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 "MCTargetDesc/NVPTXMCAsmInfo.h"
  17 #include "NVPTX.h"
  18 #include "NVPTXInstrInfo.h"
  19 #include "NVPTXNumRegisters.h"
  20 #include "NVPTXRegisterInfo.h"
  21 #include "NVPTXTargetMachine.h"
  22 #include "NVPTXUtilities.h"
  23 #include "cl_common_defines.h"
  24 #include "llvm/ADT/StringExtras.h"
  25 #include "llvm/Analysis/ConstantFolding.h"
  26 #include "llvm/Assembly/Writer.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/DebugInfo.h"
  32 #include "llvm/IR/DerivedTypes.h"
  33 #include "llvm/IR/Function.h"
  34 #include "llvm/IR/GlobalVariable.h"
  35 #include "llvm/IR/Module.h"
  36 #include "llvm/IR/Operator.h"
  37 #include "llvm/MC/MCStreamer.h"
  38 #include "llvm/MC/MCSymbol.h"
  39 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  40 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  41 #include "llvm/Support/FormattedStream.h"
  42 #include "llvm/Support/Path.h"
  43 #include "llvm/Support/TargetRegistry.h"
  44 #include "llvm/Support/TimeValue.h"
  45 #include "llvm/Target/Mangler.h"
  46 #include "llvm/Target/TargetLoweringObjectFile.h"
  47 #include <sstream>
  48 using namespace llvm;
  49
  50 #include "NVPTXGenAsmWriter.inc"
  51
  52 bool RegAllocNilUsed = true;
  53
  54 #define DEPOTNAME "__local_depot"
  55
  56 static cl::opt<bool>
  57 EmitLineNumbers("nvptx-emit-line-numbers",
  58                 cl::desc("NVPTX Specific: Emit Line numbers even without -G"),
  59                 cl::init(true));
  60
  61 namespace llvm { bool InterleaveSrcInPtx = false; }
  62
  63 static cl::opt<bool, true>
  64 InterleaveSrc("nvptx-emit-src", cl::ZeroOrMore,
  65               cl::desc("NVPTX Specific: Emit source line in ptx file"),
  66               cl::location(llvm::InterleaveSrcInPtx));
  67
  68 namespace {
  69 /// DiscoverDependentGlobals - Return a set of GlobalVariables on which \p V
  70 /// depends.
  71 void DiscoverDependentGlobals(const Value *V,
  72                               DenseSet<const GlobalVariable *> &Globals) {
  73   if (const GlobalVariable *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(V))
  74     Globals.insert(GV);
  75   else {
  76     if (const User *U = dyn_cast<User>(V)) {
  77       for (unsigned i = 0, e = U->getNumOperands(); i != e; ++i) {
  78         DiscoverDependentGlobals(U->getOperand(i), Globals);
  79       }
  80     }
  81   }
  82 }
  83
  84 /// VisitGlobalVariableForEmission - Add \p GV to the list of GlobalVariable
  85 /// instances to be emitted, but only after any dependents have been added
  86 /// first.
  87 void VisitGlobalVariableForEmission(
  88     const GlobalVariable *GV, SmallVectorImpl<const GlobalVariable *> &Order,
  89     DenseSet<const GlobalVariable *> &Visited,
  90     DenseSet<const GlobalVariable *> &Visiting) {
  91   // Have we already visited this one?
  92   if (Visited.count(GV))
  93     return;
  94
  95   // Do we have a circular dependency?
  96   if (Visiting.count(GV))
  97     report_fatal_error("Circular dependency found in global variable set");
  98
  99   // Start visiting this global
 100   Visiting.insert(GV);
 101
 102   // Make sure we visit all dependents first
 103   DenseSet<const GlobalVariable *> Others;
 104   for (unsigned i = 0, e = GV->getNumOperands(); i != e; ++i)
 105     DiscoverDependentGlobals(GV->getOperand(i), Others);
 106
 107   for (DenseSet<const GlobalVariable *>::iterator I = Others.begin(),
 108                                                   E = Others.end();
 109        I != E; ++I)
 110     VisitGlobalVariableForEmission(*I, Order, Visited, Visiting);
 111
 112   // Now we can visit ourself
 113   Order.push_back(GV);
 114   Visited.insert(GV);
 115   Visiting.erase(GV);
 116 }
 117 }
 118
 119 // @TODO: This is a copy from AsmPrinter.cpp.  The function is static, so we
 120 // cannot just link to the existing version.
 121 /// LowerConstant - Lower the specified LLVM Constant to an MCExpr.
 122 ///
 123 using namespace nvptx;
 124 const MCExpr *nvptx::LowerConstant(const Constant *CV, AsmPrinter &AP) {
 125   MCContext &Ctx = AP.OutContext;
 126
 127   if (CV->isNullValue() || isa<UndefValue>(CV))
 128     return MCConstantExpr::Create(0, Ctx);
 129
 130   if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(CV))
 131     return MCConstantExpr::Create(CI->getZExtValue(), Ctx);
 132
 133   if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(CV))
 134     return MCSymbolRefExpr::Create(AP.Mang->getSymbol(GV), Ctx);
 135
 136   if (const BlockAddress *BA = dyn_cast<BlockAddress>(CV))
 137     return MCSymbolRefExpr::Create(AP.GetBlockAddressSymbol(BA), Ctx);
 138
 139   const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(CV);
 140   if (CE == 0)
 141     llvm_unreachable("Unknown constant value to lower!");
 142
 143   switch (CE->getOpcode()) {
 144   default:
 145     // If the code isn't optimized, there may be outstanding folding
 146     // opportunities. Attempt to fold the expression using DataLayout as a
 147     // last resort before giving up.
 148     if (Constant *C = ConstantFoldConstantExpression(CE, AP.TM.getDataLayout()))
 149       if (C != CE)
 150         return LowerConstant(C, AP);
 151
 152     // Otherwise report the problem to the user.
 153     {
 154       std::string S;
 155       raw_string_ostream OS(S);
 156       OS << "Unsupported expression in static initializer: ";
 157       WriteAsOperand(OS, CE, /*PrintType=*/ false,
 158                      !AP.MF ? 0 : AP.MF->getFunction()->getParent());
 159       report_fatal_error(OS.str());
 160     }
 161   case Instruction::GetElementPtr: {
 162     const DataLayout &TD = *AP.TM.getDataLayout();
 163     // Generate a symbolic expression for the byte address
 164     APInt OffsetAI(TD.getPointerSizeInBits(), 0);
 165     cast<GEPOperator>(CE)->accumulateConstantOffset(TD, OffsetAI);
 166
 167     const MCExpr *Base = LowerConstant(CE->getOperand(0), AP);
 168     if (!OffsetAI)
 169       return Base;
 170
 171     int64_t Offset = OffsetAI.getSExtValue();
 172     return MCBinaryExpr::CreateAdd(Base, MCConstantExpr::Create(Offset, Ctx),
 173                                    Ctx);
 174   }
 175
 176   case Instruction::Trunc:
 177     // We emit the value and depend on the assembler to truncate the generated
 178     // expression properly.  This is important for differences between
 179     // blockaddress labels.  Since the two labels are in the same function, it
 180     // is reasonable to treat their delta as a 32-bit value.
 181   // FALL THROUGH.
 182   case Instruction::BitCast:
 183     return LowerConstant(CE->getOperand(0), AP);
 184
 185   case Instruction::IntToPtr: {
 186     const DataLayout &TD = *AP.TM.getDataLayout();
 187     // Handle casts to pointers by changing them into casts to the appropriate
 188     // integer type.  This promotes constant folding and simplifies this code.
 189     Constant *Op = CE->getOperand(0);
 190     Op = ConstantExpr::getIntegerCast(Op, TD.getIntPtrType(CV->getContext()),
 191                                       false /*ZExt*/);
 192     return LowerConstant(Op, AP);
 193   }
 194
 195   case Instruction::PtrToInt: {
 196     const DataLayout &TD = *AP.TM.getDataLayout();
 197     // Support only foldable casts to/from pointers that can be eliminated by
 198     // changing the pointer to the appropriately sized integer type.
 199     Constant *Op = CE->getOperand(0);
 200     Type *Ty = CE->getType();
 201
 202     const MCExpr *OpExpr = LowerConstant(Op, AP);
 203
 204     // We can emit the pointer value into this slot if the slot is an
 205     // integer slot equal to the size of the pointer.
 206     if (TD.getTypeAllocSize(Ty) == TD.getTypeAllocSize(Op->getType()))
 207       return OpExpr;
 208
 209     // Otherwise the pointer is smaller than the resultant integer, mask off
 210     // the high bits so we are sure to get a proper truncation if the input is
 211     // a constant expr.
 212     unsigned InBits = TD.getTypeAllocSizeInBits(Op->getType());
 213     const MCExpr *MaskExpr =
 214         MCConstantExpr::Create(~0ULL >> (64 - InBits), Ctx);
 215     return MCBinaryExpr::CreateAnd(OpExpr, MaskExpr, Ctx);
 216   }
 217
 218     // The MC library also has a right-shift operator, but it isn't consistently
 219   // signed or unsigned between different targets.
 220   case Instruction::Add:
 221   case Instruction::Sub:
 222   case Instruction::Mul:
 223   case Instruction::SDiv:
 224   case Instruction::SRem:
 225   case Instruction::Shl:
 226   case Instruction::And:
 227   case Instruction::Or:
 228   case Instruction::Xor: {
 229     const MCExpr *LHS = LowerConstant(CE->getOperand(0), AP);
 230     const MCExpr *RHS = LowerConstant(CE->getOperand(1), AP);
 231     switch (CE->getOpcode()) {
 232     default:
 233       llvm_unreachable("Unknown binary operator constant cast expr");
 234     case Instruction::Add:
 235       return MCBinaryExpr::CreateAdd(LHS, RHS, Ctx);
 236     case Instruction::Sub:
 237       return MCBinaryExpr::CreateSub(LHS, RHS, Ctx);
 238     case Instruction::Mul:
 239       return MCBinaryExpr::CreateMul(LHS, RHS, Ctx);
 240     case Instruction::SDiv:
 241       return MCBinaryExpr::CreateDiv(LHS, RHS, Ctx);
 242     case Instruction::SRem:
 243       return MCBinaryExpr::CreateMod(LHS, RHS, Ctx);
 244     case Instruction::Shl:
 245       return MCBinaryExpr::CreateShl(LHS, RHS, Ctx);
 246     case Instruction::And:
 247       return MCBinaryExpr::CreateAnd(LHS, RHS, Ctx);
 248     case Instruction::Or:
 249       return MCBinaryExpr::CreateOr(LHS, RHS, Ctx);
 250     case Instruction::Xor:
 251       return MCBinaryExpr::CreateXor(LHS, RHS, Ctx);
 252     }
 253   }
 254   }
 255 }
 256
 257 void NVPTXAsmPrinter::emitLineNumberAsDotLoc(const MachineInstr &MI) {
 258   if (!EmitLineNumbers)
 259     return;
 260   if (ignoreLoc(MI))
 261     return;
 262
 263   DebugLoc curLoc = MI.getDebugLoc();
 264
 265   if (prevDebugLoc.isUnknown() && curLoc.isUnknown())
 266     return;
 267
 268   if (prevDebugLoc == curLoc)
 269     return;
 270
 271   prevDebugLoc = curLoc;
 272
 273   if (curLoc.isUnknown())
 274     return;
 275
 276   const MachineFunction *MF = MI.getParent()->getParent();
 277   //const TargetMachine &TM = MF->getTarget();
 278
 279   const LLVMContext &ctx = MF->getFunction()->getContext();
 280   DIScope Scope(curLoc.getScope(ctx));
 281
 282   if (!Scope.Verify())
 283     return;
 284
 285   StringRef fileName(Scope.getFilename());
 286   StringRef dirName(Scope.getDirectory());
 287   SmallString<128> FullPathName = dirName;
 288   if (!dirName.empty() && !sys::path::is_absolute(fileName)) {
 289     sys::path::append(FullPathName, fileName);
 290     fileName = FullPathName.str();
 291   }
 292
 293   if (filenameMap.find(fileName.str()) == filenameMap.end())
 294     return;
 295
 296   // Emit the line from the source file.
 297   if (llvm::InterleaveSrcInPtx)
 298     this->emitSrcInText(fileName.str(), curLoc.getLine());
 299
 300   std::stringstream temp;
 301   temp << "\t.loc " << filenameMap[fileName.str()] << " " << curLoc.getLine()
 302        << " " << curLoc.getCol();
 303   OutStreamer.EmitRawText(Twine(temp.str().c_str()));
 304 }
 305
 306 void NVPTXAsmPrinter::EmitInstruction(const MachineInstr *MI) {
 307   SmallString<128> Str;
 308   raw_svector_ostream OS(Str);
 309   if (nvptxSubtarget.getDrvInterface() == NVPTX::CUDA)
 310     emitLineNumberAsDotLoc(*MI);
 311   printInstruction(MI, OS);
 312   OutStreamer.EmitRawText(OS.str());
 313 }
 314
 315 void NVPTXAsmPrinter::printReturnValStr(const Function *F, raw_ostream &O) {
 316   const DataLayout *TD = TM.getDataLayout();
 317   const TargetLowering *TLI = TM.getTargetLowering();
 318
 319   Type *Ty = F->getReturnType();
 320
 321   bool isABI = (nvptxSubtarget.getSmVersion() >= 20);
 322
 323   if (Ty->getTypeID() == Type::VoidTyID)
 324     return;
 325
 326   O << " (";
 327
 328   if (isABI) {
 329     if (Ty->isPrimitiveType() || Ty->isIntegerTy()) {
 330       unsigned size = 0;
 331       if (const IntegerType *ITy = dyn_cast<IntegerType>(Ty)) {
 332         size = ITy->getBitWidth();
 333         if (size < 32)
 334           size = 32;
 335       } else {
 336         assert(Ty->isFloatingPointTy() && "Floating point type expected here");
 337         size = Ty->getPrimitiveSizeInBits();
 338       }
 339
 340       O << ".param .b" << size << " func_retval0";
 341     } else if (isa<PointerType>(Ty)) {
 342       O << ".param .b" << TLI->getPointerTy().getSizeInBits()
 343         << " func_retval0";
 344     } else {
 345       if ((Ty->getTypeID() == Type::StructTyID) || isa<VectorType>(Ty)) {
 346         SmallVector<EVT, 16> vtparts;
 347         ComputeValueVTs(*TLI, Ty, vtparts);
 348         unsigned totalsz = 0;
 349         for (unsigned i = 0, e = vtparts.size(); i != e; ++i) {
 350           unsigned elems = 1;
 351           EVT elemtype = vtparts[i];
 352           if (vtparts[i].isVector()) {
 353             elems = vtparts[i].getVectorNumElements();
 354             elemtype = vtparts[i].getVectorElementType();
 355           }
 356           for (unsigned j = 0, je = elems; j != je; ++j) {
 357             unsigned sz = elemtype.getSizeInBits();
 358             if (elemtype.isInteger() && (sz < 8))
 359               sz = 8;
 360             totalsz += sz / 8;
 361           }
 362         }
 363         unsigned retAlignment = 0;
 364         if (!llvm::getAlign(*F, 0, retAlignment))
 365           retAlignment = TD->getABITypeAlignment(Ty);
 366         O << ".param .align " << retAlignment << " .b8 func_retval0[" << totalsz
 367           << "]";
 368       } else
 369         assert(false && "Unknown return type");
 370     }
 371   } else {
 372     SmallVector<EVT, 16> vtparts;
 373     ComputeValueVTs(*TLI, Ty, vtparts);
 374     unsigned idx = 0;
 375     for (unsigned i = 0, e = vtparts.size(); i != e; ++i) {
 376       unsigned elems = 1;
 377       EVT elemtype = vtparts[i];
 378       if (vtparts[i].isVector()) {
 379         elems = vtparts[i].getVectorNumElements();
 380         elemtype = vtparts[i].getVectorElementType();
 381       }
 382
 383       for (unsigned j = 0, je = elems; j != je; ++j) {
 384         unsigned sz = elemtype.getSizeInBits();
 385         if (elemtype.isInteger() && (sz < 32))
 386           sz = 32;
 387         O << ".reg .b" << sz << " func_retval" << idx;
 388         if (j < je - 1)
 389           O << ", ";
 390         ++idx;
 391       }
 392       if (i < e - 1)
 393         O << ", ";
 394     }
 395   }
 396   O << ") ";
 397   return;
 398 }
 399
 400 void NVPTXAsmPrinter::printReturnValStr(const MachineFunction &MF,
 401                                         raw_ostream &O) {
 402   const Function *F = MF.getFunction();
 403   printReturnValStr(F, O);
 404 }
 405
 406 void NVPTXAsmPrinter::EmitFunctionEntryLabel() {
 407   SmallString<128> Str;
 408   raw_svector_ostream O(Str);
 409
 410   if (!GlobalsEmitted) {
 411     emitGlobals(*MF->getFunction()->getParent());
 412     GlobalsEmitted = true;
 413   }
 414
 415   // Set up
 416   MRI = &MF->getRegInfo();
 417   F = MF->getFunction();
 418   emitLinkageDirective(F, O);
 419   if (llvm::isKernelFunction(*F))
 420     O << ".entry ";
 421   else {
 422     O << ".func ";
 423     printReturnValStr(*MF, O);
 424   }
 425
 426   O << *CurrentFnSym;
 427
 428   emitFunctionParamList(*MF, O);
 429
 430   if (llvm::isKernelFunction(*F))
 431     emitKernelFunctionDirectives(*F, O);
 432
 433   OutStreamer.EmitRawText(O.str());
 434
 435   prevDebugLoc = DebugLoc();
 436 }
 437
 438 void NVPTXAsmPrinter::EmitFunctionBodyStart() {
 439   const TargetRegisterInfo &TRI = *TM.getRegisterInfo();
 440   unsigned numRegClasses = TRI.getNumRegClasses();
 441   VRidGlobal2LocalMap = new std::map<unsigned, unsigned>[numRegClasses + 1];
 442   OutStreamer.EmitRawText(StringRef("{\n"));
 443   setAndEmitFunctionVirtualRegisters(*MF);
 444
 445   SmallString<128> Str;
 446   raw_svector_ostream O(Str);
 447   emitDemotedVars(MF->getFunction(), O);
 448   OutStreamer.EmitRawText(O.str());
 449 }
 450
 451 void NVPTXAsmPrinter::EmitFunctionBodyEnd() {
 452   OutStreamer.EmitRawText(StringRef("}\n"));
 453   delete[] VRidGlobal2LocalMap;
 454 }
 455
 456 void NVPTXAsmPrinter::emitKernelFunctionDirectives(const Function &F,
 457                                                    raw_ostream &O) const {
 458   // If the NVVM IR has some of reqntid* specified, then output
 459   // the reqntid directive, and set the unspecified ones to 1.
 460   // If none of reqntid* is specified, don't output reqntid directive.
 461   unsigned reqntidx, reqntidy, reqntidz;
 462   bool specified = false;
 463   if (llvm::getReqNTIDx(F, reqntidx) == false)
 464     reqntidx = 1;
 465   else
 466     specified = true;
 467   if (llvm::getReqNTIDy(F, reqntidy) == false)
 468     reqntidy = 1;
 469   else
 470     specified = true;
 471   if (llvm::getReqNTIDz(F, reqntidz) == false)
 472     reqntidz = 1;
 473   else
 474     specified = true;
 475
 476   if (specified)
 477     O << ".reqntid " << reqntidx << ", " << reqntidy << ", " << reqntidz
 478       << "\n";
 479
 480   // If the NVVM IR has some of maxntid* specified, then output
 481   // the maxntid directive, and set the unspecified ones to 1.
 482   // If none of maxntid* is specified, don't output maxntid directive.
 483   unsigned maxntidx, maxntidy, maxntidz;
 484   specified = false;
 485   if (llvm::getMaxNTIDx(F, maxntidx) == false)
 486     maxntidx = 1;
 487   else
 488     specified = true;
 489   if (llvm::getMaxNTIDy(F, maxntidy) == false)
 490     maxntidy = 1;
 491   else
 492     specified = true;
 493   if (llvm::getMaxNTIDz(F, maxntidz) == false)
 494     maxntidz = 1;
 495   else
 496     specified = true;
 497
 498   if (specified)
 499     O << ".maxntid " << maxntidx << ", " << maxntidy << ", " << maxntidz
 500       << "\n";
 501
 502   unsigned mincta;
 503   if (llvm::getMinCTASm(F, mincta))
 504     O << ".minnctapersm " << mincta << "\n";
 505 }
 506
 507 void NVPTXAsmPrinter::getVirtualRegisterName(unsigned vr, bool isVec,
 508                                              raw_ostream &O) {
 509   const TargetRegisterClass *RC = MRI->getRegClass(vr);
 510   unsigned id = RC->getID();
 511
 512   std::map<unsigned, unsigned> &regmap = VRidGlobal2LocalMap[id];
 513   unsigned mapped_vr = regmap[vr];
 514
 515   if (!isVec) {
 516     O << getNVPTXRegClassStr(RC) << mapped_vr;
 517     return;
 518   }
 519   report_fatal_error("Bad register!");
 520 }
 521
 522 void NVPTXAsmPrinter::emitVirtualRegister(unsigned int vr, bool isVec,
 523                                           raw_ostream &O) {
 524   getVirtualRegisterName(vr, isVec, O);
 525 }
 526
 527 void NVPTXAsmPrinter::printVecModifiedImmediate(
 528     const MachineOperand &MO, const char *Modifier, raw_ostream &O) {
 529   static const char vecelem[] = { '0', '1', '2', '3', '0', '1', '2', '3' };
 530   int Imm = (int) MO.getImm();
 531   if (0 == strcmp(Modifier, "vecelem"))
 532     O << "_" << vecelem[Imm];
 533   else if (0 == strcmp(Modifier, "vecv4comm1")) {
 534     if ((Imm < 0) || (Imm > 3))
 535       O << "//";
 536   } else if (0 == strcmp(Modifier, "vecv4comm2")) {
 537     if ((Imm < 4) || (Imm > 7))
 538       O << "//";
 539   } else if (0 == strcmp(Modifier, "vecv4pos")) {
 540     if (Imm < 0)
 541       Imm = 0;
 542     O << "_" << vecelem[Imm % 4];
 543   } else if (0 == strcmp(Modifier, "vecv2comm1")) {
 544     if ((Imm < 0) || (Imm > 1))
 545       O << "//";
 546   } else if (0 == strcmp(Modifier, "vecv2comm2")) {
 547     if ((Imm < 2) || (Imm > 3))
 548       O << "//";
 549   } else if (0 == strcmp(Modifier, "vecv2pos")) {
 550     if (Imm < 0)
 551       Imm = 0;
 552     O << "_" << vecelem[Imm % 2];
 553   } else
 554     llvm_unreachable("Unknown Modifier on immediate operand");
 555 }
 556
 557 void NVPTXAsmPrinter::printOperand(const MachineInstr *MI, int opNum,
 558                                    raw_ostream &O, const char *Modifier) {
 559   const MachineOperand &MO = MI->getOperand(opNum);
 560   switch (MO.getType()) {
 561   case MachineOperand::MO_Register:
 562     if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(MO.getReg())) {
 563       if (MO.getReg() == NVPTX::VRDepot)
 564         O << DEPOTNAME << getFunctionNumber();
 565       else
 566         O << getRegisterName(MO.getReg());
 567     } else {
 568       if (!Modifier)
 569         emitVirtualRegister(MO.getReg(), false, O);
 570       else {
 571         if (strcmp(Modifier, "vecfull") == 0)
 572           emitVirtualRegister(MO.getReg(), true, O);
 573         else
 574           llvm_unreachable(
 575               "Don't know how to handle the modifier on virtual register.");
 576       }
 577     }
 578     return;
 579
 580   case MachineOperand::MO_Immediate:
 581     if (!Modifier)
 582       O << MO.getImm();
 583     else if (strstr(Modifier, "vec") == Modifier)
 584       printVecModifiedImmediate(MO, Modifier, O);
 585     else
 586       llvm_unreachable(
 587           "Don't know how to handle modifier on immediate operand");
 588     return;
 589
 590   case MachineOperand::MO_FPImmediate:
 591     printFPConstant(MO.getFPImm(), O);
 592     break;
 593
 594   case MachineOperand::MO_GlobalAddress:
 595     O << *Mang->getSymbol(MO.getGlobal());
 596     break;
 597
 598   case MachineOperand::MO_ExternalSymbol: {
 599     const char *symbname = MO.getSymbolName();
 600     if (strstr(symbname, ".PARAM") == symbname) {
 601       unsigned index;
 602       sscanf(symbname + 6, "%u[];", &index);
 603       printParamName(index, O);
 604     } else if (strstr(symbname, ".HLPPARAM") == symbname) {
 605       unsigned index;
 606       sscanf(symbname + 9, "%u[];", &index);
 607       O << *CurrentFnSym << "_param_" << index << "_offset";
 608     } else
 609       O << symbname;
 610     break;
 611   }
 612
 613   case MachineOperand::MO_MachineBasicBlock:
 614     O << *MO.getMBB()->getSymbol();
 615     return;
 616
 617   default:
 618     llvm_unreachable("Operand type not supported.");
 619   }
 620 }
 621
 622 void NVPTXAsmPrinter::printImplicitDef(const MachineInstr *MI,
 623                                        raw_ostream &O) const {
 624 #ifndef __OPTIMIZE__
 625   O << "\t// Implicit def :";
 626   //printOperand(MI, 0);
 627   O << "\n";
 628 #endif
 629 }
 630
 631 void NVPTXAsmPrinter::printMemOperand(const MachineInstr *MI, int opNum,
 632                                       raw_ostream &O, const char *Modifier) {
 633   printOperand(MI, opNum, O);
 634
 635   if (Modifier && !strcmp(Modifier, "add")) {
 636     O << ", ";
 637     printOperand(MI, opNum + 1, O);
 638   } else {
 639     if (MI->getOperand(opNum + 1).isImm() &&
 640         MI->getOperand(opNum + 1).getImm() == 0)
 641       return; // don't print ',0' or '+0'
 642     O << "+";
 643     printOperand(MI, opNum + 1, O);
 644   }
 645 }
 646
 647 void NVPTXAsmPrinter::printLdStCode(const MachineInstr *MI, int opNum,
 648                                     raw_ostream &O, const char *Modifier) {
 649   if (Modifier) {
 650     const MachineOperand &MO = MI->getOperand(opNum);
 651     int Imm = (int) MO.getImm();
 652     if (!strcmp(Modifier, "volatile")) {
 653       if (Imm)
 654         O << ".volatile";
 655     } else if (!strcmp(Modifier, "addsp")) {
 656       switch (Imm) {
 657       case NVPTX::PTXLdStInstCode::GLOBAL:
 658         O << ".global";
 659         break;
 660       case NVPTX::PTXLdStInstCode::SHARED:
 661         O << ".shared";
 662         break;
 663       case NVPTX::PTXLdStInstCode::LOCAL:
 664         O << ".local";
 665         break;
 666       case NVPTX::PTXLdStInstCode::PARAM:
 667         O << ".param";
 668         break;
 669       case NVPTX::PTXLdStInstCode::CONSTANT:
 670         O << ".const";
 671         break;
 672       case NVPTX::PTXLdStInstCode::GENERIC:
 673         if (!nvptxSubtarget.hasGenericLdSt())
 674           O << ".global";
 675         break;
 676       default:
 677         llvm_unreachable("Wrong Address Space");
 678       }
 679     } else if (!strcmp(Modifier, "sign")) {
 680       if (Imm == NVPTX::PTXLdStInstCode::Signed)
 681         O << "s";
 682       else if (Imm == NVPTX::PTXLdStInstCode::Unsigned)
 683         O << "u";
 684       else
 685         O << "f";
 686     } else if (!strcmp(Modifier, "vec")) {
 687       if (Imm == NVPTX::PTXLdStInstCode::V2)
 688         O << ".v2";
 689       else if (Imm == NVPTX::PTXLdStInstCode::V4)
 690         O << ".v4";
 691     } else
 692       llvm_unreachable("Unknown Modifier");
 693   } else
 694     llvm_unreachable("Empty Modifier");
 695 }
 696
 697 void NVPTXAsmPrinter::emitDeclaration(const Function *F, raw_ostream &O) {
 698
 699   emitLinkageDirective(F, O);
 700   if (llvm::isKernelFunction(*F))
 701     O << ".entry ";
 702   else
 703     O << ".func ";
 704   printReturnValStr(F, O);
 705   O << *Mang->getSymbol(F) << "\n";
 706   emitFunctionParamList(F, O);
 707   O << ";\n";
 708 }
 709
 710 static bool usedInGlobalVarDef(const Constant *C) {
 711   if (!C)
 712     return false;
 713
 714   if (const GlobalVariable *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(C)) {
 715     if (GV->getName().str() == "llvm.used")
 716       return false;
 717     return true;
 718   }
 719
 720   for (Value::const_use_iterator ui = C->use_begin(), ue = C->use_end();
 721        ui != ue; ++ui) {
 722     const Constant *C = dyn_cast<Constant>(*ui);
 723     if (usedInGlobalVarDef(C))
 724       return true;
 725   }
 726   return false;
 727 }
 728
 729 static bool usedInOneFunc(const User *U, Function const *&oneFunc) {
 730   if (const GlobalVariable *othergv = dyn_cast<GlobalVariable>(U)) {
 731     if (othergv->getName().str() == "llvm.used")
 732       return true;
 733   }
 734
 735   if (const Instruction *instr = dyn_cast<Instruction>(U)) {
 736     if (instr->getParent() && instr->getParent()->getParent()) {
 737       const Function *curFunc = instr->getParent()->getParent();
 738       if (oneFunc && (curFunc != oneFunc))
 739         return false;
 740       oneFunc = curFunc;
 741       return true;
 742     } else
 743       return false;
 744   }
 745
 746   if (const MDNode *md = dyn_cast<MDNode>(U))
 747     if (md->hasName() && ((md->getName().str() == "llvm.dbg.gv") ||
 748                           (md->getName().str() == "llvm.dbg.sp")))
 749       return true;
 750
 751   for (User::const_use_iterator ui = U->use_begin(), ue = U->use_end();
 752        ui != ue; ++ui) {
 753     if (usedInOneFunc(*ui, oneFunc) == false)
 754       return false;
 755   }
 756   return true;
 757 }
 758
 759 /* Find out if a global variable can be demoted to local scope.
 760  * Currently, this is valid for CUDA shared variables, which have local
 761  * scope and global lifetime. So the conditions to check are :
 762  * 1. Is the global variable in shared address space?
 763  * 2. Does it have internal linkage?
 764  * 3. Is the global variable referenced only in one function?
 765  */
 766 static bool canDemoteGlobalVar(const GlobalVariable *gv, Function const *&f) {
 767   if (gv->hasInternalLinkage() == false)
 768     return false;
 769   const PointerType *Pty = gv->getType();
 770   if (Pty->getAddressSpace() != llvm::ADDRESS_SPACE_SHARED)
 771     return false;
 772
 773   const Function *oneFunc = 0;
 774
 775   bool flag = usedInOneFunc(gv, oneFunc);
 776   if (flag == false)
 777     return false;
 778   if (!oneFunc)
 779     return false;
 780   f = oneFunc;
 781   return true;
 782 }
 783
 784 static bool useFuncSeen(const Constant *C,
 785                         llvm::DenseMap<const Function *, bool> &seenMap) {
 786   for (Value::const_use_iterator ui = C->use_begin(), ue = C->use_end();
 787        ui != ue; ++ui) {
 788     if (const Constant *cu = dyn_cast<Constant>(*ui)) {
 789       if (useFuncSeen(cu, seenMap))
 790         return true;
 791     } else if (const Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(*ui)) {
 792       const BasicBlock *bb = I->getParent();
 793       if (!bb)
 794         continue;
 795       const Function *caller = bb->getParent();
 796       if (!caller)
 797         continue;
 798       if (seenMap.find(caller) != seenMap.end())
 799         return true;
 800     }
 801   }
 802   return false;
 803 }
 804
 805 void NVPTXAsmPrinter::emitDeclarations(const Module &M, raw_ostream &O) {
 806   llvm::DenseMap<const Function *, bool> seenMap;
 807   for (Module::const_iterator FI = M.begin(), FE = M.end(); FI != FE; ++FI) {
 808     const Function *F = FI;
 809
 810     if (F->isDeclaration()) {
 811       if (F->use_empty())
 812         continue;
 813       if (F->getIntrinsicID())
 814         continue;
 815       emitDeclaration(F, O);
 816       continue;
 817     }
 818     for (Value::const_use_iterator iter = F->use_begin(),
 819                                    iterEnd = F->use_end();
 820          iter != iterEnd; ++iter) {
 821       if (const Constant *C = dyn_cast<Constant>(*iter)) {
 822         if (usedInGlobalVarDef(C)) {
 823           // The use is in the initialization of a global variable
 824           // that is a function pointer, so print a declaration
 825           // for the original function
 826           emitDeclaration(F, O);
 827           break;
 828         }
 829         // Emit a declaration of this function if the function that
 830         // uses this constant expr has already been seen.
 831         if (useFuncSeen(C, seenMap)) {
 832           emitDeclaration(F, O);
 833           break;
 834         }
 835       }
 836
 837       if (!isa<Instruction>(*iter))
 838         continue;
 839       const Instruction *instr = cast<Instruction>(*iter);
 840       const BasicBlock *bb = instr->getParent();
 841       if (!bb)
 842         continue;
 843       const Function *caller = bb->getParent();
 844       if (!caller)
 845         continue;
 846
 847       // If a caller has already been seen, then the caller is
 848       // appearing in the module before the callee. so print out
 849       // a declaration for the callee.
 850       if (seenMap.find(caller) != seenMap.end()) {
 851         emitDeclaration(F, O);
 852         break;
 853       }
 854     }
 855     seenMap[F] = true;
 856   }
 857 }
 858
 859 void NVPTXAsmPrinter::recordAndEmitFilenames(Module &M) {
 860   DebugInfoFinder DbgFinder;
 861   DbgFinder.processModule(M);
 862
 863   unsigned i = 1;
 864   for (DebugInfoFinder::iterator I = DbgFinder.compile_unit_begin(),
 865                                  E = DbgFinder.compile_unit_end();
 866        I != E; ++I) {
 867     DICompileUnit DIUnit(*I);
 868     StringRef Filename(DIUnit.getFilename());
 869     StringRef Dirname(DIUnit.getDirectory());
 870     SmallString<128> FullPathName = Dirname;
 871     if (!Dirname.empty() && !sys::path::is_absolute(Filename)) {
 872       sys::path::append(FullPathName, Filename);
 873       Filename = FullPathName.str();
 874     }
 875     if (filenameMap.find(Filename.str()) != filenameMap.end())
 876       continue;
 877     filenameMap[Filename.str()] = i;
 878     OutStreamer.EmitDwarfFileDirective(i, "", Filename.str());
 879     ++i;
 880   }
 881
 882   for (DebugInfoFinder::iterator I = DbgFinder.subprogram_begin(),
 883                                  E = DbgFinder.subprogram_end();
 884        I != E; ++I) {
 885     DISubprogram SP(*I);
 886     StringRef Filename(SP.getFilename());
 887     StringRef Dirname(SP.getDirectory());
 888     SmallString<128> FullPathName = Dirname;
 889     if (!Dirname.empty() && !sys::path::is_absolute(Filename)) {
 890       sys::path::append(FullPathName, Filename);
 891       Filename = FullPathName.str();
 892     }
 893     if (filenameMap.find(Filename.str()) != filenameMap.end())
 894       continue;
 895     filenameMap[Filename.str()] = i;
 896     ++i;
 897   }
 898 }
 899
 900 bool NVPTXAsmPrinter::doInitialization(Module &M) {
 901
 902   SmallString<128> Str1;
 903   raw_svector_ostream OS1(Str1);
 904
 905   MMI = getAnalysisIfAvailable<MachineModuleInfo>();
 906   MMI->AnalyzeModule(M);
 907
 908   // We need to call the parent's one explicitly.
 909   //bool Result = AsmPrinter::doInitialization(M);
 910
 911   // Initialize TargetLoweringObjectFile.
 912   const_cast<TargetLoweringObjectFile &>(getObjFileLowering())
 913       .Initialize(OutContext, TM);
 914
 915   Mang = new Mangler(OutContext, &TM);
 916
 917   // Emit header before any dwarf directives are emitted below.
 918   emitHeader(M, OS1);
 919   OutStreamer.EmitRawText(OS1.str());
 920
 921   // Already commented out
 922   //bool Result = AsmPrinter::doInitialization(M);
 923
 924   if (nvptxSubtarget.getDrvInterface() == NVPTX::CUDA)
 925     recordAndEmitFilenames(M);
 926
 927   GlobalsEmitted = false;
 928
 929   return false; // success
 930 }
 931
 932 void NVPTXAsmPrinter::emitGlobals(const Module &M) {
 933   SmallString<128> Str2;
 934   raw_svector_ostream OS2(Str2);
 935
 936   emitDeclarations(M, OS2);
 937
 938   // As ptxas does not support forward references of globals, we need to first
 939   // sort the list of module-level globals in def-use order. We visit each
 940   // global variable in order, and ensure that we emit it *after* its dependent
 941   // globals. We use a little extra memory maintaining both a set and a list to
 942   // have fast searches while maintaining a strict ordering.
 943   SmallVector<const GlobalVariable *, 8> Globals;
 944   DenseSet<const GlobalVariable *> GVVisited;
 945   DenseSet<const GlobalVariable *> GVVisiting;
 946
 947   // Visit each global variable, in order
 948   for (Module::const_global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end();
 949        I != E; ++I)
 950     VisitGlobalVariableForEmission(I, Globals, GVVisited, GVVisiting);
 951
 952   assert(GVVisited.size() == M.getGlobalList().size() &&
 953          "Missed a global variable");
 954   assert(GVVisiting.size() == 0 && "Did not fully process a global variable");
 955
 956   // Print out module-level global variables in proper order
 957   for (unsigned i = 0, e = Globals.size(); i != e; ++i)
 958     printModuleLevelGV(Globals[i], OS2);
 959
 960   OS2 << '\n';
 961
 962   OutStreamer.EmitRawText(OS2.str());
 963 }
 964
 965 void NVPTXAsmPrinter::emitHeader(Module &M, raw_ostream &O) {
 966   O << "//\n";
 967   O << "// Generated by LLVM NVPTX Back-End\n";
 968   O << "//\n";
 969   O << "\n";
 970
 971   unsigned PTXVersion = nvptxSubtarget.getPTXVersion();
 972   O << ".version " << (PTXVersion / 10) << "." << (PTXVersion % 10) << "\n";
 973
 974   O << ".target ";
 975   O << nvptxSubtarget.getTargetName();
 976
 977   if (nvptxSubtarget.getDrvInterface() == NVPTX::NVCL)
 978     O << ", texmode_independent";
 979   if (nvptxSubtarget.getDrvInterface() == NVPTX::CUDA) {
 980     if (!nvptxSubtarget.hasDouble())
 981       O << ", map_f64_to_f32";
 982   }
 983
 984   if (MAI->doesSupportDebugInformation())
 985     O << ", debug";
 986
 987   O << "\n";
 988
 989   O << ".address_size ";
 990   if (nvptxSubtarget.is64Bit())
 991     O << "64";
 992   else
 993     O << "32";
 994   O << "\n";
 995
 996   O << "\n";
 997 }
 998
 999 bool NVPTXAsmPrinter::doFinalization(Module &M) {
1000
1001   // If we did not emit any functions, then the global declarations have not
1002   // yet been emitted.
1003   if (!GlobalsEmitted) {
1004     emitGlobals(M);
1005     GlobalsEmitted = true;
1006   }
1007
1008   // XXX Temproarily remove global variables so that doFinalization() will not
1009   // emit them again (global variables are emitted at beginning).
1010
1011   Module::GlobalListType &global_list = M.getGlobalList();
1012   int i, n = global_list.size();
1013   GlobalVariable **gv_array = new GlobalVariable *[n];
1014
1015   // first, back-up GlobalVariable in gv_array
1016   i = 0;
1017   for (Module::global_iterator I = global_list.begin(), E = global_list.end();
1018        I != E; ++I)
1019     gv_array[i++] = &*I;
1020
1021   // second, empty global_list
1022   while (!global_list.empty())
1023     global_list.remove(global_list.begin());
1024
1025   // call doFinalization
1026   bool ret = AsmPrinter::doFinalization(M);
1027
1028   // now we restore global variables
1029   for (i = 0; i < n; i++)
1030     global_list.insert(global_list.end(), gv_array[i]);
1031
1032   delete[] gv_array;
1033   return ret;
1034
1035   //bool Result = AsmPrinter::doFinalization(M);
1036   // Instead of calling the parents doFinalization, we may
1037   // clone parents doFinalization and customize here.
1038   // Currently, we if NVISA out the EmitGlobals() in
1039   // parent's doFinalization, which is too intrusive.
1040   //
1041   // Same for the doInitialization.
1042   //return Result;
1043 }
1044
1045 // This function emits appropriate linkage directives for
1046 // functions and global variables.
1047 //
1048 // extern function declaration            -> .extern
1049 // extern function definition             -> .visible
1050 // external global variable with init     -> .visible
1051 // external without init                  -> .extern
1052 // appending                              -> not allowed, assert.
1053
1054 void NVPTXAsmPrinter::emitLinkageDirective(const GlobalValue *V,
1055                                            raw_ostream &O) {
1056   if (nvptxSubtarget.getDrvInterface() == NVPTX::CUDA) {
1057     if (V->hasExternalLinkage()) {
1058       if (isa<GlobalVariable>(V)) {
1059         const GlobalVariable *GVar = cast<GlobalVariable>(V);
1060         if (GVar) {
1061           if (GVar->hasInitializer())
1062             O << ".visible ";
1063           else
1064             O << ".extern ";
1065         }
1066       } else if (V->isDeclaration())
1067         O << ".extern ";
1068       else
1069         O << ".visible ";
1070     } else if (V->hasAppendingLinkage()) {
1071       std::string msg;
1072       msg.append("Error: ");
1073       msg.append("Symbol ");
1074       if (V->hasName())
1075         msg.append(V->getName().str());
1076       msg.append("has unsupported appending linkage type");
1077       llvm_unreachable(msg.c_str());
1078     }
1079   }
1080 }
1081
1082 void NVPTXAsmPrinter::printModuleLevelGV(const GlobalVariable *GVar,
1083                                          raw_ostream &O,
1084                                          bool processDemoted) {
1085
1086   // Skip meta data
1087   if (GVar->hasSection()) {
1088     if (GVar->getSection() == "llvm.metadata")
1089       return;
1090   }
1091
1092   const DataLayout *TD = TM.getDataLayout();
1093
1094   // GlobalVariables are always constant pointers themselves.
1095   const PointerType *PTy = GVar->getType();
1096   Type *ETy = PTy->getElementType();
1097
1098   if (GVar->hasExternalLinkage()) {
1099     if (GVar->hasInitializer())
1100       O << ".visible ";
1101     else
1102       O << ".extern ";
1103   }
1104
1105   if (llvm::isTexture(*GVar)) {
1106     O << ".global .texref " << llvm::getTextureName(*GVar) << ";\n";
1107     return;
1108   }
1109
1110   if (llvm::isSurface(*GVar)) {
1111     O << ".global .surfref " << llvm::getSurfaceName(*GVar) << ";\n";
1112     return;
1113   }
1114
1115   if (GVar->isDeclaration()) {
1116     // (extern) declarations, no definition or initializer
1117     // Currently the only known declaration is for an automatic __local
1118     // (.shared) promoted to global.
1119     emitPTXGlobalVariable(GVar, O);
1120     O << ";\n";
1121     return;
1122   }
1123
1124   if (llvm::isSampler(*GVar)) {
1125     O << ".global .samplerref " << llvm::getSamplerName(*GVar);
1126
1127     const Constant *Initializer = NULL;
1128     if (GVar->hasInitializer())
1129       Initializer = GVar->getInitializer();
1130     const ConstantInt *CI = NULL;
1131     if (Initializer)
1132       CI = dyn_cast<ConstantInt>(Initializer);
1133     if (CI) {
1134       unsigned sample = CI->getZExtValue();
1135
1136       O << " = { ";
1137
1138       for (int i = 0,
1139                addr = ((sample & __CLK_ADDRESS_MASK) >> __CLK_ADDRESS_BASE);
1140            i < 3; i++) {
1141         O << "addr_mode_" << i << " = ";
1142         switch (addr) {
1143         case 0:
1144           O << "wrap";
1145           break;
1146         case 1:
1147           O << "clamp_to_border";
1148           break;
1149         case 2:
1150           O << "clamp_to_edge";
1151           break;
1152         case 3:
1153           O << "wrap";
1154           break;
1155         case 4:
1156           O << "mirror";
1157           break;
1158         }
1159         O << ", ";
1160       }
1161       O << "filter_mode = ";
1162       switch ((sample & __CLK_FILTER_MASK) >> __CLK_FILTER_BASE) {
1163       case 0:
1164         O << "nearest";
1165         break;
1166       case 1:
1167         O << "linear";
1168         break;
1169       case 2:
1170         assert(0 && "Anisotropic filtering is not supported");
1171       default:
1172         O << "nearest";
1173         break;
1174       }
1175       if (!((sample & __CLK_NORMALIZED_MASK) >> __CLK_NORMALIZED_BASE)) {
1176         O << ", force_unnormalized_coords = 1";
1177       }
1178       O << " }";
1179     }
1180
1181     O << ";\n";
1182     return;
1183   }
1184
1185   if (GVar->hasPrivateLinkage()) {
1186
1187     if (!strncmp(GVar->getName().data(), "unrollpragma", 12))
1188       return;
1189
1190     // FIXME - need better way (e.g. Metadata) to avoid generating this global
1191     if (!strncmp(GVar->getName().data(), "filename", 8))
1192       return;
1193     if (GVar->use_empty())
1194       return;
1195   }
1196
1197   const Function *demotedFunc = 0;
1198   if (!processDemoted && canDemoteGlobalVar(GVar, demotedFunc)) {
1199     O << "// " << GVar->getName().str() << " has been demoted\n";
1200     if (localDecls.find(demotedFunc) != localDecls.end())
1201       localDecls[demotedFunc].push_back(GVar);
1202     else {
1203       std::vector<const GlobalVariable *> temp;
1204       temp.push_back(GVar);
1205       localDecls[demotedFunc] = temp;
1206     }
1207     return;
1208   }
1209
1210   O << ".";
1211   emitPTXAddressSpace(PTy->getAddressSpace(), O);
1212   if (GVar->getAlignment() == 0)
1213     O << " .align " << (int) TD->getPrefTypeAlignment(ETy);
1214   else
1215     O << " .align " << GVar->getAlignment();
1216
1217   if (ETy->isPrimitiveType() || ETy->isIntegerTy() || isa<PointerType>(ETy)) {
1218     O << " .";
1219     // Special case: ABI requires that we use .u8 for predicates
1220     if (ETy->isIntegerTy(1))
1221       O << "u8";
1222     else
1223       O << getPTXFundamentalTypeStr(ETy, false);
1224     O << " ";
1225     O << *Mang->getSymbol(GVar);
1226
1227     // Ptx allows variable initilization only for constant and global state
1228     // spaces.
1229     if (((PTy->getAddressSpace() == llvm::ADDRESS_SPACE_GLOBAL) ||
1230          (PTy->getAddressSpace() == llvm::ADDRESS_SPACE_CONST_NOT_GEN) ||
1231          (PTy->getAddressSpace() == llvm::ADDRESS_SPACE_CONST)) &&
1232         GVar->hasInitializer()) {
1233       const Constant *Initializer = GVar->getInitializer();
1234       if (!Initializer->isNullValue()) {
1235         O << " = ";
1236         printScalarConstant(Initializer, O);
1237       }
1238     }
1239   } else {
1240     unsigned int ElementSize = 0;
1241
1242     // Although PTX has direct support for struct type and array type and
1243     // LLVM IR is very similar to PTX, the LLVM CodeGen does not support for
1244     // targets that support these high level field accesses. Structs, arrays
1245     // and vectors are lowered into arrays of bytes.
1246     switch (ETy->getTypeID()) {
1247     case Type::StructTyID:
1248     case Type::ArrayTyID:
1249     case Type::VectorTyID:
1250       ElementSize = TD->getTypeStoreSize(ETy);
1251       // Ptx allows variable initilization only for constant and
1252       // global state spaces.
1253       if (((PTy->getAddressSpace() == llvm::ADDRESS_SPACE_GLOBAL) ||
1254            (PTy->getAddressSpace() == llvm::ADDRESS_SPACE_CONST_NOT_GEN) ||
1255            (PTy->getAddressSpace() == llvm::ADDRESS_SPACE_CONST)) &&
1256           GVar->hasInitializer()) {
1257         const Constant *Initializer = GVar->getInitializer();
1258         if (!isa<UndefValue>(Initializer) && !Initializer->isNullValue()) {
1259           AggBuffer aggBuffer(ElementSize, O, *this);
1260           bufferAggregateConstant(Initializer, &aggBuffer);
1261           if (aggBuffer.numSymbols) {
1262             if (nvptxSubtarget.is64Bit()) {
1263               O << " .u64 " << *Mang->getSymbol(GVar) << "[";
1264               O << ElementSize / 8;
1265             } else {
1266               O << " .u32 " << *Mang->getSymbol(GVar) << "[";
1267               O << ElementSize / 4;
1268             }
1269             O << "]";
1270           } else {
1271             O << " .b8 " << *Mang->getSymbol(GVar) << "[";
1272             O << ElementSize;
1273             O << "]";
1274           }
1275           O << " = {";
1276           aggBuffer.print();
1277           O << "}";
1278         } else {
1279           O << " .b8 " << *Mang->getSymbol(GVar);
1280           if (ElementSize) {
1281             O << "[";
1282             O << ElementSize;
1283             O << "]";
1284           }
1285         }
1286       } else {
1287         O << " .b8 " << *Mang->getSymbol(GVar);
1288         if (ElementSize) {
1289           O << "[";
1290           O << ElementSize;
1291           O << "]";
1292         }
1293       }
1294       break;
1295     default:
1296       assert(0 && "type not supported yet");
1297     }
1298
1299   }
1300   O << ";\n";
1301 }
1302
1303 void NVPTXAsmPrinter::emitDemotedVars(const Function *f, raw_ostream &O) {
1304   if (localDecls.find(f) == localDecls.end())
1305     return;
1306
1307   std::vector<const GlobalVariable *> &gvars = localDecls[f];
1308
1309   for (unsigned i = 0, e = gvars.size(); i != e; ++i) {
1310     O << "\t// demoted variable\n\t";
1311     printModuleLevelGV(gvars[i], O, true);
1312   }
1313 }
1314
1315 void NVPTXAsmPrinter::emitPTXAddressSpace(unsigned int AddressSpace,
1316                                           raw_ostream &O) const {
1317   switch (AddressSpace) {
1318   case llvm::ADDRESS_SPACE_LOCAL:
1319     O << "local";
1320     break;
1321   case llvm::ADDRESS_SPACE_GLOBAL:
1322     O << "global";
1323     break;
1324   case llvm::ADDRESS_SPACE_CONST:
1325     // This logic should be consistent with that in
1326     // getCodeAddrSpace() (NVPTXISelDATToDAT.cpp)
1327     if (nvptxSubtarget.hasGenericLdSt())
1328       O << "global";
1329     else
1330       O << "const";
1331     break;
1332   case llvm::ADDRESS_SPACE_CONST_NOT_GEN:
1333     O << "const";
1334     break;
1335   case llvm::ADDRESS_SPACE_SHARED:
1336     O << "shared";
1337     break;
1338   default:
1339     report_fatal_error("Bad address space found while emitting PTX");
1340     break;
1341   }
1342 }
1343
1344 std::string
1345 NVPTXAsmPrinter::getPTXFundamentalTypeStr(const Type *Ty, bool useB4PTR) const {
1346   switch (Ty->getTypeID()) {
1347   default:
1348     llvm_unreachable("unexpected type");
1349     break;
1350   case Type::IntegerTyID: {
1351     unsigned NumBits = cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth();
1352     if (NumBits == 1)
1353       return "pred";
1354     else if (NumBits <= 64) {
1355       std::string name = "u";
1356       return name + utostr(NumBits);
1357     } else {
1358       llvm_unreachable("Integer too large");
1359       break;
1360     }
1361     break;
1362   }
1363   case Type::FloatTyID:
1364     return "f32";
1365   case Type::DoubleTyID:
1366     return "f64";
1367   case Type::PointerTyID:
1368     if (nvptxSubtarget.is64Bit())
1369       if (useB4PTR)
1370         return "b64";
1371       else
1372         return "u64";
1373     else if (useB4PTR)
1374       return "b32";
1375     else
1376       return "u32";
1377   }
1378   llvm_unreachable("unexpected type");
1379   return NULL;
1380 }
1381
1382 void NVPTXAsmPrinter::emitPTXGlobalVariable(const GlobalVariable *GVar,
1383                                             raw_ostream &O) {
1384
1385   const DataLayout *TD = TM.getDataLayout();
1386
1387   // GlobalVariables are always constant pointers themselves.
1388   const PointerType *PTy = GVar->getType();
1389   Type *ETy = PTy->getElementType();
1390
1391   O << ".";
1392   emitPTXAddressSpace(PTy->getAddressSpace(), O);
1393   if (GVar->getAlignment() == 0)
1394     O << " .align " << (int) TD->getPrefTypeAlignment(ETy);
1395   else
1396     O << " .align " << GVar->getAlignment();
1397
1398   if (ETy->isPrimitiveType() || ETy->isIntegerTy() || isa<PointerType>(ETy)) {
1399     O << " .";
1400     O << getPTXFundamentalTypeStr(ETy);
1401     O << " ";
1402     O << *Mang->getSymbol(GVar);
1403     return;
1404   }
1405
1406   int64_t ElementSize = 0;
1407
1408   // Although PTX has direct support for struct type and array type and LLVM IR
1409   // is very similar to PTX, the LLVM CodeGen does not support for targets that
1410   // support these high level field accesses. Structs and arrays are lowered
1411   // into arrays of bytes.
1412   switch (ETy->getTypeID()) {
1413   case Type::StructTyID:
1414   case Type::ArrayTyID:
1415   case Type::VectorTyID:
1416     ElementSize = TD->getTypeStoreSize(ETy);
1417     O << " .b8 " << *Mang->getSymbol(GVar) << "[";
1418     if (ElementSize) {
1419       O << itostr(ElementSize);
1420     }
1421     O << "]";
1422     break;
1423   default:
1424     assert(0 && "type not supported yet");
1425   }
1426   return;
1427 }
1428
1429 static unsigned int getOpenCLAlignment(const DataLayout *TD, Type *Ty) {
1430   if (Ty->isPrimitiveType() || Ty->isIntegerTy() || isa<PointerType>(Ty))
1431     return TD->getPrefTypeAlignment(Ty);
1432
1433   const ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(Ty);
1434   if (ATy)
1435     return getOpenCLAlignment(TD, ATy->getElementType());
1436
1437   const VectorType *VTy = dyn_cast<VectorType>(Ty);
1438   if (VTy) {
1439     Type *ETy = VTy->getElementType();
1440     unsigned int numE = VTy->getNumElements();
1441     unsigned int alignE = TD->getPrefTypeAlignment(ETy);
1442     if (numE == 3)
1443       return 4 * alignE;
1444     else
1445       return numE * alignE;
1446   }
1447
1448   const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty);
1449   if (STy) {
1450     unsigned int alignStruct = 1;
1451     // Go through each element of the struct and find the
1452     // largest alignment.
1453     for (unsigned i = 0, e = STy->getNumElements(); i != e; i++) {
1454       Type *ETy = STy->getElementType(i);
1455       unsigned int align = getOpenCLAlignment(TD, ETy);
1456       if (align > alignStruct)
1457         alignStruct = align;
1458     }
1459     return alignStruct;
1460   }
1461
1462   const FunctionType *FTy = dyn_cast<FunctionType>(Ty);
1463   if (FTy)
1464     return TD->getPointerPrefAlignment();
1465   return TD->getPrefTypeAlignment(Ty);
1466 }
1467
1468 void NVPTXAsmPrinter::printParamName(Function::const_arg_iterator I,
1469                                      int paramIndex, raw_ostream &O) {
1470   if ((nvptxSubtarget.getDrvInterface() == NVPTX::NVCL) ||
1471       (nvptxSubtarget.getDrvInterface() == NVPTX::CUDA))
1472     O << *Mang->getSymbol(I->getParent()) << "_param_" << paramIndex;
1473   else {
1474     std::string argName = I->getName();
1475     const char *p = argName.c_str();
1476     while (*p) {
1477       if (*p == '.')
1478         O << "_";
1479       else
1480         O << *p;
1481       p++;
1482     }
1483   }
1484 }
1485
1486 void NVPTXAsmPrinter::printParamName(int paramIndex, raw_ostream &O) {
1487   Function::const_arg_iterator I, E;
1488   int i = 0;
1489
1490   if ((nvptxSubtarget.getDrvInterface() == NVPTX::NVCL) ||
1491       (nvptxSubtarget.getDrvInterface() == NVPTX::CUDA)) {
1492     O << *CurrentFnSym << "_param_" << paramIndex;
1493     return;
1494   }
1495
1496   for (I = F->arg_begin(), E = F->arg_end(); I != E; ++I, i++) {
1497     if (i == paramIndex) {
1498       printParamName(I, paramIndex, O);
1499       return;
1500     }
1501   }
1502   llvm_unreachable("paramIndex out of bound");
1503 }
1504
1505 void NVPTXAsmPrinter::emitFunctionParamList(const Function *F, raw_ostream &O) {
1506   const DataLayout *TD = TM.getDataLayout();
1507   const AttributeSet &PAL = F->getAttributes();
1508   const TargetLowering *TLI = TM.getTargetLowering();
1509   Function::const_arg_iterator I, E;
1510   unsigned paramIndex = 0;
1511   bool first = true;
1512   bool isKernelFunc = llvm::isKernelFunction(*F);
1513   bool isABI = (nvptxSubtarget.getSmVersion() >= 20);
1514   MVT thePointerTy = TLI->getPointerTy();
1515
1516   O << "(\n";
1517
1518   for (I = F->arg_begin(), E = F->arg_end(); I != E; ++I, paramIndex++) {
1519     Type *Ty = I->getType();
1520
1521     if (!first)
1522       O << ",\n";
1523
1524     first = false;
1525
1526     // Handle image/sampler parameters
1527     if (llvm::isSampler(*I) || llvm::isImage(*I)) {
1528       if (llvm::isImage(*I)) {
1529         std::string sname = I->getName();
1530         if (llvm::isImageWriteOnly(*I))
1531           O << "\t.param .surfref " << *Mang->getSymbol(F) << "_param_"
1532             << paramIndex;
1533         else // Default image is read_only
1534           O << "\t.param .texref " << *Mang->getSymbol(F) << "_param_"
1535             << paramIndex;
1536       } else // Should be llvm::isSampler(*I)
1537         O << "\t.param .samplerref " << *Mang->getSymbol(F) << "_param_"
1538           << paramIndex;
1539       continue;
1540     }
1541
1542     if (PAL.hasAttribute(paramIndex + 1, Attribute::ByVal) == false) {
1543       if (Ty->isVectorTy()) {
1544         // Just print .param .b8 .align <a> .param[size];
1545         // <a> = PAL.getparamalignment
1546         // size = typeallocsize of element type
1547         unsigned align = PAL.getParamAlignment(paramIndex + 1);
1548         if (align == 0)
1549           align = TD->getABITypeAlignment(Ty);
1550
1551         unsigned sz = TD->getTypeAllocSize(Ty);
1552         O << "\t.param .align " << align << " .b8 ";
1553         printParamName(I, paramIndex, O);
1554         O << "[" << sz << "]";
1555
1556         continue;
1557       }
1558       // Just a scalar
1559       const PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(Ty);
1560       if (isKernelFunc) {
1561         if (PTy) {
1562           // Special handling for pointer arguments to kernel
1563           O << "\t.param .u" << thePointerTy.getSizeInBits() << " ";
1564
1565           if (nvptxSubtarget.getDrvInterface() != NVPTX::CUDA) {
1566             Type *ETy = PTy->getElementType();
1567             int addrSpace = PTy->getAddressSpace();
1568             switch (addrSpace) {
1569             default:
1570               O << ".ptr ";
1571               break;
1572             case llvm::ADDRESS_SPACE_CONST_NOT_GEN:
1573               O << ".ptr .const ";
1574               break;
1575             case llvm::ADDRESS_SPACE_SHARED:
1576               O << ".ptr .shared ";
1577               break;
1578             case llvm::ADDRESS_SPACE_GLOBAL:
1579             case llvm::ADDRESS_SPACE_CONST:
1580               O << ".ptr .global ";
1581               break;
1582             }
1583             O << ".align " << (int) getOpenCLAlignment(TD, ETy) << " ";
1584           }
1585           printParamName(I, paramIndex, O);
1586           continue;
1587         }
1588
1589         // non-pointer scalar to kernel func
1590         O << "\t.param .";
1591         // Special case: predicate operands become .u8 types
1592         if (Ty->isIntegerTy(1))
1593           O << "u8";
1594         else
1595           O << getPTXFundamentalTypeStr(Ty);
1596         O << " ";
1597         printParamName(I, paramIndex, O);
1598         continue;
1599       }
1600       // Non-kernel function, just print .param .b<size> for ABI
1601       // and .reg .b<size> for non ABY
1602       unsigned sz = 0;
1603       if (isa<IntegerType>(Ty)) {
1604         sz = cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth();
1605         if (sz < 32)
1606           sz = 32;
1607       } else if (isa<PointerType>(Ty))
1608         sz = thePointerTy.getSizeInBits();
1609       else
1610         sz = Ty->getPrimitiveSizeInBits();
1611       if (isABI)
1612         O << "\t.param .b" << sz << " ";
1613       else
1614         O << "\t.reg .b" << sz << " ";
1615       printParamName(I, paramIndex, O);
1616       continue;
1617     }
1618
1619     // param has byVal attribute. So should be a pointer
1620     const PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(Ty);
1621     assert(PTy && "Param with byval attribute should be a pointer type");
1622     Type *ETy = PTy->getElementType();
1623
1624     if (isABI || isKernelFunc) {
1625       // Just print .param .b8 .align <a> .param[size];
1626       // <a> = PAL.getparamalignment
1627       // size = typeallocsize of element type
1628       unsigned align = PAL.getParamAlignment(paramIndex + 1);
1629       if (align == 0)
1630         align = TD->getABITypeAlignment(ETy);
1631
1632       unsigned sz = TD->getTypeAllocSize(ETy);
1633       O << "\t.param .align " << align << " .b8 ";
1634       printParamName(I, paramIndex, O);
1635       O << "[" << sz << "]";
1636       continue;
1637     } else {
1638       // Split the ETy into constituent parts and
1639       // print .param .b<size> <name> for each part.
1640       // Further, if a part is vector, print the above for
1641       // each vector element.
1642       SmallVector<EVT, 16> vtparts;
1643       ComputeValueVTs(*TLI, ETy, vtparts);
1644       for (unsigned i = 0, e = vtparts.size(); i != e; ++i) {
1645         unsigned elems = 1;
1646         EVT elemtype = vtparts[i];
1647         if (vtparts[i].isVector()) {
1648           elems = vtparts[i].getVectorNumElements();
1649           elemtype = vtparts[i].getVectorElementType();
1650         }
1651
1652         for (unsigned j = 0, je = elems; j != je; ++j) {
1653           unsigned sz = elemtype.getSizeInBits();
1654           if (elemtype.isInteger() && (sz < 32))
1655             sz = 32;
1656           O << "\t.reg .b" << sz << " ";
1657           printParamName(I, paramIndex, O);
1658           if (j < je - 1)
1659             O << ",\n";
1660           ++paramIndex;
1661         }
1662         if (i < e - 1)
1663           O << ",\n";
1664       }
1665       --paramIndex;
1666       continue;
1667     }
1668   }
1669
1670   O << "\n)\n";
1671 }
1672
1673 void NVPTXAsmPrinter::emitFunctionParamList(const MachineFunction &MF,
1674                                             raw_ostream &O) {
1675   const Function *F = MF.getFunction();
1676   emitFunctionParamList(F, O);
1677 }
1678
1679 void NVPTXAsmPrinter::setAndEmitFunctionVirtualRegisters(
1680     const MachineFunction &MF) {
1681   SmallString<128> Str;
1682   raw_svector_ostream O(Str);
1683
1684   // Map the global virtual register number to a register class specific
1685   // virtual register number starting from 1 with that class.
1686   const TargetRegisterInfo *TRI = MF.getTarget().getRegisterInfo();
1687   //unsigned numRegClasses = TRI->getNumRegClasses();
1688
1689   // Emit the Fake Stack Object
1690   const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
1691   int NumBytes = (int) MFI->getStackSize();
1692   if (NumBytes) {
1693     O << "\t.local .align " << MFI->getMaxAlignment() << " .b8 \t" << DEPOTNAME
1694       << getFunctionNumber() << "[" << NumBytes << "];\n";
1695     if (nvptxSubtarget.is64Bit()) {
1696       O << "\t.reg .b64 \t%SP;\n";
1697       O << "\t.reg .b64 \t%SPL;\n";
1698     } else {
1699       O << "\t.reg .b32 \t%SP;\n";
1700       O << "\t.reg .b32 \t%SPL;\n";
1701     }
1702   }
1703
1704   // Go through all virtual registers to establish the mapping between the
1705   // global virtual
1706   // register number and the per class virtual register number.
1707   // We use the per class virtual register number in the ptx output.
1708   unsigned int numVRs = MRI->getNumVirtRegs();
1709   for (unsigned i = 0; i < numVRs; i++) {
1710     unsigned int vr = TRI->index2VirtReg(i);
1711     const TargetRegisterClass *RC = MRI->getRegClass(vr);
1712     std::map<unsigned, unsigned> &regmap = VRidGlobal2LocalMap[RC->getID()];
1713     int n = regmap.size();
1714     regmap.insert(std::make_pair(vr, n + 1));
1715   }
1716
1717   // Emit register declarations
1718   // @TODO: Extract out the real register usage
1719   O << "\t.reg .pred %p<" << NVPTXNumRegisters << ">;\n";
1720   O << "\t.reg .s16 %rc<" << NVPTXNumRegisters << ">;\n";
1721   O << "\t.reg .s16 %rs<" << NVPTXNumRegisters << ">;\n";
1722   O << "\t.reg .s32 %r<" << NVPTXNumRegisters << ">;\n";
1723   O << "\t.reg .s64 %rl<" << NVPTXNumRegisters << ">;\n";
1724   O << "\t.reg .f32 %f<" << NVPTXNumRegisters << ">;\n";
1725   O << "\t.reg .f64 %fl<" << NVPTXNumRegisters << ">;\n";
1726
1727   // Emit declaration of the virtual registers or 'physical' registers for
1728   // each register class
1729   //for (unsigned i=0; i< numRegClasses; i++) {
1730   //    std::map<unsigned, unsigned> &regmap = VRidGlobal2LocalMap[i];
1731   //    const TargetRegisterClass *RC = TRI->getRegClass(i);
1732   //    std::string rcname = getNVPTXRegClassName(RC);
1733   //    std::string rcStr = getNVPTXRegClassStr(RC);
1734   //    //int n = regmap.size();
1735   //    if (!isNVPTXVectorRegClass(RC)) {
1736   //      O << "\t.reg " << rcname << " \t" << rcStr << "<"
1737   //        << NVPTXNumRegisters << ">;\n";
1738   //    }
1739
1740   // Only declare those registers that may be used. And do not emit vector
1741   // registers as
1742   // they are all elementized to scalar registers.
1743   //if (n && !isNVPTXVectorRegClass(RC)) {
1744   //    if (RegAllocNilUsed) {
1745   //        O << "\t.reg " << rcname << " \t" << rcStr << "<" << (n+1)
1746   //          << ">;\n";
1747   //    }
1748   //    else {
1749   //        O << "\t.reg " << rcname << " \t" << StrToUpper(rcStr)
1750   //          << "<" << 32 << ">;\n";
1751   //    }
1752   //}
1753   //}
1754
1755   OutStreamer.EmitRawText(O.str());
1756 }
1757
1758 void NVPTXAsmPrinter::printFPConstant(const ConstantFP *Fp, raw_ostream &O) {
1759   APFloat APF = APFloat(Fp->getValueAPF()); // make a copy
1760   bool ignored;
1761   unsigned int numHex;
1762   const char *lead;
1763
1764   if (Fp->getType()->getTypeID() == Type::FloatTyID) {
1765     numHex = 8;
1766     lead = "0f";
1767     APF.convert(APFloat::IEEEsingle, APFloat::rmNearestTiesToEven, &ignored);
1768   } else if (Fp->getType()->getTypeID() == Type::DoubleTyID) {
1769     numHex = 16;
1770     lead = "0d";
1771     APF.convert(APFloat::IEEEdouble, APFloat::rmNearestTiesToEven, &ignored);
1772   } else
1773     llvm_unreachable("unsupported fp type");
1774
1775   APInt API = APF.bitcastToAPInt();
1776   std::string hexstr(utohexstr(API.getZExtValue()));
1777   O << lead;
1778   if (hexstr.length() < numHex)
1779     O << std::string(numHex - hexstr.length(), '0');
1780   O << utohexstr(API.getZExtValue());
1781 }
1782
1783 void NVPTXAsmPrinter::printScalarConstant(const Constant *CPV, raw_ostream &O) {
1784   if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(CPV)) {
1785     O << CI->getValue();
1786     return;
1787   }
1788   if (const ConstantFP *CFP = dyn_cast<ConstantFP>(CPV)) {
1789     printFPConstant(CFP, O);
1790     return;
1791   }
1792   if (isa<ConstantPointerNull>(CPV)) {
1793     O << "0";
1794     return;
1795   }
1796   if (const GlobalValue *GVar = dyn_cast<GlobalValue>(CPV)) {
1797     O << *Mang->getSymbol(GVar);
1798     return;
1799   }
1800   if (const ConstantExpr *Cexpr = dyn_cast<ConstantExpr>(CPV)) {
1801     const Value *v = Cexpr->stripPointerCasts();
1802     if (const GlobalValue *GVar = dyn_cast<GlobalValue>(v)) {
1803       O << *Mang->getSymbol(GVar);
1804       return;
1805     } else {
1806       O << *LowerConstant(CPV, *this);
1807       return;
1808     }
1809   }
1810   llvm_unreachable("Not scalar type found in printScalarConstant()");
1811 }
1812
1813 void NVPTXAsmPrinter::bufferLEByte(const Constant *CPV, int Bytes,
1814                                    AggBuffer *aggBuffer) {
1815
1816   const DataLayout *TD = TM.getDataLayout();
1817
1818   if (isa<UndefValue>(CPV) || CPV->isNullValue()) {
1819     int s = TD->getTypeAllocSize(CPV->getType());
1820     if (s < Bytes)
1821       s = Bytes;
1822     aggBuffer->addZeros(s);
1823     return;
1824   }
1825
1826   unsigned char *ptr;
1827   switch (CPV->getType()->getTypeID()) {
1828
1829   case Type::IntegerTyID: {
1830     const Type *ETy = CPV->getType();
1831     if (ETy == Type::getInt8Ty(CPV->getContext())) {
1832       unsigned char c =
1833           (unsigned char)(dyn_cast<ConstantInt>(CPV))->getZExtValue();
1834       ptr = &c;
1835       aggBuffer->addBytes(ptr, 1, Bytes);
1836     } else if (ETy == Type::getInt16Ty(CPV->getContext())) {
1837       short int16 = (short)(dyn_cast<ConstantInt>(CPV))->getZExtValue();
1838       ptr = (unsigned char *)&int16;
1839       aggBuffer->addBytes(ptr, 2, Bytes);
1840     } else if (ETy == Type::getInt32Ty(CPV->getContext())) {
1841       if (const ConstantInt *constInt = dyn_cast<ConstantInt>(CPV)) {
1842         int int32 = (int)(constInt->getZExtValue());
1843         ptr = (unsigned char *)&int32;
1844         aggBuffer->addBytes(ptr, 4, Bytes);
1845         break;
1846       } else if (const ConstantExpr *Cexpr = dyn_cast<ConstantExpr>(CPV)) {
1847         if (const ConstantInt *constInt = dyn_cast<ConstantInt>(
1848                 ConstantFoldConstantExpression(Cexpr, TD))) {
1849           int int32 = (int)(constInt->getZExtValue());
1850           ptr = (unsigned char *)&int32;
1851           aggBuffer->addBytes(ptr, 4, Bytes);
1852           break;
1853         }
1854         if (Cexpr->getOpcode() == Instruction::PtrToInt) {
1855           Value *v = Cexpr->getOperand(0)->stripPointerCasts();
1856           aggBuffer->addSymbol(v);
1857           aggBuffer->addZeros(4);
1858           break;
1859         }
1860       }
1861       llvm_unreachable("unsupported integer const type");
1862     } else if (ETy == Type::getInt64Ty(CPV->getContext())) {
1863       if (const ConstantInt *constInt = dyn_cast<ConstantInt>(CPV)) {
1864         long long int64 = (long long)(constInt->getZExtValue());
1865         ptr = (unsigned char *)&int64;
1866         aggBuffer->addBytes(ptr, 8, Bytes);
1867         break;
1868       } else if (const ConstantExpr *Cexpr = dyn_cast<ConstantExpr>(CPV)) {
1869         if (const ConstantInt *constInt = dyn_cast<ConstantInt>(
1870                 ConstantFoldConstantExpression(Cexpr, TD))) {
1871           long long int64 = (long long)(constInt->getZExtValue());
1872           ptr = (unsigned char *)&int64;
1873           aggBuffer->addBytes(ptr, 8, Bytes);
1874           break;
1875         }
1876         if (Cexpr->getOpcode() == Instruction::PtrToInt) {
1877           Value *v = Cexpr->getOperand(0)->stripPointerCasts();
1878           aggBuffer->addSymbol(v);
1879           aggBuffer->addZeros(8);
1880           break;
1881         }
1882       }
1883       llvm_unreachable("unsupported integer const type");
1884     } else
1885       llvm_unreachable("unsupported integer const type");
1886     break;
1887   }
1888   case Type::FloatTyID:
1889   case Type::DoubleTyID: {
1890     const ConstantFP *CFP = dyn_cast<ConstantFP>(CPV);
1891     const Type *Ty = CFP->getType();
1892     if (Ty == Type::getFloatTy(CPV->getContext())) {
1893       float float32 = (float) CFP->getValueAPF().convertToFloat();
1894       ptr = (unsigned char *)&float32;
1895       aggBuffer->addBytes(ptr, 4, Bytes);
1896     } else if (Ty == Type::getDoubleTy(CPV->getContext())) {
1897       double float64 = CFP->getValueAPF().convertToDouble();
1898       ptr = (unsigned char *)&float64;
1899       aggBuffer->addBytes(ptr, 8, Bytes);
1900     } else {
1901       llvm_unreachable("unsupported fp const type");
1902     }
1903     break;
1904   }
1905   case Type::PointerTyID: {
1906     if (const GlobalValue *GVar = dyn_cast<GlobalValue>(CPV)) {
1907       aggBuffer->addSymbol(GVar);
1908     } else if (const ConstantExpr *Cexpr = dyn_cast<ConstantExpr>(CPV)) {
1909       const Value *v = Cexpr->stripPointerCasts();
1910       aggBuffer->addSymbol(v);
1911     }
1912     unsigned int s = TD->getTypeAllocSize(CPV->getType());
1913     aggBuffer->addZeros(s);
1914     break;
1915   }
1916
1917   case Type::ArrayTyID:
1918   case Type::VectorTyID:
1919   case Type::StructTyID: {
1920     if (isa<ConstantArray>(CPV) || isa<ConstantVector>(CPV) ||
1921         isa<ConstantStruct>(CPV)) {
1922       int ElementSize = TD->getTypeAllocSize(CPV->getType());
1923       bufferAggregateConstant(CPV, aggBuffer);
1924       if (Bytes > ElementSize)
1925         aggBuffer->addZeros(Bytes - ElementSize);
1926     } else if (isa<ConstantAggregateZero>(CPV))
1927       aggBuffer->addZeros(Bytes);
1928     else
1929       llvm_unreachable("Unexpected Constant type");
1930     break;
1931   }
1932
1933   default:
1934     llvm_unreachable("unsupported type");
1935   }
1936 }
1937
1938 void NVPTXAsmPrinter::bufferAggregateConstant(const Constant *CPV,
1939                                               AggBuffer *aggBuffer) {
1940   const DataLayout *TD = TM.getDataLayout();
1941   int Bytes;
1942
1943   // Old constants
1944   if (isa<ConstantArray>(CPV) || isa<ConstantVector>(CPV)) {
1945     if (CPV->getNumOperands())
1946       for (unsigned i = 0, e = CPV->getNumOperands(); i != e; ++i)
1947         bufferLEByte(cast<Constant>(CPV->getOperand(i)), 0, aggBuffer);
1948     return;
1949   }
1950
1951   if (const ConstantDataSequential *CDS =
1952           dyn_cast<ConstantDataSequential>(CPV)) {
1953     if (CDS->getNumElements())
1954       for (unsigned i = 0; i < CDS->getNumElements(); ++i)
1955         bufferLEByte(cast<Constant>(CDS->getElementAsConstant(i)), 0,
1956                      aggBuffer);
1957     return;
1958   }
1959
1960   if (isa<ConstantStruct>(CPV)) {
1961     if (CPV->getNumOperands()) {
1962       StructType *ST = cast<StructType>(CPV->getType());
1963       for (unsigned i = 0, e = CPV->getNumOperands(); i != e; ++i) {
1964         if (i == (e - 1))
1965           Bytes = TD->getStructLayout(ST)->getElementOffset(0) +
1966                   TD->getTypeAllocSize(ST) -
1967                   TD->getStructLayout(ST)->getElementOffset(i);
1968         else
1969           Bytes = TD->getStructLayout(ST)->getElementOffset(i + 1) -
1970                   TD->getStructLayout(ST)->getElementOffset(i);
1971         bufferLEByte(cast<Constant>(CPV->getOperand(i)), Bytes, aggBuffer);
1972       }
1973     }
1974     return;
1975   }
1976   llvm_unreachable("unsupported constant type in printAggregateConstant()");
1977 }
1978
1979 // buildTypeNameMap - Run through symbol table looking for type names.
1980 //
1981
1982 bool NVPTXAsmPrinter::isImageType(const Type *Ty) {
1983
1984   std::map<const Type *, std::string>::iterator PI = TypeNameMap.find(Ty);
1985
1986   if (PI != TypeNameMap.end() && (!PI->second.compare("struct._image1d_t") ||
1987                                   !PI->second.compare("struct._image2d_t") ||
1988                                   !PI->second.compare("struct._image3d_t")))
1989     return true;
1990
1991   return false;
1992 }
1993
1994 /// PrintAsmOperand - Print out an operand for an inline asm expression.
1995 ///
1996 bool NVPTXAsmPrinter::PrintAsmOperand(const MachineInstr *MI, unsigned OpNo,
1997                                       unsigned AsmVariant,
1998                                       const char *ExtraCode, raw_ostream &O) {
1999   if (ExtraCode && ExtraCode[0]) {
2000     if (ExtraCode[1] != 0)
2001       return true; // Unknown modifier.
2002
2003     switch (ExtraCode[0]) {
2004     default:
2005       // See if this is a generic print operand
2006       return AsmPrinter::PrintAsmOperand(MI, OpNo, AsmVariant, ExtraCode, O);
2007     case 'r':
2008       break;
2009     }
2010   }
2011
2012   printOperand(MI, OpNo, O);
2013
2014   return false;
2015 }
2016
2017 bool NVPTXAsmPrinter::PrintAsmMemoryOperand(
2018     const MachineInstr *MI, unsigned OpNo, unsigned AsmVariant,
2019     const char *ExtraCode, raw_ostream &O) {
2020   if (ExtraCode && ExtraCode[0])
2021     return true; // Unknown modifier
2022
2023   O << '[';
2024   printMemOperand(MI, OpNo, O);
2025   O << ']';
2026
2027   return false;
2028 }
2029
2030 bool NVPTXAsmPrinter::ignoreLoc(const MachineInstr &MI) {
2031   switch (MI.getOpcode()) {
2032   default:
2033     return false;
2034   case NVPTX::CallArgBeginInst:
2035   case NVPTX::CallArgEndInst0:
2036   case NVPTX::CallArgEndInst1:
2037   case NVPTX::CallArgF32:
2038   case NVPTX::CallArgF64:
2039   case NVPTX::CallArgI16:
2040   case NVPTX::CallArgI32:
2041   case NVPTX::CallArgI32imm:
2042   case NVPTX::CallArgI64:
2043   case NVPTX::CallArgI8:
2044   case NVPTX::CallArgParam:
2045   case NVPTX::CallVoidInst:
2046   case NVPTX::CallVoidInstReg:
2047   case NVPTX::Callseq_End:
2048   case NVPTX::CallVoidInstReg64:
2049   case NVPTX::DeclareParamInst:
2050   case NVPTX::DeclareRetMemInst:
2051   case NVPTX::DeclareRetRegInst:
2052   case NVPTX::DeclareRetScalarInst:
2053   case NVPTX::DeclareScalarParamInst:
2054   case NVPTX::DeclareScalarRegInst:
2055   case NVPTX::StoreParamF32:
2056   case NVPTX::StoreParamF64:
2057   case NVPTX::StoreParamI16:
2058   case NVPTX::StoreParamI32:
2059   case NVPTX::StoreParamI64:
2060   case NVPTX::StoreParamI8:
2061   case NVPTX::StoreParamS32I8:
2062   case NVPTX::StoreParamU32I8:
2063   case NVPTX::StoreParamS32I16:
2064   case NVPTX::StoreParamU32I16:
2065   case NVPTX::StoreRetvalF32:
2066   case NVPTX::StoreRetvalF64:
2067   case NVPTX::StoreRetvalI16:
2068   case NVPTX::StoreRetvalI32:
2069   case NVPTX::StoreRetvalI64:
2070   case NVPTX::StoreRetvalI8:
2071   case NVPTX::LastCallArgF32:
2072   case NVPTX::LastCallArgF64:
2073   case NVPTX::LastCallArgI16:
2074   case NVPTX::LastCallArgI32:
2075   case NVPTX::LastCallArgI32imm:
2076   case NVPTX::LastCallArgI64:
2077   case NVPTX::LastCallArgI8:
2078   case NVPTX::LastCallArgParam:
2079   case NVPTX::LoadParamMemF32:
2080   case NVPTX::LoadParamMemF64:
2081   case NVPTX::LoadParamMemI16:
2082   case NVPTX::LoadParamMemI32:
2083   case NVPTX::LoadParamMemI64:
2084   case NVPTX::LoadParamMemI8:
2085   case NVPTX::LoadParamRegF32:
2086   case NVPTX::LoadParamRegF64:
2087   case NVPTX::LoadParamRegI16:
2088   case NVPTX::LoadParamRegI32:
2089   case NVPTX::LoadParamRegI64:
2090   case NVPTX::LoadParamRegI8:
2091   case NVPTX::PrototypeInst:
2092   case NVPTX::DBG_VALUE:
2093     return true;
2094   }
2095   return false;
2096 }
2097
2098 // Force static initialization.
2099 extern "C" void LLVMInitializeNVPTXBackendAsmPrinter() {
2100   RegisterAsmPrinter<NVPTXAsmPrinter> X(TheNVPTXTarget32);
2101   RegisterAsmPrinter<NVPTXAsmPrinter> Y(TheNVPTXTarget64);
2102 }
2103
2104 void NVPTXAsmPrinter::emitSrcInText(StringRef filename, unsigned line) {
2105   std::stringstream temp;
2106   LineReader *reader = this->getReader(filename.str());
2107   temp << "\n//";
2108   temp << filename.str();
2109   temp << ":";
2110   temp << line;
2111   temp << " ";
2112   temp << reader->readLine(line);
2113   temp << "\n";
2114   this->OutStreamer.EmitRawText(Twine(temp.str()));
2115 }
2116
2117 LineReader *NVPTXAsmPrinter::getReader(std::string filename) {
2118   if (reader == NULL) {
2119     reader = new LineReader(filename);
2120   }
2121
2122   if (reader->fileName() != filename) {
2123     delete reader;
2124     reader = new LineReader(filename);
2125   }
2126
2127   return reader;
2128 }
2129
2130 std::string LineReader::readLine(unsigned lineNum) {
2131   if (lineNum < theCurLine) {
2132     theCurLine = 0;
2133     fstr.seekg(0, std::ios::beg);
2134   }
2135   while (theCurLine < lineNum) {
2136     fstr.getline(buff, 500);
2137     theCurLine++;
2138   }
2139   return buff;
2140 }
2141
2142 // Force static initialization.
2143 extern "C" void LLVMInitializeNVPTXAsmPrinter() {
2144   RegisterAsmPrinter<NVPTXAsmPrinter> X(TheNVPTXTarget32);
2145   RegisterAsmPrinter<NVPTXAsmPrinter> Y(TheNVPTXTarget64);
2146 }