lib/Target/NVPTX/NVPTXAsmPrinter.cpp

   1 //===-- NVPTXAsmPrinter.cpp - NVPTX LLVM assembly writer ------------------===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file contains a printer that converts from our internal representation
  11 // of machine-dependent LLVM code to NVPTX assembly language.
  12 //
  13 //===----------------------------------------------------------------------===//
  14
  15 #include "NVPTXAsmPrinter.h"
  16 #include "InstPrinter/NVPTXInstPrinter.h"
  17 #include "MCTargetDesc/NVPTXMCAsmInfo.h"
  18 #include "NVPTX.h"
  19 #include "NVPTXInstrInfo.h"
  20 #include "NVPTXMCExpr.h"
  21 #include "NVPTXRegisterInfo.h"
  22 #include "NVPTXTargetMachine.h"
  23 #include "NVPTXUtilities.h"
  24 #include "cl_common_defines.h"
  25 #include "llvm/ADT/StringExtras.h"
  26 #include "llvm/Analysis/ConstantFolding.h"
  27 #include "llvm/CodeGen/Analysis.h"
  28 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
  29 #include "llvm/CodeGen/MachineModuleInfo.h"
  30 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
  31 #include "llvm/IR/DebugInfo.h"
  32 #include "llvm/IR/DerivedTypes.h"
  33 #include "llvm/IR/Function.h"
  34 #include "llvm/IR/GlobalVariable.h"
  35 #include "llvm/IR/Mangler.h"
  36 #include "llvm/IR/Module.h"
  37 #include "llvm/IR/Operator.h"
  38 #include "llvm/MC/MCStreamer.h"
  39 #include "llvm/MC/MCSymbol.h"
  40 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  41 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  42 #include "llvm/Support/FormattedStream.h"
  43 #include "llvm/Support/Path.h"
  44 #include "llvm/Support/TargetRegistry.h"
  45 #include "llvm/Support/TimeValue.h"
  46 #include "llvm/Target/TargetLoweringObjectFile.h"
  47 #include <sstream>
  48 using namespace llvm;
  49
  50 #define DEPOTNAME "__local_depot"
  51
  52 static cl::opt<bool>
  53 EmitLineNumbers("nvptx-emit-line-numbers", cl::Hidden,
  54                 cl::desc("NVPTX Specific: Emit Line numbers even without -G"),
  55                 cl::init(true));
  56
  57 static cl::opt<bool>
  58 InterleaveSrc("nvptx-emit-src", cl::ZeroOrMore, cl::Hidden,
  59               cl::desc("NVPTX Specific: Emit source line in ptx file"),
  60               cl::init(false));
  61
  62 namespace {
  63 /// DiscoverDependentGlobals - Return a set of GlobalVariables on which \p V
  64 /// depends.
  65 void DiscoverDependentGlobals(const Value *V,
  66                               DenseSet<const GlobalVariable *> &Globals) {
  67   if (const GlobalVariable *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(V))
  68     Globals.insert(GV);
  69   else {
  70     if (const User *U = dyn_cast<User>(V)) {
  71       for (unsigned i = 0, e = U->getNumOperands(); i != e; ++i) {
  72         DiscoverDependentGlobals(U->getOperand(i), Globals);
  73       }
  74     }
  75   }
  76 }
  77
  78 /// VisitGlobalVariableForEmission - Add \p GV to the list of GlobalVariable
  79 /// instances to be emitted, but only after any dependents have been added
  80 /// first.
  81 void VisitGlobalVariableForEmission(
  82     const GlobalVariable *GV, SmallVectorImpl<const GlobalVariable *> &Order,
  83     DenseSet<const GlobalVariable *> &Visited,
  84     DenseSet<const GlobalVariable *> &Visiting) {
  85   // Have we already visited this one?
  86   if (Visited.count(GV))
  87     return;
  88
  89   // Do we have a circular dependency?
  90   if (Visiting.count(GV))
  91     report_fatal_error("Circular dependency found in global variable set");
  92
  93   // Start visiting this global
  94   Visiting.insert(GV);
  95
  96   // Make sure we visit all dependents first
  97   DenseSet<const GlobalVariable *> Others;
  98   for (unsigned i = 0, e = GV->getNumOperands(); i != e; ++i)
  99     DiscoverDependentGlobals(GV->getOperand(i), Others);
 100
 101   for (DenseSet<const GlobalVariable *>::iterator I = Others.begin(),
 102                                                   E = Others.end();
 103        I != E; ++I)
 104     VisitGlobalVariableForEmission(*I, Order, Visited, Visiting);
 105
 106   // Now we can visit ourself
 107   Order.push_back(GV);
 108   Visited.insert(GV);
 109   Visiting.erase(GV);
 110 }
 111 }
 112
 113 // @TODO: This is a copy from AsmPrinter.cpp.  The function is static, so we
 114 // cannot just link to the existing version.
 115 /// LowerConstant - Lower the specified LLVM Constant to an MCExpr.
 116 ///
 117 using namespace nvptx;
 118 const MCExpr *nvptx::LowerConstant(const Constant *CV, AsmPrinter &AP) {
 119   MCContext &Ctx = AP.OutContext;
 120
 121   if (CV->isNullValue() || isa<UndefValue>(CV))
 122     return MCConstantExpr::Create(0, Ctx);
 123
 124   if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(CV))
 125     return MCConstantExpr::Create(CI->getZExtValue(), Ctx);
 126
 127   if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(CV))
 128     return MCSymbolRefExpr::Create(AP.getSymbol(GV), Ctx);
 129
 130   if (const BlockAddress *BA = dyn_cast<BlockAddress>(CV))
 131     return MCSymbolRefExpr::Create(AP.GetBlockAddressSymbol(BA), Ctx);
 132
 133   const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(CV);
 134   if (CE == 0)
 135     llvm_unreachable("Unknown constant value to lower!");
 136
 137   switch (CE->getOpcode()) {
 138   default:
 139     // If the code isn't optimized, there may be outstanding folding
 140     // opportunities. Attempt to fold the expression using DataLayout as a
 141     // last resort before giving up.
 142     if (Constant *C = ConstantFoldConstantExpression(CE, AP.TM.getDataLayout()))
 143       if (C != CE)
 144         return LowerConstant(C, AP);
 145
 146     // Otherwise report the problem to the user.
 147     {
 148       std::string S;
 149       raw_string_ostream OS(S);
 150       OS << "Unsupported expression in static initializer: ";
 151       CE->printAsOperand(OS, /*PrintType=*/ false,
 152                      !AP.MF ? 0 : AP.MF->getFunction()->getParent());
 153       report_fatal_error(OS.str());
 154     }
 155   case Instruction::GetElementPtr: {
 156     const DataLayout &TD = *AP.TM.getDataLayout();
 157     // Generate a symbolic expression for the byte address
 158     APInt OffsetAI(TD.getPointerSizeInBits(), 0);
 159     cast<GEPOperator>(CE)->accumulateConstantOffset(TD, OffsetAI);
 160
 161     const MCExpr *Base = LowerConstant(CE->getOperand(0), AP);
 162     if (!OffsetAI)
 163       return Base;
 164
 165     int64_t Offset = OffsetAI.getSExtValue();
 166     return MCBinaryExpr::CreateAdd(Base, MCConstantExpr::Create(Offset, Ctx),
 167                                    Ctx);
 168   }
 169
 170   case Instruction::Trunc:
 171     // We emit the value and depend on the assembler to truncate the generated
 172     // expression properly.  This is important for differences between
 173     // blockaddress labels.  Since the two labels are in the same function, it
 174     // is reasonable to treat their delta as a 32-bit value.
 175   // FALL THROUGH.
 176   case Instruction::BitCast:
 177     return LowerConstant(CE->getOperand(0), AP);
 178
 179   case Instruction::IntToPtr: {
 180     const DataLayout &TD = *AP.TM.getDataLayout();
 181     // Handle casts to pointers by changing them into casts to the appropriate
 182     // integer type.  This promotes constant folding and simplifies this code.
 183     Constant *Op = CE->getOperand(0);
 184     Op = ConstantExpr::getIntegerCast(Op, TD.getIntPtrType(CV->getContext()),
 185                                       false /*ZExt*/);
 186     return LowerConstant(Op, AP);
 187   }
 188
 189   case Instruction::PtrToInt: {
 190     const DataLayout &TD = *AP.TM.getDataLayout();
 191     // Support only foldable casts to/from pointers that can be eliminated by
 192     // changing the pointer to the appropriately sized integer type.
 193     Constant *Op = CE->getOperand(0);
 194     Type *Ty = CE->getType();
 195
 196     const MCExpr *OpExpr = LowerConstant(Op, AP);
 197
 198     // We can emit the pointer value into this slot if the slot is an
 199     // integer slot equal to the size of the pointer.
 200     if (TD.getTypeAllocSize(Ty) == TD.getTypeAllocSize(Op->getType()))
 201       return OpExpr;
 202
 203     // Otherwise the pointer is smaller than the resultant integer, mask off
 204     // the high bits so we are sure to get a proper truncation if the input is
 205     // a constant expr.
 206     unsigned InBits = TD.getTypeAllocSizeInBits(Op->getType());
 207     const MCExpr *MaskExpr =
 208         MCConstantExpr::Create(~0ULL >> (64 - InBits), Ctx);
 209     return MCBinaryExpr::CreateAnd(OpExpr, MaskExpr, Ctx);
 210   }
 211
 212     // The MC library also has a right-shift operator, but it isn't consistently
 213   // signed or unsigned between different targets.
 214   case Instruction::Add:
 215   case Instruction::Sub:
 216   case Instruction::Mul:
 217   case Instruction::SDiv:
 218   case Instruction::SRem:
 219   case Instruction::Shl:
 220   case Instruction::And:
 221   case Instruction::Or:
 222   case Instruction::Xor: {
 223     const MCExpr *LHS = LowerConstant(CE->getOperand(0), AP);
 224     const MCExpr *RHS = LowerConstant(CE->getOperand(1), AP);
 225     switch (CE->getOpcode()) {
 226     default:
 227       llvm_unreachable("Unknown binary operator constant cast expr");
 228     case Instruction::Add:
 229       return MCBinaryExpr::CreateAdd(LHS, RHS, Ctx);
 230     case Instruction::Sub:
 231       return MCBinaryExpr::CreateSub(LHS, RHS, Ctx);
 232     case Instruction::Mul:
 233       return MCBinaryExpr::CreateMul(LHS, RHS, Ctx);
 234     case Instruction::SDiv:
 235       return MCBinaryExpr::CreateDiv(LHS, RHS, Ctx);
 236     case Instruction::SRem:
 237       return MCBinaryExpr::CreateMod(LHS, RHS, Ctx);
 238     case Instruction::Shl:
 239       return MCBinaryExpr::CreateShl(LHS, RHS, Ctx);
 240     case Instruction::And:
 241       return MCBinaryExpr::CreateAnd(LHS, RHS, Ctx);
 242     case Instruction::Or:
 243       return MCBinaryExpr::CreateOr(LHS, RHS, Ctx);
 244     case Instruction::Xor:
 245       return MCBinaryExpr::CreateXor(LHS, RHS, Ctx);
 246     }
 247   }
 248   }
 249 }
 250
 251 void NVPTXAsmPrinter::emitLineNumberAsDotLoc(const MachineInstr &MI) {
 252   if (!EmitLineNumbers)
 253     return;
 254   if (ignoreLoc(MI))
 255     return;
 256
 257   DebugLoc curLoc = MI.getDebugLoc();
 258
 259   if (prevDebugLoc.isUnknown() && curLoc.isUnknown())
 260     return;
 261
 262   if (prevDebugLoc == curLoc)
 263     return;
 264
 265   prevDebugLoc = curLoc;
 266
 267   if (curLoc.isUnknown())
 268     return;
 269
 270   const MachineFunction *MF = MI.getParent()->getParent();
 271   //const TargetMachine &TM = MF->getTarget();
 272
 273   const LLVMContext &ctx = MF->getFunction()->getContext();
 274   DIScope Scope(curLoc.getScope(ctx));
 275
 276   assert((!Scope || Scope.isScope()) &&
 277     "Scope of a DebugLoc should be null or a DIScope.");
 278   if (!Scope)
 279      return;
 280
 281   StringRef fileName(Scope.getFilename());
 282   StringRef dirName(Scope.getDirectory());
 283   SmallString<128> FullPathName = dirName;
 284   if (!dirName.empty() && !sys::path::is_absolute(fileName)) {
 285     sys::path::append(FullPathName, fileName);
 286     fileName = FullPathName.str();
 287   }
 288
 289   if (filenameMap.find(fileName.str()) == filenameMap.end())
 290     return;
 291
 292   // Emit the line from the source file.
 293   if (InterleaveSrc)
 294     this->emitSrcInText(fileName.str(), curLoc.getLine());
 295
 296   std::stringstream temp;
 297   temp << "\t.loc " << filenameMap[fileName.str()] << " " << curLoc.getLine()
 298        << " " << curLoc.getCol();
 299   OutStreamer.EmitRawText(Twine(temp.str().c_str()));
 300 }
 301
 302 void NVPTXAsmPrinter::EmitInstruction(const MachineInstr *MI) {
 303   SmallString<128> Str;
 304   raw_svector_ostream OS(Str);
 305   if (nvptxSubtarget.getDrvInterface() == NVPTX::CUDA)
 306     emitLineNumberAsDotLoc(*MI);
 307
 308   MCInst Inst;
 309   lowerToMCInst(MI, Inst);
 310   EmitToStreamer(OutStreamer, Inst);
 311 }
 312
 313 void NVPTXAsmPrinter::lowerToMCInst(const MachineInstr *MI, MCInst &OutMI) {
 314   OutMI.setOpcode(MI->getOpcode());
 315
 316   // Special: Do not mangle symbol operand of CALL_PROTOTYPE
 317   if (MI->getOpcode() == NVPTX::CALL_PROTOTYPE) {
 318     const MachineOperand &MO = MI->getOperand(0);
 319     OutMI.addOperand(GetSymbolRef(MO,
 320       OutContext.GetOrCreateSymbol(Twine(MO.getSymbolName()))));
 321     return;
 322   }
 323
 324   for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 325     const MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
 326
 327     MCOperand MCOp;
 328     if (lowerOperand(MO, MCOp))
 329       OutMI.addOperand(MCOp);
 330   }
 331 }
 332
 333 bool NVPTXAsmPrinter::lowerOperand(const MachineOperand &MO,
 334                                    MCOperand &MCOp) {
 335   switch (MO.getType()) {
 336   default: llvm_unreachable("unknown operand type");
 337   case MachineOperand::MO_Register:
 338     MCOp = MCOperand::CreateReg(encodeVirtualRegister(MO.getReg()));
 339     break;
 340   case MachineOperand::MO_Immediate:
 341     MCOp = MCOperand::CreateImm(MO.getImm());
 342     break;
 343   case MachineOperand::MO_MachineBasicBlock:
 344     MCOp = MCOperand::CreateExpr(MCSymbolRefExpr::Create(
 345         MO.getMBB()->getSymbol(), OutContext));
 346     break;
 347   case MachineOperand::MO_ExternalSymbol:
 348     MCOp = GetSymbolRef(MO, GetExternalSymbolSymbol(MO.getSymbolName()));
 349     break;
 350   case MachineOperand::MO_GlobalAddress:
 351     MCOp = GetSymbolRef(MO, getSymbol(MO.getGlobal()));
 352     break;
 353   case MachineOperand::MO_FPImmediate: {
 354     const ConstantFP *Cnt = MO.getFPImm();
 355     APFloat Val = Cnt->getValueAPF();
 356
 357     switch (Cnt->getType()->getTypeID()) {
 358     default: report_fatal_error("Unsupported FP type"); break;
 359     case Type::FloatTyID:
 360       MCOp = MCOperand::CreateExpr(
 361         NVPTXFloatMCExpr::CreateConstantFPSingle(Val, OutContext));
 362       break;
 363     case Type::DoubleTyID:
 364       MCOp = MCOperand::CreateExpr(
 365         NVPTXFloatMCExpr::CreateConstantFPDouble(Val, OutContext));
 366       break;
 367     }
 368     break;
 369   }
 370   }
 371   return true;
 372 }
 373
 374 unsigned NVPTXAsmPrinter::encodeVirtualRegister(unsigned Reg) {
 375   if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg)) {
 376     const TargetRegisterClass *RC = MRI->getRegClass(Reg);
 377
 378     DenseMap<unsigned, unsigned> &RegMap = VRegMapping[RC];
 379     unsigned RegNum = RegMap[Reg];
 380
 381     // Encode the register class in the upper 4 bits
 382     // Must be kept in sync with NVPTXInstPrinter::printRegName
 383     unsigned Ret = 0;
 384     if (RC == &NVPTX::Int1RegsRegClass) {
 385       Ret = (1 << 28);
 386     } else if (RC == &NVPTX::Int16RegsRegClass) {
 387       Ret = (2 << 28);
 388     } else if (RC == &NVPTX::Int32RegsRegClass) {
 389       Ret = (3 << 28);
 390     } else if (RC == &NVPTX::Int64RegsRegClass) {
 391       Ret = (4 << 28);
 392     } else if (RC == &NVPTX::Float32RegsRegClass) {
 393       Ret = (5 << 28);
 394     } else if (RC == &NVPTX::Float64RegsRegClass) {
 395       Ret = (6 << 28);
 396     } else {
 397       report_fatal_error("Bad register class");
 398     }
 399
 400     // Insert the vreg number
 401     Ret |= (RegNum & 0x0FFFFFFF);
 402     return Ret;
 403   } else {
 404     // Some special-use registers are actually physical registers.
 405     // Encode this as the register class ID of 0 and the real register ID.
 406     return Reg & 0x0FFFFFFF;
 407   }
 408 }
 409
 410 MCOperand NVPTXAsmPrinter::GetSymbolRef(const MachineOperand &MO,
 411                                         const MCSymbol *Symbol) {
 412   const MCExpr *Expr;
 413   Expr = MCSymbolRefExpr::Create(Symbol, MCSymbolRefExpr::VK_None,
 414                                  OutContext);
 415   return MCOperand::CreateExpr(Expr);
 416 }
 417
 418 void NVPTXAsmPrinter::printReturnValStr(const Function *F, raw_ostream &O) {
 419   const DataLayout *TD = TM.getDataLayout();
 420   const TargetLowering *TLI = TM.getTargetLowering();
 421
 422   Type *Ty = F->getReturnType();
 423
 424   bool isABI = (nvptxSubtarget.getSmVersion() >= 20);
 425
 426   if (Ty->getTypeID() == Type::VoidTyID)
 427     return;
 428
 429   O << " (";
 430
 431   if (isABI) {
 432     if (Ty->isFloatingPointTy() || Ty->isIntegerTy()) {
 433       unsigned size = 0;
 434       if (const IntegerType *ITy = dyn_cast<IntegerType>(Ty)) {
 435         size = ITy->getBitWidth();
 436         if (size < 32)
 437           size = 32;
 438       } else {
 439         assert(Ty->isFloatingPointTy() && "Floating point type expected here");
 440         size = Ty->getPrimitiveSizeInBits();
 441       }
 442
 443       O << ".param .b" << size << " func_retval0";
 444     } else if (isa<PointerType>(Ty)) {
 445       O << ".param .b" << TLI->getPointerTy().getSizeInBits()
 446         << " func_retval0";
 447     } else {
 448       if ((Ty->getTypeID() == Type::StructTyID) || isa<VectorType>(Ty)) {
 449         SmallVector<EVT, 16> vtparts;
 450         ComputeValueVTs(*TLI, Ty, vtparts);
 451         unsigned totalsz = 0;
 452         for (unsigned i = 0, e = vtparts.size(); i != e; ++i) {
 453           unsigned elems = 1;
 454           EVT elemtype = vtparts[i];
 455           if (vtparts[i].isVector()) {
 456             elems = vtparts[i].getVectorNumElements();
 457             elemtype = vtparts[i].getVectorElementType();
 458           }
 459           for (unsigned j = 0, je = elems; j != je; ++j) {
 460             unsigned sz = elemtype.getSizeInBits();
 461             if (elemtype.isInteger() && (sz < 8))
 462               sz = 8;
 463             totalsz += sz / 8;
 464           }
 465         }
 466         unsigned retAlignment = 0;
 467         if (!llvm::getAlign(*F, 0, retAlignment))
 468           retAlignment = TD->getABITypeAlignment(Ty);
 469         O << ".param .align " << retAlignment << " .b8 func_retval0[" << totalsz
 470           << "]";
 471       } else
 472         assert(false && "Unknown return type");
 473     }
 474   } else {
 475     SmallVector<EVT, 16> vtparts;
 476     ComputeValueVTs(*TLI, Ty, vtparts);
 477     unsigned idx = 0;
 478     for (unsigned i = 0, e = vtparts.size(); i != e; ++i) {
 479       unsigned elems = 1;
 480       EVT elemtype = vtparts[i];
 481       if (vtparts[i].isVector()) {
 482         elems = vtparts[i].getVectorNumElements();
 483         elemtype = vtparts[i].getVectorElementType();
 484       }
 485
 486       for (unsigned j = 0, je = elems; j != je; ++j) {
 487         unsigned sz = elemtype.getSizeInBits();
 488         if (elemtype.isInteger() && (sz < 32))
 489           sz = 32;
 490         O << ".reg .b" << sz << " func_retval" << idx;
 491         if (j < je - 1)
 492           O << ", ";
 493         ++idx;
 494       }
 495       if (i < e - 1)
 496         O << ", ";
 497     }
 498   }
 499   O << ") ";
 500   return;
 501 }
 502
 503 void NVPTXAsmPrinter::printReturnValStr(const MachineFunction &MF,
 504                                         raw_ostream &O) {
 505   const Function *F = MF.getFunction();
 506   printReturnValStr(F, O);
 507 }
 508
 509 void NVPTXAsmPrinter::EmitFunctionEntryLabel() {
 510   SmallString<128> Str;
 511   raw_svector_ostream O(Str);
 512
 513   if (!GlobalsEmitted) {
 514     emitGlobals(*MF->getFunction()->getParent());
 515     GlobalsEmitted = true;
 516   }
 517
 518   // Set up
 519   MRI = &MF->getRegInfo();
 520   F = MF->getFunction();
 521   emitLinkageDirective(F, O);
 522   if (llvm::isKernelFunction(*F))
 523     O << ".entry ";
 524   else {
 525     O << ".func ";
 526     printReturnValStr(*MF, O);
 527   }
 528
 529   O << *CurrentFnSym;
 530
 531   emitFunctionParamList(*MF, O);
 532
 533   if (llvm::isKernelFunction(*F))
 534     emitKernelFunctionDirectives(*F, O);
 535
 536   OutStreamer.EmitRawText(O.str());
 537
 538   prevDebugLoc = DebugLoc();
 539 }
 540
 541 void NVPTXAsmPrinter::EmitFunctionBodyStart() {
 542   VRegMapping.clear();
 543   OutStreamer.EmitRawText(StringRef("{\n"));
 544   setAndEmitFunctionVirtualRegisters(*MF);
 545
 546   SmallString<128> Str;
 547   raw_svector_ostream O(Str);
 548   emitDemotedVars(MF->getFunction(), O);
 549   OutStreamer.EmitRawText(O.str());
 550 }
 551
 552 void NVPTXAsmPrinter::EmitFunctionBodyEnd() {
 553   OutStreamer.EmitRawText(StringRef("}\n"));
 554   VRegMapping.clear();
 555 }
 556
 557 void NVPTXAsmPrinter::emitImplicitDef(const MachineInstr *MI) const {
 558   unsigned RegNo = MI->getOperand(0).getReg();
 559   const TargetRegisterInfo *TRI = TM.getRegisterInfo();
 560   if (TRI->isVirtualRegister(RegNo)) {
 561     OutStreamer.AddComment(Twine("implicit-def: ") +
 562                            getVirtualRegisterName(RegNo));
 563   } else {
 564     OutStreamer.AddComment(Twine("implicit-def: ") +
 565                            TM.getRegisterInfo()->getName(RegNo));
 566   }
 567   OutStreamer.AddBlankLine();
 568 }
 569
 570 void NVPTXAsmPrinter::emitKernelFunctionDirectives(const Function &F,
 571                                                    raw_ostream &O) const {
 572   // If the NVVM IR has some of reqntid* specified, then output
 573   // the reqntid directive, and set the unspecified ones to 1.
 574   // If none of reqntid* is specified, don't output reqntid directive.
 575   unsigned reqntidx, reqntidy, reqntidz;
 576   bool specified = false;
 577   if (llvm::getReqNTIDx(F, reqntidx) == false)
 578     reqntidx = 1;
 579   else
 580     specified = true;
 581   if (llvm::getReqNTIDy(F, reqntidy) == false)
 582     reqntidy = 1;
 583   else
 584     specified = true;
 585   if (llvm::getReqNTIDz(F, reqntidz) == false)
 586     reqntidz = 1;
 587   else
 588     specified = true;
 589
 590   if (specified)
 591     O << ".reqntid " << reqntidx << ", " << reqntidy << ", " << reqntidz
 592       << "\n";
 593
 594   // If the NVVM IR has some of maxntid* specified, then output
 595   // the maxntid directive, and set the unspecified ones to 1.
 596   // If none of maxntid* is specified, don't output maxntid directive.
 597   unsigned maxntidx, maxntidy, maxntidz;
 598   specified = false;
 599   if (llvm::getMaxNTIDx(F, maxntidx) == false)
 600     maxntidx = 1;
 601   else
 602     specified = true;
 603   if (llvm::getMaxNTIDy(F, maxntidy) == false)
 604     maxntidy = 1;
 605   else
 606     specified = true;
 607   if (llvm::getMaxNTIDz(F, maxntidz) == false)
 608     maxntidz = 1;
 609   else
 610     specified = true;
 611
 612   if (specified)
 613     O << ".maxntid " << maxntidx << ", " << maxntidy << ", " << maxntidz
 614       << "\n";
 615
 616   unsigned mincta;
 617   if (llvm::getMinCTASm(F, mincta))
 618     O << ".minnctapersm " << mincta << "\n";
 619 }
 620
 621 std::string
 622 NVPTXAsmPrinter::getVirtualRegisterName(unsigned Reg) const {
 623   const TargetRegisterClass *RC = MRI->getRegClass(Reg);
 624
 625   std::string Name;
 626   raw_string_ostream NameStr(Name);
 627
 628   VRegRCMap::const_iterator I = VRegMapping.find(RC);
 629   assert(I != VRegMapping.end() && "Bad register class");
 630   const DenseMap<unsigned, unsigned> &RegMap = I->second;
 631
 632   VRegMap::const_iterator VI = RegMap.find(Reg);
 633   assert(VI != RegMap.end() && "Bad virtual register");
 634   unsigned MappedVR = VI->second;
 635
 636   NameStr << getNVPTXRegClassStr(RC) << MappedVR;
 637
 638   NameStr.flush();
 639   return Name;
 640 }
 641
 642 void NVPTXAsmPrinter::emitVirtualRegister(unsigned int vr,
 643                                           raw_ostream &O) {
 644   O << getVirtualRegisterName(vr);
 645 }
 646
 647 void NVPTXAsmPrinter::printVecModifiedImmediate(
 648     const MachineOperand &MO, const char *Modifier, raw_ostream &O) {
 649   static const char vecelem[] = { '0', '1', '2', '3', '0', '1', '2', '3' };
 650   int Imm = (int) MO.getImm();
 651   if (0 == strcmp(Modifier, "vecelem"))
 652     O << "_" << vecelem[Imm];
 653   else if (0 == strcmp(Modifier, "vecv4comm1")) {
 654     if ((Imm < 0) || (Imm > 3))
 655       O << "//";
 656   } else if (0 == strcmp(Modifier, "vecv4comm2")) {
 657     if ((Imm < 4) || (Imm > 7))
 658       O << "//";
 659   } else if (0 == strcmp(Modifier, "vecv4pos")) {
 660     if (Imm < 0)
 661       Imm = 0;
 662     O << "_" << vecelem[Imm % 4];
 663   } else if (0 == strcmp(Modifier, "vecv2comm1")) {
 664     if ((Imm < 0) || (Imm > 1))
 665       O << "//";
 666   } else if (0 == strcmp(Modifier, "vecv2comm2")) {
 667     if ((Imm < 2) || (Imm > 3))
 668       O << "//";
 669   } else if (0 == strcmp(Modifier, "vecv2pos")) {
 670     if (Imm < 0)
 671       Imm = 0;
 672     O << "_" << vecelem[Imm % 2];
 673   } else
 674     llvm_unreachable("Unknown Modifier on immediate operand");
 675 }
 676
 677
 678
 679 void NVPTXAsmPrinter::emitDeclaration(const Function *F, raw_ostream &O) {
 680
 681   emitLinkageDirective(F, O);
 682   if (llvm::isKernelFunction(*F))
 683     O << ".entry ";
 684   else
 685     O << ".func ";
 686   printReturnValStr(F, O);
 687   O << getSymbolName(F) << "\n";
 688   emitFunctionParamList(F, O);
 689   O << ";\n";
 690 }
 691
 692 static bool usedInGlobalVarDef(const Constant *C) {
 693   if (!C)
 694     return false;
 695
 696   if (const GlobalVariable *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(C)) {
 697     if (GV->getName().str() == "llvm.used")
 698       return false;
 699     return true;
 700   }
 701
 702   for (const User *U : C->users())
 703     if (const Constant *C = dyn_cast<Constant>(U))
 704       if (usedInGlobalVarDef(C))
 705         return true;
 706
 707   return false;
 708 }
 709
 710 static bool usedInOneFunc(const User *U, Function const *&oneFunc) {
 711   if (const GlobalVariable *othergv = dyn_cast<GlobalVariable>(U)) {
 712     if (othergv->getName().str() == "llvm.used")
 713       return true;
 714   }
 715
 716   if (const Instruction *instr = dyn_cast<Instruction>(U)) {
 717     if (instr->getParent() && instr->getParent()->getParent()) {
 718       const Function *curFunc = instr->getParent()->getParent();
 719       if (oneFunc && (curFunc != oneFunc))
 720         return false;
 721       oneFunc = curFunc;
 722       return true;
 723     } else
 724       return false;
 725   }
 726
 727   if (const MDNode *md = dyn_cast<MDNode>(U))
 728     if (md->hasName() && ((md->getName().str() == "llvm.dbg.gv") ||
 729                           (md->getName().str() == "llvm.dbg.sp")))
 730       return true;
 731
 732   for (const User *UU : U->users())
 733     if (usedInOneFunc(UU, oneFunc) == false)
 734       return false;
 735
 736   return true;
 737 }
 738
 739 /* Find out if a global variable can be demoted to local scope.
 740  * Currently, this is valid for CUDA shared variables, which have local
 741  * scope and global lifetime. So the conditions to check are :
 742  * 1. Is the global variable in shared address space?
 743  * 2. Does it have internal linkage?
 744  * 3. Is the global variable referenced only in one function?
 745  */
 746 static bool canDemoteGlobalVar(const GlobalVariable *gv, Function const *&f) {
 747   if (gv->hasInternalLinkage() == false)
 748     return false;
 749   const PointerType *Pty = gv->getType();
 750   if (Pty->getAddressSpace() != llvm::ADDRESS_SPACE_SHARED)
 751     return false;
 752
 753   const Function *oneFunc = 0;
 754
 755   bool flag = usedInOneFunc(gv, oneFunc);
 756   if (flag == false)
 757     return false;
 758   if (!oneFunc)
 759     return false;
 760   f = oneFunc;
 761   return true;
 762 }
 763
 764 static bool useFuncSeen(const Constant *C,
 765                         llvm::DenseMap<const Function *, bool> &seenMap) {
 766   for (const User *U : C->users()) {
 767     if (const Constant *cu = dyn_cast<Constant>(U)) {
 768       if (useFuncSeen(cu, seenMap))
 769         return true;
 770     } else if (const Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(U)) {
 771       const BasicBlock *bb = I->getParent();
 772       if (!bb)
 773         continue;
 774       const Function *caller = bb->getParent();
 775       if (!caller)
 776         continue;
 777       if (seenMap.find(caller) != seenMap.end())
 778         return true;
 779     }
 780   }
 781   return false;
 782 }
 783
 784 void NVPTXAsmPrinter::emitDeclarations(const Module &M, raw_ostream &O) {
 785   llvm::DenseMap<const Function *, bool> seenMap;
 786   for (Module::const_iterator FI = M.begin(), FE = M.end(); FI != FE; ++FI) {
 787     const Function *F = FI;
 788
 789     if (F->isDeclaration()) {
 790       if (F->use_empty())
 791         continue;
 792       if (F->getIntrinsicID())
 793         continue;
 794       emitDeclaration(F, O);
 795       continue;
 796     }
 797     for (const User *U : F->users()) {
 798       if (const Constant *C = dyn_cast<Constant>(U)) {
 799         if (usedInGlobalVarDef(C)) {
 800           // The use is in the initialization of a global variable
 801           // that is a function pointer, so print a declaration
 802           // for the original function
 803           emitDeclaration(F, O);
 804           break;
 805         }
 806         // Emit a declaration of this function if the function that
 807         // uses this constant expr has already been seen.
 808         if (useFuncSeen(C, seenMap)) {
 809           emitDeclaration(F, O);
 810           break;
 811         }
 812       }
 813
 814       if (!isa<Instruction>(U))
 815         continue;
 816       const Instruction *instr = cast<Instruction>(U);
 817       const BasicBlock *bb = instr->getParent();
 818       if (!bb)
 819         continue;
 820       const Function *caller = bb->getParent();
 821       if (!caller)
 822         continue;
 823
 824       // If a caller has already been seen, then the caller is
 825       // appearing in the module before the callee. so print out
 826       // a declaration for the callee.
 827       if (seenMap.find(caller) != seenMap.end()) {
 828         emitDeclaration(F, O);
 829         break;
 830       }
 831     }
 832     seenMap[F] = true;
 833   }
 834 }
 835
 836 void NVPTXAsmPrinter::recordAndEmitFilenames(Module &M) {
 837   DebugInfoFinder DbgFinder;
 838   DbgFinder.processModule(M);
 839
 840   unsigned i = 1;
 841   for (DebugInfoFinder::iterator I = DbgFinder.compile_unit_begin(),
 842                                  E = DbgFinder.compile_unit_end();
 843        I != E; ++I) {
 844     DICompileUnit DIUnit(*I);
 845     StringRef Filename(DIUnit.getFilename());
 846     StringRef Dirname(DIUnit.getDirectory());
 847     SmallString<128> FullPathName = Dirname;
 848     if (!Dirname.empty() && !sys::path::is_absolute(Filename)) {
 849       sys::path::append(FullPathName, Filename);
 850       Filename = FullPathName.str();
 851     }
 852     if (filenameMap.find(Filename.str()) != filenameMap.end())
 853       continue;
 854     filenameMap[Filename.str()] = i;
 855     OutStreamer.EmitDwarfFileDirective(i, "", Filename.str());
 856     ++i;
 857   }
 858
 859   for (DebugInfoFinder::iterator I = DbgFinder.subprogram_begin(),
 860                                  E = DbgFinder.subprogram_end();
 861        I != E; ++I) {
 862     DISubprogram SP(*I);
 863     StringRef Filename(SP.getFilename());
 864     StringRef Dirname(SP.getDirectory());
 865     SmallString<128> FullPathName = Dirname;
 866     if (!Dirname.empty() && !sys::path::is_absolute(Filename)) {
 867       sys::path::append(FullPathName, Filename);
 868       Filename = FullPathName.str();
 869     }
 870     if (filenameMap.find(Filename.str()) != filenameMap.end())
 871       continue;
 872     filenameMap[Filename.str()] = i;
 873     ++i;
 874   }
 875 }
 876
 877 bool NVPTXAsmPrinter::doInitialization(Module &M) {
 878
 879   SmallString<128> Str1;
 880   raw_svector_ostream OS1(Str1);
 881
 882   MMI = getAnalysisIfAvailable<MachineModuleInfo>();
 883   MMI->AnalyzeModule(M);
 884
 885   // We need to call the parent's one explicitly.
 886   //bool Result = AsmPrinter::doInitialization(M);
 887
 888   // Initialize TargetLoweringObjectFile.
 889   const_cast<TargetLoweringObjectFile &>(getObjFileLowering())
 890       .Initialize(OutContext, TM);
 891
 892   Mang = new Mangler(TM.getDataLayout());
 893
 894   // Emit header before any dwarf directives are emitted below.
 895   emitHeader(M, OS1);
 896   OutStreamer.EmitRawText(OS1.str());
 897
 898   // Already commented out
 899   //bool Result = AsmPrinter::doInitialization(M);
 900
 901   // Emit module-level inline asm if it exists.
 902   if (!M.getModuleInlineAsm().empty()) {
 903     OutStreamer.AddComment("Start of file scope inline assembly");
 904     OutStreamer.AddBlankLine();
 905     OutStreamer.EmitRawText(StringRef(M.getModuleInlineAsm()));
 906     OutStreamer.AddBlankLine();
 907     OutStreamer.AddComment("End of file scope inline assembly");
 908     OutStreamer.AddBlankLine();
 909   }
 910
 911   if (nvptxSubtarget.getDrvInterface() == NVPTX::CUDA)
 912     recordAndEmitFilenames(M);
 913
 914   GlobalsEmitted = false;
 915
 916   return false; // success
 917 }
 918
 919 void NVPTXAsmPrinter::emitGlobals(const Module &M) {
 920   SmallString<128> Str2;
 921   raw_svector_ostream OS2(Str2);
 922
 923   emitDeclarations(M, OS2);
 924
 925   // As ptxas does not support forward references of globals, we need to first
 926   // sort the list of module-level globals in def-use order. We visit each
 927   // global variable in order, and ensure that we emit it *after* its dependent
 928   // globals. We use a little extra memory maintaining both a set and a list to
 929   // have fast searches while maintaining a strict ordering.
 930   SmallVector<const GlobalVariable *, 8> Globals;
 931   DenseSet<const GlobalVariable *> GVVisited;
 932   DenseSet<const GlobalVariable *> GVVisiting;
 933
 934   // Visit each global variable, in order
 935   for (Module::const_global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end();
 936        I != E; ++I)
 937     VisitGlobalVariableForEmission(I, Globals, GVVisited, GVVisiting);
 938
 939   assert(GVVisited.size() == M.getGlobalList().size() &&
 940          "Missed a global variable");
 941   assert(GVVisiting.size() == 0 && "Did not fully process a global variable");
 942
 943   // Print out module-level global variables in proper order
 944   for (unsigned i = 0, e = Globals.size(); i != e; ++i)
 945     printModuleLevelGV(Globals[i], OS2);
 946
 947   OS2 << '\n';
 948
 949   OutStreamer.EmitRawText(OS2.str());
 950 }
 951
 952 void NVPTXAsmPrinter::emitHeader(Module &M, raw_ostream &O) {
 953   O << "//\n";
 954   O << "// Generated by LLVM NVPTX Back-End\n";
 955   O << "//\n";
 956   O << "\n";
 957
 958   unsigned PTXVersion = nvptxSubtarget.getPTXVersion();
 959   O << ".version " << (PTXVersion / 10) << "." << (PTXVersion % 10) << "\n";
 960
 961   O << ".target ";
 962   O << nvptxSubtarget.getTargetName();
 963
 964   if (nvptxSubtarget.getDrvInterface() == NVPTX::NVCL)
 965     O << ", texmode_independent";
 966   if (nvptxSubtarget.getDrvInterface() == NVPTX::CUDA) {
 967     if (!nvptxSubtarget.hasDouble())
 968       O << ", map_f64_to_f32";
 969   }
 970
 971   if (MAI->doesSupportDebugInformation())
 972     O << ", debug";
 973
 974   O << "\n";
 975
 976   O << ".address_size ";
 977   if (nvptxSubtarget.is64Bit())
 978     O << "64";
 979   else
 980     O << "32";
 981   O << "\n";
 982
 983   O << "\n";
 984 }
 985
 986 bool NVPTXAsmPrinter::doFinalization(Module &M) {
 987
 988   // If we did not emit any functions, then the global declarations have not
 989   // yet been emitted.
 990   if (!GlobalsEmitted) {
 991     emitGlobals(M);
 992     GlobalsEmitted = true;
 993   }
 994
 995   // XXX Temproarily remove global variables so that doFinalization() will not
 996   // emit them again (global variables are emitted at beginning).
 997
 998   Module::GlobalListType &global_list = M.getGlobalList();
 999   int i, n = global_list.size();
1000   GlobalVariable **gv_array = new GlobalVariable *[n];
1001
1002   // first, back-up GlobalVariable in gv_array
1003   i = 0;
1004   for (Module::global_iterator I = global_list.begin(), E = global_list.end();
1005        I != E; ++I)
1006     gv_array[i++] = &*I;
1007
1008   // second, empty global_list
1009   while (!global_list.empty())
1010     global_list.remove(global_list.begin());
1011
1012   // call doFinalization
1013   bool ret = AsmPrinter::doFinalization(M);
1014
1015   // now we restore global variables
1016   for (i = 0; i < n; i++)
1017     global_list.insert(global_list.end(), gv_array[i]);
1018
1019   delete[] gv_array;
1020   return ret;
1021
1022   //bool Result = AsmPrinter::doFinalization(M);
1023   // Instead of calling the parents doFinalization, we may
1024   // clone parents doFinalization and customize here.
1025   // Currently, we if NVISA out the EmitGlobals() in
1026   // parent's doFinalization, which is too intrusive.
1027   //
1028   // Same for the doInitialization.
1029   //return Result;
1030 }
1031
1032 // This function emits appropriate linkage directives for
1033 // functions and global variables.
1034 //
1035 // extern function declaration            -> .extern
1036 // extern function definition             -> .visible
1037 // external global variable with init     -> .visible
1038 // external without init                  -> .extern
1039 // appending                              -> not allowed, assert.
1040
1041 void NVPTXAsmPrinter::emitLinkageDirective(const GlobalValue *V,
1042                                            raw_ostream &O) {
1043   if (nvptxSubtarget.getDrvInterface() == NVPTX::CUDA) {
1044     if (V->hasExternalLinkage()) {
1045       if (isa<GlobalVariable>(V)) {
1046         const GlobalVariable *GVar = cast<GlobalVariable>(V);
1047         if (GVar) {
1048           if (GVar->hasInitializer())
1049             O << ".visible ";
1050           else
1051             O << ".extern ";
1052         }
1053       } else if (V->isDeclaration())
1054         O << ".extern ";
1055       else
1056         O << ".visible ";
1057     } else if (V->hasAppendingLinkage()) {
1058       std::string msg;
1059       msg.append("Error: ");
1060       msg.append("Symbol ");
1061       if (V->hasName())
1062         msg.append(V->getName().str());
1063       msg.append("has unsupported appending linkage type");
1064       llvm_unreachable(msg.c_str());
1065     }
1066   }
1067 }
1068
1069 void NVPTXAsmPrinter::printModuleLevelGV(const GlobalVariable *GVar,
1070                                          raw_ostream &O,
1071                                          bool processDemoted) {
1072
1073   // Skip meta data
1074   if (GVar->hasSection()) {
1075     if (GVar->getSection() == "llvm.metadata")
1076       return;
1077   }
1078
1079   const DataLayout *TD = TM.getDataLayout();
1080
1081   // GlobalVariables are always constant pointers themselves.
1082   const PointerType *PTy = GVar->getType();
1083   Type *ETy = PTy->getElementType();
1084
1085   if (GVar->hasExternalLinkage()) {
1086     if (GVar->hasInitializer())
1087       O << ".visible ";
1088     else
1089       O << ".extern ";
1090   }
1091
1092   if (llvm::isTexture(*GVar)) {
1093     O << ".global .texref " << llvm::getTextureName(*GVar) << ";\n";
1094     return;
1095   }
1096
1097   if (llvm::isSurface(*GVar)) {
1098     O << ".global .surfref " << llvm::getSurfaceName(*GVar) << ";\n";
1099     return;
1100   }
1101
1102   if (GVar->isDeclaration()) {
1103     // (extern) declarations, no definition or initializer
1104     // Currently the only known declaration is for an automatic __local
1105     // (.shared) promoted to global.
1106     emitPTXGlobalVariable(GVar, O);
1107     O << ";\n";
1108     return;
1109   }
1110
1111   if (llvm::isSampler(*GVar)) {
1112     O << ".global .samplerref " << llvm::getSamplerName(*GVar);
1113
1114     const Constant *Initializer = NULL;
1115     if (GVar->hasInitializer())
1116       Initializer = GVar->getInitializer();
1117     const ConstantInt *CI = NULL;
1118     if (Initializer)
1119       CI = dyn_cast<ConstantInt>(Initializer);
1120     if (CI) {
1121       unsigned sample = CI->getZExtValue();
1122
1123       O << " = { ";
1124
1125       for (int i = 0,
1126                addr = ((sample & __CLK_ADDRESS_MASK) >> __CLK_ADDRESS_BASE);
1127            i < 3; i++) {
1128         O << "addr_mode_" << i << " = ";
1129         switch (addr) {
1130         case 0:
1131           O << "wrap";
1132           break;
1133         case 1:
1134           O << "clamp_to_border";
1135           break;
1136         case 2:
1137           O << "clamp_to_edge";
1138           break;
1139         case 3:
1140           O << "wrap";
1141           break;
1142         case 4:
1143           O << "mirror";
1144           break;
1145         }
1146         O << ", ";
1147       }
1148       O << "filter_mode = ";
1149       switch ((sample & __CLK_FILTER_MASK) >> __CLK_FILTER_BASE) {
1150       case 0:
1151         O << "nearest";
1152         break;
1153       case 1:
1154         O << "linear";
1155         break;
1156       case 2:
1157         assert(0 && "Anisotropic filtering is not supported");
1158       default:
1159         O << "nearest";
1160         break;
1161       }
1162       if (!((sample & __CLK_NORMALIZED_MASK) >> __CLK_NORMALIZED_BASE)) {
1163         O << ", force_unnormalized_coords = 1";
1164       }
1165       O << " }";
1166     }
1167
1168     O << ";\n";
1169     return;
1170   }
1171
1172   if (GVar->hasPrivateLinkage()) {
1173
1174     if (!strncmp(GVar->getName().data(), "unrollpragma", 12))
1175       return;
1176
1177     // FIXME - need better way (e.g. Metadata) to avoid generating this global
1178     if (!strncmp(GVar->getName().data(), "filename", 8))
1179       return;
1180     if (GVar->use_empty())
1181       return;
1182   }
1183
1184   const Function *demotedFunc = 0;
1185   if (!processDemoted && canDemoteGlobalVar(GVar, demotedFunc)) {
1186     O << "// " << GVar->getName().str() << " has been demoted\n";
1187     if (localDecls.find(demotedFunc) != localDecls.end())
1188       localDecls[demotedFunc].push_back(GVar);
1189     else {
1190       std::vector<const GlobalVariable *> temp;
1191       temp.push_back(GVar);
1192       localDecls[demotedFunc] = temp;
1193     }
1194     return;
1195   }
1196
1197   O << ".";
1198   emitPTXAddressSpace(PTy->getAddressSpace(), O);
1199   if (GVar->getAlignment() == 0)
1200     O << " .align " << (int) TD->getPrefTypeAlignment(ETy);
1201   else
1202     O << " .align " << GVar->getAlignment();
1203
1204   if (ETy->isSingleValueType()) {
1205     O << " .";
1206     // Special case: ABI requires that we use .u8 for predicates
1207     if (ETy->isIntegerTy(1))
1208       O << "u8";
1209     else
1210       O << getPTXFundamentalTypeStr(ETy, false);
1211     O << " ";
1212     O << getSymbolName(GVar);
1213
1214     // Ptx allows variable initilization only for constant and global state
1215     // spaces.
1216     if (((PTy->getAddressSpace() == llvm::ADDRESS_SPACE_GLOBAL) ||
1217          (PTy->getAddressSpace() == llvm::ADDRESS_SPACE_CONST)) &&
1218         GVar->hasInitializer()) {
1219       const Constant *Initializer = GVar->getInitializer();
1220       if (!Initializer->isNullValue()) {
1221         O << " = ";
1222         printScalarConstant(Initializer, O);
1223       }
1224     }
1225   } else {
1226     unsigned int ElementSize = 0;
1227
1228     // Although PTX has direct support for struct type and array type and
1229     // LLVM IR is very similar to PTX, the LLVM CodeGen does not support for
1230     // targets that support these high level field accesses. Structs, arrays
1231     // and vectors are lowered into arrays of bytes.
1232     switch (ETy->getTypeID()) {
1233     case Type::StructTyID:
1234     case Type::ArrayTyID:
1235     case Type::VectorTyID:
1236       ElementSize = TD->getTypeStoreSize(ETy);
1237       // Ptx allows variable initilization only for constant and
1238       // global state spaces.
1239       if (((PTy->getAddressSpace() == llvm::ADDRESS_SPACE_GLOBAL) ||
1240            (PTy->getAddressSpace() == llvm::ADDRESS_SPACE_CONST)) &&
1241           GVar->hasInitializer()) {
1242         const Constant *Initializer = GVar->getInitializer();
1243         if (!isa<UndefValue>(Initializer) && !Initializer->isNullValue()) {
1244           AggBuffer aggBuffer(ElementSize, O, *this);
1245           bufferAggregateConstant(Initializer, &aggBuffer);
1246           if (aggBuffer.numSymbols) {
1247             if (nvptxSubtarget.is64Bit()) {
1248               O << " .u64 " << getSymbolName(GVar) << "[";
1249               O << ElementSize / 8;
1250             } else {
1251               O << " .u32 " << getSymbolName(GVar) << "[";
1252               O << ElementSize / 4;
1253             }
1254             O << "]";
1255           } else {
1256             O << " .b8 " << getSymbolName(GVar) << "[";
1257             O << ElementSize;
1258             O << "]";
1259           }
1260           O << " = {";
1261           aggBuffer.print();
1262           O << "}";
1263         } else {
1264           O << " .b8 " << getSymbolName(GVar);
1265           if (ElementSize) {
1266             O << "[";
1267             O << ElementSize;
1268             O << "]";
1269           }
1270         }
1271       } else {
1272         O << " .b8 " << getSymbolName(GVar);
1273         if (ElementSize) {
1274           O << "[";
1275           O << ElementSize;
1276           O << "]";
1277         }
1278       }
1279       break;
1280     default:
1281       assert(0 && "type not supported yet");
1282     }
1283
1284   }
1285   O << ";\n";
1286 }
1287
1288 void NVPTXAsmPrinter::emitDemotedVars(const Function *f, raw_ostream &O) {
1289   if (localDecls.find(f) == localDecls.end())
1290     return;
1291
1292   std::vector<const GlobalVariable *> &gvars = localDecls[f];
1293
1294   for (unsigned i = 0, e = gvars.size(); i != e; ++i) {
1295     O << "\t// demoted variable\n\t";
1296     printModuleLevelGV(gvars[i], O, true);
1297   }
1298 }
1299
1300 void NVPTXAsmPrinter::emitPTXAddressSpace(unsigned int AddressSpace,
1301                                           raw_ostream &O) const {
1302   switch (AddressSpace) {
1303   case llvm::ADDRESS_SPACE_LOCAL:
1304     O << "local";
1305     break;
1306   case llvm::ADDRESS_SPACE_GLOBAL:
1307     O << "global";
1308     break;
1309   case llvm::ADDRESS_SPACE_CONST:
1310     O << "const";
1311     break;
1312   case llvm::ADDRESS_SPACE_SHARED:
1313     O << "shared";
1314     break;
1315   default:
1316     report_fatal_error("Bad address space found while emitting PTX");
1317     break;
1318   }
1319 }
1320
1321 std::string
1322 NVPTXAsmPrinter::getPTXFundamentalTypeStr(const Type *Ty, bool useB4PTR) const {
1323   switch (Ty->getTypeID()) {
1324   default:
1325     llvm_unreachable("unexpected type");
1326     break;
1327   case Type::IntegerTyID: {
1328     unsigned NumBits = cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth();
1329     if (NumBits == 1)
1330       return "pred";
1331     else if (NumBits <= 64) {
1332       std::string name = "u";
1333       return name + utostr(NumBits);
1334     } else {
1335       llvm_unreachable("Integer too large");
1336       break;
1337     }
1338     break;
1339   }
1340   case Type::FloatTyID:
1341     return "f32";
1342   case Type::DoubleTyID:
1343     return "f64";
1344   case Type::PointerTyID:
1345     if (nvptxSubtarget.is64Bit())
1346       if (useB4PTR)
1347         return "b64";
1348       else
1349         return "u64";
1350     else if (useB4PTR)
1351       return "b32";
1352     else
1353       return "u32";
1354   }
1355   llvm_unreachable("unexpected type");
1356   return NULL;
1357 }
1358
1359 void NVPTXAsmPrinter::emitPTXGlobalVariable(const GlobalVariable *GVar,
1360                                             raw_ostream &O) {
1361
1362   const DataLayout *TD = TM.getDataLayout();
1363
1364   // GlobalVariables are always constant pointers themselves.
1365   const PointerType *PTy = GVar->getType();
1366   Type *ETy = PTy->getElementType();
1367
1368   O << ".";
1369   emitPTXAddressSpace(PTy->getAddressSpace(), O);
1370   if (GVar->getAlignment() == 0)
1371     O << " .align " << (int) TD->getPrefTypeAlignment(ETy);
1372   else
1373     O << " .align " << GVar->getAlignment();
1374
1375   if (ETy->isSingleValueType()) {
1376     O << " .";
1377     O << getPTXFundamentalTypeStr(ETy);
1378     O << " ";
1379     O << getSymbolName(GVar);
1380     return;
1381   }
1382
1383   int64_t ElementSize = 0;
1384
1385   // Although PTX has direct support for struct type and array type and LLVM IR
1386   // is very similar to PTX, the LLVM CodeGen does not support for targets that
1387   // support these high level field accesses. Structs and arrays are lowered
1388   // into arrays of bytes.
1389   switch (ETy->getTypeID()) {
1390   case Type::StructTyID:
1391   case Type::ArrayTyID:
1392   case Type::VectorTyID:
1393     ElementSize = TD->getTypeStoreSize(ETy);
1394     O << " .b8 " << getSymbolName(GVar) << "[";
1395     if (ElementSize) {
1396       O << itostr(ElementSize);
1397     }
1398     O << "]";
1399     break;
1400   default:
1401     assert(0 && "type not supported yet");
1402   }
1403   return;
1404 }
1405
1406 static unsigned int getOpenCLAlignment(const DataLayout *TD, Type *Ty) {
1407   if (Ty->isSingleValueType())
1408     return TD->getPrefTypeAlignment(Ty);
1409
1410   const ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(Ty);
1411   if (ATy)
1412     return getOpenCLAlignment(TD, ATy->getElementType());
1413
1414   const VectorType *VTy = dyn_cast<VectorType>(Ty);
1415   if (VTy) {
1416     Type *ETy = VTy->getElementType();
1417     unsigned int numE = VTy->getNumElements();
1418     unsigned int alignE = TD->getPrefTypeAlignment(ETy);
1419     if (numE == 3)
1420       return 4 * alignE;
1421     else
1422       return numE * alignE;
1423   }
1424
1425   const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty);
1426   if (STy) {
1427     unsigned int alignStruct = 1;
1428     // Go through each element of the struct and find the
1429     // largest alignment.
1430     for (unsigned i = 0, e = STy->getNumElements(); i != e; i++) {
1431       Type *ETy = STy->getElementType(i);
1432       unsigned int align = getOpenCLAlignment(TD, ETy);
1433       if (align > alignStruct)
1434         alignStruct = align;
1435     }
1436     return alignStruct;
1437   }
1438
1439   const FunctionType *FTy = dyn_cast<FunctionType>(Ty);
1440   if (FTy)
1441     return TD->getPointerPrefAlignment();
1442   return TD->getPrefTypeAlignment(Ty);
1443 }
1444
1445 void NVPTXAsmPrinter::printParamName(Function::const_arg_iterator I,
1446                                      int paramIndex, raw_ostream &O) {
1447   if ((nvptxSubtarget.getDrvInterface() == NVPTX::NVCL) ||
1448       (nvptxSubtarget.getDrvInterface() == NVPTX::CUDA))
1449     O << getSymbolName(I->getParent()) << "_param_" << paramIndex;
1450   else {
1451     std::string argName = I->getName();
1452     const char *p = argName.c_str();
1453     while (*p) {
1454       if (*p == '.')
1455         O << "_";
1456       else
1457         O << *p;
1458       p++;
1459     }
1460   }
1461 }
1462
1463 void NVPTXAsmPrinter::printParamName(int paramIndex, raw_ostream &O) {
1464   Function::const_arg_iterator I, E;
1465   int i = 0;
1466
1467   if ((nvptxSubtarget.getDrvInterface() == NVPTX::NVCL) ||
1468       (nvptxSubtarget.getDrvInterface() == NVPTX::CUDA)) {
1469     O << *CurrentFnSym << "_param_" << paramIndex;
1470     return;
1471   }
1472
1473   for (I = F->arg_begin(), E = F->arg_end(); I != E; ++I, i++) {
1474     if (i == paramIndex) {
1475       printParamName(I, paramIndex, O);
1476       return;
1477     }
1478   }
1479   llvm_unreachable("paramIndex out of bound");
1480 }
1481
1482 void NVPTXAsmPrinter::emitFunctionParamList(const Function *F, raw_ostream &O) {
1483   const DataLayout *TD = TM.getDataLayout();
1484   const AttributeSet &PAL = F->getAttributes();
1485   const TargetLowering *TLI = TM.getTargetLowering();
1486   Function::const_arg_iterator I, E;
1487   unsigned paramIndex = 0;
1488   bool first = true;
1489   bool isKernelFunc = llvm::isKernelFunction(*F);
1490   bool isABI = (nvptxSubtarget.getSmVersion() >= 20);
1491   MVT thePointerTy = TLI->getPointerTy();
1492
1493   O << "(\n";
1494
1495   for (I = F->arg_begin(), E = F->arg_end(); I != E; ++I, paramIndex++) {
1496     Type *Ty = I->getType();
1497
1498     if (!first)
1499       O << ",\n";
1500
1501     first = false;
1502
1503     // Handle image/sampler parameters
1504     if (llvm::isSampler(*I) || llvm::isImage(*I)) {
1505       if (llvm::isImage(*I)) {
1506         std::string sname = I->getName();
1507         if (llvm::isImageWriteOnly(*I))
1508           O << "\t.param .surfref " << getSymbolName(F) << "_param_"
1509             << paramIndex;
1510         else // Default image is read_only
1511           O << "\t.param .texref " << getSymbolName(F) << "_param_"
1512             << paramIndex;
1513       } else // Should be llvm::isSampler(*I)
1514         O << "\t.param .samplerref " << getSymbolName(F) << "_param_"
1515           << paramIndex;
1516       continue;
1517     }
1518
1519     if (PAL.hasAttribute(paramIndex + 1, Attribute::ByVal) == false) {
1520       if (Ty->isAggregateType() || Ty->isVectorTy()) {
1521         // Just print .param .align <a> .b8 .param[size];
1522         // <a> = PAL.getparamalignment
1523         // size = typeallocsize of element type
1524         unsigned align = PAL.getParamAlignment(paramIndex + 1);
1525         if (align == 0)
1526           align = TD->getABITypeAlignment(Ty);
1527
1528         unsigned sz = TD->getTypeAllocSize(Ty);
1529         O << "\t.param .align " << align << " .b8 ";
1530         printParamName(I, paramIndex, O);
1531         O << "[" << sz << "]";
1532
1533         continue;
1534       }
1535       // Just a scalar
1536       const PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(Ty);
1537       if (isKernelFunc) {
1538         if (PTy) {
1539           // Special handling for pointer arguments to kernel
1540           O << "\t.param .u" << thePointerTy.getSizeInBits() << " ";
1541
1542           if (nvptxSubtarget.getDrvInterface() != NVPTX::CUDA) {
1543             Type *ETy = PTy->getElementType();
1544             int addrSpace = PTy->getAddressSpace();
1545             switch (addrSpace) {
1546             default:
1547               O << ".ptr ";
1548               break;
1549             case llvm::ADDRESS_SPACE_CONST:
1550               O << ".ptr .const ";
1551               break;
1552             case llvm::ADDRESS_SPACE_SHARED:
1553               O << ".ptr .shared ";
1554               break;
1555             case llvm::ADDRESS_SPACE_GLOBAL:
1556               O << ".ptr .global ";
1557               break;
1558             }
1559             O << ".align " << (int) getOpenCLAlignment(TD, ETy) << " ";
1560           }
1561           printParamName(I, paramIndex, O);
1562           continue;
1563         }
1564
1565         // non-pointer scalar to kernel func
1566         O << "\t.param .";
1567         // Special case: predicate operands become .u8 types
1568         if (Ty->isIntegerTy(1))
1569           O << "u8";
1570         else
1571           O << getPTXFundamentalTypeStr(Ty);
1572         O << " ";
1573         printParamName(I, paramIndex, O);
1574         continue;
1575       }
1576       // Non-kernel function, just print .param .b<size> for ABI
1577       // and .reg .b<size> for non-ABI
1578       unsigned sz = 0;
1579       if (isa<IntegerType>(Ty)) {
1580         sz = cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth();
1581         if (sz < 32)
1582           sz = 32;
1583       } else if (isa<PointerType>(Ty))
1584         sz = thePointerTy.getSizeInBits();
1585       else
1586         sz = Ty->getPrimitiveSizeInBits();
1587       if (isABI)
1588         O << "\t.param .b" << sz << " ";
1589       else
1590         O << "\t.reg .b" << sz << " ";
1591       printParamName(I, paramIndex, O);
1592       continue;
1593     }
1594
1595     // param has byVal attribute. So should be a pointer
1596     const PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(Ty);
1597     assert(PTy && "Param with byval attribute should be a pointer type");
1598     Type *ETy = PTy->getElementType();
1599
1600     if (isABI || isKernelFunc) {
1601       // Just print .param .align <a> .b8 .param[size];
1602       // <a> = PAL.getparamalignment
1603       // size = typeallocsize of element type
1604       unsigned align = PAL.getParamAlignment(paramIndex + 1);
1605       if (align == 0)
1606         align = TD->getABITypeAlignment(ETy);
1607
1608       unsigned sz = TD->getTypeAllocSize(ETy);
1609       O << "\t.param .align " << align << " .b8 ";
1610       printParamName(I, paramIndex, O);
1611       O << "[" << sz << "]";
1612       continue;
1613     } else {
1614       // Split the ETy into constituent parts and
1615       // print .param .b<size> <name> for each part.
1616       // Further, if a part is vector, print the above for
1617       // each vector element.
1618       SmallVector<EVT, 16> vtparts;
1619       ComputeValueVTs(*TLI, ETy, vtparts);
1620       for (unsigned i = 0, e = vtparts.size(); i != e; ++i) {
1621         unsigned elems = 1;
1622         EVT elemtype = vtparts[i];
1623         if (vtparts[i].isVector()) {
1624           elems = vtparts[i].getVectorNumElements();
1625           elemtype = vtparts[i].getVectorElementType();
1626         }
1627
1628         for (unsigned j = 0, je = elems; j != je; ++j) {
1629           unsigned sz = elemtype.getSizeInBits();
1630           if (elemtype.isInteger() && (sz < 32))
1631             sz = 32;
1632           O << "\t.reg .b" << sz << " ";
1633           printParamName(I, paramIndex, O);
1634           if (j < je - 1)
1635             O << ",\n";
1636           ++paramIndex;
1637         }
1638         if (i < e - 1)
1639           O << ",\n";
1640       }
1641       --paramIndex;
1642       continue;
1643     }
1644   }
1645
1646   O << "\n)\n";
1647 }
1648
1649 void NVPTXAsmPrinter::emitFunctionParamList(const MachineFunction &MF,
1650                                             raw_ostream &O) {
1651   const Function *F = MF.getFunction();
1652   emitFunctionParamList(F, O);
1653 }
1654
1655 void NVPTXAsmPrinter::setAndEmitFunctionVirtualRegisters(
1656     const MachineFunction &MF) {
1657   SmallString<128> Str;
1658   raw_svector_ostream O(Str);
1659
1660   // Map the global virtual register number to a register class specific
1661   // virtual register number starting from 1 with that class.
1662   const TargetRegisterInfo *TRI = MF.getTarget().getRegisterInfo();
1663   //unsigned numRegClasses = TRI->getNumRegClasses();
1664
1665   // Emit the Fake Stack Object
1666   const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
1667   int NumBytes = (int) MFI->getStackSize();
1668   if (NumBytes) {
1669     O << "\t.local .align " << MFI->getMaxAlignment() << " .b8 \t" << DEPOTNAME
1670       << getFunctionNumber() << "[" << NumBytes << "];\n";
1671     if (nvptxSubtarget.is64Bit()) {
1672       O << "\t.reg .b64 \t%SP;\n";
1673       O << "\t.reg .b64 \t%SPL;\n";
1674     } else {
1675       O << "\t.reg .b32 \t%SP;\n";
1676       O << "\t.reg .b32 \t%SPL;\n";
1677     }
1678   }
1679
1680   // Go through all virtual registers to establish the mapping between the
1681   // global virtual
1682   // register number and the per class virtual register number.
1683   // We use the per class virtual register number in the ptx output.
1684   unsigned int numVRs = MRI->getNumVirtRegs();
1685   for (unsigned i = 0; i < numVRs; i++) {
1686     unsigned int vr = TRI->index2VirtReg(i);
1687     const TargetRegisterClass *RC = MRI->getRegClass(vr);
1688     DenseMap<unsigned, unsigned> &regmap = VRegMapping[RC];
1689     int n = regmap.size();
1690     regmap.insert(std::make_pair(vr, n + 1));
1691   }
1692
1693   // Emit register declarations
1694   // @TODO: Extract out the real register usage
1695   // O << "\t.reg .pred %p<" << NVPTXNumRegisters << ">;\n";
1696   // O << "\t.reg .s16 %rc<" << NVPTXNumRegisters << ">;\n";
1697   // O << "\t.reg .s16 %rs<" << NVPTXNumRegisters << ">;\n";
1698   // O << "\t.reg .s32 %r<" << NVPTXNumRegisters << ">;\n";
1699   // O << "\t.reg .s64 %rl<" << NVPTXNumRegisters << ">;\n";
1700   // O << "\t.reg .f32 %f<" << NVPTXNumRegisters << ">;\n";
1701   // O << "\t.reg .f64 %fl<" << NVPTXNumRegisters << ">;\n";
1702
1703   // Emit declaration of the virtual registers or 'physical' registers for
1704   // each register class
1705   for (unsigned i=0; i< TRI->getNumRegClasses(); i++) {
1706     const TargetRegisterClass *RC = TRI->getRegClass(i);
1707     DenseMap<unsigned, unsigned> &regmap = VRegMapping[RC];
1708     std::string rcname = getNVPTXRegClassName(RC);
1709     std::string rcStr = getNVPTXRegClassStr(RC);
1710     int n = regmap.size();
1711
1712     // Only declare those registers that may be used.
1713     if (n) {
1714        O << "\t.reg " << rcname << " \t" << rcStr << "<" << (n+1)
1715          << ">;\n";
1716     }
1717   }
1718
1719   OutStreamer.EmitRawText(O.str());
1720 }
1721
1722 void NVPTXAsmPrinter::printFPConstant(const ConstantFP *Fp, raw_ostream &O) {
1723   APFloat APF = APFloat(Fp->getValueAPF()); // make a copy
1724   bool ignored;
1725   unsigned int numHex;
1726   const char *lead;
1727
1728   if (Fp->getType()->getTypeID() == Type::FloatTyID) {
1729     numHex = 8;
1730     lead = "0f";
1731     APF.convert(APFloat::IEEEsingle, APFloat::rmNearestTiesToEven, &ignored);
1732   } else if (Fp->getType()->getTypeID() == Type::DoubleTyID) {
1733     numHex = 16;
1734     lead = "0d";
1735     APF.convert(APFloat::IEEEdouble, APFloat::rmNearestTiesToEven, &ignored);
1736   } else
1737     llvm_unreachable("unsupported fp type");
1738
1739   APInt API = APF.bitcastToAPInt();
1740   std::string hexstr(utohexstr(API.getZExtValue()));
1741   O << lead;
1742   if (hexstr.length() < numHex)
1743     O << std::string(numHex - hexstr.length(), '0');
1744   O << utohexstr(API.getZExtValue());
1745 }
1746
1747 void NVPTXAsmPrinter::printScalarConstant(const Constant *CPV, raw_ostream &O) {
1748   if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(CPV)) {
1749     O << CI->getValue();
1750     return;
1751   }
1752   if (const ConstantFP *CFP = dyn_cast<ConstantFP>(CPV)) {
1753     printFPConstant(CFP, O);
1754     return;
1755   }
1756   if (isa<ConstantPointerNull>(CPV)) {
1757     O << "0";
1758     return;
1759   }
1760   if (const GlobalValue *GVar = dyn_cast<GlobalValue>(CPV)) {
1761     O << getSymbolName(GVar);
1762     return;
1763   }
1764   if (const ConstantExpr *Cexpr = dyn_cast<ConstantExpr>(CPV)) {
1765     const Value *v = Cexpr->stripPointerCasts();
1766     if (const GlobalValue *GVar = dyn_cast<GlobalValue>(v)) {
1767       O << getSymbolName(GVar);
1768       return;
1769     } else {
1770       O << *LowerConstant(CPV, *this);
1771       return;
1772     }
1773   }
1774   llvm_unreachable("Not scalar type found in printScalarConstant()");
1775 }
1776
1777 void NVPTXAsmPrinter::bufferLEByte(const Constant *CPV, int Bytes,
1778                                    AggBuffer *aggBuffer) {
1779
1780   const DataLayout *TD = TM.getDataLayout();
1781
1782   if (isa<UndefValue>(CPV) || CPV->isNullValue()) {
1783     int s = TD->getTypeAllocSize(CPV->getType());
1784     if (s < Bytes)
1785       s = Bytes;
1786     aggBuffer->addZeros(s);
1787     return;
1788   }
1789
1790   unsigned char *ptr;
1791   switch (CPV->getType()->getTypeID()) {
1792
1793   case Type::IntegerTyID: {
1794     const Type *ETy = CPV->getType();
1795     if (ETy == Type::getInt8Ty(CPV->getContext())) {
1796       unsigned char c =
1797           (unsigned char)(dyn_cast<ConstantInt>(CPV))->getZExtValue();
1798       ptr = &c;
1799       aggBuffer->addBytes(ptr, 1, Bytes);
1800     } else if (ETy == Type::getInt16Ty(CPV->getContext())) {
1801       short int16 = (short)(dyn_cast<ConstantInt>(CPV))->getZExtValue();
1802       ptr = (unsigned char *)&int16;
1803       aggBuffer->addBytes(ptr, 2, Bytes);
1804     } else if (ETy == Type::getInt32Ty(CPV->getContext())) {
1805       if (const ConstantInt *constInt = dyn_cast<ConstantInt>(CPV)) {
1806         int int32 = (int)(constInt->getZExtValue());
1807         ptr = (unsigned char *)&int32;
1808         aggBuffer->addBytes(ptr, 4, 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           int int32 = (int)(constInt->getZExtValue());
1814           ptr = (unsigned char *)&int32;
1815           aggBuffer->addBytes(ptr, 4, Bytes);
1816           break;
1817         }
1818         if (Cexpr->getOpcode() == Instruction::PtrToInt) {
1819           Value *v = Cexpr->getOperand(0)->stripPointerCasts();
1820           aggBuffer->addSymbol(v);
1821           aggBuffer->addZeros(4);
1822           break;
1823         }
1824       }
1825       llvm_unreachable("unsupported integer const type");
1826     } else if (ETy == Type::getInt64Ty(CPV->getContext())) {
1827       if (const ConstantInt *constInt = dyn_cast<ConstantInt>(CPV)) {
1828         long long int64 = (long long)(constInt->getZExtValue());
1829         ptr = (unsigned char *)&int64;
1830         aggBuffer->addBytes(ptr, 8, Bytes);
1831         break;
1832       } else if (const ConstantExpr *Cexpr = dyn_cast<ConstantExpr>(CPV)) {
1833         if (const ConstantInt *constInt = dyn_cast<ConstantInt>(
1834                 ConstantFoldConstantExpression(Cexpr, TD))) {
1835           long long int64 = (long long)(constInt->getZExtValue());
1836           ptr = (unsigned char *)&int64;
1837           aggBuffer->addBytes(ptr, 8, Bytes);
1838           break;
1839         }
1840         if (Cexpr->getOpcode() == Instruction::PtrToInt) {
1841           Value *v = Cexpr->getOperand(0)->stripPointerCasts();
1842           aggBuffer->addSymbol(v);
1843           aggBuffer->addZeros(8);
1844           break;
1845         }
1846       }
1847       llvm_unreachable("unsupported integer const type");
1848     } else
1849       llvm_unreachable("unsupported integer const type");
1850     break;
1851   }
1852   case Type::FloatTyID:
1853   case Type::DoubleTyID: {
1854     const ConstantFP *CFP = dyn_cast<ConstantFP>(CPV);
1855     const Type *Ty = CFP->getType();
1856     if (Ty == Type::getFloatTy(CPV->getContext())) {
1857       float float32 = (float) CFP->getValueAPF().convertToFloat();
1858       ptr = (unsigned char *)&float32;
1859       aggBuffer->addBytes(ptr, 4, Bytes);
1860     } else if (Ty == Type::getDoubleTy(CPV->getContext())) {
1861       double float64 = CFP->getValueAPF().convertToDouble();
1862       ptr = (unsigned char *)&float64;
1863       aggBuffer->addBytes(ptr, 8, Bytes);
1864     } else {
1865       llvm_unreachable("unsupported fp const type");
1866     }
1867     break;
1868   }
1869   case Type::PointerTyID: {
1870     if (const GlobalValue *GVar = dyn_cast<GlobalValue>(CPV)) {
1871       aggBuffer->addSymbol(GVar);
1872     } else if (const ConstantExpr *Cexpr = dyn_cast<ConstantExpr>(CPV)) {
1873       const Value *v = Cexpr->stripPointerCasts();
1874       aggBuffer->addSymbol(v);
1875     }
1876     unsigned int s = TD->getTypeAllocSize(CPV->getType());
1877     aggBuffer->addZeros(s);
1878     break;
1879   }
1880
1881   case Type::ArrayTyID:
1882   case Type::VectorTyID:
1883   case Type::StructTyID: {
1884     if (isa<ConstantArray>(CPV) || isa<ConstantVector>(CPV) ||
1885         isa<ConstantStruct>(CPV) || isa<ConstantDataSequential>(CPV)) {
1886       int ElementSize = TD->getTypeAllocSize(CPV->getType());
1887       bufferAggregateConstant(CPV, aggBuffer);
1888       if (Bytes > ElementSize)
1889         aggBuffer->addZeros(Bytes - ElementSize);
1890     } else if (isa<ConstantAggregateZero>(CPV))
1891       aggBuffer->addZeros(Bytes);
1892     else
1893       llvm_unreachable("Unexpected Constant type");
1894     break;
1895   }
1896
1897   default:
1898     llvm_unreachable("unsupported type");
1899   }
1900 }
1901
1902 void NVPTXAsmPrinter::bufferAggregateConstant(const Constant *CPV,
1903                                               AggBuffer *aggBuffer) {
1904   const DataLayout *TD = TM.getDataLayout();
1905   int Bytes;
1906
1907   // Old constants
1908   if (isa<ConstantArray>(CPV) || isa<ConstantVector>(CPV)) {
1909     if (CPV->getNumOperands())
1910       for (unsigned i = 0, e = CPV->getNumOperands(); i != e; ++i)
1911         bufferLEByte(cast<Constant>(CPV->getOperand(i)), 0, aggBuffer);
1912     return;
1913   }
1914
1915   if (const ConstantDataSequential *CDS =
1916           dyn_cast<ConstantDataSequential>(CPV)) {
1917     if (CDS->getNumElements())
1918       for (unsigned i = 0; i < CDS->getNumElements(); ++i)
1919         bufferLEByte(cast<Constant>(CDS->getElementAsConstant(i)), 0,
1920                      aggBuffer);
1921     return;
1922   }
1923
1924   if (isa<ConstantStruct>(CPV)) {
1925     if (CPV->getNumOperands()) {
1926       StructType *ST = cast<StructType>(CPV->getType());
1927       for (unsigned i = 0, e = CPV->getNumOperands(); i != e; ++i) {
1928         if (i == (e - 1))
1929           Bytes = TD->getStructLayout(ST)->getElementOffset(0) +
1930                   TD->getTypeAllocSize(ST) -
1931                   TD->getStructLayout(ST)->getElementOffset(i);
1932         else
1933           Bytes = TD->getStructLayout(ST)->getElementOffset(i + 1) -
1934                   TD->getStructLayout(ST)->getElementOffset(i);
1935         bufferLEByte(cast<Constant>(CPV->getOperand(i)), Bytes, aggBuffer);
1936       }
1937     }
1938     return;
1939   }
1940   llvm_unreachable("unsupported constant type in printAggregateConstant()");
1941 }
1942
1943 // buildTypeNameMap - Run through symbol table looking for type names.
1944 //
1945
1946 bool NVPTXAsmPrinter::isImageType(const Type *Ty) {
1947
1948   std::map<const Type *, std::string>::iterator PI = TypeNameMap.find(Ty);
1949
1950   if (PI != TypeNameMap.end() && (!PI->second.compare("struct._image1d_t") ||
1951                                   !PI->second.compare("struct._image2d_t") ||
1952                                   !PI->second.compare("struct._image3d_t")))
1953     return true;
1954
1955   return false;
1956 }
1957
1958
1959 bool NVPTXAsmPrinter::ignoreLoc(const MachineInstr &MI) {
1960   switch (MI.getOpcode()) {
1961   default:
1962     return false;
1963   case NVPTX::CallArgBeginInst:
1964   case NVPTX::CallArgEndInst0:
1965   case NVPTX::CallArgEndInst1:
1966   case NVPTX::CallArgF32:
1967   case NVPTX::CallArgF64:
1968   case NVPTX::CallArgI16:
1969   case NVPTX::CallArgI32:
1970   case NVPTX::CallArgI32imm:
1971   case NVPTX::CallArgI64:
1972   case NVPTX::CallArgParam:
1973   case NVPTX::CallVoidInst:
1974   case NVPTX::CallVoidInstReg:
1975   case NVPTX::Callseq_End:
1976   case NVPTX::CallVoidInstReg64:
1977   case NVPTX::DeclareParamInst:
1978   case NVPTX::DeclareRetMemInst:
1979   case NVPTX::DeclareRetRegInst:
1980   case NVPTX::DeclareRetScalarInst:
1981   case NVPTX::DeclareScalarParamInst:
1982   case NVPTX::DeclareScalarRegInst:
1983   case NVPTX::StoreParamF32:
1984   case NVPTX::StoreParamF64:
1985   case NVPTX::StoreParamI16:
1986   case NVPTX::StoreParamI32:
1987   case NVPTX::StoreParamI64:
1988   case NVPTX::StoreParamI8:
1989   case NVPTX::StoreRetvalF32:
1990   case NVPTX::StoreRetvalF64:
1991   case NVPTX::StoreRetvalI16:
1992   case NVPTX::StoreRetvalI32:
1993   case NVPTX::StoreRetvalI64:
1994   case NVPTX::StoreRetvalI8:
1995   case NVPTX::LastCallArgF32:
1996   case NVPTX::LastCallArgF64:
1997   case NVPTX::LastCallArgI16:
1998   case NVPTX::LastCallArgI32:
1999   case NVPTX::LastCallArgI32imm:
2000   case NVPTX::LastCallArgI64:
2001   case NVPTX::LastCallArgParam:
2002   case NVPTX::LoadParamMemF32:
2003   case NVPTX::LoadParamMemF64:
2004   case NVPTX::LoadParamMemI16:
2005   case NVPTX::LoadParamMemI32:
2006   case NVPTX::LoadParamMemI64:
2007   case NVPTX::LoadParamMemI8:
2008   case NVPTX::PrototypeInst:
2009   case NVPTX::DBG_VALUE:
2010     return true;
2011   }
2012   return false;
2013 }
2014
2015 /// PrintAsmOperand - Print out an operand for an inline asm expression.
2016 ///
2017 bool NVPTXAsmPrinter::PrintAsmOperand(const MachineInstr *MI, unsigned OpNo,
2018                                       unsigned AsmVariant,
2019                                       const char *ExtraCode, raw_ostream &O) {
2020   if (ExtraCode && ExtraCode[0]) {
2021     if (ExtraCode[1] != 0)
2022       return true; // Unknown modifier.
2023
2024     switch (ExtraCode[0]) {
2025     default:
2026       // See if this is a generic print operand
2027       return AsmPrinter::PrintAsmOperand(MI, OpNo, AsmVariant, ExtraCode, O);
2028     case 'r':
2029       break;
2030     }
2031   }
2032
2033   printOperand(MI, OpNo, O);
2034
2035   return false;
2036 }
2037
2038 bool NVPTXAsmPrinter::PrintAsmMemoryOperand(
2039     const MachineInstr *MI, unsigned OpNo, unsigned AsmVariant,
2040     const char *ExtraCode, raw_ostream &O) {
2041   if (ExtraCode && ExtraCode[0])
2042     return true; // Unknown modifier
2043
2044   O << '[';
2045   printMemOperand(MI, OpNo, O);
2046   O << ']';
2047
2048   return false;
2049 }
2050
2051 void NVPTXAsmPrinter::printOperand(const MachineInstr *MI, int opNum,
2052                                    raw_ostream &O, const char *Modifier) {
2053   const MachineOperand &MO = MI->getOperand(opNum);
2054   switch (MO.getType()) {
2055   case MachineOperand::MO_Register:
2056     if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(MO.getReg())) {
2057       if (MO.getReg() == NVPTX::VRDepot)
2058         O << DEPOTNAME << getFunctionNumber();
2059       else
2060         O << NVPTXInstPrinter::getRegisterName(MO.getReg());
2061     } else {
2062       emitVirtualRegister(MO.getReg(), O);
2063     }
2064     return;
2065
2066   case MachineOperand::MO_Immediate:
2067     if (!Modifier)
2068       O << MO.getImm();
2069     else if (strstr(Modifier, "vec") == Modifier)
2070       printVecModifiedImmediate(MO, Modifier, O);
2071     else
2072       llvm_unreachable(
2073           "Don't know how to handle modifier on immediate operand");
2074     return;
2075
2076   case MachineOperand::MO_FPImmediate:
2077     printFPConstant(MO.getFPImm(), O);
2078     break;
2079
2080   case MachineOperand::MO_GlobalAddress:
2081     O << getSymbolName(MO.getGlobal());
2082     break;
2083
2084   case MachineOperand::MO_MachineBasicBlock:
2085     O << *MO.getMBB()->getSymbol();
2086     return;
2087
2088   default:
2089     llvm_unreachable("Operand type not supported.");
2090   }
2091 }
2092
2093 void NVPTXAsmPrinter::printMemOperand(const MachineInstr *MI, int opNum,
2094                                       raw_ostream &O, const char *Modifier) {
2095   printOperand(MI, opNum, O);
2096
2097   if (Modifier && !strcmp(Modifier, "add")) {
2098     O << ", ";
2099     printOperand(MI, opNum + 1, O);
2100   } else {
2101     if (MI->getOperand(opNum + 1).isImm() &&
2102         MI->getOperand(opNum + 1).getImm() == 0)
2103       return; // don't print ',0' or '+0'
2104     O << "+";
2105     printOperand(MI, opNum + 1, O);
2106   }
2107 }
2108
2109
2110 // Force static initialization.
2111 extern "C" void LLVMInitializeNVPTXBackendAsmPrinter() {
2112   RegisterAsmPrinter<NVPTXAsmPrinter> X(TheNVPTXTarget32);
2113   RegisterAsmPrinter<NVPTXAsmPrinter> Y(TheNVPTXTarget64);
2114 }
2115
2116 void NVPTXAsmPrinter::emitSrcInText(StringRef filename, unsigned line) {
2117   std::stringstream temp;
2118   LineReader *reader = this->getReader(filename.str());
2119   temp << "\n//";
2120   temp << filename.str();
2121   temp << ":";
2122   temp << line;
2123   temp << " ";
2124   temp << reader->readLine(line);
2125   temp << "\n";
2126   this->OutStreamer.EmitRawText(Twine(temp.str()));
2127 }
2128
2129 LineReader *NVPTXAsmPrinter::getReader(std::string filename) {
2130   if (reader == NULL) {
2131     reader = new LineReader(filename);
2132   }
2133
2134   if (reader->fileName() != filename) {
2135     delete reader;
2136     reader = new LineReader(filename);
2137   }
2138
2139   return reader;
2140 }
2141
2142 std::string NVPTXAsmPrinter::getSymbolName(const GlobalValue *GV) const {
2143   // Obtain the original symbol name.
2144   MCSymbol *Sym = getSymbol(GV);
2145   std::string OriginalName;
2146   raw_string_ostream OriginalNameStream(OriginalName);
2147   Sym->print(OriginalNameStream);
2148   OriginalNameStream.flush();
2149
2150   // MCSymbol already does symbol-name sanitizing, so names it produces are
2151   // valid for object files. The only two characters valida in that context
2152   // and indigestible by the PTX assembler are '.' and '@'.
2153   std::string CleanName;
2154   raw_string_ostream CleanNameStream(CleanName);
2155   for (unsigned I = 0, E = OriginalName.size(); I != E; ++I) {
2156     char C = OriginalName[I];
2157     if (C == '.') {
2158       CleanNameStream << "_$_";
2159     } else if (C == '@') {
2160       CleanNameStream << "_%_";
2161     } else {
2162       CleanNameStream << C;
2163     }
2164   }
2165
2166   return CleanNameStream.str();
2167 }
2168
2169 std::string LineReader::readLine(unsigned lineNum) {
2170   if (lineNum < theCurLine) {
2171     theCurLine = 0;
2172     fstr.seekg(0, std::ios::beg);
2173   }
2174   while (theCurLine < lineNum) {
2175     fstr.getline(buff, 500);
2176     theCurLine++;
2177   }
2178   return buff;
2179 }
2180
2181 // Force static initialization.
2182 extern "C" void LLVMInitializeNVPTXAsmPrinter() {
2183   RegisterAsmPrinter<NVPTXAsmPrinter> X(TheNVPTXTarget32);
2184   RegisterAsmPrinter<NVPTXAsmPrinter> Y(TheNVPTXTarget64);
2185 }