lib/Target/NVPTX/NVPTXAsmPrinter.cpp

   1 //===-- NVPTXAsmPrinter.cpp - NVPTX LLVM assembly writer ------------------===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file contains a printer that converts from our internal representation
  11 // of machine-dependent LLVM code to NVPTX assembly language.
  12 //
  13 //===----------------------------------------------------------------------===//
  14
  15 #include "NVPTXAsmPrinter.h"
  16 #include "InstPrinter/NVPTXInstPrinter.h"
  17 #include "MCTargetDesc/NVPTXMCAsmInfo.h"
  18 #include "NVPTX.h"
  19 #include "NVPTXInstrInfo.h"
  20 #include "NVPTXMCExpr.h"
  21 #include "NVPTXMachineFunctionInfo.h"
  22 #include "NVPTXRegisterInfo.h"
  23 #include "NVPTXTargetMachine.h"
  24 #include "NVPTXUtilities.h"
  25 #include "cl_common_defines.h"
  26 #include "llvm/ADT/StringExtras.h"
  27 #include "llvm/Analysis/ConstantFolding.h"
  28 #include "llvm/CodeGen/Analysis.h"
  29 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
  30 #include "llvm/CodeGen/MachineLoopInfo.h"
  31 #include "llvm/CodeGen/MachineModuleInfo.h"
  32 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
  33 #include "llvm/IR/DebugInfo.h"
  34 #include "llvm/IR/DerivedTypes.h"
  35 #include "llvm/IR/Function.h"
  36 #include "llvm/IR/GlobalVariable.h"
  37 #include "llvm/IR/Mangler.h"
  38 #include "llvm/IR/Module.h"
  39 #include "llvm/IR/Operator.h"
  40 #include "llvm/MC/MCStreamer.h"
  41 #include "llvm/MC/MCSymbol.h"
  42 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  43 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  44 #include "llvm/Support/FormattedStream.h"
  45 #include "llvm/Support/Path.h"
  46 #include "llvm/Support/TargetRegistry.h"
  47 #include "llvm/Support/TimeValue.h"
  48 #include "llvm/Target/TargetLoweringObjectFile.h"
  49 #include "llvm/Transforms/Utils/UnrollLoop.h"
  50 #include <sstream>
  51 using namespace llvm;
  52
  53 #define DEPOTNAME "__local_depot"
  54
  55 static cl::opt<bool>
  56 EmitLineNumbers("nvptx-emit-line-numbers", cl::Hidden,
  57                 cl::desc("NVPTX Specific: Emit Line numbers even without -G"),
  58                 cl::init(true));
  59
  60 static cl::opt<bool>
  61 InterleaveSrc("nvptx-emit-src", cl::ZeroOrMore, cl::Hidden,
  62               cl::desc("NVPTX Specific: Emit source line in ptx file"),
  63               cl::init(false));
  64
  65 namespace {
  66 /// DiscoverDependentGlobals - Return a set of GlobalVariables on which \p V
  67 /// depends.
  68 void DiscoverDependentGlobals(const Value *V,
  69                               DenseSet<const GlobalVariable *> &Globals) {
  70   if (const GlobalVariable *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(V))
  71     Globals.insert(GV);
  72   else {
  73     if (const User *U = dyn_cast<User>(V)) {
  74       for (unsigned i = 0, e = U->getNumOperands(); i != e; ++i) {
  75         DiscoverDependentGlobals(U->getOperand(i), Globals);
  76       }
  77     }
  78   }
  79 }
  80
  81 /// VisitGlobalVariableForEmission - Add \p GV to the list of GlobalVariable
  82 /// instances to be emitted, but only after any dependents have been added
  83 /// first.
  84 void VisitGlobalVariableForEmission(
  85     const GlobalVariable *GV, SmallVectorImpl<const GlobalVariable *> &Order,
  86     DenseSet<const GlobalVariable *> &Visited,
  87     DenseSet<const GlobalVariable *> &Visiting) {
  88   // Have we already visited this one?
  89   if (Visited.count(GV))
  90     return;
  91
  92   // Do we have a circular dependency?
  93   if (!Visiting.insert(GV).second)
  94     report_fatal_error("Circular dependency found in global variable set");
  95
  96   // Make sure we visit all dependents first
  97   DenseSet<const GlobalVariable *> Others;
  98   for (unsigned i = 0, e = GV->getNumOperands(); i != e; ++i)
  99     DiscoverDependentGlobals(GV->getOperand(i), Others);
 100
 101   for (DenseSet<const GlobalVariable *>::iterator I = Others.begin(),
 102                                                   E = Others.end();
 103        I != E; ++I)
 104     VisitGlobalVariableForEmission(*I, Order, Visited, Visiting);
 105
 106   // Now we can visit ourself
 107   Order.push_back(GV);
 108   Visited.insert(GV);
 109   Visiting.erase(GV);
 110 }
 111 }
 112
 113 void NVPTXAsmPrinter::emitLineNumberAsDotLoc(const MachineInstr &MI) {
 114   if (!EmitLineNumbers)
 115     return;
 116   if (ignoreLoc(MI))
 117     return;
 118
 119   DebugLoc curLoc = MI.getDebugLoc();
 120
 121   if (prevDebugLoc.isUnknown() && curLoc.isUnknown())
 122     return;
 123
 124   if (prevDebugLoc == curLoc)
 125     return;
 126
 127   prevDebugLoc = curLoc;
 128
 129   if (curLoc.isUnknown())
 130     return;
 131
 132   const MachineFunction *MF = MI.getParent()->getParent();
 133   //const TargetMachine &TM = MF->getTarget();
 134
 135   const LLVMContext &ctx = MF->getFunction()->getContext();
 136   DIScope Scope(curLoc.getScope(ctx));
 137
 138   assert((!Scope || Scope.isScope()) &&
 139     "Scope of a DebugLoc should be null or a DIScope.");
 140   if (!Scope)
 141      return;
 142
 143   StringRef fileName(Scope.getFilename());
 144   StringRef dirName(Scope.getDirectory());
 145   SmallString<128> FullPathName = dirName;
 146   if (!dirName.empty() && !sys::path::is_absolute(fileName)) {
 147     sys::path::append(FullPathName, fileName);
 148     fileName = FullPathName.str();
 149   }
 150
 151   if (filenameMap.find(fileName.str()) == filenameMap.end())
 152     return;
 153
 154   // Emit the line from the source file.
 155   if (InterleaveSrc)
 156     this->emitSrcInText(fileName.str(), curLoc.getLine());
 157
 158   std::stringstream temp;
 159   temp << "\t.loc " << filenameMap[fileName.str()] << " " << curLoc.getLine()
 160        << " " << curLoc.getCol();
 161   OutStreamer.EmitRawText(Twine(temp.str().c_str()));
 162 }
 163
 164 void NVPTXAsmPrinter::EmitInstruction(const MachineInstr *MI) {
 165   SmallString<128> Str;
 166   raw_svector_ostream OS(Str);
 167   if (static_cast<NVPTXTargetMachine &>(TM).getDrvInterface() == NVPTX::CUDA)
 168     emitLineNumberAsDotLoc(*MI);
 169
 170   MCInst Inst;
 171   lowerToMCInst(MI, Inst);
 172   EmitToStreamer(OutStreamer, Inst);
 173 }
 174
 175 // Handle symbol backtracking for targets that do not support image handles
 176 bool NVPTXAsmPrinter::lowerImageHandleOperand(const MachineInstr *MI,
 177                                            unsigned OpNo, MCOperand &MCOp) {
 178   const MachineOperand &MO = MI->getOperand(OpNo);
 179   const MCInstrDesc &MCID = MI->getDesc();
 180
 181   if (MCID.TSFlags & NVPTXII::IsTexFlag) {
 182     // This is a texture fetch, so operand 4 is a texref and operand 5 is
 183     // a samplerref
 184     if (OpNo == 4 && MO.isImm()) {
 185       lowerImageHandleSymbol(MO.getImm(), MCOp);
 186       return true;
 187     }
 188     if (OpNo == 5 && MO.isImm() && !(MCID.TSFlags & NVPTXII::IsTexModeUnifiedFlag)) {
 189       lowerImageHandleSymbol(MO.getImm(), MCOp);
 190       return true;
 191     }
 192
 193     return false;
 194   } else if (MCID.TSFlags & NVPTXII::IsSuldMask) {
 195     unsigned VecSize =
 196       1 << (((MCID.TSFlags & NVPTXII::IsSuldMask) >> NVPTXII::IsSuldShift) - 1);
 197
 198     // For a surface load of vector size N, the Nth operand will be the surfref
 199     if (OpNo == VecSize && MO.isImm()) {
 200       lowerImageHandleSymbol(MO.getImm(), MCOp);
 201       return true;
 202     }
 203
 204     return false;
 205   } else if (MCID.TSFlags & NVPTXII::IsSustFlag) {
 206     // This is a surface store, so operand 0 is a surfref
 207     if (OpNo == 0 && MO.isImm()) {
 208       lowerImageHandleSymbol(MO.getImm(), MCOp);
 209       return true;
 210     }
 211
 212     return false;
 213   } else if (MCID.TSFlags & NVPTXII::IsSurfTexQueryFlag) {
 214     // This is a query, so operand 1 is a surfref/texref
 215     if (OpNo == 1 && MO.isImm()) {
 216       lowerImageHandleSymbol(MO.getImm(), MCOp);
 217       return true;
 218     }
 219
 220     return false;
 221   }
 222
 223   return false;
 224 }
 225
 226 void NVPTXAsmPrinter::lowerImageHandleSymbol(unsigned Index, MCOperand &MCOp) {
 227   // Ewwww
 228   TargetMachine &TM = const_cast<TargetMachine&>(MF->getTarget());
 229   NVPTXTargetMachine &nvTM = static_cast<NVPTXTargetMachine&>(TM);
 230   const NVPTXMachineFunctionInfo *MFI = MF->getInfo<NVPTXMachineFunctionInfo>();
 231   const char *Sym = MFI->getImageHandleSymbol(Index);
 232   std::string *SymNamePtr =
 233     nvTM.getManagedStrPool()->getManagedString(Sym);
 234   MCOp = GetSymbolRef(OutContext.GetOrCreateSymbol(
 235     StringRef(SymNamePtr->c_str())));
 236 }
 237
 238 void NVPTXAsmPrinter::lowerToMCInst(const MachineInstr *MI, MCInst &OutMI) {
 239   OutMI.setOpcode(MI->getOpcode());
 240   // Special: Do not mangle symbol operand of CALL_PROTOTYPE
 241   if (MI->getOpcode() == NVPTX::CALL_PROTOTYPE) {
 242     const MachineOperand &MO = MI->getOperand(0);
 243     OutMI.addOperand(GetSymbolRef(
 244       OutContext.GetOrCreateSymbol(Twine(MO.getSymbolName()))));
 245     return;
 246   }
 247
 248   for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 249     const MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
 250
 251     MCOperand MCOp;
 252     if (!nvptxSubtarget->hasImageHandles()) {
 253       if (lowerImageHandleOperand(MI, i, MCOp)) {
 254         OutMI.addOperand(MCOp);
 255         continue;
 256       }
 257     }
 258
 259     if (lowerOperand(MO, MCOp))
 260       OutMI.addOperand(MCOp);
 261   }
 262 }
 263
 264 bool NVPTXAsmPrinter::lowerOperand(const MachineOperand &MO,
 265                                    MCOperand &MCOp) {
 266   switch (MO.getType()) {
 267   default: llvm_unreachable("unknown operand type");
 268   case MachineOperand::MO_Register:
 269     MCOp = MCOperand::CreateReg(encodeVirtualRegister(MO.getReg()));
 270     break;
 271   case MachineOperand::MO_Immediate:
 272     MCOp = MCOperand::CreateImm(MO.getImm());
 273     break;
 274   case MachineOperand::MO_MachineBasicBlock:
 275     MCOp = MCOperand::CreateExpr(MCSymbolRefExpr::Create(
 276         MO.getMBB()->getSymbol(), OutContext));
 277     break;
 278   case MachineOperand::MO_ExternalSymbol:
 279     MCOp = GetSymbolRef(GetExternalSymbolSymbol(MO.getSymbolName()));
 280     break;
 281   case MachineOperand::MO_GlobalAddress:
 282     MCOp = GetSymbolRef(getSymbol(MO.getGlobal()));
 283     break;
 284   case MachineOperand::MO_FPImmediate: {
 285     const ConstantFP *Cnt = MO.getFPImm();
 286     APFloat Val = Cnt->getValueAPF();
 287
 288     switch (Cnt->getType()->getTypeID()) {
 289     default: report_fatal_error("Unsupported FP type"); break;
 290     case Type::FloatTyID:
 291       MCOp = MCOperand::CreateExpr(
 292         NVPTXFloatMCExpr::CreateConstantFPSingle(Val, OutContext));
 293       break;
 294     case Type::DoubleTyID:
 295       MCOp = MCOperand::CreateExpr(
 296         NVPTXFloatMCExpr::CreateConstantFPDouble(Val, OutContext));
 297       break;
 298     }
 299     break;
 300   }
 301   }
 302   return true;
 303 }
 304
 305 unsigned NVPTXAsmPrinter::encodeVirtualRegister(unsigned Reg) {
 306   if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg)) {
 307     const TargetRegisterClass *RC = MRI->getRegClass(Reg);
 308
 309     DenseMap<unsigned, unsigned> &RegMap = VRegMapping[RC];
 310     unsigned RegNum = RegMap[Reg];
 311
 312     // Encode the register class in the upper 4 bits
 313     // Must be kept in sync with NVPTXInstPrinter::printRegName
 314     unsigned Ret = 0;
 315     if (RC == &NVPTX::Int1RegsRegClass) {
 316       Ret = (1 << 28);
 317     } else if (RC == &NVPTX::Int16RegsRegClass) {
 318       Ret = (2 << 28);
 319     } else if (RC == &NVPTX::Int32RegsRegClass) {
 320       Ret = (3 << 28);
 321     } else if (RC == &NVPTX::Int64RegsRegClass) {
 322       Ret = (4 << 28);
 323     } else if (RC == &NVPTX::Float32RegsRegClass) {
 324       Ret = (5 << 28);
 325     } else if (RC == &NVPTX::Float64RegsRegClass) {
 326       Ret = (6 << 28);
 327     } else {
 328       report_fatal_error("Bad register class");
 329     }
 330
 331     // Insert the vreg number
 332     Ret |= (RegNum & 0x0FFFFFFF);
 333     return Ret;
 334   } else {
 335     // Some special-use registers are actually physical registers.
 336     // Encode this as the register class ID of 0 and the real register ID.
 337     return Reg & 0x0FFFFFFF;
 338   }
 339 }
 340
 341 MCOperand NVPTXAsmPrinter::GetSymbolRef(const MCSymbol *Symbol) {
 342   const MCExpr *Expr;
 343   Expr = MCSymbolRefExpr::Create(Symbol, MCSymbolRefExpr::VK_None,
 344                                  OutContext);
 345   return MCOperand::CreateExpr(Expr);
 346 }
 347
 348 void NVPTXAsmPrinter::printReturnValStr(const Function *F, raw_ostream &O) {
 349   const DataLayout *TD = TM.getDataLayout();
 350   const TargetLowering *TLI = nvptxSubtarget->getTargetLowering();
 351
 352   Type *Ty = F->getReturnType();
 353
 354   bool isABI = (nvptxSubtarget->getSmVersion() >= 20);
 355
 356   if (Ty->getTypeID() == Type::VoidTyID)
 357     return;
 358
 359   O << " (";
 360
 361   if (isABI) {
 362     if (Ty->isFloatingPointTy() || Ty->isIntegerTy()) {
 363       unsigned size = 0;
 364       if (const IntegerType *ITy = dyn_cast<IntegerType>(Ty)) {
 365         size = ITy->getBitWidth();
 366         if (size < 32)
 367           size = 32;
 368       } else {
 369         assert(Ty->isFloatingPointTy() && "Floating point type expected here");
 370         size = Ty->getPrimitiveSizeInBits();
 371       }
 372
 373       O << ".param .b" << size << " func_retval0";
 374     } else if (isa<PointerType>(Ty)) {
 375       O << ".param .b" << TLI->getPointerTy().getSizeInBits()
 376         << " func_retval0";
 377     } else if ((Ty->getTypeID() == Type::StructTyID) || isa<VectorType>(Ty)) {
 378        unsigned totalsz = TD->getTypeAllocSize(Ty);
 379        unsigned retAlignment = 0;
 380        if (!llvm::getAlign(*F, 0, retAlignment))
 381          retAlignment = TD->getABITypeAlignment(Ty);
 382        O << ".param .align " << retAlignment << " .b8 func_retval0[" << totalsz
 383          << "]";
 384     } else
 385       llvm_unreachable("Unknown return type");
 386   } else {
 387     SmallVector<EVT, 16> vtparts;
 388     ComputeValueVTs(*TLI, Ty, vtparts);
 389     unsigned idx = 0;
 390     for (unsigned i = 0, e = vtparts.size(); i != e; ++i) {
 391       unsigned elems = 1;
 392       EVT elemtype = vtparts[i];
 393       if (vtparts[i].isVector()) {
 394         elems = vtparts[i].getVectorNumElements();
 395         elemtype = vtparts[i].getVectorElementType();
 396       }
 397
 398       for (unsigned j = 0, je = elems; j != je; ++j) {
 399         unsigned sz = elemtype.getSizeInBits();
 400         if (elemtype.isInteger() && (sz < 32))
 401           sz = 32;
 402         O << ".reg .b" << sz << " func_retval" << idx;
 403         if (j < je - 1)
 404           O << ", ";
 405         ++idx;
 406       }
 407       if (i < e - 1)
 408         O << ", ";
 409     }
 410   }
 411   O << ") ";
 412   return;
 413 }
 414
 415 void NVPTXAsmPrinter::printReturnValStr(const MachineFunction &MF,
 416                                         raw_ostream &O) {
 417   const Function *F = MF.getFunction();
 418   printReturnValStr(F, O);
 419 }
 420
 421 // Return true if MBB is the header of a loop marked with
 422 // llvm.loop.unroll.disable.
 423 // TODO: consider "#pragma unroll 1" which is equivalent to "#pragma nounroll".
 424 bool NVPTXAsmPrinter::isLoopHeaderOfNoUnroll(
 425     const MachineBasicBlock &MBB) const {
 426   MachineLoopInfo &LI = getAnalysis<MachineLoopInfo>();
 427   // TODO: isLoopHeader() should take "const MachineBasicBlock *".
 428   // We insert .pragma "nounroll" only to the loop header.
 429   if (!LI.isLoopHeader(const_cast<MachineBasicBlock *>(&MBB)))
 430     return false;
 431
 432   // llvm.loop.unroll.disable is marked on the back edges of a loop. Therefore,
 433   // we iterate through each back edge of the loop with header MBB, and check
 434   // whether its metadata contains llvm.loop.unroll.disable.
 435   for (auto I = MBB.pred_begin(); I != MBB.pred_end(); ++I) {
 436     const MachineBasicBlock *PMBB = *I;
 437     if (LI.getLoopFor(PMBB) != LI.getLoopFor(&MBB)) {
 438       // Edges from other loops to MBB are not back edges.
 439       continue;
 440     }
 441     if (const BasicBlock *PBB = PMBB->getBasicBlock()) {
 442       if (MDNode *LoopID = PBB->getTerminator()->getMetadata("llvm.loop")) {
 443         if (GetUnrollMetadata(LoopID, "llvm.loop.unroll.disable"))
 444           return true;
 445       }
 446     }
 447   }
 448   return false;
 449 }
 450
 451 void NVPTXAsmPrinter::EmitBasicBlockStart(const MachineBasicBlock &MBB) const {
 452   AsmPrinter::EmitBasicBlockStart(MBB);
 453   if (isLoopHeaderOfNoUnroll(MBB))
 454     OutStreamer.EmitRawText(StringRef("\t.pragma \"nounroll\";\n"));
 455 }
 456
 457 void NVPTXAsmPrinter::EmitFunctionEntryLabel() {
 458   SmallString<128> Str;
 459   raw_svector_ostream O(Str);
 460
 461   if (!GlobalsEmitted) {
 462     emitGlobals(*MF->getFunction()->getParent());
 463     GlobalsEmitted = true;
 464   }
 465
 466   // Set up
 467   MRI = &MF->getRegInfo();
 468   F = MF->getFunction();
 469   emitLinkageDirective(F, O);
 470   if (llvm::isKernelFunction(*F))
 471     O << ".entry ";
 472   else {
 473     O << ".func ";
 474     printReturnValStr(*MF, O);
 475   }
 476
 477   O << *CurrentFnSym;
 478
 479   emitFunctionParamList(*MF, O);
 480
 481   if (llvm::isKernelFunction(*F))
 482     emitKernelFunctionDirectives(*F, O);
 483
 484   OutStreamer.EmitRawText(O.str());
 485
 486   prevDebugLoc = DebugLoc();
 487 }
 488
 489 void NVPTXAsmPrinter::EmitFunctionBodyStart() {
 490   VRegMapping.clear();
 491   OutStreamer.EmitRawText(StringRef("{\n"));
 492   setAndEmitFunctionVirtualRegisters(*MF);
 493
 494   SmallString<128> Str;
 495   raw_svector_ostream O(Str);
 496   emitDemotedVars(MF->getFunction(), O);
 497   OutStreamer.EmitRawText(O.str());
 498 }
 499
 500 void NVPTXAsmPrinter::EmitFunctionBodyEnd() {
 501   OutStreamer.EmitRawText(StringRef("}\n"));
 502   VRegMapping.clear();
 503 }
 504
 505 void NVPTXAsmPrinter::emitImplicitDef(const MachineInstr *MI) const {
 506   unsigned RegNo = MI->getOperand(0).getReg();
 507   if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(RegNo)) {
 508     OutStreamer.AddComment(Twine("implicit-def: ") +
 509                            getVirtualRegisterName(RegNo));
 510   } else {
 511     OutStreamer.AddComment(Twine("implicit-def: ") +
 512                            nvptxSubtarget->getRegisterInfo()->getName(RegNo));
 513   }
 514   OutStreamer.AddBlankLine();
 515 }
 516
 517 void NVPTXAsmPrinter::emitKernelFunctionDirectives(const Function &F,
 518                                                    raw_ostream &O) const {
 519   // If the NVVM IR has some of reqntid* specified, then output
 520   // the reqntid directive, and set the unspecified ones to 1.
 521   // If none of reqntid* is specified, don't output reqntid directive.
 522   unsigned reqntidx, reqntidy, reqntidz;
 523   bool specified = false;
 524   if (!llvm::getReqNTIDx(F, reqntidx))
 525     reqntidx = 1;
 526   else
 527     specified = true;
 528   if (!llvm::getReqNTIDy(F, reqntidy))
 529     reqntidy = 1;
 530   else
 531     specified = true;
 532   if (!llvm::getReqNTIDz(F, reqntidz))
 533     reqntidz = 1;
 534   else
 535     specified = true;
 536
 537   if (specified)
 538     O << ".reqntid " << reqntidx << ", " << reqntidy << ", " << reqntidz
 539       << "\n";
 540
 541   // If the NVVM IR has some of maxntid* specified, then output
 542   // the maxntid directive, and set the unspecified ones to 1.
 543   // If none of maxntid* is specified, don't output maxntid directive.
 544   unsigned maxntidx, maxntidy, maxntidz;
 545   specified = false;
 546   if (!llvm::getMaxNTIDx(F, maxntidx))
 547     maxntidx = 1;
 548   else
 549     specified = true;
 550   if (!llvm::getMaxNTIDy(F, maxntidy))
 551     maxntidy = 1;
 552   else
 553     specified = true;
 554   if (!llvm::getMaxNTIDz(F, maxntidz))
 555     maxntidz = 1;
 556   else
 557     specified = true;
 558
 559   if (specified)
 560     O << ".maxntid " << maxntidx << ", " << maxntidy << ", " << maxntidz
 561       << "\n";
 562
 563   unsigned mincta;
 564   if (llvm::getMinCTASm(F, mincta))
 565     O << ".minnctapersm " << mincta << "\n";
 566 }
 567
 568 std::string
 569 NVPTXAsmPrinter::getVirtualRegisterName(unsigned Reg) const {
 570   const TargetRegisterClass *RC = MRI->getRegClass(Reg);
 571
 572   std::string Name;
 573   raw_string_ostream NameStr(Name);
 574
 575   VRegRCMap::const_iterator I = VRegMapping.find(RC);
 576   assert(I != VRegMapping.end() && "Bad register class");
 577   const DenseMap<unsigned, unsigned> &RegMap = I->second;
 578
 579   VRegMap::const_iterator VI = RegMap.find(Reg);
 580   assert(VI != RegMap.end() && "Bad virtual register");
 581   unsigned MappedVR = VI->second;
 582
 583   NameStr << getNVPTXRegClassStr(RC) << MappedVR;
 584
 585   NameStr.flush();
 586   return Name;
 587 }
 588
 589 void NVPTXAsmPrinter::emitVirtualRegister(unsigned int vr,
 590                                           raw_ostream &O) {
 591   O << getVirtualRegisterName(vr);
 592 }
 593
 594 void NVPTXAsmPrinter::printVecModifiedImmediate(
 595     const MachineOperand &MO, const char *Modifier, raw_ostream &O) {
 596   static const char vecelem[] = { '0', '1', '2', '3', '0', '1', '2', '3' };
 597   int Imm = (int) MO.getImm();
 598   if (0 == strcmp(Modifier, "vecelem"))
 599     O << "_" << vecelem[Imm];
 600   else if (0 == strcmp(Modifier, "vecv4comm1")) {
 601     if ((Imm < 0) || (Imm > 3))
 602       O << "//";
 603   } else if (0 == strcmp(Modifier, "vecv4comm2")) {
 604     if ((Imm < 4) || (Imm > 7))
 605       O << "//";
 606   } else if (0 == strcmp(Modifier, "vecv4pos")) {
 607     if (Imm < 0)
 608       Imm = 0;
 609     O << "_" << vecelem[Imm % 4];
 610   } else if (0 == strcmp(Modifier, "vecv2comm1")) {
 611     if ((Imm < 0) || (Imm > 1))
 612       O << "//";
 613   } else if (0 == strcmp(Modifier, "vecv2comm2")) {
 614     if ((Imm < 2) || (Imm > 3))
 615       O << "//";
 616   } else if (0 == strcmp(Modifier, "vecv2pos")) {
 617     if (Imm < 0)
 618       Imm = 0;
 619     O << "_" << vecelem[Imm % 2];
 620   } else
 621     llvm_unreachable("Unknown Modifier on immediate operand");
 622 }
 623
 624
 625
 626 void NVPTXAsmPrinter::emitDeclaration(const Function *F, raw_ostream &O) {
 627
 628   emitLinkageDirective(F, O);
 629   if (llvm::isKernelFunction(*F))
 630     O << ".entry ";
 631   else
 632     O << ".func ";
 633   printReturnValStr(F, O);
 634   O << *getSymbol(F) << "\n";
 635   emitFunctionParamList(F, O);
 636   O << ";\n";
 637 }
 638
 639 static bool usedInGlobalVarDef(const Constant *C) {
 640   if (!C)
 641     return false;
 642
 643   if (const GlobalVariable *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(C)) {
 644     if (GV->getName().str() == "llvm.used")
 645       return false;
 646     return true;
 647   }
 648
 649   for (const User *U : C->users())
 650     if (const Constant *C = dyn_cast<Constant>(U))
 651       if (usedInGlobalVarDef(C))
 652         return true;
 653
 654   return false;
 655 }
 656
 657 static bool usedInOneFunc(const User *U, Function const *&oneFunc) {
 658   if (const GlobalVariable *othergv = dyn_cast<GlobalVariable>(U)) {
 659     if (othergv->getName().str() == "llvm.used")
 660       return true;
 661   }
 662
 663   if (const Instruction *instr = dyn_cast<Instruction>(U)) {
 664     if (instr->getParent() && instr->getParent()->getParent()) {
 665       const Function *curFunc = instr->getParent()->getParent();
 666       if (oneFunc && (curFunc != oneFunc))
 667         return false;
 668       oneFunc = curFunc;
 669       return true;
 670     } else
 671       return false;
 672   }
 673
 674   for (const User *UU : U->users())
 675     if (!usedInOneFunc(UU, oneFunc))
 676       return false;
 677
 678   return true;
 679 }
 680
 681 /* Find out if a global variable can be demoted to local scope.
 682  * Currently, this is valid for CUDA shared variables, which have local
 683  * scope and global lifetime. So the conditions to check are :
 684  * 1. Is the global variable in shared address space?
 685  * 2. Does it have internal linkage?
 686  * 3. Is the global variable referenced only in one function?
 687  */
 688 static bool canDemoteGlobalVar(const GlobalVariable *gv, Function const *&f) {
 689   if (!gv->hasInternalLinkage())
 690     return false;
 691   const PointerType *Pty = gv->getType();
 692   if (Pty->getAddressSpace() != llvm::ADDRESS_SPACE_SHARED)
 693     return false;
 694
 695   const Function *oneFunc = nullptr;
 696
 697   bool flag = usedInOneFunc(gv, oneFunc);
 698   if (!flag)
 699     return false;
 700   if (!oneFunc)
 701     return false;
 702   f = oneFunc;
 703   return true;
 704 }
 705
 706 static bool useFuncSeen(const Constant *C,
 707                         llvm::DenseMap<const Function *, bool> &seenMap) {
 708   for (const User *U : C->users()) {
 709     if (const Constant *cu = dyn_cast<Constant>(U)) {
 710       if (useFuncSeen(cu, seenMap))
 711         return true;
 712     } else if (const Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(U)) {
 713       const BasicBlock *bb = I->getParent();
 714       if (!bb)
 715         continue;
 716       const Function *caller = bb->getParent();
 717       if (!caller)
 718         continue;
 719       if (seenMap.find(caller) != seenMap.end())
 720         return true;
 721     }
 722   }
 723   return false;
 724 }
 725
 726 void NVPTXAsmPrinter::emitDeclarations(const Module &M, raw_ostream &O) {
 727   llvm::DenseMap<const Function *, bool> seenMap;
 728   for (Module::const_iterator FI = M.begin(), FE = M.end(); FI != FE; ++FI) {
 729     const Function *F = FI;
 730
 731     if (F->isDeclaration()) {
 732       if (F->use_empty())
 733         continue;
 734       if (F->getIntrinsicID())
 735         continue;
 736       emitDeclaration(F, O);
 737       continue;
 738     }
 739     for (const User *U : F->users()) {
 740       if (const Constant *C = dyn_cast<Constant>(U)) {
 741         if (usedInGlobalVarDef(C)) {
 742           // The use is in the initialization of a global variable
 743           // that is a function pointer, so print a declaration
 744           // for the original function
 745           emitDeclaration(F, O);
 746           break;
 747         }
 748         // Emit a declaration of this function if the function that
 749         // uses this constant expr has already been seen.
 750         if (useFuncSeen(C, seenMap)) {
 751           emitDeclaration(F, O);
 752           break;
 753         }
 754       }
 755
 756       if (!isa<Instruction>(U))
 757         continue;
 758       const Instruction *instr = cast<Instruction>(U);
 759       const BasicBlock *bb = instr->getParent();
 760       if (!bb)
 761         continue;
 762       const Function *caller = bb->getParent();
 763       if (!caller)
 764         continue;
 765
 766       // If a caller has already been seen, then the caller is
 767       // appearing in the module before the callee. so print out
 768       // a declaration for the callee.
 769       if (seenMap.find(caller) != seenMap.end()) {
 770         emitDeclaration(F, O);
 771         break;
 772       }
 773     }
 774     seenMap[F] = true;
 775   }
 776 }
 777
 778 void NVPTXAsmPrinter::recordAndEmitFilenames(Module &M) {
 779   DebugInfoFinder DbgFinder;
 780   DbgFinder.processModule(M);
 781
 782   unsigned i = 1;
 783   for (DICompileUnit DIUnit : DbgFinder.compile_units()) {
 784     StringRef Filename(DIUnit.getFilename());
 785     StringRef Dirname(DIUnit.getDirectory());
 786     SmallString<128> FullPathName = Dirname;
 787     if (!Dirname.empty() && !sys::path::is_absolute(Filename)) {
 788       sys::path::append(FullPathName, Filename);
 789       Filename = FullPathName.str();
 790     }
 791     if (filenameMap.find(Filename.str()) != filenameMap.end())
 792       continue;
 793     filenameMap[Filename.str()] = i;
 794     OutStreamer.EmitDwarfFileDirective(i, "", Filename.str());
 795     ++i;
 796   }
 797
 798   for (DISubprogram SP : DbgFinder.subprograms()) {
 799     StringRef Filename(SP.getFilename());
 800     StringRef Dirname(SP.getDirectory());
 801     SmallString<128> FullPathName = Dirname;
 802     if (!Dirname.empty() && !sys::path::is_absolute(Filename)) {
 803       sys::path::append(FullPathName, Filename);
 804       Filename = FullPathName.str();
 805     }
 806     if (filenameMap.find(Filename.str()) != filenameMap.end())
 807       continue;
 808     filenameMap[Filename.str()] = i;
 809     ++i;
 810   }
 811 }
 812
 813 bool NVPTXAsmPrinter::doInitialization(Module &M) {
 814   // Construct a default subtarget off of the TargetMachine defaults. The
 815   // rest of NVPTX isn't friendly to change subtargets per function and
 816   // so the default TargetMachine will have all of the options.
 817   StringRef TT = TM.getTargetTriple();
 818   StringRef CPU = TM.getTargetCPU();
 819   StringRef FS = TM.getTargetFeatureString();
 820   const NVPTXTargetMachine &NTM = static_cast<const NVPTXTargetMachine &>(TM);
 821   const NVPTXSubtarget STI(TT, CPU, FS, NTM);
 822
 823   SmallString<128> Str1;
 824   raw_svector_ostream OS1(Str1);
 825
 826   MMI = getAnalysisIfAvailable<MachineModuleInfo>();
 827   MMI->AnalyzeModule(M);
 828
 829   // We need to call the parent's one explicitly.
 830   //bool Result = AsmPrinter::doInitialization(M);
 831
 832   // Initialize TargetLoweringObjectFile.
 833   const_cast<TargetLoweringObjectFile &>(getObjFileLowering())
 834       .Initialize(OutContext, TM);
 835
 836   Mang = new Mangler(TM.getDataLayout());
 837
 838   // Emit header before any dwarf directives are emitted below.
 839   emitHeader(M, OS1, STI);
 840   OutStreamer.EmitRawText(OS1.str());
 841
 842   // Already commented out
 843   //bool Result = AsmPrinter::doInitialization(M);
 844
 845   // Emit module-level inline asm if it exists.
 846   if (!M.getModuleInlineAsm().empty()) {
 847     OutStreamer.AddComment("Start of file scope inline assembly");
 848     OutStreamer.AddBlankLine();
 849     OutStreamer.EmitRawText(StringRef(M.getModuleInlineAsm()));
 850     OutStreamer.AddBlankLine();
 851     OutStreamer.AddComment("End of file scope inline assembly");
 852     OutStreamer.AddBlankLine();
 853   }
 854
 855   // If we're not NVCL we're CUDA, go ahead and emit filenames.
 856   if (Triple(TM.getTargetTriple()).getOS() != Triple::NVCL)
 857     recordAndEmitFilenames(M);
 858
 859   GlobalsEmitted = false;
 860
 861   return false; // success
 862 }
 863
 864 void NVPTXAsmPrinter::emitGlobals(const Module &M) {
 865   SmallString<128> Str2;
 866   raw_svector_ostream OS2(Str2);
 867
 868   emitDeclarations(M, OS2);
 869
 870   // As ptxas does not support forward references of globals, we need to first
 871   // sort the list of module-level globals in def-use order. We visit each
 872   // global variable in order, and ensure that we emit it *after* its dependent
 873   // globals. We use a little extra memory maintaining both a set and a list to
 874   // have fast searches while maintaining a strict ordering.
 875   SmallVector<const GlobalVariable *, 8> Globals;
 876   DenseSet<const GlobalVariable *> GVVisited;
 877   DenseSet<const GlobalVariable *> GVVisiting;
 878
 879   // Visit each global variable, in order
 880   for (Module::const_global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end();
 881        I != E; ++I)
 882     VisitGlobalVariableForEmission(I, Globals, GVVisited, GVVisiting);
 883
 884   assert(GVVisited.size() == M.getGlobalList().size() &&
 885          "Missed a global variable");
 886   assert(GVVisiting.size() == 0 && "Did not fully process a global variable");
 887
 888   // Print out module-level global variables in proper order
 889   for (unsigned i = 0, e = Globals.size(); i != e; ++i)
 890     printModuleLevelGV(Globals[i], OS2);
 891
 892   OS2 << '\n';
 893
 894   OutStreamer.EmitRawText(OS2.str());
 895 }
 896
 897 void NVPTXAsmPrinter::emitHeader(Module &M, raw_ostream &O,
 898                                  const NVPTXSubtarget &STI) {
 899   O << "//\n";
 900   O << "// Generated by LLVM NVPTX Back-End\n";
 901   O << "//\n";
 902   O << "\n";
 903
 904   unsigned PTXVersion = STI.getPTXVersion();
 905   O << ".version " << (PTXVersion / 10) << "." << (PTXVersion % 10) << "\n";
 906
 907   O << ".target ";
 908   O << STI.getTargetName();
 909
 910   const NVPTXTargetMachine &NTM = static_cast<const NVPTXTargetMachine &>(TM);
 911   if (NTM.getDrvInterface() == NVPTX::NVCL)
 912     O << ", texmode_independent";
 913   else {
 914     if (!STI.hasDouble())
 915       O << ", map_f64_to_f32";
 916   }
 917
 918   if (MAI->doesSupportDebugInformation())
 919     O << ", debug";
 920
 921   O << "\n";
 922
 923   O << ".address_size ";
 924   if (NTM.is64Bit())
 925     O << "64";
 926   else
 927     O << "32";
 928   O << "\n";
 929
 930   O << "\n";
 931 }
 932
 933 bool NVPTXAsmPrinter::doFinalization(Module &M) {
 934   // If we did not emit any functions, then the global declarations have not
 935   // yet been emitted.
 936   if (!GlobalsEmitted) {
 937     emitGlobals(M);
 938     GlobalsEmitted = true;
 939   }
 940
 941   // XXX Temproarily remove global variables so that doFinalization() will not
 942   // emit them again (global variables are emitted at beginning).
 943
 944   Module::GlobalListType &global_list = M.getGlobalList();
 945   int i, n = global_list.size();
 946   GlobalVariable **gv_array = new GlobalVariable *[n];
 947
 948   // first, back-up GlobalVariable in gv_array
 949   i = 0;
 950   for (Module::global_iterator I = global_list.begin(), E = global_list.end();
 951        I != E; ++I)
 952     gv_array[i++] = &*I;
 953
 954   // second, empty global_list
 955   while (!global_list.empty())
 956     global_list.remove(global_list.begin());
 957
 958   // call doFinalization
 959   bool ret = AsmPrinter::doFinalization(M);
 960
 961   // now we restore global variables
 962   for (i = 0; i < n; i++)
 963     global_list.insert(global_list.end(), gv_array[i]);
 964
 965   clearAnnotationCache(&M);
 966
 967   delete[] gv_array;
 968   return ret;
 969
 970   //bool Result = AsmPrinter::doFinalization(M);
 971   // Instead of calling the parents doFinalization, we may
 972   // clone parents doFinalization and customize here.
 973   // Currently, we if NVISA out the EmitGlobals() in
 974   // parent's doFinalization, which is too intrusive.
 975   //
 976   // Same for the doInitialization.
 977   //return Result;
 978 }
 979
 980 // This function emits appropriate linkage directives for
 981 // functions and global variables.
 982 //
 983 // extern function declaration            -> .extern
 984 // extern function definition             -> .visible
 985 // external global variable with init     -> .visible
 986 // external without init                  -> .extern
 987 // appending                              -> not allowed, assert.
 988 // for any linkage other than
 989 // internal, private, linker_private,
 990 // linker_private_weak, linker_private_weak_def_auto,
 991 // we emit                                -> .weak.
 992
 993 void NVPTXAsmPrinter::emitLinkageDirective(const GlobalValue *V,
 994                                            raw_ostream &O) {
 995   if (static_cast<NVPTXTargetMachine &>(TM).getDrvInterface() == NVPTX::CUDA) {
 996     if (V->hasExternalLinkage()) {
 997       if (isa<GlobalVariable>(V)) {
 998         const GlobalVariable *GVar = cast<GlobalVariable>(V);
 999         if (GVar) {
1000           if (GVar->hasInitializer())
1001             O << ".visible ";
1002           else
1003             O << ".extern ";
1004         }
1005       } else if (V->isDeclaration())
1006         O << ".extern ";
1007       else
1008         O << ".visible ";
1009     } else if (V->hasAppendingLinkage()) {
1010       std::string msg;
1011       msg.append("Error: ");
1012       msg.append("Symbol ");
1013       if (V->hasName())
1014         msg.append(V->getName().str());
1015       msg.append("has unsupported appending linkage type");
1016       llvm_unreachable(msg.c_str());
1017     } else if (!V->hasInternalLinkage() &&
1018                !V->hasPrivateLinkage()) {
1019       O << ".weak ";
1020     }
1021   }
1022 }
1023
1024 void NVPTXAsmPrinter::printModuleLevelGV(const GlobalVariable *GVar,
1025                                          raw_ostream &O,
1026                                          bool processDemoted) {
1027
1028   // Skip meta data
1029   if (GVar->hasSection()) {
1030     if (GVar->getSection() == StringRef("llvm.metadata"))
1031       return;
1032   }
1033
1034   // Skip LLVM intrinsic global variables
1035   if (GVar->getName().startswith("llvm.") ||
1036       GVar->getName().startswith("nvvm."))
1037     return;
1038
1039   const DataLayout *TD = TM.getDataLayout();
1040
1041   // GlobalVariables are always constant pointers themselves.
1042   const PointerType *PTy = GVar->getType();
1043   Type *ETy = PTy->getElementType();
1044
1045   if (GVar->hasExternalLinkage()) {
1046     if (GVar->hasInitializer())
1047       O << ".visible ";
1048     else
1049       O << ".extern ";
1050   } else if (GVar->hasLinkOnceLinkage() || GVar->hasWeakLinkage() ||
1051              GVar->hasAvailableExternallyLinkage() ||
1052              GVar->hasCommonLinkage()) {
1053     O << ".weak ";
1054   }
1055
1056   if (llvm::isTexture(*GVar)) {
1057     O << ".global .texref " << llvm::getTextureName(*GVar) << ";\n";
1058     return;
1059   }
1060
1061   if (llvm::isSurface(*GVar)) {
1062     O << ".global .surfref " << llvm::getSurfaceName(*GVar) << ";\n";
1063     return;
1064   }
1065
1066   if (GVar->isDeclaration()) {
1067     // (extern) declarations, no definition or initializer
1068     // Currently the only known declaration is for an automatic __local
1069     // (.shared) promoted to global.
1070     emitPTXGlobalVariable(GVar, O);
1071     O << ";\n";
1072     return;
1073   }
1074
1075   if (llvm::isSampler(*GVar)) {
1076     O << ".global .samplerref " << llvm::getSamplerName(*GVar);
1077
1078     const Constant *Initializer = nullptr;
1079     if (GVar->hasInitializer())
1080       Initializer = GVar->getInitializer();
1081     const ConstantInt *CI = nullptr;
1082     if (Initializer)
1083       CI = dyn_cast<ConstantInt>(Initializer);
1084     if (CI) {
1085       unsigned sample = CI->getZExtValue();
1086
1087       O << " = { ";
1088
1089       for (int i = 0,
1090                addr = ((sample & __CLK_ADDRESS_MASK) >> __CLK_ADDRESS_BASE);
1091            i < 3; i++) {
1092         O << "addr_mode_" << i << " = ";
1093         switch (addr) {
1094         case 0:
1095           O << "wrap";
1096           break;
1097         case 1:
1098           O << "clamp_to_border";
1099           break;
1100         case 2:
1101           O << "clamp_to_edge";
1102           break;
1103         case 3:
1104           O << "wrap";
1105           break;
1106         case 4:
1107           O << "mirror";
1108           break;
1109         }
1110         O << ", ";
1111       }
1112       O << "filter_mode = ";
1113       switch ((sample & __CLK_FILTER_MASK) >> __CLK_FILTER_BASE) {
1114       case 0:
1115         O << "nearest";
1116         break;
1117       case 1:
1118         O << "linear";
1119         break;
1120       case 2:
1121         llvm_unreachable("Anisotropic filtering is not supported");
1122       default:
1123         O << "nearest";
1124         break;
1125       }
1126       if (!((sample & __CLK_NORMALIZED_MASK) >> __CLK_NORMALIZED_BASE)) {
1127         O << ", force_unnormalized_coords = 1";
1128       }
1129       O << " }";
1130     }
1131
1132     O << ";\n";
1133     return;
1134   }
1135
1136   if (GVar->hasPrivateLinkage()) {
1137
1138     if (!strncmp(GVar->getName().data(), "unrollpragma", 12))
1139       return;
1140
1141     // FIXME - need better way (e.g. Metadata) to avoid generating this global
1142     if (!strncmp(GVar->getName().data(), "filename", 8))
1143       return;
1144     if (GVar->use_empty())
1145       return;
1146   }
1147
1148   const Function *demotedFunc = nullptr;
1149   if (!processDemoted && canDemoteGlobalVar(GVar, demotedFunc)) {
1150     O << "// " << GVar->getName().str() << " has been demoted\n";
1151     if (localDecls.find(demotedFunc) != localDecls.end())
1152       localDecls[demotedFunc].push_back(GVar);
1153     else {
1154       std::vector<const GlobalVariable *> temp;
1155       temp.push_back(GVar);
1156       localDecls[demotedFunc] = temp;
1157     }
1158     return;
1159   }
1160
1161   O << ".";
1162   emitPTXAddressSpace(PTy->getAddressSpace(), O);
1163
1164   if (isManaged(*GVar)) {
1165     O << " .attribute(.managed)";
1166   }
1167
1168   if (GVar->getAlignment() == 0)
1169     O << " .align " << (int) TD->getPrefTypeAlignment(ETy);
1170   else
1171     O << " .align " << GVar->getAlignment();
1172
1173   if (ETy->isFloatingPointTy() || ETy->isIntegerTy() || ETy->isPointerTy()) {
1174     O << " .";
1175     // Special case: ABI requires that we use .u8 for predicates
1176     if (ETy->isIntegerTy(1))
1177       O << "u8";
1178     else
1179       O << getPTXFundamentalTypeStr(ETy, false);
1180     O << " ";
1181     O << *getSymbol(GVar);
1182
1183     // Ptx allows variable initilization only for constant and global state
1184     // spaces.
1185     if (GVar->hasInitializer()) {
1186       if ((PTy->getAddressSpace() == llvm::ADDRESS_SPACE_GLOBAL) ||
1187           (PTy->getAddressSpace() == llvm::ADDRESS_SPACE_CONST)) {
1188         const Constant *Initializer = GVar->getInitializer();
1189         // 'undef' is treated as there is no value spefied.
1190         if (!Initializer->isNullValue() && !isa<UndefValue>(Initializer)) {
1191           O << " = ";
1192           printScalarConstant(Initializer, O);
1193         }
1194       } else {
1195         // The frontend adds zero-initializer to variables that don't have an
1196         // initial value, so skip warning for this case.
1197         if (!GVar->getInitializer()->isNullValue()) {
1198           std::string warnMsg = "initial value of '" + GVar->getName().str() +
1199               "' is not allowed in addrspace(" +
1200               llvm::utostr_32(PTy->getAddressSpace()) + ")";
1201           report_fatal_error(warnMsg.c_str());
1202         }
1203       }
1204     }
1205   } else {
1206     unsigned int ElementSize = 0;
1207
1208     // Although PTX has direct support for struct type and array type and
1209     // LLVM IR is very similar to PTX, the LLVM CodeGen does not support for
1210     // targets that support these high level field accesses. Structs, arrays
1211     // and vectors are lowered into arrays of bytes.
1212     switch (ETy->getTypeID()) {
1213     case Type::StructTyID:
1214     case Type::ArrayTyID:
1215     case Type::VectorTyID:
1216       ElementSize = TD->getTypeStoreSize(ETy);
1217       // Ptx allows variable initilization only for constant and
1218       // global state spaces.
1219       if (((PTy->getAddressSpace() == llvm::ADDRESS_SPACE_GLOBAL) ||
1220            (PTy->getAddressSpace() == llvm::ADDRESS_SPACE_CONST)) &&
1221           GVar->hasInitializer()) {
1222         const Constant *Initializer = GVar->getInitializer();
1223         if (!isa<UndefValue>(Initializer) && !Initializer->isNullValue()) {
1224           AggBuffer aggBuffer(ElementSize, O, *this);
1225           bufferAggregateConstant(Initializer, &aggBuffer);
1226           if (aggBuffer.numSymbols) {
1227             if (static_cast<const NVPTXTargetMachine &>(TM).is64Bit()) {
1228               O << " .u64 " << *getSymbol(GVar) << "[";
1229               O << ElementSize / 8;
1230             } else {
1231               O << " .u32 " << *getSymbol(GVar) << "[";
1232               O << ElementSize / 4;
1233             }
1234             O << "]";
1235           } else {
1236             O << " .b8 " << *getSymbol(GVar) << "[";
1237             O << ElementSize;
1238             O << "]";
1239           }
1240           O << " = {";
1241           aggBuffer.print();
1242           O << "}";
1243         } else {
1244           O << " .b8 " << *getSymbol(GVar);
1245           if (ElementSize) {
1246             O << "[";
1247             O << ElementSize;
1248             O << "]";
1249           }
1250         }
1251       } else {
1252         O << " .b8 " << *getSymbol(GVar);
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(const 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 *TD = TM.getDataLayout();
1343
1344   // GlobalVariables are always constant pointers themselves.
1345   const 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) TD->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     O << *getSymbol(GVar);
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 = TD->getTypeStoreSize(ETy);
1374     O << " .b8 " << *getSymbol(GVar) << "[";
1375     if (ElementSize) {
1376       O << itostr(ElementSize);
1377     }
1378     O << "]";
1379     break;
1380   default:
1381     llvm_unreachable("type not supported yet");
1382   }
1383   return;
1384 }
1385
1386 static unsigned int getOpenCLAlignment(const DataLayout *TD, Type *Ty) {
1387   if (Ty->isSingleValueType())
1388     return TD->getPrefTypeAlignment(Ty);
1389
1390   const ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(Ty);
1391   if (ATy)
1392     return getOpenCLAlignment(TD, ATy->getElementType());
1393
1394   const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty);
1395   if (STy) {
1396     unsigned int alignStruct = 1;
1397     // Go through each element of the struct and find the
1398     // largest alignment.
1399     for (unsigned i = 0, e = STy->getNumElements(); i != e; i++) {
1400       Type *ETy = STy->getElementType(i);
1401       unsigned int align = getOpenCLAlignment(TD, ETy);
1402       if (align > alignStruct)
1403         alignStruct = align;
1404     }
1405     return alignStruct;
1406   }
1407
1408   const FunctionType *FTy = dyn_cast<FunctionType>(Ty);
1409   if (FTy)
1410     return TD->getPointerPrefAlignment();
1411   return TD->getPrefTypeAlignment(Ty);
1412 }
1413
1414 void NVPTXAsmPrinter::printParamName(Function::const_arg_iterator I,
1415                                      int paramIndex, raw_ostream &O) {
1416   O << *getSymbol(I->getParent()) << "_param_" << paramIndex;
1417 }
1418
1419 void NVPTXAsmPrinter::printParamName(int paramIndex, raw_ostream &O) {
1420   O << *CurrentFnSym << "_param_" << paramIndex;
1421 }
1422
1423 void NVPTXAsmPrinter::emitFunctionParamList(const Function *F, raw_ostream &O) {
1424   const DataLayout *TD = TM.getDataLayout();
1425   const AttributeSet &PAL = F->getAttributes();
1426   const TargetLowering *TLI = nvptxSubtarget->getTargetLowering();
1427   Function::const_arg_iterator I, E;
1428   unsigned paramIndex = 0;
1429   bool first = true;
1430   bool isKernelFunc = llvm::isKernelFunction(*F);
1431   bool isABI = (nvptxSubtarget->getSmVersion() >= 20);
1432   MVT thePointerTy = TLI->getPointerTy();
1433
1434   O << "(\n";
1435
1436   for (I = F->arg_begin(), E = F->arg_end(); I != E; ++I, paramIndex++) {
1437     Type *Ty = I->getType();
1438
1439     if (!first)
1440       O << ",\n";
1441
1442     first = false;
1443
1444     // Handle image/sampler parameters
1445     if (isKernelFunction(*F)) {
1446       if (isSampler(*I) || isImage(*I)) {
1447         if (isImage(*I)) {
1448           std::string sname = I->getName();
1449           if (isImageWriteOnly(*I) || isImageReadWrite(*I)) {
1450             if (nvptxSubtarget->hasImageHandles())
1451               O << "\t.param .u64 .ptr .surfref ";
1452             else
1453               O << "\t.param .surfref ";
1454             O << *CurrentFnSym << "_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             O << *CurrentFnSym << "_param_" << paramIndex;
1462           }
1463         } else {
1464           if (nvptxSubtarget->hasImageHandles())
1465             O << "\t.param .u64 .ptr .samplerref ";
1466           else
1467             O << "\t.param .samplerref ";
1468           O << *CurrentFnSym << "_param_" << paramIndex;
1469         }
1470         continue;
1471       }
1472     }
1473
1474     if (!PAL.hasAttribute(paramIndex + 1, Attribute::ByVal)) {
1475       if (Ty->isAggregateType() || Ty->isVectorTy()) {
1476         // Just print .param .align <a> .b8 .param[size];
1477         // <a> = PAL.getparamalignment
1478         // size = typeallocsize of element type
1479         unsigned align = PAL.getParamAlignment(paramIndex + 1);
1480         if (align == 0)
1481           align = TD->getABITypeAlignment(Ty);
1482
1483         unsigned sz = TD->getTypeAllocSize(Ty);
1484         O << "\t.param .align " << align << " .b8 ";
1485         printParamName(I, paramIndex, O);
1486         O << "[" << sz << "]";
1487
1488         continue;
1489       }
1490       // Just a scalar
1491       const PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(Ty);
1492       if (isKernelFunc) {
1493         if (PTy) {
1494           // Special handling for pointer arguments to kernel
1495           O << "\t.param .u" << thePointerTy.getSizeInBits() << " ";
1496
1497           if (static_cast<NVPTXTargetMachine &>(TM).getDrvInterface() !=
1498               NVPTX::CUDA) {
1499             Type *ETy = PTy->getElementType();
1500             int addrSpace = PTy->getAddressSpace();
1501             switch (addrSpace) {
1502             default:
1503               O << ".ptr ";
1504               break;
1505             case llvm::ADDRESS_SPACE_CONST:
1506               O << ".ptr .const ";
1507               break;
1508             case llvm::ADDRESS_SPACE_SHARED:
1509               O << ".ptr .shared ";
1510               break;
1511             case llvm::ADDRESS_SPACE_GLOBAL:
1512               O << ".ptr .global ";
1513               break;
1514             }
1515             O << ".align " << (int) getOpenCLAlignment(TD, ETy) << " ";
1516           }
1517           printParamName(I, paramIndex, O);
1518           continue;
1519         }
1520
1521         // non-pointer scalar to kernel func
1522         O << "\t.param .";
1523         // Special case: predicate operands become .u8 types
1524         if (Ty->isIntegerTy(1))
1525           O << "u8";
1526         else
1527           O << getPTXFundamentalTypeStr(Ty);
1528         O << " ";
1529         printParamName(I, paramIndex, O);
1530         continue;
1531       }
1532       // Non-kernel function, just print .param .b<size> for ABI
1533       // and .reg .b<size> for non-ABI
1534       unsigned sz = 0;
1535       if (isa<IntegerType>(Ty)) {
1536         sz = cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth();
1537         if (sz < 32)
1538           sz = 32;
1539       } else if (isa<PointerType>(Ty))
1540         sz = thePointerTy.getSizeInBits();
1541       else
1542         sz = Ty->getPrimitiveSizeInBits();
1543       if (isABI)
1544         O << "\t.param .b" << sz << " ";
1545       else
1546         O << "\t.reg .b" << sz << " ";
1547       printParamName(I, paramIndex, O);
1548       continue;
1549     }
1550
1551     // param has byVal attribute. So should be a pointer
1552     const PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(Ty);
1553     assert(PTy && "Param with byval attribute should be a pointer type");
1554     Type *ETy = PTy->getElementType();
1555
1556     if (isABI || isKernelFunc) {
1557       // Just print .param .align <a> .b8 .param[size];
1558       // <a> = PAL.getparamalignment
1559       // size = typeallocsize of element type
1560       unsigned align = PAL.getParamAlignment(paramIndex + 1);
1561       if (align == 0)
1562         align = TD->getABITypeAlignment(ETy);
1563
1564       unsigned sz = TD->getTypeAllocSize(ETy);
1565       O << "\t.param .align " << align << " .b8 ";
1566       printParamName(I, paramIndex, O);
1567       O << "[" << sz << "]";
1568       continue;
1569     } else {
1570       // Split the ETy into constituent parts and
1571       // print .param .b<size> <name> for each part.
1572       // Further, if a part is vector, print the above for
1573       // each vector element.
1574       SmallVector<EVT, 16> vtparts;
1575       ComputeValueVTs(*TLI, ETy, vtparts);
1576       for (unsigned i = 0, e = vtparts.size(); i != e; ++i) {
1577         unsigned elems = 1;
1578         EVT elemtype = vtparts[i];
1579         if (vtparts[i].isVector()) {
1580           elems = vtparts[i].getVectorNumElements();
1581           elemtype = vtparts[i].getVectorElementType();
1582         }
1583
1584         for (unsigned j = 0, je = elems; j != je; ++j) {
1585           unsigned sz = elemtype.getSizeInBits();
1586           if (elemtype.isInteger() && (sz < 32))
1587             sz = 32;
1588           O << "\t.reg .b" << sz << " ";
1589           printParamName(I, paramIndex, O);
1590           if (j < je - 1)
1591             O << ",\n";
1592           ++paramIndex;
1593         }
1594         if (i < e - 1)
1595           O << ",\n";
1596       }
1597       --paramIndex;
1598       continue;
1599     }
1600   }
1601
1602   O << "\n)\n";
1603 }
1604
1605 void NVPTXAsmPrinter::emitFunctionParamList(const MachineFunction &MF,
1606                                             raw_ostream &O) {
1607   const Function *F = MF.getFunction();
1608   emitFunctionParamList(F, O);
1609 }
1610
1611 void NVPTXAsmPrinter::setAndEmitFunctionVirtualRegisters(
1612     const MachineFunction &MF) {
1613   SmallString<128> Str;
1614   raw_svector_ostream O(Str);
1615
1616   // Map the global virtual register number to a register class specific
1617   // virtual register number starting from 1 with that class.
1618   const TargetRegisterInfo *TRI = MF.getSubtarget().getRegisterInfo();
1619   //unsigned numRegClasses = TRI->getNumRegClasses();
1620
1621   // Emit the Fake Stack Object
1622   const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
1623   int NumBytes = (int) MFI->getStackSize();
1624   if (NumBytes) {
1625     O << "\t.local .align " << MFI->getMaxAlignment() << " .b8 \t" << DEPOTNAME
1626       << getFunctionNumber() << "[" << NumBytes << "];\n";
1627     if (static_cast<const NVPTXTargetMachine &>(MF.getTarget()).is64Bit()) {
1628       O << "\t.reg .b64 \t%SP;\n";
1629       O << "\t.reg .b64 \t%SPL;\n";
1630     } else {
1631       O << "\t.reg .b32 \t%SP;\n";
1632       O << "\t.reg .b32 \t%SPL;\n";
1633     }
1634   }
1635
1636   // Go through all virtual registers to establish the mapping between the
1637   // global virtual
1638   // register number and the per class virtual register number.
1639   // We use the per class virtual register number in the ptx output.
1640   unsigned int numVRs = MRI->getNumVirtRegs();
1641   for (unsigned i = 0; i < numVRs; i++) {
1642     unsigned int vr = TRI->index2VirtReg(i);
1643     const TargetRegisterClass *RC = MRI->getRegClass(vr);
1644     DenseMap<unsigned, unsigned> &regmap = VRegMapping[RC];
1645     int n = regmap.size();
1646     regmap.insert(std::make_pair(vr, n + 1));
1647   }
1648
1649   // Emit register declarations
1650   // @TODO: Extract out the real register usage
1651   // O << "\t.reg .pred %p<" << NVPTXNumRegisters << ">;\n";
1652   // O << "\t.reg .s16 %rc<" << NVPTXNumRegisters << ">;\n";
1653   // O << "\t.reg .s16 %rs<" << NVPTXNumRegisters << ">;\n";
1654   // O << "\t.reg .s32 %r<" << NVPTXNumRegisters << ">;\n";
1655   // O << "\t.reg .s64 %rd<" << NVPTXNumRegisters << ">;\n";
1656   // O << "\t.reg .f32 %f<" << NVPTXNumRegisters << ">;\n";
1657   // O << "\t.reg .f64 %fd<" << NVPTXNumRegisters << ">;\n";
1658
1659   // Emit declaration of the virtual registers or 'physical' registers for
1660   // each register class
1661   for (unsigned i=0; i< TRI->getNumRegClasses(); i++) {
1662     const TargetRegisterClass *RC = TRI->getRegClass(i);
1663     DenseMap<unsigned, unsigned> &regmap = VRegMapping[RC];
1664     std::string rcname = getNVPTXRegClassName(RC);
1665     std::string rcStr = getNVPTXRegClassStr(RC);
1666     int n = regmap.size();
1667
1668     // Only declare those registers that may be used.
1669     if (n) {
1670        O << "\t.reg " << rcname << " \t" << rcStr << "<" << (n+1)
1671          << ">;\n";
1672     }
1673   }
1674
1675   OutStreamer.EmitRawText(O.str());
1676 }
1677
1678 void NVPTXAsmPrinter::printFPConstant(const ConstantFP *Fp, raw_ostream &O) {
1679   APFloat APF = APFloat(Fp->getValueAPF()); // make a copy
1680   bool ignored;
1681   unsigned int numHex;
1682   const char *lead;
1683
1684   if (Fp->getType()->getTypeID() == Type::FloatTyID) {
1685     numHex = 8;
1686     lead = "0f";
1687     APF.convert(APFloat::IEEEsingle, APFloat::rmNearestTiesToEven, &ignored);
1688   } else if (Fp->getType()->getTypeID() == Type::DoubleTyID) {
1689     numHex = 16;
1690     lead = "0d";
1691     APF.convert(APFloat::IEEEdouble, APFloat::rmNearestTiesToEven, &ignored);
1692   } else
1693     llvm_unreachable("unsupported fp type");
1694
1695   APInt API = APF.bitcastToAPInt();
1696   std::string hexstr(utohexstr(API.getZExtValue()));
1697   O << lead;
1698   if (hexstr.length() < numHex)
1699     O << std::string(numHex - hexstr.length(), '0');
1700   O << utohexstr(API.getZExtValue());
1701 }
1702
1703 void NVPTXAsmPrinter::printScalarConstant(const Constant *CPV, raw_ostream &O) {
1704   if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(CPV)) {
1705     O << CI->getValue();
1706     return;
1707   }
1708   if (const ConstantFP *CFP = dyn_cast<ConstantFP>(CPV)) {
1709     printFPConstant(CFP, O);
1710     return;
1711   }
1712   if (isa<ConstantPointerNull>(CPV)) {
1713     O << "0";
1714     return;
1715   }
1716   if (const GlobalValue *GVar = dyn_cast<GlobalValue>(CPV)) {
1717     PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(GVar->getType());
1718     bool IsNonGenericPointer = false;
1719     if (PTy && PTy->getAddressSpace() != 0) {
1720       IsNonGenericPointer = true;
1721     }
1722     if (EmitGeneric && !isa<Function>(CPV) && !IsNonGenericPointer) {
1723       O << "generic(";
1724       O << *getSymbol(GVar);
1725       O << ")";
1726     } else {
1727       O << *getSymbol(GVar);
1728     }
1729     return;
1730   }
1731   if (const ConstantExpr *Cexpr = dyn_cast<ConstantExpr>(CPV)) {
1732     const Value *v = Cexpr->stripPointerCasts();
1733     PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(Cexpr->getType());
1734     bool IsNonGenericPointer = false;
1735     if (PTy && PTy->getAddressSpace() != 0) {
1736       IsNonGenericPointer = true;
1737     }
1738     if (const GlobalValue *GVar = dyn_cast<GlobalValue>(v)) {
1739       if (EmitGeneric && !isa<Function>(v) && !IsNonGenericPointer) {
1740         O << "generic(";
1741         O << *getSymbol(GVar);
1742         O << ")";
1743       } else {
1744         O << *getSymbol(GVar);
1745       }
1746       return;
1747     } else {
1748       O << *lowerConstant(CPV);
1749       return;
1750     }
1751   }
1752   llvm_unreachable("Not scalar type found in printScalarConstant()");
1753 }
1754
1755 void NVPTXAsmPrinter::bufferLEByte(const Constant *CPV, int Bytes,
1756                                    AggBuffer *aggBuffer) {
1757
1758   const DataLayout *TD = TM.getDataLayout();
1759
1760   if (isa<UndefValue>(CPV) || CPV->isNullValue()) {
1761     int s = TD->getTypeAllocSize(CPV->getType());
1762     if (s < Bytes)
1763       s = Bytes;
1764     aggBuffer->addZeros(s);
1765     return;
1766   }
1767
1768   unsigned char *ptr;
1769   switch (CPV->getType()->getTypeID()) {
1770
1771   case Type::IntegerTyID: {
1772     const Type *ETy = CPV->getType();
1773     if (ETy == Type::getInt8Ty(CPV->getContext())) {
1774       unsigned char c =
1775           (unsigned char)(dyn_cast<ConstantInt>(CPV))->getZExtValue();
1776       ptr = &c;
1777       aggBuffer->addBytes(ptr, 1, Bytes);
1778     } else if (ETy == Type::getInt16Ty(CPV->getContext())) {
1779       short int16 = (short)(dyn_cast<ConstantInt>(CPV))->getZExtValue();
1780       ptr = (unsigned char *)&int16;
1781       aggBuffer->addBytes(ptr, 2, Bytes);
1782     } else if (ETy == Type::getInt32Ty(CPV->getContext())) {
1783       if (const ConstantInt *constInt = dyn_cast<ConstantInt>(CPV)) {
1784         int int32 = (int)(constInt->getZExtValue());
1785         ptr = (unsigned char *)&int32;
1786         aggBuffer->addBytes(ptr, 4, Bytes);
1787         break;
1788       } else if (const ConstantExpr *Cexpr = dyn_cast<ConstantExpr>(CPV)) {
1789         if (const ConstantInt *constInt = dyn_cast<ConstantInt>(
1790                 ConstantFoldConstantExpression(Cexpr, *TD))) {
1791           int int32 = (int)(constInt->getZExtValue());
1792           ptr = (unsigned char *)&int32;
1793           aggBuffer->addBytes(ptr, 4, Bytes);
1794           break;
1795         }
1796         if (Cexpr->getOpcode() == Instruction::PtrToInt) {
1797           Value *v = Cexpr->getOperand(0)->stripPointerCasts();
1798           aggBuffer->addSymbol(v);
1799           aggBuffer->addZeros(4);
1800           break;
1801         }
1802       }
1803       llvm_unreachable("unsupported integer const type");
1804     } else if (ETy == Type::getInt64Ty(CPV->getContext())) {
1805       if (const ConstantInt *constInt = dyn_cast<ConstantInt>(CPV)) {
1806         long long int64 = (long long)(constInt->getZExtValue());
1807         ptr = (unsigned char *)&int64;
1808         aggBuffer->addBytes(ptr, 8, Bytes);
1809         break;
1810       } else if (const ConstantExpr *Cexpr = dyn_cast<ConstantExpr>(CPV)) {
1811         if (const ConstantInt *constInt = dyn_cast<ConstantInt>(
1812                 ConstantFoldConstantExpression(Cexpr, *TD))) {
1813           long long int64 = (long long)(constInt->getZExtValue());
1814           ptr = (unsigned char *)&int64;
1815           aggBuffer->addBytes(ptr, 8, Bytes);
1816           break;
1817         }
1818         if (Cexpr->getOpcode() == Instruction::PtrToInt) {
1819           Value *v = Cexpr->getOperand(0)->stripPointerCasts();
1820           aggBuffer->addSymbol(v);
1821           aggBuffer->addZeros(8);
1822           break;
1823         }
1824       }
1825       llvm_unreachable("unsupported integer const type");
1826     } else
1827       llvm_unreachable("unsupported integer const type");
1828     break;
1829   }
1830   case Type::FloatTyID:
1831   case Type::DoubleTyID: {
1832     const ConstantFP *CFP = dyn_cast<ConstantFP>(CPV);
1833     const Type *Ty = CFP->getType();
1834     if (Ty == Type::getFloatTy(CPV->getContext())) {
1835       float float32 = (float) CFP->getValueAPF().convertToFloat();
1836       ptr = (unsigned char *)&float32;
1837       aggBuffer->addBytes(ptr, 4, Bytes);
1838     } else if (Ty == Type::getDoubleTy(CPV->getContext())) {
1839       double float64 = CFP->getValueAPF().convertToDouble();
1840       ptr = (unsigned char *)&float64;
1841       aggBuffer->addBytes(ptr, 8, Bytes);
1842     } else {
1843       llvm_unreachable("unsupported fp const type");
1844     }
1845     break;
1846   }
1847   case Type::PointerTyID: {
1848     if (const GlobalValue *GVar = dyn_cast<GlobalValue>(CPV)) {
1849       aggBuffer->addSymbol(GVar);
1850     } else if (const ConstantExpr *Cexpr = dyn_cast<ConstantExpr>(CPV)) {
1851       const Value *v = Cexpr->stripPointerCasts();
1852       aggBuffer->addSymbol(v);
1853     }
1854     unsigned int s = TD->getTypeAllocSize(CPV->getType());
1855     aggBuffer->addZeros(s);
1856     break;
1857   }
1858
1859   case Type::ArrayTyID:
1860   case Type::VectorTyID:
1861   case Type::StructTyID: {
1862     if (isa<ConstantArray>(CPV) || isa<ConstantVector>(CPV) ||
1863         isa<ConstantStruct>(CPV) || isa<ConstantDataSequential>(CPV)) {
1864       int ElementSize = TD->getTypeAllocSize(CPV->getType());
1865       bufferAggregateConstant(CPV, aggBuffer);
1866       if (Bytes > ElementSize)
1867         aggBuffer->addZeros(Bytes - ElementSize);
1868     } else if (isa<ConstantAggregateZero>(CPV))
1869       aggBuffer->addZeros(Bytes);
1870     else
1871       llvm_unreachable("Unexpected Constant type");
1872     break;
1873   }
1874
1875   default:
1876     llvm_unreachable("unsupported type");
1877   }
1878 }
1879
1880 void NVPTXAsmPrinter::bufferAggregateConstant(const Constant *CPV,
1881                                               AggBuffer *aggBuffer) {
1882   const DataLayout *TD = TM.getDataLayout();
1883   int Bytes;
1884
1885   // Old constants
1886   if (isa<ConstantArray>(CPV) || isa<ConstantVector>(CPV)) {
1887     if (CPV->getNumOperands())
1888       for (unsigned i = 0, e = CPV->getNumOperands(); i != e; ++i)
1889         bufferLEByte(cast<Constant>(CPV->getOperand(i)), 0, aggBuffer);
1890     return;
1891   }
1892
1893   if (const ConstantDataSequential *CDS =
1894           dyn_cast<ConstantDataSequential>(CPV)) {
1895     if (CDS->getNumElements())
1896       for (unsigned i = 0; i < CDS->getNumElements(); ++i)
1897         bufferLEByte(cast<Constant>(CDS->getElementAsConstant(i)), 0,
1898                      aggBuffer);
1899     return;
1900   }
1901
1902   if (isa<ConstantStruct>(CPV)) {
1903     if (CPV->getNumOperands()) {
1904       StructType *ST = cast<StructType>(CPV->getType());
1905       for (unsigned i = 0, e = CPV->getNumOperands(); i != e; ++i) {
1906         if (i == (e - 1))
1907           Bytes = TD->getStructLayout(ST)->getElementOffset(0) +
1908                   TD->getTypeAllocSize(ST) -
1909                   TD->getStructLayout(ST)->getElementOffset(i);
1910         else
1911           Bytes = TD->getStructLayout(ST)->getElementOffset(i + 1) -
1912                   TD->getStructLayout(ST)->getElementOffset(i);
1913         bufferLEByte(cast<Constant>(CPV->getOperand(i)), Bytes, aggBuffer);
1914       }
1915     }
1916     return;
1917   }
1918   llvm_unreachable("unsupported constant type in printAggregateConstant()");
1919 }
1920
1921 // buildTypeNameMap - Run through symbol table looking for type names.
1922 //
1923
1924 bool NVPTXAsmPrinter::isImageType(const Type *Ty) {
1925
1926   std::map<const Type *, std::string>::iterator PI = TypeNameMap.find(Ty);
1927
1928   if (PI != TypeNameMap.end() && (!PI->second.compare("struct._image1d_t") ||
1929                                   !PI->second.compare("struct._image2d_t") ||
1930                                   !PI->second.compare("struct._image3d_t")))
1931     return true;
1932
1933   return false;
1934 }
1935
1936
1937 bool NVPTXAsmPrinter::ignoreLoc(const MachineInstr &MI) {
1938   switch (MI.getOpcode()) {
1939   default:
1940     return false;
1941   case NVPTX::CallArgBeginInst:
1942   case NVPTX::CallArgEndInst0:
1943   case NVPTX::CallArgEndInst1:
1944   case NVPTX::CallArgF32:
1945   case NVPTX::CallArgF64:
1946   case NVPTX::CallArgI16:
1947   case NVPTX::CallArgI32:
1948   case NVPTX::CallArgI32imm:
1949   case NVPTX::CallArgI64:
1950   case NVPTX::CallArgParam:
1951   case NVPTX::CallVoidInst:
1952   case NVPTX::CallVoidInstReg:
1953   case NVPTX::Callseq_End:
1954   case NVPTX::CallVoidInstReg64:
1955   case NVPTX::DeclareParamInst:
1956   case NVPTX::DeclareRetMemInst:
1957   case NVPTX::DeclareRetRegInst:
1958   case NVPTX::DeclareRetScalarInst:
1959   case NVPTX::DeclareScalarParamInst:
1960   case NVPTX::DeclareScalarRegInst:
1961   case NVPTX::StoreParamF32:
1962   case NVPTX::StoreParamF64:
1963   case NVPTX::StoreParamI16:
1964   case NVPTX::StoreParamI32:
1965   case NVPTX::StoreParamI64:
1966   case NVPTX::StoreParamI8:
1967   case NVPTX::StoreRetvalF32:
1968   case NVPTX::StoreRetvalF64:
1969   case NVPTX::StoreRetvalI16:
1970   case NVPTX::StoreRetvalI32:
1971   case NVPTX::StoreRetvalI64:
1972   case NVPTX::StoreRetvalI8:
1973   case NVPTX::LastCallArgF32:
1974   case NVPTX::LastCallArgF64:
1975   case NVPTX::LastCallArgI16:
1976   case NVPTX::LastCallArgI32:
1977   case NVPTX::LastCallArgI32imm:
1978   case NVPTX::LastCallArgI64:
1979   case NVPTX::LastCallArgParam:
1980   case NVPTX::LoadParamMemF32:
1981   case NVPTX::LoadParamMemF64:
1982   case NVPTX::LoadParamMemI16:
1983   case NVPTX::LoadParamMemI32:
1984   case NVPTX::LoadParamMemI64:
1985   case NVPTX::LoadParamMemI8:
1986   case NVPTX::PrototypeInst:
1987   case NVPTX::DBG_VALUE:
1988     return true;
1989   }
1990   return false;
1991 }
1992
1993 /// PrintAsmOperand - Print out an operand for an inline asm expression.
1994 ///
1995 bool NVPTXAsmPrinter::PrintAsmOperand(const MachineInstr *MI, unsigned OpNo,
1996                                       unsigned AsmVariant,
1997                                       const char *ExtraCode, raw_ostream &O) {
1998   if (ExtraCode && ExtraCode[0]) {
1999     if (ExtraCode[1] != 0)
2000       return true; // Unknown modifier.
2001
2002     switch (ExtraCode[0]) {
2003     default:
2004       // See if this is a generic print operand
2005       return AsmPrinter::PrintAsmOperand(MI, OpNo, AsmVariant, ExtraCode, O);
2006     case 'r':
2007       break;
2008     }
2009   }
2010
2011   printOperand(MI, OpNo, O);
2012
2013   return false;
2014 }
2015
2016 bool NVPTXAsmPrinter::PrintAsmMemoryOperand(
2017     const MachineInstr *MI, unsigned OpNo, unsigned AsmVariant,
2018     const char *ExtraCode, raw_ostream &O) {
2019   if (ExtraCode && ExtraCode[0])
2020     return true; // Unknown modifier
2021
2022   O << '[';
2023   printMemOperand(MI, OpNo, O);
2024   O << ']';
2025
2026   return false;
2027 }
2028
2029 void NVPTXAsmPrinter::printOperand(const MachineInstr *MI, int opNum,
2030                                    raw_ostream &O, const char *Modifier) {
2031   const MachineOperand &MO = MI->getOperand(opNum);
2032   switch (MO.getType()) {
2033   case MachineOperand::MO_Register:
2034     if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(MO.getReg())) {
2035       if (MO.getReg() == NVPTX::VRDepot)
2036         O << DEPOTNAME << getFunctionNumber();
2037       else
2038         O << NVPTXInstPrinter::getRegisterName(MO.getReg());
2039     } else {
2040       emitVirtualRegister(MO.getReg(), O);
2041     }
2042     return;
2043
2044   case MachineOperand::MO_Immediate:
2045     if (!Modifier)
2046       O << MO.getImm();
2047     else if (strstr(Modifier, "vec") == Modifier)
2048       printVecModifiedImmediate(MO, Modifier, O);
2049     else
2050       llvm_unreachable(
2051           "Don't know how to handle modifier on immediate operand");
2052     return;
2053
2054   case MachineOperand::MO_FPImmediate:
2055     printFPConstant(MO.getFPImm(), O);
2056     break;
2057
2058   case MachineOperand::MO_GlobalAddress:
2059     O << *getSymbol(MO.getGlobal());
2060     break;
2061
2062   case MachineOperand::MO_MachineBasicBlock:
2063     O << *MO.getMBB()->getSymbol();
2064     return;
2065
2066   default:
2067     llvm_unreachable("Operand type not supported.");
2068   }
2069 }
2070
2071 void NVPTXAsmPrinter::printMemOperand(const MachineInstr *MI, int opNum,
2072                                       raw_ostream &O, const char *Modifier) {
2073   printOperand(MI, opNum, O);
2074
2075   if (Modifier && !strcmp(Modifier, "add")) {
2076     O << ", ";
2077     printOperand(MI, opNum + 1, O);
2078   } else {
2079     if (MI->getOperand(opNum + 1).isImm() &&
2080         MI->getOperand(opNum + 1).getImm() == 0)
2081       return; // don't print ',0' or '+0'
2082     O << "+";
2083     printOperand(MI, opNum + 1, O);
2084   }
2085 }
2086
2087 void NVPTXAsmPrinter::emitSrcInText(StringRef filename, unsigned line) {
2088   std::stringstream temp;
2089   LineReader *reader = this->getReader(filename.str());
2090   temp << "\n//";
2091   temp << filename.str();
2092   temp << ":";
2093   temp << line;
2094   temp << " ";
2095   temp << reader->readLine(line);
2096   temp << "\n";
2097   this->OutStreamer.EmitRawText(Twine(temp.str()));
2098 }
2099
2100 LineReader *NVPTXAsmPrinter::getReader(std::string filename) {
2101   if (!reader) {
2102     reader = new LineReader(filename);
2103   }
2104
2105   if (reader->fileName() != filename) {
2106     delete reader;
2107     reader = new LineReader(filename);
2108   }
2109
2110   return reader;
2111 }
2112
2113 std::string LineReader::readLine(unsigned lineNum) {
2114   if (lineNum < theCurLine) {
2115     theCurLine = 0;
2116     fstr.seekg(0, std::ios::beg);
2117   }
2118   while (theCurLine < lineNum) {
2119     fstr.getline(buff, 500);
2120     theCurLine++;
2121   }
2122   return buff;
2123 }
2124
2125 // Force static initialization.
2126 extern "C" void LLVMInitializeNVPTXAsmPrinter() {
2127   RegisterAsmPrinter<NVPTXAsmPrinter> X(TheNVPTXTarget32);
2128   RegisterAsmPrinter<NVPTXAsmPrinter> Y(TheNVPTXTarget64);
2129 }