lib/VMCore/AsmWriter.cpp

   1 //===-- AsmWriter.cpp - Printing LLVM as an assembly file -----------------===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file was developed by the LLVM research group and is distributed under
   6 // the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This library implements the functionality defined in llvm/Assembly/Writer.h
  11 //
  12 // Note that these routines must be extremely tolerant of various errors in the
  13 // LLVM code, because it can be used for debugging transformations.
  14 //
  15 //===----------------------------------------------------------------------===//
  16
  17 #include "llvm/Assembly/CachedWriter.h"
  18 #include "llvm/Assembly/Writer.h"
  19 #include "llvm/Assembly/PrintModulePass.h"
  20 #include "llvm/Assembly/AsmAnnotationWriter.h"
  21 #include "llvm/Constants.h"
  22 #include "llvm/DerivedTypes.h"
  23 #include "llvm/Instruction.h"
  24 #include "llvm/Instructions.h"
  25 #include "llvm/Module.h"
  26 #include "llvm/SymbolTable.h"
  27 #include "llvm/Assembly/Writer.h"
  28 #include "llvm/Support/CFG.h"
  29 #include "llvm/ADT/StringExtras.h"
  30 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  31 #include <algorithm>
  32 using namespace llvm;
  33
  34 namespace llvm {
  35
  36 /// This class provides computation of slot numbers for LLVM Assembly writing.
  37 /// @brief LLVM Assembly Writing Slot Computation.
  38 class SlotMachine {
  39
  40 /// @name Types
  41 /// @{
  42 public:
  43
  44   /// @brief A mapping of Values to slot numbers
  45   typedef std::map<const Value*, unsigned> ValueMap;
  46   typedef std::map<const Type*, unsigned> TypeMap;
  47
  48   /// @brief A plane with next slot number and ValueMap
  49   struct ValuePlane {
  50     unsigned next_slot;        ///< The next slot number to use
  51     ValueMap map;              ///< The map of Value* -> unsigned
  52     ValuePlane() { next_slot = 0; } ///< Make sure we start at 0
  53   };
  54
  55   struct TypePlane {
  56     unsigned next_slot;
  57     TypeMap map;
  58     TypePlane() { next_slot = 0; }
  59     void clear() { map.clear(); next_slot = 0; }
  60   };
  61
  62   /// @brief The map of planes by Type
  63   typedef std::map<const Type*, ValuePlane> TypedPlanes;
  64
  65 /// @}
  66 /// @name Constructors
  67 /// @{
  68 public:
  69   /// @brief Construct from a module
  70   SlotMachine(const Module *M );
  71
  72   /// @brief Construct from a function, starting out in incorp state.
  73   SlotMachine(const Function *F );
  74
  75 /// @}
  76 /// @name Accessors
  77 /// @{
  78 public:
  79   /// Return the slot number of the specified value in it's type
  80   /// plane.  Its an error to ask for something not in the SlotMachine.
  81   /// Its an error to ask for a Type*
  82   int getSlot(const Value *V);
  83   int getSlot(const Type*Ty);
  84
  85   /// Determine if a Value has a slot or not
  86   bool hasSlot(const Value* V);
  87   bool hasSlot(const Type* Ty);
  88
  89 /// @}
  90 /// @name Mutators
  91 /// @{
  92 public:
  93   /// If you'd like to deal with a function instead of just a module, use
  94   /// this method to get its data into the SlotMachine.
  95   void incorporateFunction(const Function *F) {
  96     TheFunction = F;
  97     FunctionProcessed = false;
  98   }
  99
 100   /// After calling incorporateFunction, use this method to remove the
 101   /// most recently incorporated function from the SlotMachine. This
 102   /// will reset the state of the machine back to just the module contents.
 103   void purgeFunction();
 104
 105 /// @}
 106 /// @name Implementation Details
 107 /// @{
 108 private:
 109   /// This function does the actual initialization.
 110   inline void initialize();
 111
 112   /// Values can be crammed into here at will. If they haven't
 113   /// been inserted already, they get inserted, otherwise they are ignored.
 114   /// Either way, the slot number for the Value* is returned.
 115   unsigned createSlot(const Value *V);
 116   unsigned createSlot(const Type* Ty);
 117
 118   /// Insert a value into the value table. Return the slot number
 119   /// that it now occupies.  BadThings(TM) will happen if you insert a
 120   /// Value that's already been inserted.
 121   unsigned insertValue( const Value *V );
 122   unsigned insertValue( const Type* Ty);
 123
 124   /// Add all of the module level global variables (and their initializers)
 125   /// and function declarations, but not the contents of those functions.
 126   void processModule();
 127
 128   /// Add all of the functions arguments, basic blocks, and instructions
 129   void processFunction();
 130
 131   SlotMachine(const SlotMachine &);  // DO NOT IMPLEMENT
 132   void operator=(const SlotMachine &);  // DO NOT IMPLEMENT
 133
 134 /// @}
 135 /// @name Data
 136 /// @{
 137 public:
 138
 139   /// @brief The module for which we are holding slot numbers
 140   const Module* TheModule;
 141
 142   /// @brief The function for which we are holding slot numbers
 143   const Function* TheFunction;
 144   bool FunctionProcessed;
 145
 146   /// @brief The TypePlanes map for the module level data
 147   TypedPlanes mMap;
 148   TypePlane mTypes;
 149
 150   /// @brief The TypePlanes map for the function level data
 151   TypedPlanes fMap;
 152   TypePlane fTypes;
 153
 154 /// @}
 155
 156 };
 157
 158 }  // end namespace llvm
 159
 160 static RegisterPass<PrintModulePass>
 161 X("printm", "Print module to stderr",PassInfo::Analysis|PassInfo::Optimization);
 162 static RegisterPass<PrintFunctionPass>
 163 Y("print","Print function to stderr",PassInfo::Analysis|PassInfo::Optimization);
 164
 165 static void WriteAsOperandInternal(std::ostream &Out, const Value *V,
 166                                    bool PrintName,
 167                                  std::map<const Type *, std::string> &TypeTable,
 168                                    SlotMachine *Machine);
 169
 170 static void WriteAsOperandInternal(std::ostream &Out, const Type *T,
 171                                    bool PrintName,
 172                                  std::map<const Type *, std::string> &TypeTable,
 173                                    SlotMachine *Machine);
 174
 175 static const Module *getModuleFromVal(const Value *V) {
 176   if (const Argument *MA = dyn_cast<Argument>(V))
 177     return MA->getParent() ? MA->getParent()->getParent() : 0;
 178   else if (const BasicBlock *BB = dyn_cast<BasicBlock>(V))
 179     return BB->getParent() ? BB->getParent()->getParent() : 0;
 180   else if (const Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V)) {
 181     const Function *M = I->getParent() ? I->getParent()->getParent() : 0;
 182     return M ? M->getParent() : 0;
 183   } else if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(V))
 184     return GV->getParent();
 185   return 0;
 186 }
 187
 188 static SlotMachine *createSlotMachine(const Value *V) {
 189   if (const Argument *FA = dyn_cast<Argument>(V)) {
 190     return new SlotMachine(FA->getParent());
 191   } else if (const Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V)) {
 192     return new SlotMachine(I->getParent()->getParent());
 193   } else if (const BasicBlock *BB = dyn_cast<BasicBlock>(V)) {
 194     return new SlotMachine(BB->getParent());
 195   } else if (const GlobalVariable *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(V)){
 196     return new SlotMachine(GV->getParent());
 197   } else if (const Function *Func = dyn_cast<Function>(V)) {
 198     return new SlotMachine(Func);
 199   }
 200   return 0;
 201 }
 202
 203 // getLLVMName - Turn the specified string into an 'LLVM name', which is either
 204 // prefixed with % (if the string only contains simple characters) or is
 205 // surrounded with ""'s (if it has special chars in it).
 206 static std::string getLLVMName(const std::string &Name,
 207                                bool prefixName = true) {
 208   assert(!Name.empty() && "Cannot get empty name!");
 209
 210   // First character cannot start with a number...
 211   if (Name[0] >= '0' && Name[0] <= '9')
 212     return "\"" + Name + "\"";
 213
 214   // Scan to see if we have any characters that are not on the "white list"
 215   for (unsigned i = 0, e = Name.size(); i != e; ++i) {
 216     char C = Name[i];
 217     assert(C != '"' && "Illegal character in LLVM value name!");
 218     if ((C < 'a' || C > 'z') && (C < 'A' || C > 'Z') && (C < '0' || C > '9') &&
 219         C != '-' && C != '.' && C != '_')
 220       return "\"" + Name + "\"";
 221   }
 222
 223   // If we get here, then the identifier is legal to use as a "VarID".
 224   if (prefixName)
 225     return "%"+Name;
 226   else
 227     return Name;
 228 }
 229
 230
 231 /// fillTypeNameTable - If the module has a symbol table, take all global types
 232 /// and stuff their names into the TypeNames map.
 233 ///
 234 static void fillTypeNameTable(const Module *M,
 235                               std::map<const Type *, std::string> &TypeNames) {
 236   if (!M) return;
 237   const SymbolTable &ST = M->getSymbolTable();
 238   SymbolTable::type_const_iterator TI = ST.type_begin();
 239   for (; TI != ST.type_end(); ++TI ) {
 240     // As a heuristic, don't insert pointer to primitive types, because
 241     // they are used too often to have a single useful name.
 242     //
 243     const Type *Ty = cast<Type>(TI->second);
 244     if (!isa<PointerType>(Ty) ||
 245         !cast<PointerType>(Ty)->getElementType()->isPrimitiveType() ||
 246         isa<OpaqueType>(cast<PointerType>(Ty)->getElementType()))
 247       TypeNames.insert(std::make_pair(Ty, getLLVMName(TI->first)));
 248   }
 249 }
 250
 251
 252
 253 static void calcTypeName(const Type *Ty,
 254                          std::vector<const Type *> &TypeStack,
 255                          std::map<const Type *, std::string> &TypeNames,
 256                          std::string & Result){
 257   if (Ty->isPrimitiveType() && !isa<OpaqueType>(Ty)) {
 258     Result += Ty->getDescription();  // Base case
 259     return;
 260   }
 261
 262   // Check to see if the type is named.
 263   std::map<const Type *, std::string>::iterator I = TypeNames.find(Ty);
 264   if (I != TypeNames.end()) {
 265     Result += I->second;
 266     return;
 267   }
 268
 269   if (isa<OpaqueType>(Ty)) {
 270     Result += "opaque";
 271     return;
 272   }
 273
 274   // Check to see if the Type is already on the stack...
 275   unsigned Slot = 0, CurSize = TypeStack.size();
 276   while (Slot < CurSize && TypeStack[Slot] != Ty) ++Slot; // Scan for type
 277
 278   // This is another base case for the recursion.  In this case, we know
 279   // that we have looped back to a type that we have previously visited.
 280   // Generate the appropriate upreference to handle this.
 281   if (Slot < CurSize) {
 282     Result += "\\" + utostr(CurSize-Slot);     // Here's the upreference
 283     return;
 284   }
 285
 286   TypeStack.push_back(Ty);    // Recursive case: Add us to the stack..
 287
 288   switch (Ty->getTypeID()) {
 289   case Type::FunctionTyID: {
 290     const FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(Ty);
 291     calcTypeName(FTy->getReturnType(), TypeStack, TypeNames, Result);
 292     Result += " (";
 293     for (FunctionType::param_iterator I = FTy->param_begin(),
 294            E = FTy->param_end(); I != E; ++I) {
 295       if (I != FTy->param_begin())
 296         Result += ", ";
 297       calcTypeName(*I, TypeStack, TypeNames, Result);
 298     }
 299     if (FTy->isVarArg()) {
 300       if (FTy->getNumParams()) Result += ", ";
 301       Result += "...";
 302     }
 303     Result += ")";
 304     break;
 305   }
 306   case Type::StructTyID: {
 307     const StructType *STy = cast<StructType>(Ty);
 308     Result += "{ ";
 309     for (StructType::element_iterator I = STy->element_begin(),
 310            E = STy->element_end(); I != E; ++I) {
 311       if (I != STy->element_begin())
 312         Result += ", ";
 313       calcTypeName(*I, TypeStack, TypeNames, Result);
 314     }
 315     Result += " }";
 316     break;
 317   }
 318   case Type::PointerTyID:
 319     calcTypeName(cast<PointerType>(Ty)->getElementType(),
 320                           TypeStack, TypeNames, Result);
 321     Result += "*";
 322     break;
 323   case Type::ArrayTyID: {
 324     const ArrayType *ATy = cast<ArrayType>(Ty);
 325     Result += "[" + utostr(ATy->getNumElements()) + " x ";
 326     calcTypeName(ATy->getElementType(), TypeStack, TypeNames, Result);
 327     Result += "]";
 328     break;
 329   }
 330   case Type::PackedTyID: {
 331     const PackedType *PTy = cast<PackedType>(Ty);
 332     Result += "<" + utostr(PTy->getNumElements()) + " x ";
 333     calcTypeName(PTy->getElementType(), TypeStack, TypeNames, Result);
 334     Result += ">";
 335     break;
 336   }
 337   case Type::OpaqueTyID:
 338     Result += "opaque";
 339     break;
 340   default:
 341     Result += "<unrecognized-type>";
 342   }
 343
 344   TypeStack.pop_back();       // Remove self from stack...
 345   return;
 346 }
 347
 348
 349 /// printTypeInt - The internal guts of printing out a type that has a
 350 /// potentially named portion.
 351 ///
 352 static std::ostream &printTypeInt(std::ostream &Out, const Type *Ty,
 353                               std::map<const Type *, std::string> &TypeNames) {
 354   // Primitive types always print out their description, regardless of whether
 355   // they have been named or not.
 356   //
 357   if (Ty->isPrimitiveType() && !isa<OpaqueType>(Ty))
 358     return Out << Ty->getDescription();
 359
 360   // Check to see if the type is named.
 361   std::map<const Type *, std::string>::iterator I = TypeNames.find(Ty);
 362   if (I != TypeNames.end()) return Out << I->second;
 363
 364   // Otherwise we have a type that has not been named but is a derived type.
 365   // Carefully recurse the type hierarchy to print out any contained symbolic
 366   // names.
 367   //
 368   std::vector<const Type *> TypeStack;
 369   std::string TypeName;
 370   calcTypeName(Ty, TypeStack, TypeNames, TypeName);
 371   TypeNames.insert(std::make_pair(Ty, TypeName));//Cache type name for later use
 372   return (Out << TypeName);
 373 }
 374
 375
 376 /// WriteTypeSymbolic - This attempts to write the specified type as a symbolic
 377 /// type, iff there is an entry in the modules symbol table for the specified
 378 /// type or one of it's component types. This is slower than a simple x << Type
 379 ///
 380 std::ostream &llvm::WriteTypeSymbolic(std::ostream &Out, const Type *Ty,
 381                                       const Module *M) {
 382   Out << ' ';
 383
 384   // If they want us to print out a type, attempt to make it symbolic if there
 385   // is a symbol table in the module...
 386   if (M) {
 387     std::map<const Type *, std::string> TypeNames;
 388     fillTypeNameTable(M, TypeNames);
 389
 390     return printTypeInt(Out, Ty, TypeNames);
 391   } else {
 392     return Out << Ty->getDescription();
 393   }
 394 }
 395
 396 /// @brief Internal constant writer.
 397 static void WriteConstantInt(std::ostream &Out, const Constant *CV,
 398                              bool PrintName,
 399                              std::map<const Type *, std::string> &TypeTable,
 400                              SlotMachine *Machine) {
 401   if (const ConstantBool *CB = dyn_cast<ConstantBool>(CV)) {
 402     Out << (CB == ConstantBool::True ? "true" : "false");
 403   } else if (const ConstantSInt *CI = dyn_cast<ConstantSInt>(CV)) {
 404     Out << CI->getValue();
 405   } else if (const ConstantUInt *CI = dyn_cast<ConstantUInt>(CV)) {
 406     Out << CI->getValue();
 407   } else if (const ConstantFP *CFP = dyn_cast<ConstantFP>(CV)) {
 408     // We would like to output the FP constant value in exponential notation,
 409     // but we cannot do this if doing so will lose precision.  Check here to
 410     // make sure that we only output it in exponential format if we can parse
 411     // the value back and get the same value.
 412     //
 413     std::string StrVal = ftostr(CFP->getValue());
 414
 415     // Check to make sure that the stringized number is not some string like
 416     // "Inf" or NaN, that atof will accept, but the lexer will not.  Check that
 417     // the string matches the "[-+]?[0-9]" regex.
 418     //
 419     if ((StrVal[0] >= '0' && StrVal[0] <= '9') ||
 420         ((StrVal[0] == '-' || StrVal[0] == '+') &&
 421          (StrVal[1] >= '0' && StrVal[1] <= '9')))
 422       // Reparse stringized version!
 423       if (atof(StrVal.c_str()) == CFP->getValue()) {
 424         Out << StrVal;
 425         return;
 426       }
 427
 428     // Otherwise we could not reparse it to exactly the same value, so we must
 429     // output the string in hexadecimal format!
 430     //
 431     // Behave nicely in the face of C TBAA rules... see:
 432     // http://www.nullstone.com/htmls/category/aliastyp.htm
 433     //
 434     union {
 435       double D;
 436       uint64_t U;
 437     } V;
 438     V.D = CFP->getValue();
 439     assert(sizeof(double) == sizeof(uint64_t) &&
 440            "assuming that double is 64 bits!");
 441     Out << "0x" << utohexstr(V.U);
 442
 443   } else if (isa<ConstantAggregateZero>(CV)) {
 444     Out << "zeroinitializer";
 445   } else if (const ConstantArray *CA = dyn_cast<ConstantArray>(CV)) {
 446     // As a special case, print the array as a string if it is an array of
 447     // ubytes or an array of sbytes with positive values.
 448     //
 449     const Type *ETy = CA->getType()->getElementType();
 450     bool isString = (ETy == Type::SByteTy || ETy == Type::UByteTy);
 451
 452     if (ETy == Type::SByteTy)
 453       for (unsigned i = 0; i < CA->getNumOperands(); ++i)
 454         if (cast<ConstantSInt>(CA->getOperand(i))->getValue() < 0) {
 455           isString = false;
 456           break;
 457         }
 458
 459     if (isString) {
 460       Out << "c\"";
 461       for (unsigned i = 0; i < CA->getNumOperands(); ++i) {
 462         unsigned char C =
 463           (unsigned char)cast<ConstantInt>(CA->getOperand(i))->getRawValue();
 464
 465         if (isprint(C) && C != '"' && C != '\\') {
 466           Out << C;
 467         } else {
 468           Out << '\\'
 469               << (char) ((C/16  < 10) ? ( C/16 +'0') : ( C/16 -10+'A'))
 470               << (char)(((C&15) < 10) ? ((C&15)+'0') : ((C&15)-10+'A'));
 471         }
 472       }
 473       Out << "\"";
 474
 475     } else {                // Cannot output in string format...
 476       Out << '[';
 477       if (CA->getNumOperands()) {
 478         Out << ' ';
 479         printTypeInt(Out, ETy, TypeTable);
 480         WriteAsOperandInternal(Out, CA->getOperand(0),
 481                                PrintName, TypeTable, Machine);
 482         for (unsigned i = 1, e = CA->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 483           Out << ", ";
 484           printTypeInt(Out, ETy, TypeTable);
 485           WriteAsOperandInternal(Out, CA->getOperand(i), PrintName,
 486                                  TypeTable, Machine);
 487         }
 488       }
 489       Out << " ]";
 490     }
 491   } else if (const ConstantStruct *CS = dyn_cast<ConstantStruct>(CV)) {
 492     Out << '{';
 493     if (CS->getNumOperands()) {
 494       Out << ' ';
 495       printTypeInt(Out, CS->getOperand(0)->getType(), TypeTable);
 496
 497       WriteAsOperandInternal(Out, CS->getOperand(0),
 498                              PrintName, TypeTable, Machine);
 499
 500       for (unsigned i = 1; i < CS->getNumOperands(); i++) {
 501         Out << ", ";
 502         printTypeInt(Out, CS->getOperand(i)->getType(), TypeTable);
 503
 504         WriteAsOperandInternal(Out, CS->getOperand(i),
 505                                PrintName, TypeTable, Machine);
 506       }
 507     }
 508
 509     Out << " }";
 510   } else if (const ConstantPacked *CP = dyn_cast<ConstantPacked>(CV)) {
 511       const Type *ETy = CP->getType()->getElementType();
 512       assert(CP->getNumOperands() > 0 &&
 513              "Number of operands for a PackedConst must be > 0");
 514       Out << '<';
 515       Out << ' ';
 516       printTypeInt(Out, ETy, TypeTable);
 517       WriteAsOperandInternal(Out, CP->getOperand(0),
 518                              PrintName, TypeTable, Machine);
 519       for (unsigned i = 1, e = CP->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 520           Out << ", ";
 521           printTypeInt(Out, ETy, TypeTable);
 522           WriteAsOperandInternal(Out, CP->getOperand(i), PrintName,
 523                                  TypeTable, Machine);
 524       }
 525       Out << " >";
 526   } else if (isa<ConstantPointerNull>(CV)) {
 527     Out << "null";
 528
 529   } else if (isa<UndefValue>(CV)) {
 530     Out << "undef";
 531
 532   } else if (const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(CV)) {
 533     Out << CE->getOpcodeName() << " (";
 534
 535     for (User::const_op_iterator OI=CE->op_begin(); OI != CE->op_end(); ++OI) {
 536       printTypeInt(Out, (*OI)->getType(), TypeTable);
 537       WriteAsOperandInternal(Out, *OI, PrintName, TypeTable, Machine);
 538       if (OI+1 != CE->op_end())
 539         Out << ", ";
 540     }
 541
 542     if (CE->getOpcode() == Instruction::Cast) {
 543       Out << " to ";
 544       printTypeInt(Out, CE->getType(), TypeTable);
 545     }
 546     Out << ')';
 547
 548   } else {
 549     Out << "<placeholder or erroneous Constant>";
 550   }
 551 }
 552
 553
 554 /// WriteAsOperand - Write the name of the specified value out to the specified
 555 /// ostream.  This can be useful when you just want to print int %reg126, not
 556 /// the whole instruction that generated it.
 557 ///
 558 static void WriteAsOperandInternal(std::ostream &Out, const Value *V,
 559                                    bool PrintName,
 560                                   std::map<const Type*, std::string> &TypeTable,
 561                                    SlotMachine *Machine) {
 562   Out << ' ';
 563   if ((PrintName || isa<GlobalValue>(V)) && V->hasName())
 564     Out << getLLVMName(V->getName());
 565   else {
 566     const Constant *CV = dyn_cast<Constant>(V);
 567     if (CV && !isa<GlobalValue>(CV))
 568       WriteConstantInt(Out, CV, PrintName, TypeTable, Machine);
 569     else {
 570       int Slot;
 571       if (Machine) {
 572         Slot = Machine->getSlot(V);
 573       } else {
 574         Machine = createSlotMachine(V);
 575         if (Machine == 0)
 576           Slot = Machine->getSlot(V);
 577         else
 578           Slot = -1;
 579         delete Machine;
 580       }
 581       if (Slot != -1)
 582         Out << '%' << Slot;
 583       else
 584         Out << "<badref>";
 585     }
 586   }
 587 }
 588
 589 /// WriteAsOperand - Write the name of the specified value out to the specified
 590 /// ostream.  This can be useful when you just want to print int %reg126, not
 591 /// the whole instruction that generated it.
 592 ///
 593 std::ostream &llvm::WriteAsOperand(std::ostream &Out, const Value *V,
 594                                    bool PrintType, bool PrintName,
 595                                    const Module *Context) {
 596   std::map<const Type *, std::string> TypeNames;
 597   if (Context == 0) Context = getModuleFromVal(V);
 598
 599   if (Context)
 600     fillTypeNameTable(Context, TypeNames);
 601
 602   if (PrintType)
 603     printTypeInt(Out, V->getType(), TypeNames);
 604
 605   WriteAsOperandInternal(Out, V, PrintName, TypeNames, 0);
 606   return Out;
 607 }
 608
 609 /// WriteAsOperandInternal - Write the name of the specified value out to
 610 /// the specified ostream.  This can be useful when you just want to print
 611 /// int %reg126, not the whole instruction that generated it.
 612 ///
 613 static void WriteAsOperandInternal(std::ostream &Out, const Type *T,
 614                                    bool PrintName,
 615                                   std::map<const Type*, std::string> &TypeTable,
 616                                    SlotMachine *Machine) {
 617   Out << ' ';
 618   int Slot;
 619   if (Machine) {
 620     Slot = Machine->getSlot(T);
 621     if (Slot != -1)
 622       Out << '%' << Slot;
 623     else
 624       Out << "<badref>";
 625   } else {
 626     Out << T->getDescription();
 627   }
 628 }
 629
 630 /// WriteAsOperand - Write the name of the specified value out to the specified
 631 /// ostream.  This can be useful when you just want to print int %reg126, not
 632 /// the whole instruction that generated it.
 633 ///
 634 std::ostream &llvm::WriteAsOperand(std::ostream &Out, const Type *Ty,
 635                                    bool PrintType, bool PrintName,
 636                                    const Module *Context) {
 637   std::map<const Type *, std::string> TypeNames;
 638   assert(Context != 0 && "Can't write types as operand without module context");
 639
 640   fillTypeNameTable(Context, TypeNames);
 641
 642   // if (PrintType)
 643     // printTypeInt(Out, V->getType(), TypeNames);
 644
 645   printTypeInt(Out, Ty, TypeNames);
 646
 647   WriteAsOperandInternal(Out, Ty, PrintName, TypeNames, 0);
 648   return Out;
 649 }
 650
 651 namespace llvm {
 652
 653 class AssemblyWriter {
 654   std::ostream &Out;
 655   SlotMachine &Machine;
 656   const Module *TheModule;
 657   std::map<const Type *, std::string> TypeNames;
 658   AssemblyAnnotationWriter *AnnotationWriter;
 659 public:
 660   inline AssemblyWriter(std::ostream &o, SlotMachine &Mac, const Module *M,
 661                         AssemblyAnnotationWriter *AAW)
 662     : Out(o), Machine(Mac), TheModule(M), AnnotationWriter(AAW) {
 663
 664     // If the module has a symbol table, take all global types and stuff their
 665     // names into the TypeNames map.
 666     //
 667     fillTypeNameTable(M, TypeNames);
 668   }
 669
 670   inline void write(const Module *M)         { printModule(M);      }
 671   inline void write(const GlobalVariable *G) { printGlobal(G);      }
 672   inline void write(const Function *F)       { printFunction(F);    }
 673   inline void write(const BasicBlock *BB)    { printBasicBlock(BB); }
 674   inline void write(const Instruction *I)    { printInstruction(*I); }
 675   inline void write(const Constant *CPV)     { printConstant(CPV);  }
 676   inline void write(const Type *Ty)          { printType(Ty);       }
 677
 678   void writeOperand(const Value *Op, bool PrintType, bool PrintName = true);
 679
 680   const Module* getModule() { return TheModule; }
 681
 682 private:
 683   void printModule(const Module *M);
 684   void printSymbolTable(const SymbolTable &ST);
 685   void printConstant(const Constant *CPV);
 686   void printGlobal(const GlobalVariable *GV);
 687   void printFunction(const Function *F);
 688   void printArgument(const Argument *FA);
 689   void printBasicBlock(const BasicBlock *BB);
 690   void printInstruction(const Instruction &I);
 691
 692   // printType - Go to extreme measures to attempt to print out a short,
 693   // symbolic version of a type name.
 694   //
 695   std::ostream &printType(const Type *Ty) {
 696     return printTypeInt(Out, Ty, TypeNames);
 697   }
 698
 699   // printTypeAtLeastOneLevel - Print out one level of the possibly complex type
 700   // without considering any symbolic types that we may have equal to it.
 701   //
 702   std::ostream &printTypeAtLeastOneLevel(const Type *Ty);
 703
 704   // printInfoComment - Print a little comment after the instruction indicating
 705   // which slot it occupies.
 706   void printInfoComment(const Value &V);
 707 };
 708 }  // end of llvm namespace
 709
 710 /// printTypeAtLeastOneLevel - Print out one level of the possibly complex type
 711 /// without considering any symbolic types that we may have equal to it.
 712 ///
 713 std::ostream &AssemblyWriter::printTypeAtLeastOneLevel(const Type *Ty) {
 714   if (const FunctionType *FTy = dyn_cast<FunctionType>(Ty)) {
 715     printType(FTy->getReturnType()) << " (";
 716     for (FunctionType::param_iterator I = FTy->param_begin(),
 717            E = FTy->param_end(); I != E; ++I) {
 718       if (I != FTy->param_begin())
 719         Out << ", ";
 720       printType(*I);
 721     }
 722     if (FTy->isVarArg()) {
 723       if (FTy->getNumParams()) Out << ", ";
 724       Out << "...";
 725     }
 726     Out << ')';
 727   } else if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty)) {
 728     Out << "{ ";
 729     for (StructType::element_iterator I = STy->element_begin(),
 730            E = STy->element_end(); I != E; ++I) {
 731       if (I != STy->element_begin())
 732         Out << ", ";
 733       printType(*I);
 734     }
 735     Out << " }";
 736   } else if (const PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(Ty)) {
 737     printType(PTy->getElementType()) << '*';
 738   } else if (const ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(Ty)) {
 739     Out << '[' << ATy->getNumElements() << " x ";
 740     printType(ATy->getElementType()) << ']';
 741   } else if (const PackedType *PTy = dyn_cast<PackedType>(Ty)) {
 742     Out << '<' << PTy->getNumElements() << " x ";
 743     printType(PTy->getElementType()) << '>';
 744   }
 745   else if (const OpaqueType *OTy = dyn_cast<OpaqueType>(Ty)) {
 746     Out << "opaque";
 747   } else {
 748     if (!Ty->isPrimitiveType())
 749       Out << "<unknown derived type>";
 750     printType(Ty);
 751   }
 752   return Out;
 753 }
 754
 755
 756 void AssemblyWriter::writeOperand(const Value *Operand, bool PrintType,
 757                                   bool PrintName) {
 758   assert(Operand != 0 && "Illegal Operand");
 759   if (PrintType) { Out << ' '; printType(Operand->getType()); }
 760   WriteAsOperandInternal(Out, Operand, PrintName, TypeNames, &Machine);
 761 }
 762
 763
 764 void AssemblyWriter::printModule(const Module *M) {
 765   switch (M->getEndianness()) {
 766   case Module::LittleEndian: Out << "target endian = little\n"; break;
 767   case Module::BigEndian:    Out << "target endian = big\n";    break;
 768   case Module::AnyEndianness: break;
 769   }
 770   switch (M->getPointerSize()) {
 771   case Module::Pointer32:    Out << "target pointersize = 32\n"; break;
 772   case Module::Pointer64:    Out << "target pointersize = 64\n"; break;
 773   case Module::AnyPointerSize: break;
 774   }
 775   if (!M->getTargetTriple().empty())
 776     Out << "target triple = \"" << M->getTargetTriple() << "\"\n";
 777
 778   // Loop over the dependent libraries and emit them.
 779   Module::lib_iterator LI = M->lib_begin();
 780   Module::lib_iterator LE = M->lib_end();
 781   if (LI != LE) {
 782     Out << "deplibs = [ ";
 783     while (LI != LE) {
 784       Out << '"' << *LI << '"';
 785       ++LI;
 786       if (LI != LE)
 787         Out << ", ";
 788     }
 789     Out << " ]\n";
 790   }
 791
 792   // Loop over the symbol table, emitting all named constants.
 793   printSymbolTable(M->getSymbolTable());
 794
 795   for (Module::const_giterator I = M->gbegin(), E = M->gend(); I != E; ++I)
 796     printGlobal(I);
 797
 798   Out << "\nimplementation   ; Functions:\n";
 799
 800   // Output all of the functions.
 801   for (Module::const_iterator I = M->begin(), E = M->end(); I != E; ++I)
 802     printFunction(I);
 803 }
 804
 805 void AssemblyWriter::printGlobal(const GlobalVariable *GV) {
 806   if (GV->hasName()) Out << getLLVMName(GV->getName()) << " = ";
 807
 808   if (!GV->hasInitializer())
 809     Out << "external ";
 810   else
 811     switch (GV->getLinkage()) {
 812     case GlobalValue::InternalLinkage:  Out << "internal "; break;
 813     case GlobalValue::LinkOnceLinkage:  Out << "linkonce "; break;
 814     case GlobalValue::WeakLinkage:      Out << "weak "; break;
 815     case GlobalValue::AppendingLinkage: Out << "appending "; break;
 816     case GlobalValue::ExternalLinkage: break;
 817     case GlobalValue::GhostLinkage:
 818       std::cerr << "GhostLinkage not allowed in AsmWriter!\n";
 819       abort();
 820     }
 821
 822   Out << (GV->isConstant() ? "constant " : "global ");
 823   printType(GV->getType()->getElementType());
 824
 825   if (GV->hasInitializer()) {
 826     Constant* C = cast<Constant>(GV->getInitializer());
 827     assert(C &&  "GlobalVar initializer isn't constant?");
 828     writeOperand(GV->getInitializer(), false, isa<GlobalValue>(C));
 829   }
 830
 831   printInfoComment(*GV);
 832   Out << "\n";
 833 }
 834
 835
 836 // printSymbolTable - Run through symbol table looking for constants
 837 // and types. Emit their declarations.
 838 void AssemblyWriter::printSymbolTable(const SymbolTable &ST) {
 839
 840   // Print the types.
 841   for (SymbolTable::type_const_iterator TI = ST.type_begin();
 842        TI != ST.type_end(); ++TI ) {
 843     Out << "\t" << getLLVMName(TI->first) << " = type ";
 844
 845     // Make sure we print out at least one level of the type structure, so
 846     // that we do not get %FILE = type %FILE
 847     //
 848     printTypeAtLeastOneLevel(TI->second) << "\n";
 849   }
 850
 851   // Print the constants, in type plane order.
 852   for (SymbolTable::plane_const_iterator PI = ST.plane_begin();
 853        PI != ST.plane_end(); ++PI ) {
 854     SymbolTable::value_const_iterator VI = ST.value_begin(PI->first);
 855     SymbolTable::value_const_iterator VE = ST.value_end(PI->first);
 856
 857     for (; VI != VE; ++VI) {
 858       const Value* V = VI->second;
 859       const Constant *CPV = dyn_cast<Constant>(V) ;
 860       if (CPV && !isa<GlobalValue>(V)) {
 861         printConstant(CPV);
 862       }
 863     }
 864   }
 865 }
 866
 867
 868 /// printConstant - Print out a constant pool entry...
 869 ///
 870 void AssemblyWriter::printConstant(const Constant *CPV) {
 871   // Don't print out unnamed constants, they will be inlined
 872   if (!CPV->hasName()) return;
 873
 874   // Print out name...
 875   Out << "\t" << getLLVMName(CPV->getName()) << " =";
 876
 877   // Write the value out now...
 878   writeOperand(CPV, true, false);
 879
 880   printInfoComment(*CPV);
 881   Out << "\n";
 882 }
 883
 884 /// printFunction - Print all aspects of a function.
 885 ///
 886 void AssemblyWriter::printFunction(const Function *F) {
 887   // Print out the return type and name...
 888   Out << "\n";
 889
 890   // Ensure that no local symbols conflict with global symbols.
 891   const_cast<Function*>(F)->renameLocalSymbols();
 892
 893   if (AnnotationWriter) AnnotationWriter->emitFunctionAnnot(F, Out);
 894
 895   if (F->isExternal())
 896     Out << "declare ";
 897   else
 898     switch (F->getLinkage()) {
 899     case GlobalValue::InternalLinkage:  Out << "internal "; break;
 900     case GlobalValue::LinkOnceLinkage:  Out << "linkonce "; break;
 901     case GlobalValue::WeakLinkage:      Out << "weak "; break;
 902     case GlobalValue::AppendingLinkage: Out << "appending "; break;
 903     case GlobalValue::ExternalLinkage: break;
 904     case GlobalValue::GhostLinkage:
 905       std::cerr << "GhostLinkage not allowed in AsmWriter!\n";
 906       abort();
 907     }
 908
 909   printType(F->getReturnType()) << ' ';
 910   if (!F->getName().empty())
 911     Out << getLLVMName(F->getName());
 912   else
 913     Out << "\"\"";
 914   Out << '(';
 915   Machine.incorporateFunction(F);
 916
 917   // Loop over the arguments, printing them...
 918   const FunctionType *FT = F->getFunctionType();
 919
 920   for(Function::const_aiterator I = F->abegin(), E = F->aend(); I != E; ++I)
 921     printArgument(I);
 922
 923   // Finish printing arguments...
 924   if (FT->isVarArg()) {
 925     if (FT->getNumParams()) Out << ", ";
 926     Out << "...";  // Output varargs portion of signature!
 927   }
 928   Out << ')';
 929
 930   if (F->isExternal()) {
 931     Out << "\n";
 932   } else {
 933     Out << " {";
 934
 935     // Output all of its basic blocks... for the function
 936     for (Function::const_iterator I = F->begin(), E = F->end(); I != E; ++I)
 937       printBasicBlock(I);
 938
 939     Out << "}\n";
 940   }
 941
 942   Machine.purgeFunction();
 943 }
 944
 945 /// printArgument - This member is called for every argument that is passed into
 946 /// the function.  Simply print it out
 947 ///
 948 void AssemblyWriter::printArgument(const Argument *Arg) {
 949   // Insert commas as we go... the first arg doesn't get a comma
 950   if (Arg != &Arg->getParent()->afront()) Out << ", ";
 951
 952   // Output type...
 953   printType(Arg->getType());
 954
 955   // Output name, if available...
 956   if (Arg->hasName())
 957     Out << ' ' << getLLVMName(Arg->getName());
 958 }
 959
 960 /// printBasicBlock - This member is called for each basic block in a method.
 961 ///
 962 void AssemblyWriter::printBasicBlock(const BasicBlock *BB) {
 963   if (BB->hasName()) {              // Print out the label if it exists...
 964     Out << "\n" << getLLVMName(BB->getName(), false) << ':';
 965   } else if (!BB->use_empty()) {      // Don't print block # of no uses...
 966     Out << "\n; <label>:";
 967     int Slot = Machine.getSlot(BB);
 968     if (Slot != -1)
 969       Out << Slot;
 970     else
 971       Out << "<badref>";
 972   }
 973
 974   if (BB->getParent() == 0)
 975     Out << "\t\t; Error: Block without parent!";
 976   else {
 977     if (BB != &BB->getParent()->front()) {  // Not the entry block?
 978       // Output predecessors for the block...
 979       Out << "\t\t;";
 980       pred_const_iterator PI = pred_begin(BB), PE = pred_end(BB);
 981
 982       if (PI == PE) {
 983         Out << " No predecessors!";
 984       } else {
 985         Out << " preds =";
 986         writeOperand(*PI, false, true);
 987         for (++PI; PI != PE; ++PI) {
 988           Out << ',';
 989           writeOperand(*PI, false, true);
 990         }
 991       }
 992     }
 993   }
 994
 995   Out << "\n";
 996
 997   if (AnnotationWriter) AnnotationWriter->emitBasicBlockStartAnnot(BB, Out);
 998
 999   // Output all of the instructions in the basic block...
1000   for (BasicBlock::const_iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I != E; ++I)
1001     printInstruction(*I);
1002
1003   if (AnnotationWriter) AnnotationWriter->emitBasicBlockEndAnnot(BB, Out);
1004 }
1005
1006
1007 /// printInfoComment - Print a little comment after the instruction indicating
1008 /// which slot it occupies.
1009 ///
1010 void AssemblyWriter::printInfoComment(const Value &V) {
1011   if (V.getType() != Type::VoidTy) {
1012     Out << "\t\t; <";
1013     printType(V.getType()) << '>';
1014
1015     if (!V.hasName()) {
1016       int SlotNum = Machine.getSlot(&V);
1017       if (SlotNum == -1)
1018         Out << ":<badref>";
1019       else
1020         Out << ':' << SlotNum; // Print out the def slot taken.
1021     }
1022     Out << " [#uses=" << V.use_size() << ']';  // Output # uses
1023   }
1024 }
1025
1026 /// printInstruction - This member is called for each Instruction in a function..
1027 ///
1028 void AssemblyWriter::printInstruction(const Instruction &I) {
1029   if (AnnotationWriter) AnnotationWriter->emitInstructionAnnot(&I, Out);
1030
1031   Out << "\t";
1032
1033   // Print out name if it exists...
1034   if (I.hasName())
1035     Out << getLLVMName(I.getName()) << " = ";
1036
1037   // If this is a volatile load or store, print out the volatile marker
1038   if ((isa<LoadInst>(I)  && cast<LoadInst>(I).isVolatile()) ||
1039       (isa<StoreInst>(I) && cast<StoreInst>(I).isVolatile()))
1040       Out << "volatile ";
1041
1042   // Print out the opcode...
1043   Out << I.getOpcodeName();
1044
1045   // Print out the type of the operands...
1046   const Value *Operand = I.getNumOperands() ? I.getOperand(0) : 0;
1047
1048   // Special case conditional branches to swizzle the condition out to the front
1049   if (isa<BranchInst>(I) && I.getNumOperands() > 1) {
1050     writeOperand(I.getOperand(2), true);
1051     Out << ',';
1052     writeOperand(Operand, true);
1053     Out << ',';
1054     writeOperand(I.getOperand(1), true);
1055
1056   } else if (isa<SwitchInst>(I)) {
1057     // Special case switch statement to get formatting nice and correct...
1058     writeOperand(Operand        , true); Out << ',';
1059     writeOperand(I.getOperand(1), true); Out << " [";
1060
1061     for (unsigned op = 2, Eop = I.getNumOperands(); op < Eop; op += 2) {
1062       Out << "\n\t\t";
1063       writeOperand(I.getOperand(op  ), true); Out << ',';
1064       writeOperand(I.getOperand(op+1), true);
1065     }
1066     Out << "\n\t]";
1067   } else if (isa<PHINode>(I)) {
1068     Out << ' ';
1069     printType(I.getType());
1070     Out << ' ';
1071
1072     for (unsigned op = 0, Eop = I.getNumOperands(); op < Eop; op += 2) {
1073       if (op) Out << ", ";
1074       Out << '[';
1075       writeOperand(I.getOperand(op  ), false); Out << ',';
1076       writeOperand(I.getOperand(op+1), false); Out << " ]";
1077     }
1078   } else if (isa<ReturnInst>(I) && !Operand) {
1079     Out << " void";
1080   } else if (isa<CallInst>(I)) {
1081     const PointerType  *PTy = cast<PointerType>(Operand->getType());
1082     const FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(PTy->getElementType());
1083     const Type       *RetTy = FTy->getReturnType();
1084
1085     // If possible, print out the short form of the call instruction.  We can
1086     // only do this if the first argument is a pointer to a nonvararg function,
1087     // and if the return type is not a pointer to a function.
1088     //
1089     if (!FTy->isVarArg() &&
1090         (!isa<PointerType>(RetTy) ||
1091          !isa<FunctionType>(cast<PointerType>(RetTy)->getElementType()))) {
1092       Out << ' '; printType(RetTy);
1093       writeOperand(Operand, false);
1094     } else {
1095       writeOperand(Operand, true);
1096     }
1097     Out << '(';
1098     if (I.getNumOperands() > 1) writeOperand(I.getOperand(1), true);
1099     for (unsigned op = 2, Eop = I.getNumOperands(); op < Eop; ++op) {
1100       Out << ',';
1101       writeOperand(I.getOperand(op), true);
1102     }
1103
1104     Out << " )";
1105   } else if (const InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(&I)) {
1106     const PointerType  *PTy = cast<PointerType>(Operand->getType());
1107     const FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(PTy->getElementType());
1108     const Type       *RetTy = FTy->getReturnType();
1109
1110     // If possible, print out the short form of the invoke instruction. We can
1111     // only do this if the first argument is a pointer to a nonvararg function,
1112     // and if the return type is not a pointer to a function.
1113     //
1114     if (!FTy->isVarArg() &&
1115         (!isa<PointerType>(RetTy) ||
1116          !isa<FunctionType>(cast<PointerType>(RetTy)->getElementType()))) {
1117       Out << ' '; printType(RetTy);
1118       writeOperand(Operand, false);
1119     } else {
1120       writeOperand(Operand, true);
1121     }
1122
1123     Out << '(';
1124     if (I.getNumOperands() > 3) writeOperand(I.getOperand(3), true);
1125     for (unsigned op = 4, Eop = I.getNumOperands(); op < Eop; ++op) {
1126       Out << ',';
1127       writeOperand(I.getOperand(op), true);
1128     }
1129
1130     Out << " )\n\t\t\tto";
1131     writeOperand(II->getNormalDest(), true);
1132     Out << " unwind";
1133     writeOperand(II->getUnwindDest(), true);
1134
1135   } else if (const AllocationInst *AI = dyn_cast<AllocationInst>(&I)) {
1136     Out << ' ';
1137     printType(AI->getType()->getElementType());
1138     if (AI->isArrayAllocation()) {
1139       Out << ',';
1140       writeOperand(AI->getArraySize(), true);
1141     }
1142   } else if (isa<CastInst>(I)) {
1143     if (Operand) writeOperand(Operand, true);   // Work with broken code
1144     Out << " to ";
1145     printType(I.getType());
1146   } else if (isa<VAArgInst>(I)) {
1147     if (Operand) writeOperand(Operand, true);   // Work with broken code
1148     Out << ", ";
1149     printType(I.getType());
1150   } else if (const VANextInst *VAN = dyn_cast<VANextInst>(&I)) {
1151     if (Operand) writeOperand(Operand, true);   // Work with broken code
1152     Out << ", ";
1153     printType(VAN->getArgType());
1154   } else if (Operand) {   // Print the normal way...
1155
1156     // PrintAllTypes - Instructions who have operands of all the same type
1157     // omit the type from all but the first operand.  If the instruction has
1158     // different type operands (for example br), then they are all printed.
1159     bool PrintAllTypes = false;
1160     const Type *TheType = Operand->getType();
1161
1162     // Shift Left & Right print both types even for Ubyte LHS, and select prints
1163     // types even if all operands are bools.
1164     if (isa<ShiftInst>(I) || isa<SelectInst>(I)) {
1165       PrintAllTypes = true;
1166     } else {
1167       for (unsigned i = 1, E = I.getNumOperands(); i != E; ++i) {
1168         Operand = I.getOperand(i);
1169         if (Operand->getType() != TheType) {
1170           PrintAllTypes = true;    // We have differing types!  Print them all!
1171           break;
1172         }
1173       }
1174     }
1175
1176     if (!PrintAllTypes) {
1177       Out << ' ';
1178       printType(TheType);
1179     }
1180
1181     for (unsigned i = 0, E = I.getNumOperands(); i != E; ++i) {
1182       if (i) Out << ',';
1183       writeOperand(I.getOperand(i), PrintAllTypes);
1184     }
1185   }
1186
1187   printInfoComment(I);
1188   Out << "\n";
1189 }
1190
1191
1192 //===----------------------------------------------------------------------===//
1193 //                       External Interface declarations
1194 //===----------------------------------------------------------------------===//
1195
1196 void Module::print(std::ostream &o, AssemblyAnnotationWriter *AAW) const {
1197   SlotMachine SlotTable(this);
1198   AssemblyWriter W(o, SlotTable, this, AAW);
1199   W.write(this);
1200 }
1201
1202 void GlobalVariable::print(std::ostream &o) const {
1203   SlotMachine SlotTable(getParent());
1204   AssemblyWriter W(o, SlotTable, getParent(), 0);
1205   W.write(this);
1206 }
1207
1208 void Function::print(std::ostream &o, AssemblyAnnotationWriter *AAW) const {
1209   SlotMachine SlotTable(getParent());
1210   AssemblyWriter W(o, SlotTable, getParent(), AAW);
1211
1212   W.write(this);
1213 }
1214
1215 void BasicBlock::print(std::ostream &o, AssemblyAnnotationWriter *AAW) const {
1216   SlotMachine SlotTable(getParent());
1217   AssemblyWriter W(o, SlotTable,
1218                    getParent() ? getParent()->getParent() : 0, AAW);
1219   W.write(this);
1220 }
1221
1222 void Instruction::print(std::ostream &o, AssemblyAnnotationWriter *AAW) const {
1223   const Function *F = getParent() ? getParent()->getParent() : 0;
1224   SlotMachine SlotTable(F);
1225   AssemblyWriter W(o, SlotTable, F ? F->getParent() : 0, AAW);
1226
1227   W.write(this);
1228 }
1229
1230 void Constant::print(std::ostream &o) const {
1231   if (this == 0) { o << "<null> constant value\n"; return; }
1232
1233   o << ' ' << getType()->getDescription() << ' ';
1234
1235   std::map<const Type *, std::string> TypeTable;
1236   WriteConstantInt(o, this, false, TypeTable, 0);
1237 }
1238
1239 void Type::print(std::ostream &o) const {
1240   if (this == 0)
1241     o << "<null Type>";
1242   else
1243     o << getDescription();
1244 }
1245
1246 void Argument::print(std::ostream &o) const {
1247   WriteAsOperand(o, this, true, true,
1248                  getParent() ? getParent()->getParent() : 0);
1249 }
1250
1251 // Value::dump - allow easy printing of  Values from the debugger.
1252 // Located here because so much of the needed functionality is here.
1253 void Value::dump() const { print(std::cerr); }
1254
1255 // Type::dump - allow easy printing of  Values from the debugger.
1256 // Located here because so much of the needed functionality is here.
1257 void Type::dump() const { print(std::cerr); }
1258
1259 //===----------------------------------------------------------------------===//
1260 //  CachedWriter Class Implementation
1261 //===----------------------------------------------------------------------===//
1262
1263 void CachedWriter::setModule(const Module *M) {
1264   delete SC; delete AW;
1265   if (M) {
1266     SC = new SlotMachine(M );
1267     AW = new AssemblyWriter(Out, *SC, M, 0);
1268   } else {
1269     SC = 0; AW = 0;
1270   }
1271 }
1272
1273 CachedWriter::~CachedWriter() {
1274   delete AW;
1275   delete SC;
1276 }
1277
1278 CachedWriter &CachedWriter::operator<<(const Value &V) {
1279   assert(AW && SC && "CachedWriter does not have a current module!");
1280   if (const Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(&V))
1281     AW->write(I);
1282   else if (const BasicBlock *BB = dyn_cast<BasicBlock>(&V))
1283     AW->write(BB);
1284   else if (const Function *F = dyn_cast<Function>(&V))
1285     AW->write(F);
1286   else if (const GlobalVariable *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(&V))
1287     AW->write(GV);
1288   else
1289     AW->writeOperand(&V, true, true);
1290   return *this;
1291 }
1292
1293 CachedWriter& CachedWriter::operator<<(const Type &Ty) {
1294   if (SymbolicTypes) {
1295     const Module *M = AW->getModule();
1296     if (M) WriteTypeSymbolic(Out, &Ty, M);
1297   } else {
1298     AW->write(&Ty);
1299   }
1300   return *this;
1301 }
1302
1303 //===----------------------------------------------------------------------===//
1304 //===--                    SlotMachine Implementation
1305 //===----------------------------------------------------------------------===//
1306
1307 #if 0
1308 #define SC_DEBUG(X) std::cerr << X
1309 #else
1310 #define SC_DEBUG(X)
1311 #endif
1312
1313 // Module level constructor. Causes the contents of the Module (sans functions)
1314 // to be added to the slot table.
1315 SlotMachine::SlotMachine(const Module *M)
1316   : TheModule(M)    ///< Saved for lazy initialization.
1317   , TheFunction(0)
1318   , FunctionProcessed(false)
1319   , mMap()
1320   , mTypes()
1321   , fMap()
1322   , fTypes()
1323 {
1324 }
1325
1326 // Function level constructor. Causes the contents of the Module and the one
1327 // function provided to be added to the slot table.
1328 SlotMachine::SlotMachine(const Function *F )
1329   : TheModule( F ? F->getParent() : 0 ) ///< Saved for lazy initialization
1330   , TheFunction(F) ///< Saved for lazy initialization
1331   , FunctionProcessed(false)
1332   , mMap()
1333   , mTypes()
1334   , fMap()
1335   , fTypes()
1336 {
1337 }
1338
1339 inline void SlotMachine::initialize(void) {
1340   if ( TheModule) {
1341     processModule();
1342     TheModule = 0; ///< Prevent re-processing next time we're called.
1343   }
1344   if ( TheFunction && ! FunctionProcessed) {
1345     processFunction();
1346   }
1347 }
1348
1349 // Iterate through all the global variables, functions, and global
1350 // variable initializers and create slots for them.
1351 void SlotMachine::processModule() {
1352   SC_DEBUG("begin processModule!\n");
1353
1354   // Add all of the global variables to the value table...
1355   for (Module::const_giterator I = TheModule->gbegin(), E = TheModule->gend();
1356        I != E; ++I)
1357     createSlot(I);
1358
1359   // Add all the functions to the table
1360   for (Module::const_iterator I = TheModule->begin(), E = TheModule->end();
1361        I != E; ++I)
1362     createSlot(I);
1363
1364   SC_DEBUG("end processModule!\n");
1365 }
1366
1367
1368 // Process the arguments, basic blocks, and instructions  of a function.
1369 void SlotMachine::processFunction() {
1370   SC_DEBUG("begin processFunction!\n");
1371
1372   // Add all the function arguments
1373   for(Function::const_aiterator AI = TheFunction->abegin(),
1374       AE = TheFunction->aend(); AI != AE; ++AI)
1375     createSlot(AI);
1376
1377   SC_DEBUG("Inserting Instructions:\n");
1378
1379   // Add all of the basic blocks and instructions
1380   for (Function::const_iterator BB = TheFunction->begin(),
1381        E = TheFunction->end(); BB != E; ++BB) {
1382     createSlot(BB);
1383     for (BasicBlock::const_iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I!=E; ++I) {
1384       createSlot(I);
1385     }
1386   }
1387
1388   FunctionProcessed = true;
1389
1390   SC_DEBUG("end processFunction!\n");
1391 }
1392
1393 // Clean up after incorporating a function. This is the only way
1394 // to get out of the function incorporation state that affects the
1395 // getSlot/createSlot lock. Function incorporation state is indicated
1396 // by TheFunction != 0.
1397 void SlotMachine::purgeFunction() {
1398   SC_DEBUG("begin purgeFunction!\n");
1399   fMap.clear(); // Simply discard the function level map
1400   fTypes.clear();
1401   TheFunction = 0;
1402   FunctionProcessed = false;
1403   SC_DEBUG("end purgeFunction!\n");
1404 }
1405
1406 /// Get the slot number for a value. This function will assert if you
1407 /// ask for a Value that hasn't previously been inserted with createSlot.
1408 /// Types are forbidden because Type does not inherit from Value (any more).
1409 int SlotMachine::getSlot(const Value *V) {
1410   assert( V && "Can't get slot for null Value" );
1411   assert(!isa<Constant>(V) || isa<GlobalValue>(V) &&
1412     "Can't insert a non-GlobalValue Constant into SlotMachine");
1413
1414   // Check for uninitialized state and do lazy initialization
1415   this->initialize();
1416
1417   // Get the type of the value
1418   const Type* VTy = V->getType();
1419
1420   // Find the type plane in the module map
1421   TypedPlanes::const_iterator MI = mMap.find(VTy);
1422
1423   if ( TheFunction ) {
1424     // Lookup the type in the function map too
1425     TypedPlanes::const_iterator FI = fMap.find(VTy);
1426     // If there is a corresponding type plane in the function map
1427     if ( FI != fMap.end() ) {
1428       // Lookup the Value in the function map
1429       ValueMap::const_iterator FVI = FI->second.map.find(V);
1430       // If the value doesn't exist in the function map
1431       if ( FVI == FI->second.map.end() ) {
1432         // Look up the value in the module map.
1433         if (MI == mMap.end()) return -1;
1434         ValueMap::const_iterator MVI = MI->second.map.find(V);
1435         // If we didn't find it, it wasn't inserted
1436         if (MVI == MI->second.map.end()) return -1;
1437         assert( MVI != MI->second.map.end() && "Value not found");
1438         // We found it only at the module level
1439         return MVI->second;
1440
1441       // else the value exists in the function map
1442       } else {
1443         // Return the slot number as the module's contribution to
1444         // the type plane plus the index in the function's contribution
1445         // to the type plane.
1446         if (MI != mMap.end())
1447           return MI->second.next_slot + FVI->second;
1448         else
1449           return FVI->second;
1450       }
1451     }
1452   }
1453
1454   // N.B. Can get here only if either !TheFunction or the function doesn't
1455   // have a corresponding type plane for the Value
1456
1457   // Make sure the type plane exists
1458   if (MI == mMap.end()) return -1;
1459   // Lookup the value in the module's map
1460   ValueMap::const_iterator MVI = MI->second.map.find(V);
1461   // Make sure we found it.
1462   if (MVI == MI->second.map.end()) return -1;
1463   // Return it.
1464   return MVI->second;
1465 }
1466
1467 /// Get the slot number for a value. This function will assert if you
1468 /// ask for a Value that hasn't previously been inserted with createSlot.
1469 /// Types are forbidden because Type does not inherit from Value (any more).
1470 int SlotMachine::getSlot(const Type *Ty) {
1471   assert( Ty && "Can't get slot for null Type" );
1472
1473   // Check for uninitialized state and do lazy initialization
1474   this->initialize();
1475
1476   if ( TheFunction ) {
1477     // Lookup the Type in the function map
1478     TypeMap::const_iterator FTI = fTypes.map.find(Ty);
1479     // If the Type doesn't exist in the function map
1480     if ( FTI == fTypes.map.end() ) {
1481       TypeMap::const_iterator MTI = mTypes.map.find(Ty);
1482       // If we didn't find it, it wasn't inserted
1483       if (MTI == mTypes.map.end())
1484         return -1;
1485       // We found it only at the module level
1486       return MTI->second;
1487
1488     // else the value exists in the function map
1489     } else {
1490       // Return the slot number as the module's contribution to
1491       // the type plane plus the index in the function's contribution
1492       // to the type plane.
1493       return mTypes.next_slot + FTI->second;
1494     }
1495   }
1496
1497   // N.B. Can get here only if either !TheFunction
1498
1499   // Lookup the value in the module's map
1500   TypeMap::const_iterator MTI = mTypes.map.find(Ty);
1501   // Make sure we found it.
1502   if (MTI == mTypes.map.end()) return -1;
1503   // Return it.
1504   return MTI->second;
1505 }
1506
1507 // Create a new slot, or return the existing slot if it is already
1508 // inserted. Note that the logic here parallels getSlot but instead
1509 // of asserting when the Value* isn't found, it inserts the value.
1510 unsigned SlotMachine::createSlot(const Value *V) {
1511   assert( V && "Can't insert a null Value to SlotMachine");
1512   assert(!isa<Constant>(V) || isa<GlobalValue>(V) &&
1513     "Can't insert a non-GlobalValue Constant into SlotMachine");
1514
1515   const Type* VTy = V->getType();
1516
1517   // Just ignore void typed things
1518   if (VTy == Type::VoidTy) return 0; // FIXME: Wrong return value!
1519
1520   // Look up the type plane for the Value's type from the module map
1521   TypedPlanes::const_iterator MI = mMap.find(VTy);
1522
1523   if ( TheFunction ) {
1524     // Get the type plane for the Value's type from the function map
1525     TypedPlanes::const_iterator FI = fMap.find(VTy);
1526     // If there is a corresponding type plane in the function map
1527     if ( FI != fMap.end() ) {
1528       // Lookup the Value in the function map
1529       ValueMap::const_iterator FVI = FI->second.map.find(V);
1530       // If the value doesn't exist in the function map
1531       if ( FVI == FI->second.map.end() ) {
1532         // If there is no corresponding type plane in the module map
1533         if ( MI == mMap.end() )
1534           return insertValue(V);
1535         // Look up the value in the module map
1536         ValueMap::const_iterator MVI = MI->second.map.find(V);
1537         // If we didn't find it, it wasn't inserted
1538         if ( MVI == MI->second.map.end() )
1539           return insertValue(V);
1540         else
1541           // We found it only at the module level
1542           return MVI->second;
1543
1544       // else the value exists in the function map
1545       } else {
1546         if ( MI == mMap.end() )
1547           return FVI->second;
1548         else
1549           // Return the slot number as the module's contribution to
1550           // the type plane plus the index in the function's contribution
1551           // to the type plane.
1552           return MI->second.next_slot + FVI->second;
1553       }
1554
1555     // else there is not a corresponding type plane in the function map
1556     } else {
1557       // If the type plane doesn't exists at the module level
1558       if ( MI == mMap.end() ) {
1559         return insertValue(V);
1560       // else type plane exists at the module level, examine it
1561       } else {
1562         // Look up the value in the module's map
1563         ValueMap::const_iterator MVI = MI->second.map.find(V);
1564         // If we didn't find it there either
1565         if ( MVI == MI->second.map.end() )
1566           // Return the slot number as the module's contribution to
1567           // the type plane plus the index of the function map insertion.
1568           return MI->second.next_slot + insertValue(V);
1569         else
1570           return MVI->second;
1571       }
1572     }
1573   }
1574
1575   // N.B. Can only get here if !TheFunction
1576
1577   // If the module map's type plane is not for the Value's type
1578   if ( MI != mMap.end() ) {
1579     // Lookup the value in the module's map
1580     ValueMap::const_iterator MVI = MI->second.map.find(V);
1581     if ( MVI != MI->second.map.end() )
1582       return MVI->second;
1583   }
1584
1585   return insertValue(V);
1586 }
1587
1588 // Create a new slot, or return the existing slot if it is already
1589 // inserted. Note that the logic here parallels getSlot but instead
1590 // of asserting when the Value* isn't found, it inserts the value.
1591 unsigned SlotMachine::createSlot(const Type *Ty) {
1592   assert( Ty && "Can't insert a null Type to SlotMachine");
1593
1594   if ( TheFunction ) {
1595     // Lookup the Type in the function map
1596     TypeMap::const_iterator FTI = fTypes.map.find(Ty);
1597     // If the type doesn't exist in the function map
1598     if ( FTI == fTypes.map.end() ) {
1599       // Look up the type in the module map
1600       TypeMap::const_iterator MTI = mTypes.map.find(Ty);
1601       // If we didn't find it, it wasn't inserted
1602       if ( MTI == mTypes.map.end() )
1603         return insertValue(Ty);
1604       else
1605         // We found it only at the module level
1606         return MTI->second;
1607
1608     // else the value exists in the function map
1609     } else {
1610       // Return the slot number as the module's contribution to
1611       // the type plane plus the index in the function's contribution
1612       // to the type plane.
1613       return mTypes.next_slot + FTI->second;
1614     }
1615   }
1616
1617   // N.B. Can only get here if !TheFunction
1618
1619   // Lookup the type in the module's map
1620   TypeMap::const_iterator MTI = mTypes.map.find(Ty);
1621   if ( MTI != mTypes.map.end() )
1622     return MTI->second;
1623
1624   return insertValue(Ty);
1625 }
1626
1627 // Low level insert function. Minimal checking is done. This
1628 // function is just for the convenience of createSlot (above).
1629 unsigned SlotMachine::insertValue(const Value *V ) {
1630   assert(V && "Can't insert a null Value into SlotMachine!");
1631   assert(!isa<Constant>(V) || isa<GlobalValue>(V) &&
1632     "Can't insert a non-GlobalValue Constant into SlotMachine");
1633
1634   // If this value does not contribute to a plane (is void)
1635   // or if the value already has a name then ignore it.
1636   if (V->getType() == Type::VoidTy || V->hasName() ) {
1637       SC_DEBUG("ignored value " << *V << "\n");
1638       return 0;   // FIXME: Wrong return value
1639   }
1640
1641   const Type *VTy = V->getType();
1642   unsigned DestSlot = 0;
1643
1644   if ( TheFunction ) {
1645     TypedPlanes::iterator I = fMap.find( VTy );
1646     if ( I == fMap.end() )
1647       I = fMap.insert(std::make_pair(VTy,ValuePlane())).first;
1648     DestSlot = I->second.map[V] = I->second.next_slot++;
1649   } else {
1650     TypedPlanes::iterator I = mMap.find( VTy );
1651     if ( I == mMap.end() )
1652       I = mMap.insert(std::make_pair(VTy,ValuePlane())).first;
1653     DestSlot = I->second.map[V] = I->second.next_slot++;
1654   }
1655
1656   SC_DEBUG("  Inserting value [" << VTy << "] = " << V << " slot=" <<
1657            DestSlot << " [");
1658   // G = Global, C = Constant, T = Type, F = Function, o = other
1659   SC_DEBUG((isa<GlobalVariable>(V) ? 'G' : (isa<Function>(V) ? 'F' :
1660            (isa<Constant>(V) ? 'C' : 'o'))));
1661   SC_DEBUG("]\n");
1662   return DestSlot;
1663 }
1664
1665 // Low level insert function. Minimal checking is done. This
1666 // function is just for the convenience of createSlot (above).
1667 unsigned SlotMachine::insertValue(const Type *Ty ) {
1668   assert(Ty && "Can't insert a null Type into SlotMachine!");
1669
1670   unsigned DestSlot = 0;
1671
1672   if ( TheFunction ) {
1673     DestSlot = fTypes.map[Ty] = fTypes.next_slot++;
1674   } else {
1675     DestSlot = fTypes.map[Ty] = fTypes.next_slot++;
1676   }
1677   SC_DEBUG("  Inserting type [" << DestSlot << "] = " << Ty << "\n");
1678   return DestSlot;
1679 }
1680
1681 // vim: sw=2