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