lib/Target/NVPTX/NVPTXAsmPrinter.cpp

   1 //===-- NVPTXAsmPrinter.cpp - NVPTX LLVM assembly writer ------------------===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file contains a printer that converts from our internal representation
  11 // of machine-dependent LLVM code to NVPTX assembly language.
  12 //
  13 //===----------------------------------------------------------------------===//
  14
  15 #include "NVPTXAsmPrinter.h"
  16 #include "InstPrinter/NVPTXInstPrinter.h"
  17 #include "MCTargetDesc/NVPTXMCAsmInfo.h"
  18 #include "NVPTX.h"
  19 #include "NVPTXInstrInfo.h"
  20 #include "NVPTXMCExpr.h"
  21 #include "NVPTXMachineFunctionInfo.h"
  22 #include "NVPTXRegisterInfo.h"
  23 #include "NVPTXTargetMachine.h"
  24 #include "NVPTXUtilities.h"
  25 #include "cl_common_defines.h"
  26 #include "llvm/ADT/StringExtras.h"
  27 #include "llvm/Analysis/ConstantFolding.h"
  28 #include "llvm/CodeGen/Analysis.h"
  29 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
  30 #include "llvm/CodeGen/MachineLoopInfo.h"
  31 #include "llvm/CodeGen/MachineModuleInfo.h"
  32 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
  33 #include "llvm/IR/DebugInfo.h"
  34 #include "llvm/IR/DerivedTypes.h"
  35 #include "llvm/IR/Function.h"
  36 #include "llvm/IR/GlobalVariable.h"
  37 #include "llvm/IR/Mangler.h"
  38 #include "llvm/IR/Module.h"
  39 #include "llvm/IR/Operator.h"
  40 #include "llvm/MC/MCStreamer.h"
  41 #include "llvm/MC/MCSymbol.h"
  42 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  43 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  44 #include "llvm/Support/FormattedStream.h"
  45 #include "llvm/Support/Path.h"
  46 #include "llvm/Support/TargetRegistry.h"
  47 #include "llvm/Support/TimeValue.h"
  48 #include "llvm/Target/TargetLoweringObjectFile.h"
  49 #include "llvm/Transforms/Utils/UnrollLoop.h"
  50 #include <sstream>
  51 using namespace llvm;
  52
  53 #define DEPOTNAME "__local_depot"
  54
  55 static cl::opt<bool>
  56 EmitLineNumbers("nvptx-emit-line-numbers", cl::Hidden,
  57                 cl::desc("NVPTX Specific: Emit Line numbers even without -G"),
  58                 cl::init(true));
  59
  60 static cl::opt<bool>
  61 InterleaveSrc("nvptx-emit-src", cl::ZeroOrMore, cl::Hidden,
  62               cl::desc("NVPTX Specific: Emit source line in ptx file"),
  63               cl::init(false));
  64
  65 namespace {
  66 /// DiscoverDependentGlobals - Return a set of GlobalVariables on which \p V
  67 /// depends.
  68 void DiscoverDependentGlobals(const Value *V,
  69                               DenseSet<const GlobalVariable *> &Globals) {
  70   if (const GlobalVariable *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(V))
  71     Globals.insert(GV);
  72   else {
  73     if (const User *U = dyn_cast<User>(V)) {
  74       for (unsigned i = 0, e = U->getNumOperands(); i != e; ++i) {
  75         DiscoverDependentGlobals(U->getOperand(i), Globals);
  76       }
  77     }
  78   }
  79 }
  80
  81 /// VisitGlobalVariableForEmission - Add \p GV to the list of GlobalVariable
  82 /// instances to be emitted, but only after any dependents have been added
  83 /// first.
  84 void VisitGlobalVariableForEmission(
  85     const GlobalVariable *GV, SmallVectorImpl<const GlobalVariable *> &Order,
  86     DenseSet<const GlobalVariable *> &Visited,
  87     DenseSet<const GlobalVariable *> &Visiting) {
  88   // Have we already visited this one?
  89   if (Visited.count(GV))
  90     return;
  91
  92   // Do we have a circular dependency?
  93   if (!Visiting.insert(GV).second)
  94     report_fatal_error("Circular dependency found in global variable set");
  95
  96   // Make sure we visit all dependents first
  97   DenseSet<const GlobalVariable *> Others;
  98   for (unsigned i = 0, e = GV->getNumOperands(); i != e; ++i)
  99     DiscoverDependentGlobals(GV->getOperand(i), Others);
 100
 101   for (DenseSet<const GlobalVariable *>::iterator I = Others.begin(),
 102                                                   E = Others.end();
 103        I != E; ++I)
 104     VisitGlobalVariableForEmission(*I, Order, Visited, Visiting);
 105
 106   // Now we can visit ourself
 107   Order.push_back(GV);
 108   Visited.insert(GV);
 109   Visiting.erase(GV);
 110 }
 111 }
 112
 113 void NVPTXAsmPrinter::emitLineNumberAsDotLoc(const MachineInstr &MI) {
 114   if (!EmitLineNumbers)
 115     return;
 116   if (ignoreLoc(MI))
 117     return;
 118
 119   DebugLoc curLoc = MI.getDebugLoc();
 120
 121   if (!prevDebugLoc && !curLoc)
 122     return;
 123
 124   if (prevDebugLoc == curLoc)
 125     return;
 126
 127   prevDebugLoc = curLoc;
 128
 129   if (!curLoc)
 130     return;
 131
 132   auto *Scope = cast_or_null<MDScope>(curLoc.getScope());
 133   if (!Scope)
 134      return;
 135
 136   StringRef fileName(Scope->getFilename());
 137   StringRef dirName(Scope->getDirectory());
 138   SmallString<128> FullPathName = dirName;
 139   if (!dirName.empty() && !sys::path::is_absolute(fileName)) {
 140     sys::path::append(FullPathName, fileName);
 141     fileName = FullPathName;
 142   }
 143
 144   if (filenameMap.find(fileName) == filenameMap.end())
 145     return;
 146
 147   // Emit the line from the source file.
 148   if (InterleaveSrc)
 149     this->emitSrcInText(fileName, curLoc.getLine());
 150
 151   std::stringstream temp;
 152   temp << "\t.loc " << filenameMap[fileName] << " " << curLoc.getLine()
 153        << " " << curLoc.getCol();
 154   OutStreamer.EmitRawText(temp.str());
 155 }
 156
 157 void NVPTXAsmPrinter::EmitInstruction(const MachineInstr *MI) {
 158   SmallString<128> Str;
 159   raw_svector_ostream OS(Str);
 160   if (static_cast<NVPTXTargetMachine &>(TM).getDrvInterface() == NVPTX::CUDA)
 161     emitLineNumberAsDotLoc(*MI);
 162
 163   MCInst Inst;
 164   lowerToMCInst(MI, Inst);
 165   EmitToStreamer(OutStreamer, Inst);
 166 }
 167
 168 // Handle symbol backtracking for targets that do not support image handles
 169 bool NVPTXAsmPrinter::lowerImageHandleOperand(const MachineInstr *MI,
 170                                            unsigned OpNo, MCOperand &MCOp) {
 171   const MachineOperand &MO = MI->getOperand(OpNo);
 172   const MCInstrDesc &MCID = MI->getDesc();
 173
 174   if (MCID.TSFlags & NVPTXII::IsTexFlag) {
 175     // This is a texture fetch, so operand 4 is a texref and operand 5 is
 176     // a samplerref
 177     if (OpNo == 4 && MO.isImm()) {
 178       lowerImageHandleSymbol(MO.getImm(), MCOp);
 179       return true;
 180     }
 181     if (OpNo == 5 && MO.isImm() && !(MCID.TSFlags & NVPTXII::IsTexModeUnifiedFlag)) {
 182       lowerImageHandleSymbol(MO.getImm(), MCOp);
 183       return true;
 184     }
 185
 186     return false;
 187   } else if (MCID.TSFlags & NVPTXII::IsSuldMask) {
 188     unsigned VecSize =
 189       1 << (((MCID.TSFlags & NVPTXII::IsSuldMask) >> NVPTXII::IsSuldShift) - 1);
 190
 191     // For a surface load of vector size N, the Nth operand will be the surfref
 192     if (OpNo == VecSize && MO.isImm()) {
 193       lowerImageHandleSymbol(MO.getImm(), MCOp);
 194       return true;
 195     }
 196
 197     return false;
 198   } else if (MCID.TSFlags & NVPTXII::IsSustFlag) {
 199     // This is a surface store, so operand 0 is a surfref
 200     if (OpNo == 0 && MO.isImm()) {
 201       lowerImageHandleSymbol(MO.getImm(), MCOp);
 202       return true;
 203     }
 204
 205     return false;
 206   } else if (MCID.TSFlags & NVPTXII::IsSurfTexQueryFlag) {
 207     // This is a query, so operand 1 is a surfref/texref
 208     if (OpNo == 1 && MO.isImm()) {
 209       lowerImageHandleSymbol(MO.getImm(), MCOp);
 210       return true;
 211     }
 212
 213     return false;
 214   }
 215
 216   return false;
 217 }
 218
 219 void NVPTXAsmPrinter::lowerImageHandleSymbol(unsigned Index, MCOperand &MCOp) {
 220   // Ewwww
 221   TargetMachine &TM = const_cast<TargetMachine&>(MF->getTarget());
 222   NVPTXTargetMachine &nvTM = static_cast<NVPTXTargetMachine&>(TM);
 223   const NVPTXMachineFunctionInfo *MFI = MF->getInfo<NVPTXMachineFunctionInfo>();
 224   const char *Sym = MFI->getImageHandleSymbol(Index);
 225   std::string *SymNamePtr =
 226     nvTM.getManagedStrPool()->getManagedString(Sym);
 227   MCOp = GetSymbolRef(OutContext.GetOrCreateSymbol(
 228     StringRef(SymNamePtr->c_str())));
 229 }
 230
 231 void NVPTXAsmPrinter::lowerToMCInst(const MachineInstr *MI, MCInst &OutMI) {
 232   OutMI.setOpcode(MI->getOpcode());
 233   // Special: Do not mangle symbol operand of CALL_PROTOTYPE
 234   if (MI->getOpcode() == NVPTX::CALL_PROTOTYPE) {
 235     const MachineOperand &MO = MI->getOperand(0);
 236     OutMI.addOperand(GetSymbolRef(
 237       OutContext.GetOrCreateSymbol(Twine(MO.getSymbolName()))));
 238     return;
 239   }
 240
 241   for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 242     const MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
 243
 244     MCOperand MCOp;
 245     if (!nvptxSubtarget->hasImageHandles()) {
 246       if (lowerImageHandleOperand(MI, i, MCOp)) {
 247         OutMI.addOperand(MCOp);
 248         continue;
 249       }
 250     }
 251
 252     if (lowerOperand(MO, MCOp))
 253       OutMI.addOperand(MCOp);
 254   }
 255 }
 256
 257 bool NVPTXAsmPrinter::lowerOperand(const MachineOperand &MO,
 258                                    MCOperand &MCOp) {
 259   switch (MO.getType()) {
 260   default: llvm_unreachable("unknown operand type");
 261   case MachineOperand::MO_Register:
 262     MCOp = MCOperand::CreateReg(encodeVirtualRegister(MO.getReg()));
 263     break;
 264   case MachineOperand::MO_Immediate:
 265     MCOp = MCOperand::CreateImm(MO.getImm());
 266     break;
 267   case MachineOperand::MO_MachineBasicBlock:
 268     MCOp = MCOperand::CreateExpr(MCSymbolRefExpr::Create(
 269         MO.getMBB()->getSymbol(), OutContext));
 270     break;
 271   case MachineOperand::MO_ExternalSymbol:
 272     MCOp = GetSymbolRef(GetExternalSymbolSymbol(MO.getSymbolName()));
 273     break;
 274   case MachineOperand::MO_GlobalAddress:
 275     MCOp = GetSymbolRef(getSymbol(MO.getGlobal()));
 276     break;
 277   case MachineOperand::MO_FPImmediate: {
 278     const ConstantFP *Cnt = MO.getFPImm();
 279     APFloat Val = Cnt->getValueAPF();
 280
 281     switch (Cnt->getType()->getTypeID()) {
 282     default: report_fatal_error("Unsupported FP type"); break;
 283     case Type::FloatTyID:
 284       MCOp = MCOperand::CreateExpr(
 285         NVPTXFloatMCExpr::CreateConstantFPSingle(Val, OutContext));
 286       break;
 287     case Type::DoubleTyID:
 288       MCOp = MCOperand::CreateExpr(
 289         NVPTXFloatMCExpr::CreateConstantFPDouble(Val, OutContext));
 290       break;
 291     }
 292     break;
 293   }
 294   }
 295   return true;
 296 }
 297
 298 unsigned NVPTXAsmPrinter::encodeVirtualRegister(unsigned Reg) {
 299   if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg)) {
 300     const TargetRegisterClass *RC = MRI->getRegClass(Reg);
 301
 302     DenseMap<unsigned, unsigned> &RegMap = VRegMapping[RC];
 303     unsigned RegNum = RegMap[Reg];
 304
 305     // Encode the register class in the upper 4 bits
 306     // Must be kept in sync with NVPTXInstPrinter::printRegName
 307     unsigned Ret = 0;
 308     if (RC == &NVPTX::Int1RegsRegClass) {
 309       Ret = (1 << 28);
 310     } else if (RC == &NVPTX::Int16RegsRegClass) {
 311       Ret = (2 << 28);
 312     } else if (RC == &NVPTX::Int32RegsRegClass) {
 313       Ret = (3 << 28);
 314     } else if (RC == &NVPTX::Int64RegsRegClass) {
 315       Ret = (4 << 28);
 316     } else if (RC == &NVPTX::Float32RegsRegClass) {
 317       Ret = (5 << 28);
 318     } else if (RC == &NVPTX::Float64RegsRegClass) {
 319       Ret = (6 << 28);
 320     } else {
 321       report_fatal_error("Bad register class");
 322     }
 323
 324     // Insert the vreg number
 325     Ret |= (RegNum & 0x0FFFFFFF);
 326     return Ret;
 327   } else {
 328     // Some special-use registers are actually physical registers.
 329     // Encode this as the register class ID of 0 and the real register ID.
 330     return Reg & 0x0FFFFFFF;
 331   }
 332 }
 333
 334 MCOperand NVPTXAsmPrinter::GetSymbolRef(const MCSymbol *Symbol) {
 335   const MCExpr *Expr;
 336   Expr = MCSymbolRefExpr::Create(Symbol, MCSymbolRefExpr::VK_None,
 337                                  OutContext);
 338   return MCOperand::CreateExpr(Expr);
 339 }
 340
 341 void NVPTXAsmPrinter::printReturnValStr(const Function *F, raw_ostream &O) {
 342   const DataLayout *TD = TM.getDataLayout();
 343   const TargetLowering *TLI = nvptxSubtarget->getTargetLowering();
 344
 345   Type *Ty = F->getReturnType();
 346
 347   bool isABI = (nvptxSubtarget->getSmVersion() >= 20);
 348
 349   if (Ty->getTypeID() == Type::VoidTyID)
 350     return;
 351
 352   O << " (";
 353
 354   if (isABI) {
 355     if (Ty->isFloatingPointTy() || Ty->isIntegerTy()) {
 356       unsigned size = 0;
 357       if (const IntegerType *ITy = dyn_cast<IntegerType>(Ty)) {
 358         size = ITy->getBitWidth();
 359         if (size < 32)
 360           size = 32;
 361       } else {
 362         assert(Ty->isFloatingPointTy() && "Floating point type expected here");
 363         size = Ty->getPrimitiveSizeInBits();
 364       }
 365
 366       O << ".param .b" << size << " func_retval0";
 367     } else if (isa<PointerType>(Ty)) {
 368       O << ".param .b" << TLI->getPointerTy().getSizeInBits()
 369         << " func_retval0";
 370     } else if ((Ty->getTypeID() == Type::StructTyID) || isa<VectorType>(Ty)) {
 371        unsigned totalsz = TD->getTypeAllocSize(Ty);
 372        unsigned retAlignment = 0;
 373        if (!llvm::getAlign(*F, 0, retAlignment))
 374          retAlignment = TD->getABITypeAlignment(Ty);
 375        O << ".param .align " << retAlignment << " .b8 func_retval0[" << totalsz
 376          << "]";
 377     } else
 378       llvm_unreachable("Unknown return type");
 379   } else {
 380     SmallVector<EVT, 16> vtparts;
 381     ComputeValueVTs(*TLI, Ty, vtparts);
 382     unsigned idx = 0;
 383     for (unsigned i = 0, e = vtparts.size(); i != e; ++i) {
 384       unsigned elems = 1;
 385       EVT elemtype = vtparts[i];
 386       if (vtparts[i].isVector()) {
 387         elems = vtparts[i].getVectorNumElements();
 388         elemtype = vtparts[i].getVectorElementType();
 389       }
 390
 391       for (unsigned j = 0, je = elems; j != je; ++j) {
 392         unsigned sz = elemtype.getSizeInBits();
 393         if (elemtype.isInteger() && (sz < 32))
 394           sz = 32;
 395         O << ".reg .b" << sz << " func_retval" << idx;
 396         if (j < je - 1)
 397           O << ", ";
 398         ++idx;
 399       }
 400       if (i < e - 1)
 401         O << ", ";
 402     }
 403   }
 404   O << ") ";
 405   return;
 406 }
 407
 408 void NVPTXAsmPrinter::printReturnValStr(const MachineFunction &MF,
 409                                         raw_ostream &O) {
 410   const Function *F = MF.getFunction();
 411   printReturnValStr(F, O);
 412 }
 413
 414 // Return true if MBB is the header of a loop marked with
 415 // llvm.loop.unroll.disable.
 416 // TODO: consider "#pragma unroll 1" which is equivalent to "#pragma nounroll".
 417 bool NVPTXAsmPrinter::isLoopHeaderOfNoUnroll(
 418     const MachineBasicBlock &MBB) const {
 419   MachineLoopInfo &LI = getAnalysis<MachineLoopInfo>();
 420   // TODO: isLoopHeader() should take "const MachineBasicBlock *".
 421   // We insert .pragma "nounroll" only to the loop header.
 422   if (!LI.isLoopHeader(const_cast<MachineBasicBlock *>(&MBB)))
 423     return false;
 424
 425   // llvm.loop.unroll.disable is marked on the back edges of a loop. Therefore,
 426   // we iterate through each back edge of the loop with header MBB, and check
 427   // whether its metadata contains llvm.loop.unroll.disable.
 428   for (auto I = MBB.pred_begin(); I != MBB.pred_end(); ++I) {
 429     const MachineBasicBlock *PMBB = *I;
 430     if (LI.getLoopFor(PMBB) != LI.getLoopFor(&MBB)) {
 431       // Edges from other loops to MBB are not back edges.
 432       continue;
 433     }
 434     if (const BasicBlock *PBB = PMBB->getBasicBlock()) {
 435       if (MDNode *LoopID = PBB->getTerminator()->getMetadata("llvm.loop")) {
 436         if (GetUnrollMetadata(LoopID, "llvm.loop.unroll.disable"))
 437           return true;
 438       }
 439     }
 440   }
 441   return false;
 442 }
 443
 444 void NVPTXAsmPrinter::EmitBasicBlockStart(const MachineBasicBlock &MBB) const {
 445   AsmPrinter::EmitBasicBlockStart(MBB);
 446   if (isLoopHeaderOfNoUnroll(MBB))
 447     OutStreamer.EmitRawText(StringRef("\t.pragma \"nounroll\";\n"));
 448 }
 449
 450 void NVPTXAsmPrinter::EmitFunctionEntryLabel() {
 451   SmallString<128> Str;
 452   raw_svector_ostream O(Str);
 453
 454   if (!GlobalsEmitted) {
 455     emitGlobals(*MF->getFunction()->getParent());
 456     GlobalsEmitted = true;
 457   }
 458
 459   // Set up
 460   MRI = &MF->getRegInfo();
 461   F = MF->getFunction();
 462   emitLinkageDirective(F, O);
 463   if (llvm::isKernelFunction(*F))
 464     O << ".entry ";
 465   else {
 466     O << ".func ";
 467     printReturnValStr(*MF, O);
 468   }
 469
 470   O << *CurrentFnSym;
 471
 472   emitFunctionParamList(*MF, O);
 473
 474   if (llvm::isKernelFunction(*F))
 475     emitKernelFunctionDirectives(*F, O);
 476
 477   OutStreamer.EmitRawText(O.str());
 478
 479   prevDebugLoc = DebugLoc();
 480 }
 481
 482 void NVPTXAsmPrinter::EmitFunctionBodyStart() {
 483   VRegMapping.clear();
 484   OutStreamer.EmitRawText(StringRef("{\n"));
 485   setAndEmitFunctionVirtualRegisters(*MF);
 486
 487   SmallString<128> Str;
 488   raw_svector_ostream O(Str);
 489   emitDemotedVars(MF->getFunction(), O);
 490   OutStreamer.EmitRawText(O.str());
 491 }
 492
 493 void NVPTXAsmPrinter::EmitFunctionBodyEnd() {
 494   OutStreamer.EmitRawText(StringRef("}\n"));
 495   VRegMapping.clear();
 496 }
 497
 498 void NVPTXAsmPrinter::emitImplicitDef(const MachineInstr *MI) const {
 499   unsigned RegNo = MI->getOperand(0).getReg();
 500   if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(RegNo)) {
 501     OutStreamer.AddComment(Twine("implicit-def: ") +
 502                            getVirtualRegisterName(RegNo));
 503   } else {
 504     OutStreamer.AddComment(Twine("implicit-def: ") +
 505                            nvptxSubtarget->getRegisterInfo()->getName(RegNo));
 506   }
 507   OutStreamer.AddBlankLine();
 508 }
 509
 510 void NVPTXAsmPrinter::emitKernelFunctionDirectives(const Function &F,
 511                                                    raw_ostream &O) const {
 512   // If the NVVM IR has some of reqntid* specified, then output
 513   // the reqntid directive, and set the unspecified ones to 1.
 514   // If none of reqntid* is specified, don't output reqntid directive.
 515   unsigned reqntidx, reqntidy, reqntidz;
 516   bool specified = false;
 517   if (!llvm::getReqNTIDx(F, reqntidx))
 518     reqntidx = 1;
 519   else
 520     specified = true;
 521   if (!llvm::getReqNTIDy(F, reqntidy))
 522     reqntidy = 1;
 523   else
 524     specified = true;
 525   if (!llvm::getReqNTIDz(F, reqntidz))
 526     reqntidz = 1;
 527   else
 528     specified = true;
 529
 530   if (specified)
 531     O << ".reqntid " << reqntidx << ", " << reqntidy << ", " << reqntidz
 532       << "\n";
 533
 534   // If the NVVM IR has some of maxntid* specified, then output
 535   // the maxntid directive, and set the unspecified ones to 1.
 536   // If none of maxntid* is specified, don't output maxntid directive.
 537   unsigned maxntidx, maxntidy, maxntidz;
 538   specified = false;
 539   if (!llvm::getMaxNTIDx(F, maxntidx))
 540     maxntidx = 1;
 541   else
 542     specified = true;
 543   if (!llvm::getMaxNTIDy(F, maxntidy))
 544     maxntidy = 1;
 545   else
 546     specified = true;
 547   if (!llvm::getMaxNTIDz(F, maxntidz))
 548     maxntidz = 1;
 549   else
 550     specified = true;
 551
 552   if (specified)
 553     O << ".maxntid " << maxntidx << ", " << maxntidy << ", " << maxntidz
 554       << "\n";
 555
 556   unsigned mincta;
 557   if (llvm::getMinCTASm(F, mincta))
 558     O << ".minnctapersm " << mincta << "\n";
 559 }
 560
 561 std::string
 562 NVPTXAsmPrinter::getVirtualRegisterName(unsigned Reg) const {
 563   const TargetRegisterClass *RC = MRI->getRegClass(Reg);
 564
 565   std::string Name;
 566   raw_string_ostream NameStr(Name);
 567
 568   VRegRCMap::const_iterator I = VRegMapping.find(RC);
 569   assert(I != VRegMapping.end() && "Bad register class");
 570   const DenseMap<unsigned, unsigned> &RegMap = I->second;
 571
 572   VRegMap::const_iterator VI = RegMap.find(Reg);
 573   assert(VI != RegMap.end() && "Bad virtual register");
 574   unsigned MappedVR = VI->second;
 575
 576   NameStr << getNVPTXRegClassStr(RC) << MappedVR;
 577
 578   NameStr.flush();
 579   return Name;
 580 }
 581
 582 void NVPTXAsmPrinter::emitVirtualRegister(unsigned int vr,
 583                                           raw_ostream &O) {
 584   O << getVirtualRegisterName(vr);
 585 }
 586
 587 void NVPTXAsmPrinter::printVecModifiedImmediate(
 588     const MachineOperand &MO, const char *Modifier, raw_ostream &O) {
 589   static const char vecelem[] = { '0', '1', '2', '3', '0', '1', '2', '3' };
 590   int Imm = (int) MO.getImm();
 591   if (0 == strcmp(Modifier, "vecelem"))
 592     O << "_" << vecelem[Imm];
 593   else if (0 == strcmp(Modifier, "vecv4comm1")) {
 594     if ((Imm < 0) || (Imm > 3))
 595       O << "//";
 596   } else if (0 == strcmp(Modifier, "vecv4comm2")) {
 597     if ((Imm < 4) || (Imm > 7))
 598       O << "//";
 599   } else if (0 == strcmp(Modifier, "vecv4pos")) {
 600     if (Imm < 0)
 601       Imm = 0;
 602     O << "_" << vecelem[Imm % 4];
 603   } else if (0 == strcmp(Modifier, "vecv2comm1")) {
 604     if ((Imm < 0) || (Imm > 1))
 605       O << "//";
 606   } else if (0 == strcmp(Modifier, "vecv2comm2")) {
 607     if ((Imm < 2) || (Imm > 3))
 608       O << "//";
 609   } else if (0 == strcmp(Modifier, "vecv2pos")) {
 610     if (Imm < 0)
 611       Imm = 0;
 612     O << "_" << vecelem[Imm % 2];
 613   } else
 614     llvm_unreachable("Unknown Modifier on immediate operand");
 615 }
 616
 617
 618
 619 void NVPTXAsmPrinter::emitDeclaration(const Function *F, raw_ostream &O) {
 620
 621   emitLinkageDirective(F, O);
 622   if (llvm::isKernelFunction(*F))
 623     O << ".entry ";
 624   else
 625     O << ".func ";
 626   printReturnValStr(F, O);
 627   O << *getSymbol(F) << "\n";
 628   emitFunctionParamList(F, O);
 629   O << ";\n";
 630 }
 631
 632 static bool usedInGlobalVarDef(const Constant *C) {
 633   if (!C)
 634     return false;
 635
 636   if (const GlobalVariable *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(C)) {
 637     if (GV->getName() == "llvm.used")
 638       return false;
 639     return true;
 640   }
 641
 642   for (const User *U : C->users())
 643     if (const Constant *C = dyn_cast<Constant>(U))
 644       if (usedInGlobalVarDef(C))
 645         return true;
 646
 647   return false;
 648 }
 649
 650 static bool usedInOneFunc(const User *U, Function const *&oneFunc) {
 651   if (const GlobalVariable *othergv = dyn_cast<GlobalVariable>(U)) {
 652     if (othergv->getName() == "llvm.used")
 653       return true;
 654   }
 655
 656   if (const Instruction *instr = dyn_cast<Instruction>(U)) {
 657     if (instr->getParent() && instr->getParent()->getParent()) {
 658       const Function *curFunc = instr->getParent()->getParent();
 659       if (oneFunc && (curFunc != oneFunc))
 660         return false;
 661       oneFunc = curFunc;
 662       return true;
 663     } else
 664       return false;
 665   }
 666
 667   for (const User *UU : U->users())
 668     if (!usedInOneFunc(UU, oneFunc))
 669       return false;
 670
 671   return true;
 672 }
 673
 674 /* Find out if a global variable can be demoted to local scope.
 675  * Currently, this is valid for CUDA shared variables, which have local
 676  * scope and global lifetime. So the conditions to check are :
 677  * 1. Is the global variable in shared address space?
 678  * 2. Does it have internal linkage?
 679  * 3. Is the global variable referenced only in one function?
 680  */
 681 static bool canDemoteGlobalVar(const GlobalVariable *gv, Function const *&f) {
 682   if (!gv->hasInternalLinkage())
 683     return false;
 684   const PointerType *Pty = gv->getType();
 685   if (Pty->getAddressSpace() != llvm::ADDRESS_SPACE_SHARED)
 686     return false;
 687
 688   const Function *oneFunc = nullptr;
 689
 690   bool flag = usedInOneFunc(gv, oneFunc);
 691   if (!flag)
 692     return false;
 693   if (!oneFunc)
 694     return false;
 695   f = oneFunc;
 696   return true;
 697 }
 698
 699 static bool useFuncSeen(const Constant *C,
 700                         llvm::DenseMap<const Function *, bool> &seenMap) {
 701   for (const User *U : C->users()) {
 702     if (const Constant *cu = dyn_cast<Constant>(U)) {
 703       if (useFuncSeen(cu, seenMap))
 704         return true;
 705     } else if (const Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(U)) {
 706       const BasicBlock *bb = I->getParent();
 707       if (!bb)
 708         continue;
 709       const Function *caller = bb->getParent();
 710       if (!caller)
 711         continue;
 712       if (seenMap.find(caller) != seenMap.end())
 713         return true;
 714     }
 715   }
 716   return false;
 717 }
 718
 719 void NVPTXAsmPrinter::emitDeclarations(const Module &M, raw_ostream &O) {
 720   llvm::DenseMap<const Function *, bool> seenMap;
 721   for (Module::const_iterator FI = M.begin(), FE = M.end(); FI != FE; ++FI) {
 722     const Function *F = FI;
 723
 724     if (F->isDeclaration()) {
 725       if (F->use_empty())
 726         continue;
 727       if (F->getIntrinsicID())
 728         continue;
 729       emitDeclaration(F, O);
 730       continue;
 731     }
 732     for (const User *U : F->users()) {
 733       if (const Constant *C = dyn_cast<Constant>(U)) {
 734         if (usedInGlobalVarDef(C)) {
 735           // The use is in the initialization of a global variable
 736           // that is a function pointer, so print a declaration
 737           // for the original function
 738           emitDeclaration(F, O);
 739           break;
 740         }
 741         // Emit a declaration of this function if the function that
 742         // uses this constant expr has already been seen.
 743         if (useFuncSeen(C, seenMap)) {
 744           emitDeclaration(F, O);
 745           break;
 746         }
 747       }
 748
 749       if (!isa<Instruction>(U))
 750         continue;
 751       const Instruction *instr = cast<Instruction>(U);
 752       const BasicBlock *bb = instr->getParent();
 753       if (!bb)
 754         continue;
 755       const Function *caller = bb->getParent();
 756       if (!caller)
 757         continue;
 758
 759       // If a caller has already been seen, then the caller is
 760       // appearing in the module before the callee. so print out
 761       // a declaration for the callee.
 762       if (seenMap.find(caller) != seenMap.end()) {
 763         emitDeclaration(F, O);
 764         break;
 765       }
 766     }
 767     seenMap[F] = true;
 768   }
 769 }
 770
 771 void NVPTXAsmPrinter::recordAndEmitFilenames(Module &M) {
 772   DebugInfoFinder DbgFinder;
 773   DbgFinder.processModule(M);
 774
 775   unsigned i = 1;
 776   for (const MDCompileUnit *DIUnit : DbgFinder.compile_units()) {
 777     StringRef Filename = DIUnit->getFilename();
 778     StringRef Dirname = DIUnit->getDirectory();
 779     SmallString<128> FullPathName = Dirname;
 780     if (!Dirname.empty() && !sys::path::is_absolute(Filename)) {
 781       sys::path::append(FullPathName, Filename);
 782       Filename = FullPathName;
 783     }
 784     if (filenameMap.find(Filename) != filenameMap.end())
 785       continue;
 786     filenameMap[Filename] = i;
 787     OutStreamer.EmitDwarfFileDirective(i, "", Filename);
 788     ++i;
 789   }
 790
 791   for (MDSubprogram *SP : DbgFinder.subprograms()) {
 792     StringRef Filename = SP->getFilename();
 793     StringRef Dirname = SP->getDirectory();
 794     SmallString<128> FullPathName = Dirname;
 795     if (!Dirname.empty() && !sys::path::is_absolute(Filename)) {
 796       sys::path::append(FullPathName, Filename);
 797       Filename = FullPathName;
 798     }
 799     if (filenameMap.find(Filename) != filenameMap.end())
 800       continue;
 801     filenameMap[Filename] = i;
 802     ++i;
 803   }
 804 }
 805
 806 bool NVPTXAsmPrinter::doInitialization(Module &M) {
 807   // Construct a default subtarget off of the TargetMachine defaults. The
 808   // rest of NVPTX isn't friendly to change subtargets per function and
 809   // so the default TargetMachine will have all of the options.
 810   StringRef TT = TM.getTargetTriple();
 811   StringRef CPU = TM.getTargetCPU();
 812   StringRef FS = TM.getTargetFeatureString();
 813   const NVPTXTargetMachine &NTM = static_cast<const NVPTXTargetMachine &>(TM);
 814   const NVPTXSubtarget STI(TT, CPU, FS, NTM);
 815
 816   SmallString<128> Str1;
 817   raw_svector_ostream OS1(Str1);
 818
 819   MMI = getAnalysisIfAvailable<MachineModuleInfo>();
 820   MMI->AnalyzeModule(M);
 821
 822   // We need to call the parent's one explicitly.
 823   //bool Result = AsmPrinter::doInitialization(M);
 824
 825   // Initialize TargetLoweringObjectFile.
 826   const_cast<TargetLoweringObjectFile &>(getObjFileLowering())
 827       .Initialize(OutContext, TM);
 828
 829   Mang = new Mangler(TM.getDataLayout());
 830
 831   // Emit header before any dwarf directives are emitted below.
 832   emitHeader(M, OS1, STI);
 833   OutStreamer.EmitRawText(OS1.str());
 834
 835   // Already commented out
 836   //bool Result = AsmPrinter::doInitialization(M);
 837
 838   // Emit module-level inline asm if it exists.
 839   if (!M.getModuleInlineAsm().empty()) {
 840     OutStreamer.AddComment("Start of file scope inline assembly");
 841     OutStreamer.AddBlankLine();
 842     OutStreamer.EmitRawText(StringRef(M.getModuleInlineAsm()));
 843     OutStreamer.AddBlankLine();
 844     OutStreamer.AddComment("End of file scope inline assembly");
 845     OutStreamer.AddBlankLine();
 846   }
 847
 848   // If we're not NVCL we're CUDA, go ahead and emit filenames.
 849   if (Triple(TM.getTargetTriple()).getOS() != Triple::NVCL)
 850     recordAndEmitFilenames(M);
 851
 852   GlobalsEmitted = false;
 853
 854   return false; // success
 855 }
 856
 857 void NVPTXAsmPrinter::emitGlobals(const Module &M) {
 858   SmallString<128> Str2;
 859   raw_svector_ostream OS2(Str2);
 860
 861   emitDeclarations(M, OS2);
 862
 863   // As ptxas does not support forward references of globals, we need to first
 864   // sort the list of module-level globals in def-use order. We visit each
 865   // global variable in order, and ensure that we emit it *after* its dependent
 866   // globals. We use a little extra memory maintaining both a set and a list to
 867   // have fast searches while maintaining a strict ordering.
 868   SmallVector<const GlobalVariable *, 8> Globals;
 869   DenseSet<const GlobalVariable *> GVVisited;
 870   DenseSet<const GlobalVariable *> GVVisiting;
 871
 872   // Visit each global variable, in order
 873   for (Module::const_global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end();
 874        I != E; ++I)
 875     VisitGlobalVariableForEmission(I, Globals, GVVisited, GVVisiting);
 876
 877   assert(GVVisited.size() == M.getGlobalList().size() &&
 878          "Missed a global variable");
 879   assert(GVVisiting.size() == 0 && "Did not fully process a global variable");
 880
 881   // Print out module-level global variables in proper order
 882   for (unsigned i = 0, e = Globals.size(); i != e; ++i)
 883     printModuleLevelGV(Globals[i], OS2);
 884
 885   OS2 << '\n';
 886
 887   OutStreamer.EmitRawText(OS2.str());
 888 }
 889
 890 void NVPTXAsmPrinter::emitHeader(Module &M, raw_ostream &O,
 891                                  const NVPTXSubtarget &STI) {
 892   O << "//\n";
 893   O << "// Generated by LLVM NVPTX Back-End\n";
 894   O << "//\n";
 895   O << "\n";
 896
 897   unsigned PTXVersion = STI.getPTXVersion();
 898   O << ".version " << (PTXVersion / 10) << "." << (PTXVersion % 10) << "\n";
 899
 900   O << ".target ";
 901   O << STI.getTargetName();
 902
 903   const NVPTXTargetMachine &NTM = static_cast<const NVPTXTargetMachine &>(TM);
 904   if (NTM.getDrvInterface() == NVPTX::NVCL)
 905     O << ", texmode_independent";
 906   else {
 907     if (!STI.hasDouble())
 908       O << ", map_f64_to_f32";
 909   }
 910
 911   if (MAI->doesSupportDebugInformation())
 912     O << ", debug";
 913
 914   O << "\n";
 915
 916   O << ".address_size ";
 917   if (NTM.is64Bit())
 918     O << "64";
 919   else
 920     O << "32";
 921   O << "\n";
 922
 923   O << "\n";
 924 }
 925
 926 bool NVPTXAsmPrinter::doFinalization(Module &M) {
 927   // If we did not emit any functions, then the global declarations have not
 928   // yet been emitted.
 929   if (!GlobalsEmitted) {
 930     emitGlobals(M);
 931     GlobalsEmitted = true;
 932   }
 933
 934   // XXX Temproarily remove global variables so that doFinalization() will not
 935   // emit them again (global variables are emitted at beginning).
 936
 937   Module::GlobalListType &global_list = M.getGlobalList();
 938   int i, n = global_list.size();
 939   GlobalVariable **gv_array = new GlobalVariable *[n];
 940
 941   // first, back-up GlobalVariable in gv_array
 942   i = 0;
 943   for (Module::global_iterator I = global_list.begin(), E = global_list.end();
 944        I != E; ++I)
 945     gv_array[i++] = &*I;
 946
 947   // second, empty global_list
 948   while (!global_list.empty())
 949     global_list.remove(global_list.begin());
 950
 951   // call doFinalization
 952   bool ret = AsmPrinter::doFinalization(M);
 953
 954   // now we restore global variables
 955   for (i = 0; i < n; i++)
 956     global_list.insert(global_list.end(), gv_array[i]);
 957
 958   clearAnnotationCache(&M);
 959
 960   delete[] gv_array;
 961   return ret;
 962
 963   //bool Result = AsmPrinter::doFinalization(M);
 964   // Instead of calling the parents doFinalization, we may
 965   // clone parents doFinalization and customize here.
 966   // Currently, we if NVISA out the EmitGlobals() in
 967   // parent's doFinalization, which is too intrusive.
 968   //
 969   // Same for the doInitialization.
 970   //return Result;
 971 }
 972
 973 // This function emits appropriate linkage directives for
 974 // functions and global variables.
 975 //
 976 // extern function declaration            -> .extern
 977 // extern function definition             -> .visible
 978 // external global variable with init     -> .visible
 979 // external without init                  -> .extern
 980 // appending                              -> not allowed, assert.
 981 // for any linkage other than
 982 // internal, private, linker_private,
 983 // linker_private_weak, linker_private_weak_def_auto,
 984 // we emit                                -> .weak.
 985
 986 void NVPTXAsmPrinter::emitLinkageDirective(const GlobalValue *V,
 987                                            raw_ostream &O) {
 988   if (static_cast<NVPTXTargetMachine &>(TM).getDrvInterface() == NVPTX::CUDA) {
 989     if (V->hasExternalLinkage()) {
 990       if (isa<GlobalVariable>(V)) {
 991         const GlobalVariable *GVar = cast<GlobalVariable>(V);
 992         if (GVar) {
 993           if (GVar->hasInitializer())
 994             O << ".visible ";
 995           else
 996             O << ".extern ";
 997         }
 998       } else if (V->isDeclaration())
 999         O << ".extern ";
1000       else
1001         O << ".visible ";
1002     } else if (V->hasAppendingLinkage()) {
1003       std::string msg;
1004       msg.append("Error: ");
1005       msg.append("Symbol ");
1006       if (V->hasName())
1007         msg.append(V->getName());
1008       msg.append("has unsupported appending linkage type");
1009       llvm_unreachable(msg.c_str());
1010     } else if (!V->hasInternalLinkage() &&
1011                !V->hasPrivateLinkage()) {
1012       O << ".weak ";
1013     }
1014   }
1015 }
1016
1017 void NVPTXAsmPrinter::printModuleLevelGV(const GlobalVariable *GVar,
1018                                          raw_ostream &O,
1019                                          bool processDemoted) {
1020
1021   // Skip meta data
1022   if (GVar->hasSection()) {
1023     if (GVar->getSection() == StringRef("llvm.metadata"))
1024       return;
1025   }
1026
1027   // Skip LLVM intrinsic global variables
1028   if (GVar->getName().startswith("llvm.") ||
1029       GVar->getName().startswith("nvvm."))
1030     return;
1031
1032   const DataLayout *TD = TM.getDataLayout();
1033
1034   // GlobalVariables are always constant pointers themselves.
1035   const PointerType *PTy = GVar->getType();
1036   Type *ETy = PTy->getElementType();
1037
1038   if (GVar->hasExternalLinkage()) {
1039     if (GVar->hasInitializer())
1040       O << ".visible ";
1041     else
1042       O << ".extern ";
1043   } else if (GVar->hasLinkOnceLinkage() || GVar->hasWeakLinkage() ||
1044              GVar->hasAvailableExternallyLinkage() ||
1045              GVar->hasCommonLinkage()) {
1046     O << ".weak ";
1047   }
1048
1049   if (llvm::isTexture(*GVar)) {
1050     O << ".global .texref " << llvm::getTextureName(*GVar) << ";\n";
1051     return;
1052   }
1053
1054   if (llvm::isSurface(*GVar)) {
1055     O << ".global .surfref " << llvm::getSurfaceName(*GVar) << ";\n";
1056     return;
1057   }
1058
1059   if (GVar->isDeclaration()) {
1060     // (extern) declarations, no definition or initializer
1061     // Currently the only known declaration is for an automatic __local
1062     // (.shared) promoted to global.
1063     emitPTXGlobalVariable(GVar, O);
1064     O << ";\n";
1065     return;
1066   }
1067
1068   if (llvm::isSampler(*GVar)) {
1069     O << ".global .samplerref " << llvm::getSamplerName(*GVar);
1070
1071     const Constant *Initializer = nullptr;
1072     if (GVar->hasInitializer())
1073       Initializer = GVar->getInitializer();
1074     const ConstantInt *CI = nullptr;
1075     if (Initializer)
1076       CI = dyn_cast<ConstantInt>(Initializer);
1077     if (CI) {
1078       unsigned sample = CI->getZExtValue();
1079
1080       O << " = { ";
1081
1082       for (int i = 0,
1083                addr = ((sample & __CLK_ADDRESS_MASK) >> __CLK_ADDRESS_BASE);
1084            i < 3; i++) {
1085         O << "addr_mode_" << i << " = ";
1086         switch (addr) {
1087         case 0:
1088           O << "wrap";
1089           break;
1090         case 1:
1091           O << "clamp_to_border";
1092           break;
1093         case 2:
1094           O << "clamp_to_edge";
1095           break;
1096         case 3:
1097           O << "wrap";
1098           break;
1099         case 4:
1100           O << "mirror";
1101           break;
1102         }
1103         O << ", ";
1104       }
1105       O << "filter_mode = ";
1106       switch ((sample & __CLK_FILTER_MASK) >> __CLK_FILTER_BASE) {
1107       case 0:
1108         O << "nearest";
1109         break;
1110       case 1:
1111         O << "linear";
1112         break;
1113       case 2:
1114         llvm_unreachable("Anisotropic filtering is not supported");
1115       default:
1116         O << "nearest";
1117         break;
1118       }
1119       if (!((sample & __CLK_NORMALIZED_MASK) >> __CLK_NORMALIZED_BASE)) {
1120         O << ", force_unnormalized_coords = 1";
1121       }
1122       O << " }";
1123     }
1124
1125     O << ";\n";
1126     return;
1127   }
1128
1129   if (GVar->hasPrivateLinkage()) {
1130
1131     if (!strncmp(GVar->getName().data(), "unrollpragma", 12))
1132       return;
1133
1134     // FIXME - need better way (e.g. Metadata) to avoid generating this global
1135     if (!strncmp(GVar->getName().data(), "filename", 8))
1136       return;
1137     if (GVar->use_empty())
1138       return;
1139   }
1140
1141   const Function *demotedFunc = nullptr;
1142   if (!processDemoted && canDemoteGlobalVar(GVar, demotedFunc)) {
1143     O << "// " << GVar->getName() << " has been demoted\n";
1144     if (localDecls.find(demotedFunc) != localDecls.end())
1145       localDecls[demotedFunc].push_back(GVar);
1146     else {
1147       std::vector<const GlobalVariable *> temp;
1148       temp.push_back(GVar);
1149       localDecls[demotedFunc] = temp;
1150     }
1151     return;
1152   }
1153
1154   O << ".";
1155   emitPTXAddressSpace(PTy->getAddressSpace(), O);
1156
1157   if (isManaged(*GVar)) {
1158     O << " .attribute(.managed)";
1159   }
1160
1161   if (GVar->getAlignment() == 0)
1162     O << " .align " << (int) TD->getPrefTypeAlignment(ETy);
1163   else
1164     O << " .align " << GVar->getAlignment();
1165
1166   if (ETy->isFloatingPointTy() || ETy->isIntegerTy() || ETy->isPointerTy()) {
1167     O << " .";
1168     // Special case: ABI requires that we use .u8 for predicates
1169     if (ETy->isIntegerTy(1))
1170       O << "u8";
1171     else
1172       O << getPTXFundamentalTypeStr(ETy, false);
1173     O << " ";
1174     O << *getSymbol(GVar);
1175
1176     // Ptx allows variable initilization only for constant and global state
1177     // spaces.
1178     if (GVar->hasInitializer()) {
1179       if ((PTy->getAddressSpace() == llvm::ADDRESS_SPACE_GLOBAL) ||
1180           (PTy->getAddressSpace() == llvm::ADDRESS_SPACE_CONST)) {
1181         const Constant *Initializer = GVar->getInitializer();
1182         // 'undef' is treated as there is no value specified.
1183         if (!Initializer->isNullValue() && !isa<UndefValue>(Initializer)) {
1184           O << " = ";
1185           printScalarConstant(Initializer, O);
1186         }
1187       } else {
1188         // The frontend adds zero-initializer to variables that don't have an
1189         // initial value, so skip warning for this case.
1190         if (!GVar->getInitializer()->isNullValue()) {
1191           std::string warnMsg =
1192               ("initial value of '" + GVar->getName() +
1193                "' is not allowed in addrspace(" +
1194                Twine(llvm::utostr_32(PTy->getAddressSpace())) + ")").str();
1195           report_fatal_error(warnMsg.c_str());
1196         }
1197       }
1198     }
1199   } else {
1200     unsigned int ElementSize = 0;
1201
1202     // Although PTX has direct support for struct type and array type and
1203     // LLVM IR is very similar to PTX, the LLVM CodeGen does not support for
1204     // targets that support these high level field accesses. Structs, arrays
1205     // and vectors are lowered into arrays of bytes.
1206     switch (ETy->getTypeID()) {
1207     case Type::StructTyID:
1208     case Type::ArrayTyID:
1209     case Type::VectorTyID:
1210       ElementSize = TD->getTypeStoreSize(ETy);
1211       // Ptx allows variable initilization only for constant and
1212       // global state spaces.
1213       if (((PTy->getAddressSpace() == llvm::ADDRESS_SPACE_GLOBAL) ||
1214            (PTy->getAddressSpace() == llvm::ADDRESS_SPACE_CONST)) &&
1215           GVar->hasInitializer()) {
1216         const Constant *Initializer = GVar->getInitializer();
1217         if (!isa<UndefValue>(Initializer) && !Initializer->isNullValue()) {
1218           AggBuffer aggBuffer(ElementSize, O, *this);
1219           bufferAggregateConstant(Initializer, &aggBuffer);
1220           if (aggBuffer.numSymbols) {
1221             if (static_cast<const NVPTXTargetMachine &>(TM).is64Bit()) {
1222               O << " .u64 " << *getSymbol(GVar) << "[";
1223               O << ElementSize / 8;
1224             } else {
1225               O << " .u32 " << *getSymbol(GVar) << "[";
1226               O << ElementSize / 4;
1227             }
1228             O << "]";
1229           } else {
1230             O << " .b8 " << *getSymbol(GVar) << "[";
1231             O << ElementSize;
1232             O << "]";
1233           }
1234           O << " = {";
1235           aggBuffer.print();
1236           O << "}";
1237         } else {
1238           O << " .b8 " << *getSymbol(GVar);
1239           if (ElementSize) {
1240             O << "[";
1241             O << ElementSize;
1242             O << "]";
1243           }
1244         }
1245       } else {
1246         O << " .b8 " << *getSymbol(GVar);
1247         if (ElementSize) {
1248           O << "[";
1249           O << ElementSize;
1250           O << "]";
1251         }
1252       }
1253       break;
1254     default:
1255       llvm_unreachable("type not supported yet");
1256     }
1257
1258   }
1259   O << ";\n";
1260 }
1261
1262 void NVPTXAsmPrinter::emitDemotedVars(const Function *f, raw_ostream &O) {
1263   if (localDecls.find(f) == localDecls.end())
1264     return;
1265
1266   std::vector<const GlobalVariable *> &gvars = localDecls[f];
1267
1268   for (unsigned i = 0, e = gvars.size(); i != e; ++i) {
1269     O << "\t// demoted variable\n\t";
1270     printModuleLevelGV(gvars[i], O, true);
1271   }
1272 }
1273
1274 void NVPTXAsmPrinter::emitPTXAddressSpace(unsigned int AddressSpace,
1275                                           raw_ostream &O) const {
1276   switch (AddressSpace) {
1277   case llvm::ADDRESS_SPACE_LOCAL:
1278     O << "local";
1279     break;
1280   case llvm::ADDRESS_SPACE_GLOBAL:
1281     O << "global";
1282     break;
1283   case llvm::ADDRESS_SPACE_CONST:
1284     O << "const";
1285     break;
1286   case llvm::ADDRESS_SPACE_SHARED:
1287     O << "shared";
1288     break;
1289   default:
1290     report_fatal_error("Bad address space found while emitting PTX");
1291     break;
1292   }
1293 }
1294
1295 std::string
1296 NVPTXAsmPrinter::getPTXFundamentalTypeStr(const Type *Ty, bool useB4PTR) const {
1297   switch (Ty->getTypeID()) {
1298   default:
1299     llvm_unreachable("unexpected type");
1300     break;
1301   case Type::IntegerTyID: {
1302     unsigned NumBits = cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth();
1303     if (NumBits == 1)
1304       return "pred";
1305     else if (NumBits <= 64) {
1306       std::string name = "u";
1307       return name + utostr(NumBits);
1308     } else {
1309       llvm_unreachable("Integer too large");
1310       break;
1311     }
1312     break;
1313   }
1314   case Type::FloatTyID:
1315     return "f32";
1316   case Type::DoubleTyID:
1317     return "f64";
1318   case Type::PointerTyID:
1319     if (static_cast<const NVPTXTargetMachine &>(TM).is64Bit())
1320       if (useB4PTR)
1321         return "b64";
1322       else
1323         return "u64";
1324     else if (useB4PTR)
1325       return "b32";
1326     else
1327       return "u32";
1328   }
1329   llvm_unreachable("unexpected type");
1330   return nullptr;
1331 }
1332
1333 void NVPTXAsmPrinter::emitPTXGlobalVariable(const GlobalVariable *GVar,
1334                                             raw_ostream &O) {
1335
1336   const DataLayout *TD = TM.getDataLayout();
1337
1338   // GlobalVariables are always constant pointers themselves.
1339   const PointerType *PTy = GVar->getType();
1340   Type *ETy = PTy->getElementType();
1341
1342   O << ".";
1343   emitPTXAddressSpace(PTy->getAddressSpace(), O);
1344   if (GVar->getAlignment() == 0)
1345     O << " .align " << (int) TD->getPrefTypeAlignment(ETy);
1346   else
1347     O << " .align " << GVar->getAlignment();
1348
1349   if (ETy->isFloatingPointTy() || ETy->isIntegerTy() || ETy->isPointerTy()) {
1350     O << " .";
1351     O << getPTXFundamentalTypeStr(ETy);
1352     O << " ";
1353     O << *getSymbol(GVar);
1354     return;
1355   }
1356
1357   int64_t ElementSize = 0;
1358
1359   // Although PTX has direct support for struct type and array type and LLVM IR
1360   // is very similar to PTX, the LLVM CodeGen does not support for targets that
1361   // support these high level field accesses. Structs and arrays are lowered
1362   // into arrays of bytes.
1363   switch (ETy->getTypeID()) {
1364   case Type::StructTyID:
1365   case Type::ArrayTyID:
1366   case Type::VectorTyID:
1367     ElementSize = TD->getTypeStoreSize(ETy);
1368     O << " .b8 " << *getSymbol(GVar) << "[";
1369     if (ElementSize) {
1370       O << itostr(ElementSize);
1371     }
1372     O << "]";
1373     break;
1374   default:
1375     llvm_unreachable("type not supported yet");
1376   }
1377   return;
1378 }
1379
1380 static unsigned int getOpenCLAlignment(const DataLayout *TD, Type *Ty) {
1381   if (Ty->isSingleValueType())
1382     return TD->getPrefTypeAlignment(Ty);
1383
1384   const ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(Ty);
1385   if (ATy)
1386     return getOpenCLAlignment(TD, ATy->getElementType());
1387
1388   const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty);
1389   if (STy) {
1390     unsigned int alignStruct = 1;
1391     // Go through each element of the struct and find the
1392     // largest alignment.
1393     for (unsigned i = 0, e = STy->getNumElements(); i != e; i++) {
1394       Type *ETy = STy->getElementType(i);
1395       unsigned int align = getOpenCLAlignment(TD, ETy);
1396       if (align > alignStruct)
1397         alignStruct = align;
1398     }
1399     return alignStruct;
1400   }
1401
1402   const FunctionType *FTy = dyn_cast<FunctionType>(Ty);
1403   if (FTy)
1404     return TD->getPointerPrefAlignment();
1405   return TD->getPrefTypeAlignment(Ty);
1406 }
1407
1408 void NVPTXAsmPrinter::printParamName(Function::const_arg_iterator I,
1409                                      int paramIndex, raw_ostream &O) {
1410   O << *getSymbol(I->getParent()) << "_param_" << paramIndex;
1411 }
1412
1413 void NVPTXAsmPrinter::printParamName(int paramIndex, raw_ostream &O) {
1414   O << *CurrentFnSym << "_param_" << paramIndex;
1415 }
1416
1417 void NVPTXAsmPrinter::emitFunctionParamList(const Function *F, raw_ostream &O) {
1418   const DataLayout *TD = TM.getDataLayout();
1419   const AttributeSet &PAL = F->getAttributes();
1420   const TargetLowering *TLI = nvptxSubtarget->getTargetLowering();
1421   Function::const_arg_iterator I, E;
1422   unsigned paramIndex = 0;
1423   bool first = true;
1424   bool isKernelFunc = llvm::isKernelFunction(*F);
1425   bool isABI = (nvptxSubtarget->getSmVersion() >= 20);
1426   MVT thePointerTy = TLI->getPointerTy();
1427
1428   O << "(\n";
1429
1430   for (I = F->arg_begin(), E = F->arg_end(); I != E; ++I, paramIndex++) {
1431     Type *Ty = I->getType();
1432
1433     if (!first)
1434       O << ",\n";
1435
1436     first = false;
1437
1438     // Handle image/sampler parameters
1439     if (isKernelFunction(*F)) {
1440       if (isSampler(*I) || isImage(*I)) {
1441         if (isImage(*I)) {
1442           std::string sname = I->getName();
1443           if (isImageWriteOnly(*I) || isImageReadWrite(*I)) {
1444             if (nvptxSubtarget->hasImageHandles())
1445               O << "\t.param .u64 .ptr .surfref ";
1446             else
1447               O << "\t.param .surfref ";
1448             O << *CurrentFnSym << "_param_" << paramIndex;
1449           }
1450           else { // Default image is read_only
1451             if (nvptxSubtarget->hasImageHandles())
1452               O << "\t.param .u64 .ptr .texref ";
1453             else
1454               O << "\t.param .texref ";
1455             O << *CurrentFnSym << "_param_" << paramIndex;
1456           }
1457         } else {
1458           if (nvptxSubtarget->hasImageHandles())
1459             O << "\t.param .u64 .ptr .samplerref ";
1460           else
1461             O << "\t.param .samplerref ";
1462           O << *CurrentFnSym << "_param_" << paramIndex;
1463         }
1464         continue;
1465       }
1466     }
1467
1468     if (!PAL.hasAttribute(paramIndex + 1, Attribute::ByVal)) {
1469       if (Ty->isAggregateType() || Ty->isVectorTy()) {
1470         // Just print .param .align <a> .b8 .param[size];
1471         // <a> = PAL.getparamalignment
1472         // size = typeallocsize of element type
1473         unsigned align = PAL.getParamAlignment(paramIndex + 1);
1474         if (align == 0)
1475           align = TD->getABITypeAlignment(Ty);
1476
1477         unsigned sz = TD->getTypeAllocSize(Ty);
1478         O << "\t.param .align " << align << " .b8 ";
1479         printParamName(I, paramIndex, O);
1480         O << "[" << sz << "]";
1481
1482         continue;
1483       }
1484       // Just a scalar
1485       const PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(Ty);
1486       if (isKernelFunc) {
1487         if (PTy) {
1488           // Special handling for pointer arguments to kernel
1489           O << "\t.param .u" << thePointerTy.getSizeInBits() << " ";
1490
1491           if (static_cast<NVPTXTargetMachine &>(TM).getDrvInterface() !=
1492               NVPTX::CUDA) {
1493             Type *ETy = PTy->getElementType();
1494             int addrSpace = PTy->getAddressSpace();
1495             switch (addrSpace) {
1496             default:
1497               O << ".ptr ";
1498               break;
1499             case llvm::ADDRESS_SPACE_CONST:
1500               O << ".ptr .const ";
1501               break;
1502             case llvm::ADDRESS_SPACE_SHARED:
1503               O << ".ptr .shared ";
1504               break;
1505             case llvm::ADDRESS_SPACE_GLOBAL:
1506               O << ".ptr .global ";
1507               break;
1508             }
1509             O << ".align " << (int) getOpenCLAlignment(TD, ETy) << " ";
1510           }
1511           printParamName(I, paramIndex, O);
1512           continue;
1513         }
1514
1515         // non-pointer scalar to kernel func
1516         O << "\t.param .";
1517         // Special case: predicate operands become .u8 types
1518         if (Ty->isIntegerTy(1))
1519           O << "u8";
1520         else
1521           O << getPTXFundamentalTypeStr(Ty);
1522         O << " ";
1523         printParamName(I, paramIndex, O);
1524         continue;
1525       }
1526       // Non-kernel function, just print .param .b<size> for ABI
1527       // and .reg .b<size> for non-ABI
1528       unsigned sz = 0;
1529       if (isa<IntegerType>(Ty)) {
1530         sz = cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth();
1531         if (sz < 32)
1532           sz = 32;
1533       } else if (isa<PointerType>(Ty))
1534         sz = thePointerTy.getSizeInBits();
1535       else
1536         sz = Ty->getPrimitiveSizeInBits();
1537       if (isABI)
1538         O << "\t.param .b" << sz << " ";
1539       else
1540         O << "\t.reg .b" << sz << " ";
1541       printParamName(I, paramIndex, O);
1542       continue;
1543     }
1544
1545     // param has byVal attribute. So should be a pointer
1546     const PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(Ty);
1547     assert(PTy && "Param with byval attribute should be a pointer type");
1548     Type *ETy = PTy->getElementType();
1549
1550     if (isABI || isKernelFunc) {
1551       // Just print .param .align <a> .b8 .param[size];
1552       // <a> = PAL.getparamalignment
1553       // size = typeallocsize of element type
1554       unsigned align = PAL.getParamAlignment(paramIndex + 1);
1555       if (align == 0)
1556         align = TD->getABITypeAlignment(ETy);
1557
1558       unsigned sz = TD->getTypeAllocSize(ETy);
1559       O << "\t.param .align " << align << " .b8 ";
1560       printParamName(I, paramIndex, O);
1561       O << "[" << sz << "]";
1562       continue;
1563     } else {
1564       // Split the ETy into constituent parts and
1565       // print .param .b<size> <name> for each part.
1566       // Further, if a part is vector, print the above for
1567       // each vector element.
1568       SmallVector<EVT, 16> vtparts;
1569       ComputeValueVTs(*TLI, ETy, vtparts);
1570       for (unsigned i = 0, e = vtparts.size(); i != e; ++i) {
1571         unsigned elems = 1;
1572         EVT elemtype = vtparts[i];
1573         if (vtparts[i].isVector()) {
1574           elems = vtparts[i].getVectorNumElements();
1575           elemtype = vtparts[i].getVectorElementType();
1576         }
1577
1578         for (unsigned j = 0, je = elems; j != je; ++j) {
1579           unsigned sz = elemtype.getSizeInBits();
1580           if (elemtype.isInteger() && (sz < 32))
1581             sz = 32;
1582           O << "\t.reg .b" << sz << " ";
1583           printParamName(I, paramIndex, O);
1584           if (j < je - 1)
1585             O << ",\n";
1586           ++paramIndex;
1587         }
1588         if (i < e - 1)
1589           O << ",\n";
1590       }
1591       --paramIndex;
1592       continue;
1593     }
1594   }
1595
1596   O << "\n)\n";
1597 }
1598
1599 void NVPTXAsmPrinter::emitFunctionParamList(const MachineFunction &MF,
1600                                             raw_ostream &O) {
1601   const Function *F = MF.getFunction();
1602   emitFunctionParamList(F, O);
1603 }
1604
1605 void NVPTXAsmPrinter::setAndEmitFunctionVirtualRegisters(
1606     const MachineFunction &MF) {
1607   SmallString<128> Str;
1608   raw_svector_ostream O(Str);
1609
1610   // Map the global virtual register number to a register class specific
1611   // virtual register number starting from 1 with that class.
1612   const TargetRegisterInfo *TRI = MF.getSubtarget().getRegisterInfo();
1613   //unsigned numRegClasses = TRI->getNumRegClasses();
1614
1615   // Emit the Fake Stack Object
1616   const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
1617   int NumBytes = (int) MFI->getStackSize();
1618   if (NumBytes) {
1619     O << "\t.local .align " << MFI->getMaxAlignment() << " .b8 \t" << DEPOTNAME
1620       << getFunctionNumber() << "[" << NumBytes << "];\n";
1621     if (static_cast<const NVPTXTargetMachine &>(MF.getTarget()).is64Bit()) {
1622       O << "\t.reg .b64 \t%SP;\n";
1623       O << "\t.reg .b64 \t%SPL;\n";
1624     } else {
1625       O << "\t.reg .b32 \t%SP;\n";
1626       O << "\t.reg .b32 \t%SPL;\n";
1627     }
1628   }
1629
1630   // Go through all virtual registers to establish the mapping between the
1631   // global virtual
1632   // register number and the per class virtual register number.
1633   // We use the per class virtual register number in the ptx output.
1634   unsigned int numVRs = MRI->getNumVirtRegs();
1635   for (unsigned i = 0; i < numVRs; i++) {
1636     unsigned int vr = TRI->index2VirtReg(i);
1637     const TargetRegisterClass *RC = MRI->getRegClass(vr);
1638     DenseMap<unsigned, unsigned> &regmap = VRegMapping[RC];
1639     int n = regmap.size();
1640     regmap.insert(std::make_pair(vr, n + 1));
1641   }
1642
1643   // Emit register declarations
1644   // @TODO: Extract out the real register usage
1645   // O << "\t.reg .pred %p<" << NVPTXNumRegisters << ">;\n";
1646   // O << "\t.reg .s16 %rc<" << NVPTXNumRegisters << ">;\n";
1647   // O << "\t.reg .s16 %rs<" << NVPTXNumRegisters << ">;\n";
1648   // O << "\t.reg .s32 %r<" << NVPTXNumRegisters << ">;\n";
1649   // O << "\t.reg .s64 %rd<" << NVPTXNumRegisters << ">;\n";
1650   // O << "\t.reg .f32 %f<" << NVPTXNumRegisters << ">;\n";
1651   // O << "\t.reg .f64 %fd<" << NVPTXNumRegisters << ">;\n";
1652
1653   // Emit declaration of the virtual registers or 'physical' registers for
1654   // each register class
1655   for (unsigned i=0; i< TRI->getNumRegClasses(); i++) {
1656     const TargetRegisterClass *RC = TRI->getRegClass(i);
1657     DenseMap<unsigned, unsigned> &regmap = VRegMapping[RC];
1658     std::string rcname = getNVPTXRegClassName(RC);
1659     std::string rcStr = getNVPTXRegClassStr(RC);
1660     int n = regmap.size();
1661
1662     // Only declare those registers that may be used.
1663     if (n) {
1664        O << "\t.reg " << rcname << " \t" << rcStr << "<" << (n+1)
1665          << ">;\n";
1666     }
1667   }
1668
1669   OutStreamer.EmitRawText(O.str());
1670 }
1671
1672 void NVPTXAsmPrinter::printFPConstant(const ConstantFP *Fp, raw_ostream &O) {
1673   APFloat APF = APFloat(Fp->getValueAPF()); // make a copy
1674   bool ignored;
1675   unsigned int numHex;
1676   const char *lead;
1677
1678   if (Fp->getType()->getTypeID() == Type::FloatTyID) {
1679     numHex = 8;
1680     lead = "0f";
1681     APF.convert(APFloat::IEEEsingle, APFloat::rmNearestTiesToEven, &ignored);
1682   } else if (Fp->getType()->getTypeID() == Type::DoubleTyID) {
1683     numHex = 16;
1684     lead = "0d";
1685     APF.convert(APFloat::IEEEdouble, APFloat::rmNearestTiesToEven, &ignored);
1686   } else
1687     llvm_unreachable("unsupported fp type");
1688
1689   APInt API = APF.bitcastToAPInt();
1690   std::string hexstr(utohexstr(API.getZExtValue()));
1691   O << lead;
1692   if (hexstr.length() < numHex)
1693     O << std::string(numHex - hexstr.length(), '0');
1694   O << utohexstr(API.getZExtValue());
1695 }
1696
1697 void NVPTXAsmPrinter::printScalarConstant(const Constant *CPV, raw_ostream &O) {
1698   if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(CPV)) {
1699     O << CI->getValue();
1700     return;
1701   }
1702   if (const ConstantFP *CFP = dyn_cast<ConstantFP>(CPV)) {
1703     printFPConstant(CFP, O);
1704     return;
1705   }
1706   if (isa<ConstantPointerNull>(CPV)) {
1707     O << "0";
1708     return;
1709   }
1710   if (const GlobalValue *GVar = dyn_cast<GlobalValue>(CPV)) {
1711     PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(GVar->getType());
1712     bool IsNonGenericPointer = false;
1713     if (PTy && PTy->getAddressSpace() != 0) {
1714       IsNonGenericPointer = true;
1715     }
1716     if (EmitGeneric && !isa<Function>(CPV) && !IsNonGenericPointer) {
1717       O << "generic(";
1718       O << *getSymbol(GVar);
1719       O << ")";
1720     } else {
1721       O << *getSymbol(GVar);
1722     }
1723     return;
1724   }
1725   if (const ConstantExpr *Cexpr = dyn_cast<ConstantExpr>(CPV)) {
1726     const Value *v = Cexpr->stripPointerCasts();
1727     PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(Cexpr->getType());
1728     bool IsNonGenericPointer = false;
1729     if (PTy && PTy->getAddressSpace() != 0) {
1730       IsNonGenericPointer = true;
1731     }
1732     if (const GlobalValue *GVar = dyn_cast<GlobalValue>(v)) {
1733       if (EmitGeneric && !isa<Function>(v) && !IsNonGenericPointer) {
1734         O << "generic(";
1735         O << *getSymbol(GVar);
1736         O << ")";
1737       } else {
1738         O << *getSymbol(GVar);
1739       }
1740       return;
1741     } else {
1742       O << *lowerConstant(CPV);
1743       return;
1744     }
1745   }
1746   llvm_unreachable("Not scalar type found in printScalarConstant()");
1747 }
1748
1749 void NVPTXAsmPrinter::bufferLEByte(const Constant *CPV, int Bytes,
1750                                    AggBuffer *aggBuffer) {
1751
1752   const DataLayout *TD = TM.getDataLayout();
1753
1754   if (isa<UndefValue>(CPV) || CPV->isNullValue()) {
1755     int s = TD->getTypeAllocSize(CPV->getType());
1756     if (s < Bytes)
1757       s = Bytes;
1758     aggBuffer->addZeros(s);
1759     return;
1760   }
1761
1762   unsigned char *ptr;
1763   switch (CPV->getType()->getTypeID()) {
1764
1765   case Type::IntegerTyID: {
1766     const Type *ETy = CPV->getType();
1767     if (ETy == Type::getInt8Ty(CPV->getContext())) {
1768       unsigned char c = (unsigned char)cast<ConstantInt>(CPV)->getZExtValue();
1769       ptr = &c;
1770       aggBuffer->addBytes(ptr, 1, Bytes);
1771     } else if (ETy == Type::getInt16Ty(CPV->getContext())) {
1772       short int16 = (short)cast<ConstantInt>(CPV)->getZExtValue();
1773       ptr = (unsigned char *)&int16;
1774       aggBuffer->addBytes(ptr, 2, Bytes);
1775     } else if (ETy == Type::getInt32Ty(CPV->getContext())) {
1776       if (const ConstantInt *constInt = dyn_cast<ConstantInt>(CPV)) {
1777         int int32 = (int)(constInt->getZExtValue());
1778         ptr = (unsigned char *)&int32;
1779         aggBuffer->addBytes(ptr, 4, Bytes);
1780         break;
1781       } else if (const ConstantExpr *Cexpr = dyn_cast<ConstantExpr>(CPV)) {
1782         if (const ConstantInt *constInt = dyn_cast<ConstantInt>(
1783                 ConstantFoldConstantExpression(Cexpr, *TD))) {
1784           int int32 = (int)(constInt->getZExtValue());
1785           ptr = (unsigned char *)&int32;
1786           aggBuffer->addBytes(ptr, 4, Bytes);
1787           break;
1788         }
1789         if (Cexpr->getOpcode() == Instruction::PtrToInt) {
1790           Value *v = Cexpr->getOperand(0)->stripPointerCasts();
1791           aggBuffer->addSymbol(v, Cexpr->getOperand(0));
1792           aggBuffer->addZeros(4);
1793           break;
1794         }
1795       }
1796       llvm_unreachable("unsupported integer const type");
1797     } else if (ETy == Type::getInt64Ty(CPV->getContext())) {
1798       if (const ConstantInt *constInt = dyn_cast<ConstantInt>(CPV)) {
1799         long long int64 = (long long)(constInt->getZExtValue());
1800         ptr = (unsigned char *)&int64;
1801         aggBuffer->addBytes(ptr, 8, Bytes);
1802         break;
1803       } else if (const ConstantExpr *Cexpr = dyn_cast<ConstantExpr>(CPV)) {
1804         if (const ConstantInt *constInt = dyn_cast<ConstantInt>(
1805                 ConstantFoldConstantExpression(Cexpr, *TD))) {
1806           long long int64 = (long long)(constInt->getZExtValue());
1807           ptr = (unsigned char *)&int64;
1808           aggBuffer->addBytes(ptr, 8, Bytes);
1809           break;
1810         }
1811         if (Cexpr->getOpcode() == Instruction::PtrToInt) {
1812           Value *v = Cexpr->getOperand(0)->stripPointerCasts();
1813           aggBuffer->addSymbol(v, Cexpr->getOperand(0));
1814           aggBuffer->addZeros(8);
1815           break;
1816         }
1817       }
1818       llvm_unreachable("unsupported integer const type");
1819     } else
1820       llvm_unreachable("unsupported integer const type");
1821     break;
1822   }
1823   case Type::FloatTyID:
1824   case Type::DoubleTyID: {
1825     const ConstantFP *CFP = dyn_cast<ConstantFP>(CPV);
1826     const Type *Ty = CFP->getType();
1827     if (Ty == Type::getFloatTy(CPV->getContext())) {
1828       float float32 = (float) CFP->getValueAPF().convertToFloat();
1829       ptr = (unsigned char *)&float32;
1830       aggBuffer->addBytes(ptr, 4, Bytes);
1831     } else if (Ty == Type::getDoubleTy(CPV->getContext())) {
1832       double float64 = CFP->getValueAPF().convertToDouble();
1833       ptr = (unsigned char *)&float64;
1834       aggBuffer->addBytes(ptr, 8, Bytes);
1835     } else {
1836       llvm_unreachable("unsupported fp const type");
1837     }
1838     break;
1839   }
1840   case Type::PointerTyID: {
1841     if (const GlobalValue *GVar = dyn_cast<GlobalValue>(CPV)) {
1842       aggBuffer->addSymbol(GVar, GVar);
1843     } else if (const ConstantExpr *Cexpr = dyn_cast<ConstantExpr>(CPV)) {
1844       const Value *v = Cexpr->stripPointerCasts();
1845       aggBuffer->addSymbol(v, Cexpr);
1846     }
1847     unsigned int s = TD->getTypeAllocSize(CPV->getType());
1848     aggBuffer->addZeros(s);
1849     break;
1850   }
1851
1852   case Type::ArrayTyID:
1853   case Type::VectorTyID:
1854   case Type::StructTyID: {
1855     if (isa<ConstantArray>(CPV) || isa<ConstantVector>(CPV) ||
1856         isa<ConstantStruct>(CPV) || isa<ConstantDataSequential>(CPV)) {
1857       int ElementSize = TD->getTypeAllocSize(CPV->getType());
1858       bufferAggregateConstant(CPV, aggBuffer);
1859       if (Bytes > ElementSize)
1860         aggBuffer->addZeros(Bytes - ElementSize);
1861     } else if (isa<ConstantAggregateZero>(CPV))
1862       aggBuffer->addZeros(Bytes);
1863     else
1864       llvm_unreachable("Unexpected Constant type");
1865     break;
1866   }
1867
1868   default:
1869     llvm_unreachable("unsupported type");
1870   }
1871 }
1872
1873 void NVPTXAsmPrinter::bufferAggregateConstant(const Constant *CPV,
1874                                               AggBuffer *aggBuffer) {
1875   const DataLayout *TD = TM.getDataLayout();
1876   int Bytes;
1877
1878   // Old constants
1879   if (isa<ConstantArray>(CPV) || isa<ConstantVector>(CPV)) {
1880     if (CPV->getNumOperands())
1881       for (unsigned i = 0, e = CPV->getNumOperands(); i != e; ++i)
1882         bufferLEByte(cast<Constant>(CPV->getOperand(i)), 0, aggBuffer);
1883     return;
1884   }
1885
1886   if (const ConstantDataSequential *CDS =
1887           dyn_cast<ConstantDataSequential>(CPV)) {
1888     if (CDS->getNumElements())
1889       for (unsigned i = 0; i < CDS->getNumElements(); ++i)
1890         bufferLEByte(cast<Constant>(CDS->getElementAsConstant(i)), 0,
1891                      aggBuffer);
1892     return;
1893   }
1894
1895   if (isa<ConstantStruct>(CPV)) {
1896     if (CPV->getNumOperands()) {
1897       StructType *ST = cast<StructType>(CPV->getType());
1898       for (unsigned i = 0, e = CPV->getNumOperands(); i != e; ++i) {
1899         if (i == (e - 1))
1900           Bytes = TD->getStructLayout(ST)->getElementOffset(0) +
1901                   TD->getTypeAllocSize(ST) -
1902                   TD->getStructLayout(ST)->getElementOffset(i);
1903         else
1904           Bytes = TD->getStructLayout(ST)->getElementOffset(i + 1) -
1905                   TD->getStructLayout(ST)->getElementOffset(i);
1906         bufferLEByte(cast<Constant>(CPV->getOperand(i)), Bytes, aggBuffer);
1907       }
1908     }
1909     return;
1910   }
1911   llvm_unreachable("unsupported constant type in printAggregateConstant()");
1912 }
1913
1914 // buildTypeNameMap - Run through symbol table looking for type names.
1915 //
1916
1917 bool NVPTXAsmPrinter::isImageType(const Type *Ty) {
1918
1919   std::map<const Type *, std::string>::iterator PI = TypeNameMap.find(Ty);
1920
1921   if (PI != TypeNameMap.end() && (!PI->second.compare("struct._image1d_t") ||
1922                                   !PI->second.compare("struct._image2d_t") ||
1923                                   !PI->second.compare("struct._image3d_t")))
1924     return true;
1925
1926   return false;
1927 }
1928
1929
1930 bool NVPTXAsmPrinter::ignoreLoc(const MachineInstr &MI) {
1931   switch (MI.getOpcode()) {
1932   default:
1933     return false;
1934   case NVPTX::CallArgBeginInst:
1935   case NVPTX::CallArgEndInst0:
1936   case NVPTX::CallArgEndInst1:
1937   case NVPTX::CallArgF32:
1938   case NVPTX::CallArgF64:
1939   case NVPTX::CallArgI16:
1940   case NVPTX::CallArgI32:
1941   case NVPTX::CallArgI32imm:
1942   case NVPTX::CallArgI64:
1943   case NVPTX::CallArgParam:
1944   case NVPTX::CallVoidInst:
1945   case NVPTX::CallVoidInstReg:
1946   case NVPTX::Callseq_End:
1947   case NVPTX::CallVoidInstReg64:
1948   case NVPTX::DeclareParamInst:
1949   case NVPTX::DeclareRetMemInst:
1950   case NVPTX::DeclareRetRegInst:
1951   case NVPTX::DeclareRetScalarInst:
1952   case NVPTX::DeclareScalarParamInst:
1953   case NVPTX::DeclareScalarRegInst:
1954   case NVPTX::StoreParamF32:
1955   case NVPTX::StoreParamF64:
1956   case NVPTX::StoreParamI16:
1957   case NVPTX::StoreParamI32:
1958   case NVPTX::StoreParamI64:
1959   case NVPTX::StoreParamI8:
1960   case NVPTX::StoreRetvalF32:
1961   case NVPTX::StoreRetvalF64:
1962   case NVPTX::StoreRetvalI16:
1963   case NVPTX::StoreRetvalI32:
1964   case NVPTX::StoreRetvalI64:
1965   case NVPTX::StoreRetvalI8:
1966   case NVPTX::LastCallArgF32:
1967   case NVPTX::LastCallArgF64:
1968   case NVPTX::LastCallArgI16:
1969   case NVPTX::LastCallArgI32:
1970   case NVPTX::LastCallArgI32imm:
1971   case NVPTX::LastCallArgI64:
1972   case NVPTX::LastCallArgParam:
1973   case NVPTX::LoadParamMemF32:
1974   case NVPTX::LoadParamMemF64:
1975   case NVPTX::LoadParamMemI16:
1976   case NVPTX::LoadParamMemI32:
1977   case NVPTX::LoadParamMemI64:
1978   case NVPTX::LoadParamMemI8:
1979   case NVPTX::PrototypeInst:
1980   case NVPTX::DBG_VALUE:
1981     return true;
1982   }
1983   return false;
1984 }
1985
1986 /// PrintAsmOperand - Print out an operand for an inline asm expression.
1987 ///
1988 bool NVPTXAsmPrinter::PrintAsmOperand(const MachineInstr *MI, unsigned OpNo,
1989                                       unsigned AsmVariant,
1990                                       const char *ExtraCode, raw_ostream &O) {
1991   if (ExtraCode && ExtraCode[0]) {
1992     if (ExtraCode[1] != 0)
1993       return true; // Unknown modifier.
1994
1995     switch (ExtraCode[0]) {
1996     default:
1997       // See if this is a generic print operand
1998       return AsmPrinter::PrintAsmOperand(MI, OpNo, AsmVariant, ExtraCode, O);
1999     case 'r':
2000       break;
2001     }
2002   }
2003
2004   printOperand(MI, OpNo, O);
2005
2006   return false;
2007 }
2008
2009 bool NVPTXAsmPrinter::PrintAsmMemoryOperand(
2010     const MachineInstr *MI, unsigned OpNo, unsigned AsmVariant,
2011     const char *ExtraCode, raw_ostream &O) {
2012   if (ExtraCode && ExtraCode[0])
2013     return true; // Unknown modifier
2014
2015   O << '[';
2016   printMemOperand(MI, OpNo, O);
2017   O << ']';
2018
2019   return false;
2020 }
2021
2022 void NVPTXAsmPrinter::printOperand(const MachineInstr *MI, int opNum,
2023                                    raw_ostream &O, const char *Modifier) {
2024   const MachineOperand &MO = MI->getOperand(opNum);
2025   switch (MO.getType()) {
2026   case MachineOperand::MO_Register:
2027     if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(MO.getReg())) {
2028       if (MO.getReg() == NVPTX::VRDepot)
2029         O << DEPOTNAME << getFunctionNumber();
2030       else
2031         O << NVPTXInstPrinter::getRegisterName(MO.getReg());
2032     } else {
2033       emitVirtualRegister(MO.getReg(), O);
2034     }
2035     return;
2036
2037   case MachineOperand::MO_Immediate:
2038     if (!Modifier)
2039       O << MO.getImm();
2040     else if (strstr(Modifier, "vec") == Modifier)
2041       printVecModifiedImmediate(MO, Modifier, O);
2042     else
2043       llvm_unreachable(
2044           "Don't know how to handle modifier on immediate operand");
2045     return;
2046
2047   case MachineOperand::MO_FPImmediate:
2048     printFPConstant(MO.getFPImm(), O);
2049     break;
2050
2051   case MachineOperand::MO_GlobalAddress:
2052     O << *getSymbol(MO.getGlobal());
2053     break;
2054
2055   case MachineOperand::MO_MachineBasicBlock:
2056     O << *MO.getMBB()->getSymbol();
2057     return;
2058
2059   default:
2060     llvm_unreachable("Operand type not supported.");
2061   }
2062 }
2063
2064 void NVPTXAsmPrinter::printMemOperand(const MachineInstr *MI, int opNum,
2065                                       raw_ostream &O, const char *Modifier) {
2066   printOperand(MI, opNum, O);
2067
2068   if (Modifier && !strcmp(Modifier, "add")) {
2069     O << ", ";
2070     printOperand(MI, opNum + 1, O);
2071   } else {
2072     if (MI->getOperand(opNum + 1).isImm() &&
2073         MI->getOperand(opNum + 1).getImm() == 0)
2074       return; // don't print ',0' or '+0'
2075     O << "+";
2076     printOperand(MI, opNum + 1, O);
2077   }
2078 }
2079
2080 void NVPTXAsmPrinter::emitSrcInText(StringRef filename, unsigned line) {
2081   std::stringstream temp;
2082   LineReader *reader = this->getReader(filename);
2083   temp << "\n//";
2084   temp << filename.str();
2085   temp << ":";
2086   temp << line;
2087   temp << " ";
2088   temp << reader->readLine(line);
2089   temp << "\n";
2090   this->OutStreamer.EmitRawText(temp.str());
2091 }
2092
2093 LineReader *NVPTXAsmPrinter::getReader(std::string filename) {
2094   if (!reader) {
2095     reader = new LineReader(filename);
2096   }
2097
2098   if (reader->fileName() != filename) {
2099     delete reader;
2100     reader = new LineReader(filename);
2101   }
2102
2103   return reader;
2104 }
2105
2106 std::string LineReader::readLine(unsigned lineNum) {
2107   if (lineNum < theCurLine) {
2108     theCurLine = 0;
2109     fstr.seekg(0, std::ios::beg);
2110   }
2111   while (theCurLine < lineNum) {
2112     fstr.getline(buff, 500);
2113     theCurLine++;
2114   }
2115   return buff;
2116 }
2117
2118 // Force static initialization.
2119 extern "C" void LLVMInitializeNVPTXAsmPrinter() {
2120   RegisterAsmPrinter<NVPTXAsmPrinter> X(TheNVPTXTarget32);
2121   RegisterAsmPrinter<NVPTXAsmPrinter> Y(TheNVPTXTarget64);
2122 }