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 #define DEBUG_TYPE "jit"
  16 #include "llvm/Constants.h"
  17 #include "llvm/DerivedTypes.h"
  18 #include "llvm/Module.h"
  19 #include "llvm/ModuleProvider.h"
  20 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
  21 #include "llvm/Config/alloca.h"
  22 #include "llvm/ExecutionEngine/ExecutionEngine.h"
  23 #include "llvm/ExecutionEngine/GenericValue.h"
  24 #include "llvm/Support/Debug.h"
  25 #include "llvm/Support/MutexGuard.h"
  26 #include "llvm/System/DynamicLibrary.h"
  27 #include "llvm/System/Host.h"
  28 #include "llvm/Target/TargetData.h"
  29 #include <cmath>
  30 #include <cstring>
  31 using namespace llvm;
  32
  33 STATISTIC(NumInitBytes, "Number of bytes of global vars initialized");
  34 STATISTIC(NumGlobals  , "Number of global vars initialized");
  35
  36 ExecutionEngine::EECtorFn ExecutionEngine::JITCtor = 0;
  37 ExecutionEngine::EECtorFn ExecutionEngine::InterpCtor = 0;
  38 ExecutionEngine::EERegisterFn ExecutionEngine::ExceptionTableRegister = 0;
  39
  40
  41 ExecutionEngine::ExecutionEngine(ModuleProvider *P) : LazyFunctionCreator(0) {
  42   LazyCompilationDisabled = false;
  43   SymbolSearchingDisabled = false;
  44   Modules.push_back(P);
  45   assert(P && "ModuleProvider is null?");
  46 }
  47
  48 ExecutionEngine::~ExecutionEngine() {
  49   clearAllGlobalMappings();
  50   for (unsigned i = 0, e = Modules.size(); i != e; ++i)
  51     delete Modules[i];
  52 }
  53
  54 /// removeModuleProvider - Remove a ModuleProvider from the list of modules.
  55 /// Release module from ModuleProvider.
  56 Module* ExecutionEngine::removeModuleProvider(ModuleProvider *P,
  57                                               std::string *ErrInfo) {
  58   for(SmallVector<ModuleProvider *, 1>::iterator I = Modules.begin(),
  59         E = Modules.end(); I != E; ++I) {
  60     ModuleProvider *MP = *I;
  61     if (MP == P) {
  62       Modules.erase(I);
  63       clearGlobalMappingsFromModule(MP->getModule());
  64       return MP->releaseModule(ErrInfo);
  65     }
  66   }
  67   return NULL;
  68 }
  69
  70 /// FindFunctionNamed - Search all of the active modules to find the one that
  71 /// defines FnName.  This is very slow operation and shouldn't be used for
  72 /// general code.
  73 Function *ExecutionEngine::FindFunctionNamed(const char *FnName) {
  74   for (unsigned i = 0, e = Modules.size(); i != e; ++i) {
  75     if (Function *F = Modules[i]->getModule()->getFunction(FnName))
  76       return F;
  77   }
  78   return 0;
  79 }
  80
  81
  82 /// addGlobalMapping - Tell the execution engine that the specified global is
  83 /// at the specified location.  This is used internally as functions are JIT'd
  84 /// and as global variables are laid out in memory.  It can and should also be
  85 /// used by clients of the EE that want to have an LLVM global overlay
  86 /// existing data in memory.
  87 void ExecutionEngine::addGlobalMapping(const GlobalValue *GV, void *Addr) {
  88   MutexGuard locked(lock);
  89
  90   void *&CurVal = state.getGlobalAddressMap(locked)[GV];
  91   assert((CurVal == 0 || Addr == 0) && "GlobalMapping already established!");
  92   CurVal = Addr;
  93
  94   // If we are using the reverse mapping, add it too
  95   if (!state.getGlobalAddressReverseMap(locked).empty()) {
  96     const GlobalValue *&V = state.getGlobalAddressReverseMap(locked)[Addr];
  97     assert((V == 0 || GV == 0) && "GlobalMapping already established!");
  98     V = GV;
  99   }
 100 }
 101
 102 /// clearAllGlobalMappings - Clear all global mappings and start over again
 103 /// use in dynamic compilation scenarios when you want to move globals
 104 void ExecutionEngine::clearAllGlobalMappings() {
 105   MutexGuard locked(lock);
 106
 107   state.getGlobalAddressMap(locked).clear();
 108   state.getGlobalAddressReverseMap(locked).clear();
 109 }
 110
 111 /// clearGlobalMappingsFromModule - Clear all global mappings that came from a
 112 /// particular module, because it has been removed from the JIT.
 113 void ExecutionEngine::clearGlobalMappingsFromModule(Module *M) {
 114   MutexGuard locked(lock);
 115
 116   for (Module::iterator FI = M->begin(), FE = M->end(); FI != FE; ++FI) {
 117     state.getGlobalAddressMap(locked).erase(FI);
 118     state.getGlobalAddressReverseMap(locked).erase(FI);
 119   }
 120   for (Module::global_iterator GI = M->global_begin(), GE = M->global_end();
 121        GI != GE; ++GI) {
 122     state.getGlobalAddressMap(locked).erase(GI);
 123     state.getGlobalAddressReverseMap(locked).erase(GI);
 124   }
 125 }
 126
 127 /// updateGlobalMapping - Replace an existing mapping for GV with a new
 128 /// address.  This updates both maps as required.  If "Addr" is null, the
 129 /// entry for the global is removed from the mappings.
 130 void *ExecutionEngine::updateGlobalMapping(const GlobalValue *GV, void *Addr) {
 131   MutexGuard locked(lock);
 132
 133   std::map<const GlobalValue*, void *> &Map = state.getGlobalAddressMap(locked);
 134
 135   // Deleting from the mapping?
 136   if (Addr == 0) {
 137     std::map<const GlobalValue*, void *>::iterator I = Map.find(GV);
 138     void *OldVal;
 139     if (I == Map.end())
 140       OldVal = 0;
 141     else {
 142       OldVal = I->second;
 143       Map.erase(I);
 144     }
 145
 146     if (!state.getGlobalAddressReverseMap(locked).empty())
 147       state.getGlobalAddressReverseMap(locked).erase(Addr);
 148     return OldVal;
 149   }
 150
 151   void *&CurVal = Map[GV];
 152   void *OldVal = CurVal;
 153
 154   if (CurVal && !state.getGlobalAddressReverseMap(locked).empty())
 155     state.getGlobalAddressReverseMap(locked).erase(CurVal);
 156   CurVal = Addr;
 157
 158   // If we are using the reverse mapping, add it too
 159   if (!state.getGlobalAddressReverseMap(locked).empty()) {
 160     const GlobalValue *&V = state.getGlobalAddressReverseMap(locked)[Addr];
 161     assert((V == 0 || GV == 0) && "GlobalMapping already established!");
 162     V = GV;
 163   }
 164   return OldVal;
 165 }
 166
 167 /// getPointerToGlobalIfAvailable - This returns the address of the specified
 168 /// global value if it is has already been codegen'd, otherwise it returns null.
 169 ///
 170 void *ExecutionEngine::getPointerToGlobalIfAvailable(const GlobalValue *GV) {
 171   MutexGuard locked(lock);
 172
 173   std::map<const GlobalValue*, void*>::iterator I =
 174   state.getGlobalAddressMap(locked).find(GV);
 175   return I != state.getGlobalAddressMap(locked).end() ? I->second : 0;
 176 }
 177
 178 /// getGlobalValueAtAddress - Return the LLVM global value object that starts
 179 /// at the specified address.
 180 ///
 181 const GlobalValue *ExecutionEngine::getGlobalValueAtAddress(void *Addr) {
 182   MutexGuard locked(lock);
 183
 184   // If we haven't computed the reverse mapping yet, do so first.
 185   if (state.getGlobalAddressReverseMap(locked).empty()) {
 186     for (std::map<const GlobalValue*, void *>::iterator
 187          I = state.getGlobalAddressMap(locked).begin(),
 188          E = state.getGlobalAddressMap(locked).end(); I != E; ++I)
 189       state.getGlobalAddressReverseMap(locked).insert(std::make_pair(I->second,
 190                                                                      I->first));
 191   }
 192
 193   std::map<void *, const GlobalValue*>::iterator I =
 194     state.getGlobalAddressReverseMap(locked).find(Addr);
 195   return I != state.getGlobalAddressReverseMap(locked).end() ? I->second : 0;
 196 }
 197
 198 // CreateArgv - Turn a vector of strings into a nice argv style array of
 199 // pointers to null terminated strings.
 200 //
 201 static void *CreateArgv(ExecutionEngine *EE,
 202                         const std::vector<std::string> &InputArgv) {
 203   unsigned PtrSize = EE->getTargetData()->getPointerSize();
 204   char *Result = new char[(InputArgv.size()+1)*PtrSize];
 205
 206   DOUT << "ARGV = " << (void*)Result << "\n";
 207   const Type *SBytePtr = PointerType::getUnqual(Type::Int8Ty);
 208
 209   for (unsigned i = 0; i != InputArgv.size(); ++i) {
 210     unsigned Size = InputArgv[i].size()+1;
 211     char *Dest = new char[Size];
 212     DOUT << "ARGV[" << i << "] = " << (void*)Dest << "\n";
 213
 214     std::copy(InputArgv[i].begin(), InputArgv[i].end(), Dest);
 215     Dest[Size-1] = 0;
 216
 217     // Endian safe: Result[i] = (PointerTy)Dest;
 218     EE->StoreValueToMemory(PTOGV(Dest), (GenericValue*)(Result+i*PtrSize),
 219                            SBytePtr);
 220   }
 221
 222   // Null terminate it
 223   EE->StoreValueToMemory(PTOGV(0),
 224                          (GenericValue*)(Result+InputArgv.size()*PtrSize),
 225                          SBytePtr);
 226   return Result;
 227 }
 228
 229
 230 /// runStaticConstructorsDestructors - This method is used to execute all of
 231 /// the static constructors or destructors for a program, depending on the
 232 /// value of isDtors.
 233 void ExecutionEngine::runStaticConstructorsDestructors(bool isDtors) {
 234   const char *Name = isDtors ? "llvm.global_dtors" : "llvm.global_ctors";
 235
 236   // Execute global ctors/dtors for each module in the program.
 237   for (unsigned m = 0, e = Modules.size(); m != e; ++m) {
 238     GlobalVariable *GV = Modules[m]->getModule()->getNamedGlobal(Name);
 239
 240     // If this global has internal linkage, or if it has a use, then it must be
 241     // an old-style (llvmgcc3) static ctor with __main linked in and in use.  If
 242     // this is the case, don't execute any of the global ctors, __main will do
 243     // it.
 244     if (!GV || GV->isDeclaration() || GV->hasInternalLinkage()) continue;
 245
 246     // Should be an array of '{ int, void ()* }' structs.  The first value is
 247     // the init priority, which we ignore.
 248     ConstantArray *InitList = dyn_cast<ConstantArray>(GV->getInitializer());
 249     if (!InitList) continue;
 250     for (unsigned i = 0, e = InitList->getNumOperands(); i != e; ++i)
 251       if (ConstantStruct *CS =
 252           dyn_cast<ConstantStruct>(InitList->getOperand(i))) {
 253         if (CS->getNumOperands() != 2) break; // Not array of 2-element structs.
 254
 255         Constant *FP = CS->getOperand(1);
 256         if (FP->isNullValue())
 257           break;  // Found a null terminator, exit.
 258
 259         if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(FP))
 260           if (CE->isCast())
 261             FP = CE->getOperand(0);
 262         if (Function *F = dyn_cast<Function>(FP)) {
 263           // Execute the ctor/dtor function!
 264           runFunction(F, std::vector<GenericValue>());
 265         }
 266       }
 267   }
 268 }
 269
 270 #ifndef NDEBUG
 271 /// isTargetNullPtr - Return whether the target pointer stored at Loc is null.
 272 static bool isTargetNullPtr(ExecutionEngine *EE, void *Loc) {
 273   unsigned PtrSize = EE->getTargetData()->getPointerSize();
 274   for (unsigned i = 0; i < PtrSize; ++i)
 275     if (*(i + (uint8_t*)Loc))
 276       return false;
 277   return true;
 278 }
 279 #endif
 280
 281 /// runFunctionAsMain - This is a helper function which wraps runFunction to
 282 /// handle the common task of starting up main with the specified argc, argv,
 283 /// and envp parameters.
 284 int ExecutionEngine::runFunctionAsMain(Function *Fn,
 285                                        const std::vector<std::string> &argv,
 286                                        const char * const * envp) {
 287   std::vector<GenericValue> GVArgs;
 288   GenericValue GVArgc;
 289   GVArgc.IntVal = APInt(32, argv.size());
 290
 291   // Check main() type
 292   unsigned NumArgs = Fn->getFunctionType()->getNumParams();
 293   const FunctionType *FTy = Fn->getFunctionType();
 294   const Type* PPInt8Ty =
 295     PointerType::getUnqual(PointerType::getUnqual(Type::Int8Ty));
 296   switch (NumArgs) {
 297   case 3:
 298    if (FTy->getParamType(2) != PPInt8Ty) {
 299      cerr << "Invalid type for third argument of main() supplied\n";
 300      abort();
 301    }
 302    // FALLS THROUGH
 303   case 2:
 304    if (FTy->getParamType(1) != PPInt8Ty) {
 305      cerr << "Invalid type for second argument of main() supplied\n";
 306      abort();
 307    }
 308    // FALLS THROUGH
 309   case 1:
 310    if (FTy->getParamType(0) != Type::Int32Ty) {
 311      cerr << "Invalid type for first argument of main() supplied\n";
 312      abort();
 313    }
 314    // FALLS THROUGH
 315   case 0:
 316    if (FTy->getReturnType() != Type::Int32Ty &&
 317        FTy->getReturnType() != Type::VoidTy) {
 318      cerr << "Invalid return type of main() supplied\n";
 319      abort();
 320    }
 321    break;
 322   default:
 323    cerr << "Invalid number of arguments of main() supplied\n";
 324    abort();
 325   }
 326
 327   if (NumArgs) {
 328     GVArgs.push_back(GVArgc); // Arg #0 = argc.
 329     if (NumArgs > 1) {
 330       GVArgs.push_back(PTOGV(CreateArgv(this, argv))); // Arg #1 = argv.
 331       assert(!isTargetNullPtr(this, GVTOP(GVArgs[1])) &&
 332              "argv[0] was null after CreateArgv");
 333       if (NumArgs > 2) {
 334         std::vector<std::string> EnvVars;
 335         for (unsigned i = 0; envp[i]; ++i)
 336           EnvVars.push_back(envp[i]);
 337         GVArgs.push_back(PTOGV(CreateArgv(this, EnvVars))); // Arg #2 = envp.
 338       }
 339     }
 340   }
 341   return runFunction(Fn, GVArgs).IntVal.getZExtValue();
 342 }
 343
 344 /// If possible, create a JIT, unless the caller specifically requests an
 345 /// Interpreter or there's an error. If even an Interpreter cannot be created,
 346 /// NULL is returned.
 347 ///
 348 ExecutionEngine *ExecutionEngine::create(ModuleProvider *MP,
 349                                          bool ForceInterpreter,
 350                                          std::string *ErrorStr,
 351                                          bool Fast) {
 352   ExecutionEngine *EE = 0;
 353
 354   // Make sure we can resolve symbols in the program as well. The zero arg
 355   // to the function tells DynamicLibrary to load the program, not a library.
 356   if (sys::DynamicLibrary::LoadLibraryPermanently(0, ErrorStr))
 357     return 0;
 358
 359   // Unless the interpreter was explicitly selected, try making a JIT.
 360   if (!ForceInterpreter && JITCtor)
 361     EE = JITCtor(MP, ErrorStr, Fast);
 362
 363   // If we can't make a JIT, make an interpreter instead.
 364   if (EE == 0 && InterpCtor)
 365     EE = InterpCtor(MP, ErrorStr, Fast);
 366
 367   return EE;
 368 }
 369
 370 ExecutionEngine *ExecutionEngine::create(Module *M) {
 371   return create(new ExistingModuleProvider(M));
 372 }
 373
 374 /// getPointerToGlobal - This returns the address of the specified global
 375 /// value.  This may involve code generation if it's a function.
 376 ///
 377 void *ExecutionEngine::getPointerToGlobal(const GlobalValue *GV) {
 378   if (Function *F = const_cast<Function*>(dyn_cast<Function>(GV)))
 379     return getPointerToFunction(F);
 380
 381   MutexGuard locked(lock);
 382   void *p = state.getGlobalAddressMap(locked)[GV];
 383   if (p)
 384     return p;
 385
 386   // Global variable might have been added since interpreter started.
 387   if (GlobalVariable *GVar =
 388           const_cast<GlobalVariable *>(dyn_cast<GlobalVariable>(GV)))
 389     EmitGlobalVariable(GVar);
 390   else
 391     assert(0 && "Global hasn't had an address allocated yet!");
 392   return state.getGlobalAddressMap(locked)[GV];
 393 }
 394
 395 /// This function converts a Constant* into a GenericValue. The interesting
 396 /// part is if C is a ConstantExpr.
 397 /// @brief Get a GenericValue for a Constant*
 398 GenericValue ExecutionEngine::getConstantValue(const Constant *C) {
 399   // If its undefined, return the garbage.
 400   if (isa<UndefValue>(C))
 401     return GenericValue();
 402
 403   // If the value is a ConstantExpr
 404   if (const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(C)) {
 405     Constant *Op0 = CE->getOperand(0);
 406     switch (CE->getOpcode()) {
 407     case Instruction::GetElementPtr: {
 408       // Compute the index
 409       GenericValue Result = getConstantValue(Op0);
 410       SmallVector<Value*, 8> Indices(CE->op_begin()+1, CE->op_end());
 411       uint64_t Offset =
 412         TD->getIndexedOffset(Op0->getType(), &Indices[0], Indices.size());
 413
 414       char* tmp = (char*) Result.PointerVal;
 415       Result = PTOGV(tmp + Offset);
 416       return Result;
 417     }
 418     case Instruction::Trunc: {
 419       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 420       uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(CE->getType())->getBitWidth();
 421       GV.IntVal = GV.IntVal.trunc(BitWidth);
 422       return GV;
 423     }
 424     case Instruction::ZExt: {
 425       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 426       uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(CE->getType())->getBitWidth();
 427       GV.IntVal = GV.IntVal.zext(BitWidth);
 428       return GV;
 429     }
 430     case Instruction::SExt: {
 431       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 432       uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(CE->getType())->getBitWidth();
 433       GV.IntVal = GV.IntVal.sext(BitWidth);
 434       return GV;
 435     }
 436     case Instruction::FPTrunc: {
 437       // FIXME long double
 438       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 439       GV.FloatVal = float(GV.DoubleVal);
 440       return GV;
 441     }
 442     case Instruction::FPExt:{
 443       // FIXME long double
 444       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 445       GV.DoubleVal = double(GV.FloatVal);
 446       return GV;
 447     }
 448     case Instruction::UIToFP: {
 449       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 450       if (CE->getType() == Type::FloatTy)
 451         GV.FloatVal = float(GV.IntVal.roundToDouble());
 452       else if (CE->getType() == Type::DoubleTy)
 453         GV.DoubleVal = GV.IntVal.roundToDouble();
 454       else if (CE->getType() == Type::X86_FP80Ty) {
 455         const uint64_t zero[] = {0, 0};
 456         APFloat apf = APFloat(APInt(80, 2, zero));
 457         (void)apf.convertFromAPInt(GV.IntVal,
 458                                    false,
 459                                    APFloat::rmNearestTiesToEven);
 460         GV.IntVal = apf.convertToAPInt();
 461       }
 462       return GV;
 463     }
 464     case Instruction::SIToFP: {
 465       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 466       if (CE->getType() == Type::FloatTy)
 467         GV.FloatVal = float(GV.IntVal.signedRoundToDouble());
 468       else if (CE->getType() == Type::DoubleTy)
 469         GV.DoubleVal = GV.IntVal.signedRoundToDouble();
 470       else if (CE->getType() == Type::X86_FP80Ty) {
 471         const uint64_t zero[] = { 0, 0};
 472         APFloat apf = APFloat(APInt(80, 2, zero));
 473         (void)apf.convertFromAPInt(GV.IntVal,
 474                                    true,
 475                                    APFloat::rmNearestTiesToEven);
 476         GV.IntVal = apf.convertToAPInt();
 477       }
 478       return GV;
 479     }
 480     case Instruction::FPToUI: // double->APInt conversion handles sign
 481     case Instruction::FPToSI: {
 482       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 483       uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(CE->getType())->getBitWidth();
 484       if (Op0->getType() == Type::FloatTy)
 485         GV.IntVal = APIntOps::RoundFloatToAPInt(GV.FloatVal, BitWidth);
 486       else if (Op0->getType() == Type::DoubleTy)
 487         GV.IntVal = APIntOps::RoundDoubleToAPInt(GV.DoubleVal, BitWidth);
 488       else if (Op0->getType() == Type::X86_FP80Ty) {
 489         APFloat apf = APFloat(GV.IntVal);
 490         uint64_t v;
 491         (void)apf.convertToInteger(&v, BitWidth,
 492                                    CE->getOpcode()==Instruction::FPToSI,
 493                                    APFloat::rmTowardZero);
 494         GV.IntVal = v; // endian?
 495       }
 496       return GV;
 497     }
 498     case Instruction::PtrToInt: {
 499       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 500       uint32_t PtrWidth = TD->getPointerSizeInBits();
 501       GV.IntVal = APInt(PtrWidth, uintptr_t(GV.PointerVal));
 502       return GV;
 503     }
 504     case Instruction::IntToPtr: {
 505       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 506       uint32_t PtrWidth = TD->getPointerSizeInBits();
 507       if (PtrWidth != GV.IntVal.getBitWidth())
 508         GV.IntVal = GV.IntVal.zextOrTrunc(PtrWidth);
 509       assert(GV.IntVal.getBitWidth() <= 64 && "Bad pointer width");
 510       GV.PointerVal = PointerTy(uintptr_t(GV.IntVal.getZExtValue()));
 511       return GV;
 512     }
 513     case Instruction::BitCast: {
 514       GenericValue GV = getConstantValue(Op0);
 515       const Type* DestTy = CE->getType();
 516       switch (Op0->getType()->getTypeID()) {
 517         default: assert(0 && "Invalid bitcast operand");
 518         case Type::IntegerTyID:
 519           assert(DestTy->isFloatingPoint() && "invalid bitcast");
 520           if (DestTy == Type::FloatTy)
 521             GV.FloatVal = GV.IntVal.bitsToFloat();
 522           else if (DestTy == Type::DoubleTy)
 523             GV.DoubleVal = GV.IntVal.bitsToDouble();
 524           break;
 525         case Type::FloatTyID:
 526           assert(DestTy == Type::Int32Ty && "Invalid bitcast");
 527           GV.IntVal.floatToBits(GV.FloatVal);
 528           break;
 529         case Type::DoubleTyID:
 530           assert(DestTy == Type::Int64Ty && "Invalid bitcast");
 531           GV.IntVal.doubleToBits(GV.DoubleVal);
 532           break;
 533         case Type::PointerTyID:
 534           assert(isa<PointerType>(DestTy) && "Invalid bitcast");
 535           break; // getConstantValue(Op0)  above already converted it
 536       }
 537       return GV;
 538     }
 539     case Instruction::Add:
 540     case Instruction::Sub:
 541     case Instruction::Mul:
 542     case Instruction::UDiv:
 543     case Instruction::SDiv:
 544     case Instruction::URem:
 545     case Instruction::SRem:
 546     case Instruction::And:
 547     case Instruction::Or:
 548     case Instruction::Xor: {
 549       GenericValue LHS = getConstantValue(Op0);
 550       GenericValue RHS = getConstantValue(CE->getOperand(1));
 551       GenericValue GV;
 552       switch (CE->getOperand(0)->getType()->getTypeID()) {
 553       default: assert(0 && "Bad add type!"); abort();
 554       case Type::IntegerTyID:
 555         switch (CE->getOpcode()) {
 556           default: assert(0 && "Invalid integer opcode");
 557           case Instruction::Add: GV.IntVal = LHS.IntVal + RHS.IntVal; break;
 558           case Instruction::Sub: GV.IntVal = LHS.IntVal - RHS.IntVal; break;
 559           case Instruction::Mul: GV.IntVal = LHS.IntVal * RHS.IntVal; break;
 560           case Instruction::UDiv:GV.IntVal = LHS.IntVal.udiv(RHS.IntVal); break;
 561           case Instruction::SDiv:GV.IntVal = LHS.IntVal.sdiv(RHS.IntVal); break;
 562           case Instruction::URem:GV.IntVal = LHS.IntVal.urem(RHS.IntVal); break;
 563           case Instruction::SRem:GV.IntVal = LHS.IntVal.srem(RHS.IntVal); break;
 564           case Instruction::And: GV.IntVal = LHS.IntVal & RHS.IntVal; break;
 565           case Instruction::Or:  GV.IntVal = LHS.IntVal | RHS.IntVal; break;
 566           case Instruction::Xor: GV.IntVal = LHS.IntVal ^ RHS.IntVal; break;
 567         }
 568         break;
 569       case Type::FloatTyID:
 570         switch (CE->getOpcode()) {
 571           default: assert(0 && "Invalid float opcode"); abort();
 572           case Instruction::Add:
 573             GV.FloatVal = LHS.FloatVal + RHS.FloatVal; break;
 574           case Instruction::Sub:
 575             GV.FloatVal = LHS.FloatVal - RHS.FloatVal; break;
 576           case Instruction::Mul:
 577             GV.FloatVal = LHS.FloatVal * RHS.FloatVal; break;
 578           case Instruction::FDiv:
 579             GV.FloatVal = LHS.FloatVal / RHS.FloatVal; break;
 580           case Instruction::FRem:
 581             GV.FloatVal = ::fmodf(LHS.FloatVal,RHS.FloatVal); break;
 582         }
 583         break;
 584       case Type::DoubleTyID:
 585         switch (CE->getOpcode()) {
 586           default: assert(0 && "Invalid double opcode"); abort();
 587           case Instruction::Add:
 588             GV.DoubleVal = LHS.DoubleVal + RHS.DoubleVal; break;
 589           case Instruction::Sub:
 590             GV.DoubleVal = LHS.DoubleVal - RHS.DoubleVal; break;
 591           case Instruction::Mul:
 592             GV.DoubleVal = LHS.DoubleVal * RHS.DoubleVal; break;
 593           case Instruction::FDiv:
 594             GV.DoubleVal = LHS.DoubleVal / RHS.DoubleVal; break;
 595           case Instruction::FRem:
 596             GV.DoubleVal = ::fmod(LHS.DoubleVal,RHS.DoubleVal); break;
 597         }
 598         break;
 599       case Type::X86_FP80TyID:
 600       case Type::PPC_FP128TyID:
 601       case Type::FP128TyID: {
 602         APFloat apfLHS = APFloat(LHS.IntVal);
 603         switch (CE->getOpcode()) {
 604           default: assert(0 && "Invalid long double opcode"); abort();
 605           case Instruction::Add:
 606             apfLHS.add(APFloat(RHS.IntVal), APFloat::rmNearestTiesToEven);
 607             GV.IntVal = apfLHS.convertToAPInt();
 608             break;
 609           case Instruction::Sub:
 610             apfLHS.subtract(APFloat(RHS.IntVal), APFloat::rmNearestTiesToEven);
 611             GV.IntVal = apfLHS.convertToAPInt();
 612             break;
 613           case Instruction::Mul:
 614             apfLHS.multiply(APFloat(RHS.IntVal), APFloat::rmNearestTiesToEven);
 615             GV.IntVal = apfLHS.convertToAPInt();
 616             break;
 617           case Instruction::FDiv:
 618             apfLHS.divide(APFloat(RHS.IntVal), APFloat::rmNearestTiesToEven);
 619             GV.IntVal = apfLHS.convertToAPInt();
 620             break;
 621           case Instruction::FRem:
 622             apfLHS.mod(APFloat(RHS.IntVal), APFloat::rmNearestTiesToEven);
 623             GV.IntVal = apfLHS.convertToAPInt();
 624             break;
 625           }
 626         }
 627         break;
 628       }
 629       return GV;
 630     }
 631     default:
 632       break;
 633     }
 634     cerr << "ConstantExpr not handled: " << *CE << "\n";
 635     abort();
 636   }
 637
 638   GenericValue Result;
 639   switch (C->getType()->getTypeID()) {
 640   case Type::FloatTyID:
 641     Result.FloatVal = cast<ConstantFP>(C)->getValueAPF().convertToFloat();
 642     break;
 643   case Type::DoubleTyID:
 644     Result.DoubleVal = cast<ConstantFP>(C)->getValueAPF().convertToDouble();
 645     break;
 646   case Type::X86_FP80TyID:
 647   case Type::FP128TyID:
 648   case Type::PPC_FP128TyID:
 649     Result.IntVal = cast <ConstantFP>(C)->getValueAPF().convertToAPInt();
 650     break;
 651   case Type::IntegerTyID:
 652     Result.IntVal = cast<ConstantInt>(C)->getValue();
 653     break;
 654   case Type::PointerTyID:
 655     if (isa<ConstantPointerNull>(C))
 656       Result.PointerVal = 0;
 657     else if (const Function *F = dyn_cast<Function>(C))
 658       Result = PTOGV(getPointerToFunctionOrStub(const_cast<Function*>(F)));
 659     else if (const GlobalVariable* GV = dyn_cast<GlobalVariable>(C))
 660       Result = PTOGV(getOrEmitGlobalVariable(const_cast<GlobalVariable*>(GV)));
 661     else
 662       assert(0 && "Unknown constant pointer type!");
 663     break;
 664   default:
 665     cerr << "ERROR: Constant unimplemented for type: " << *C->getType() << "\n";
 666     abort();
 667   }
 668   return Result;
 669 }
 670
 671 /// StoreIntToMemory - Fills the StoreBytes bytes of memory starting from Dst
 672 /// with the integer held in IntVal.
 673 static void StoreIntToMemory(const APInt &IntVal, uint8_t *Dst,
 674                              unsigned StoreBytes) {
 675   assert((IntVal.getBitWidth()+7)/8 >= StoreBytes && "Integer too small!");
 676   uint8_t *Src = (uint8_t *)IntVal.getRawData();
 677
 678   if (sys::littleEndianHost())
 679     // Little-endian host - the source is ordered from LSB to MSB.  Order the
 680     // destination from LSB to MSB: Do a straight copy.
 681     memcpy(Dst, Src, StoreBytes);
 682   else {
 683     // Big-endian host - the source is an array of 64 bit words ordered from
 684     // LSW to MSW.  Each word is ordered from MSB to LSB.  Order the destination
 685     // from MSB to LSB: Reverse the word order, but not the bytes in a word.
 686     while (StoreBytes > sizeof(uint64_t)) {
 687       StoreBytes -= sizeof(uint64_t);
 688       // May not be aligned so use memcpy.
 689       memcpy(Dst + StoreBytes, Src, sizeof(uint64_t));
 690       Src += sizeof(uint64_t);
 691     }
 692
 693     memcpy(Dst, Src + sizeof(uint64_t) - StoreBytes, StoreBytes);
 694   }
 695 }
 696
 697 /// StoreValueToMemory - Stores the data in Val of type Ty at address Ptr.  Ptr
 698 /// is the address of the memory at which to store Val, cast to GenericValue *.
 699 /// It is not a pointer to a GenericValue containing the address at which to
 700 /// store Val.
 701 void ExecutionEngine::StoreValueToMemory(const GenericValue &Val, GenericValue *Ptr,
 702                                          const Type *Ty) {
 703   const unsigned StoreBytes = getTargetData()->getTypeStoreSize(Ty);
 704
 705   switch (Ty->getTypeID()) {
 706   case Type::IntegerTyID:
 707     StoreIntToMemory(Val.IntVal, (uint8_t*)Ptr, StoreBytes);
 708     break;
 709   case Type::FloatTyID:
 710     *((float*)Ptr) = Val.FloatVal;
 711     break;
 712   case Type::DoubleTyID:
 713     *((double*)Ptr) = Val.DoubleVal;
 714     break;
 715   case Type::X86_FP80TyID: {
 716       uint16_t *Dest = (uint16_t*)Ptr;
 717       const uint16_t *Src = (uint16_t*)Val.IntVal.getRawData();
 718       // This is endian dependent, but it will only work on x86 anyway.
 719       Dest[0] = Src[4];
 720       Dest[1] = Src[0];
 721       Dest[2] = Src[1];
 722       Dest[3] = Src[2];
 723       Dest[4] = Src[3];
 724       break;
 725     }
 726   case Type::PointerTyID:
 727     // Ensure 64 bit target pointers are fully initialized on 32 bit hosts.
 728     if (StoreBytes != sizeof(PointerTy))
 729       memset(Ptr, 0, StoreBytes);
 730
 731     *((PointerTy*)Ptr) = Val.PointerVal;
 732     break;
 733   default:
 734     cerr << "Cannot store value of type " << *Ty << "!\n";
 735   }
 736
 737   if (sys::littleEndianHost() != getTargetData()->isLittleEndian())
 738     // Host and target are different endian - reverse the stored bytes.
 739     std::reverse((uint8_t*)Ptr, StoreBytes + (uint8_t*)Ptr);
 740 }
 741
 742 /// LoadIntFromMemory - Loads the integer stored in the LoadBytes bytes starting
 743 /// from Src into IntVal, which is assumed to be wide enough and to hold zero.
 744 static void LoadIntFromMemory(APInt &IntVal, uint8_t *Src, unsigned LoadBytes) {
 745   assert((IntVal.getBitWidth()+7)/8 >= LoadBytes && "Integer too small!");
 746   uint8_t *Dst = (uint8_t *)IntVal.getRawData();
 747
 748   if (sys::littleEndianHost())
 749     // Little-endian host - the destination must be ordered from LSB to MSB.
 750     // The source is ordered from LSB to MSB: Do a straight copy.
 751     memcpy(Dst, Src, LoadBytes);
 752   else {
 753     // Big-endian - the destination is an array of 64 bit words ordered from
 754     // LSW to MSW.  Each word must be ordered from MSB to LSB.  The source is
 755     // ordered from MSB to LSB: Reverse the word order, but not the bytes in
 756     // a word.
 757     while (LoadBytes > sizeof(uint64_t)) {
 758       LoadBytes -= sizeof(uint64_t);
 759       // May not be aligned so use memcpy.
 760       memcpy(Dst, Src + LoadBytes, sizeof(uint64_t));
 761       Dst += sizeof(uint64_t);
 762     }
 763
 764     memcpy(Dst + sizeof(uint64_t) - LoadBytes, Src, LoadBytes);
 765   }
 766 }
 767
 768 /// FIXME: document
 769 ///
 770 void ExecutionEngine::LoadValueFromMemory(GenericValue &Result,
 771                                           GenericValue *Ptr,
 772                                           const Type *Ty) {
 773   const unsigned LoadBytes = getTargetData()->getTypeStoreSize(Ty);
 774
 775   if (sys::littleEndianHost() != getTargetData()->isLittleEndian()) {
 776     // Host and target are different endian - reverse copy the stored
 777     // bytes into a buffer, and load from that.
 778     uint8_t *Src = (uint8_t*)Ptr;
 779     uint8_t *Buf = (uint8_t*)alloca(LoadBytes);
 780     std::reverse_copy(Src, Src + LoadBytes, Buf);
 781     Ptr = (GenericValue*)Buf;
 782   }
 783
 784   switch (Ty->getTypeID()) {
 785   case Type::IntegerTyID:
 786     // An APInt with all words initially zero.
 787     Result.IntVal = APInt(cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth(), 0);
 788     LoadIntFromMemory(Result.IntVal, (uint8_t*)Ptr, LoadBytes);
 789     break;
 790   case Type::FloatTyID:
 791     Result.FloatVal = *((float*)Ptr);
 792     break;
 793   case Type::DoubleTyID:
 794     Result.DoubleVal = *((double*)Ptr);
 795     break;
 796   case Type::PointerTyID:
 797     Result.PointerVal = *((PointerTy*)Ptr);
 798     break;
 799   case Type::X86_FP80TyID: {
 800     // This is endian dependent, but it will only work on x86 anyway.
 801     // FIXME: Will not trap if loading a signaling NaN.
 802     uint16_t *p = (uint16_t*)Ptr;
 803     union {
 804       uint16_t x[8];
 805       uint64_t y[2];
 806     };
 807     x[0] = p[1];
 808     x[1] = p[2];
 809     x[2] = p[3];
 810     x[3] = p[4];
 811     x[4] = p[0];
 812     Result.IntVal = APInt(80, 2, y);
 813     break;
 814   }
 815   default:
 816     cerr << "Cannot load value of type " << *Ty << "!\n";
 817     abort();
 818   }
 819 }
 820
 821 // InitializeMemory - Recursive function to apply a Constant value into the
 822 // specified memory location...
 823 //
 824 void ExecutionEngine::InitializeMemory(const Constant *Init, void *Addr) {
 825   DOUT << "Initializing " << Addr;
 826   DEBUG(Init->dump());
 827   if (isa<UndefValue>(Init)) {
 828     return;
 829   } else if (const ConstantVector *CP = dyn_cast<ConstantVector>(Init)) {
 830     unsigned ElementSize =
 831       getTargetData()->getABITypeSize(CP->getType()->getElementType());
 832     for (unsigned i = 0, e = CP->getNumOperands(); i != e; ++i)
 833       InitializeMemory(CP->getOperand(i), (char*)Addr+i*ElementSize);
 834     return;
 835   } else if (isa<ConstantAggregateZero>(Init)) {
 836     memset(Addr, 0, (size_t)getTargetData()->getABITypeSize(Init->getType()));
 837     return;
 838   } else if (const ConstantArray *CPA = dyn_cast<ConstantArray>(Init)) {
 839     unsigned ElementSize =
 840       getTargetData()->getABITypeSize(CPA->getType()->getElementType());
 841     for (unsigned i = 0, e = CPA->getNumOperands(); i != e; ++i)
 842       InitializeMemory(CPA->getOperand(i), (char*)Addr+i*ElementSize);
 843     return;
 844   } else if (const ConstantStruct *CPS = dyn_cast<ConstantStruct>(Init)) {
 845     const StructLayout *SL =
 846       getTargetData()->getStructLayout(cast<StructType>(CPS->getType()));
 847     for (unsigned i = 0, e = CPS->getNumOperands(); i != e; ++i)
 848       InitializeMemory(CPS->getOperand(i), (char*)Addr+SL->getElementOffset(i));
 849     return;
 850   } else if (Init->getType()->isFirstClassType()) {
 851     GenericValue Val = getConstantValue(Init);
 852     StoreValueToMemory(Val, (GenericValue*)Addr, Init->getType());
 853     return;
 854   }
 855
 856   cerr << "Bad Type: " << *Init->getType() << "\n";
 857   assert(0 && "Unknown constant type to initialize memory with!");
 858 }
 859
 860 /// EmitGlobals - Emit all of the global variables to memory, storing their
 861 /// addresses into GlobalAddress.  This must make sure to copy the contents of
 862 /// their initializers into the memory.
 863 ///
 864 void ExecutionEngine::emitGlobals() {
 865   const TargetData *TD = getTargetData();
 866
 867   // Loop over all of the global variables in the program, allocating the memory
 868   // to hold them.  If there is more than one module, do a prepass over globals
 869   // to figure out how the different modules should link together.
 870   //
 871   std::map<std::pair<std::string, const Type*>,
 872            const GlobalValue*> LinkedGlobalsMap;
 873
 874   if (Modules.size() != 1) {
 875     for (unsigned m = 0, e = Modules.size(); m != e; ++m) {
 876       Module &M = *Modules[m]->getModule();
 877       for (Module::const_global_iterator I = M.global_begin(),
 878            E = M.global_end(); I != E; ++I) {
 879         const GlobalValue *GV = I;
 880         if (GV->hasInternalLinkage() || GV->isDeclaration() ||
 881             GV->hasAppendingLinkage() || !GV->hasName())
 882           continue;// Ignore external globals and globals with internal linkage.
 883
 884         const GlobalValue *&GVEntry =
 885           LinkedGlobalsMap[std::make_pair(GV->getName(), GV->getType())];
 886
 887         // If this is the first time we've seen this global, it is the canonical
 888         // version.
 889         if (!GVEntry) {
 890           GVEntry = GV;
 891           continue;
 892         }
 893
 894         // If the existing global is strong, never replace it.
 895         if (GVEntry->hasExternalLinkage() ||
 896             GVEntry->hasDLLImportLinkage() ||
 897             GVEntry->hasDLLExportLinkage())
 898           continue;
 899
 900         // Otherwise, we know it's linkonce/weak, replace it if this is a strong
 901         // symbol.  FIXME is this right for common?
 902         if (GV->hasExternalLinkage() || GVEntry->hasExternalWeakLinkage())
 903           GVEntry = GV;
 904       }
 905     }
 906   }
 907
 908   std::vector<const GlobalValue*> NonCanonicalGlobals;
 909   for (unsigned m = 0, e = Modules.size(); m != e; ++m) {
 910     Module &M = *Modules[m]->getModule();
 911     for (Module::const_global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end();
 912          I != E; ++I) {
 913       // In the multi-module case, see what this global maps to.
 914       if (!LinkedGlobalsMap.empty()) {
 915         if (const GlobalValue *GVEntry =
 916               LinkedGlobalsMap[std::make_pair(I->getName(), I->getType())]) {
 917           // If something else is the canonical global, ignore this one.
 918           if (GVEntry != &*I) {
 919             NonCanonicalGlobals.push_back(I);
 920             continue;
 921           }
 922         }
 923       }
 924
 925       if (!I->isDeclaration()) {
 926         // Get the type of the global.
 927         const Type *Ty = I->getType()->getElementType();
 928
 929         // Allocate some memory for it!
 930         unsigned Size = TD->getABITypeSize(Ty);
 931         addGlobalMapping(I, new char[Size]);
 932       } else {
 933         // External variable reference. Try to use the dynamic loader to
 934         // get a pointer to it.
 935         if (void *SymAddr =
 936             sys::DynamicLibrary::SearchForAddressOfSymbol(I->getName().c_str()))
 937           addGlobalMapping(I, SymAddr);
 938         else {
 939           cerr << "Could not resolve external global address: "
 940                << I->getName() << "\n";
 941           abort();
 942         }
 943       }
 944     }
 945
 946     // If there are multiple modules, map the non-canonical globals to their
 947     // canonical location.
 948     if (!NonCanonicalGlobals.empty()) {
 949       for (unsigned i = 0, e = NonCanonicalGlobals.size(); i != e; ++i) {
 950         const GlobalValue *GV = NonCanonicalGlobals[i];
 951         const GlobalValue *CGV =
 952           LinkedGlobalsMap[std::make_pair(GV->getName(), GV->getType())];
 953         void *Ptr = getPointerToGlobalIfAvailable(CGV);
 954         assert(Ptr && "Canonical global wasn't codegen'd!");
 955         addGlobalMapping(GV, getPointerToGlobalIfAvailable(CGV));
 956       }
 957     }
 958
 959     // Now that all of the globals are set up in memory, loop through them all
 960     // and initialize their contents.
 961     for (Module::const_global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end();
 962          I != E; ++I) {
 963       if (!I->isDeclaration()) {
 964         if (!LinkedGlobalsMap.empty()) {
 965           if (const GlobalValue *GVEntry =
 966                 LinkedGlobalsMap[std::make_pair(I->getName(), I->getType())])
 967             if (GVEntry != &*I)  // Not the canonical variable.
 968               continue;
 969         }
 970         EmitGlobalVariable(I);
 971       }
 972     }
 973   }
 974 }
 975
 976 // EmitGlobalVariable - This method emits the specified global variable to the
 977 // address specified in GlobalAddresses, or allocates new memory if it's not
 978 // already in the map.
 979 void ExecutionEngine::EmitGlobalVariable(const GlobalVariable *GV) {
 980   void *GA = getPointerToGlobalIfAvailable(GV);
 981   DOUT << "Global '" << GV->getName() << "' -> " << GA << "\n";
 982
 983   const Type *ElTy = GV->getType()->getElementType();
 984   size_t GVSize = (size_t)getTargetData()->getABITypeSize(ElTy);
 985   if (GA == 0) {
 986     // If it's not already specified, allocate memory for the global.
 987     GA = new char[GVSize];
 988     addGlobalMapping(GV, GA);
 989   }
 990
 991   InitializeMemory(GV->getInitializer(), GA);
 992   NumInitBytes += (unsigned)GVSize;
 993   ++NumGlobals;
 994 }