lib/Target/CBackend/CBackend.cpp

   1 //===-- Writer.cpp - Library for converting LLVM code to C ----------------===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file was developed by the LLVM research group and is distributed under
   6 // the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This library converts LLVM code to C code, compilable by GCC and other C
  11 // compilers.
  12 //
  13 //===----------------------------------------------------------------------===//
  14
  15 #include "CTargetMachine.h"
  16 #include "llvm/Constants.h"
  17 #include "llvm/DerivedTypes.h"
  18 #include "llvm/Module.h"
  19 #include "llvm/Instructions.h"
  20 #include "llvm/Pass.h"
  21 #include "llvm/PassManager.h"
  22 #include "llvm/SymbolTable.h"
  23 #include "llvm/Intrinsics.h"
  24 #include "llvm/Analysis/ConstantsScanner.h"
  25 #include "llvm/Analysis/FindUsedTypes.h"
  26 #include "llvm/Analysis/LoopInfo.h"
  27 #include "llvm/CodeGen/IntrinsicLowering.h"
  28 #include "llvm/Transforms/Scalar.h"
  29 #include "llvm/Target/TargetMachineRegistry.h"
  30 #include "llvm/Support/CallSite.h"
  31 #include "llvm/Support/CFG.h"
  32 #include "llvm/Support/GetElementPtrTypeIterator.h"
  33 #include "llvm/Support/InstVisitor.h"
  34 #include "llvm/Support/Mangler.h"
  35 #include "Support/StringExtras.h"
  36 #include "Support/MathExtras.h"
  37 #include "Config/config.h"
  38 #include <algorithm>
  39 #include <iostream>
  40 #include <sstream>
  41 using namespace llvm;
  42
  43 namespace {
  44   // Register the target.
  45   RegisterTarget<CTargetMachine> X("c", "  C backend");
  46
  47   /// NameAllUsedStructs - This pass inserts names for any unnamed structure
  48   /// types that are used by the program.
  49   ///
  50   class CBackendNameAllUsedStructs : public Pass {
  51     void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
  52       AU.addRequired<FindUsedTypes>();
  53     }
  54
  55     virtual const char *getPassName() const {
  56       return "C backend type canonicalizer";
  57     }
  58
  59     virtual bool run(Module &M);
  60   };
  61
  62   /// CWriter - This class is the main chunk of code that converts an LLVM
  63   /// module to a C translation unit.
  64   class CWriter : public FunctionPass, public InstVisitor<CWriter> {
  65     std::ostream &Out;
  66     IntrinsicLowering &IL;
  67     Mangler *Mang;
  68     LoopInfo *LI;
  69     const Module *TheModule;
  70     std::map<const Type *, std::string> TypeNames;
  71
  72     std::map<const ConstantFP *, unsigned> FPConstantMap;
  73   public:
  74     CWriter(std::ostream &o, IntrinsicLowering &il) : Out(o), IL(il) {}
  75
  76     virtual const char *getPassName() const { return "C backend"; }
  77
  78     void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
  79       AU.addRequired<LoopInfo>();
  80       AU.setPreservesAll();
  81     }
  82
  83     virtual bool doInitialization(Module &M);
  84
  85     bool runOnFunction(Function &F) {
  86       LI = &getAnalysis<LoopInfo>();
  87
  88       // Output all floating point constants that cannot be printed accurately.
  89       printFloatingPointConstants(F);
  90
  91       lowerIntrinsics(F);
  92       printFunction(F);
  93       FPConstantMap.clear();
  94       return false;
  95     }
  96
  97     virtual bool doFinalization(Module &M) {
  98       // Free memory...
  99       delete Mang;
 100       TypeNames.clear();
 101       return false;
 102     }
 103
 104     std::ostream &printType(std::ostream &Out, const Type *Ty,
 105                             const std::string &VariableName = "",
 106                             bool IgnoreName = false);
 107
 108     void writeOperand(Value *Operand);
 109     void writeOperandInternal(Value *Operand);
 110
 111   private :
 112     void lowerIntrinsics(Function &F);
 113
 114     bool nameAllUsedStructureTypes(Module &M);
 115     void printModule(Module *M);
 116     void printModuleTypes(const SymbolTable &ST);
 117     void printContainedStructs(const Type *Ty, std::set<const StructType *> &);
 118     void printFloatingPointConstants(Function &F);
 119     void printFunctionSignature(const Function *F, bool Prototype);
 120
 121     void printFunction(Function &);
 122     void printBasicBlock(BasicBlock *BB);
 123     void printLoop(Loop *L);
 124
 125     void printConstant(Constant *CPV);
 126     void printConstantArray(ConstantArray *CPA);
 127
 128     // isInlinableInst - Attempt to inline instructions into their uses to build
 129     // trees as much as possible.  To do this, we have to consistently decide
 130     // what is acceptable to inline, so that variable declarations don't get
 131     // printed and an extra copy of the expr is not emitted.
 132     //
 133     static bool isInlinableInst(const Instruction &I) {
 134       // Always inline setcc instructions, even if they are shared by multiple
 135       // expressions.  GCC generates horrible code if we don't.
 136       if (isa<SetCondInst>(I)) return true;
 137
 138       // Must be an expression, must be used exactly once.  If it is dead, we
 139       // emit it inline where it would go.
 140       if (I.getType() == Type::VoidTy || !I.hasOneUse() ||
 141           isa<TerminatorInst>(I) || isa<CallInst>(I) || isa<PHINode>(I) ||
 142           isa<LoadInst>(I) || isa<VAArgInst>(I) || isa<VANextInst>(I))
 143         // Don't inline a load across a store or other bad things!
 144         return false;
 145
 146       // Only inline instruction it it's use is in the same BB as the inst.
 147       return I.getParent() == cast<Instruction>(I.use_back())->getParent();
 148     }
 149
 150     // isDirectAlloca - Define fixed sized allocas in the entry block as direct
 151     // variables which are accessed with the & operator.  This causes GCC to
 152     // generate significantly better code than to emit alloca calls directly.
 153     //
 154     static const AllocaInst *isDirectAlloca(const Value *V) {
 155       const AllocaInst *AI = dyn_cast<AllocaInst>(V);
 156       if (!AI) return false;
 157       if (AI->isArrayAllocation())
 158         return 0;   // FIXME: we can also inline fixed size array allocas!
 159       if (AI->getParent() != &AI->getParent()->getParent()->getEntryBlock())
 160         return 0;
 161       return AI;
 162     }
 163
 164     // Instruction visitation functions
 165     friend class InstVisitor<CWriter>;
 166
 167     void visitReturnInst(ReturnInst &I);
 168     void visitBranchInst(BranchInst &I);
 169     void visitSwitchInst(SwitchInst &I);
 170     void visitInvokeInst(InvokeInst &I) {
 171       assert(0 && "Lowerinvoke pass didn't work!");
 172     }
 173
 174     void visitUnwindInst(UnwindInst &I) {
 175       assert(0 && "Lowerinvoke pass didn't work!");
 176     }
 177
 178     void visitPHINode(PHINode &I);
 179     void visitBinaryOperator(Instruction &I);
 180
 181     void visitCastInst (CastInst &I);
 182     void visitSelectInst(SelectInst &I);
 183     void visitCallInst (CallInst &I);
 184     void visitCallSite (CallSite CS);
 185     void visitShiftInst(ShiftInst &I) { visitBinaryOperator(I); }
 186
 187     void visitMallocInst(MallocInst &I);
 188     void visitAllocaInst(AllocaInst &I);
 189     void visitFreeInst  (FreeInst   &I);
 190     void visitLoadInst  (LoadInst   &I);
 191     void visitStoreInst (StoreInst  &I);
 192     void visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &I);
 193     void visitVANextInst(VANextInst &I);
 194     void visitVAArgInst (VAArgInst &I);
 195
 196     void visitInstruction(Instruction &I) {
 197       std::cerr << "C Writer does not know about " << I;
 198       abort();
 199     }
 200
 201     void outputLValue(Instruction *I) {
 202       Out << "  " << Mang->getValueName(I) << " = ";
 203     }
 204
 205     bool isGotoCodeNecessary(BasicBlock *From, BasicBlock *To);
 206     void printPHICopiesForSuccessors(BasicBlock *CurBlock,
 207                                      unsigned Indent);
 208     void printBranchToBlock(BasicBlock *CurBlock, BasicBlock *SuccBlock,
 209                             unsigned Indent);
 210     void printIndexingExpression(Value *Ptr, gep_type_iterator I,
 211                                  gep_type_iterator E);
 212   };
 213 }
 214
 215 /// This method inserts names for any unnamed structure types that are used by
 216 /// the program, and removes names from structure types that are not used by the
 217 /// program.
 218 ///
 219 bool CBackendNameAllUsedStructs::run(Module &M) {
 220   // Get a set of types that are used by the program...
 221   std::set<const Type *> UT = getAnalysis<FindUsedTypes>().getTypes();
 222
 223   // Loop over the module symbol table, removing types from UT that are
 224   // already named, and removing names for structure types that are not used.
 225   //
 226   SymbolTable &MST = M.getSymbolTable();
 227   for (SymbolTable::type_iterator TI = MST.type_begin(), TE = MST.type_end();
 228        TI != TE; ) {
 229     SymbolTable::type_iterator I = TI++;
 230     if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(I->second)) {
 231       // If this is not used, remove it from the symbol table.
 232       std::set<const Type *>::iterator UTI = UT.find(STy);
 233       if (UTI == UT.end())
 234         MST.remove(I);
 235       else
 236         UT.erase(UTI);
 237     }
 238   }
 239
 240   // UT now contains types that are not named.  Loop over it, naming
 241   // structure types.
 242   //
 243   bool Changed = false;
 244   unsigned RenameCounter = 0;
 245   for (std::set<const Type *>::const_iterator I = UT.begin(), E = UT.end();
 246        I != E; ++I)
 247     if (const StructType *ST = dyn_cast<StructType>(*I)) {
 248       while (M.addTypeName("unnamed"+utostr(RenameCounter), ST))
 249         ++RenameCounter;
 250       Changed = true;
 251     }
 252   return Changed;
 253 }
 254
 255
 256 // Pass the Type* and the variable name and this prints out the variable
 257 // declaration.
 258 //
 259 std::ostream &CWriter::printType(std::ostream &Out, const Type *Ty,
 260                                  const std::string &NameSoFar,
 261                                  bool IgnoreName) {
 262   if (Ty->isPrimitiveType())
 263     switch (Ty->getTypeID()) {
 264     case Type::VoidTyID:   return Out << "void "               << NameSoFar;
 265     case Type::BoolTyID:   return Out << "bool "               << NameSoFar;
 266     case Type::UByteTyID:  return Out << "unsigned char "      << NameSoFar;
 267     case Type::SByteTyID:  return Out << "signed char "        << NameSoFar;
 268     case Type::UShortTyID: return Out << "unsigned short "     << NameSoFar;
 269     case Type::ShortTyID:  return Out << "short "              << NameSoFar;
 270     case Type::UIntTyID:   return Out << "unsigned "           << NameSoFar;
 271     case Type::IntTyID:    return Out << "int "                << NameSoFar;
 272     case Type::ULongTyID:  return Out << "unsigned long long " << NameSoFar;
 273     case Type::LongTyID:   return Out << "signed long long "   << NameSoFar;
 274     case Type::FloatTyID:  return Out << "float "              << NameSoFar;
 275     case Type::DoubleTyID: return Out << "double "             << NameSoFar;
 276     default :
 277       std::cerr << "Unknown primitive type: " << *Ty << "\n";
 278       abort();
 279     }
 280
 281   // Check to see if the type is named.
 282   if (!IgnoreName || isa<OpaqueType>(Ty)) {
 283     std::map<const Type *, std::string>::iterator I = TypeNames.find(Ty);
 284     if (I != TypeNames.end()) return Out << I->second << " " << NameSoFar;
 285   }
 286
 287   switch (Ty->getTypeID()) {
 288   case Type::FunctionTyID: {
 289     const FunctionType *MTy = cast<FunctionType>(Ty);
 290     std::stringstream FunctionInnards;
 291     FunctionInnards << " (" << NameSoFar << ") (";
 292     for (FunctionType::param_iterator I = MTy->param_begin(),
 293            E = MTy->param_end(); I != E; ++I) {
 294       if (I != MTy->param_begin())
 295         FunctionInnards << ", ";
 296       printType(FunctionInnards, *I, "");
 297     }
 298     if (MTy->isVarArg()) {
 299       if (MTy->getNumParams())
 300         FunctionInnards << ", ...";
 301     } else if (!MTy->getNumParams()) {
 302       FunctionInnards << "void";
 303     }
 304     FunctionInnards << ")";
 305     std::string tstr = FunctionInnards.str();
 306     printType(Out, MTy->getReturnType(), tstr);
 307     return Out;
 308   }
 309   case Type::StructTyID: {
 310     const StructType *STy = cast<StructType>(Ty);
 311     Out << NameSoFar + " {\n";
 312     unsigned Idx = 0;
 313     for (StructType::element_iterator I = STy->element_begin(),
 314            E = STy->element_end(); I != E; ++I) {
 315       Out << "  ";
 316       printType(Out, *I, "field" + utostr(Idx++));
 317       Out << ";\n";
 318     }
 319     return Out << "}";
 320   }
 321
 322   case Type::PointerTyID: {
 323     const PointerType *PTy = cast<PointerType>(Ty);
 324     std::string ptrName = "*" + NameSoFar;
 325
 326     if (isa<ArrayType>(PTy->getElementType()))
 327       ptrName = "(" + ptrName + ")";
 328
 329     return printType(Out, PTy->getElementType(), ptrName);
 330   }
 331
 332   case Type::ArrayTyID: {
 333     const ArrayType *ATy = cast<ArrayType>(Ty);
 334     unsigned NumElements = ATy->getNumElements();
 335     return printType(Out, ATy->getElementType(),
 336                      NameSoFar + "[" + utostr(NumElements) + "]");
 337   }
 338
 339   case Type::OpaqueTyID: {
 340     static int Count = 0;
 341     std::string TyName = "struct opaque_" + itostr(Count++);
 342     assert(TypeNames.find(Ty) == TypeNames.end());
 343     TypeNames[Ty] = TyName;
 344     return Out << TyName << " " << NameSoFar;
 345   }
 346   default:
 347     assert(0 && "Unhandled case in getTypeProps!");
 348     abort();
 349   }
 350
 351   return Out;
 352 }
 353
 354 void CWriter::printConstantArray(ConstantArray *CPA) {
 355
 356   // As a special case, print the array as a string if it is an array of
 357   // ubytes or an array of sbytes with positive values.
 358   //
 359   const Type *ETy = CPA->getType()->getElementType();
 360   bool isString = (ETy == Type::SByteTy || ETy == Type::UByteTy);
 361
 362   // Make sure the last character is a null char, as automatically added by C
 363   if (isString && (CPA->getNumOperands() == 0 ||
 364                    !cast<Constant>(*(CPA->op_end()-1))->isNullValue()))
 365     isString = false;
 366
 367   if (isString) {
 368     Out << "\"";
 369     // Keep track of whether the last number was a hexadecimal escape
 370     bool LastWasHex = false;
 371
 372     // Do not include the last character, which we know is null
 373     for (unsigned i = 0, e = CPA->getNumOperands()-1; i != e; ++i) {
 374       unsigned char C = cast<ConstantInt>(CPA->getOperand(i))->getRawValue();
 375
 376       // Print it out literally if it is a printable character.  The only thing
 377       // to be careful about is when the last letter output was a hex escape
 378       // code, in which case we have to be careful not to print out hex digits
 379       // explicitly (the C compiler thinks it is a continuation of the previous
 380       // character, sheesh...)
 381       //
 382       if (isprint(C) && (!LastWasHex || !isxdigit(C))) {
 383         LastWasHex = false;
 384         if (C == '"' || C == '\\')
 385           Out << "\\" << C;
 386         else
 387           Out << C;
 388       } else {
 389         LastWasHex = false;
 390         switch (C) {
 391         case '\n': Out << "\\n"; break;
 392         case '\t': Out << "\\t"; break;
 393         case '\r': Out << "\\r"; break;
 394         case '\v': Out << "\\v"; break;
 395         case '\a': Out << "\\a"; break;
 396         case '\"': Out << "\\\""; break;
 397         case '\'': Out << "\\\'"; break;
 398         default:
 399           Out << "\\x";
 400           Out << (char)(( C/16  < 10) ? ( C/16 +'0') : ( C/16 -10+'A'));
 401           Out << (char)(((C&15) < 10) ? ((C&15)+'0') : ((C&15)-10+'A'));
 402           LastWasHex = true;
 403           break;
 404         }
 405       }
 406     }
 407     Out << "\"";
 408   } else {
 409     Out << "{";
 410     if (CPA->getNumOperands()) {
 411       Out << " ";
 412       printConstant(cast<Constant>(CPA->getOperand(0)));
 413       for (unsigned i = 1, e = CPA->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 414         Out << ", ";
 415         printConstant(cast<Constant>(CPA->getOperand(i)));
 416       }
 417     }
 418     Out << " }";
 419   }
 420 }
 421
 422 // isFPCSafeToPrint - Returns true if we may assume that CFP may be written out
 423 // textually as a double (rather than as a reference to a stack-allocated
 424 // variable). We decide this by converting CFP to a string and back into a
 425 // double, and then checking whether the conversion results in a bit-equal
 426 // double to the original value of CFP. This depends on us and the target C
 427 // compiler agreeing on the conversion process (which is pretty likely since we
 428 // only deal in IEEE FP).
 429 //
 430 static bool isFPCSafeToPrint(const ConstantFP *CFP) {
 431 #if HAVE_PRINTF_A
 432   char Buffer[100];
 433   sprintf(Buffer, "%a", CFP->getValue());
 434
 435   if (!strncmp(Buffer, "0x", 2) ||
 436       !strncmp(Buffer, "-0x", 3) ||
 437       !strncmp(Buffer, "+0x", 3))
 438     return atof(Buffer) == CFP->getValue();
 439   return false;
 440 #else
 441   std::string StrVal = ftostr(CFP->getValue());
 442
 443   while (StrVal[0] == ' ')
 444     StrVal.erase(StrVal.begin());
 445
 446   // Check to make sure that the stringized number is not some string like "Inf"
 447   // or NaN.  Check that the string matches the "[-+]?[0-9]" regex.
 448   if ((StrVal[0] >= '0' && StrVal[0] <= '9') ||
 449       ((StrVal[0] == '-' || StrVal[0] == '+') &&
 450        (StrVal[1] >= '0' && StrVal[1] <= '9')))
 451     // Reparse stringized version!
 452     return atof(StrVal.c_str()) == CFP->getValue();
 453   return false;
 454 #endif
 455 }
 456
 457 // printConstant - The LLVM Constant to C Constant converter.
 458 void CWriter::printConstant(Constant *CPV) {
 459   if (const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(CPV)) {
 460     switch (CE->getOpcode()) {
 461     case Instruction::Cast:
 462       Out << "((";
 463       printType(Out, CPV->getType());
 464       Out << ")";
 465       printConstant(CE->getOperand(0));
 466       Out << ")";
 467       return;
 468
 469     case Instruction::GetElementPtr:
 470       Out << "(&(";
 471       printIndexingExpression(CE->getOperand(0), gep_type_begin(CPV),
 472                               gep_type_end(CPV));
 473       Out << "))";
 474       return;
 475     case Instruction::Select:
 476       Out << "(";
 477       printConstant(CE->getOperand(0));
 478       Out << "?";
 479       printConstant(CE->getOperand(1));
 480       Out << ":";
 481       printConstant(CE->getOperand(2));
 482       Out << ")";
 483       return;
 484     case Instruction::Add:
 485     case Instruction::Sub:
 486     case Instruction::Mul:
 487     case Instruction::Div:
 488     case Instruction::Rem:
 489     case Instruction::SetEQ:
 490     case Instruction::SetNE:
 491     case Instruction::SetLT:
 492     case Instruction::SetLE:
 493     case Instruction::SetGT:
 494     case Instruction::SetGE:
 495     case Instruction::Shl:
 496     case Instruction::Shr:
 497       Out << "(";
 498       printConstant(CE->getOperand(0));
 499       switch (CE->getOpcode()) {
 500       case Instruction::Add: Out << " + "; break;
 501       case Instruction::Sub: Out << " - "; break;
 502       case Instruction::Mul: Out << " * "; break;
 503       case Instruction::Div: Out << " / "; break;
 504       case Instruction::Rem: Out << " % "; break;
 505       case Instruction::SetEQ: Out << " == "; break;
 506       case Instruction::SetNE: Out << " != "; break;
 507       case Instruction::SetLT: Out << " < "; break;
 508       case Instruction::SetLE: Out << " <= "; break;
 509       case Instruction::SetGT: Out << " > "; break;
 510       case Instruction::SetGE: Out << " >= "; break;
 511       case Instruction::Shl: Out << " << "; break;
 512       case Instruction::Shr: Out << " >> "; break;
 513       default: assert(0 && "Illegal opcode here!");
 514       }
 515       printConstant(CE->getOperand(1));
 516       Out << ")";
 517       return;
 518
 519     default:
 520       std::cerr << "CWriter Error: Unhandled constant expression: "
 521                 << *CE << "\n";
 522       abort();
 523     }
 524   }
 525
 526   switch (CPV->getType()->getTypeID()) {
 527   case Type::BoolTyID:
 528     Out << (CPV == ConstantBool::False ? "0" : "1"); break;
 529   case Type::SByteTyID:
 530   case Type::ShortTyID:
 531     Out << cast<ConstantSInt>(CPV)->getValue(); break;
 532   case Type::IntTyID:
 533     if ((int)cast<ConstantSInt>(CPV)->getValue() == (int)0x80000000)
 534       Out << "((int)0x80000000)";   // Handle MININT specially to avoid warning
 535     else
 536       Out << cast<ConstantSInt>(CPV)->getValue();
 537     break;
 538
 539   case Type::LongTyID:
 540     Out << cast<ConstantSInt>(CPV)->getValue() << "ll"; break;
 541
 542   case Type::UByteTyID:
 543   case Type::UShortTyID:
 544     Out << cast<ConstantUInt>(CPV)->getValue(); break;
 545   case Type::UIntTyID:
 546     Out << cast<ConstantUInt>(CPV)->getValue() << "u"; break;
 547   case Type::ULongTyID:
 548     Out << cast<ConstantUInt>(CPV)->getValue() << "ull"; break;
 549
 550   case Type::FloatTyID:
 551   case Type::DoubleTyID: {
 552     ConstantFP *FPC = cast<ConstantFP>(CPV);
 553     std::map<const ConstantFP*, unsigned>::iterator I = FPConstantMap.find(FPC);
 554     if (I != FPConstantMap.end()) {
 555       // Because of FP precision problems we must load from a stack allocated
 556       // value that holds the value in hex.
 557       Out << "(*(" << (FPC->getType() == Type::FloatTy ? "float" : "double")
 558           << "*)&FPConstant" << I->second << ")";
 559     } else {
 560       std::string Num;
 561 #if HAVE_PRINTF_A
 562       // Print out the constant as a floating point number.
 563       char Buffer[100];
 564       sprintf(Buffer, "%a", FPC->getValue());
 565       Num = Buffer;
 566 #else
 567       Num = ftostr(FPC->getValue());
 568 #endif
 569
 570       if (IsNAN(FPC->getValue())) {
 571         // The value is NaN
 572         if (FPC->getType() == Type::FloatTy)
 573           Out << "LLVM_NANF(\"0\") /*nan*/ ";
 574         else
 575           Out << "LLVM_NAN(\"0\") /*nan*/ ";
 576       } else if (IsInf(FPC->getValue())) {
 577         // The value is Inf
 578         if (FPC->getValue() < 0) Out << "-";
 579         if (FPC->getType() == Type::FloatTy)
 580           Out << "LLVM_INFF /*inf*/ ";
 581         else
 582           Out << "LLVM_INF /*inf*/ ";
 583       } else {
 584         Out << Num;
 585       }
 586     }
 587     break;
 588   }
 589
 590   case Type::ArrayTyID:
 591     if (isa<ConstantAggregateZero>(CPV)) {
 592       const ArrayType *AT = cast<ArrayType>(CPV->getType());
 593       Out << "{";
 594       if (AT->getNumElements()) {
 595         Out << " ";
 596         Constant *CZ = Constant::getNullValue(AT->getElementType());
 597         printConstant(CZ);
 598         for (unsigned i = 1, e = AT->getNumElements(); i != e; ++i) {
 599           Out << ", ";
 600           printConstant(CZ);
 601         }
 602       }
 603       Out << " }";
 604     } else {
 605       printConstantArray(cast<ConstantArray>(CPV));
 606     }
 607     break;
 608
 609   case Type::StructTyID:
 610     if (isa<ConstantAggregateZero>(CPV)) {
 611       const StructType *ST = cast<StructType>(CPV->getType());
 612       Out << "{";
 613       if (ST->getNumElements()) {
 614         Out << " ";
 615         printConstant(Constant::getNullValue(ST->getElementType(0)));
 616         for (unsigned i = 1, e = ST->getNumElements(); i != e; ++i) {
 617           Out << ", ";
 618           printConstant(Constant::getNullValue(ST->getElementType(i)));
 619         }
 620       }
 621       Out << " }";
 622     } else {
 623       Out << "{";
 624       if (CPV->getNumOperands()) {
 625         Out << " ";
 626         printConstant(cast<Constant>(CPV->getOperand(0)));
 627         for (unsigned i = 1, e = CPV->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 628           Out << ", ";
 629           printConstant(cast<Constant>(CPV->getOperand(i)));
 630         }
 631       }
 632       Out << " }";
 633     }
 634     break;
 635
 636   case Type::PointerTyID:
 637     if (isa<ConstantPointerNull>(CPV)) {
 638       Out << "((";
 639       printType(Out, CPV->getType());
 640       Out << ")/*NULL*/0)";
 641       break;
 642     } else if (GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(CPV)) {
 643       writeOperand(GV);
 644       break;
 645     }
 646     // FALL THROUGH
 647   default:
 648     std::cerr << "Unknown constant type: " << *CPV << "\n";
 649     abort();
 650   }
 651 }
 652
 653 void CWriter::writeOperandInternal(Value *Operand) {
 654   if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(Operand))
 655     if (isInlinableInst(*I) && !isDirectAlloca(I)) {
 656       // Should we inline this instruction to build a tree?
 657       Out << "(";
 658       visit(*I);
 659       Out << ")";
 660       return;
 661     }
 662
 663   Constant* CPV = dyn_cast<Constant>(Operand);
 664   if (CPV && !isa<GlobalValue>(CPV)) {
 665     printConstant(CPV);
 666   } else {
 667     Out << Mang->getValueName(Operand);
 668   }
 669 }
 670
 671 void CWriter::writeOperand(Value *Operand) {
 672   if (isa<GlobalVariable>(Operand) || isDirectAlloca(Operand))
 673     Out << "(&";  // Global variables are references as their addresses by llvm
 674
 675   writeOperandInternal(Operand);
 676
 677   if (isa<GlobalVariable>(Operand) || isDirectAlloca(Operand))
 678     Out << ")";
 679 }
 680
 681 // generateCompilerSpecificCode - This is where we add conditional compilation
 682 // directives to cater to specific compilers as need be.
 683 //
 684 static void generateCompilerSpecificCode(std::ostream& Out) {
 685   // Alloca is hard to get, and we don't want to include stdlib.h here...
 686   Out << "/* get a declaration for alloca */\n"
 687       << "#if defined(sun) || defined(__CYGWIN__) || defined(__APPLE__)\n"
 688       << "extern void *__builtin_alloca(unsigned long);\n"
 689       << "#define alloca(x) __builtin_alloca(x)\n"
 690       << "#else\n"
 691       << "#ifndef __FreeBSD__\n"
 692       << "#include <alloca.h>\n"
 693       << "#endif\n"
 694       << "#endif\n\n";
 695
 696   // We output GCC specific attributes to preserve 'linkonce'ness on globals.
 697   // If we aren't being compiled with GCC, just drop these attributes.
 698   Out << "#ifndef __GNUC__  /* Can only support \"linkonce\" vars with GCC */\n"
 699       << "#define __attribute__(X)\n"
 700       << "#endif\n\n";
 701
 702 #if 0
 703   // At some point, we should support "external weak" vs. "weak" linkages.
 704   // On Mac OS X, "external weak" is spelled "__attribute__((weak_import))".
 705   Out << "#if defined(__GNUC__) && defined(__APPLE_CC__)\n"
 706       << "#define __EXTERNAL_WEAK__ __attribute__((weak_import))\n"
 707       << "#elif defined(__GNUC__)\n"
 708       << "#define __EXTERNAL_WEAK__ __attribute__((weak))\n"
 709       << "#else\n"
 710       << "#define __EXTERNAL_WEAK__\n"
 711       << "#endif\n\n";
 712 #endif
 713
 714   // For now, turn off the weak linkage attribute on Mac OS X. (See above.)
 715   Out << "#if defined(__GNUC__) && defined(__APPLE_CC__)\n"
 716       << "#define __ATTRIBUTE_WEAK__\n"
 717       << "#elif defined(__GNUC__)\n"
 718       << "#define __ATTRIBUTE_WEAK__ __attribute__((weak))\n"
 719       << "#else\n"
 720       << "#define __ATTRIBUTE_WEAK__\n"
 721       << "#endif\n\n";
 722
 723   // Define NaN and Inf as GCC builtins if using GCC, as 0 otherwise
 724   // From the GCC documentation:
 725   //
 726   //   double __builtin_nan (const char *str)
 727   //
 728   // This is an implementation of the ISO C99 function nan.
 729   //
 730   // Since ISO C99 defines this function in terms of strtod, which we do
 731   // not implement, a description of the parsing is in order. The string is
 732   // parsed as by strtol; that is, the base is recognized by leading 0 or
 733   // 0x prefixes. The number parsed is placed in the significand such that
 734   // the least significant bit of the number is at the least significant
 735   // bit of the significand. The number is truncated to fit the significand
 736   // field provided. The significand is forced to be a quiet NaN.
 737   //
 738   // This function, if given a string literal, is evaluated early enough
 739   // that it is considered a compile-time constant.
 740   //
 741   //   float __builtin_nanf (const char *str)
 742   //
 743   // Similar to __builtin_nan, except the return type is float.
 744   //
 745   //   double __builtin_inf (void)
 746   //
 747   // Similar to __builtin_huge_val, except a warning is generated if the
 748   // target floating-point format does not support infinities. This
 749   // function is suitable for implementing the ISO C99 macro INFINITY.
 750   //
 751   //   float __builtin_inff (void)
 752   //
 753   // Similar to __builtin_inf, except the return type is float.
 754   Out << "#ifdef __GNUC__\n"
 755       << "#define LLVM_NAN(NanStr)  __builtin_nan(NanStr)   /* Double */\n"
 756       << "#define LLVM_NANF(NanStr) __builtin_nan(NanStr)   /* Float */\n"
 757       << "#define LLVM_INF          __builtin_inf()         /* Double */\n"
 758       << "#define LLVM_INFF         __builtin_inff()        /* Float */\n"
 759       << "#else\n"
 760       << "#define LLVM_NAN(NanStr)  ((double)0.0)           /* Double */\n"
 761       << "#define LLVM_NANF(NanStr) 0.0F                    /* Float */\n"
 762       << "#define LLVM_INF          ((double)0.0)           /* Double */\n"
 763       << "#define LLVM_INFF         0.0F                    /* Float */\n"
 764       << "#endif\n";
 765 }
 766
 767 bool CWriter::doInitialization(Module &M) {
 768   // Initialize
 769   TheModule = &M;
 770
 771   IL.AddPrototypes(M);
 772
 773   // Ensure that all structure types have names...
 774   Mang = new Mangler(M);
 775
 776   // get declaration for alloca
 777   Out << "/* Provide Declarations */\n";
 778   Out << "#include <stdarg.h>\n";      // Varargs support
 779   Out << "#include <setjmp.h>\n";      // Unwind support
 780   generateCompilerSpecificCode(Out);
 781
 782   // Provide a definition for `bool' if not compiling with a C++ compiler.
 783   Out << "\n"
 784       << "#ifndef __cplusplus\ntypedef unsigned char bool;\n#endif\n"
 785
 786       << "\n\n/* Support for floating point constants */\n"
 787       << "typedef unsigned long long ConstantDoubleTy;\n"
 788       << "typedef unsigned int        ConstantFloatTy;\n"
 789
 790       << "\n\n/* Global Declarations */\n";
 791
 792   // First output all the declarations for the program, because C requires
 793   // Functions & globals to be declared before they are used.
 794   //
 795
 796   // Loop over the symbol table, emitting all named constants...
 797   printModuleTypes(M.getSymbolTable());
 798
 799   // Global variable declarations...
 800   if (!M.gempty()) {
 801     Out << "\n/* External Global Variable Declarations */\n";
 802     for (Module::giterator I = M.gbegin(), E = M.gend(); I != E; ++I) {
 803       if (I->hasExternalLinkage()) {
 804         Out << "extern ";
 805         printType(Out, I->getType()->getElementType(), Mang->getValueName(I));
 806         Out << ";\n";
 807       }
 808     }
 809   }
 810
 811   // Function declarations
 812   if (!M.empty()) {
 813     Out << "\n/* Function Declarations */\n";
 814     for (Module::iterator I = M.begin(), E = M.end(); I != E; ++I) {
 815       // Don't print declarations for intrinsic functions.
 816       if (!I->getIntrinsicID() &&
 817           I->getName() != "setjmp" && I->getName() != "longjmp") {
 818         printFunctionSignature(I, true);
 819         if (I->hasWeakLinkage()) Out << " __ATTRIBUTE_WEAK__";
 820         if (I->hasLinkOnceLinkage()) Out << " __ATTRIBUTE_WEAK__";
 821         Out << ";\n";
 822       }
 823     }
 824   }
 825
 826   // Output the global variable declarations
 827   if (!M.gempty()) {
 828     Out << "\n\n/* Global Variable Declarations */\n";
 829     for (Module::giterator I = M.gbegin(), E = M.gend(); I != E; ++I)
 830       if (!I->isExternal()) {
 831         Out << "extern ";
 832         printType(Out, I->getType()->getElementType(), Mang->getValueName(I));
 833
 834         if (I->hasLinkOnceLinkage())
 835           Out << " __attribute__((common))";
 836         else if (I->hasWeakLinkage())
 837           Out << " __ATTRIBUTE_WEAK__";
 838         Out << ";\n";
 839       }
 840   }
 841
 842   // Output the global variable definitions and contents...
 843   if (!M.gempty()) {
 844     Out << "\n\n/* Global Variable Definitions and Initialization */\n";
 845     for (Module::giterator I = M.gbegin(), E = M.gend(); I != E; ++I)
 846       if (!I->isExternal()) {
 847         if (I->hasInternalLinkage())
 848           Out << "static ";
 849         printType(Out, I->getType()->getElementType(), Mang->getValueName(I));
 850         if (I->hasLinkOnceLinkage())
 851           Out << " __attribute__((common))";
 852         else if (I->hasWeakLinkage())
 853           Out << " __ATTRIBUTE_WEAK__";
 854
 855         // If the initializer is not null, emit the initializer.  If it is null,
 856         // we try to avoid emitting large amounts of zeros.  The problem with
 857         // this, however, occurs when the variable has weak linkage.  In this
 858         // case, the assembler will complain about the variable being both weak
 859         // and common, so we disable this optimization.
 860         if (!I->getInitializer()->isNullValue()) {
 861           Out << " = " ;
 862           writeOperand(I->getInitializer());
 863         } else if (I->hasWeakLinkage()) {
 864           // We have to specify an initializer, but it doesn't have to be
 865           // complete.  If the value is an aggregate, print out { 0 }, and let
 866           // the compiler figure out the rest of the zeros.
 867           Out << " = " ;
 868           if (isa<StructType>(I->getInitializer()->getType()) ||
 869               isa<ArrayType>(I->getInitializer()->getType())) {
 870             Out << "{ 0 }";
 871           } else {
 872             // Just print it out normally.
 873             writeOperand(I->getInitializer());
 874           }
 875         }
 876         Out << ";\n";
 877       }
 878   }
 879
 880   if (!M.empty())
 881     Out << "\n\n/* Function Bodies */\n";
 882   return false;
 883 }
 884
 885
 886 /// Output all floating point constants that cannot be printed accurately...
 887 void CWriter::printFloatingPointConstants(Function &F) {
 888   union {
 889     double D;
 890     uint64_t U;
 891   } DBLUnion;
 892
 893   union {
 894     float F;
 895     unsigned U;
 896   } FLTUnion;
 897
 898   // Scan the module for floating point constants.  If any FP constant is used
 899   // in the function, we want to redirect it here so that we do not depend on
 900   // the precision of the printed form, unless the printed form preserves
 901   // precision.
 902   //
 903   static unsigned FPCounter = 0;
 904   for (constant_iterator I = constant_begin(&F), E = constant_end(&F);
 905        I != E; ++I)
 906     if (const ConstantFP *FPC = dyn_cast<ConstantFP>(*I))
 907       if (!isFPCSafeToPrint(FPC) && // Do not put in FPConstantMap if safe.
 908           !FPConstantMap.count(FPC)) {
 909         double Val = FPC->getValue();
 910
 911         FPConstantMap[FPC] = FPCounter;  // Number the FP constants
 912
 913         if (FPC->getType() == Type::DoubleTy) {
 914           DBLUnion.D = Val;
 915           Out << "static const ConstantDoubleTy FPConstant" << FPCounter++
 916               << " = 0x" << std::hex << DBLUnion.U << std::dec
 917               << "ULL;    /* " << Val << " */\n";
 918         } else if (FPC->getType() == Type::FloatTy) {
 919           FLTUnion.F = Val;
 920           Out << "static const ConstantFloatTy FPConstant" << FPCounter++
 921               << " = 0x" << std::hex << FLTUnion.U << std::dec
 922               << "U;    /* " << Val << " */\n";
 923         } else
 924           assert(0 && "Unknown float type!");
 925       }
 926
 927   Out << "\n";
 928 }
 929
 930
 931 /// printSymbolTable - Run through symbol table looking for type names.  If a
 932 /// type name is found, emit it's declaration...
 933 ///
 934 void CWriter::printModuleTypes(const SymbolTable &ST) {
 935   // If there are no type names, exit early.
 936   if ( ! ST.hasTypes() )
 937     return;
 938
 939   // We are only interested in the type plane of the symbol table...
 940   SymbolTable::type_const_iterator I   = ST.type_begin();
 941   SymbolTable::type_const_iterator End = ST.type_end();
 942
 943   // Print out forward declarations for structure types before anything else!
 944   Out << "/* Structure forward decls */\n";
 945   for (; I != End; ++I)
 946     if (const Type *STy = dyn_cast<StructType>(I->second)) {
 947       std::string Name = "struct l_" + Mangler::makeNameProper(I->first);
 948       Out << Name << ";\n";
 949       TypeNames.insert(std::make_pair(STy, Name));
 950     }
 951
 952   Out << "\n";
 953
 954   // Now we can print out typedefs...
 955   Out << "/* Typedefs */\n";
 956   for (I = ST.type_begin(); I != End; ++I) {
 957     const Type *Ty = cast<Type>(I->second);
 958     std::string Name = "l_" + Mangler::makeNameProper(I->first);
 959     Out << "typedef ";
 960     printType(Out, Ty, Name);
 961     Out << ";\n";
 962   }
 963
 964   Out << "\n";
 965
 966   // Keep track of which structures have been printed so far...
 967   std::set<const StructType *> StructPrinted;
 968
 969   // Loop over all structures then push them into the stack so they are
 970   // printed in the correct order.
 971   //
 972   Out << "/* Structure contents */\n";
 973   for (I = ST.type_begin(); I != End; ++I)
 974     if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(I->second))
 975       // Only print out used types!
 976       printContainedStructs(STy, StructPrinted);
 977 }
 978
 979 // Push the struct onto the stack and recursively push all structs
 980 // this one depends on.
 981 void CWriter::printContainedStructs(const Type *Ty,
 982                                     std::set<const StructType*> &StructPrinted){
 983   if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty)) {
 984     //Check to see if we have already printed this struct
 985     if (StructPrinted.count(STy) == 0) {
 986       // Print all contained types first...
 987       for (StructType::element_iterator I = STy->element_begin(),
 988              E = STy->element_end(); I != E; ++I) {
 989         const Type *Ty1 = I->get();
 990         if (isa<StructType>(Ty1) || isa<ArrayType>(Ty1))
 991           printContainedStructs(*I, StructPrinted);
 992       }
 993
 994       //Print structure type out..
 995       StructPrinted.insert(STy);
 996       std::string Name = TypeNames[STy];
 997       printType(Out, STy, Name, true);
 998       Out << ";\n\n";
 999     }
1000
1001     // If it is an array, check contained types and continue
1002   } else if (const ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(Ty)){
1003     const Type *Ty1 = ATy->getElementType();
1004     if (isa<StructType>(Ty1) || isa<ArrayType>(Ty1))
1005       printContainedStructs(Ty1, StructPrinted);
1006   }
1007 }
1008
1009
1010 void CWriter::printFunctionSignature(const Function *F, bool Prototype) {
1011   if (F->hasInternalLinkage()) Out << "static ";
1012
1013   // Loop over the arguments, printing them...
1014   const FunctionType *FT = cast<FunctionType>(F->getFunctionType());
1015
1016   std::stringstream FunctionInnards;
1017
1018   // Print out the name...
1019   FunctionInnards << Mang->getValueName(F) << "(";
1020
1021   if (!F->isExternal()) {
1022     if (!F->aempty()) {
1023       std::string ArgName;
1024       if (F->abegin()->hasName() || !Prototype)
1025         ArgName = Mang->getValueName(F->abegin());
1026       printType(FunctionInnards, F->afront().getType(), ArgName);
1027       for (Function::const_aiterator I = ++F->abegin(), E = F->aend();
1028            I != E; ++I) {
1029         FunctionInnards << ", ";
1030         if (I->hasName() || !Prototype)
1031           ArgName = Mang->getValueName(I);
1032         else
1033           ArgName = "";
1034         printType(FunctionInnards, I->getType(), ArgName);
1035       }
1036     }
1037   } else {
1038     // Loop over the arguments, printing them...
1039     for (FunctionType::param_iterator I = FT->param_begin(),
1040            E = FT->param_end(); I != E; ++I) {
1041       if (I != FT->param_begin()) FunctionInnards << ", ";
1042       printType(FunctionInnards, *I);
1043     }
1044   }
1045
1046   // Finish printing arguments... if this is a vararg function, print the ...,
1047   // unless there are no known types, in which case, we just emit ().
1048   //
1049   if (FT->isVarArg() && FT->getNumParams()) {
1050     if (FT->getNumParams()) FunctionInnards << ", ";
1051     FunctionInnards << "...";  // Output varargs portion of signature!
1052   } else if (!FT->isVarArg() && FT->getNumParams() == 0) {
1053     FunctionInnards << "void"; // ret() -> ret(void) in C.
1054   }
1055   FunctionInnards << ")";
1056   // Print out the return type and the entire signature for that matter
1057   printType(Out, F->getReturnType(), FunctionInnards.str());
1058 }
1059
1060 void CWriter::printFunction(Function &F) {
1061   printFunctionSignature(&F, false);
1062   Out << " {\n";
1063
1064   // print local variable information for the function
1065   for (inst_iterator I = inst_begin(&F), E = inst_end(&F); I != E; ++I)
1066     if (const AllocaInst *AI = isDirectAlloca(&*I)) {
1067       Out << "  ";
1068       printType(Out, AI->getAllocatedType(), Mang->getValueName(AI));
1069       Out << ";    /* Address exposed local */\n";
1070     } else if (I->getType() != Type::VoidTy && !isInlinableInst(*I)) {
1071       Out << "  ";
1072       printType(Out, I->getType(), Mang->getValueName(&*I));
1073       Out << ";\n";
1074
1075       if (isa<PHINode>(*I)) {  // Print out PHI node temporaries as well...
1076         Out << "  ";
1077         printType(Out, I->getType(),
1078                   Mang->getValueName(&*I)+"__PHI_TEMPORARY");
1079         Out << ";\n";
1080       }
1081     }
1082
1083   Out << "\n";
1084
1085   // print the basic blocks
1086   for (Function::iterator BB = F.begin(), E = F.end(); BB != E; ++BB) {
1087     if (Loop *L = LI->getLoopFor(BB)) {
1088       if (L->getHeader() == BB && L->getParentLoop() == 0)
1089         printLoop(L);
1090     } else {
1091       printBasicBlock(BB);
1092     }
1093   }
1094
1095   Out << "}\n\n";
1096 }
1097
1098 void CWriter::printLoop(Loop *L) {
1099   Out << "  do {     /* Syntactic loop '" << L->getHeader()->getName()
1100       << "' to make GCC happy */\n";
1101   for (unsigned i = 0, e = L->getBlocks().size(); i != e; ++i) {
1102     BasicBlock *BB = L->getBlocks()[i];
1103     Loop *BBLoop = LI->getLoopFor(BB);
1104     if (BBLoop == L)
1105       printBasicBlock(BB);
1106     else if (BB == BBLoop->getHeader() && BBLoop->getParentLoop() == L)
1107       printLoop(BBLoop);
1108   }
1109   Out << "  } while (1); /* end of syntactic loop '"
1110       << L->getHeader()->getName() << "' */\n";
1111 }
1112
1113 void CWriter::printBasicBlock(BasicBlock *BB) {
1114
1115   // Don't print the label for the basic block if there are no uses, or if
1116   // the only terminator use is the predecessor basic block's terminator.
1117   // We have to scan the use list because PHI nodes use basic blocks too but
1118   // do not require a label to be generated.
1119   //
1120   bool NeedsLabel = false;
1121   for (pred_iterator PI = pred_begin(BB), E = pred_end(BB); PI != E; ++PI)
1122     if (isGotoCodeNecessary(*PI, BB)) {
1123       NeedsLabel = true;
1124       break;
1125     }
1126
1127   if (NeedsLabel) Out << Mang->getValueName(BB) << ":\n";
1128
1129   // Output all of the instructions in the basic block...
1130   for (BasicBlock::iterator II = BB->begin(), E = --BB->end(); II != E;
1131        ++II) {
1132     if (!isInlinableInst(*II) && !isDirectAlloca(II)) {
1133       if (II->getType() != Type::VoidTy)
1134         outputLValue(II);
1135       else
1136         Out << "  ";
1137       visit(*II);
1138       Out << ";\n";
1139     }
1140   }
1141
1142   // Don't emit prefix or suffix for the terminator...
1143   visit(*BB->getTerminator());
1144 }
1145
1146
1147 // Specific Instruction type classes... note that all of the casts are
1148 // necessary because we use the instruction classes as opaque types...
1149 //
1150 void CWriter::visitReturnInst(ReturnInst &I) {
1151   // Don't output a void return if this is the last basic block in the function
1152   if (I.getNumOperands() == 0 &&
1153       &*--I.getParent()->getParent()->end() == I.getParent() &&
1154       !I.getParent()->size() == 1) {
1155     return;
1156   }
1157
1158   Out << "  return";
1159   if (I.getNumOperands()) {
1160     Out << " ";
1161     writeOperand(I.getOperand(0));
1162   }
1163   Out << ";\n";
1164 }
1165
1166 void CWriter::visitSwitchInst(SwitchInst &SI) {
1167   printPHICopiesForSuccessors(SI.getParent(), 0);
1168
1169   Out << "  switch (";
1170   writeOperand(SI.getOperand(0));
1171   Out << ") {\n  default:\n";
1172   printBranchToBlock(SI.getParent(), SI.getDefaultDest(), 2);
1173   Out << ";\n";
1174   for (unsigned i = 2, e = SI.getNumOperands(); i != e; i += 2) {
1175     Out << "  case ";
1176     writeOperand(SI.getOperand(i));
1177     Out << ":\n";
1178     BasicBlock *Succ = cast<BasicBlock>(SI.getOperand(i+1));
1179     printBranchToBlock(SI.getParent(), Succ, 2);
1180     if (Succ == SI.getParent()->getNext())
1181       Out << "    break;\n";
1182   }
1183   Out << "  }\n";
1184 }
1185
1186 bool CWriter::isGotoCodeNecessary(BasicBlock *From, BasicBlock *To) {
1187   /// FIXME: This should be reenabled, but loop reordering safe!!
1188   return true;
1189
1190   if (From->getNext() != To) // Not the direct successor, we need a goto
1191     return true;
1192
1193   //isa<SwitchInst>(From->getTerminator())
1194
1195
1196   if (LI->getLoopFor(From) != LI->getLoopFor(To))
1197     return true;
1198   return false;
1199 }
1200
1201 void CWriter::printPHICopiesForSuccessors(BasicBlock *CurBlock,
1202                                           unsigned Indent) {
1203   for (succ_iterator SI = succ_begin(CurBlock), E = succ_end(CurBlock);
1204        SI != E; ++SI)
1205     for (BasicBlock::iterator I = SI->begin();
1206          PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(I); ++I) {
1207       //  now we have to do the printing
1208       Out << std::string(Indent, ' ');
1209       Out << "  " << Mang->getValueName(I) << "__PHI_TEMPORARY = ";
1210       writeOperand(PN->getIncomingValue(PN->getBasicBlockIndex(CurBlock)));
1211       Out << ";   /* for PHI node */\n";
1212     }
1213 }
1214
1215
1216 void CWriter::printBranchToBlock(BasicBlock *CurBB, BasicBlock *Succ,
1217                                  unsigned Indent) {
1218   if (isGotoCodeNecessary(CurBB, Succ)) {
1219     Out << std::string(Indent, ' ') << "  goto ";
1220     writeOperand(Succ);
1221     Out << ";\n";
1222   }
1223 }
1224
1225 // Branch instruction printing - Avoid printing out a branch to a basic block
1226 // that immediately succeeds the current one.
1227 //
1228 void CWriter::visitBranchInst(BranchInst &I) {
1229   printPHICopiesForSuccessors(I.getParent(), 0);
1230
1231   if (I.isConditional()) {
1232     if (isGotoCodeNecessary(I.getParent(), I.getSuccessor(0))) {
1233       Out << "  if (";
1234       writeOperand(I.getCondition());
1235       Out << ") {\n";
1236
1237       printBranchToBlock(I.getParent(), I.getSuccessor(0), 2);
1238
1239       if (isGotoCodeNecessary(I.getParent(), I.getSuccessor(1))) {
1240         Out << "  } else {\n";
1241         printBranchToBlock(I.getParent(), I.getSuccessor(1), 2);
1242       }
1243     } else {
1244       // First goto not necessary, assume second one is...
1245       Out << "  if (!";
1246       writeOperand(I.getCondition());
1247       Out << ") {\n";
1248
1249       printBranchToBlock(I.getParent(), I.getSuccessor(1), 2);
1250     }
1251
1252     Out << "  }\n";
1253   } else {
1254     printBranchToBlock(I.getParent(), I.getSuccessor(0), 0);
1255   }
1256   Out << "\n";
1257 }
1258
1259 // PHI nodes get copied into temporary values at the end of predecessor basic
1260 // blocks.  We now need to copy these temporary values into the REAL value for
1261 // the PHI.
1262 void CWriter::visitPHINode(PHINode &I) {
1263   writeOperand(&I);
1264   Out << "__PHI_TEMPORARY";
1265 }
1266
1267
1268 void CWriter::visitBinaryOperator(Instruction &I) {
1269   // binary instructions, shift instructions, setCond instructions.
1270   assert(!isa<PointerType>(I.getType()));
1271
1272   // We must cast the results of binary operations which might be promoted.
1273   bool needsCast = false;
1274   if ((I.getType() == Type::UByteTy) || (I.getType() == Type::SByteTy)
1275       || (I.getType() == Type::UShortTy) || (I.getType() == Type::ShortTy)
1276       || (I.getType() == Type::FloatTy)) {
1277     needsCast = true;
1278     Out << "((";
1279     printType(Out, I.getType());
1280     Out << ")(";
1281   }
1282
1283   writeOperand(I.getOperand(0));
1284
1285   switch (I.getOpcode()) {
1286   case Instruction::Add: Out << " + "; break;
1287   case Instruction::Sub: Out << " - "; break;
1288   case Instruction::Mul: Out << "*"; break;
1289   case Instruction::Div: Out << "/"; break;
1290   case Instruction::Rem: Out << "%"; break;
1291   case Instruction::And: Out << " & "; break;
1292   case Instruction::Or: Out << " | "; break;
1293   case Instruction::Xor: Out << " ^ "; break;
1294   case Instruction::SetEQ: Out << " == "; break;
1295   case Instruction::SetNE: Out << " != "; break;
1296   case Instruction::SetLE: Out << " <= "; break;
1297   case Instruction::SetGE: Out << " >= "; break;
1298   case Instruction::SetLT: Out << " < "; break;
1299   case Instruction::SetGT: Out << " > "; break;
1300   case Instruction::Shl : Out << " << "; break;
1301   case Instruction::Shr : Out << " >> "; break;
1302   default: std::cerr << "Invalid operator type!" << I; abort();
1303   }
1304
1305   writeOperand(I.getOperand(1));
1306
1307   if (needsCast) {
1308     Out << "))";
1309   }
1310 }
1311
1312 void CWriter::visitCastInst(CastInst &I) {
1313   if (I.getType() == Type::BoolTy) {
1314     Out << "(";
1315     writeOperand(I.getOperand(0));
1316     Out << " != 0)";
1317     return;
1318   }
1319   Out << "(";
1320   printType(Out, I.getType());
1321   Out << ")";
1322   if (isa<PointerType>(I.getType())&&I.getOperand(0)->getType()->isIntegral() ||
1323       isa<PointerType>(I.getOperand(0)->getType())&&I.getType()->isIntegral()) {
1324     // Avoid "cast to pointer from integer of different size" warnings
1325     Out << "(long)";
1326   }
1327
1328   writeOperand(I.getOperand(0));
1329 }
1330
1331 void CWriter::visitSelectInst(SelectInst &I) {
1332   Out << "((";
1333   writeOperand(I.getCondition());
1334   Out << ") ? (";
1335   writeOperand(I.getTrueValue());
1336   Out << ") : (";
1337   writeOperand(I.getFalseValue());
1338   Out << "))";
1339 }
1340
1341
1342 void CWriter::lowerIntrinsics(Function &F) {
1343   for (Function::iterator BB = F.begin(), E = F.end(); BB != E; ++BB)
1344     for (BasicBlock::iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I != E; )
1345       if (CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(I++))
1346         if (Function *F = CI->getCalledFunction())
1347           switch (F->getIntrinsicID()) {
1348           case Intrinsic::not_intrinsic:
1349           case Intrinsic::vastart:
1350           case Intrinsic::vacopy:
1351           case Intrinsic::vaend:
1352           case Intrinsic::returnaddress:
1353           case Intrinsic::frameaddress:
1354           case Intrinsic::setjmp:
1355           case Intrinsic::longjmp:
1356             // We directly implement these intrinsics
1357             break;
1358           default:
1359             // All other intrinsic calls we must lower.
1360             Instruction *Before = CI->getPrev();
1361             IL.LowerIntrinsicCall(CI);
1362             if (Before) {        // Move iterator to instruction after call
1363               I = Before; ++I;
1364             } else {
1365               I = BB->begin();
1366             }
1367           }
1368 }
1369
1370
1371
1372 void CWriter::visitCallInst(CallInst &I) {
1373   // Handle intrinsic function calls first...
1374   if (Function *F = I.getCalledFunction())
1375     if (Intrinsic::ID ID = (Intrinsic::ID)F->getIntrinsicID()) {
1376       switch (ID) {
1377       default: assert(0 && "Unknown LLVM intrinsic!");
1378       case Intrinsic::vastart:
1379         Out << "0; ";
1380
1381         Out << "va_start(*(va_list*)&" << Mang->getValueName(&I) << ", ";
1382         // Output the last argument to the enclosing function...
1383         if (I.getParent()->getParent()->aempty()) {
1384           std::cerr << "The C backend does not currently support zero "
1385                     << "argument varargs functions, such as '"
1386                     << I.getParent()->getParent()->getName() << "'!\n";
1387           abort();
1388         }
1389         writeOperand(&I.getParent()->getParent()->aback());
1390         Out << ")";
1391         return;
1392       case Intrinsic::vaend:
1393         if (!isa<ConstantPointerNull>(I.getOperand(1))) {
1394           Out << "va_end(*(va_list*)&";
1395           writeOperand(I.getOperand(1));
1396           Out << ")";
1397         } else {
1398           Out << "va_end(*(va_list*)0)";
1399         }
1400         return;
1401       case Intrinsic::vacopy:
1402         Out << "0;";
1403         Out << "va_copy(*(va_list*)&" << Mang->getValueName(&I) << ", ";
1404         Out << "*(va_list*)&";
1405         writeOperand(I.getOperand(1));
1406         Out << ")";
1407         return;
1408       case Intrinsic::returnaddress:
1409         Out << "__builtin_return_address(";
1410         writeOperand(I.getOperand(1));
1411         Out << ")";
1412         return;
1413       case Intrinsic::frameaddress:
1414         Out << "__builtin_frame_address(";
1415         writeOperand(I.getOperand(1));
1416         Out << ")";
1417         return;
1418       case Intrinsic::setjmp:
1419         Out << "setjmp(*(jmp_buf*)";
1420         writeOperand(I.getOperand(1));
1421         Out << ")";
1422         return;
1423       case Intrinsic::longjmp:
1424         Out << "longjmp(*(jmp_buf*)";
1425         writeOperand(I.getOperand(1));
1426         Out << ", ";
1427         writeOperand(I.getOperand(2));
1428         Out << ")";
1429         return;
1430       }
1431     }
1432   visitCallSite(&I);
1433 }
1434
1435 void CWriter::visitCallSite(CallSite CS) {
1436   const PointerType  *PTy   = cast<PointerType>(CS.getCalledValue()->getType());
1437   const FunctionType *FTy   = cast<FunctionType>(PTy->getElementType());
1438   const Type         *RetTy = FTy->getReturnType();
1439
1440   writeOperand(CS.getCalledValue());
1441   Out << "(";
1442
1443   if (CS.arg_begin() != CS.arg_end()) {
1444     CallSite::arg_iterator AI = CS.arg_begin(), AE = CS.arg_end();
1445     writeOperand(*AI);
1446
1447     for (++AI; AI != AE; ++AI) {
1448       Out << ", ";
1449       writeOperand(*AI);
1450     }
1451   }
1452   Out << ")";
1453 }
1454
1455 void CWriter::visitMallocInst(MallocInst &I) {
1456   assert(0 && "lowerallocations pass didn't work!");
1457 }
1458
1459 void CWriter::visitAllocaInst(AllocaInst &I) {
1460   Out << "(";
1461   printType(Out, I.getType());
1462   Out << ") alloca(sizeof(";
1463   printType(Out, I.getType()->getElementType());
1464   Out << ")";
1465   if (I.isArrayAllocation()) {
1466     Out << " * " ;
1467     writeOperand(I.getOperand(0));
1468   }
1469   Out << ")";
1470 }
1471
1472 void CWriter::visitFreeInst(FreeInst &I) {
1473   assert(0 && "lowerallocations pass didn't work!");
1474 }
1475
1476 void CWriter::printIndexingExpression(Value *Ptr, gep_type_iterator I,
1477                                       gep_type_iterator E) {
1478   bool HasImplicitAddress = false;
1479   // If accessing a global value with no indexing, avoid *(&GV) syndrome
1480   if (GlobalValue *V = dyn_cast<GlobalValue>(Ptr)) {
1481     HasImplicitAddress = true;
1482   } else if (isDirectAlloca(Ptr)) {
1483     HasImplicitAddress = true;
1484   }
1485
1486   if (I == E) {
1487     if (!HasImplicitAddress)
1488       Out << "*";  // Implicit zero first argument: '*x' is equivalent to 'x[0]'
1489
1490     writeOperandInternal(Ptr);
1491     return;
1492   }
1493
1494   const Constant *CI = dyn_cast<Constant>(I.getOperand());
1495   if (HasImplicitAddress && (!CI || !CI->isNullValue()))
1496     Out << "(&";
1497
1498   writeOperandInternal(Ptr);
1499
1500   if (HasImplicitAddress && (!CI || !CI->isNullValue())) {
1501     Out << ")";
1502     HasImplicitAddress = false;  // HIA is only true if we haven't addressed yet
1503   }
1504
1505   assert(!HasImplicitAddress || (CI && CI->isNullValue()) &&
1506          "Can only have implicit address with direct accessing");
1507
1508   if (HasImplicitAddress) {
1509     ++I;
1510   } else if (CI && CI->isNullValue()) {
1511     gep_type_iterator TmpI = I; ++TmpI;
1512
1513     // Print out the -> operator if possible...
1514     if (TmpI != E && isa<StructType>(*TmpI)) {
1515       Out << (HasImplicitAddress ? "." : "->");
1516       Out << "field" << cast<ConstantUInt>(TmpI.getOperand())->getValue();
1517       I = ++TmpI;
1518     }
1519   }
1520
1521   for (; I != E; ++I)
1522     if (isa<StructType>(*I)) {
1523       Out << ".field" << cast<ConstantUInt>(I.getOperand())->getValue();
1524     } else {
1525       Out << "[";
1526       writeOperand(I.getOperand());
1527       Out << "]";
1528     }
1529 }
1530
1531 void CWriter::visitLoadInst(LoadInst &I) {
1532   Out << "*";
1533   writeOperand(I.getOperand(0));
1534 }
1535
1536 void CWriter::visitStoreInst(StoreInst &I) {
1537   Out << "*";
1538   writeOperand(I.getPointerOperand());
1539   Out << " = ";
1540   writeOperand(I.getOperand(0));
1541 }
1542
1543 void CWriter::visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &I) {
1544   Out << "&";
1545   printIndexingExpression(I.getPointerOperand(), gep_type_begin(I),
1546                           gep_type_end(I));
1547 }
1548
1549 void CWriter::visitVANextInst(VANextInst &I) {
1550   Out << Mang->getValueName(I.getOperand(0));
1551   Out << ";  va_arg(*(va_list*)&" << Mang->getValueName(&I) << ", ";
1552   printType(Out, I.getArgType());
1553   Out << ")";
1554 }
1555
1556 void CWriter::visitVAArgInst(VAArgInst &I) {
1557   Out << "0;\n";
1558   Out << "{ va_list Tmp; va_copy(Tmp, *(va_list*)&";
1559   writeOperand(I.getOperand(0));
1560   Out << ");\n  " << Mang->getValueName(&I) << " = va_arg(Tmp, ";
1561   printType(Out, I.getType());
1562   Out << ");\n  va_end(Tmp); }";
1563 }
1564
1565 //===----------------------------------------------------------------------===//
1566 //                       External Interface declaration
1567 //===----------------------------------------------------------------------===//
1568
1569 bool CTargetMachine::addPassesToEmitAssembly(PassManager &PM, std::ostream &o) {
1570   PM.add(createLowerGCPass());
1571   PM.add(createLowerAllocationsPass());
1572   PM.add(createLowerInvokePass());
1573   PM.add(new CBackendNameAllUsedStructs());
1574   PM.add(new CWriter(o, getIntrinsicLowering()));
1575   return false;
1576 }
1577
1578 // vim: sw=2