n";
 996
 997   // print local variable information for the function
 998   for (inst_iterator I = inst_begin(&F), E = inst_end(&F); I != E; ++I)
 999     if (const AllocaInst *AI = isDirectAlloca(&*I)) {
1000       Out << "  ";
1001       printType(Out, AI->getAllocatedType(), Mang->getValueName(AI));
1002       Out << ";    /* Address exposed local */\n";
1003     } else if (I->getType() != Type::VoidTy && !isInlinableInst(*I)) {
1004       Out << "  ";
1005       printType(Out, I->getType(), Mang->getValueName(&*I));
1006       Out << ";\n";
1007
1008       if (isa<PHINode>(*I)) {  // Print out PHI node temporaries as well...
1009         Out << "  ";
1010         printType(Out, I->getType(),
1011                   Mang->getValueName(&*I)+"__PHI_TEMPORARY");
1012         Out << ";\n";
1013       }
1014     }
1015
1016   Out << "\n";
1017
1018   // print the basic blocks
1019   for (Function::iterator BB = F.begin(), E = F.end(); BB != E; ++BB) {
1020     if (Loop *L = LI->getLoopFor(BB)) {
1021       if (L->getHeader() == BB && L->getParentLoop() == 0)
1022         printLoop(L);
1023     } else {
1024       printBasicBlock(BB);
1025     }
1026   }
1027
1028   Out << "}\n\n";
1029 }
1030
1031 void CWriter::printLoop(Loop *L) {
1032   Out << "  do {     /* Syntactic loop '" << L->getHeader()->getName()
1033       << "' to make GCC happy */\n";
1034   for (unsigned i = 0, e = L->getBlocks().size(); i != e; ++i) {
1035     BasicBlock *BB = L->getBlocks()[i];
1036     Loop *BBLoop = LI->getLoopFor(BB);
1037     if (BBLoop == L)
1038       printBasicBlock(BB);
1039     else if (BB == BBLoop->getHeader() && BBLoop->getParentLoop() == L)
1040       printLoop(BBLoop);
1041   }
1042   Out << "  } while (1); /* end of syntactic loop '"
1043       << L->getHeader()->getName() << "' */\n";
1044 }
1045
1046 void CWriter::printBasicBlock(BasicBlock *BB) {
1047
1048   // Don't print the label for the basic block if there are no uses, or if
1049   // the only terminator use is the predecessor basic block's terminator.
1050   // We have to scan the use list because PHI nodes use basic blocks too but
1051   // do not require a label to be generated.
1052   //
1053   bool NeedsLabel = false;
1054   for (pred_iterator PI = pred_begin(BB), E = pred_end(BB); PI != E; ++PI)
1055     if (isGotoCodeNecessary(*PI, BB)) {
1056       NeedsLabel = true;
1057       break;
1058     }
1059
1060   if (NeedsLabel) Out << Mang->getValueName(BB) << ":\n";
1061
1062   // Output all of the instructions in the basic block...
1063   for (BasicBlock::iterator II = BB->begin(), E = --BB->end(); II != E;
1064        ++II) {
1065     if (!isInlinableInst(*II) && !isDirectAlloca(II)) {
1066       if (II->getType() != Type::VoidTy)
1067         outputLValue(II);
1068       else
1069         Out << "  ";
1070       visit(*II);
1071       Out << ";\n";
1072     }
1073   }
1074
1075   // Don't emit prefix or suffix for the terminator...
1076   visit(*BB->getTerminator());
1077 }
1078
1079
1080 // Specific Instruction type classes... note that all of the casts are
1081 // necessary because we use the instruction classes as opaque types...
1082 //
1083 void CWriter::visitReturnInst(ReturnInst &I) {
1084   // Don't output a void return if this is the last basic block in the function
1085   if (I.getNumOperands() == 0 &&
1086       &*--I.getParent()->getParent()->end() == I.getParent() &&
1087       !I.getParent()->size() == 1) {
1088     return;
1089   }
1090
1091   Out << "  return";
1092   if (I.getNumOperands()) {
1093     Out << " ";
1094     writeOperand(I.getOperand(0));
1095   }
1096   Out << ";\n";
1097 }
1098
1099 void CWriter::visitSwitchInst(SwitchInst &SI) {
1100   printPHICopiesForSuccessors(SI.getParent(), 0);
1101
1102   Out << "  switch (";
1103   writeOperand(SI.getOperand(0));
1104   Out << ") {\n  default:\n";
1105   printBranchToBlock(SI.getParent(), SI.getDefaultDest(), 2);
1106   Out << ";\n";
1107   for (unsigned i = 2, e = SI.getNumOperands(); i != e; i += 2) {
1108     Out << "  case ";
1109     writeOperand(SI.getOperand(i));
1110     Out << ":\n";
1111     BasicBlock *Succ = cast<BasicBlock>(SI.getOperand(i+1));
1112     printBranchToBlock(SI.getParent(), Succ, 2);
1113     if (Succ == SI.getParent()->getNext())
1114       Out << "    break;\n";
1115   }
1116   Out << "  }\n";
1117 }
1118
1119 bool CWriter::isGotoCodeNecessary(BasicBlock *From, BasicBlock *To) {
1120   /// FIXME: This should be reenabled, but loop reordering safe!!
1121   return true;
1122
1123   if (From->getNext() != To) // Not the direct successor, we need a goto
1124     return true;
1125
1126   //isa<SwitchInst>(From->getTerminator())
1127
1128
1129   if (LI->getLoopFor(From) != LI->getLoopFor(To))
1130     return true;
1131   return false;
1132 }
1133
1134 void CWriter::printPHICopiesForSuccessors(BasicBlock *CurBlock,
1135                                           unsigned Indent) {
1136   for (succ_iterator SI = succ_begin(CurBlock), E = succ_end(CurBlock);
1137        SI != E; ++SI)
1138     for (BasicBlock::iterator I = SI->begin();
1139          PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(I); ++I) {
1140       //  now we have to do the printing
1141       Out << std::string(Indent, ' ');
1142       Out << "  " << Mang->getValueName(I) << "__PHI_TEMPORARY = ";
1143       writeOperand(PN->getIncomingValue(PN->getBasicBlockIndex(CurBlock)));
1144       Out << ";   /* for PHI node */\n";
1145     }
1146 }
1147
1148
1149 void CWriter::printBranchToBlock(BasicBlock *CurBB, BasicBlock *Succ,
1150                                  unsigned Indent) {
1151   if (isGotoCodeNecessary(CurBB, Succ)) {
1152     Out << std::string(Indent, ' ') << "  goto ";
1153     writeOperand(Succ);
1154     Out << ";\n";
1155   }
1156 }
1157
1158 // Branch instruction printing - Avoid printing out a branch to a basic block
1159 // that immediately succeeds the current one.
1160 //
1161 void CWriter::visitBranchInst(BranchInst &I) {
1162   printPHICopiesForSuccessors(I.getParent(), 0);
1163
1164   if (I.isConditional()) {
1165     if (isGotoCodeNecessary(I.getParent(), I.getSuccessor(0))) {
1166       Out << "  if (";
1167       writeOperand(I.getCondition());
1168       Out << ") {\n";
1169
1170       printBranchToBlock(I.getParent(), I.getSuccessor(0), 2);
1171
1172       if (isGotoCodeNecessary(I.getParent(), I.getSuccessor(1))) {
1173         Out << "  } else {\n";
1174         printBranchToBlock(I.getParent(), I.getSuccessor(1), 2);
1175       }
1176     } else {
1177       // First goto not necessary, assume second one is...
1178       Out << "  if (!";
1179       writeOperand(I.getCondition());
1180       Out << ") {\n";
1181
1182       printBranchToBlock(I.getParent(), I.getSuccessor(1), 2);
1183     }
1184
1185     Out << "  }\n";
1186   } else {
1187     printBranchToBlock(I.getParent(), I.getSuccessor(0), 0);
1188   }
1189   Out << "\n";
1190 }
1191
1192 // PHI nodes get copied into temporary values at the end of predecessor basic
1193 // blocks.  We now need to copy these temporary values into the REAL value for
1194 // the PHI.
1195 void CWriter::visitPHINode(PHINode &I) {
1196   writeOperand(&I);
1197   Out << "__PHI_TEMPORARY";
1198 }
1199
1200
1201 void CWriter::visitBinaryOperator(Instruction &I) {
1202   // binary instructions, shift instructions, setCond instructions.
1203   assert(!isa<PointerType>(I.getType()));
1204
1205   // We must cast the results of binary operations which might be promoted.
1206   bool needsCast = false;
1207   if ((I.getType() == Type::UByteTy) || (I.getType() == Type::SByteTy)
1208       || (I.getType() == Type::UShortTy) || (I.getType() == Type::ShortTy)
1209       || (I.getType() == Type::FloatTy)) {
1210     needsCast = true;
1211     Out << "((";
1212     printType(Out, I.getType());
1213     Out << ")(";
1214   }
1215
1216   writeOperand(I.getOperand(0));
1217
1218   switch (I.getOpcode()) {
1219   case Instruction::Add: Out << " + "; break;
1220   case Instruction::Sub: Out << " - "; break;
1221   case Instruction::Mul: Out << "*"; break;
1222   case Instruction::Div: Out << "/"; break;
1223   case Instruction::Rem: Out << "%"; break;
1224   case Instruction::And: Out << " & "; break;
1225   case Instruction::Or: Out << " | "; break;
1226   case Instruction::Xor: Out << " ^ "; break;
1227   case Instruction::SetEQ: Out << " == "; break;
1228   case Instruction::SetNE: Out << " != "; break;
1229   case Instruction::SetLE: Out << " <= "; break;
1230   case Instruction::SetGE: Out << " >= "; break;
1231   case Instruction::SetLT: Out << " < "; break;
1232   case Instruction::SetGT: Out << " > "; break;
1233   case Instruction::Shl : Out << " << "; break;
1234   case Instruction::Shr : Out << " >> "; break;
1235   default: std::cerr << "Invalid operator type!" << I; abort();
1236   }
1237
1238   writeOperand(I.getOperand(1));
1239
1240   if (needsCast) {
1241     Out << "))";
1242   }
1243 }
1244
1245 void CWriter::visitCastInst(CastInst &I) {
1246   if (I.getType() == Type::BoolTy) {
1247     Out << "(";
1248     writeOperand(I.getOperand(0));
1249     Out << " != 0)";
1250     return;
1251   }
1252   Out << "(";
1253   printType(Out, I.getType());
1254   Out << ")";
1255   if (isa<PointerType>(I.getType())&&I.getOperand(0)->getType()->isIntegral() ||
1256       isa<PointerType>(I.getOperand(0)->getType())&&I.getType()->isIntegral()) {
1257     // Avoid "cast to pointer from integer of different size" warnings
1258     Out << "(long)";
1259   }
1260
1261   writeOperand(I.getOperand(0));
1262 }
1263
1264 void CWriter::visitSelectInst(SelectInst &I) {
1265   Out << "((";
1266   writeOperand(I.getCondition());
1267   Out << ") ? (";
1268   writeOperand(I.getTrueValue());
1269   Out << ") : (";
1270   writeOperand(I.getFalseValue());
1271   Out << "))";
1272 }
1273
1274
1275 void CWriter::lowerIntrinsics(Function &F) {
1276   for (Function::iterator BB = F.begin(), E = F.end(); BB != E; ++BB)
1277     for (BasicBlock::iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I != E; )
1278       if (CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(I++))
1279         if (Function *F = CI->getCalledFunction())
1280           switch (F->getIntrinsicID()) {
1281           case Intrinsic::not_intrinsic:
1282           case Intrinsic::vastart:
1283           case Intrinsic::vacopy:
1284           case Intrinsic::vaend:
1285           case Intrinsic::returnaddress:
1286           case Intrinsic::frameaddress:
1287           case Intrinsic::setjmp:
1288           case Intrinsic::longjmp:
1289             // We directly implement these intrinsics
1290             break;
1291           default:
1292             // All other intrinsic calls we must lower.
1293             Instruction *Before = CI->getPrev();
1294             IL.LowerIntrinsicCall(CI);
1295             if (Before) {        // Move iterator to instruction after call
1296               I = Before; ++I;
1297             } else {
1298               I = BB->begin();
1299             }
1300           }
1301 }
1302
1303
1304
1305 void CWriter::visitCallInst(CallInst &I) {
1306   // Handle intrinsic function calls first...
1307   if (Function *F = I.getCalledFunction())
1308     if (Intrinsic::ID ID = (Intrinsic::ID)F->getIntrinsicID()) {
1309       switch (ID) {
1310       default: assert(0 && "Unknown LLVM intrinsic!");
1311       case Intrinsic::vastart:
1312         Out << "0; ";
1313
1314         Out << "va_start(*(va_list*)&" << Mang->getValueName(&I) << ", ";
1315         // Output the last argument to the enclosing function...
1316         if (I.getParent()->getParent()->aempty()) {
1317           std::cerr << "The C backend does not currently support zero "
1318                     << "argument varargs functions, such as '"
1319                     << I.getParent()->getParent()->getName() << "'!\n";
1320           abort();
1321         }
1322         writeOperand(&I.getParent()->getParent()->aback());
1323         Out << ")";
1324         return;
1325       case Intrinsic::vaend:
1326         Out << "va_end(*(va_list*)&";
1327         writeOperand(I.getOperand(1));
1328         Out << ")";
1329         return;
1330       case Intrinsic::vacopy:
1331         Out << "0;";
1332         Out << "va_copy(*(va_list*)&" << Mang->getValueName(&I) << ", ";
1333         Out << "*(va_list*)&";
1334         writeOperand(I.getOperand(1));
1335         Out << ")";
1336         return;
1337       case Intrinsic::returnaddress:
1338         Out << "__builtin_return_address(";
1339         writeOperand(I.getOperand(1));
1340         Out << ")";
1341         return;
1342       case Intrinsic::frameaddress:
1343         Out << "__builtin_frame_address(";
1344         writeOperand(I.getOperand(1));
1345         Out << ")";
1346         return;
1347       case Intrinsic::setjmp:
1348         Out << "setjmp(*(jmp_buf*)";
1349         writeOperand(I.getOperand(1));
1350         Out << ")";
1351         return;
1352       case Intrinsic::longjmp:
1353         Out << "longjmp(*(jmp_buf*)";
1354         writeOperand(I.getOperand(1));
1355         Out << ", ";
1356         writeOperand(I.getOperand(2));
1357         Out << ")";
1358         return;
1359       }
1360     }
1361   visitCallSite(&I);
1362 }
1363
1364 void CWriter::visitCallSite(CallSite CS) {
1365   const PointerType  *PTy   = cast<PointerType>(CS.getCalledValue()->getType());
1366   const FunctionType *FTy   = cast<FunctionType>(PTy->getElementType());
1367   const Type         *RetTy = FTy->getReturnType();
1368
1369   writeOperand(CS.getCalledValue());
1370   Out << "(";
1371
1372   if (CS.arg_begin() != CS.arg_end()) {
1373     CallSite::arg_iterator AI = CS.arg_begin(), AE = CS.arg_end();
1374     writeOperand(*AI);
1375
1376     for (++AI; AI != AE; ++AI) {
1377       Out << ", ";
1378       writeOperand(*AI);
1379     }
1380   }
1381   Out << ")";
1382 }
1383
1384 void CWriter::visitMallocInst(MallocInst &I) {
1385   assert(0 && "lowerallocations pass didn't work!");
1386 }
1387
1388 void CWriter::visitAllocaInst(AllocaInst &I) {
1389   Out << "(";
1390   printType(Out, I.getType());
1391   Out << ") alloca(sizeof(";
1392   printType(Out, I.getType()->getElementType());
1393   Out << ")";
1394   if (I.isArrayAllocation()) {
1395     Out << " * " ;
1396     writeOperand(I.getOperand(0));
1397   }
1398   Out << ")";
1399 }
1400
1401 void CWriter::visitFreeInst(FreeInst &I) {
1402   assert(0 && "lowerallocations pass didn't work!");
1403 }
1404
1405 void CWriter::printIndexingExpression(Value *Ptr, gep_type_iterator I,
1406                                       gep_type_iterator E) {
1407   bool HasImplicitAddress = false;
1408   // If accessing a global value with no indexing, avoid *(&GV) syndrome
1409   if (GlobalValue *V = dyn_cast<GlobalValue>(Ptr)) {
1410     HasImplicitAddress = true;
1411   } else if (ConstantPointerRef *CPR = dyn_cast<ConstantPointerRef>(Ptr)) {
1412     HasImplicitAddress = true;
1413     Ptr = CPR->getValue();         // Get to the global...
1414   } else if (isDirectAlloca(Ptr)) {
1415     HasImplicitAddress = true;
1416   }
1417
1418   if (I == E) {
1419     if (!HasImplicitAddress)
1420       Out << "*";  // Implicit zero first argument: '*x' is equivalent to 'x[0]'
1421
1422     writeOperandInternal(Ptr);
1423     return;
1424   }
1425
1426   const Constant *CI = dyn_cast<Constant>(I.getOperand());
1427   if (HasImplicitAddress && (!CI || !CI->isNullValue()))
1428     Out << "(&";
1429
1430   writeOperandInternal(Ptr);
1431
1432   if (HasImplicitAddress && (!CI || !CI->isNullValue())) {
1433     Out << ")";
1434     HasImplicitAddress = false;  // HIA is only true if we haven't addressed yet
1435   }
1436
1437   assert(!HasImplicitAddress || (CI && CI->isNullValue()) &&
1438          "Can only have implicit address with direct accessing");
1439
1440   if (HasImplicitAddress) {
1441     ++I;
1442   } else if (CI && CI->isNullValue()) {
1443     gep_type_iterator TmpI = I; ++TmpI;
1444
1445     // Print out the -> operator if possible...
1446     if (TmpI != E && isa<StructType>(*TmpI)) {
1447       Out << (HasImplicitAddress ? "." : "->");
1448       Out << "field" << cast<ConstantUInt>(TmpI.getOperand())->getValue();
1449       I = ++TmpI;
1450     }
1451   }
1452
1453   for (; I != E; ++I)
1454     if (isa<StructType>(*I)) {
1455       Out << ".field" << cast<ConstantUInt>(I.getOperand())->getValue();
1456     } else {
1457       Out << "[";
1458       writeOperand(I.getOperand());
1459       Out << "]";
1460     }
1461 }
1462
1463 void CWriter::visitLoadInst(LoadInst &I) {
1464   Out << "*";
1465   writeOperand(I.getOperand(0));
1466 }
1467
1468 void CWriter::visitStoreInst(StoreInst &I) {
1469   Out << "*";
1470   writeOperand(I.getPointerOperand());
1471   Out << " = ";
1472   writeOperand(I.getOperand(0));
1473 }
1474
1475 void CWriter::visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &I) {
1476   Out << "&";
1477   printIndexingExpression(I.getPointerOperand(), gep_type_begin(I),
1478                           gep_type_end(I));
1479 }
1480
1481 void CWriter::visitVANextInst(VANextInst &I) {
1482   Out << Mang->getValueName(I.getOperand(0));
1483   Out << ";  va_arg(*(va_list*)&" << Mang->getValueName(&I) << ", ";
1484   printType(Out, I.getArgType());
1485   Out << ")";
1486 }
1487
1488 void CWriter::visitVAArgInst(VAArgInst &I) {
1489   Out << "0;\n";
1490   Out << "{ va_list Tmp; va_copy(Tmp, *(va_list*)&";
1491   writeOperand(I.getOperand(0));
1492   Out << ");\n  " << Mang->getValueName(&I) << " = va_arg(Tmp, ";
1493   printType(Out, I.getType());
1494   Out << ");\n  va_end(Tmp); }";
1495 }
1496
1497 //===----------------------------------------------------------------------===//
1498 //                       External Interface declaration
1499 //===----------------------------------------------------------------------===//
1500
1501 bool CTargetMachine::addPassesToEmitAssembly(PassManager &PM, std::ostream &o) {
1502   PM.add(createLowerGCPass());
1503   PM.add(createLowerAllocationsPass());
1504   PM.add(createLowerInvokePass());
1505   PM.add(new CBackendNameAllUsedStructs());
1506   PM.add(new CWriter(o, getIntrinsicLowering()));
1507   return false;
1508 }
1509
1510 TargetMachine *llvm::allocateCTargetMachine(const Module &M,
1511                                             IntrinsicLowering *IL) {
1512   return new CTargetMachine(M, IL);
1513 }
1514
1515 // vim: sw=2