lib/Target/CBackend/CBackend.cpp

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