[NVPTX] Remove dead code.
[oota-llvm.git] / 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/MCInst.h"
41 #include "llvm/MC/MCStreamer.h"
42 #include "llvm/MC/MCSymbol.h"
43 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
44 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
45 #include "llvm/Support/FormattedStream.h"
46 #include "llvm/Support/Path.h"
47 #include "llvm/Support/TargetRegistry.h"
48 #include "llvm/Support/TimeValue.h"
49 #include "llvm/Target/TargetLoweringObjectFile.h"
50 #include "llvm/Transforms/Utils/UnrollLoop.h"
51 #include <sstream>
52 using namespace llvm;
53
54 #define DEPOTNAME "__local_depot"
55
56 static cl::opt<bool>
57 EmitLineNumbers("nvptx-emit-line-numbers", cl::Hidden,
58                 cl::desc("NVPTX Specific: Emit Line numbers even without -G"),
59                 cl::init(true));
60
61 static cl::opt<bool>
62 InterleaveSrc("nvptx-emit-src", cl::ZeroOrMore, cl::Hidden,
63               cl::desc("NVPTX Specific: Emit source line in ptx file"),
64               cl::init(false));
65
66 namespace {
67 /// DiscoverDependentGlobals - Return a set of GlobalVariables on which \p V
68 /// depends.
69 void DiscoverDependentGlobals(const Value *V,
70                               DenseSet<const GlobalVariable *> &Globals) {
71   if (const GlobalVariable *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(V))
72     Globals.insert(GV);
73   else {
74     if (const User *U = dyn_cast<User>(V)) {
75       for (unsigned i = 0, e = U->getNumOperands(); i != e; ++i) {
76         DiscoverDependentGlobals(U->getOperand(i), Globals);
77       }
78     }
79   }
80 }
81
82 /// VisitGlobalVariableForEmission - Add \p GV to the list of GlobalVariable
83 /// instances to be emitted, but only after any dependents have been added
84 /// first.
85 void VisitGlobalVariableForEmission(
86     const GlobalVariable *GV, SmallVectorImpl<const GlobalVariable *> &Order,
87     DenseSet<const GlobalVariable *> &Visited,
88     DenseSet<const GlobalVariable *> &Visiting) {
89   // Have we already visited this one?
90   if (Visited.count(GV))
91     return;
92
93   // Do we have a circular dependency?
94   if (!Visiting.insert(GV).second)
95     report_fatal_error("Circular dependency found in global variable set");
96
97   // Make sure we visit all dependents first
98   DenseSet<const GlobalVariable *> Others;
99   for (unsigned i = 0, e = GV->getNumOperands(); i != e; ++i)
100     DiscoverDependentGlobals(GV->getOperand(i), Others);
101
102   for (DenseSet<const GlobalVariable *>::iterator I = Others.begin(),
103                                                   E = Others.end();
104        I != E; ++I)
105     VisitGlobalVariableForEmission(*I, Order, Visited, Visiting);
106
107   // Now we can visit ourself
108   Order.push_back(GV);
109   Visited.insert(GV);
110   Visiting.erase(GV);
111 }
112 }
113
114 void NVPTXAsmPrinter::emitLineNumberAsDotLoc(const MachineInstr &MI) {
115   if (!EmitLineNumbers)
116     return;
117   if (ignoreLoc(MI))
118     return;
119
120   DebugLoc curLoc = MI.getDebugLoc();
121
122   if (!prevDebugLoc && !curLoc)
123     return;
124
125   if (prevDebugLoc == curLoc)
126     return;
127
128   prevDebugLoc = curLoc;
129
130   if (!curLoc)
131     return;
132
133   auto *Scope = cast_or_null<DIScope>(curLoc.getScope());
134   if (!Scope)
135      return;
136
137   StringRef fileName(Scope->getFilename());
138   StringRef dirName(Scope->getDirectory());
139   SmallString<128> FullPathName = dirName;
140   if (!dirName.empty() && !sys::path::is_absolute(fileName)) {
141     sys::path::append(FullPathName, fileName);
142     fileName = FullPathName;
143   }
144
145   if (filenameMap.find(fileName) == filenameMap.end())
146     return;
147
148   // Emit the line from the source file.
149   if (InterleaveSrc)
150     this->emitSrcInText(fileName, curLoc.getLine());
151
152   std::stringstream temp;
153   temp << "\t.loc " << filenameMap[fileName] << " " << curLoc.getLine()
154        << " " << curLoc.getCol();
155   OutStreamer->EmitRawText(temp.str());
156 }
157
158 void NVPTXAsmPrinter::EmitInstruction(const MachineInstr *MI) {
159   SmallString<128> Str;
160   raw_svector_ostream OS(Str);
161   if (static_cast<NVPTXTargetMachine &>(TM).getDrvInterface() == NVPTX::CUDA)
162     emitLineNumberAsDotLoc(*MI);
163
164   MCInst Inst;
165   lowerToMCInst(MI, Inst);
166   EmitToStreamer(*OutStreamer, Inst);
167 }
168
169 // Handle symbol backtracking for targets that do not support image handles
170 bool NVPTXAsmPrinter::lowerImageHandleOperand(const MachineInstr *MI,
171                                            unsigned OpNo, MCOperand &MCOp) {
172   const MachineOperand &MO = MI->getOperand(OpNo);
173   const MCInstrDesc &MCID = MI->getDesc();
174
175   if (MCID.TSFlags & NVPTXII::IsTexFlag) {
176     // This is a texture fetch, so operand 4 is a texref and operand 5 is
177     // a samplerref
178     if (OpNo == 4 && MO.isImm()) {
179       lowerImageHandleSymbol(MO.getImm(), MCOp);
180       return true;
181     }
182     if (OpNo == 5 && MO.isImm() && !(MCID.TSFlags & NVPTXII::IsTexModeUnifiedFlag)) {
183       lowerImageHandleSymbol(MO.getImm(), MCOp);
184       return true;
185     }
186
187     return false;
188   } else if (MCID.TSFlags & NVPTXII::IsSuldMask) {
189     unsigned VecSize =
190       1 << (((MCID.TSFlags & NVPTXII::IsSuldMask) >> NVPTXII::IsSuldShift) - 1);
191
192     // For a surface load of vector size N, the Nth operand will be the surfref
193     if (OpNo == VecSize && MO.isImm()) {
194       lowerImageHandleSymbol(MO.getImm(), MCOp);
195       return true;
196     }
197
198     return false;
199   } else if (MCID.TSFlags & NVPTXII::IsSustFlag) {
200     // This is a surface store, so operand 0 is a surfref
201     if (OpNo == 0 && MO.isImm()) {
202       lowerImageHandleSymbol(MO.getImm(), MCOp);
203       return true;
204     }
205
206     return false;
207   } else if (MCID.TSFlags & NVPTXII::IsSurfTexQueryFlag) {
208     // This is a query, so operand 1 is a surfref/texref
209     if (OpNo == 1 && MO.isImm()) {
210       lowerImageHandleSymbol(MO.getImm(), MCOp);
211       return true;
212     }
213
214     return false;
215   }
216
217   return false;
218 }
219
220 void NVPTXAsmPrinter::lowerImageHandleSymbol(unsigned Index, MCOperand &MCOp) {
221   // Ewwww
222   TargetMachine &TM = const_cast<TargetMachine&>(MF->getTarget());
223   NVPTXTargetMachine &nvTM = static_cast<NVPTXTargetMachine&>(TM);
224   const NVPTXMachineFunctionInfo *MFI = MF->getInfo<NVPTXMachineFunctionInfo>();
225   const char *Sym = MFI->getImageHandleSymbol(Index);
226   std::string *SymNamePtr =
227     nvTM.getManagedStrPool()->getManagedString(Sym);
228   MCOp = GetSymbolRef(OutContext.getOrCreateSymbol(
229     StringRef(SymNamePtr->c_str())));
230 }
231
232 void NVPTXAsmPrinter::lowerToMCInst(const MachineInstr *MI, MCInst &OutMI) {
233   OutMI.setOpcode(MI->getOpcode());
234   // Special: Do not mangle symbol operand of CALL_PROTOTYPE
235   if (MI->getOpcode() == NVPTX::CALL_PROTOTYPE) {
236     const MachineOperand &MO = MI->getOperand(0);
237     OutMI.addOperand(GetSymbolRef(
238       OutContext.getOrCreateSymbol(Twine(MO.getSymbolName()))));
239     return;
240   }
241
242   for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
243     const MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
244
245     MCOperand MCOp;
246     if (!nvptxSubtarget->hasImageHandles()) {
247       if (lowerImageHandleOperand(MI, i, MCOp)) {
248         OutMI.addOperand(MCOp);
249         continue;
250       }
251     }
252
253     if (lowerOperand(MO, MCOp))
254       OutMI.addOperand(MCOp);
255   }
256 }
257
258 bool NVPTXAsmPrinter::lowerOperand(const MachineOperand &MO,
259                                    MCOperand &MCOp) {
260   switch (MO.getType()) {
261   default: llvm_unreachable("unknown operand type");
262   case MachineOperand::MO_Register:
263     MCOp = MCOperand::createReg(encodeVirtualRegister(MO.getReg()));
264     break;
265   case MachineOperand::MO_Immediate:
266     MCOp = MCOperand::createImm(MO.getImm());
267     break;
268   case MachineOperand::MO_MachineBasicBlock:
269     MCOp = MCOperand::createExpr(MCSymbolRefExpr::create(
270         MO.getMBB()->getSymbol(), OutContext));
271     break;
272   case MachineOperand::MO_ExternalSymbol:
273     MCOp = GetSymbolRef(GetExternalSymbolSymbol(MO.getSymbolName()));
274     break;
275   case MachineOperand::MO_GlobalAddress:
276     MCOp = GetSymbolRef(getSymbol(MO.getGlobal()));
277     break;
278   case MachineOperand::MO_FPImmediate: {
279     const ConstantFP *Cnt = MO.getFPImm();
280     APFloat Val = Cnt->getValueAPF();
281
282     switch (Cnt->getType()->getTypeID()) {
283     default: report_fatal_error("Unsupported FP type"); break;
284     case Type::FloatTyID:
285       MCOp = MCOperand::createExpr(
286         NVPTXFloatMCExpr::createConstantFPSingle(Val, OutContext));
287       break;
288     case Type::DoubleTyID:
289       MCOp = MCOperand::createExpr(
290         NVPTXFloatMCExpr::createConstantFPDouble(Val, OutContext));
291       break;
292     }
293     break;
294   }
295   }
296   return true;
297 }
298
299 unsigned NVPTXAsmPrinter::encodeVirtualRegister(unsigned Reg) {
300   if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg)) {
301     const TargetRegisterClass *RC = MRI->getRegClass(Reg);
302
303     DenseMap<unsigned, unsigned> &RegMap = VRegMapping[RC];
304     unsigned RegNum = RegMap[Reg];
305
306     // Encode the register class in the upper 4 bits
307     // Must be kept in sync with NVPTXInstPrinter::printRegName
308     unsigned Ret = 0;
309     if (RC == &NVPTX::Int1RegsRegClass) {
310       Ret = (1 << 28);
311     } else if (RC == &NVPTX::Int16RegsRegClass) {
312       Ret = (2 << 28);
313     } else if (RC == &NVPTX::Int32RegsRegClass) {
314       Ret = (3 << 28);
315     } else if (RC == &NVPTX::Int64RegsRegClass) {
316       Ret = (4 << 28);
317     } else if (RC == &NVPTX::Float32RegsRegClass) {
318       Ret = (5 << 28);
319     } else if (RC == &NVPTX::Float64RegsRegClass) {
320       Ret = (6 << 28);
321     } else {
322       report_fatal_error("Bad register class");
323     }
324
325     // Insert the vreg number
326     Ret |= (RegNum & 0x0FFFFFFF);
327     return Ret;
328   } else {
329     // Some special-use registers are actually physical registers.
330     // Encode this as the register class ID of 0 and the real register ID.
331     return Reg & 0x0FFFFFFF;
332   }
333 }
334
335 MCOperand NVPTXAsmPrinter::GetSymbolRef(const MCSymbol *Symbol) {
336   const MCExpr *Expr;
337   Expr = MCSymbolRefExpr::create(Symbol, MCSymbolRefExpr::VK_None,
338                                  OutContext);
339   return MCOperand::createExpr(Expr);
340 }
341
342 void NVPTXAsmPrinter::printReturnValStr(const Function *F, raw_ostream &O) {
343   const DataLayout &DL = getDataLayout();
344   const TargetLowering *TLI = nvptxSubtarget->getTargetLowering();
345
346   Type *Ty = F->getReturnType();
347
348   bool isABI = (nvptxSubtarget->getSmVersion() >= 20);
349
350   if (Ty->getTypeID() == Type::VoidTyID)
351     return;
352
353   O << " (";
354
355   if (isABI) {
356     if (Ty->isFloatingPointTy() || Ty->isIntegerTy()) {
357       unsigned size = 0;
358       if (auto *ITy = dyn_cast<IntegerType>(Ty)) {
359         size = ITy->getBitWidth();
360         if (size < 32)
361           size = 32;
362       } else {
363         assert(Ty->isFloatingPointTy() && "Floating point type expected here");
364         size = Ty->getPrimitiveSizeInBits();
365       }
366
367       O << ".param .b" << size << " func_retval0";
368     } else if (isa<PointerType>(Ty)) {
369       O << ".param .b" << TLI->getPointerTy(DL).getSizeInBits()
370         << " func_retval0";
371     } else if ((Ty->getTypeID() == Type::StructTyID) || isa<VectorType>(Ty)) {
372       unsigned totalsz = DL.getTypeAllocSize(Ty);
373        unsigned retAlignment = 0;
374        if (!llvm::getAlign(*F, 0, retAlignment))
375          retAlignment = DL.getABITypeAlignment(Ty);
376        O << ".param .align " << retAlignment << " .b8 func_retval0[" << totalsz
377          << "]";
378     } else
379       llvm_unreachable("Unknown return type");
380   } else {
381     SmallVector<EVT, 16> vtparts;
382     ComputeValueVTs(*TLI, DL, Ty, vtparts);
383     unsigned idx = 0;
384     for (unsigned i = 0, e = vtparts.size(); i != e; ++i) {
385       unsigned elems = 1;
386       EVT elemtype = vtparts[i];
387       if (vtparts[i].isVector()) {
388         elems = vtparts[i].getVectorNumElements();
389         elemtype = vtparts[i].getVectorElementType();
390       }
391
392       for (unsigned j = 0, je = elems; j != je; ++j) {
393         unsigned sz = elemtype.getSizeInBits();
394         if (elemtype.isInteger() && (sz < 32))
395           sz = 32;
396         O << ".reg .b" << sz << " func_retval" << idx;
397         if (j < je - 1)
398           O << ", ";
399         ++idx;
400       }
401       if (i < e - 1)
402         O << ", ";
403     }
404   }
405   O << ") ";
406   return;
407 }
408
409 void NVPTXAsmPrinter::printReturnValStr(const MachineFunction &MF,
410                                         raw_ostream &O) {
411   const Function *F = MF.getFunction();
412   printReturnValStr(F, O);
413 }
414
415 // Return true if MBB is the header of a loop marked with
416 // llvm.loop.unroll.disable.
417 // TODO: consider "#pragma unroll 1" which is equivalent to "#pragma nounroll".
418 bool NVPTXAsmPrinter::isLoopHeaderOfNoUnroll(
419     const MachineBasicBlock &MBB) const {
420   MachineLoopInfo &LI = getAnalysis<MachineLoopInfo>();
421   // We insert .pragma "nounroll" only to the loop header.
422   if (!LI.isLoopHeader(&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   CurrentFnSym->print(O, MAI);
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   getSymbol(F)->print(O, MAI);
628   O << "\n";
629   emitFunctionParamList(F, O);
630   O << ";\n";
631 }
632
633 static bool usedInGlobalVarDef(const Constant *C) {
634   if (!C)
635     return false;
636
637   if (const GlobalVariable *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(C)) {
638     return GV->getName() != "llvm.used";
639   }
640
641   for (const User *U : C->users())
642     if (const Constant *C = dyn_cast<Constant>(U))
643       if (usedInGlobalVarDef(C))
644         return true;
645
646   return false;
647 }
648
649 static bool usedInOneFunc(const User *U, Function const *&oneFunc) {
650   if (const GlobalVariable *othergv = dyn_cast<GlobalVariable>(U)) {
651     if (othergv->getName() == "llvm.used")
652       return true;
653   }
654
655   if (const Instruction *instr = dyn_cast<Instruction>(U)) {
656     if (instr->getParent() && instr->getParent()->getParent()) {
657       const Function *curFunc = instr->getParent()->getParent();
658       if (oneFunc && (curFunc != oneFunc))
659         return false;
660       oneFunc = curFunc;
661       return true;
662     } else
663       return false;
664   }
665
666   for (const User *UU : U->users())
667     if (!usedInOneFunc(UU, oneFunc))
668       return false;
669
670   return true;
671 }
672
673 /* Find out if a global variable can be demoted to local scope.
674  * Currently, this is valid for CUDA shared variables, which have local
675  * scope and global lifetime. So the conditions to check are :
676  * 1. Is the global variable in shared address space?
677  * 2. Does it have internal linkage?
678  * 3. Is the global variable referenced only in one function?
679  */
680 static bool canDemoteGlobalVar(const GlobalVariable *gv, Function const *&f) {
681   if (!gv->hasInternalLinkage())
682     return false;
683   PointerType *Pty = gv->getType();
684   if (Pty->getAddressSpace() != llvm::ADDRESS_SPACE_SHARED)
685     return false;
686
687   const Function *oneFunc = nullptr;
688
689   bool flag = usedInOneFunc(gv, oneFunc);
690   if (!flag)
691     return false;
692   if (!oneFunc)
693     return false;
694   f = oneFunc;
695   return true;
696 }
697
698 static bool useFuncSeen(const Constant *C,
699                         llvm::DenseMap<const Function *, bool> &seenMap) {
700   for (const User *U : C->users()) {
701     if (const Constant *cu = dyn_cast<Constant>(U)) {
702       if (useFuncSeen(cu, seenMap))
703         return true;
704     } else if (const Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(U)) {
705       const BasicBlock *bb = I->getParent();
706       if (!bb)
707         continue;
708       const Function *caller = bb->getParent();
709       if (!caller)
710         continue;
711       if (seenMap.find(caller) != seenMap.end())
712         return true;
713     }
714   }
715   return false;
716 }
717
718 void NVPTXAsmPrinter::emitDeclarations(const Module &M, raw_ostream &O) {
719   llvm::DenseMap<const Function *, bool> seenMap;
720   for (Module::const_iterator FI = M.begin(), FE = M.end(); FI != FE; ++FI) {
721     const Function *F = FI;
722
723     if (F->isDeclaration()) {
724       if (F->use_empty())
725         continue;
726       if (F->getIntrinsicID())
727         continue;
728       emitDeclaration(F, O);
729       continue;
730     }
731     for (const User *U : F->users()) {
732       if (const Constant *C = dyn_cast<Constant>(U)) {
733         if (usedInGlobalVarDef(C)) {
734           // The use is in the initialization of a global variable
735           // that is a function pointer, so print a declaration
736           // for the original function
737           emitDeclaration(F, O);
738           break;
739         }
740         // Emit a declaration of this function if the function that
741         // uses this constant expr has already been seen.
742         if (useFuncSeen(C, seenMap)) {
743           emitDeclaration(F, O);
744           break;
745         }
746       }
747
748       if (!isa<Instruction>(U))
749         continue;
750       const Instruction *instr = cast<Instruction>(U);
751       const BasicBlock *bb = instr->getParent();
752       if (!bb)
753         continue;
754       const Function *caller = bb->getParent();
755       if (!caller)
756         continue;
757
758       // If a caller has already been seen, then the caller is
759       // appearing in the module before the callee. so print out
760       // a declaration for the callee.
761       if (seenMap.find(caller) != seenMap.end()) {
762         emitDeclaration(F, O);
763         break;
764       }
765     }
766     seenMap[F] = true;
767   }
768 }
769
770 void NVPTXAsmPrinter::recordAndEmitFilenames(Module &M) {
771   DebugInfoFinder DbgFinder;
772   DbgFinder.processModule(M);
773
774   unsigned i = 1;
775   for (const DICompileUnit *DIUnit : DbgFinder.compile_units()) {
776     StringRef Filename = DIUnit->getFilename();
777     StringRef Dirname = DIUnit->getDirectory();
778     SmallString<128> FullPathName = Dirname;
779     if (!Dirname.empty() && !sys::path::is_absolute(Filename)) {
780       sys::path::append(FullPathName, Filename);
781       Filename = FullPathName;
782     }
783     if (filenameMap.find(Filename) != filenameMap.end())
784       continue;
785     filenameMap[Filename] = i;
786     OutStreamer->EmitDwarfFileDirective(i, "", Filename);
787     ++i;
788   }
789
790   for (DISubprogram *SP : DbgFinder.subprograms()) {
791     StringRef Filename = SP->getFilename();
792     StringRef Dirname = SP->getDirectory();
793     SmallString<128> FullPathName = Dirname;
794     if (!Dirname.empty() && !sys::path::is_absolute(Filename)) {
795       sys::path::append(FullPathName, Filename);
796       Filename = FullPathName;
797     }
798     if (filenameMap.find(Filename) != filenameMap.end())
799       continue;
800     filenameMap[Filename] = i;
801     ++i;
802   }
803 }
804
805 bool NVPTXAsmPrinter::doInitialization(Module &M) {
806   // Construct a default subtarget off of the TargetMachine defaults. The
807   // rest of NVPTX isn't friendly to change subtargets per function and
808   // so the default TargetMachine will have all of the options.
809   const Triple &TT = TM.getTargetTriple();
810   StringRef CPU = TM.getTargetCPU();
811   StringRef FS = TM.getTargetFeatureString();
812   const NVPTXTargetMachine &NTM = static_cast<const NVPTXTargetMachine &>(TM);
813   const NVPTXSubtarget STI(TT, CPU, FS, NTM);
814
815   SmallString<128> Str1;
816   raw_svector_ostream OS1(Str1);
817
818   MMI = getAnalysisIfAvailable<MachineModuleInfo>();
819
820   // We need to call the parent's one explicitly.
821   //bool Result = AsmPrinter::doInitialization(M);
822
823   // Initialize TargetLoweringObjectFile.
824   const_cast<TargetLoweringObjectFile &>(getObjFileLowering())
825       .Initialize(OutContext, TM);
826
827   Mang = new Mangler();
828
829   // Emit header before any dwarf directives are emitted below.
830   emitHeader(M, OS1, STI);
831   OutStreamer->EmitRawText(OS1.str());
832
833   // Already commented out
834   //bool Result = AsmPrinter::doInitialization(M);
835
836   // Emit module-level inline asm if it exists.
837   if (!M.getModuleInlineAsm().empty()) {
838     OutStreamer->AddComment("Start of file scope inline assembly");
839     OutStreamer->AddBlankLine();
840     OutStreamer->EmitRawText(StringRef(M.getModuleInlineAsm()));
841     OutStreamer->AddBlankLine();
842     OutStreamer->AddComment("End of file scope inline assembly");
843     OutStreamer->AddBlankLine();
844   }
845
846   // If we're not NVCL we're CUDA, go ahead and emit filenames.
847   if (TM.getTargetTriple().getOS() != Triple::NVCL)
848     recordAndEmitFilenames(M);
849
850   GlobalsEmitted = false;
851     
852   return false; // success
853 }
854
855 void NVPTXAsmPrinter::emitGlobals(const Module &M) {
856   SmallString<128> Str2;
857   raw_svector_ostream OS2(Str2);
858
859   emitDeclarations(M, OS2);
860
861   // As ptxas does not support forward references of globals, we need to first
862   // sort the list of module-level globals in def-use order. We visit each
863   // global variable in order, and ensure that we emit it *after* its dependent
864   // globals. We use a little extra memory maintaining both a set and a list to
865   // have fast searches while maintaining a strict ordering.
866   SmallVector<const GlobalVariable *, 8> Globals;
867   DenseSet<const GlobalVariable *> GVVisited;
868   DenseSet<const GlobalVariable *> GVVisiting;
869
870   // Visit each global variable, in order
871   for (Module::const_global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end();
872        I != E; ++I)
873     VisitGlobalVariableForEmission(I, Globals, GVVisited, GVVisiting);
874
875   assert(GVVisited.size() == M.getGlobalList().size() &&
876          "Missed a global variable");
877   assert(GVVisiting.size() == 0 && "Did not fully process a global variable");
878
879   // Print out module-level global variables in proper order
880   for (unsigned i = 0, e = Globals.size(); i != e; ++i)
881     printModuleLevelGV(Globals[i], OS2);
882
883   OS2 << '\n';
884
885   OutStreamer->EmitRawText(OS2.str());
886 }
887
888 void NVPTXAsmPrinter::emitHeader(Module &M, raw_ostream &O,
889                                  const NVPTXSubtarget &STI) {
890   O << "//\n";
891   O << "// Generated by LLVM NVPTX Back-End\n";
892   O << "//\n";
893   O << "\n";
894
895   unsigned PTXVersion = STI.getPTXVersion();
896   O << ".version " << (PTXVersion / 10) << "." << (PTXVersion % 10) << "\n";
897
898   O << ".target ";
899   O << STI.getTargetName();
900
901   const NVPTXTargetMachine &NTM = static_cast<const NVPTXTargetMachine &>(TM);
902   if (NTM.getDrvInterface() == NVPTX::NVCL)
903     O << ", texmode_independent";
904   else {
905     if (!STI.hasDouble())
906       O << ", map_f64_to_f32";
907   }
908
909   if (MAI->doesSupportDebugInformation())
910     O << ", debug";
911
912   O << "\n";
913
914   O << ".address_size ";
915   if (NTM.is64Bit())
916     O << "64";
917   else
918     O << "32";
919   O << "\n";
920
921   O << "\n";
922 }
923
924 bool NVPTXAsmPrinter::doFinalization(Module &M) {
925   // If we did not emit any functions, then the global declarations have not
926   // yet been emitted.
927   if (!GlobalsEmitted) {
928     emitGlobals(M);
929     GlobalsEmitted = true;
930   }
931
932   // XXX Temproarily remove global variables so that doFinalization() will not
933   // emit them again (global variables are emitted at beginning).
934
935   Module::GlobalListType &global_list = M.getGlobalList();
936   int i, n = global_list.size();
937   GlobalVariable **gv_array = new GlobalVariable *[n];
938
939   // first, back-up GlobalVariable in gv_array
940   i = 0;
941   for (Module::global_iterator I = global_list.begin(), E = global_list.end();
942        I != E; ++I)
943     gv_array[i++] = &*I;
944
945   // second, empty global_list
946   while (!global_list.empty())
947     global_list.remove(global_list.begin());
948
949   // call doFinalization
950   bool ret = AsmPrinter::doFinalization(M);
951
952   // now we restore global variables
953   for (i = 0; i < n; i++)
954     global_list.insert(global_list.end(), gv_array[i]);
955
956   clearAnnotationCache(&M);
957
958   delete[] gv_array;
959   return ret;
960
961   //bool Result = AsmPrinter::doFinalization(M);
962   // Instead of calling the parents doFinalization, we may
963   // clone parents doFinalization and customize here.
964   // Currently, we if NVISA out the EmitGlobals() in
965   // parent's doFinalization, which is too intrusive.
966   //
967   // Same for the doInitialization.
968   //return Result;
969 }
970
971 // This function emits appropriate linkage directives for
972 // functions and global variables.
973 //
974 // extern function declaration            -> .extern
975 // extern function definition             -> .visible
976 // external global variable with init     -> .visible
977 // external without init                  -> .extern
978 // appending                              -> not allowed, assert.
979 // for any linkage other than
980 // internal, private, linker_private,
981 // linker_private_weak, linker_private_weak_def_auto,
982 // we emit                                -> .weak.
983
984 void NVPTXAsmPrinter::emitLinkageDirective(const GlobalValue *V,
985                                            raw_ostream &O) {
986   if (static_cast<NVPTXTargetMachine &>(TM).getDrvInterface() == NVPTX::CUDA) {
987     if (V->hasExternalLinkage()) {
988       if (isa<GlobalVariable>(V)) {
989         const GlobalVariable *GVar = cast<GlobalVariable>(V);
990         if (GVar) {
991           if (GVar->hasInitializer())
992             O << ".visible ";
993           else
994             O << ".extern ";
995         }
996       } else if (V->isDeclaration())
997         O << ".extern ";
998       else
999         O << ".visible ";
1000     } else if (V->hasAppendingLinkage()) {
1001       std::string msg;
1002       msg.append("Error: ");
1003       msg.append("Symbol ");
1004       if (V->hasName())
1005         msg.append(V->getName());
1006       msg.append("has unsupported appending linkage type");
1007       llvm_unreachable(msg.c_str());
1008     } else if (!V->hasInternalLinkage() &&
1009                !V->hasPrivateLinkage()) {
1010       O << ".weak ";
1011     }
1012   }
1013 }
1014
1015 void NVPTXAsmPrinter::printModuleLevelGV(const GlobalVariable *GVar,
1016                                          raw_ostream &O,
1017                                          bool processDemoted) {
1018
1019   // Skip meta data
1020   if (GVar->hasSection()) {
1021     if (GVar->getSection() == StringRef("llvm.metadata"))
1022       return;
1023   }
1024
1025   // Skip LLVM intrinsic global variables
1026   if (GVar->getName().startswith("llvm.") ||
1027       GVar->getName().startswith("nvvm."))
1028     return;
1029
1030   const DataLayout &DL = getDataLayout();
1031
1032   // GlobalVariables are always constant pointers themselves.
1033   PointerType *PTy = GVar->getType();
1034   Type *ETy = PTy->getElementType();
1035
1036   if (GVar->hasExternalLinkage()) {
1037     if (GVar->hasInitializer())
1038       O << ".visible ";
1039     else
1040       O << ".extern ";
1041   } else if (GVar->hasLinkOnceLinkage() || GVar->hasWeakLinkage() ||
1042              GVar->hasAvailableExternallyLinkage() ||
1043              GVar->hasCommonLinkage()) {
1044     O << ".weak ";
1045   }
1046
1047   if (llvm::isTexture(*GVar)) {
1048     O << ".global .texref " << llvm::getTextureName(*GVar) << ";\n";
1049     return;
1050   }
1051
1052   if (llvm::isSurface(*GVar)) {
1053     O << ".global .surfref " << llvm::getSurfaceName(*GVar) << ";\n";
1054     return;
1055   }
1056
1057   if (GVar->isDeclaration()) {
1058     // (extern) declarations, no definition or initializer
1059     // Currently the only known declaration is for an automatic __local
1060     // (.shared) promoted to global.
1061     emitPTXGlobalVariable(GVar, O);
1062     O << ";\n";
1063     return;
1064   }
1065
1066   if (llvm::isSampler(*GVar)) {
1067     O << ".global .samplerref " << llvm::getSamplerName(*GVar);
1068
1069     const Constant *Initializer = nullptr;
1070     if (GVar->hasInitializer())
1071       Initializer = GVar->getInitializer();
1072     const ConstantInt *CI = nullptr;
1073     if (Initializer)
1074       CI = dyn_cast<ConstantInt>(Initializer);
1075     if (CI) {
1076       unsigned sample = CI->getZExtValue();
1077
1078       O << " = { ";
1079
1080       for (int i = 0,
1081                addr = ((sample & __CLK_ADDRESS_MASK) >> __CLK_ADDRESS_BASE);
1082            i < 3; i++) {
1083         O << "addr_mode_" << i << " = ";
1084         switch (addr) {
1085         case 0:
1086           O << "wrap";
1087           break;
1088         case 1:
1089           O << "clamp_to_border";
1090           break;
1091         case 2:
1092           O << "clamp_to_edge";
1093           break;
1094         case 3:
1095           O << "wrap";
1096           break;
1097         case 4:
1098           O << "mirror";
1099           break;
1100         }
1101         O << ", ";
1102       }
1103       O << "filter_mode = ";
1104       switch ((sample & __CLK_FILTER_MASK) >> __CLK_FILTER_BASE) {
1105       case 0:
1106         O << "nearest";
1107         break;
1108       case 1:
1109         O << "linear";
1110         break;
1111       case 2:
1112         llvm_unreachable("Anisotropic filtering is not supported");
1113       default:
1114         O << "nearest";
1115         break;
1116       }
1117       if (!((sample & __CLK_NORMALIZED_MASK) >> __CLK_NORMALIZED_BASE)) {
1118         O << ", force_unnormalized_coords = 1";
1119       }
1120       O << " }";
1121     }
1122
1123     O << ";\n";
1124     return;
1125   }
1126
1127   if (GVar->hasPrivateLinkage()) {
1128
1129     if (!strncmp(GVar->getName().data(), "unrollpragma", 12))
1130       return;
1131
1132     // FIXME - need better way (e.g. Metadata) to avoid generating this global
1133     if (!strncmp(GVar->getName().data(), "filename", 8))
1134       return;
1135     if (GVar->use_empty())
1136       return;
1137   }
1138
1139   const Function *demotedFunc = nullptr;
1140   if (!processDemoted && canDemoteGlobalVar(GVar, demotedFunc)) {
1141     O << "// " << GVar->getName() << " has been demoted\n";
1142     if (localDecls.find(demotedFunc) != localDecls.end())
1143       localDecls[demotedFunc].push_back(GVar);
1144     else {
1145       std::vector<const GlobalVariable *> temp;
1146       temp.push_back(GVar);
1147       localDecls[demotedFunc] = temp;
1148     }
1149     return;
1150   }
1151
1152   O << ".";
1153   emitPTXAddressSpace(PTy->getAddressSpace(), O);
1154
1155   if (isManaged(*GVar)) {
1156     O << " .attribute(.managed)";
1157   }
1158
1159   if (GVar->getAlignment() == 0)
1160     O << " .align " << (int)DL.getPrefTypeAlignment(ETy);
1161   else
1162     O << " .align " << GVar->getAlignment();
1163
1164   if (ETy->isFloatingPointTy() || ETy->isIntegerTy() || ETy->isPointerTy()) {
1165     O << " .";
1166     // Special case: ABI requires that we use .u8 for predicates
1167     if (ETy->isIntegerTy(1))
1168       O << "u8";
1169     else
1170       O << getPTXFundamentalTypeStr(ETy, false);
1171     O << " ";
1172     getSymbol(GVar)->print(O, MAI);
1173
1174     // Ptx allows variable initilization only for constant and global state
1175     // spaces.
1176     if (GVar->hasInitializer()) {
1177       if ((PTy->getAddressSpace() == llvm::ADDRESS_SPACE_GLOBAL) ||
1178           (PTy->getAddressSpace() == llvm::ADDRESS_SPACE_CONST)) {
1179         const Constant *Initializer = GVar->getInitializer();
1180         // 'undef' is treated as there is no value specified.
1181         if (!Initializer->isNullValue() && !isa<UndefValue>(Initializer)) {
1182           O << " = ";
1183           printScalarConstant(Initializer, O);
1184         }
1185       } else {
1186         // The frontend adds zero-initializer to device and constant variables
1187         // that don't have an initial value, and UndefValue to shared
1188         // variables, so skip warning for this case.
1189         if (!GVar->getInitializer()->isNullValue() &&
1190             !isa<UndefValue>(GVar->getInitializer())) {
1191           report_fatal_error("initial value of '" + GVar->getName() +
1192                              "' is not allowed in addrspace(" +
1193                              Twine(PTy->getAddressSpace()) + ")");
1194         }
1195       }
1196     }
1197   } else {
1198     unsigned int ElementSize = 0;
1199
1200     // Although PTX has direct support for struct type and array type and
1201     // LLVM IR is very similar to PTX, the LLVM CodeGen does not support for
1202     // targets that support these high level field accesses. Structs, arrays
1203     // and vectors are lowered into arrays of bytes.
1204     switch (ETy->getTypeID()) {
1205     case Type::StructTyID:
1206     case Type::ArrayTyID:
1207     case Type::VectorTyID:
1208       ElementSize = DL.getTypeStoreSize(ETy);
1209       // Ptx allows variable initilization only for constant and
1210       // global state spaces.
1211       if (((PTy->getAddressSpace() == llvm::ADDRESS_SPACE_GLOBAL) ||
1212            (PTy->getAddressSpace() == llvm::ADDRESS_SPACE_CONST)) &&
1213           GVar->hasInitializer()) {
1214         const Constant *Initializer = GVar->getInitializer();
1215         if (!isa<UndefValue>(Initializer) && !Initializer->isNullValue()) {
1216           AggBuffer aggBuffer(ElementSize, O, *this);
1217           bufferAggregateConstant(Initializer, &aggBuffer);
1218           if (aggBuffer.numSymbols) {
1219             if (static_cast<const NVPTXTargetMachine &>(TM).is64Bit()) {
1220               O << " .u64 ";
1221               getSymbol(GVar)->print(O, MAI);
1222               O << "[";
1223               O << ElementSize / 8;
1224             } else {
1225               O << " .u32 ";
1226               getSymbol(GVar)->print(O, MAI);
1227               O << "[";
1228               O << ElementSize / 4;
1229             }
1230             O << "]";
1231           } else {
1232             O << " .b8 ";
1233             getSymbol(GVar)->print(O, MAI);
1234             O << "[";
1235             O << ElementSize;
1236             O << "]";
1237           }
1238           O << " = {";
1239           aggBuffer.print();
1240           O << "}";
1241         } else {
1242           O << " .b8 ";
1243           getSymbol(GVar)->print(O, MAI);
1244           if (ElementSize) {
1245             O << "[";
1246             O << ElementSize;
1247             O << "]";
1248           }
1249         }
1250       } else {
1251         O << " .b8 ";
1252         getSymbol(GVar)->print(O, MAI);
1253         if (ElementSize) {
1254           O << "[";
1255           O << ElementSize;
1256           O << "]";
1257         }
1258       }
1259       break;
1260     default:
1261       llvm_unreachable("type not supported yet");
1262     }
1263
1264   }
1265   O << ";\n";
1266 }
1267
1268 void NVPTXAsmPrinter::emitDemotedVars(const Function *f, raw_ostream &O) {
1269   if (localDecls.find(f) == localDecls.end())
1270     return;
1271
1272   std::vector<const GlobalVariable *> &gvars = localDecls[f];
1273
1274   for (unsigned i = 0, e = gvars.size(); i != e; ++i) {
1275     O << "\t// demoted variable\n\t";
1276     printModuleLevelGV(gvars[i], O, true);
1277   }
1278 }
1279
1280 void NVPTXAsmPrinter::emitPTXAddressSpace(unsigned int AddressSpace,
1281                                           raw_ostream &O) const {
1282   switch (AddressSpace) {
1283   case llvm::ADDRESS_SPACE_LOCAL:
1284     O << "local";
1285     break;
1286   case llvm::ADDRESS_SPACE_GLOBAL:
1287     O << "global";
1288     break;
1289   case llvm::ADDRESS_SPACE_CONST:
1290     O << "const";
1291     break;
1292   case llvm::ADDRESS_SPACE_SHARED:
1293     O << "shared";
1294     break;
1295   default:
1296     report_fatal_error("Bad address space found while emitting PTX");
1297     break;
1298   }
1299 }
1300
1301 std::string
1302 NVPTXAsmPrinter::getPTXFundamentalTypeStr(Type *Ty, bool useB4PTR) const {
1303   switch (Ty->getTypeID()) {
1304   default:
1305     llvm_unreachable("unexpected type");
1306     break;
1307   case Type::IntegerTyID: {
1308     unsigned NumBits = cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth();
1309     if (NumBits == 1)
1310       return "pred";
1311     else if (NumBits <= 64) {
1312       std::string name = "u";
1313       return name + utostr(NumBits);
1314     } else {
1315       llvm_unreachable("Integer too large");
1316       break;
1317     }
1318     break;
1319   }
1320   case Type::FloatTyID:
1321     return "f32";
1322   case Type::DoubleTyID:
1323     return "f64";
1324   case Type::PointerTyID:
1325     if (static_cast<const NVPTXTargetMachine &>(TM).is64Bit())
1326       if (useB4PTR)
1327         return "b64";
1328       else
1329         return "u64";
1330     else if (useB4PTR)
1331       return "b32";
1332     else
1333       return "u32";
1334   }
1335   llvm_unreachable("unexpected type");
1336   return nullptr;
1337 }
1338
1339 void NVPTXAsmPrinter::emitPTXGlobalVariable(const GlobalVariable *GVar,
1340                                             raw_ostream &O) {
1341
1342   const DataLayout &DL = getDataLayout();
1343
1344   // GlobalVariables are always constant pointers themselves.
1345   PointerType *PTy = GVar->getType();
1346   Type *ETy = PTy->getElementType();
1347
1348   O << ".";
1349   emitPTXAddressSpace(PTy->getAddressSpace(), O);
1350   if (GVar->getAlignment() == 0)
1351     O << " .align " << (int)DL.getPrefTypeAlignment(ETy);
1352   else
1353     O << " .align " << GVar->getAlignment();
1354
1355   if (ETy->isFloatingPointTy() || ETy->isIntegerTy() || ETy->isPointerTy()) {
1356     O << " .";
1357     O << getPTXFundamentalTypeStr(ETy);
1358     O << " ";
1359     getSymbol(GVar)->print(O, MAI);
1360     return;
1361   }
1362
1363   int64_t ElementSize = 0;
1364
1365   // Although PTX has direct support for struct type and array type and LLVM IR
1366   // is very similar to PTX, the LLVM CodeGen does not support for targets that
1367   // support these high level field accesses. Structs and arrays are lowered
1368   // into arrays of bytes.
1369   switch (ETy->getTypeID()) {
1370   case Type::StructTyID:
1371   case Type::ArrayTyID:
1372   case Type::VectorTyID:
1373     ElementSize = DL.getTypeStoreSize(ETy);
1374     O << " .b8 ";
1375     getSymbol(GVar)->print(O, MAI);
1376     O << "[";
1377     if (ElementSize) {
1378       O << ElementSize;
1379     }
1380     O << "]";
1381     break;
1382   default:
1383     llvm_unreachable("type not supported yet");
1384   }
1385   return;
1386 }
1387
1388 static unsigned int getOpenCLAlignment(const DataLayout &DL, Type *Ty) {
1389   if (Ty->isSingleValueType())
1390     return DL.getPrefTypeAlignment(Ty);
1391
1392   auto *ATy = dyn_cast<ArrayType>(Ty);
1393   if (ATy)
1394     return getOpenCLAlignment(DL, ATy->getElementType());
1395
1396   auto *STy = dyn_cast<StructType>(Ty);
1397   if (STy) {
1398     unsigned int alignStruct = 1;
1399     // Go through each element of the struct and find the
1400     // largest alignment.
1401     for (unsigned i = 0, e = STy->getNumElements(); i != e; i++) {
1402       Type *ETy = STy->getElementType(i);
1403       unsigned int align = getOpenCLAlignment(DL, ETy);
1404       if (align > alignStruct)
1405         alignStruct = align;
1406     }
1407     return alignStruct;
1408   }
1409
1410   auto *FTy = dyn_cast<FunctionType>(Ty);
1411   if (FTy)
1412     return DL.getPointerPrefAlignment();
1413   return DL.getPrefTypeAlignment(Ty);
1414 }
1415
1416 void NVPTXAsmPrinter::printParamName(Function::const_arg_iterator I,
1417                                      int paramIndex, raw_ostream &O) {
1418   getSymbol(I->getParent())->print(O, MAI);
1419   O << "_param_" << paramIndex;
1420 }
1421
1422 void NVPTXAsmPrinter::emitFunctionParamList(const Function *F, raw_ostream &O) {
1423   const DataLayout &DL = getDataLayout();
1424   const AttributeSet &PAL = F->getAttributes();
1425   const TargetLowering *TLI = nvptxSubtarget->getTargetLowering();
1426   Function::const_arg_iterator I, E;
1427   unsigned paramIndex = 0;
1428   bool first = true;
1429   bool isKernelFunc = llvm::isKernelFunction(*F);
1430   bool isABI = (nvptxSubtarget->getSmVersion() >= 20);
1431   MVT thePointerTy = TLI->getPointerTy(DL);
1432
1433   O << "(\n";
1434
1435   for (I = F->arg_begin(), E = F->arg_end(); I != E; ++I, paramIndex++) {
1436     Type *Ty = I->getType();
1437
1438     if (!first)
1439       O << ",\n";
1440
1441     first = false;
1442
1443     // Handle image/sampler parameters
1444     if (isKernelFunction(*F)) {
1445       if (isSampler(*I) || isImage(*I)) {
1446         if (isImage(*I)) {
1447           std::string sname = I->getName();
1448           if (isImageWriteOnly(*I) || isImageReadWrite(*I)) {
1449             if (nvptxSubtarget->hasImageHandles())
1450               O << "\t.param .u64 .ptr .surfref ";
1451             else
1452               O << "\t.param .surfref ";
1453             CurrentFnSym->print(O, MAI);
1454             O << "_param_" << paramIndex;
1455           }
1456           else { // Default image is read_only
1457             if (nvptxSubtarget->hasImageHandles())
1458               O << "\t.param .u64 .ptr .texref ";
1459             else
1460               O << "\t.param .texref ";
1461             CurrentFnSym->print(O, MAI);
1462             O << "_param_" << paramIndex;
1463           }
1464         } else {
1465           if (nvptxSubtarget->hasImageHandles())
1466             O << "\t.param .u64 .ptr .samplerref ";
1467           else
1468             O << "\t.param .samplerref ";
1469           CurrentFnSym->print(O, MAI);
1470           O << "_param_" << paramIndex;
1471         }
1472         continue;
1473       }
1474     }
1475
1476     if (!PAL.hasAttribute(paramIndex + 1, Attribute::ByVal)) {
1477       if (Ty->isAggregateType() || Ty->isVectorTy()) {
1478         // Just print .param .align <a> .b8 .param[size];
1479         // <a> = PAL.getparamalignment
1480         // size = typeallocsize of element type
1481         unsigned align = PAL.getParamAlignment(paramIndex + 1);
1482         if (align == 0)
1483           align = DL.getABITypeAlignment(Ty);
1484
1485         unsigned sz = DL.getTypeAllocSize(Ty);
1486         O << "\t.param .align " << align << " .b8 ";
1487         printParamName(I, paramIndex, O);
1488         O << "[" << sz << "]";
1489
1490         continue;
1491       }
1492       // Just a scalar
1493       auto *PTy = dyn_cast<PointerType>(Ty);
1494       if (isKernelFunc) {
1495         if (PTy) {
1496           // Special handling for pointer arguments to kernel
1497           O << "\t.param .u" << thePointerTy.getSizeInBits() << " ";
1498
1499           if (static_cast<NVPTXTargetMachine &>(TM).getDrvInterface() !=
1500               NVPTX::CUDA) {
1501             Type *ETy = PTy->getElementType();
1502             int addrSpace = PTy->getAddressSpace();
1503             switch (addrSpace) {
1504             default:
1505               O << ".ptr ";
1506               break;
1507             case llvm::ADDRESS_SPACE_CONST:
1508               O << ".ptr .const ";
1509               break;
1510             case llvm::ADDRESS_SPACE_SHARED:
1511               O << ".ptr .shared ";
1512               break;
1513             case llvm::ADDRESS_SPACE_GLOBAL:
1514               O << ".ptr .global ";
1515               break;
1516             }
1517             O << ".align " << (int)getOpenCLAlignment(DL, ETy) << " ";
1518           }
1519           printParamName(I, paramIndex, O);
1520           continue;
1521         }
1522
1523         // non-pointer scalar to kernel func
1524         O << "\t.param .";
1525         // Special case: predicate operands become .u8 types
1526         if (Ty->isIntegerTy(1))
1527           O << "u8";
1528         else
1529           O << getPTXFundamentalTypeStr(Ty);
1530         O << " ";
1531         printParamName(I, paramIndex, O);
1532         continue;
1533       }
1534       // Non-kernel function, just print .param .b<size> for ABI
1535       // and .reg .b<size> for non-ABI
1536       unsigned sz = 0;
1537       if (isa<IntegerType>(Ty)) {
1538         sz = cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth();
1539         if (sz < 32)
1540           sz = 32;
1541       } else if (isa<PointerType>(Ty))
1542         sz = thePointerTy.getSizeInBits();
1543       else
1544         sz = Ty->getPrimitiveSizeInBits();
1545       if (isABI)
1546         O << "\t.param .b" << sz << " ";
1547       else
1548         O << "\t.reg .b" << sz << " ";
1549       printParamName(I, paramIndex, O);
1550       continue;
1551     }
1552
1553     // param has byVal attribute. So should be a pointer
1554     auto *PTy = dyn_cast<PointerType>(Ty);
1555     assert(PTy && "Param with byval attribute should be a pointer type");
1556     Type *ETy = PTy->getElementType();
1557
1558     if (isABI || isKernelFunc) {
1559       // Just print .param .align <a> .b8 .param[size];
1560       // <a> = PAL.getparamalignment
1561       // size = typeallocsize of element type
1562       unsigned align = PAL.getParamAlignment(paramIndex + 1);
1563       if (align == 0)
1564         align = DL.getABITypeAlignment(ETy);
1565
1566       unsigned sz = DL.getTypeAllocSize(ETy);
1567       O << "\t.param .align " << align << " .b8 ";
1568       printParamName(I, paramIndex, O);
1569       O << "[" << sz << "]";
1570       continue;
1571     } else {
1572       // Split the ETy into constituent parts and
1573       // print .param .b<size> <name> for each part.
1574       // Further, if a part is vector, print the above for
1575       // each vector element.
1576       SmallVector<EVT, 16> vtparts;
1577       ComputeValueVTs(*TLI, DL, ETy, vtparts);
1578       for (unsigned i = 0, e = vtparts.size(); i != e; ++i) {
1579         unsigned elems = 1;
1580         EVT elemtype = vtparts[i];
1581         if (vtparts[i].isVector()) {
1582           elems = vtparts[i].getVectorNumElements();
1583           elemtype = vtparts[i].getVectorElementType();
1584         }
1585
1586         for (unsigned j = 0, je = elems; j != je; ++j) {
1587           unsigned sz = elemtype.getSizeInBits();
1588           if (elemtype.isInteger() && (sz < 32))
1589             sz = 32;
1590           O << "\t.reg .b" << sz << " ";
1591           printParamName(I, paramIndex, O);
1592           if (j < je - 1)
1593             O << ",\n";
1594           ++paramIndex;
1595         }
1596         if (i < e - 1)
1597           O << ",\n";
1598       }
1599       --paramIndex;
1600       continue;
1601     }
1602   }
1603
1604   O << "\n)\n";
1605 }
1606
1607 void NVPTXAsmPrinter::emitFunctionParamList(const MachineFunction &MF,
1608                                             raw_ostream &O) {
1609   const Function *F = MF.getFunction();
1610   emitFunctionParamList(F, O);
1611 }
1612
1613 void NVPTXAsmPrinter::setAndEmitFunctionVirtualRegisters(
1614     const MachineFunction &MF) {
1615   SmallString<128> Str;
1616   raw_svector_ostream O(Str);
1617
1618   // Map the global virtual register number to a register class specific
1619   // virtual register number starting from 1 with that class.
1620   const TargetRegisterInfo *TRI = MF.getSubtarget().getRegisterInfo();
1621   //unsigned numRegClasses = TRI->getNumRegClasses();
1622
1623   // Emit the Fake Stack Object
1624   const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
1625   int NumBytes = (int) MFI->getStackSize();
1626   if (NumBytes) {
1627     O << "\t.local .align " << MFI->getMaxAlignment() << " .b8 \t" << DEPOTNAME
1628       << getFunctionNumber() << "[" << NumBytes << "];\n";
1629     if (static_cast<const NVPTXTargetMachine &>(MF.getTarget()).is64Bit()) {
1630       O << "\t.reg .b64 \t%SP;\n";
1631       O << "\t.reg .b64 \t%SPL;\n";
1632     } else {
1633       O << "\t.reg .b32 \t%SP;\n";
1634       O << "\t.reg .b32 \t%SPL;\n";
1635     }
1636   }
1637
1638   // Go through all virtual registers to establish the mapping between the
1639   // global virtual
1640   // register number and the per class virtual register number.
1641   // We use the per class virtual register number in the ptx output.
1642   unsigned int numVRs = MRI->getNumVirtRegs();
1643   for (unsigned i = 0; i < numVRs; i++) {
1644     unsigned int vr = TRI->index2VirtReg(i);
1645     const TargetRegisterClass *RC = MRI->getRegClass(vr);
1646     DenseMap<unsigned, unsigned> &regmap = VRegMapping[RC];
1647     int n = regmap.size();
1648     regmap.insert(std::make_pair(vr, n + 1));
1649   }
1650
1651   // Emit register declarations
1652   // @TODO: Extract out the real register usage
1653   // O << "\t.reg .pred %p<" << NVPTXNumRegisters << ">;\n";
1654   // O << "\t.reg .s16 %rc<" << NVPTXNumRegisters << ">;\n";
1655   // O << "\t.reg .s16 %rs<" << NVPTXNumRegisters << ">;\n";
1656   // O << "\t.reg .s32 %r<" << NVPTXNumRegisters << ">;\n";
1657   // O << "\t.reg .s64 %rd<" << NVPTXNumRegisters << ">;\n";
1658   // O << "\t.reg .f32 %f<" << NVPTXNumRegisters << ">;\n";
1659   // O << "\t.reg .f64 %fd<" << NVPTXNumRegisters << ">;\n";
1660
1661   // Emit declaration of the virtual registers or 'physical' registers for
1662   // each register class
1663   for (unsigned i=0; i< TRI->getNumRegClasses(); i++) {
1664     const TargetRegisterClass *RC = TRI->getRegClass(i);
1665     DenseMap<unsigned, unsigned> &regmap = VRegMapping[RC];
1666     std::string rcname = getNVPTXRegClassName(RC);
1667     std::string rcStr = getNVPTXRegClassStr(RC);
1668     int n = regmap.size();
1669
1670     // Only declare those registers that may be used.
1671     if (n) {
1672        O << "\t.reg " << rcname << " \t" << rcStr << "<" << (n+1)
1673          << ">;\n";
1674     }
1675   }
1676
1677   OutStreamer->EmitRawText(O.str());
1678 }
1679
1680 void NVPTXAsmPrinter::printFPConstant(const ConstantFP *Fp, raw_ostream &O) {
1681   APFloat APF = APFloat(Fp->getValueAPF()); // make a copy
1682   bool ignored;
1683   unsigned int numHex;
1684   const char *lead;
1685
1686   if (Fp->getType()->getTypeID() == Type::FloatTyID) {
1687     numHex = 8;
1688     lead = "0f";
1689     APF.convert(APFloat::IEEEsingle, APFloat::rmNearestTiesToEven, &ignored);
1690   } else if (Fp->getType()->getTypeID() == Type::DoubleTyID) {
1691     numHex = 16;
1692     lead = "0d";
1693     APF.convert(APFloat::IEEEdouble, APFloat::rmNearestTiesToEven, &ignored);
1694   } else
1695     llvm_unreachable("unsupported fp type");
1696
1697   APInt API = APF.bitcastToAPInt();
1698   std::string hexstr(utohexstr(API.getZExtValue()));
1699   O << lead;
1700   if (hexstr.length() < numHex)
1701     O << std::string(numHex - hexstr.length(), '0');
1702   O << utohexstr(API.getZExtValue());
1703 }
1704
1705 void NVPTXAsmPrinter::printScalarConstant(const Constant *CPV, raw_ostream &O) {
1706   if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(CPV)) {
1707     O << CI->getValue();
1708     return;
1709   }
1710   if (const ConstantFP *CFP = dyn_cast<ConstantFP>(CPV)) {
1711     printFPConstant(CFP, O);
1712     return;
1713   }
1714   if (isa<ConstantPointerNull>(CPV)) {
1715     O << "0";
1716     return;
1717   }
1718   if (const GlobalValue *GVar = dyn_cast<GlobalValue>(CPV)) {
1719     PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(GVar->getType());
1720     bool IsNonGenericPointer = false;
1721     if (PTy && PTy->getAddressSpace() != 0) {
1722       IsNonGenericPointer = true;
1723     }
1724     if (EmitGeneric && !isa<Function>(CPV) && !IsNonGenericPointer) {
1725       O << "generic(";
1726       getSymbol(GVar)->print(O, MAI);
1727       O << ")";
1728     } else {
1729       getSymbol(GVar)->print(O, MAI);
1730     }
1731     return;
1732   }
1733   if (const ConstantExpr *Cexpr = dyn_cast<ConstantExpr>(CPV)) {
1734     const Value *v = Cexpr->stripPointerCasts();
1735     PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(Cexpr->getType());
1736     bool IsNonGenericPointer = false;
1737     if (PTy && PTy->getAddressSpace() != 0) {
1738       IsNonGenericPointer = true;
1739     }
1740     if (const GlobalValue *GVar = dyn_cast<GlobalValue>(v)) {
1741       if (EmitGeneric && !isa<Function>(v) && !IsNonGenericPointer) {
1742         O << "generic(";
1743         getSymbol(GVar)->print(O, MAI);
1744         O << ")";
1745       } else {
1746         getSymbol(GVar)->print(O, MAI);
1747       }
1748       return;
1749     } else {
1750       lowerConstant(CPV)->print(O, MAI);
1751       return;
1752     }
1753   }
1754   llvm_unreachable("Not scalar type found in printScalarConstant()");
1755 }
1756
1757 // These utility functions assure we get the right sequence of bytes for a given
1758 // type even for big-endian machines
1759 template <typename T> static void ConvertIntToBytes(unsigned char *p, T val) {
1760   int64_t vp = (int64_t)val;
1761   for (unsigned i = 0; i < sizeof(T); ++i) {
1762     p[i] = (unsigned char)vp;
1763     vp >>= 8;
1764   }
1765 }
1766 static void ConvertFloatToBytes(unsigned char *p, float val) {
1767   int32_t *vp = (int32_t *)&val;
1768   for (unsigned i = 0; i < sizeof(int32_t); ++i) {
1769     p[i] = (unsigned char)*vp;
1770     *vp >>= 8;
1771   }
1772 }
1773 static void ConvertDoubleToBytes(unsigned char *p, double val) {
1774   int64_t *vp = (int64_t *)&val;
1775   for (unsigned i = 0; i < sizeof(int64_t); ++i) {
1776     p[i] = (unsigned char)*vp;
1777     *vp >>= 8;
1778   }
1779 }
1780
1781 void NVPTXAsmPrinter::bufferLEByte(const Constant *CPV, int Bytes,
1782                                    AggBuffer *aggBuffer) {
1783
1784   const DataLayout &DL = getDataLayout();
1785
1786   if (isa<UndefValue>(CPV) || CPV->isNullValue()) {
1787     int s = DL.getTypeAllocSize(CPV->getType());
1788     if (s < Bytes)
1789       s = Bytes;
1790     aggBuffer->addZeros(s);
1791     return;
1792   }
1793
1794   unsigned char ptr[8];
1795   switch (CPV->getType()->getTypeID()) {
1796
1797   case Type::IntegerTyID: {
1798     Type *ETy = CPV->getType();
1799     if (ETy == Type::getInt8Ty(CPV->getContext())) {
1800       unsigned char c = (unsigned char)cast<ConstantInt>(CPV)->getZExtValue();
1801       ConvertIntToBytes<>(ptr, c);
1802       aggBuffer->addBytes(ptr, 1, Bytes);
1803     } else if (ETy == Type::getInt16Ty(CPV->getContext())) {
1804       short int16 = (short)cast<ConstantInt>(CPV)->getZExtValue();
1805       ConvertIntToBytes<>(ptr, int16);
1806       aggBuffer->addBytes(ptr, 2, Bytes);
1807     } else if (ETy == Type::getInt32Ty(CPV->getContext())) {
1808       if (const ConstantInt *constInt = dyn_cast<ConstantInt>(CPV)) {
1809         int int32 = (int)(constInt->getZExtValue());
1810         ConvertIntToBytes<>(ptr, int32);
1811         aggBuffer->addBytes(ptr, 4, Bytes);
1812         break;
1813       } else if (const ConstantExpr *Cexpr = dyn_cast<ConstantExpr>(CPV)) {
1814         if (const ConstantInt *constInt = dyn_cast<ConstantInt>(
1815                 ConstantFoldConstantExpression(Cexpr, DL))) {
1816           int int32 = (int)(constInt->getZExtValue());
1817           ConvertIntToBytes<>(ptr, int32);
1818           aggBuffer->addBytes(ptr, 4, Bytes);
1819           break;
1820         }
1821         if (Cexpr->getOpcode() == Instruction::PtrToInt) {
1822           Value *v = Cexpr->getOperand(0)->stripPointerCasts();
1823           aggBuffer->addSymbol(v, Cexpr->getOperand(0));
1824           aggBuffer->addZeros(4);
1825           break;
1826         }
1827       }
1828       llvm_unreachable("unsupported integer const type");
1829     } else if (ETy == Type::getInt64Ty(CPV->getContext())) {
1830       if (const ConstantInt *constInt = dyn_cast<ConstantInt>(CPV)) {
1831         long long int64 = (long long)(constInt->getZExtValue());
1832         ConvertIntToBytes<>(ptr, int64);
1833         aggBuffer->addBytes(ptr, 8, Bytes);
1834         break;
1835       } else if (const ConstantExpr *Cexpr = dyn_cast<ConstantExpr>(CPV)) {
1836         if (const ConstantInt *constInt = dyn_cast<ConstantInt>(
1837                 ConstantFoldConstantExpression(Cexpr, DL))) {
1838           long long int64 = (long long)(constInt->getZExtValue());
1839           ConvertIntToBytes<>(ptr, int64);
1840           aggBuffer->addBytes(ptr, 8, Bytes);
1841           break;
1842         }
1843         if (Cexpr->getOpcode() == Instruction::PtrToInt) {
1844           Value *v = Cexpr->getOperand(0)->stripPointerCasts();
1845           aggBuffer->addSymbol(v, Cexpr->getOperand(0));
1846           aggBuffer->addZeros(8);
1847           break;
1848         }
1849       }
1850       llvm_unreachable("unsupported integer const type");
1851     } else
1852       llvm_unreachable("unsupported integer const type");
1853     break;
1854   }
1855   case Type::FloatTyID:
1856   case Type::DoubleTyID: {
1857     const ConstantFP *CFP = dyn_cast<ConstantFP>(CPV);
1858     Type *Ty = CFP->getType();
1859     if (Ty == Type::getFloatTy(CPV->getContext())) {
1860       float float32 = (float) CFP->getValueAPF().convertToFloat();
1861       ConvertFloatToBytes(ptr, float32);
1862       aggBuffer->addBytes(ptr, 4, Bytes);
1863     } else if (Ty == Type::getDoubleTy(CPV->getContext())) {
1864       double float64 = CFP->getValueAPF().convertToDouble();
1865       ConvertDoubleToBytes(ptr, float64);
1866       aggBuffer->addBytes(ptr, 8, Bytes);
1867     } else {
1868       llvm_unreachable("unsupported fp const type");
1869     }
1870     break;
1871   }
1872   case Type::PointerTyID: {
1873     if (const GlobalValue *GVar = dyn_cast<GlobalValue>(CPV)) {
1874       aggBuffer->addSymbol(GVar, GVar);
1875     } else if (const ConstantExpr *Cexpr = dyn_cast<ConstantExpr>(CPV)) {
1876       const Value *v = Cexpr->stripPointerCasts();
1877       aggBuffer->addSymbol(v, Cexpr);
1878     }
1879     unsigned int s = DL.getTypeAllocSize(CPV->getType());
1880     aggBuffer->addZeros(s);
1881     break;
1882   }
1883
1884   case Type::ArrayTyID:
1885   case Type::VectorTyID:
1886   case Type::StructTyID: {
1887     if (isa<ConstantArray>(CPV) || isa<ConstantVector>(CPV) ||
1888         isa<ConstantStruct>(CPV) || isa<ConstantDataSequential>(CPV)) {
1889       int ElementSize = DL.getTypeAllocSize(CPV->getType());
1890       bufferAggregateConstant(CPV, aggBuffer);
1891       if (Bytes > ElementSize)
1892         aggBuffer->addZeros(Bytes - ElementSize);
1893     } else if (isa<ConstantAggregateZero>(CPV))
1894       aggBuffer->addZeros(Bytes);
1895     else
1896       llvm_unreachable("Unexpected Constant type");
1897     break;
1898   }
1899
1900   default:
1901     llvm_unreachable("unsupported type");
1902   }
1903 }
1904
1905 void NVPTXAsmPrinter::bufferAggregateConstant(const Constant *CPV,
1906                                               AggBuffer *aggBuffer) {
1907   const DataLayout &DL = getDataLayout();
1908   int Bytes;
1909
1910   // Old constants
1911   if (isa<ConstantArray>(CPV) || isa<ConstantVector>(CPV)) {
1912     if (CPV->getNumOperands())
1913       for (unsigned i = 0, e = CPV->getNumOperands(); i != e; ++i)
1914         bufferLEByte(cast<Constant>(CPV->getOperand(i)), 0, aggBuffer);
1915     return;
1916   }
1917
1918   if (const ConstantDataSequential *CDS =
1919           dyn_cast<ConstantDataSequential>(CPV)) {
1920     if (CDS->getNumElements())
1921       for (unsigned i = 0; i < CDS->getNumElements(); ++i)
1922         bufferLEByte(cast<Constant>(CDS->getElementAsConstant(i)), 0,
1923                      aggBuffer);
1924     return;
1925   }
1926
1927   if (isa<ConstantStruct>(CPV)) {
1928     if (CPV->getNumOperands()) {
1929       StructType *ST = cast<StructType>(CPV->getType());
1930       for (unsigned i = 0, e = CPV->getNumOperands(); i != e; ++i) {
1931         if (i == (e - 1))
1932           Bytes = DL.getStructLayout(ST)->getElementOffset(0) +
1933                   DL.getTypeAllocSize(ST) -
1934                   DL.getStructLayout(ST)->getElementOffset(i);
1935         else
1936           Bytes = DL.getStructLayout(ST)->getElementOffset(i + 1) -
1937                   DL.getStructLayout(ST)->getElementOffset(i);
1938         bufferLEByte(cast<Constant>(CPV->getOperand(i)), Bytes, aggBuffer);
1939       }
1940     }
1941     return;
1942   }
1943   llvm_unreachable("unsupported constant type in printAggregateConstant()");
1944 }
1945
1946 // buildTypeNameMap - Run through symbol table looking for type names.
1947 //
1948
1949
1950 bool NVPTXAsmPrinter::ignoreLoc(const MachineInstr &MI) {
1951   switch (MI.getOpcode()) {
1952   default:
1953     return false;
1954   case NVPTX::CallArgBeginInst:
1955   case NVPTX::CallArgEndInst0:
1956   case NVPTX::CallArgEndInst1:
1957   case NVPTX::CallArgF32:
1958   case NVPTX::CallArgF64:
1959   case NVPTX::CallArgI16:
1960   case NVPTX::CallArgI32:
1961   case NVPTX::CallArgI32imm:
1962   case NVPTX::CallArgI64:
1963   case NVPTX::CallArgParam:
1964   case NVPTX::CallVoidInst:
1965   case NVPTX::CallVoidInstReg:
1966   case NVPTX::Callseq_End:
1967   case NVPTX::CallVoidInstReg64:
1968   case NVPTX::DeclareParamInst:
1969   case NVPTX::DeclareRetMemInst:
1970   case NVPTX::DeclareRetRegInst:
1971   case NVPTX::DeclareRetScalarInst:
1972   case NVPTX::DeclareScalarParamInst:
1973   case NVPTX::DeclareScalarRegInst:
1974   case NVPTX::StoreParamF32:
1975   case NVPTX::StoreParamF64:
1976   case NVPTX::StoreParamI16:
1977   case NVPTX::StoreParamI32:
1978   case NVPTX::StoreParamI64:
1979   case NVPTX::StoreParamI8:
1980   case NVPTX::StoreRetvalF32:
1981   case NVPTX::StoreRetvalF64:
1982   case NVPTX::StoreRetvalI16:
1983   case NVPTX::StoreRetvalI32:
1984   case NVPTX::StoreRetvalI64:
1985   case NVPTX::StoreRetvalI8:
1986   case NVPTX::LastCallArgF32:
1987   case NVPTX::LastCallArgF64:
1988   case NVPTX::LastCallArgI16:
1989   case NVPTX::LastCallArgI32:
1990   case NVPTX::LastCallArgI32imm:
1991   case NVPTX::LastCallArgI64:
1992   case NVPTX::LastCallArgParam:
1993   case NVPTX::LoadParamMemF32:
1994   case NVPTX::LoadParamMemF64:
1995   case NVPTX::LoadParamMemI16:
1996   case NVPTX::LoadParamMemI32:
1997   case NVPTX::LoadParamMemI64:
1998   case NVPTX::LoadParamMemI8:
1999   case NVPTX::PrototypeInst:
2000   case NVPTX::DBG_VALUE:
2001     return true;
2002   }
2003   return false;
2004 }
2005
2006 /// lowerConstantForGV - Return an MCExpr for the given Constant.  This is mostly
2007 /// a copy from AsmPrinter::lowerConstant, except customized to only handle
2008 /// expressions that are representable in PTX and create
2009 /// NVPTXGenericMCSymbolRefExpr nodes for addrspacecast instructions.
2010 const MCExpr *
2011 NVPTXAsmPrinter::lowerConstantForGV(const Constant *CV, bool ProcessingGeneric) {
2012   MCContext &Ctx = OutContext;
2013
2014   if (CV->isNullValue() || isa<UndefValue>(CV))
2015     return MCConstantExpr::create(0, Ctx);
2016
2017   if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(CV))
2018     return MCConstantExpr::create(CI->getZExtValue(), Ctx);
2019
2020   if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(CV)) {
2021     const MCSymbolRefExpr *Expr =
2022       MCSymbolRefExpr::create(getSymbol(GV), Ctx);
2023     if (ProcessingGeneric) {
2024       return NVPTXGenericMCSymbolRefExpr::create(Expr, Ctx);
2025     } else {
2026       return Expr;
2027     }
2028   }
2029
2030   const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(CV);
2031   if (!CE) {
2032     llvm_unreachable("Unknown constant value to lower!");
2033   }
2034
2035   switch (CE->getOpcode()) {
2036   default:
2037     // If the code isn't optimized, there may be outstanding folding
2038     // opportunities. Attempt to fold the expression using DataLayout as a
2039     // last resort before giving up.
2040     if (Constant *C = ConstantFoldConstantExpression(CE, getDataLayout()))
2041       if (C != CE)
2042         return lowerConstantForGV(C, ProcessingGeneric);
2043
2044     // Otherwise report the problem to the user.
2045     {
2046       std::string S;
2047       raw_string_ostream OS(S);
2048       OS << "Unsupported expression in static initializer: ";
2049       CE->printAsOperand(OS, /*PrintType=*/false,
2050                      !MF ? nullptr : MF->getFunction()->getParent());
2051       report_fatal_error(OS.str());
2052     }
2053
2054   case Instruction::AddrSpaceCast: {
2055     // Strip the addrspacecast and pass along the operand
2056     PointerType *DstTy = cast<PointerType>(CE->getType());
2057     if (DstTy->getAddressSpace() == 0) {
2058       return lowerConstantForGV(cast<const Constant>(CE->getOperand(0)), true);
2059     }
2060     std::string S;
2061     raw_string_ostream OS(S);
2062     OS << "Unsupported expression in static initializer: ";
2063     CE->printAsOperand(OS, /*PrintType=*/ false,
2064                        !MF ? 0 : MF->getFunction()->getParent());
2065     report_fatal_error(OS.str());
2066   }
2067
2068   case Instruction::GetElementPtr: {
2069     const DataLayout &DL = getDataLayout();
2070
2071     // Generate a symbolic expression for the byte address
2072     APInt OffsetAI(DL.getPointerTypeSizeInBits(CE->getType()), 0);
2073     cast<GEPOperator>(CE)->accumulateConstantOffset(DL, OffsetAI);
2074
2075     const MCExpr *Base = lowerConstantForGV(CE->getOperand(0),
2076                                             ProcessingGeneric);
2077     if (!OffsetAI)
2078       return Base;
2079
2080     int64_t Offset = OffsetAI.getSExtValue();
2081     return MCBinaryExpr::createAdd(Base, MCConstantExpr::create(Offset, Ctx),
2082                                    Ctx);
2083   }
2084
2085   case Instruction::Trunc:
2086     // We emit the value and depend on the assembler to truncate the generated
2087     // expression properly.  This is important for differences between
2088     // blockaddress labels.  Since the two labels are in the same function, it
2089     // is reasonable to treat their delta as a 32-bit value.
2090     // FALL THROUGH.
2091   case Instruction::BitCast:
2092     return lowerConstantForGV(CE->getOperand(0), ProcessingGeneric);
2093
2094   case Instruction::IntToPtr: {
2095     const DataLayout &DL = getDataLayout();
2096
2097     // Handle casts to pointers by changing them into casts to the appropriate
2098     // integer type.  This promotes constant folding and simplifies this code.
2099     Constant *Op = CE->getOperand(0);
2100     Op = ConstantExpr::getIntegerCast(Op, DL.getIntPtrType(CV->getType()),
2101                                       false/*ZExt*/);
2102     return lowerConstantForGV(Op, ProcessingGeneric);
2103   }
2104
2105   case Instruction::PtrToInt: {
2106     const DataLayout &DL = getDataLayout();
2107
2108     // Support only foldable casts to/from pointers that can be eliminated by
2109     // changing the pointer to the appropriately sized integer type.
2110     Constant *Op = CE->getOperand(0);
2111     Type *Ty = CE->getType();
2112
2113     const MCExpr *OpExpr = lowerConstantForGV(Op, ProcessingGeneric);
2114
2115     // We can emit the pointer value into this slot if the slot is an
2116     // integer slot equal to the size of the pointer.
2117     if (DL.getTypeAllocSize(Ty) == DL.getTypeAllocSize(Op->getType()))
2118       return OpExpr;
2119
2120     // Otherwise the pointer is smaller than the resultant integer, mask off
2121     // the high bits so we are sure to get a proper truncation if the input is
2122     // a constant expr.
2123     unsigned InBits = DL.getTypeAllocSizeInBits(Op->getType());
2124     const MCExpr *MaskExpr = MCConstantExpr::create(~0ULL >> (64-InBits), Ctx);
2125     return MCBinaryExpr::createAnd(OpExpr, MaskExpr, Ctx);
2126   }
2127
2128   // The MC library also has a right-shift operator, but it isn't consistently
2129   // signed or unsigned between different targets.
2130   case Instruction::Add: {
2131     const MCExpr *LHS = lowerConstantForGV(CE->getOperand(0), ProcessingGeneric);
2132     const MCExpr *RHS = lowerConstantForGV(CE->getOperand(1), ProcessingGeneric);
2133     switch (CE->getOpcode()) {
2134     default: llvm_unreachable("Unknown binary operator constant cast expr");
2135     case Instruction::Add: return MCBinaryExpr::createAdd(LHS, RHS, Ctx);
2136     }
2137   }
2138   }
2139 }
2140
2141 // Copy of MCExpr::print customized for NVPTX
2142 void NVPTXAsmPrinter::printMCExpr(const MCExpr &Expr, raw_ostream &OS) {
2143   switch (Expr.getKind()) {
2144   case MCExpr::Target:
2145     return cast<MCTargetExpr>(&Expr)->printImpl(OS, MAI);
2146   case MCExpr::Constant:
2147     OS << cast<MCConstantExpr>(Expr).getValue();
2148     return;
2149
2150   case MCExpr::SymbolRef: {
2151     const MCSymbolRefExpr &SRE = cast<MCSymbolRefExpr>(Expr);
2152     const MCSymbol &Sym = SRE.getSymbol();
2153     Sym.print(OS, MAI);
2154     return;
2155   }
2156
2157   case MCExpr::Unary: {
2158     const MCUnaryExpr &UE = cast<MCUnaryExpr>(Expr);
2159     switch (UE.getOpcode()) {
2160     case MCUnaryExpr::LNot:  OS << '!'; break;
2161     case MCUnaryExpr::Minus: OS << '-'; break;
2162     case MCUnaryExpr::Not:   OS << '~'; break;
2163     case MCUnaryExpr::Plus:  OS << '+'; break;
2164     }
2165     printMCExpr(*UE.getSubExpr(), OS);
2166     return;
2167   }
2168
2169   case MCExpr::Binary: {
2170     const MCBinaryExpr &BE = cast<MCBinaryExpr>(Expr);
2171
2172     // Only print parens around the LHS if it is non-trivial.
2173     if (isa<MCConstantExpr>(BE.getLHS()) || isa<MCSymbolRefExpr>(BE.getLHS()) ||
2174         isa<NVPTXGenericMCSymbolRefExpr>(BE.getLHS())) {
2175       printMCExpr(*BE.getLHS(), OS);
2176     } else {
2177       OS << '(';
2178       printMCExpr(*BE.getLHS(), OS);
2179       OS<< ')';
2180     }
2181
2182     switch (BE.getOpcode()) {
2183     case MCBinaryExpr::Add:
2184       // Print "X-42" instead of "X+-42".
2185       if (const MCConstantExpr *RHSC = dyn_cast<MCConstantExpr>(BE.getRHS())) {
2186         if (RHSC->getValue() < 0) {
2187           OS << RHSC->getValue();
2188           return;
2189         }
2190       }
2191
2192       OS <<  '+';
2193       break;
2194     default: llvm_unreachable("Unhandled binary operator");
2195     }
2196
2197     // Only print parens around the LHS if it is non-trivial.
2198     if (isa<MCConstantExpr>(BE.getRHS()) || isa<MCSymbolRefExpr>(BE.getRHS())) {
2199       printMCExpr(*BE.getRHS(), OS);
2200     } else {
2201       OS << '(';
2202       printMCExpr(*BE.getRHS(), OS);
2203       OS << ')';
2204     }
2205     return;
2206   }
2207   }
2208
2209   llvm_unreachable("Invalid expression kind!");
2210 }
2211
2212 /// PrintAsmOperand - Print out an operand for an inline asm expression.
2213 ///
2214 bool NVPTXAsmPrinter::PrintAsmOperand(const MachineInstr *MI, unsigned OpNo,
2215                                       unsigned AsmVariant,
2216                                       const char *ExtraCode, raw_ostream &O) {
2217   if (ExtraCode && ExtraCode[0]) {
2218     if (ExtraCode[1] != 0)
2219       return true; // Unknown modifier.
2220
2221     switch (ExtraCode[0]) {
2222     default:
2223       // See if this is a generic print operand
2224       return AsmPrinter::PrintAsmOperand(MI, OpNo, AsmVariant, ExtraCode, O);
2225     case 'r':
2226       break;
2227     }
2228   }
2229
2230   printOperand(MI, OpNo, O);
2231
2232   return false;
2233 }
2234
2235 bool NVPTXAsmPrinter::PrintAsmMemoryOperand(
2236     const MachineInstr *MI, unsigned OpNo, unsigned AsmVariant,
2237     const char *ExtraCode, raw_ostream &O) {
2238   if (ExtraCode && ExtraCode[0])
2239     return true; // Unknown modifier
2240
2241   O << '[';
2242   printMemOperand(MI, OpNo, O);
2243   O << ']';
2244
2245   return false;
2246 }
2247
2248 void NVPTXAsmPrinter::printOperand(const MachineInstr *MI, int opNum,
2249                                    raw_ostream &O, const char *Modifier) {
2250   const MachineOperand &MO = MI->getOperand(opNum);
2251   switch (MO.getType()) {
2252   case MachineOperand::MO_Register:
2253     if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(MO.getReg())) {
2254       if (MO.getReg() == NVPTX::VRDepot)
2255         O << DEPOTNAME << getFunctionNumber();
2256       else
2257         O << NVPTXInstPrinter::getRegisterName(MO.getReg());
2258     } else {
2259       emitVirtualRegister(MO.getReg(), O);
2260     }
2261     return;
2262
2263   case MachineOperand::MO_Immediate:
2264     if (!Modifier)
2265       O << MO.getImm();
2266     else if (strstr(Modifier, "vec") == Modifier)
2267       printVecModifiedImmediate(MO, Modifier, O);
2268     else
2269       llvm_unreachable(
2270           "Don't know how to handle modifier on immediate operand");
2271     return;
2272
2273   case MachineOperand::MO_FPImmediate:
2274     printFPConstant(MO.getFPImm(), O);
2275     break;
2276
2277   case MachineOperand::MO_GlobalAddress:
2278     getSymbol(MO.getGlobal())->print(O, MAI);
2279     break;
2280
2281   case MachineOperand::MO_MachineBasicBlock:
2282     MO.getMBB()->getSymbol()->print(O, MAI);
2283     return;
2284
2285   default:
2286     llvm_unreachable("Operand type not supported.");
2287   }
2288 }
2289
2290 void NVPTXAsmPrinter::printMemOperand(const MachineInstr *MI, int opNum,
2291                                       raw_ostream &O, const char *Modifier) {
2292   printOperand(MI, opNum, O);
2293
2294   if (Modifier && !strcmp(Modifier, "add")) {
2295     O << ", ";
2296     printOperand(MI, opNum + 1, O);
2297   } else {
2298     if (MI->getOperand(opNum + 1).isImm() &&
2299         MI->getOperand(opNum + 1).getImm() == 0)
2300       return; // don't print ',0' or '+0'
2301     O << "+";
2302     printOperand(MI, opNum + 1, O);
2303   }
2304 }
2305
2306 void NVPTXAsmPrinter::emitSrcInText(StringRef filename, unsigned line) {
2307   std::stringstream temp;
2308   LineReader *reader = this->getReader(filename);
2309   temp << "\n//";
2310   temp << filename.str();
2311   temp << ":";
2312   temp << line;
2313   temp << " ";
2314   temp << reader->readLine(line);
2315   temp << "\n";
2316   this->OutStreamer->EmitRawText(temp.str());
2317 }
2318
2319 LineReader *NVPTXAsmPrinter::getReader(std::string filename) {
2320   if (!reader) {
2321     reader = new LineReader(filename);
2322   }
2323
2324   if (reader->fileName() != filename) {
2325     delete reader;
2326     reader = new LineReader(filename);
2327   }
2328
2329   return reader;
2330 }
2331
2332 std::string LineReader::readLine(unsigned lineNum) {
2333   if (lineNum < theCurLine) {
2334     theCurLine = 0;
2335     fstr.seekg(0, std::ios::beg);
2336   }
2337   while (theCurLine < lineNum) {
2338     fstr.getline(buff, 500);
2339     theCurLine++;
2340   }
2341   return buff;
2342 }
2343
2344 // Force static initialization.
2345 extern "C" void LLVMInitializeNVPTXAsmPrinter() {
2346   RegisterAsmPrinter<NVPTXAsmPrinter> X(TheNVPTXTarget32);
2347   RegisterAsmPrinter<NVPTXAsmPrinter> Y(TheNVPTXTarget64);
2348 }