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 "NVPTXRegisterInfo.h"
  22 #include "NVPTXTargetMachine.h"
  23 #include "NVPTXUtilities.h"
  24 #include "cl_common_defines.h"
  25 #include "llvm/ADT/StringExtras.h"
  26 #include "llvm/Analysis/ConstantFolding.h"
  27 #include "llvm/CodeGen/Analysis.h"
  28 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
  29 #include "llvm/CodeGen/MachineModuleInfo.h"
  30 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
  31 #include "llvm/IR/DebugInfo.h"
  32 #include "llvm/IR/DerivedTypes.h"
  33 #include "llvm/IR/Function.h"
  34 #include "llvm/IR/GlobalVariable.h"
  35 #include "llvm/IR/Mangler.h"
  36 #include "llvm/IR/Module.h"
  37 #include "llvm/IR/Operator.h"
  38 #include "llvm/MC/MCStreamer.h"
  39 #include "llvm/MC/MCSymbol.h"
  40 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  41 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  42 #include "llvm/Support/FormattedStream.h"
  43 #include "llvm/Support/Path.h"
  44 #include "llvm/Support/TargetRegistry.h"
  45 #include "llvm/Support/TimeValue.h"
  46 #include "llvm/Target/TargetLoweringObjectFile.h"
  47 #include <sstream>
  48 using namespace llvm;
  49
  50 #define DEPOTNAME "__local_depot"
  51
  52 static cl::opt<bool>
  53 EmitLineNumbers("nvptx-emit-line-numbers", cl::Hidden,
  54                 cl::desc("NVPTX Specific: Emit Line numbers even without -G"),
  55                 cl::init(true));
  56
  57 static cl::opt<bool>
  58 InterleaveSrc("nvptx-emit-src", cl::ZeroOrMore, cl::Hidden,
  59               cl::desc("NVPTX Specific: Emit source line in ptx file"),
  60               cl::init(false));
  61
  62 namespace {
  63 /// DiscoverDependentGlobals - Return a set of GlobalVariables on which \p V
  64 /// depends.
  65 void DiscoverDependentGlobals(const Value *V,
  66                               DenseSet<const GlobalVariable *> &Globals) {
  67   if (const GlobalVariable *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(V))
  68     Globals.insert(GV);
  69   else {
  70     if (const User *U = dyn_cast<User>(V)) {
  71       for (unsigned i = 0, e = U->getNumOperands(); i != e; ++i) {
  72         DiscoverDependentGlobals(U->getOperand(i), Globals);
  73       }
  74     }
  75   }
  76 }
  77
  78 /// VisitGlobalVariableForEmission - Add \p GV to the list of GlobalVariable
  79 /// instances to be emitted, but only after any dependents have been added
  80 /// first.
  81 void VisitGlobalVariableForEmission(
  82     const GlobalVariable *GV, SmallVectorImpl<const GlobalVariable *> &Order,
  83     DenseSet<const GlobalVariable *> &Visited,
  84     DenseSet<const GlobalVariable *> &Visiting) {
  85   // Have we already visited this one?
  86   if (Visited.count(GV))
  87     return;
  88
  89   // Do we have a circular dependency?
  90   if (Visiting.count(GV))
  91     report_fatal_error("Circular dependency found in global variable set");
  92
  93   // Start visiting this global
  94   Visiting.insert(GV);
  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 // @TODO: This is a copy from AsmPrinter.cpp.  The function is static, so we
 114 // cannot just link to the existing version.
 115 /// LowerConstant - Lower the specified LLVM Constant to an MCExpr.
 116 ///
 117 using namespace nvptx;
 118 const MCExpr *nvptx::LowerConstant(const Constant *CV, AsmPrinter &AP) {
 119   MCContext &Ctx = AP.OutContext;
 120
 121   if (CV->isNullValue() || isa<UndefValue>(CV))
 122     return MCConstantExpr::Create(0, Ctx);
 123
 124   if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(CV))
 125     return MCConstantExpr::Create(CI->getZExtValue(), Ctx);
 126
 127   if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(CV))
 128     return MCSymbolRefExpr::Create(AP.getSymbol(GV), Ctx);
 129
 130   if (const BlockAddress *BA = dyn_cast<BlockAddress>(CV))
 131     return MCSymbolRefExpr::Create(AP.GetBlockAddressSymbol(BA), Ctx);
 132
 133   const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(CV);
 134   if (CE == 0)
 135     llvm_unreachable("Unknown constant value to lower!");
 136
 137   switch (CE->getOpcode()) {
 138   default:
 139     // If the code isn't optimized, there may be outstanding folding
 140     // opportunities. Attempt to fold the expression using DataLayout as a
 141     // last resort before giving up.
 142     if (Constant *C = ConstantFoldConstantExpression(CE, AP.TM.getDataLayout()))
 143       if (C != CE)
 144         return LowerConstant(C, AP);
 145
 146     // Otherwise report the problem to the user.
 147     {
 148       std::string S;
 149       raw_string_ostream OS(S);
 150       OS << "Unsupported expression in static initializer: ";
 151       CE->printAsOperand(OS, /*PrintType=*/ false,
 152                      !AP.MF ? 0 : AP.MF->getFunction()->getParent());
 153       report_fatal_error(OS.str());
 154     }
 155   case Instruction::GetElementPtr: {
 156     const DataLayout &TD = *AP.TM.getDataLayout();
 157     // Generate a symbolic expression for the byte address
 158     APInt OffsetAI(TD.getPointerSizeInBits(), 0);
 159     cast<GEPOperator>(CE)->accumulateConstantOffset(TD, OffsetAI);
 160
 161     const MCExpr *Base = LowerConstant(CE->getOperand(0), AP);
 162     if (!OffsetAI)
 163       return Base;
 164
 165     int64_t Offset = OffsetAI.getSExtValue();
 166     return MCBinaryExpr::CreateAdd(Base, MCConstantExpr::Create(Offset, Ctx),
 167                                    Ctx);
 168   }
 169
 170   case Instruction::Trunc:
 171     // We emit the value and depend on the assembler to truncate the generated
 172     // expression properly.  This is important for differences between
 173     // blockaddress labels.  Since the two labels are in the same function, it
 174     // is reasonable to treat their delta as a 32-bit value.
 175   // FALL THROUGH.
 176   case Instruction::BitCast:
 177     return LowerConstant(CE->getOperand(0), AP);
 178
 179   case Instruction::IntToPtr: {
 180     const DataLayout &TD = *AP.TM.getDataLayout();
 181     // Handle casts to pointers by changing them into casts to the appropriate
 182     // integer type.  This promotes constant folding and simplifies this code.
 183     Constant *Op = CE->getOperand(0);
 184     Op = ConstantExpr::getIntegerCast(Op, TD.getIntPtrType(CV->getContext()),
 185                                       false /*ZExt*/);
 186     return LowerConstant(Op, AP);
 187   }
 188
 189   case Instruction::PtrToInt: {
 190     const DataLayout &TD = *AP.TM.getDataLayout();
 191     // Support only foldable casts to/from pointers that can be eliminated by
 192     // changing the pointer to the appropriately sized integer type.
 193     Constant *Op = CE->getOperand(0);
 194     Type *Ty = CE->getType();
 195
 196     const MCExpr *OpExpr = LowerConstant(Op, AP);
 197
 198     // We can emit the pointer value into this slot if the slot is an
 199     // integer slot equal to the size of the pointer.
 200     if (TD.getTypeAllocSize(Ty) == TD.getTypeAllocSize(Op->getType()))
 201       return OpExpr;
 202
 203     // Otherwise the pointer is smaller than the resultant integer, mask off
 204     // the high bits so we are sure to get a proper truncation if the input is
 205     // a constant expr.
 206     unsigned InBits = TD.getTypeAllocSizeInBits(Op->getType());
 207     const MCExpr *MaskExpr =
 208         MCConstantExpr::Create(~0ULL >> (64 - InBits), Ctx);
 209     return MCBinaryExpr::CreateAnd(OpExpr, MaskExpr, Ctx);
 210   }
 211
 212     // The MC library also has a right-shift operator, but it isn't consistently
 213   // signed or unsigned between different targets.
 214   case Instruction::Add:
 215   case Instruction::Sub:
 216   case Instruction::Mul:
 217   case Instruction::SDiv:
 218   case Instruction::SRem:
 219   case Instruction::Shl:
 220   case Instruction::And:
 221   case Instruction::Or:
 222   case Instruction::Xor: {
 223     const MCExpr *LHS = LowerConstant(CE->getOperand(0), AP);
 224     const MCExpr *RHS = LowerConstant(CE->getOperand(1), AP);
 225     switch (CE->getOpcode()) {
 226     default:
 227       llvm_unreachable("Unknown binary operator constant cast expr");
 228     case Instruction::Add:
 229       return MCBinaryExpr::CreateAdd(LHS, RHS, Ctx);
 230     case Instruction::Sub:
 231       return MCBinaryExpr::CreateSub(LHS, RHS, Ctx);
 232     case Instruction::Mul:
 233       return MCBinaryExpr::CreateMul(LHS, RHS, Ctx);
 234     case Instruction::SDiv:
 235       return MCBinaryExpr::CreateDiv(LHS, RHS, Ctx);
 236     case Instruction::SRem:
 237       return MCBinaryExpr::CreateMod(LHS, RHS, Ctx);
 238     case Instruction::Shl:
 239       return MCBinaryExpr::CreateShl(LHS, RHS, Ctx);
 240     case Instruction::And:
 241       return MCBinaryExpr::CreateAnd(LHS, RHS, Ctx);
 242     case Instruction::Or:
 243       return MCBinaryExpr::CreateOr(LHS, RHS, Ctx);
 244     case Instruction::Xor:
 245       return MCBinaryExpr::CreateXor(LHS, RHS, Ctx);
 246     }
 247   }
 248   }
 249 }
 250
 251 void NVPTXAsmPrinter::emitLineNumberAsDotLoc(const MachineInstr &MI) {
 252   if (!EmitLineNumbers)
 253     return;
 254   if (ignoreLoc(MI))
 255     return;
 256
 257   DebugLoc curLoc = MI.getDebugLoc();
 258
 259   if (prevDebugLoc.isUnknown() && curLoc.isUnknown())
 260     return;
 261
 262   if (prevDebugLoc == curLoc)
 263     return;
 264
 265   prevDebugLoc = curLoc;
 266
 267   if (curLoc.isUnknown())
 268     return;
 269
 270   const MachineFunction *MF = MI.getParent()->getParent();
 271   //const TargetMachine &TM = MF->getTarget();
 272
 273   const LLVMContext &ctx = MF->getFunction()->getContext();
 274   DIScope Scope(curLoc.getScope(ctx));
 275
 276   assert((!Scope || Scope.isScope()) &&
 277     "Scope of a DebugLoc should be null or a DIScope.");
 278   if (!Scope)
 279      return;
 280
 281   StringRef fileName(Scope.getFilename());
 282   StringRef dirName(Scope.getDirectory());
 283   SmallString<128> FullPathName = dirName;
 284   if (!dirName.empty() && !sys::path::is_absolute(fileName)) {
 285     sys::path::append(FullPathName, fileName);
 286     fileName = FullPathName.str();
 287   }
 288
 289   if (filenameMap.find(fileName.str()) == filenameMap.end())
 290     return;
 291
 292   // Emit the line from the source file.
 293   if (InterleaveSrc)
 294     this->emitSrcInText(fileName.str(), curLoc.getLine());
 295
 296   std::stringstream temp;
 297   temp << "\t.loc " << filenameMap[fileName.str()] << " " << curLoc.getLine()
 298        << " " << curLoc.getCol();
 299   OutStreamer.EmitRawText(Twine(temp.str().c_str()));
 300 }
 301
 302 void NVPTXAsmPrinter::EmitInstruction(const MachineInstr *MI) {
 303   SmallString<128> Str;
 304   raw_svector_ostream OS(Str);
 305   if (nvptxSubtarget.getDrvInterface() == NVPTX::CUDA)
 306     emitLineNumberAsDotLoc(*MI);
 307
 308   MCInst Inst;
 309   lowerToMCInst(MI, Inst);
 310   EmitToStreamer(OutStreamer, Inst);
 311 }
 312
 313 void NVPTXAsmPrinter::lowerToMCInst(const MachineInstr *MI, MCInst &OutMI) {
 314   OutMI.setOpcode(MI->getOpcode());
 315
 316   // Special: Do not mangle symbol operand of CALL_PROTOTYPE
 317   if (MI->getOpcode() == NVPTX::CALL_PROTOTYPE) {
 318     const MachineOperand &MO = MI->getOperand(0);
 319     OutMI.addOperand(GetSymbolRef(MO,
 320       OutContext.GetOrCreateSymbol(Twine(MO.getSymbolName()))));
 321     return;
 322   }
 323
 324   for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 325     const MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
 326
 327     MCOperand MCOp;
 328     if (lowerOperand(MO, MCOp))
 329       OutMI.addOperand(MCOp);
 330   }
 331 }
 332
 333 bool NVPTXAsmPrinter::lowerOperand(const MachineOperand &MO,
 334                                    MCOperand &MCOp) {
 335   switch (MO.getType()) {
 336   default: llvm_unreachable("unknown operand type");
 337   case MachineOperand::MO_Register:
 338     MCOp = MCOperand::CreateReg(encodeVirtualRegister(MO.getReg()));
 339     break;
 340   case MachineOperand::MO_Immediate:
 341     MCOp = MCOperand::CreateImm(MO.getImm());
 342     break;
 343   case MachineOperand::MO_MachineBasicBlock:
 344     MCOp = MCOperand::CreateExpr(MCSymbolRefExpr::Create(
 345         MO.getMBB()->getSymbol(), OutContext));
 346     break;
 347   case MachineOperand::MO_ExternalSymbol:
 348     MCOp = GetSymbolRef(MO, GetExternalSymbolSymbol(MO.getSymbolName()));
 349     break;
 350   case MachineOperand::MO_GlobalAddress:
 351     MCOp = GetSymbolRef(MO, getSymbol(MO.getGlobal()));
 352     break;
 353   case MachineOperand::MO_FPImmediate: {
 354     const ConstantFP *Cnt = MO.getFPImm();
 355     APFloat Val = Cnt->getValueAPF();
 356
 357     switch (Cnt->getType()->getTypeID()) {
 358     default: report_fatal_error("Unsupported FP type"); break;
 359     case Type::FloatTyID:
 360       MCOp = MCOperand::CreateExpr(
 361         NVPTXFloatMCExpr::CreateConstantFPSingle(Val, OutContext));
 362       break;
 363     case Type::DoubleTyID:
 364       MCOp = MCOperand::CreateExpr(
 365         NVPTXFloatMCExpr::CreateConstantFPDouble(Val, OutContext));
 366       break;
 367     }
 368     break;
 369   }
 370   }
 371   return true;
 372 }
 373
 374 unsigned NVPTXAsmPrinter::encodeVirtualRegister(unsigned Reg) {
 375   if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg)) {
 376     const TargetRegisterClass *RC = MRI->getRegClass(Reg);
 377
 378     DenseMap<unsigned, unsigned> &RegMap = VRegMapping[RC];
 379     unsigned RegNum = RegMap[Reg];
 380
 381     // Encode the register class in the upper 4 bits
 382     // Must be kept in sync with NVPTXInstPrinter::printRegName
 383     unsigned Ret = 0;
 384     if (RC == &NVPTX::Int1RegsRegClass) {
 385       Ret = (1 << 28);
 386     } else if (RC == &NVPTX::Int16RegsRegClass) {
 387       Ret = (2 << 28);
 388     } else if (RC == &NVPTX::Int32RegsRegClass) {
 389       Ret = (3 << 28);
 390     } else if (RC == &NVPTX::Int64RegsRegClass) {
 391       Ret = (4 << 28);
 392     } else if (RC == &NVPTX::Float32RegsRegClass) {
 393       Ret = (5 << 28);
 394     } else if (RC == &NVPTX::Float64RegsRegClass) {
 395       Ret = (6 << 28);
 396     } else {
 397       report_fatal_error("Bad register class");
 398     }
 399
 400     // Insert the vreg number
 401     Ret |= (RegNum & 0x0FFFFFFF);
 402     return Ret;
 403   } else {
 404     // Some special-use registers are actually physical registers.
 405     // Encode this as the register class ID of 0 and the real register ID.
 406     return Reg & 0x0FFFFFFF;
 407   }
 408 }
 409
 410 MCOperand NVPTXAsmPrinter::GetSymbolRef(const MachineOperand &MO,
 411                                         const MCSymbol *Symbol) {
 412   const MCExpr *Expr;
 413   Expr = MCSymbolRefExpr::Create(Symbol, MCSymbolRefExpr::VK_None,
 414                                  OutContext);
 415   return MCOperand::CreateExpr(Expr);
 416 }
 417
 418 void NVPTXAsmPrinter::printReturnValStr(const Function *F, raw_ostream &O) {
 419   const DataLayout *TD = TM.getDataLayout();
 420   const TargetLowering *TLI = TM.getTargetLowering();
 421
 422   Type *Ty = F->getReturnType();
 423
 424   bool isABI = (nvptxSubtarget.getSmVersion() >= 20);
 425
 426   if (Ty->getTypeID() == Type::VoidTyID)
 427     return;
 428
 429   O << " (";
 430
 431   if (isABI) {
 432     if (Ty->isFloatingPointTy() || Ty->isIntegerTy()) {
 433       unsigned size = 0;
 434       if (const IntegerType *ITy = dyn_cast<IntegerType>(Ty)) {
 435         size = ITy->getBitWidth();
 436         if (size < 32)
 437           size = 32;
 438       } else {
 439         assert(Ty->isFloatingPointTy() && "Floating point type expected here");
 440         size = Ty->getPrimitiveSizeInBits();
 441       }
 442
 443       O << ".param .b" << size << " func_retval0";
 444     } else if (isa<PointerType>(Ty)) {
 445       O << ".param .b" << TLI->getPointerTy().getSizeInBits()
 446         << " func_retval0";
 447     } else {
 448       if ((Ty->getTypeID() == Type::StructTyID) || isa<VectorType>(Ty)) {
 449         SmallVector<EVT, 16> vtparts;
 450         ComputeValueVTs(*TLI, Ty, vtparts);
 451         unsigned totalsz = 0;
 452         for (unsigned i = 0, e = vtparts.size(); i != e; ++i) {
 453           unsigned elems = 1;
 454           EVT elemtype = vtparts[i];
 455           if (vtparts[i].isVector()) {
 456             elems = vtparts[i].getVectorNumElements();
 457             elemtype = vtparts[i].getVectorElementType();
 458           }
 459           for (unsigned j = 0, je = elems; j != je; ++j) {
 460             unsigned sz = elemtype.getSizeInBits();
 461             if (elemtype.isInteger() && (sz < 8))
 462               sz = 8;
 463             totalsz += sz / 8;
 464           }
 465         }
 466         unsigned retAlignment = 0;
 467         if (!llvm::getAlign(*F, 0, retAlignment))
 468           retAlignment = TD->getABITypeAlignment(Ty);
 469         O << ".param .align " << retAlignment << " .b8 func_retval0[" << totalsz
 470           << "]";
 471       } else
 472         assert(false && "Unknown return type");
 473     }
 474   } else {
 475     SmallVector<EVT, 16> vtparts;
 476     ComputeValueVTs(*TLI, Ty, vtparts);
 477     unsigned idx = 0;
 478     for (unsigned i = 0, e = vtparts.size(); i != e; ++i) {
 479       unsigned elems = 1;
 480       EVT elemtype = vtparts[i];
 481       if (vtparts[i].isVector()) {
 482         elems = vtparts[i].getVectorNumElements();
 483         elemtype = vtparts[i].getVectorElementType();
 484       }
 485
 486       for (unsigned j = 0, je = elems; j != je; ++j) {
 487         unsigned sz = elemtype.getSizeInBits();
 488         if (elemtype.isInteger() && (sz < 32))
 489           sz = 32;
 490         O << ".reg .b" << sz << " func_retval" << idx;
 491         if (j < je - 1)
 492           O << ", ";
 493         ++idx;
 494       }
 495       if (i < e - 1)
 496         O << ", ";
 497     }
 498   }
 499   O << ") ";
 500   return;
 501 }
 502
 503 void NVPTXAsmPrinter::printReturnValStr(const MachineFunction &MF,
 504                                         raw_ostream &O) {
 505   const Function *F = MF.getFunction();
 506   printReturnValStr(F, O);
 507 }
 508
 509 void NVPTXAsmPrinter::EmitFunctionEntryLabel() {
 510   SmallString<128> Str;
 511   raw_svector_ostream O(Str);
 512
 513   if (!GlobalsEmitted) {
 514     emitGlobals(*MF->getFunction()->getParent());
 515     GlobalsEmitted = true;
 516   }
 517
 518   // Set up
 519   MRI = &MF->getRegInfo();
 520   F = MF->getFunction();
 521   emitLinkageDirective(F, O);
 522   if (llvm::isKernelFunction(*F))
 523     O << ".entry ";
 524   else {
 525     O << ".func ";
 526     printReturnValStr(*MF, O);
 527   }
 528
 529   O << *CurrentFnSym;
 530
 531   emitFunctionParamList(*MF, O);
 532
 533   if (llvm::isKernelFunction(*F))
 534     emitKernelFunctionDirectives(*F, O);
 535
 536   OutStreamer.EmitRawText(O.str());
 537
 538   prevDebugLoc = DebugLoc();
 539 }
 540
 541 void NVPTXAsmPrinter::EmitFunctionBodyStart() {
 542   VRegMapping.clear();
 543   OutStreamer.EmitRawText(StringRef("{\n"));
 544   setAndEmitFunctionVirtualRegisters(*MF);
 545
 546   SmallString<128> Str;
 547   raw_svector_ostream O(Str);
 548   emitDemotedVars(MF->getFunction(), O);
 549   OutStreamer.EmitRawText(O.str());
 550 }
 551
 552 void NVPTXAsmPrinter::EmitFunctionBodyEnd() {
 553   OutStreamer.EmitRawText(StringRef("}\n"));
 554   VRegMapping.clear();
 555 }
 556
 557 void NVPTXAsmPrinter::emitImplicitDef(const MachineInstr *MI) const {
 558   unsigned RegNo = MI->getOperand(0).getReg();
 559   const TargetRegisterInfo *TRI = TM.getRegisterInfo();
 560   if (TRI->isVirtualRegister(RegNo)) {
 561     OutStreamer.AddComment(Twine("implicit-def: ") +
 562                            getVirtualRegisterName(RegNo));
 563   } else {
 564     OutStreamer.AddComment(Twine("implicit-def: ") +
 565                            TM.getRegisterInfo()->getName(RegNo));
 566   }
 567   OutStreamer.AddBlankLine();
 568 }
 569
 570 void NVPTXAsmPrinter::emitKernelFunctionDirectives(const Function &F,
 571                                                    raw_ostream &O) const {
 572   // If the NVVM IR has some of reqntid* specified, then output
 573   // the reqntid directive, and set the unspecified ones to 1.
 574   // If none of reqntid* is specified, don't output reqntid directive.
 575   unsigned reqntidx, reqntidy, reqntidz;
 576   bool specified = false;
 577   if (llvm::getReqNTIDx(F, reqntidx) == false)
 578     reqntidx = 1;
 579   else
 580     specified = true;
 581   if (llvm::getReqNTIDy(F, reqntidy) == false)
 582     reqntidy = 1;
 583   else
 584     specified = true;
 585   if (llvm::getReqNTIDz(F, reqntidz) == false)
 586     reqntidz = 1;
 587   else
 588     specified = true;
 589
 590   if (specified)
 591     O << ".reqntid " << reqntidx << ", " << reqntidy << ", " << reqntidz
 592       << "\n";
 593
 594   // If the NVVM IR has some of maxntid* specified, then output
 595   // the maxntid directive, and set the unspecified ones to 1.
 596   // If none of maxntid* is specified, don't output maxntid directive.
 597   unsigned maxntidx, maxntidy, maxntidz;
 598   specified = false;
 599   if (llvm::getMaxNTIDx(F, maxntidx) == false)
 600     maxntidx = 1;
 601   else
 602     specified = true;
 603   if (llvm::getMaxNTIDy(F, maxntidy) == false)
 604     maxntidy = 1;
 605   else
 606     specified = true;
 607   if (llvm::getMaxNTIDz(F, maxntidz) == false)
 608     maxntidz = 1;
 609   else
 610     specified = true;
 611
 612   if (specified)
 613     O << ".maxntid " << maxntidx << ", " << maxntidy << ", " << maxntidz
 614       << "\n";
 615
 616   unsigned mincta;
 617   if (llvm::getMinCTASm(F, mincta))
 618     O << ".minnctapersm " << mincta << "\n";
 619 }
 620
 621 std::string
 622 NVPTXAsmPrinter::getVirtualRegisterName(unsigned Reg) const {
 623   const TargetRegisterClass *RC = MRI->getRegClass(Reg);
 624
 625   std::string Name;
 626   raw_string_ostream NameStr(Name);
 627
 628   VRegRCMap::const_iterator I = VRegMapping.find(RC);
 629   assert(I != VRegMapping.end() && "Bad register class");
 630   const DenseMap<unsigned, unsigned> &RegMap = I->second;
 631
 632   VRegMap::const_iterator VI = RegMap.find(Reg);
 633   assert(VI != RegMap.end() && "Bad virtual register");
 634   unsigned MappedVR = VI->second;
 635
 636   NameStr << getNVPTXRegClassStr(RC) << MappedVR;
 637
 638   NameStr.flush();
 639   return Name;
 640 }
 641
 642 void NVPTXAsmPrinter::emitVirtualRegister(unsigned int vr,
 643                                           raw_ostream &O) {
 644   O << getVirtualRegisterName(vr);
 645 }
 646
 647 void NVPTXAsmPrinter::printVecModifiedImmediate(
 648     const MachineOperand &MO, const char *Modifier, raw_ostream &O) {
 649   static const char vecelem[] = { '0', '1', '2', '3', '0', '1', '2', '3' };
 650   int Imm = (int) MO.getImm();
 651   if (0 == strcmp(Modifier, "vecelem"))
 652     O << "_" << vecelem[Imm];
 653   else if (0 == strcmp(Modifier, "vecv4comm1")) {
 654     if ((Imm < 0) || (Imm > 3))
 655       O << "//";
 656   } else if (0 == strcmp(Modifier, "vecv4comm2")) {
 657     if ((Imm < 4) || (Imm > 7))
 658       O << "//";
 659   } else if (0 == strcmp(Modifier, "vecv4pos")) {
 660     if (Imm < 0)
 661       Imm = 0;
 662     O << "_" << vecelem[Imm % 4];
 663   } else if (0 == strcmp(Modifier, "vecv2comm1")) {
 664     if ((Imm < 0) || (Imm > 1))
 665       O << "//";
 666   } else if (0 == strcmp(Modifier, "vecv2comm2")) {
 667     if ((Imm < 2) || (Imm > 3))
 668       O << "//";
 669   } else if (0 == strcmp(Modifier, "vecv2pos")) {
 670     if (Imm < 0)
 671       Imm = 0;
 672     O << "_" << vecelem[Imm % 2];
 673   } else
 674     llvm_unreachable("Unknown Modifier on immediate operand");
 675 }
 676
 677
 678
 679 void NVPTXAsmPrinter::emitDeclaration(const Function *F, raw_ostream &O) {
 680
 681   emitLinkageDirective(F, O);
 682   if (llvm::isKernelFunction(*F))
 683     O << ".entry ";
 684   else
 685     O << ".func ";
 686   printReturnValStr(F, O);
 687   O << *getSymbol(F) << "\n";
 688   emitFunctionParamList(F, O);
 689   O << ";\n";
 690 }
 691
 692 static bool usedInGlobalVarDef(const Constant *C) {
 693   if (!C)
 694     return false;
 695
 696   if (const GlobalVariable *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(C)) {
 697     if (GV->getName().str() == "llvm.used")
 698       return false;
 699     return true;
 700   }
 701
 702   for (const User *U : C->users())
 703     if (const Constant *C = dyn_cast<Constant>(U))
 704       if (usedInGlobalVarDef(C))
 705         return true;
 706
 707   return false;
 708 }
 709
 710 static bool usedInOneFunc(const User *U, Function const *&oneFunc) {
 711   if (const GlobalVariable *othergv = dyn_cast<GlobalVariable>(U)) {
 712     if (othergv->getName().str() == "llvm.used")
 713       return true;
 714   }
 715
 716   if (const Instruction *instr = dyn_cast<Instruction>(U)) {
 717     if (instr->getParent() && instr->getParent()->getParent()) {
 718       const Function *curFunc = instr->getParent()->getParent();
 719       if (oneFunc && (curFunc != oneFunc))
 720         return false;
 721       oneFunc = curFunc;
 722       return true;
 723     } else
 724       return false;
 725   }
 726
 727   if (const MDNode *md = dyn_cast<MDNode>(U))
 728     if (md->hasName() && ((md->getName().str() == "llvm.dbg.gv") ||
 729                           (md->getName().str() == "llvm.dbg.sp")))
 730       return true;
 731
 732   for (const User *UU : U->users())
 733     if (usedInOneFunc(UU, oneFunc) == false)
 734       return false;
 735
 736   return true;
 737 }
 738
 739 /* Find out if a global variable can be demoted to local scope.
 740  * Currently, this is valid for CUDA shared variables, which have local
 741  * scope and global lifetime. So the conditions to check are :
 742  * 1. Is the global variable in shared address space?
 743  * 2. Does it have internal linkage?
 744  * 3. Is the global variable referenced only in one function?
 745  */
 746 static bool canDemoteGlobalVar(const GlobalVariable *gv, Function const *&f) {
 747   if (gv->hasInternalLinkage() == false)
 748     return false;
 749   const PointerType *Pty = gv->getType();
 750   if (Pty->getAddressSpace() != llvm::ADDRESS_SPACE_SHARED)
 751     return false;
 752
 753   const Function *oneFunc = 0;
 754
 755   bool flag = usedInOneFunc(gv, oneFunc);
 756   if (flag == false)
 757     return false;
 758   if (!oneFunc)
 759     return false;
 760   f = oneFunc;
 761   return true;
 762 }
 763
 764 static bool useFuncSeen(const Constant *C,
 765                         llvm::DenseMap<const Function *, bool> &seenMap) {
 766   for (const User *U : C->users()) {
 767     if (const Constant *cu = dyn_cast<Constant>(U)) {
 768       if (useFuncSeen(cu, seenMap))
 769         return true;
 770     } else if (const Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(U)) {
 771       const BasicBlock *bb = I->getParent();
 772       if (!bb)
 773         continue;
 774       const Function *caller = bb->getParent();
 775       if (!caller)
 776         continue;
 777       if (seenMap.find(caller) != seenMap.end())
 778         return true;
 779     }
 780   }
 781   return false;
 782 }
 783
 784 void NVPTXAsmPrinter::emitDeclarations(const Module &M, raw_ostream &O) {
 785   llvm::DenseMap<const Function *, bool> seenMap;
 786   for (Module::const_iterator FI = M.begin(), FE = M.end(); FI != FE; ++FI) {
 787     const Function *F = FI;
 788
 789     if (F->isDeclaration()) {
 790       if (F->use_empty())
 791         continue;
 792       if (F->getIntrinsicID())
 793         continue;
 794       emitDeclaration(F, O);
 795       continue;
 796     }
 797     for (const User *U : F->users()) {
 798       if (const Constant *C = dyn_cast<Constant>(U)) {
 799         if (usedInGlobalVarDef(C)) {
 800           // The use is in the initialization of a global variable
 801           // that is a function pointer, so print a declaration
 802           // for the original function
 803           emitDeclaration(F, O);
 804           break;
 805         }
 806         // Emit a declaration of this function if the function that
 807         // uses this constant expr has already been seen.
 808         if (useFuncSeen(C, seenMap)) {
 809           emitDeclaration(F, O);
 810           break;
 811         }
 812       }
 813
 814       if (!isa<Instruction>(U))
 815         continue;
 816       const Instruction *instr = cast<Instruction>(U);
 817       const BasicBlock *bb = instr->getParent();
 818       if (!bb)
 819         continue;
 820       const Function *caller = bb->getParent();
 821       if (!caller)
 822         continue;
 823
 824       // If a caller has already been seen, then the caller is
 825       // appearing in the module before the callee. so print out
 826       // a declaration for the callee.
 827       if (seenMap.find(caller) != seenMap.end()) {
 828         emitDeclaration(F, O);
 829         break;
 830       }
 831     }
 832     seenMap[F] = true;
 833   }
 834 }
 835
 836 void NVPTXAsmPrinter::recordAndEmitFilenames(Module &M) {
 837   DebugInfoFinder DbgFinder;
 838   DbgFinder.processModule(M);
 839
 840   unsigned i = 1;
 841   for (DICompileUnit DIUnit : DbgFinder.compile_units()) {
 842     StringRef Filename(DIUnit.getFilename());
 843     StringRef Dirname(DIUnit.getDirectory());
 844     SmallString<128> FullPathName = Dirname;
 845     if (!Dirname.empty() && !sys::path::is_absolute(Filename)) {
 846       sys::path::append(FullPathName, Filename);
 847       Filename = FullPathName.str();
 848     }
 849     if (filenameMap.find(Filename.str()) != filenameMap.end())
 850       continue;
 851     filenameMap[Filename.str()] = i;
 852     OutStreamer.EmitDwarfFileDirective(i, "", Filename.str());
 853     ++i;
 854   }
 855
 856   for (DISubprogram SP : DbgFinder.subprograms()) {
 857     StringRef Filename(SP.getFilename());
 858     StringRef Dirname(SP.getDirectory());
 859     SmallString<128> FullPathName = Dirname;
 860     if (!Dirname.empty() && !sys::path::is_absolute(Filename)) {
 861       sys::path::append(FullPathName, Filename);
 862       Filename = FullPathName.str();
 863     }
 864     if (filenameMap.find(Filename.str()) != filenameMap.end())
 865       continue;
 866     filenameMap[Filename.str()] = i;
 867     ++i;
 868   }
 869 }
 870
 871 bool NVPTXAsmPrinter::doInitialization(Module &M) {
 872
 873   SmallString<128> Str1;
 874   raw_svector_ostream OS1(Str1);
 875
 876   MMI = getAnalysisIfAvailable<MachineModuleInfo>();
 877   MMI->AnalyzeModule(M);
 878
 879   // We need to call the parent's one explicitly.
 880   //bool Result = AsmPrinter::doInitialization(M);
 881
 882   // Initialize TargetLoweringObjectFile.
 883   const_cast<TargetLoweringObjectFile &>(getObjFileLowering())
 884       .Initialize(OutContext, TM);
 885
 886   Mang = new Mangler(TM.getDataLayout());
 887
 888   // Emit header before any dwarf directives are emitted below.
 889   emitHeader(M, OS1);
 890   OutStreamer.EmitRawText(OS1.str());
 891
 892   // Already commented out
 893   //bool Result = AsmPrinter::doInitialization(M);
 894
 895   // Emit module-level inline asm if it exists.
 896   if (!M.getModuleInlineAsm().empty()) {
 897     OutStreamer.AddComment("Start of file scope inline assembly");
 898     OutStreamer.AddBlankLine();
 899     OutStreamer.EmitRawText(StringRef(M.getModuleInlineAsm()));
 900     OutStreamer.AddBlankLine();
 901     OutStreamer.AddComment("End of file scope inline assembly");
 902     OutStreamer.AddBlankLine();
 903   }
 904
 905   if (nvptxSubtarget.getDrvInterface() == NVPTX::CUDA)
 906     recordAndEmitFilenames(M);
 907
 908   GlobalsEmitted = false;
 909
 910   return false; // success
 911 }
 912
 913 void NVPTXAsmPrinter::emitGlobals(const Module &M) {
 914   SmallString<128> Str2;
 915   raw_svector_ostream OS2(Str2);
 916
 917   emitDeclarations(M, OS2);
 918
 919   // As ptxas does not support forward references of globals, we need to first
 920   // sort the list of module-level globals in def-use order. We visit each
 921   // global variable in order, and ensure that we emit it *after* its dependent
 922   // globals. We use a little extra memory maintaining both a set and a list to
 923   // have fast searches while maintaining a strict ordering.
 924   SmallVector<const GlobalVariable *, 8> Globals;
 925   DenseSet<const GlobalVariable *> GVVisited;
 926   DenseSet<const GlobalVariable *> GVVisiting;
 927
 928   // Visit each global variable, in order
 929   for (Module::const_global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end();
 930        I != E; ++I)
 931     VisitGlobalVariableForEmission(I, Globals, GVVisited, GVVisiting);
 932
 933   assert(GVVisited.size() == M.getGlobalList().size() &&
 934          "Missed a global variable");
 935   assert(GVVisiting.size() == 0 && "Did not fully process a global variable");
 936
 937   // Print out module-level global variables in proper order
 938   for (unsigned i = 0, e = Globals.size(); i != e; ++i)
 939     printModuleLevelGV(Globals[i], OS2);
 940
 941   OS2 << '\n';
 942
 943   OutStreamer.EmitRawText(OS2.str());
 944 }
 945
 946 void NVPTXAsmPrinter::emitHeader(Module &M, raw_ostream &O) {
 947   O << "//\n";
 948   O << "// Generated by LLVM NVPTX Back-End\n";
 949   O << "//\n";
 950   O << "\n";
 951
 952   unsigned PTXVersion = nvptxSubtarget.getPTXVersion();
 953   O << ".version " << (PTXVersion / 10) << "." << (PTXVersion % 10) << "\n";
 954
 955   O << ".target ";
 956   O << nvptxSubtarget.getTargetName();
 957
 958   if (nvptxSubtarget.getDrvInterface() == NVPTX::NVCL)
 959     O << ", texmode_independent";
 960   if (nvptxSubtarget.getDrvInterface() == NVPTX::CUDA) {
 961     if (!nvptxSubtarget.hasDouble())
 962       O << ", map_f64_to_f32";
 963   }
 964
 965   if (MAI->doesSupportDebugInformation())
 966     O << ", debug";
 967
 968   O << "\n";
 969
 970   O << ".address_size ";
 971   if (nvptxSubtarget.is64Bit())
 972     O << "64";
 973   else
 974     O << "32";
 975   O << "\n";
 976
 977   O << "\n";
 978 }
 979
 980 bool NVPTXAsmPrinter::doFinalization(Module &M) {
 981
 982   // If we did not emit any functions, then the global declarations have not
 983   // yet been emitted.
 984   if (!GlobalsEmitted) {
 985     emitGlobals(M);
 986     GlobalsEmitted = true;
 987   }
 988
 989   // XXX Temproarily remove global variables so that doFinalization() will not
 990   // emit them again (global variables are emitted at beginning).
 991
 992   Module::GlobalListType &global_list = M.getGlobalList();
 993   int i, n = global_list.size();
 994   GlobalVariable **gv_array = new GlobalVariable *[n];
 995
 996   // first, back-up GlobalVariable in gv_array
 997   i = 0;
 998   for (Module::global_iterator I = global_list.begin(), E = global_list.end();
 999        I != E; ++I)
1000     gv_array[i++] = &*I;
1001
1002   // second, empty global_list
1003   while (!global_list.empty())
1004     global_list.remove(global_list.begin());
1005
1006   // call doFinalization
1007   bool ret = AsmPrinter::doFinalization(M);
1008
1009   // now we restore global variables
1010   for (i = 0; i < n; i++)
1011     global_list.insert(global_list.end(), gv_array[i]);
1012
1013   delete[] gv_array;
1014   return ret;
1015
1016   //bool Result = AsmPrinter::doFinalization(M);
1017   // Instead of calling the parents doFinalization, we may
1018   // clone parents doFinalization and customize here.
1019   // Currently, we if NVISA out the EmitGlobals() in
1020   // parent's doFinalization, which is too intrusive.
1021   //
1022   // Same for the doInitialization.
1023   //return Result;
1024 }
1025
1026 // This function emits appropriate linkage directives for
1027 // functions and global variables.
1028 //
1029 // extern function declaration            -> .extern
1030 // extern function definition             -> .visible
1031 // external global variable with init     -> .visible
1032 // external without init                  -> .extern
1033 // appending                              -> not allowed, assert.
1034
1035 void NVPTXAsmPrinter::emitLinkageDirective(const GlobalValue *V,
1036                                            raw_ostream &O) {
1037   if (nvptxSubtarget.getDrvInterface() == NVPTX::CUDA) {
1038     if (V->hasExternalLinkage()) {
1039       if (isa<GlobalVariable>(V)) {
1040         const GlobalVariable *GVar = cast<GlobalVariable>(V);
1041         if (GVar) {
1042           if (GVar->hasInitializer())
1043             O << ".visible ";
1044           else
1045             O << ".extern ";
1046         }
1047       } else if (V->isDeclaration())
1048         O << ".extern ";
1049       else
1050         O << ".visible ";
1051     } else if (V->hasAppendingLinkage()) {
1052       std::string msg;
1053       msg.append("Error: ");
1054       msg.append("Symbol ");
1055       if (V->hasName())
1056         msg.append(V->getName().str());
1057       msg.append("has unsupported appending linkage type");
1058       llvm_unreachable(msg.c_str());
1059     }
1060   }
1061 }
1062
1063 void NVPTXAsmPrinter::printModuleLevelGV(const GlobalVariable *GVar,
1064                                          raw_ostream &O,
1065                                          bool processDemoted) {
1066
1067   // Skip meta data
1068   if (GVar->hasSection()) {
1069     if (GVar->getSection() == "llvm.metadata")
1070       return;
1071   }
1072
1073   const DataLayout *TD = TM.getDataLayout();
1074
1075   // GlobalVariables are always constant pointers themselves.
1076   const PointerType *PTy = GVar->getType();
1077   Type *ETy = PTy->getElementType();
1078
1079   if (GVar->hasExternalLinkage()) {
1080     if (GVar->hasInitializer())
1081       O << ".visible ";
1082     else
1083       O << ".extern ";
1084   }
1085
1086   if (llvm::isTexture(*GVar)) {
1087     O << ".global .texref " << llvm::getTextureName(*GVar) << ";\n";
1088     return;
1089   }
1090
1091   if (llvm::isSurface(*GVar)) {
1092     O << ".global .surfref " << llvm::getSurfaceName(*GVar) << ";\n";
1093     return;
1094   }
1095
1096   if (GVar->isDeclaration()) {
1097     // (extern) declarations, no definition or initializer
1098     // Currently the only known declaration is for an automatic __local
1099     // (.shared) promoted to global.
1100     emitPTXGlobalVariable(GVar, O);
1101     O << ";\n";
1102     return;
1103   }
1104
1105   if (llvm::isSampler(*GVar)) {
1106     O << ".global .samplerref " << llvm::getSamplerName(*GVar);
1107
1108     const Constant *Initializer = NULL;
1109     if (GVar->hasInitializer())
1110       Initializer = GVar->getInitializer();
1111     const ConstantInt *CI = NULL;
1112     if (Initializer)
1113       CI = dyn_cast<ConstantInt>(Initializer);
1114     if (CI) {
1115       unsigned sample = CI->getZExtValue();
1116
1117       O << " = { ";
1118
1119       for (int i = 0,
1120                addr = ((sample & __CLK_ADDRESS_MASK) >> __CLK_ADDRESS_BASE);
1121            i < 3; i++) {
1122         O << "addr_mode_" << i << " = ";
1123         switch (addr) {
1124         case 0:
1125           O << "wrap";
1126           break;
1127         case 1:
1128           O << "clamp_to_border";
1129           break;
1130         case 2:
1131           O << "clamp_to_edge";
1132           break;
1133         case 3:
1134           O << "wrap";
1135           break;
1136         case 4:
1137           O << "mirror";
1138           break;
1139         }
1140         O << ", ";
1141       }
1142       O << "filter_mode = ";
1143       switch ((sample & __CLK_FILTER_MASK) >> __CLK_FILTER_BASE) {
1144       case 0:
1145         O << "nearest";
1146         break;
1147       case 1:
1148         O << "linear";
1149         break;
1150       case 2:
1151         assert(0 && "Anisotropic filtering is not supported");
1152       default:
1153         O << "nearest";
1154         break;
1155       }
1156       if (!((sample & __CLK_NORMALIZED_MASK) >> __CLK_NORMALIZED_BASE)) {
1157         O << ", force_unnormalized_coords = 1";
1158       }
1159       O << " }";
1160     }
1161
1162     O << ";\n";
1163     return;
1164   }
1165
1166   if (GVar->hasPrivateLinkage()) {
1167
1168     if (!strncmp(GVar->getName().data(), "unrollpragma", 12))
1169       return;
1170
1171     // FIXME - need better way (e.g. Metadata) to avoid generating this global
1172     if (!strncmp(GVar->getName().data(), "filename", 8))
1173       return;
1174     if (GVar->use_empty())
1175       return;
1176   }
1177
1178   const Function *demotedFunc = 0;
1179   if (!processDemoted && canDemoteGlobalVar(GVar, demotedFunc)) {
1180     O << "// " << GVar->getName().str() << " has been demoted\n";
1181     if (localDecls.find(demotedFunc) != localDecls.end())
1182       localDecls[demotedFunc].push_back(GVar);
1183     else {
1184       std::vector<const GlobalVariable *> temp;
1185       temp.push_back(GVar);
1186       localDecls[demotedFunc] = temp;
1187     }
1188     return;
1189   }
1190
1191   O << ".";
1192   emitPTXAddressSpace(PTy->getAddressSpace(), O);
1193   if (GVar->getAlignment() == 0)
1194     O << " .align " << (int) TD->getPrefTypeAlignment(ETy);
1195   else
1196     O << " .align " << GVar->getAlignment();
1197
1198   if (ETy->isSingleValueType()) {
1199     O << " .";
1200     // Special case: ABI requires that we use .u8 for predicates
1201     if (ETy->isIntegerTy(1))
1202       O << "u8";
1203     else
1204       O << getPTXFundamentalTypeStr(ETy, false);
1205     O << " ";
1206     O << *getSymbol(GVar);
1207
1208     // Ptx allows variable initilization only for constant and global state
1209     // spaces.
1210     if (((PTy->getAddressSpace() == llvm::ADDRESS_SPACE_GLOBAL) ||
1211          (PTy->getAddressSpace() == llvm::ADDRESS_SPACE_CONST)) &&
1212         GVar->hasInitializer()) {
1213       const Constant *Initializer = GVar->getInitializer();
1214       if (!Initializer->isNullValue()) {
1215         O << " = ";
1216         printScalarConstant(Initializer, O);
1217       }
1218     }
1219   } else {
1220     unsigned int ElementSize = 0;
1221
1222     // Although PTX has direct support for struct type and array type and
1223     // LLVM IR is very similar to PTX, the LLVM CodeGen does not support for
1224     // targets that support these high level field accesses. Structs, arrays
1225     // and vectors are lowered into arrays of bytes.
1226     switch (ETy->getTypeID()) {
1227     case Type::StructTyID:
1228     case Type::ArrayTyID:
1229     case Type::VectorTyID:
1230       ElementSize = TD->getTypeStoreSize(ETy);
1231       // Ptx allows variable initilization only for constant and
1232       // global state spaces.
1233       if (((PTy->getAddressSpace() == llvm::ADDRESS_SPACE_GLOBAL) ||
1234            (PTy->getAddressSpace() == llvm::ADDRESS_SPACE_CONST)) &&
1235           GVar->hasInitializer()) {
1236         const Constant *Initializer = GVar->getInitializer();
1237         if (!isa<UndefValue>(Initializer) && !Initializer->isNullValue()) {
1238           AggBuffer aggBuffer(ElementSize, O, *this);
1239           bufferAggregateConstant(Initializer, &aggBuffer);
1240           if (aggBuffer.numSymbols) {
1241             if (nvptxSubtarget.is64Bit()) {
1242               O << " .u64 " << *getSymbol(GVar) << "[";
1243               O << ElementSize / 8;
1244             } else {
1245               O << " .u32 " << *getSymbol(GVar) << "[";
1246               O << ElementSize / 4;
1247             }
1248             O << "]";
1249           } else {
1250             O << " .b8 " << *getSymbol(GVar) << "[";
1251             O << ElementSize;
1252             O << "]";
1253           }
1254           O << " = {";
1255           aggBuffer.print();
1256           O << "}";
1257         } else {
1258           O << " .b8 " << *getSymbol(GVar);
1259           if (ElementSize) {
1260             O << "[";
1261             O << ElementSize;
1262             O << "]";
1263           }
1264         }
1265       } else {
1266         O << " .b8 " << *getSymbol(GVar);
1267         if (ElementSize) {
1268           O << "[";
1269           O << ElementSize;
1270           O << "]";
1271         }
1272       }
1273       break;
1274     default:
1275       assert(0 && "type not supported yet");
1276     }
1277
1278   }
1279   O << ";\n";
1280 }
1281
1282 void NVPTXAsmPrinter::emitDemotedVars(const Function *f, raw_ostream &O) {
1283   if (localDecls.find(f) == localDecls.end())
1284     return;
1285
1286   std::vector<const GlobalVariable *> &gvars = localDecls[f];
1287
1288   for (unsigned i = 0, e = gvars.size(); i != e; ++i) {
1289     O << "\t// demoted variable\n\t";
1290     printModuleLevelGV(gvars[i], O, true);
1291   }
1292 }
1293
1294 void NVPTXAsmPrinter::emitPTXAddressSpace(unsigned int AddressSpace,
1295                                           raw_ostream &O) const {
1296   switch (AddressSpace) {
1297   case llvm::ADDRESS_SPACE_LOCAL:
1298     O << "local";
1299     break;
1300   case llvm::ADDRESS_SPACE_GLOBAL:
1301     O << "global";
1302     break;
1303   case llvm::ADDRESS_SPACE_CONST:
1304     O << "const";
1305     break;
1306   case llvm::ADDRESS_SPACE_SHARED:
1307     O << "shared";
1308     break;
1309   default:
1310     report_fatal_error("Bad address space found while emitting PTX");
1311     break;
1312   }
1313 }
1314
1315 std::string
1316 NVPTXAsmPrinter::getPTXFundamentalTypeStr(const Type *Ty, bool useB4PTR) const {
1317   switch (Ty->getTypeID()) {
1318   default:
1319     llvm_unreachable("unexpected type");
1320     break;
1321   case Type::IntegerTyID: {
1322     unsigned NumBits = cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth();
1323     if (NumBits == 1)
1324       return "pred";
1325     else if (NumBits <= 64) {
1326       std::string name = "u";
1327       return name + utostr(NumBits);
1328     } else {
1329       llvm_unreachable("Integer too large");
1330       break;
1331     }
1332     break;
1333   }
1334   case Type::FloatTyID:
1335     return "f32";
1336   case Type::DoubleTyID:
1337     return "f64";
1338   case Type::PointerTyID:
1339     if (nvptxSubtarget.is64Bit())
1340       if (useB4PTR)
1341         return "b64";
1342       else
1343         return "u64";
1344     else if (useB4PTR)
1345       return "b32";
1346     else
1347       return "u32";
1348   }
1349   llvm_unreachable("unexpected type");
1350   return NULL;
1351 }
1352
1353 void NVPTXAsmPrinter::emitPTXGlobalVariable(const GlobalVariable *GVar,
1354                                             raw_ostream &O) {
1355
1356   const DataLayout *TD = TM.getDataLayout();
1357
1358   // GlobalVariables are always constant pointers themselves.
1359   const PointerType *PTy = GVar->getType();
1360   Type *ETy = PTy->getElementType();
1361
1362   O << ".";
1363   emitPTXAddressSpace(PTy->getAddressSpace(), O);
1364   if (GVar->getAlignment() == 0)
1365     O << " .align " << (int) TD->getPrefTypeAlignment(ETy);
1366   else
1367     O << " .align " << GVar->getAlignment();
1368
1369   if (ETy->isSingleValueType()) {
1370     O << " .";
1371     O << getPTXFundamentalTypeStr(ETy);
1372     O << " ";
1373     O << *getSymbol(GVar);
1374     return;
1375   }
1376
1377   int64_t ElementSize = 0;
1378
1379   // Although PTX has direct support for struct type and array type and LLVM IR
1380   // is very similar to PTX, the LLVM CodeGen does not support for targets that
1381   // support these high level field accesses. Structs and arrays are lowered
1382   // into arrays of bytes.
1383   switch (ETy->getTypeID()) {
1384   case Type::StructTyID:
1385   case Type::ArrayTyID:
1386   case Type::VectorTyID:
1387     ElementSize = TD->getTypeStoreSize(ETy);
1388     O << " .b8 " << *getSymbol(GVar) << "[";
1389     if (ElementSize) {
1390       O << itostr(ElementSize);
1391     }
1392     O << "]";
1393     break;
1394   default:
1395     assert(0 && "type not supported yet");
1396   }
1397   return;
1398 }
1399
1400 static unsigned int getOpenCLAlignment(const DataLayout *TD, Type *Ty) {
1401   if (Ty->isSingleValueType())
1402     return TD->getPrefTypeAlignment(Ty);
1403
1404   const ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(Ty);
1405   if (ATy)
1406     return getOpenCLAlignment(TD, ATy->getElementType());
1407
1408   const VectorType *VTy = dyn_cast<VectorType>(Ty);
1409   if (VTy) {
1410     Type *ETy = VTy->getElementType();
1411     unsigned int numE = VTy->getNumElements();
1412     unsigned int alignE = TD->getPrefTypeAlignment(ETy);
1413     if (numE == 3)
1414       return 4 * alignE;
1415     else
1416       return numE * alignE;
1417   }
1418
1419   const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty);
1420   if (STy) {
1421     unsigned int alignStruct = 1;
1422     // Go through each element of the struct and find the
1423     // largest alignment.
1424     for (unsigned i = 0, e = STy->getNumElements(); i != e; i++) {
1425       Type *ETy = STy->getElementType(i);
1426       unsigned int align = getOpenCLAlignment(TD, ETy);
1427       if (align > alignStruct)
1428         alignStruct = align;
1429     }
1430     return alignStruct;
1431   }
1432
1433   const FunctionType *FTy = dyn_cast<FunctionType>(Ty);
1434   if (FTy)
1435     return TD->getPointerPrefAlignment();
1436   return TD->getPrefTypeAlignment(Ty);
1437 }
1438
1439 void NVPTXAsmPrinter::printParamName(Function::const_arg_iterator I,
1440                                      int paramIndex, raw_ostream &O) {
1441   if ((nvptxSubtarget.getDrvInterface() == NVPTX::NVCL) ||
1442       (nvptxSubtarget.getDrvInterface() == NVPTX::CUDA))
1443     O << *getSymbol(I->getParent()) << "_param_" << paramIndex;
1444   else {
1445     std::string argName = I->getName();
1446     const char *p = argName.c_str();
1447     while (*p) {
1448       if (*p == '.')
1449         O << "_";
1450       else
1451         O << *p;
1452       p++;
1453     }
1454   }
1455 }
1456
1457 void NVPTXAsmPrinter::printParamName(int paramIndex, raw_ostream &O) {
1458   Function::const_arg_iterator I, E;
1459   int i = 0;
1460
1461   if ((nvptxSubtarget.getDrvInterface() == NVPTX::NVCL) ||
1462       (nvptxSubtarget.getDrvInterface() == NVPTX::CUDA)) {
1463     O << *CurrentFnSym << "_param_" << paramIndex;
1464     return;
1465   }
1466
1467   for (I = F->arg_begin(), E = F->arg_end(); I != E; ++I, i++) {
1468     if (i == paramIndex) {
1469       printParamName(I, paramIndex, O);
1470       return;
1471     }
1472   }
1473   llvm_unreachable("paramIndex out of bound");
1474 }
1475
1476 void NVPTXAsmPrinter::emitFunctionParamList(const Function *F, raw_ostream &O) {
1477   const DataLayout *TD = TM.getDataLayout();
1478   const AttributeSet &PAL = F->getAttributes();
1479   const TargetLowering *TLI = TM.getTargetLowering();
1480   Function::const_arg_iterator I, E;
1481   unsigned paramIndex = 0;
1482   bool first = true;
1483   bool isKernelFunc = llvm::isKernelFunction(*F);
1484   bool isABI = (nvptxSubtarget.getSmVersion() >= 20);
1485   MVT thePointerTy = TLI->getPointerTy();
1486
1487   O << "(\n";
1488
1489   for (I = F->arg_begin(), E = F->arg_end(); I != E; ++I, paramIndex++) {
1490     Type *Ty = I->getType();
1491
1492     if (!first)
1493       O << ",\n";
1494
1495     first = false;
1496
1497     // Handle image/sampler parameters
1498     if (llvm::isSampler(*I) || llvm::isImage(*I)) {
1499       if (llvm::isImage(*I)) {
1500         std::string sname = I->getName();
1501         if (llvm::isImageWriteOnly(*I))
1502           O << "\t.param .surfref " << *getSymbol(F) << "_param_"
1503             << paramIndex;
1504         else // Default image is read_only
1505           O << "\t.param .texref " << *getSymbol(F) << "_param_"
1506             << paramIndex;
1507       } else // Should be llvm::isSampler(*I)
1508         O << "\t.param .samplerref " << *getSymbol(F) << "_param_"
1509           << paramIndex;
1510       continue;
1511     }
1512
1513     if (PAL.hasAttribute(paramIndex + 1, Attribute::ByVal) == false) {
1514       if (Ty->isAggregateType() || Ty->isVectorTy()) {
1515         // Just print .param .align <a> .b8 .param[size];
1516         // <a> = PAL.getparamalignment
1517         // size = typeallocsize of element type
1518         unsigned align = PAL.getParamAlignment(paramIndex + 1);
1519         if (align == 0)
1520           align = TD->getABITypeAlignment(Ty);
1521
1522         unsigned sz = TD->getTypeAllocSize(Ty);
1523         O << "\t.param .align " << align << " .b8 ";
1524         printParamName(I, paramIndex, O);
1525         O << "[" << sz << "]";
1526
1527         continue;
1528       }
1529       // Just a scalar
1530       const PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(Ty);
1531       if (isKernelFunc) {
1532         if (PTy) {
1533           // Special handling for pointer arguments to kernel
1534           O << "\t.param .u" << thePointerTy.getSizeInBits() << " ";
1535
1536           if (nvptxSubtarget.getDrvInterface() != NVPTX::CUDA) {
1537             Type *ETy = PTy->getElementType();
1538             int addrSpace = PTy->getAddressSpace();
1539             switch (addrSpace) {
1540             default:
1541               O << ".ptr ";
1542               break;
1543             case llvm::ADDRESS_SPACE_CONST:
1544               O << ".ptr .const ";
1545               break;
1546             case llvm::ADDRESS_SPACE_SHARED:
1547               O << ".ptr .shared ";
1548               break;
1549             case llvm::ADDRESS_SPACE_GLOBAL:
1550               O << ".ptr .global ";
1551               break;
1552             }
1553             O << ".align " << (int) getOpenCLAlignment(TD, ETy) << " ";
1554           }
1555           printParamName(I, paramIndex, O);
1556           continue;
1557         }
1558
1559         // non-pointer scalar to kernel func
1560         O << "\t.param .";
1561         // Special case: predicate operands become .u8 types
1562         if (Ty->isIntegerTy(1))
1563           O << "u8";
1564         else
1565           O << getPTXFundamentalTypeStr(Ty);
1566         O << " ";
1567         printParamName(I, paramIndex, O);
1568         continue;
1569       }
1570       // Non-kernel function, just print .param .b<size> for ABI
1571       // and .reg .b<size> for non-ABI
1572       unsigned sz = 0;
1573       if (isa<IntegerType>(Ty)) {
1574         sz = cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth();
1575         if (sz < 32)
1576           sz = 32;
1577       } else if (isa<PointerType>(Ty))
1578         sz = thePointerTy.getSizeInBits();
1579       else
1580         sz = Ty->getPrimitiveSizeInBits();
1581       if (isABI)
1582         O << "\t.param .b" << sz << " ";
1583       else
1584         O << "\t.reg .b" << sz << " ";
1585       printParamName(I, paramIndex, O);
1586       continue;
1587     }
1588
1589     // param has byVal attribute. So should be a pointer
1590     const PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(Ty);
1591     assert(PTy && "Param with byval attribute should be a pointer type");
1592     Type *ETy = PTy->getElementType();
1593
1594     if (isABI || isKernelFunc) {
1595       // Just print .param .align <a> .b8 .param[size];
1596       // <a> = PAL.getparamalignment
1597       // size = typeallocsize of element type
1598       unsigned align = PAL.getParamAlignment(paramIndex + 1);
1599       if (align == 0)
1600         align = TD->getABITypeAlignment(ETy);
1601
1602       unsigned sz = TD->getTypeAllocSize(ETy);
1603       O << "\t.param .align " << align << " .b8 ";
1604       printParamName(I, paramIndex, O);
1605       O << "[" << sz << "]";
1606       continue;
1607     } else {
1608       // Split the ETy into constituent parts and
1609       // print .param .b<size> <name> for each part.
1610       // Further, if a part is vector, print the above for
1611       // each vector element.
1612       SmallVector<EVT, 16> vtparts;
1613       ComputeValueVTs(*TLI, ETy, vtparts);
1614       for (unsigned i = 0, e = vtparts.size(); i != e; ++i) {
1615         unsigned elems = 1;
1616         EVT elemtype = vtparts[i];
1617         if (vtparts[i].isVector()) {
1618           elems = vtparts[i].getVectorNumElements();
1619           elemtype = vtparts[i].getVectorElementType();
1620         }
1621
1622         for (unsigned j = 0, je = elems; j != je; ++j) {
1623           unsigned sz = elemtype.getSizeInBits();
1624           if (elemtype.isInteger() && (sz < 32))
1625             sz = 32;
1626           O << "\t.reg .b" << sz << " ";
1627           printParamName(I, paramIndex, O);
1628           if (j < je - 1)
1629             O << ",\n";
1630           ++paramIndex;
1631         }
1632         if (i < e - 1)
1633           O << ",\n";
1634       }
1635       --paramIndex;
1636       continue;
1637     }
1638   }
1639
1640   O << "\n)\n";
1641 }
1642
1643 void NVPTXAsmPrinter::emitFunctionParamList(const MachineFunction &MF,
1644                                             raw_ostream &O) {
1645   const Function *F = MF.getFunction();
1646   emitFunctionParamList(F, O);
1647 }
1648
1649 void NVPTXAsmPrinter::setAndEmitFunctionVirtualRegisters(
1650     const MachineFunction &MF) {
1651   SmallString<128> Str;
1652   raw_svector_ostream O(Str);
1653
1654   // Map the global virtual register number to a register class specific
1655   // virtual register number starting from 1 with that class.
1656   const TargetRegisterInfo *TRI = MF.getTarget().getRegisterInfo();
1657   //unsigned numRegClasses = TRI->getNumRegClasses();
1658
1659   // Emit the Fake Stack Object
1660   const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
1661   int NumBytes = (int) MFI->getStackSize();
1662   if (NumBytes) {
1663     O << "\t.local .align " << MFI->getMaxAlignment() << " .b8 \t" << DEPOTNAME
1664       << getFunctionNumber() << "[" << NumBytes << "];\n";
1665     if (nvptxSubtarget.is64Bit()) {
1666       O << "\t.reg .b64 \t%SP;\n";
1667       O << "\t.reg .b64 \t%SPL;\n";
1668     } else {
1669       O << "\t.reg .b32 \t%SP;\n";
1670       O << "\t.reg .b32 \t%SPL;\n";
1671     }
1672   }
1673
1674   // Go through all virtual registers to establish the mapping between the
1675   // global virtual
1676   // register number and the per class virtual register number.
1677   // We use the per class virtual register number in the ptx output.
1678   unsigned int numVRs = MRI->getNumVirtRegs();
1679   for (unsigned i = 0; i < numVRs; i++) {
1680     unsigned int vr = TRI->index2VirtReg(i);
1681     const TargetRegisterClass *RC = MRI->getRegClass(vr);
1682     DenseMap<unsigned, unsigned> &regmap = VRegMapping[RC];
1683     int n = regmap.size();
1684     regmap.insert(std::make_pair(vr, n + 1));
1685   }
1686
1687   // Emit register declarations
1688   // @TODO: Extract out the real register usage
1689   // O << "\t.reg .pred %p<" << NVPTXNumRegisters << ">;\n";
1690   // O << "\t.reg .s16 %rc<" << NVPTXNumRegisters << ">;\n";
1691   // O << "\t.reg .s16 %rs<" << NVPTXNumRegisters << ">;\n";
1692   // O << "\t.reg .s32 %r<" << NVPTXNumRegisters << ">;\n";
1693   // O << "\t.reg .s64 %rl<" << NVPTXNumRegisters << ">;\n";
1694   // O << "\t.reg .f32 %f<" << NVPTXNumRegisters << ">;\n";
1695   // O << "\t.reg .f64 %fl<" << NVPTXNumRegisters << ">;\n";
1696
1697   // Emit declaration of the virtual registers or 'physical' registers for
1698   // each register class
1699   for (unsigned i=0; i< TRI->getNumRegClasses(); i++) {
1700     const TargetRegisterClass *RC = TRI->getRegClass(i);
1701     DenseMap<unsigned, unsigned> &regmap = VRegMapping[RC];
1702     std::string rcname = getNVPTXRegClassName(RC);
1703     std::string rcStr = getNVPTXRegClassStr(RC);
1704     int n = regmap.size();
1705
1706     // Only declare those registers that may be used.
1707     if (n) {
1708        O << "\t.reg " << rcname << " \t" << rcStr << "<" << (n+1)
1709          << ">;\n";
1710     }
1711   }
1712
1713   OutStreamer.EmitRawText(O.str());
1714 }
1715
1716 void NVPTXAsmPrinter::printFPConstant(const ConstantFP *Fp, raw_ostream &O) {
1717   APFloat APF = APFloat(Fp->getValueAPF()); // make a copy
1718   bool ignored;
1719   unsigned int numHex;
1720   const char *lead;
1721
1722   if (Fp->getType()->getTypeID() == Type::FloatTyID) {
1723     numHex = 8;
1724     lead = "0f";
1725     APF.convert(APFloat::IEEEsingle, APFloat::rmNearestTiesToEven, &ignored);
1726   } else if (Fp->getType()->getTypeID() == Type::DoubleTyID) {
1727     numHex = 16;
1728     lead = "0d";
1729     APF.convert(APFloat::IEEEdouble, APFloat::rmNearestTiesToEven, &ignored);
1730   } else
1731     llvm_unreachable("unsupported fp type");
1732
1733   APInt API = APF.bitcastToAPInt();
1734   std::string hexstr(utohexstr(API.getZExtValue()));
1735   O << lead;
1736   if (hexstr.length() < numHex)
1737     O << std::string(numHex - hexstr.length(), '0');
1738   O << utohexstr(API.getZExtValue());
1739 }
1740
1741 void NVPTXAsmPrinter::printScalarConstant(const Constant *CPV, raw_ostream &O) {
1742   if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(CPV)) {
1743     O << CI->getValue();
1744     return;
1745   }
1746   if (const ConstantFP *CFP = dyn_cast<ConstantFP>(CPV)) {
1747     printFPConstant(CFP, O);
1748     return;
1749   }
1750   if (isa<ConstantPointerNull>(CPV)) {
1751     O << "0";
1752     return;
1753   }
1754   if (const GlobalValue *GVar = dyn_cast<GlobalValue>(CPV)) {
1755     O << *getSymbol(GVar);
1756     return;
1757   }
1758   if (const ConstantExpr *Cexpr = dyn_cast<ConstantExpr>(CPV)) {
1759     const Value *v = Cexpr->stripPointerCasts();
1760     if (const GlobalValue *GVar = dyn_cast<GlobalValue>(v)) {
1761       O << *getSymbol(GVar);
1762       return;
1763     } else {
1764       O << *LowerConstant(CPV, *this);
1765       return;
1766     }
1767   }
1768   llvm_unreachable("Not scalar type found in printScalarConstant()");
1769 }
1770
1771 void NVPTXAsmPrinter::bufferLEByte(const Constant *CPV, int Bytes,
1772                                    AggBuffer *aggBuffer) {
1773
1774   const DataLayout *TD = TM.getDataLayout();
1775
1776   if (isa<UndefValue>(CPV) || CPV->isNullValue()) {
1777     int s = TD->getTypeAllocSize(CPV->getType());
1778     if (s < Bytes)
1779       s = Bytes;
1780     aggBuffer->addZeros(s);
1781     return;
1782   }
1783
1784   unsigned char *ptr;
1785   switch (CPV->getType()->getTypeID()) {
1786
1787   case Type::IntegerTyID: {
1788     const Type *ETy = CPV->getType();
1789     if (ETy == Type::getInt8Ty(CPV->getContext())) {
1790       unsigned char c =
1791           (unsigned char)(dyn_cast<ConstantInt>(CPV))->getZExtValue();
1792       ptr = &c;
1793       aggBuffer->addBytes(ptr, 1, Bytes);
1794     } else if (ETy == Type::getInt16Ty(CPV->getContext())) {
1795       short int16 = (short)(dyn_cast<ConstantInt>(CPV))->getZExtValue();
1796       ptr = (unsigned char *)&int16;
1797       aggBuffer->addBytes(ptr, 2, Bytes);
1798     } else if (ETy == Type::getInt32Ty(CPV->getContext())) {
1799       if (const ConstantInt *constInt = dyn_cast<ConstantInt>(CPV)) {
1800         int int32 = (int)(constInt->getZExtValue());
1801         ptr = (unsigned char *)&int32;
1802         aggBuffer->addBytes(ptr, 4, Bytes);
1803         break;
1804       } else if (const ConstantExpr *Cexpr = dyn_cast<ConstantExpr>(CPV)) {
1805         if (const ConstantInt *constInt = dyn_cast<ConstantInt>(
1806                 ConstantFoldConstantExpression(Cexpr, TD))) {
1807           int int32 = (int)(constInt->getZExtValue());
1808           ptr = (unsigned char *)&int32;
1809           aggBuffer->addBytes(ptr, 4, Bytes);
1810           break;
1811         }
1812         if (Cexpr->getOpcode() == Instruction::PtrToInt) {
1813           Value *v = Cexpr->getOperand(0)->stripPointerCasts();
1814           aggBuffer->addSymbol(v);
1815           aggBuffer->addZeros(4);
1816           break;
1817         }
1818       }
1819       llvm_unreachable("unsupported integer const type");
1820     } else if (ETy == Type::getInt64Ty(CPV->getContext())) {
1821       if (const ConstantInt *constInt = dyn_cast<ConstantInt>(CPV)) {
1822         long long int64 = (long long)(constInt->getZExtValue());
1823         ptr = (unsigned char *)&int64;
1824         aggBuffer->addBytes(ptr, 8, Bytes);
1825         break;
1826       } else if (const ConstantExpr *Cexpr = dyn_cast<ConstantExpr>(CPV)) {
1827         if (const ConstantInt *constInt = dyn_cast<ConstantInt>(
1828                 ConstantFoldConstantExpression(Cexpr, TD))) {
1829           long long int64 = (long long)(constInt->getZExtValue());
1830           ptr = (unsigned char *)&int64;
1831           aggBuffer->addBytes(ptr, 8, Bytes);
1832           break;
1833         }
1834         if (Cexpr->getOpcode() == Instruction::PtrToInt) {
1835           Value *v = Cexpr->getOperand(0)->stripPointerCasts();
1836           aggBuffer->addSymbol(v);
1837           aggBuffer->addZeros(8);
1838           break;
1839         }
1840       }
1841       llvm_unreachable("unsupported integer const type");
1842     } else
1843       llvm_unreachable("unsupported integer const type");
1844     break;
1845   }
1846   case Type::FloatTyID:
1847   case Type::DoubleTyID: {
1848     const ConstantFP *CFP = dyn_cast<ConstantFP>(CPV);
1849     const Type *Ty = CFP->getType();
1850     if (Ty == Type::getFloatTy(CPV->getContext())) {
1851       float float32 = (float) CFP->getValueAPF().convertToFloat();
1852       ptr = (unsigned char *)&float32;
1853       aggBuffer->addBytes(ptr, 4, Bytes);
1854     } else if (Ty == Type::getDoubleTy(CPV->getContext())) {
1855       double float64 = CFP->getValueAPF().convertToDouble();
1856       ptr = (unsigned char *)&float64;
1857       aggBuffer->addBytes(ptr, 8, Bytes);
1858     } else {
1859       llvm_unreachable("unsupported fp const type");
1860     }
1861     break;
1862   }
1863   case Type::PointerTyID: {
1864     if (const GlobalValue *GVar = dyn_cast<GlobalValue>(CPV)) {
1865       aggBuffer->addSymbol(GVar);
1866     } else if (const ConstantExpr *Cexpr = dyn_cast<ConstantExpr>(CPV)) {
1867       const Value *v = Cexpr->stripPointerCasts();
1868       aggBuffer->addSymbol(v);
1869     }
1870     unsigned int s = TD->getTypeAllocSize(CPV->getType());
1871     aggBuffer->addZeros(s);
1872     break;
1873   }
1874
1875   case Type::ArrayTyID:
1876   case Type::VectorTyID:
1877   case Type::StructTyID: {
1878     if (isa<ConstantArray>(CPV) || isa<ConstantVector>(CPV) ||
1879         isa<ConstantStruct>(CPV) || isa<ConstantDataSequential>(CPV)) {
1880       int ElementSize = TD->getTypeAllocSize(CPV->getType());
1881       bufferAggregateConstant(CPV, aggBuffer);
1882       if (Bytes > ElementSize)
1883         aggBuffer->addZeros(Bytes - ElementSize);
1884     } else if (isa<ConstantAggregateZero>(CPV))
1885       aggBuffer->addZeros(Bytes);
1886     else
1887       llvm_unreachable("Unexpected Constant type");
1888     break;
1889   }
1890
1891   default:
1892     llvm_unreachable("unsupported type");
1893   }
1894 }
1895
1896 void NVPTXAsmPrinter::bufferAggregateConstant(const Constant *CPV,
1897                                               AggBuffer *aggBuffer) {
1898   const DataLayout *TD = TM.getDataLayout();
1899   int Bytes;
1900
1901   // Old constants
1902   if (isa<ConstantArray>(CPV) || isa<ConstantVector>(CPV)) {
1903     if (CPV->getNumOperands())
1904       for (unsigned i = 0, e = CPV->getNumOperands(); i != e; ++i)
1905         bufferLEByte(cast<Constant>(CPV->getOperand(i)), 0, aggBuffer);
1906     return;
1907   }
1908
1909   if (const ConstantDataSequential *CDS =
1910           dyn_cast<ConstantDataSequential>(CPV)) {
1911     if (CDS->getNumElements())
1912       for (unsigned i = 0; i < CDS->getNumElements(); ++i)
1913         bufferLEByte(cast<Constant>(CDS->getElementAsConstant(i)), 0,
1914                      aggBuffer);
1915     return;
1916   }
1917
1918   if (isa<ConstantStruct>(CPV)) {
1919     if (CPV->getNumOperands()) {
1920       StructType *ST = cast<StructType>(CPV->getType());
1921       for (unsigned i = 0, e = CPV->getNumOperands(); i != e; ++i) {
1922         if (i == (e - 1))
1923           Bytes = TD->getStructLayout(ST)->getElementOffset(0) +
1924                   TD->getTypeAllocSize(ST) -
1925                   TD->getStructLayout(ST)->getElementOffset(i);
1926         else
1927           Bytes = TD->getStructLayout(ST)->getElementOffset(i + 1) -
1928                   TD->getStructLayout(ST)->getElementOffset(i);
1929         bufferLEByte(cast<Constant>(CPV->getOperand(i)), Bytes, aggBuffer);
1930       }
1931     }
1932     return;
1933   }
1934   llvm_unreachable("unsupported constant type in printAggregateConstant()");
1935 }
1936
1937 // buildTypeNameMap - Run through symbol table looking for type names.
1938 //
1939
1940 bool NVPTXAsmPrinter::isImageType(const Type *Ty) {
1941
1942   std::map<const Type *, std::string>::iterator PI = TypeNameMap.find(Ty);
1943
1944   if (PI != TypeNameMap.end() && (!PI->second.compare("struct._image1d_t") ||
1945                                   !PI->second.compare("struct._image2d_t") ||
1946                                   !PI->second.compare("struct._image3d_t")))
1947     return true;
1948
1949   return false;
1950 }
1951
1952
1953 bool NVPTXAsmPrinter::ignoreLoc(const MachineInstr &MI) {
1954   switch (MI.getOpcode()) {
1955   default:
1956     return false;
1957   case NVPTX::CallArgBeginInst:
1958   case NVPTX::CallArgEndInst0:
1959   case NVPTX::CallArgEndInst1:
1960   case NVPTX::CallArgF32:
1961   case NVPTX::CallArgF64:
1962   case NVPTX::CallArgI16:
1963   case NVPTX::CallArgI32:
1964   case NVPTX::CallArgI32imm:
1965   case NVPTX::CallArgI64:
1966   case NVPTX::CallArgParam:
1967   case NVPTX::CallVoidInst:
1968   case NVPTX::CallVoidInstReg:
1969   case NVPTX::Callseq_End:
1970   case NVPTX::CallVoidInstReg64:
1971   case NVPTX::DeclareParamInst:
1972   case NVPTX::DeclareRetMemInst:
1973   case NVPTX::DeclareRetRegInst:
1974   case NVPTX::DeclareRetScalarInst:
1975   case NVPTX::DeclareScalarParamInst:
1976   case NVPTX::DeclareScalarRegInst:
1977   case NVPTX::StoreParamF32:
1978   case NVPTX::StoreParamF64:
1979   case NVPTX::StoreParamI16:
1980   case NVPTX::StoreParamI32:
1981   case NVPTX::StoreParamI64:
1982   case NVPTX::StoreParamI8:
1983   case NVPTX::StoreRetvalF32:
1984   case NVPTX::StoreRetvalF64:
1985   case NVPTX::StoreRetvalI16:
1986   case NVPTX::StoreRetvalI32:
1987   case NVPTX::StoreRetvalI64:
1988   case NVPTX::StoreRetvalI8:
1989   case NVPTX::LastCallArgF32:
1990   case NVPTX::LastCallArgF64:
1991   case NVPTX::LastCallArgI16:
1992   case NVPTX::LastCallArgI32:
1993   case NVPTX::LastCallArgI32imm:
1994   case NVPTX::LastCallArgI64:
1995   case NVPTX::LastCallArgParam:
1996   case NVPTX::LoadParamMemF32:
1997   case NVPTX::LoadParamMemF64:
1998   case NVPTX::LoadParamMemI16:
1999   case NVPTX::LoadParamMemI32:
2000   case NVPTX::LoadParamMemI64:
2001   case NVPTX::LoadParamMemI8:
2002   case NVPTX::PrototypeInst:
2003   case NVPTX::DBG_VALUE:
2004     return true;
2005   }
2006   return false;
2007 }
2008
2009 /// PrintAsmOperand - Print out an operand for an inline asm expression.
2010 ///
2011 bool NVPTXAsmPrinter::PrintAsmOperand(const MachineInstr *MI, unsigned OpNo,
2012                                       unsigned AsmVariant,
2013                                       const char *ExtraCode, raw_ostream &O) {
2014   if (ExtraCode && ExtraCode[0]) {
2015     if (ExtraCode[1] != 0)
2016       return true; // Unknown modifier.
2017
2018     switch (ExtraCode[0]) {
2019     default:
2020       // See if this is a generic print operand
2021       return AsmPrinter::PrintAsmOperand(MI, OpNo, AsmVariant, ExtraCode, O);
2022     case 'r':
2023       break;
2024     }
2025   }
2026
2027   printOperand(MI, OpNo, O);
2028
2029   return false;
2030 }
2031
2032 bool NVPTXAsmPrinter::PrintAsmMemoryOperand(
2033     const MachineInstr *MI, unsigned OpNo, unsigned AsmVariant,
2034     const char *ExtraCode, raw_ostream &O) {
2035   if (ExtraCode && ExtraCode[0])
2036     return true; // Unknown modifier
2037
2038   O << '[';
2039   printMemOperand(MI, OpNo, O);
2040   O << ']';
2041
2042   return false;
2043 }
2044
2045 void NVPTXAsmPrinter::printOperand(const MachineInstr *MI, int opNum,
2046                                    raw_ostream &O, const char *Modifier) {
2047   const MachineOperand &MO = MI->getOperand(opNum);
2048   switch (MO.getType()) {
2049   case MachineOperand::MO_Register:
2050     if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(MO.getReg())) {
2051       if (MO.getReg() == NVPTX::VRDepot)
2052         O << DEPOTNAME << getFunctionNumber();
2053       else
2054         O << NVPTXInstPrinter::getRegisterName(MO.getReg());
2055     } else {
2056       emitVirtualRegister(MO.getReg(), O);
2057     }
2058     return;
2059
2060   case MachineOperand::MO_Immediate:
2061     if (!Modifier)
2062       O << MO.getImm();
2063     else if (strstr(Modifier, "vec") == Modifier)
2064       printVecModifiedImmediate(MO, Modifier, O);
2065     else
2066       llvm_unreachable(
2067           "Don't know how to handle modifier on immediate operand");
2068     return;
2069
2070   case MachineOperand::MO_FPImmediate:
2071     printFPConstant(MO.getFPImm(), O);
2072     break;
2073
2074   case MachineOperand::MO_GlobalAddress:
2075     O << *getSymbol(MO.getGlobal());
2076     break;
2077
2078   case MachineOperand::MO_MachineBasicBlock:
2079     O << *MO.getMBB()->getSymbol();
2080     return;
2081
2082   default:
2083     llvm_unreachable("Operand type not supported.");
2084   }
2085 }
2086
2087 void NVPTXAsmPrinter::printMemOperand(const MachineInstr *MI, int opNum,
2088                                       raw_ostream &O, const char *Modifier) {
2089   printOperand(MI, opNum, O);
2090
2091   if (Modifier && !strcmp(Modifier, "add")) {
2092     O << ", ";
2093     printOperand(MI, opNum + 1, O);
2094   } else {
2095     if (MI->getOperand(opNum + 1).isImm() &&
2096         MI->getOperand(opNum + 1).getImm() == 0)
2097       return; // don't print ',0' or '+0'
2098     O << "+";
2099     printOperand(MI, opNum + 1, O);
2100   }
2101 }
2102
2103
2104 // Force static initialization.
2105 extern "C" void LLVMInitializeNVPTXBackendAsmPrinter() {
2106   RegisterAsmPrinter<NVPTXAsmPrinter> X(TheNVPTXTarget32);
2107   RegisterAsmPrinter<NVPTXAsmPrinter> Y(TheNVPTXTarget64);
2108 }
2109
2110 void NVPTXAsmPrinter::emitSrcInText(StringRef filename, unsigned line) {
2111   std::stringstream temp;
2112   LineReader *reader = this->getReader(filename.str());
2113   temp << "\n//";
2114   temp << filename.str();
2115   temp << ":";
2116   temp << line;
2117   temp << " ";
2118   temp << reader->readLine(line);
2119   temp << "\n";
2120   this->OutStreamer.EmitRawText(Twine(temp.str()));
2121 }
2122
2123 LineReader *NVPTXAsmPrinter::getReader(std::string filename) {
2124   if (reader == NULL) {
2125     reader = new LineReader(filename);
2126   }
2127
2128   if (reader->fileName() != filename) {
2129     delete reader;
2130     reader = new LineReader(filename);
2131   }
2132
2133   return reader;
2134 }
2135
2136 std::string LineReader::readLine(unsigned lineNum) {
2137   if (lineNum < theCurLine) {
2138     theCurLine = 0;
2139     fstr.seekg(0, std::ios::beg);
2140   }
2141   while (theCurLine < lineNum) {
2142     fstr.getline(buff, 500);
2143     theCurLine++;
2144   }
2145   return buff;
2146 }
2147
2148 // Force static initialization.
2149 extern "C" void LLVMInitializeNVPTXAsmPrinter() {
2150   RegisterAsmPrinter<NVPTXAsmPrinter> X(TheNVPTXTarget32);
2151   RegisterAsmPrinter<NVPTXAsmPrinter> Y(TheNVPTXTarget64);
2152 }