lib/ExecutionEngine/ExecutionEngine.cpp

   1 //===-- ExecutionEngine.cpp - Common Implementation shared by EEs ---------===//
   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 defines the common interface used by the various execution engine
  11 // subclasses.
  12 //
  13 //===----------------------------------------------------------------------===//
  14
  15 #include "llvm/ExecutionEngine/ExecutionEngine.h"
  16 #include "llvm/ADT/SmallString.h"
  17 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
  18 #include "llvm/ExecutionEngine/GenericValue.h"
  19 #include "llvm/ExecutionEngine/JITMemoryManager.h"
  20 #include "llvm/ExecutionEngine/ObjectCache.h"
  21 #include "llvm/IR/Constants.h"
  22 #include "llvm/IR/DataLayout.h"
  23 #include "llvm/IR/DerivedTypes.h"
  24 #include "llvm/IR/Module.h"
  25 #include "llvm/IR/Operator.h"
  26 #include "llvm/IR/ValueHandle.h"
  27 #include "llvm/Support/Debug.h"
  28 #include "llvm/Support/DynamicLibrary.h"
  29 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  30 #include "llvm/Support/Host.h"
  31 #include "llvm/Support/MutexGuard.h"
  32 #include "llvm/Support/TargetRegistry.h"
  33 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  34 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
  35 #include <cmath>
  36 #include <cstring>
  37 using namespace llvm;
  38
  39 #define DEBUG_TYPE "jit"
  40
  41 STATISTIC(NumInitBytes, "Number of bytes of global vars initialized");
  42 STATISTIC(NumGlobals  , "Number of global vars initialized");
  43
  44 // Pin the vtable to this file.
  45 void ObjectCache::anchor() {}
  46 void ObjectBuffer::anchor() {}
  47 void ObjectBufferStream::anchor() {}
  48
  49 ExecutionEngine *(*ExecutionEngine::JITCtor)(
  50   Module *M,
  51   std::string *ErrorStr,
  52   JITMemoryManager *JMM,
  53   bool GVsWithCode,
  54   TargetMachine *TM) = nullptr;
  55 ExecutionEngine *(*ExecutionEngine::MCJITCtor)(
  56   Module *M,
  57   std::string *ErrorStr,
  58   RTDyldMemoryManager *MCJMM,
  59   bool GVsWithCode,
  60   TargetMachine *TM) = nullptr;
  61 ExecutionEngine *(*ExecutionEngine::InterpCtor)(Module *M,
  62                                                 std::string *ErrorStr) =nullptr;
  63
  64 ExecutionEngine::ExecutionEngine(Module *M)
  65   : EEState(*this),
  66     LazyFunctionCreator(nullptr) {
  67   CompilingLazily         = false;
  68   GVCompilationDisabled   = false;
  69   SymbolSearchingDisabled = false;
  70
  71   // IR module verification is enabled by default in debug builds, and disabled
  72   // by default in release builds.
  73 #ifndef NDEBUG
  74   VerifyModules = true;
  75 #else
  76   VerifyModules = false;
  77 #endif
  78
  79   Modules.push_back(M);
  80   assert(M && "Module is null?");
  81 }
  82
  83 ExecutionEngine::~ExecutionEngine() {
  84   clearAllGlobalMappings();
  85   for (unsigned i = 0, e = Modules.size(); i != e; ++i)
  86     delete Modules[i];
  87 }
  88
  89 namespace {
  90 /// \brief Helper class which uses a value handler to automatically deletes the
  91 /// memory block when the GlobalVariable is destroyed.
  92 class GVMemoryBlock : public CallbackVH {
  93   GVMemoryBlock(const GlobalVariable *GV)
  94     : CallbackVH(const_cast<GlobalVariable*>(GV)) {}
  95
  96 public:
  97   /// \brief Returns the address the GlobalVariable should be written into.  The
  98   /// GVMemoryBlock object prefixes that.
  99   static char *Create(const GlobalVariable *GV, const DataLayout& TD) {
 100     Type *ElTy = GV->getType()->getElementType();
 101     size_t GVSize = (size_t)TD.getTypeAllocSize(ElTy);
 102     void *RawMemory = ::operator new(
 103       DataLayout::RoundUpAlignment(sizeof(GVMemoryBlock),
 104                                    TD.getPreferredAlignment(GV))
 105       + GVSize);
 106     new(RawMemory) GVMemoryBlock(GV);
 107     return static_cast<char*>(RawMemory) + sizeof(GVMemoryBlock);
 108   }
 109
 110   void deleted() override {
 111     // We allocated with operator new and with some extra memory hanging off the
 112     // end, so don't just delete this.  I'm not sure if this is actually
 113     // required.
 114     this->~GVMemoryBlock();
 115     ::operator delete(this);
 116   }
 117 };
 118 }  // anonymous namespace
 119
 120 char *ExecutionEngine::getMemoryForGV(const GlobalVariable *GV) {
 121   return GVMemoryBlock::Create(GV, *getDataLayout());
 122 }
 123
 124 bool ExecutionEngine::removeModule(Module *M) {
 125   for(SmallVectorImpl<Module *>::iterator I = Modules.begin(),
 126         E = Modules.end(); I != E; ++I) {
 127     Module *Found = *I;
 128     if (Found == M) {
 129       Modules.erase(I);
 130       clearGlobalMappingsFromModule(M);
 131       return true;
 132     }
 133   }
 134   return false;
 135 }
 136
 137 Function *ExecutionEngine::FindFunctionNamed(const char *FnName) {
 138   for (unsigned i = 0, e = Modules.size(); i != e; ++i) {
 139     if (Function *F = Modules[i]->getFunction(FnName))
 140       return F;
 141   }
 142   return nullptr;
 143 }
 144
 145
 146 void *ExecutionEngineState::RemoveMapping(const MutexGuard &,
 147                                           const GlobalValue *ToUnmap) {
 148   GlobalAddressMapTy::iterator I = GlobalAddressMap.find(ToUnmap);
 149   void *OldVal;
 150
 151   // FIXME: This is silly, we shouldn't end up with a mapping -> 0 in the
 152   // GlobalAddressMap.
 153   if (I == GlobalAddressMap.end())
 154     OldVal = nullptr;
 155   else {
 156     OldVal = I->second;
 157     GlobalAddressMap.erase(I);
 158   }
 159
 160   GlobalAddressReverseMap.erase(OldVal);
 161   return OldVal;
 162 }
 163
 164 void ExecutionEngine::addGlobalMapping(const GlobalValue *GV, void *Addr) {
 165   MutexGuard locked(lock);
 166
 167   DEBUG(dbgs() << "JIT: Map \'" << GV->getName()
 168         << "\' to [" << Addr << "]\n";);
 169   void *&CurVal = EEState.getGlobalAddressMap(locked)[GV];
 170   assert((!CurVal || !Addr) && "GlobalMapping already established!");
 171   CurVal = Addr;
 172
 173   // If we are using the reverse mapping, add it too.
 174   if (!EEState.getGlobalAddressReverseMap(locked).empty()) {
 175     AssertingVH<const GlobalValue> &V =
 176       EEState.getGlobalAddressReverseMap(locked)[Addr];
 177     assert((!V || !GV) && "GlobalMapping already established!");
 178     V = GV;
 179   }
 180 }
 181
 182 void ExecutionEngine::clearAllGlobalMappings() {
 183   MutexGuard locked(lock);
 184
 185   EEState.getGlobalAddressMap(locked).clear();
 186   EEState.getGlobalAddressReverseMap(locked).clear();
 187 }
 188
 189 void ExecutionEngine::clearGlobalMappingsFromModule(Module *M) {
 190   MutexGuard locked(lock);
 191
 192   for (Module::iterator FI = M->begin(), FE = M->end(); FI != FE; ++FI)
 193     EEState.RemoveMapping(locked, FI);
 194   for (Module::global_iterator GI = M->global_begin(), GE = M->global_end();
 195        GI != GE; ++GI)
 196     EEState.RemoveMapping(locked, GI);
 197 }
 198
 199 void *ExecutionEngine::updateGlobalMapping(const GlobalValue *GV, void *Addr) {
 200   MutexGuard locked(lock);
 201
 202   ExecutionEngineState::GlobalAddressMapTy &Map =
 203     EEState.getGlobalAddressMap(locked);
 204
 205   // Deleting from the mapping?
 206   if (!Addr)
 207     return EEState.RemoveMapping(locked, GV);
 208
 209   void *&CurVal = Map[GV];
 210   void *OldVal = CurVal;
 211
 212   if (CurVal && !EEState.getGlobalAddressReverseMap(locked).empty())
 213     EEState.getGlobalAddressReverseMap(locked).erase(CurVal);
 214   CurVal = Addr;
 215
 216   // If we are using the reverse mapping, add it too.
 217   if (!EEState.getGlobalAddressReverseMap(locked).empty()) {
 218     AssertingVH<const GlobalValue> &V =
 219       EEState.getGlobalAddressReverseMap(locked)[Addr];
 220     assert((!V || !GV) && "GlobalMapping already established!");
 221     V = GV;
 222   }
 223   return OldVal;
 224 }
 225
 226 void *ExecutionEngine::getPointerToGlobalIfAvailable(const GlobalValue *GV) {
 227   MutexGuard locked(lock);
 228
 229   ExecutionEngineState::GlobalAddressMapTy::iterator I =
 230     EEState.getGlobalAddressMap(locked).find(GV);
 231   return I != EEState.getGlobalAddressMap(locked).end() ? I->second : nullptr;
 232 }
 233
 234 const GlobalValue *ExecutionEngine::getGlobalValueAtAddress(void *Addr) {
 235   MutexGuard locked(lock);
 236
 237   // If we haven't computed the reverse mapping yet, do so first.
 238   if (EEState.getGlobalAddressReverseMap(locked).empty()) {
 239     for (ExecutionEngineState::GlobalAddressMapTy::iterator
 240          I = EEState.getGlobalAddressMap(locked).begin(),
 241          E = EEState.getGlobalAddressMap(locked).end(); I != E; ++I)
 242       EEState.getGlobalAddressReverseMap(locked).insert(std::make_pair(
 243                                                           I->second, I->first));
 244   }
 245
 246   std::map<void *, AssertingVH<const GlobalValue> >::iterator I =
 247     EEState.getGlobalAddressReverseMap(locked).find(Addr);
 248   return I != EEState.getGlobalAddressReverseMap(locked).end() ? I->second : nullptr;
 249 }
 250
 251 namespace {
 252 class ArgvArray {
 253   char *Array;
 254   std::vector<char*> Values;
 255 public:
 256   ArgvArray() : Array(nullptr) {}
 257   ~ArgvArray() { clear(); }
 258   void clear() {
 259     delete[] Array;
 260     Array = nullptr;
 261     for (size_t I = 0, E = Values.size(); I != E; ++I) {
 262       delete[] Values[I];
 263     }
 264     Values.clear();
 265   }
 266   /// Turn a vector of strings into a nice argv style array of pointers to null
 267   /// terminated strings.
 268   void *reset(LLVMContext &C, ExecutionEngine *EE,
 269               const std::vector<std::string> &InputArgv);
 270 };
 271 }  // anonymous namespace
 272 void *ArgvArray::reset(LLVMContext &C, ExecutionEngine *EE,
 273                        const std::vector<std::string> &InputArgv) {
 274   clear();  // Free the old contents.
 275   unsigned PtrSize = EE->getDataLayout()->getPointerSize();
 276   Array = new char[(InputArgv.size()+1)*PtrSize];
 277
 278   DEBUG(dbgs() << "JIT: ARGV = " << (void*)Array << "\n");
 279   Type *SBytePtr = Type::getInt8PtrTy(C);
 280
 281   for (unsigned i = 0; i != InputArgv.size(); ++i) {
 282     unsigned Size = InputArgv[i].size()+1;
 283     char *Dest = new char[Size];
 284     Values.push_back(Dest);
 285     DEBUG(dbgs() << "JIT: ARGV[" << i << "] = " << (void*)Dest << "\n");
 286
 287     std::copy(InputArgv[i].begin(), InputArgv[i].end(), Dest);
 288     Dest[Size-1] = 0;
 289
 290     // Endian safe: Array[i] = (PointerTy)Dest;
 291     EE->StoreValueToMemory(PTOGV(Dest), (GenericValue*)(Array+i*PtrSize),
 292                            SBytePtr);
 293   }
 294
 295   // Null terminate it
 296   EE->StoreValueToMemory(PTOGV(nullptr),
 297                          (GenericValue*)(Array+InputArgv.size()*PtrSize),
 298                          SBytePtr);
 299   return Array;
 300 }
 301
 302 void ExecutionEngine::runStaticConstructorsDestructors(Module *module,
 303                                                        bool isDtors) {
 304   const char *Name = isDtors ? "llvm.global_dtors" : "llvm.global_ctors";
 305   GlobalVariable *GV = module->getNamedGlobal(Name);
 306
 307   // If this global has internal linkage, or if it has a use, then it must be
 308   // an old-style (llvmgcc3) static ctor with __main linked in and in use.  If
 309   // this is the case, don't execute any of the global ctors, __main will do
 310   // it.
 311   if (!GV || GV->isDeclaration() || GV->hasLocalLinkage()) return;
 312
 313   // Should be an array of '{ i32, void ()* }' structs.  The first value is
 314   // the init priority, which we ignore.
 315   ConstantArray *InitList = dyn_cast<ConstantArray>(GV->getInitializer());
 316   if (!InitList)
 317     return;
 318   for (unsigned i = 0, e = InitList->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 319     ConstantStruct *CS = dyn_cast<ConstantStruct>(InitList->getOperand(i));
 320     if (!CS) continue;
 321
 322     Constant *FP = CS->getOperand(1);
 323     if (FP->isNullValue())
 324       continue;  // Found a sentinal value, ignore.
 325
 326     // Strip off constant expression casts.
 327     if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(FP))
 328       if (CE->isCast())
 329         FP = CE->getOperand(0);
 330
 331     // Execute the ctor/dtor function!
 332     if (Function *F = dyn_cast<Function>(FP))
 333       runFunction(F, std::vector<GenericValue>());
 334
 335     // FIXME: It is marginally lame that we just do nothing here if we see an
 336     // entry we don't recognize. It might not be unreasonable for the verifier
 337     // to not even allow this and just assert here.
 338   }
 339 }
 340
 341 void ExecutionEngine::runStaticConstructorsDestructors(bool isDtors) {
 342   // Execute global ctors/dtors for each module in the program.
 343   for (unsigned i = 0, e = Modules.size(); i != e; ++i)
 344     runStaticConstructorsDestructors(Modules[i], isDtors);
 345 }
 346
 347 #ifndef NDEBUG
 348 /// isTargetNullPtr - Return whether the target pointer stored at Loc is null.
 349 static bool isTargetNullPtr(ExecutionEngine *EE, void *Loc) {
 350   unsigned PtrSize = EE->getDataLayout()->getPointerSize();
 351   for (unsigned i = 0; i < PtrSize; ++i)
 352     if (*(i + (uint8_t*)Loc))
 353       return false;
 354   return true;
 355 }
 356 #endif
 357
 358 int ExecutionEngine::runFunctionAsMain(Function *Fn,
 359                                        const std::vector<std::string> &argv,
 360                                        const char * const * envp) {
 361   std::vector<GenericValue> GVArgs;
 362   GenericValue GVArgc;
 363   GVArgc.IntVal = APInt(32, argv.size());
 364
 365   // Check main() type
 366   unsigned NumArgs = Fn->getFunctionType()->getNumParams();
 367   FunctionType *FTy = Fn->getFunctionType();
 368   Type* PPInt8Ty = Type::getInt8PtrTy(Fn->getContext())->getPointerTo();
 369
 370   // Check the argument types.
 371   if (NumArgs > 3)
 372     report_fatal_error("Invalid number of arguments of main() supplied");
 373   if (NumArgs >= 3 && FTy->getParamType(2) != PPInt8Ty)
 374     report_fatal_error("Invalid type for third argument of main() supplied");
 375   if (NumArgs >= 2 && FTy->getParamType(1) != PPInt8Ty)
 376     report_fatal_error("Invalid type for second argument of main() supplied");
 377   if (NumArgs >= 1 && !FTy->getParamType(0)->isIntegerTy(32))
 378     report_fatal_error("Invalid type for first argument of main() supplied");
 379   if (!FTy->getReturnType()->isIntegerTy() &&
 380       !FTy->getReturnType()->isVoidTy())
 381     report_fatal_error("Invalid return type of main() supplied");
 382
 383   ArgvArray CArgv;
 384   ArgvArray CEnv;
 385   if (NumArgs) {
 386     GVArgs.push_back(GVArgc); // Arg #0 = argc.
 387     if (NumArgs > 1) {
 388       // Arg #1 = argv.
 389       GVArgs.push_back(PTOGV(CArgv.reset(Fn->getContext(), this, argv)));
 390       assert(!isTargetNullPtr(this, GVTOP(GVArgs[1])) &&
 391              "argv[0] was null after CreateArgv");
 392       if (NumArgs > 2) {
 393         std::vector<std::string> EnvVars;
 394         for (unsigned i = 0; envp[i]; ++i)
 395           EnvVars.push_back(envp[i]);
 396         // Arg #2 = envp.
 397         GVArgs.push_back(PTOGV(CEnv.reset(Fn->getContext(), this, EnvVars)));
 398       }
 399     }
 400   }
 401
 402   return runFunction(Fn, GVArgs).IntVal.getZExtValue();
 403 }
 404
 405 ExecutionEngine *ExecutionEngine::create(Module *M,
 406                                          bool ForceInterpreter,
 407                                          std::string *ErrorStr,
 408                                          CodeGenOpt::Level OptLevel,
 409                                          bool GVsWithCode) {
 410   EngineBuilder EB =  EngineBuilder(M)
 411       .setEngineKind(ForceInterpreter
 412                      ? EngineKind::Interpreter
 413                      : EngineKind::JIT)
 414       .setErrorStr(ErrorStr)
 415       .setOptLevel(OptLevel)
 416       .setAllocateGVsWithCode(GVsWithCode);
 417
 418   return EB.create();
 419 }
 420
 421 /// createJIT - This is the factory method for creating a JIT for the current
 422 /// machine, it does not fall back to the interpreter.  This takes ownership
 423 /// of the module.
 424 ExecutionEngine *ExecutionEngine::createJIT(Module *M,
 425                                             std::string *ErrorStr,
 426                                             JITMemoryManager *JMM,
 427                                             CodeGenOpt::Level OL,
 428                                             bool GVsWithCode,
 429                                             Reloc::Model RM,
 430                                             CodeModel::Model CMM) {
 431   if (!ExecutionEngine::JITCtor) {
 432     if (ErrorStr)
 433       *ErrorStr = "JIT has not been linked in.";
 434     return nullptr;
 435   }
 436
 437   // Use the defaults for extra parameters.  Users can use EngineBuilder to
 438   // set them.
 439   EngineBuilder EB(M);
 440   EB.setEngineKind(EngineKind::JIT);
 441   EB.setErrorStr(ErrorStr);
 442   EB.setRelocationModel(RM);
 443   EB.setCodeModel(CMM);
 444   EB.setAllocateGVsWithCode(GVsWithCode);
 445   EB.setOptLevel(OL);
 446   EB.setJITMemoryManager(JMM);
 447
 448   // TODO: permit custom TargetOptions here
 449   TargetMachine *TM = EB.selectTarget();
 450   if (!TM || (ErrorStr && ErrorStr->length() > 0)) return nullptr;
 451
 452   return ExecutionEngine::JITCtor(M, ErrorStr, JMM, GVsWithCode, TM);
 453 }
 454
 455 ExecutionEngine *EngineBuilder::create(TargetMachine *TM) {
 456   std::unique_ptr<TargetMachine> TheTM(TM); // Take ownership.
 457
 458   // Make sure we can resolve symbols in the program as well. The zero arg
 459   // to the function tells DynamicLibrary to load the program, not a library.
 460   if (sys::DynamicLibrary::LoadLibraryPermanently(nullptr, ErrorStr))
 461     return nullptr;
 462
 463   assert(!(JMM && MCJMM));
 464
 465   // If the user specified a memory manager but didn't specify which engine to
 466   // create, we assume they only want the JIT, and we fail if they only want
 467   // the interpreter.
 468   if (JMM || MCJMM) {
 469     if (WhichEngine & EngineKind::JIT)
 470       WhichEngine = EngineKind::JIT;
 471     else {
 472       if (ErrorStr)
 473         *ErrorStr = "Cannot create an interpreter with a memory manager.";
 474       return nullptr;
 475     }
 476   }
 477
 478   if (MCJMM && ! UseMCJIT) {
 479     if (ErrorStr)
 480       *ErrorStr =
 481         "Cannot create a legacy JIT with a runtime dyld memory "
 482         "manager.";
 483     return nullptr;
 484   }
 485
 486   // Unless the interpreter was explicitly selected or the JIT is not linked,
 487   // try making a JIT.
 488   if ((WhichEngine & EngineKind::JIT) && TheTM) {
 489     Triple TT(M->getTargetTriple());
 490     if (!TM->getTarget().hasJIT()) {
 491       errs() << "WARNING: This target JIT is not designed for the host"
 492              << " you are running.  If bad things happen, please choose"
 493              << " a different -march switch.\n";
 494     }
 495
 496     ExecutionEngine *EE = nullptr;
 497     if (UseMCJIT && ExecutionEngine::MCJITCtor)
 498       EE = ExecutionEngine::MCJITCtor(M, ErrorStr, MCJMM ? MCJMM : JMM,
 499                                       AllocateGVsWithCode, TheTM.release());
 500     else if (ExecutionEngine::JITCtor)
 501       EE = ExecutionEngine::JITCtor(M, ErrorStr, JMM,
 502                                     AllocateGVsWithCode, TheTM.release());
 503
 504     if (EE) {
 505       EE->setVerifyModules(VerifyModules);
 506       return EE;
 507     }
 508   }
 509
 510   // If we can't make a JIT and we didn't request one specifically, try making
 511   // an interpreter instead.
 512   if (WhichEngine & EngineKind::Interpreter) {
 513     if (ExecutionEngine::InterpCtor)
 514       return ExecutionEngine::InterpCtor(M, ErrorStr);
 515     if (ErrorStr)
 516       *ErrorStr = "Interpreter has not been linked in.";
 517     return nullptr;
 518   }
 519
 520   if ((WhichEngine & EngineKind::JIT) && !ExecutionEngine::JITCtor &&
 521       !ExecutionEngine::MCJITCtor) {
 522     if (ErrorStr)
 523       *ErrorStr = "JIT has not been linked in.";
 524   }
 525
 526   return nullptr;
 527 }
 528
 529 void *ExecutionEngine::getPointerToGlobal(const GlobalValue *GV) {
 530   if (Function *F = const_cast<Function*>(dyn_cast<Function>(GV)))
 531     return getPointerToFunction(F);
 532
 533   MutexGuard locked(lock);
 534   if (void *P = EEState.getGlobalAddressMap(locked)[GV])
 535     return P;
 536
 537   // Global variable might have been added since interpreter started.
 538   if (GlobalVariable *GVar =
 539           const_cast<GlobalVariable *>(dyn_cast<GlobalVariable>(GV)))
 540     EmitGlobalVariable(GVar);
 541   else
 542     llvm_unreachable("Global hasn't had an address allocated yet!");
 543
 544   return EEState.getGlobalAddressMap(locked)[GV];
 545 }
 546
 547 /// \brief Converts a Constant* into a GenericValue, including handling of
 548 /// ConstantExpr values.
 549 GenericValue ExecutionEngine::getConstantValue(const Constant *C) {
 550   // If its undefined, return the garbage.
 551   if (isa<UndefValue>(C)) {
 552     GenericValue Result;
 553     switch (C->getType()->getTypeID()) {
 554     default:
 555       break;
 556     case Type::IntegerTyID:
 557     case Type::X86_FP80TyID:
 558     case Type::FP128TyID:
 559     case Type::PPC_FP128TyID:
 560       // Although the value is undefined, we still have to construct an APInt
 561       // with the correct bit width.
 562       Result.IntVal = APInt(C->getType()->getPrimitiveSizeInBits(), 0);
 563       break;
 564     case Type::StructTyID: {
 565       // if the whole struct is 'undef' just reserve memory for the value.
 566       if(StructType *STy = dyn_cast<StructType>(C->getType())) {
 567         unsigned int elemNum = STy->getNumElements();
 568         Result.AggregateVal.resize(elemNum);
 569         for (unsigned int i = 0; i < elemNum; ++i) {
 570           Type *ElemTy = STy->getElementType(i);
 571           if (ElemTy->isIntegerTy())
 572             Result.AggregateVal[i].IntVal =
 573               APInt(ElemTy->getPrimitiveSizeInBits(), 0);
 574           else if (ElemTy->isAggregateType()) {
 575               const Constant *ElemUndef = UndefValue::get(ElemTy);
 576               Result.AggregateVal[i] = getConstantValue(ElemUndef);
 577             }
 578           }
 579         }
 580       }
 581       break;
 582     case Type::VectorTyID:
 583       // if the whole vector is 'undef' just reserve memory for the value.
 584       const VectorType* VTy = dyn_cast<VectorType>(C->getType());
 585       const Type *ElemTy = VTy->getElementType();
 586       unsigned int elemNum = VTy->getNumElements();
 587       Result.AggregateVal.resize(elemNum);
 588       if (ElemTy->isIntegerTy())
 589         for (unsigned int i = 0; i < elemNum; ++i)
 590           Result.AggregateVal[i].IntVal =
 591             APInt(ElemTy->getPrimitiveSizeInBits(), 0);
 592       break;
 593     }
 594     return Result;
 595   }
 596
 597   // Otherwise, if the value is a ConstantExpr...
 598   if (const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(C)) {
 599     Constant *Op0 = CE->getOperand(0);
 600     switch (CE->getOpcode()) {
 601     case Instruction::GetElementPtr: {
 602       // Compute the index
 603       GenericValue Result = getConstantValue(Op0);
 604       APInt Offset(DL->getPointerSizeInBits(), 0);
 605       cast<GEPOperator>(CE)->accumulateConstantOffset(*DL, Offset);
 606
 607       char* tmp = (char*) Result.PointerVal;
 608       Result = PTOGV(tmp + Offset.getSExtValue());
 609       return Result;
 610     }
 611     case Instruction::Trunc: {
 612       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 613       uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(CE->getType())->getBitWidth();
 614       GV.IntVal = GV.IntVal.trunc(BitWidth);
 615       return GV;
 616     }
 617     case Instruction::ZExt: {
 618       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 619       uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(CE->getType())->getBitWidth();
 620       GV.IntVal = GV.IntVal.zext(BitWidth);
 621       return GV;
 622     }
 623     case Instruction::SExt: {
 624       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 625       uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(CE->getType())->getBitWidth();
 626       GV.IntVal = GV.IntVal.sext(BitWidth);
 627       return GV;
 628     }
 629     case Instruction::FPTrunc: {
 630       // FIXME long double
 631       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 632       GV.FloatVal = float(GV.DoubleVal);
 633       return GV;
 634     }
 635     case Instruction::FPExt:{
 636       // FIXME long double
 637       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 638       GV.DoubleVal = double(GV.FloatVal);
 639       return GV;
 640     }
 641     case Instruction::UIToFP: {
 642       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 643       if (CE->getType()->isFloatTy())
 644         GV.FloatVal = float(GV.IntVal.roundToDouble());
 645       else if (CE->getType()->isDoubleTy())
 646         GV.DoubleVal = GV.IntVal.roundToDouble();
 647       else if (CE->getType()->isX86_FP80Ty()) {
 648         APFloat apf = APFloat::getZero(APFloat::x87DoubleExtended);
 649         (void)apf.convertFromAPInt(GV.IntVal,
 650                                    false,
 651                                    APFloat::rmNearestTiesToEven);
 652         GV.IntVal = apf.bitcastToAPInt();
 653       }
 654       return GV;
 655     }
 656     case Instruction::SIToFP: {
 657       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 658       if (CE->getType()->isFloatTy())
 659         GV.FloatVal = float(GV.IntVal.signedRoundToDouble());
 660       else if (CE->getType()->isDoubleTy())
 661         GV.DoubleVal = GV.IntVal.signedRoundToDouble();
 662       else if (CE->getType()->isX86_FP80Ty()) {
 663         APFloat apf = APFloat::getZero(APFloat::x87DoubleExtended);
 664         (void)apf.convertFromAPInt(GV.IntVal,
 665                                    true,
 666                                    APFloat::rmNearestTiesToEven);
 667         GV.IntVal = apf.bitcastToAPInt();
 668       }
 669       return GV;
 670     }
 671     case Instruction::FPToUI: // double->APInt conversion handles sign
 672     case Instruction::FPToSI: {
 673       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 674       uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(CE->getType())->getBitWidth();
 675       if (Op0->getType()->isFloatTy())
 676         GV.IntVal = APIntOps::RoundFloatToAPInt(GV.FloatVal, BitWidth);
 677       else if (Op0->getType()->isDoubleTy())
 678         GV.IntVal = APIntOps::RoundDoubleToAPInt(GV.DoubleVal, BitWidth);
 679       else if (Op0->getType()->isX86_FP80Ty()) {
 680         APFloat apf = APFloat(APFloat::x87DoubleExtended, GV.IntVal);
 681         uint64_t v;
 682         bool ignored;
 683         (void)apf.convertToInteger(&v, BitWidth,
 684                                    CE->getOpcode()==Instruction::FPToSI,
 685                                    APFloat::rmTowardZero, &ignored);
 686         GV.IntVal = v; // endian?
 687       }
 688       return GV;
 689     }
 690     case Instruction::PtrToInt: {
 691       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 692       uint32_t PtrWidth = DL->getTypeSizeInBits(Op0->getType());
 693       assert(PtrWidth <= 64 && "Bad pointer width");
 694       GV.IntVal = APInt(PtrWidth, uintptr_t(GV.PointerVal));
 695       uint32_t IntWidth = DL->getTypeSizeInBits(CE->getType());
 696       GV.IntVal = GV.IntVal.zextOrTrunc(IntWidth);
 697       return GV;
 698     }
 699     case Instruction::IntToPtr: {
 700       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 701       uint32_t PtrWidth = DL->getTypeSizeInBits(CE->getType());
 702       GV.IntVal = GV.IntVal.zextOrTrunc(PtrWidth);
 703       assert(GV.IntVal.getBitWidth() <= 64 && "Bad pointer width");
 704       GV.PointerVal = PointerTy(uintptr_t(GV.IntVal.getZExtValue()));
 705       return GV;
 706     }
 707     case Instruction::BitCast: {
 708       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 709       Type* DestTy = CE->getType();
 710       switch (Op0->getType()->getTypeID()) {
 711         default: llvm_unreachable("Invalid bitcast operand");
 712         case Type::IntegerTyID:
 713           assert(DestTy->isFloatingPointTy() && "invalid bitcast");
 714           if (DestTy->isFloatTy())
 715             GV.FloatVal = GV.IntVal.bitsToFloat();
 716           else if (DestTy->isDoubleTy())
 717             GV.DoubleVal = GV.IntVal.bitsToDouble();
 718           break;
 719         case Type::FloatTyID:
 720           assert(DestTy->isIntegerTy(32) && "Invalid bitcast");
 721           GV.IntVal = APInt::floatToBits(GV.FloatVal);
 722           break;
 723         case Type::DoubleTyID:
 724           assert(DestTy->isIntegerTy(64) && "Invalid bitcast");
 725           GV.IntVal = APInt::doubleToBits(GV.DoubleVal);
 726           break;
 727         case Type::PointerTyID:
 728           assert(DestTy->isPointerTy() && "Invalid bitcast");
 729           break; // getConstantValue(Op0)  above already converted it
 730       }
 731       return GV;
 732     }
 733     case Instruction::Add:
 734     case Instruction::FAdd:
 735     case Instruction::Sub:
 736     case Instruction::FSub:
 737     case Instruction::Mul:
 738     case Instruction::FMul:
 739     case Instruction::UDiv:
 740     case Instruction::SDiv:
 741     case Instruction::URem:
 742     case Instruction::SRem:
 743     case Instruction::And:
 744     case Instruction::Or:
 745     case Instruction::Xor: {
 746       GenericValue LHS = getConstantValue(Op0);
 747       GenericValue RHS = getConstantValue(CE->getOperand(1));
 748       GenericValue GV;
 749       switch (CE->getOperand(0)->getType()->getTypeID()) {
 750       default: llvm_unreachable("Bad add type!");
 751       case Type::IntegerTyID:
 752         switch (CE->getOpcode()) {
 753           default: llvm_unreachable("Invalid integer opcode");
 754           case Instruction::Add: GV.IntVal = LHS.IntVal + RHS.IntVal; break;
 755           case Instruction::Sub: GV.IntVal = LHS.IntVal - RHS.IntVal; break;
 756           case Instruction::Mul: GV.IntVal = LHS.IntVal * RHS.IntVal; break;
 757           case Instruction::UDiv:GV.IntVal = LHS.IntVal.udiv(RHS.IntVal); break;
 758           case Instruction::SDiv:GV.IntVal = LHS.IntVal.sdiv(RHS.IntVal); break;
 759           case Instruction::URem:GV.IntVal = LHS.IntVal.urem(RHS.IntVal); break;
 760           case Instruction::SRem:GV.IntVal = LHS.IntVal.srem(RHS.IntVal); break;
 761           case Instruction::And: GV.IntVal = LHS.IntVal & RHS.IntVal; break;
 762           case Instruction::Or:  GV.IntVal = LHS.IntVal | RHS.IntVal; break;
 763           case Instruction::Xor: GV.IntVal = LHS.IntVal ^ RHS.IntVal; break;
 764         }
 765         break;
 766       case Type::FloatTyID:
 767         switch (CE->getOpcode()) {
 768           default: llvm_unreachable("Invalid float opcode");
 769           case Instruction::FAdd:
 770             GV.FloatVal = LHS.FloatVal + RHS.FloatVal; break;
 771           case Instruction::FSub:
 772             GV.FloatVal = LHS.FloatVal - RHS.FloatVal; break;
 773           case Instruction::FMul:
 774             GV.FloatVal = LHS.FloatVal * RHS.FloatVal; break;
 775           case Instruction::FDiv:
 776             GV.FloatVal = LHS.FloatVal / RHS.FloatVal; break;
 777           case Instruction::FRem:
 778             GV.FloatVal = std::fmod(LHS.FloatVal,RHS.FloatVal); break;
 779         }
 780         break;
 781       case Type::DoubleTyID:
 782         switch (CE->getOpcode()) {
 783           default: llvm_unreachable("Invalid double opcode");
 784           case Instruction::FAdd:
 785             GV.DoubleVal = LHS.DoubleVal + RHS.DoubleVal; break;
 786           case Instruction::FSub:
 787             GV.DoubleVal = LHS.DoubleVal - RHS.DoubleVal; break;
 788           case Instruction::FMul:
 789             GV.DoubleVal = LHS.DoubleVal * RHS.DoubleVal; break;
 790           case Instruction::FDiv:
 791             GV.DoubleVal = LHS.DoubleVal / RHS.DoubleVal; break;
 792           case Instruction::FRem:
 793             GV.DoubleVal = std::fmod(LHS.DoubleVal,RHS.DoubleVal); break;
 794         }
 795         break;
 796       case Type::X86_FP80TyID:
 797       case Type::PPC_FP128TyID:
 798       case Type::FP128TyID: {
 799         const fltSemantics &Sem = CE->getOperand(0)->getType()->getFltSemantics();
 800         APFloat apfLHS = APFloat(Sem, LHS.IntVal);
 801         switch (CE->getOpcode()) {
 802           default: llvm_unreachable("Invalid long double opcode");
 803           case Instruction::FAdd:
 804             apfLHS.add(APFloat(Sem, RHS.IntVal), APFloat::rmNearestTiesToEven);
 805             GV.IntVal = apfLHS.bitcastToAPInt();
 806             break;
 807           case Instruction::FSub:
 808             apfLHS.subtract(APFloat(Sem, RHS.IntVal),
 809                             APFloat::rmNearestTiesToEven);
 810             GV.IntVal = apfLHS.bitcastToAPInt();
 811             break;
 812           case Instruction::FMul:
 813             apfLHS.multiply(APFloat(Sem, RHS.IntVal),
 814                             APFloat::rmNearestTiesToEven);
 815             GV.IntVal = apfLHS.bitcastToAPInt();
 816             break;
 817           case Instruction::FDiv:
 818             apfLHS.divide(APFloat(Sem, RHS.IntVal),
 819                           APFloat::rmNearestTiesToEven);
 820             GV.IntVal = apfLHS.bitcastToAPInt();
 821             break;
 822           case Instruction::FRem:
 823             apfLHS.mod(APFloat(Sem, RHS.IntVal),
 824                        APFloat::rmNearestTiesToEven);
 825             GV.IntVal = apfLHS.bitcastToAPInt();
 826             break;
 827           }
 828         }
 829         break;
 830       }
 831       return GV;
 832     }
 833     default:
 834       break;
 835     }
 836
 837     SmallString<256> Msg;
 838     raw_svector_ostream OS(Msg);
 839     OS << "ConstantExpr not handled: " << *CE;
 840     report_fatal_error(OS.str());
 841   }
 842
 843   // Otherwise, we have a simple constant.
 844   GenericValue Result;
 845   switch (C->getType()->getTypeID()) {
 846   case Type::FloatTyID:
 847     Result.FloatVal = cast<ConstantFP>(C)->getValueAPF().convertToFloat();
 848     break;
 849   case Type::DoubleTyID:
 850     Result.DoubleVal = cast<ConstantFP>(C)->getValueAPF().convertToDouble();
 851     break;
 852   case Type::X86_FP80TyID:
 853   case Type::FP128TyID:
 854   case Type::PPC_FP128TyID:
 855     Result.IntVal = cast <ConstantFP>(C)->getValueAPF().bitcastToAPInt();
 856     break;
 857   case Type::IntegerTyID:
 858     Result.IntVal = cast<ConstantInt>(C)->getValue();
 859     break;
 860   case Type::PointerTyID:
 861     if (isa<ConstantPointerNull>(C))
 862       Result.PointerVal = nullptr;
 863     else if (const Function *F = dyn_cast<Function>(C))
 864       Result = PTOGV(getPointerToFunctionOrStub(const_cast<Function*>(F)));
 865     else if (const GlobalVariable *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(C))
 866       Result = PTOGV(getOrEmitGlobalVariable(const_cast<GlobalVariable*>(GV)));
 867     else if (const BlockAddress *BA = dyn_cast<BlockAddress>(C))
 868       Result = PTOGV(getPointerToBasicBlock(const_cast<BasicBlock*>(
 869                                                         BA->getBasicBlock())));
 870     else
 871       llvm_unreachable("Unknown constant pointer type!");
 872     break;
 873   case Type::VectorTyID: {
 874     unsigned elemNum;
 875     Type* ElemTy;
 876     const ConstantDataVector *CDV = dyn_cast<ConstantDataVector>(C);
 877     const ConstantVector *CV = dyn_cast<ConstantVector>(C);
 878     const ConstantAggregateZero *CAZ = dyn_cast<ConstantAggregateZero>(C);
 879
 880     if (CDV) {
 881         elemNum = CDV->getNumElements();
 882         ElemTy = CDV->getElementType();
 883     } else if (CV || CAZ) {
 884         VectorType* VTy = dyn_cast<VectorType>(C->getType());
 885         elemNum = VTy->getNumElements();
 886         ElemTy = VTy->getElementType();
 887     } else {
 888         llvm_unreachable("Unknown constant vector type!");
 889     }
 890
 891     Result.AggregateVal.resize(elemNum);
 892     // Check if vector holds floats.
 893     if(ElemTy->isFloatTy()) {
 894       if (CAZ) {
 895         GenericValue floatZero;
 896         floatZero.FloatVal = 0.f;
 897         std::fill(Result.AggregateVal.begin(), Result.AggregateVal.end(),
 898                   floatZero);
 899         break;
 900       }
 901       if(CV) {
 902         for (unsigned i = 0; i < elemNum; ++i)
 903           if (!isa<UndefValue>(CV->getOperand(i)))
 904             Result.AggregateVal[i].FloatVal = cast<ConstantFP>(
 905               CV->getOperand(i))->getValueAPF().convertToFloat();
 906         break;
 907       }
 908       if(CDV)
 909         for (unsigned i = 0; i < elemNum; ++i)
 910           Result.AggregateVal[i].FloatVal = CDV->getElementAsFloat(i);
 911
 912       break;
 913     }
 914     // Check if vector holds doubles.
 915     if (ElemTy->isDoubleTy()) {
 916       if (CAZ) {
 917         GenericValue doubleZero;
 918         doubleZero.DoubleVal = 0.0;
 919         std::fill(Result.AggregateVal.begin(), Result.AggregateVal.end(),
 920                   doubleZero);
 921         break;
 922       }
 923       if(CV) {
 924         for (unsigned i = 0; i < elemNum; ++i)
 925           if (!isa<UndefValue>(CV->getOperand(i)))
 926             Result.AggregateVal[i].DoubleVal = cast<ConstantFP>(
 927               CV->getOperand(i))->getValueAPF().convertToDouble();
 928         break;
 929       }
 930       if(CDV)
 931         for (unsigned i = 0; i < elemNum; ++i)
 932           Result.AggregateVal[i].DoubleVal = CDV->getElementAsDouble(i);
 933
 934       break;
 935     }
 936     // Check if vector holds integers.
 937     if (ElemTy->isIntegerTy()) {
 938       if (CAZ) {
 939         GenericValue intZero;
 940         intZero.IntVal = APInt(ElemTy->getScalarSizeInBits(), 0ull);
 941         std::fill(Result.AggregateVal.begin(), Result.AggregateVal.end(),
 942                   intZero);
 943         break;
 944       }
 945       if(CV) {
 946         for (unsigned i = 0; i < elemNum; ++i)
 947           if (!isa<UndefValue>(CV->getOperand(i)))
 948             Result.AggregateVal[i].IntVal = cast<ConstantInt>(
 949                                             CV->getOperand(i))->getValue();
 950           else {
 951             Result.AggregateVal[i].IntVal =
 952               APInt(CV->getOperand(i)->getType()->getPrimitiveSizeInBits(), 0);
 953           }
 954         break;
 955       }
 956       if(CDV)
 957         for (unsigned i = 0; i < elemNum; ++i)
 958           Result.AggregateVal[i].IntVal = APInt(
 959             CDV->getElementType()->getPrimitiveSizeInBits(),
 960             CDV->getElementAsInteger(i));
 961
 962       break;
 963     }
 964     llvm_unreachable("Unknown constant pointer type!");
 965   }
 966   break;
 967
 968   default:
 969     SmallString<256> Msg;
 970     raw_svector_ostream OS(Msg);
 971     OS << "ERROR: Constant unimplemented for type: " << *C->getType();
 972     report_fatal_error(OS.str());
 973   }
 974
 975   return Result;
 976 }
 977
 978 /// StoreIntToMemory - Fills the StoreBytes bytes of memory starting from Dst
 979 /// with the integer held in IntVal.
 980 static void StoreIntToMemory(const APInt &IntVal, uint8_t *Dst,
 981                              unsigned StoreBytes) {
 982   assert((IntVal.getBitWidth()+7)/8 >= StoreBytes && "Integer too small!");
 983   const uint8_t *Src = (const uint8_t *)IntVal.getRawData();
 984
 985   if (sys::IsLittleEndianHost) {
 986     // Little-endian host - the source is ordered from LSB to MSB.  Order the
 987     // destination from LSB to MSB: Do a straight copy.
 988     memcpy(Dst, Src, StoreBytes);
 989   } else {
 990     // Big-endian host - the source is an array of 64 bit words ordered from
 991     // LSW to MSW.  Each word is ordered from MSB to LSB.  Order the destination
 992     // from MSB to LSB: Reverse the word order, but not the bytes in a word.
 993     while (StoreBytes > sizeof(uint64_t)) {
 994       StoreBytes -= sizeof(uint64_t);
 995       // May not be aligned so use memcpy.
 996       memcpy(Dst + StoreBytes, Src, sizeof(uint64_t));
 997       Src += sizeof(uint64_t);
 998     }
 999
1000     memcpy(Dst, Src + sizeof(uint64_t) - StoreBytes, StoreBytes);
1001   }
1002 }
1003
1004 void ExecutionEngine::StoreValueToMemory(const GenericValue &Val,
1005                                          GenericValue *Ptr, Type *Ty) {
1006   const unsigned StoreBytes = getDataLayout()->getTypeStoreSize(Ty);
1007
1008   switch (Ty->getTypeID()) {
1009   default:
1010     dbgs() << "Cannot store value of type " << *Ty << "!\n";
1011     break;
1012   case Type::IntegerTyID:
1013     StoreIntToMemory(Val.IntVal, (uint8_t*)Ptr, StoreBytes);
1014     break;
1015   case Type::FloatTyID:
1016     *((float*)Ptr) = Val.FloatVal;
1017     break;
1018   case Type::DoubleTyID:
1019     *((double*)Ptr) = Val.DoubleVal;
1020     break;
1021   case Type::X86_FP80TyID:
1022     memcpy(Ptr, Val.IntVal.getRawData(), 10);
1023     break;
1024   case Type::PointerTyID:
1025     // Ensure 64 bit target pointers are fully initialized on 32 bit hosts.
1026     if (StoreBytes != sizeof(PointerTy))
1027       memset(&(Ptr->PointerVal), 0, StoreBytes);
1028
1029     *((PointerTy*)Ptr) = Val.PointerVal;
1030     break;
1031   case Type::VectorTyID:
1032     for (unsigned i = 0; i < Val.AggregateVal.size(); ++i) {
1033       if (cast<VectorType>(Ty)->getElementType()->isDoubleTy())
1034         *(((double*)Ptr)+i) = Val.AggregateVal[i].DoubleVal;
1035       if (cast<VectorType>(Ty)->getElementType()->isFloatTy())
1036         *(((float*)Ptr)+i) = Val.AggregateVal[i].FloatVal;
1037       if (cast<VectorType>(Ty)->getElementType()->isIntegerTy()) {
1038         unsigned numOfBytes =(Val.AggregateVal[i].IntVal.getBitWidth()+7)/8;
1039         StoreIntToMemory(Val.AggregateVal[i].IntVal,
1040           (uint8_t*)Ptr + numOfBytes*i, numOfBytes);
1041       }
1042     }
1043     break;
1044   }
1045
1046   if (sys::IsLittleEndianHost != getDataLayout()->isLittleEndian())
1047     // Host and target are different endian - reverse the stored bytes.
1048     std::reverse((uint8_t*)Ptr, StoreBytes + (uint8_t*)Ptr);
1049 }
1050
1051 /// LoadIntFromMemory - Loads the integer stored in the LoadBytes bytes starting
1052 /// from Src into IntVal, which is assumed to be wide enough and to hold zero.
1053 static void LoadIntFromMemory(APInt &IntVal, uint8_t *Src, unsigned LoadBytes) {
1054   assert((IntVal.getBitWidth()+7)/8 >= LoadBytes && "Integer too small!");
1055   uint8_t *Dst = reinterpret_cast<uint8_t *>(
1056                    const_cast<uint64_t *>(IntVal.getRawData()));
1057
1058   if (sys::IsLittleEndianHost)
1059     // Little-endian host - the destination must be ordered from LSB to MSB.
1060     // The source is ordered from LSB to MSB: Do a straight copy.
1061     memcpy(Dst, Src, LoadBytes);
1062   else {
1063     // Big-endian - the destination is an array of 64 bit words ordered from
1064     // LSW to MSW.  Each word must be ordered from MSB to LSB.  The source is
1065     // ordered from MSB to LSB: Reverse the word order, but not the bytes in
1066     // a word.
1067     while (LoadBytes > sizeof(uint64_t)) {
1068       LoadBytes -= sizeof(uint64_t);
1069       // May not be aligned so use memcpy.
1070       memcpy(Dst, Src + LoadBytes, sizeof(uint64_t));
1071       Dst += sizeof(uint64_t);
1072     }
1073
1074     memcpy(Dst + sizeof(uint64_t) - LoadBytes, Src, LoadBytes);
1075   }
1076 }
1077
1078 /// FIXME: document
1079 ///
1080 void ExecutionEngine::LoadValueFromMemory(GenericValue &Result,
1081                                           GenericValue *Ptr,
1082                                           Type *Ty) {
1083   const unsigned LoadBytes = getDataLayout()->getTypeStoreSize(Ty);
1084
1085   switch (Ty->getTypeID()) {
1086   case Type::IntegerTyID:
1087     // An APInt with all words initially zero.
1088     Result.IntVal = APInt(cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth(), 0);
1089     LoadIntFromMemory(Result.IntVal, (uint8_t*)Ptr, LoadBytes);
1090     break;
1091   case Type::FloatTyID:
1092     Result.FloatVal = *((float*)Ptr);
1093     break;
1094   case Type::DoubleTyID:
1095     Result.DoubleVal = *((double*)Ptr);
1096     break;
1097   case Type::PointerTyID:
1098     Result.PointerVal = *((PointerTy*)Ptr);
1099     break;
1100   case Type::X86_FP80TyID: {
1101     // This is endian dependent, but it will only work on x86 anyway.
1102     // FIXME: Will not trap if loading a signaling NaN.
1103     uint64_t y[2];
1104     memcpy(y, Ptr, 10);
1105     Result.IntVal = APInt(80, y);
1106     break;
1107   }
1108   case Type::VectorTyID: {
1109     const VectorType *VT = cast<VectorType>(Ty);
1110     const Type *ElemT = VT->getElementType();
1111     const unsigned numElems = VT->getNumElements();
1112     if (ElemT->isFloatTy()) {
1113       Result.AggregateVal.resize(numElems);
1114       for (unsigned i = 0; i < numElems; ++i)
1115         Result.AggregateVal[i].FloatVal = *((float*)Ptr+i);
1116     }
1117     if (ElemT->isDoubleTy()) {
1118       Result.AggregateVal.resize(numElems);
1119       for (unsigned i = 0; i < numElems; ++i)
1120         Result.AggregateVal[i].DoubleVal = *((double*)Ptr+i);
1121     }
1122     if (ElemT->isIntegerTy()) {
1123       GenericValue intZero;
1124       const unsigned elemBitWidth = cast<IntegerType>(ElemT)->getBitWidth();
1125       intZero.IntVal = APInt(elemBitWidth, 0);
1126       Result.AggregateVal.resize(numElems, intZero);
1127       for (unsigned i = 0; i < numElems; ++i)
1128         LoadIntFromMemory(Result.AggregateVal[i].IntVal,
1129           (uint8_t*)Ptr+((elemBitWidth+7)/8)*i, (elemBitWidth+7)/8);
1130     }
1131   break;
1132   }
1133   default:
1134     SmallString<256> Msg;
1135     raw_svector_ostream OS(Msg);
1136     OS << "Cannot load value of type " << *Ty << "!";
1137     report_fatal_error(OS.str());
1138   }
1139 }
1140
1141 void ExecutionEngine::InitializeMemory(const Constant *Init, void *Addr) {
1142   DEBUG(dbgs() << "JIT: Initializing " << Addr << " ");
1143   DEBUG(Init->dump());
1144   if (isa<UndefValue>(Init))
1145     return;
1146
1147   if (const ConstantVector *CP = dyn_cast<ConstantVector>(Init)) {
1148     unsigned ElementSize =
1149       getDataLayout()->getTypeAllocSize(CP->getType()->getElementType());
1150     for (unsigned i = 0, e = CP->getNumOperands(); i != e; ++i)
1151       InitializeMemory(CP->getOperand(i), (char*)Addr+i*ElementSize);
1152     return;
1153   }
1154
1155   if (isa<ConstantAggregateZero>(Init)) {
1156     memset(Addr, 0, (size_t)getDataLayout()->getTypeAllocSize(Init->getType()));
1157     return;
1158   }
1159
1160   if (const ConstantArray *CPA = dyn_cast<ConstantArray>(Init)) {
1161     unsigned ElementSize =
1162       getDataLayout()->getTypeAllocSize(CPA->getType()->getElementType());
1163     for (unsigned i = 0, e = CPA->getNumOperands(); i != e; ++i)
1164       InitializeMemory(CPA->getOperand(i), (char*)Addr+i*ElementSize);
1165     return;
1166   }
1167
1168   if (const ConstantStruct *CPS = dyn_cast<ConstantStruct>(Init)) {
1169     const StructLayout *SL =
1170       getDataLayout()->getStructLayout(cast<StructType>(CPS->getType()));
1171     for (unsigned i = 0, e = CPS->getNumOperands(); i != e; ++i)
1172       InitializeMemory(CPS->getOperand(i), (char*)Addr+SL->getElementOffset(i));
1173     return;
1174   }
1175
1176   if (const ConstantDataSequential *CDS =
1177                dyn_cast<ConstantDataSequential>(Init)) {
1178     // CDS is already laid out in host memory order.
1179     StringRef Data = CDS->getRawDataValues();
1180     memcpy(Addr, Data.data(), Data.size());
1181     return;
1182   }
1183
1184   if (Init->getType()->isFirstClassType()) {
1185     GenericValue Val = getConstantValue(Init);
1186     StoreValueToMemory(Val, (GenericValue*)Addr, Init->getType());
1187     return;
1188   }
1189
1190   DEBUG(dbgs() << "Bad Type: " << *Init->getType() << "\n");
1191   llvm_unreachable("Unknown constant type to initialize memory with!");
1192 }
1193
1194 /// EmitGlobals - Emit all of the global variables to memory, storing their
1195 /// addresses into GlobalAddress.  This must make sure to copy the contents of
1196 /// their initializers into the memory.
1197 void ExecutionEngine::emitGlobals() {
1198   // Loop over all of the global variables in the program, allocating the memory
1199   // to hold them.  If there is more than one module, do a prepass over globals
1200   // to figure out how the different modules should link together.
1201   std::map<std::pair<std::string, Type*>,
1202            const GlobalValue*> LinkedGlobalsMap;
1203
1204   if (Modules.size() != 1) {
1205     for (unsigned m = 0, e = Modules.size(); m != e; ++m) {
1206       Module &M = *Modules[m];
1207       for (Module::const_global_iterator I = M.global_begin(),
1208            E = M.global_end(); I != E; ++I) {
1209         const GlobalValue *GV = I;
1210         if (GV->hasLocalLinkage() || GV->isDeclaration() ||
1211             GV->hasAppendingLinkage() || !GV->hasName())
1212           continue;// Ignore external globals and globals with internal linkage.
1213
1214         const GlobalValue *&GVEntry =
1215           LinkedGlobalsMap[std::make_pair(GV->getName(), GV->getType())];
1216
1217         // If this is the first time we've seen this global, it is the canonical
1218         // version.
1219         if (!GVEntry) {
1220           GVEntry = GV;
1221           continue;
1222         }
1223
1224         // If the existing global is strong, never replace it.
1225         if (GVEntry->hasExternalLinkage())
1226           continue;
1227
1228         // Otherwise, we know it's linkonce/weak, replace it if this is a strong
1229         // symbol.  FIXME is this right for common?
1230         if (GV->hasExternalLinkage() || GVEntry->hasExternalWeakLinkage())
1231           GVEntry = GV;
1232       }
1233     }
1234   }
1235
1236   std::vector<const GlobalValue*> NonCanonicalGlobals;
1237   for (unsigned m = 0, e = Modules.size(); m != e; ++m) {
1238     Module &M = *Modules[m];
1239     for (Module::const_global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end();
1240          I != E; ++I) {
1241       // In the multi-module case, see what this global maps to.
1242       if (!LinkedGlobalsMap.empty()) {
1243         if (const GlobalValue *GVEntry =
1244               LinkedGlobalsMap[std::make_pair(I->getName(), I->getType())]) {
1245           // If something else is the canonical global, ignore this one.
1246           if (GVEntry != &*I) {
1247             NonCanonicalGlobals.push_back(I);
1248             continue;
1249           }
1250         }
1251       }
1252
1253       if (!I->isDeclaration()) {
1254         addGlobalMapping(I, getMemoryForGV(I));
1255       } else {
1256         // External variable reference. Try to use the dynamic loader to
1257         // get a pointer to it.
1258         if (void *SymAddr =
1259             sys::DynamicLibrary::SearchForAddressOfSymbol(I->getName()))
1260           addGlobalMapping(I, SymAddr);
1261         else {
1262           report_fatal_error("Could not resolve external global address: "
1263                             +I->getName());
1264         }
1265       }
1266     }
1267
1268     // If there are multiple modules, map the non-canonical globals to their
1269     // canonical location.
1270     if (!NonCanonicalGlobals.empty()) {
1271       for (unsigned i = 0, e = NonCanonicalGlobals.size(); i != e; ++i) {
1272         const GlobalValue *GV = NonCanonicalGlobals[i];
1273         const GlobalValue *CGV =
1274           LinkedGlobalsMap[std::make_pair(GV->getName(), GV->getType())];
1275         void *Ptr = getPointerToGlobalIfAvailable(CGV);
1276         assert(Ptr && "Canonical global wasn't codegen'd!");
1277         addGlobalMapping(GV, Ptr);
1278       }
1279     }
1280
1281     // Now that all of the globals are set up in memory, loop through them all
1282     // and initialize their contents.
1283     for (Module::const_global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end();
1284          I != E; ++I) {
1285       if (!I->isDeclaration()) {
1286         if (!LinkedGlobalsMap.empty()) {
1287           if (const GlobalValue *GVEntry =
1288                 LinkedGlobalsMap[std::make_pair(I->getName(), I->getType())])
1289             if (GVEntry != &*I)  // Not the canonical variable.
1290               continue;
1291         }
1292         EmitGlobalVariable(I);
1293       }
1294     }
1295   }
1296 }
1297
1298 // EmitGlobalVariable - This method emits the specified global variable to the
1299 // address specified in GlobalAddresses, or allocates new memory if it's not
1300 // already in the map.
1301 void ExecutionEngine::EmitGlobalVariable(const GlobalVariable *GV) {
1302   void *GA = getPointerToGlobalIfAvailable(GV);
1303
1304   if (!GA) {
1305     // If it's not already specified, allocate memory for the global.
1306     GA = getMemoryForGV(GV);
1307
1308     // If we failed to allocate memory for this global, return.
1309     if (!GA) return;
1310
1311     addGlobalMapping(GV, GA);
1312   }
1313
1314   // Don't initialize if it's thread local, let the client do it.
1315   if (!GV->isThreadLocal())
1316     InitializeMemory(GV->getInitializer(), GA);
1317
1318   Type *ElTy = GV->getType()->getElementType();
1319   size_t GVSize = (size_t)getDataLayout()->getTypeAllocSize(ElTy);
1320   NumInitBytes += (unsigned)GVSize;
1321   ++NumGlobals;
1322 }
1323
1324 ExecutionEngineState::ExecutionEngineState(ExecutionEngine &EE)
1325   : EE(EE), GlobalAddressMap(this) {
1326 }
1327
1328 sys::Mutex *
1329 ExecutionEngineState::AddressMapConfig::getMutex(ExecutionEngineState *EES) {
1330   return &EES->EE.lock;
1331 }
1332
1333 void ExecutionEngineState::AddressMapConfig::onDelete(ExecutionEngineState *EES,
1334                                                       const GlobalValue *Old) {
1335   void *OldVal = EES->GlobalAddressMap.lookup(Old);
1336   EES->GlobalAddressReverseMap.erase(OldVal);
1337 }
1338
1339 void ExecutionEngineState::AddressMapConfig::onRAUW(ExecutionEngineState *,
1340                                                     const GlobalValue *,
1341                                                     const GlobalValue *) {
1342   llvm_unreachable("The ExecutionEngine doesn't know how to handle a"
1343                    " RAUW on a value it has a global mapping for.");
1344 }