If a global variable has a specified alignment that is less than the preferred
[oota-llvm.git] / lib / Target / CBackend / CBackend.cpp
1 //===-- CBackend.cpp - Library for converting LLVM code to C --------------===//
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 library converts LLVM code to C code, compilable by GCC and other C
11 // compilers.
12 //
13 //===----------------------------------------------------------------------===//
14
15 #include "CTargetMachine.h"
16 #include "llvm/CallingConv.h"
17 #include "llvm/Constants.h"
18 #include "llvm/DerivedTypes.h"
19 #include "llvm/Module.h"
20 #include "llvm/Instructions.h"
21 #include "llvm/Pass.h"
22 #include "llvm/PassManager.h"
23 #include "llvm/TypeSymbolTable.h"
24 #include "llvm/Intrinsics.h"
25 #include "llvm/IntrinsicInst.h"
26 #include "llvm/InlineAsm.h"
27 #include "llvm/ADT/StringExtras.h"
28 #include "llvm/ADT/SmallString.h"
29 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
30 #include "llvm/Analysis/ConstantsScanner.h"
31 #include "llvm/Analysis/FindUsedTypes.h"
32 #include "llvm/Analysis/LoopInfo.h"
33 #include "llvm/Analysis/ValueTracking.h"
34 #include "llvm/CodeGen/Passes.h"
35 #include "llvm/CodeGen/IntrinsicLowering.h"
36 #include "llvm/Target/Mangler.h"
37 #include "llvm/Transforms/Scalar.h"
38 #include "llvm/MC/MCAsmInfo.h"
39 #include "llvm/MC/MCContext.h"
40 #include "llvm/MC/MCSymbol.h"
41 #include "llvm/Target/TargetData.h"
42 #include "llvm/Target/TargetRegistry.h"
43 #include "llvm/Support/CallSite.h"
44 #include "llvm/Support/CFG.h"
45 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
46 #include "llvm/Support/FormattedStream.h"
47 #include "llvm/Support/GetElementPtrTypeIterator.h"
48 #include "llvm/Support/InstVisitor.h"
49 #include "llvm/Support/MathExtras.h"
50 #include "llvm/Support/Host.h"
51 #include "llvm/Config/config.h"
52 #include <algorithm>
53 // Some ms header decided to define setjmp as _setjmp, undo this for this file.
54 #ifdef _MSC_VER
55 #undef setjmp
56 #endif
57 using namespace llvm;
58
59 extern "C" void LLVMInitializeCBackendTarget() {
60   // Register the target.
61   RegisterTargetMachine<CTargetMachine> X(TheCBackendTarget);
62 }
63
64 namespace {
65   class CBEMCAsmInfo : public MCAsmInfo {
66   public:
67     CBEMCAsmInfo() {
68       GlobalPrefix = "";
69       PrivateGlobalPrefix = "";
70     }
71   };
72   /// CBackendNameAllUsedStructsAndMergeFunctions - This pass inserts names for
73   /// any unnamed structure types that are used by the program, and merges
74   /// external functions with the same name.
75   ///
76   class CBackendNameAllUsedStructsAndMergeFunctions : public ModulePass {
77   public:
78     static char ID;
79     CBackendNameAllUsedStructsAndMergeFunctions()
80         : ModulePass(ID) {
81           initializeFindUsedTypesPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
82         }
83     void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
84       AU.addRequired<FindUsedTypes>();
85     }
86
87     virtual const char *getPassName() const {
88       return "C backend type canonicalizer";
89     }
90
91     virtual bool runOnModule(Module &M);
92   };
93
94   char CBackendNameAllUsedStructsAndMergeFunctions::ID = 0;
95
96   /// CWriter - This class is the main chunk of code that converts an LLVM
97   /// module to a C translation unit.
98   class CWriter : public FunctionPass, public InstVisitor<CWriter> {
99     formatted_raw_ostream &Out;
100     IntrinsicLowering *IL;
101     Mangler *Mang;
102     LoopInfo *LI;
103     const Module *TheModule;
104     const MCAsmInfo* TAsm;
105     MCContext *TCtx;
106     const TargetData* TD;
107     std::map<const Type *, std::string> TypeNames;
108     std::map<const ConstantFP *, unsigned> FPConstantMap;
109     std::set<Function*> intrinsicPrototypesAlreadyGenerated;
110     std::set<const Argument*> ByValParams;
111     unsigned FPCounter;
112     unsigned OpaqueCounter;
113     DenseMap<const Value*, unsigned> AnonValueNumbers;
114     unsigned NextAnonValueNumber;
115
116   public:
117     static char ID;
118     explicit CWriter(formatted_raw_ostream &o)
119       : FunctionPass(ID), Out(o), IL(0), Mang(0), LI(0),
120         TheModule(0), TAsm(0), TCtx(0), TD(0), OpaqueCounter(0),
121         NextAnonValueNumber(0) {
122       initializeLoopInfoPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
123       FPCounter = 0;
124     }
125
126     virtual const char *getPassName() const { return "C backend"; }
127
128     void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
129       AU.addRequired<LoopInfo>();
130       AU.setPreservesAll();
131     }
132
133     virtual bool doInitialization(Module &M);
134
135     bool runOnFunction(Function &F) {
136      // Do not codegen any 'available_externally' functions at all, they have
137      // definitions outside the translation unit.
138      if (F.hasAvailableExternallyLinkage())
139        return false;
140
141       LI = &getAnalysis<LoopInfo>();
142
143       // Get rid of intrinsics we can't handle.
144       lowerIntrinsics(F);
145
146       // Output all floating point constants that cannot be printed accurately.
147       printFloatingPointConstants(F);
148
149       printFunction(F);
150       return false;
151     }
152
153     virtual bool doFinalization(Module &M) {
154       // Free memory...
155       delete IL;
156       delete TD;
157       delete Mang;
158       delete TCtx;
159       delete TAsm;
160       FPConstantMap.clear();
161       TypeNames.clear();
162       ByValParams.clear();
163       intrinsicPrototypesAlreadyGenerated.clear();
164       return false;
165     }
166
167     raw_ostream &printType(raw_ostream &Out, const Type *Ty,
168                            bool isSigned = false,
169                            const std::string &VariableName = "",
170                            bool IgnoreName = false,
171                            const AttrListPtr &PAL = AttrListPtr());
172     raw_ostream &printSimpleType(raw_ostream &Out, const Type *Ty,
173                                  bool isSigned,
174                                  const std::string &NameSoFar = "");
175
176     void printStructReturnPointerFunctionType(raw_ostream &Out,
177                                               const AttrListPtr &PAL,
178                                               const PointerType *Ty);
179
180     /// writeOperandDeref - Print the result of dereferencing the specified
181     /// operand with '*'.  This is equivalent to printing '*' then using
182     /// writeOperand, but avoids excess syntax in some cases.
183     void writeOperandDeref(Value *Operand) {
184       if (isAddressExposed(Operand)) {
185         // Already something with an address exposed.
186         writeOperandInternal(Operand);
187       } else {
188         Out << "*(";
189         writeOperand(Operand);
190         Out << ")";
191       }
192     }
193
194     void writeOperand(Value *Operand, bool Static = false);
195     void writeInstComputationInline(Instruction &I);
196     void writeOperandInternal(Value *Operand, bool Static = false);
197     void writeOperandWithCast(Value* Operand, unsigned Opcode);
198     void writeOperandWithCast(Value* Operand, const ICmpInst &I);
199     bool writeInstructionCast(const Instruction &I);
200
201     void writeMemoryAccess(Value *Operand, const Type *OperandType,
202                            bool IsVolatile, unsigned Alignment);
203
204   private :
205     std::string InterpretASMConstraint(InlineAsm::ConstraintInfo& c);
206
207     void lowerIntrinsics(Function &F);
208
209     void printModuleTypes(const TypeSymbolTable &ST);
210     void printContainedStructs(const Type *Ty, std::set<const Type *> &);
211     void printFloatingPointConstants(Function &F);
212     void printFloatingPointConstants(const Constant *C);
213     void printFunctionSignature(const Function *F, bool Prototype);
214
215     void printFunction(Function &);
216     void printBasicBlock(BasicBlock *BB);
217     void printLoop(Loop *L);
218
219     void printCast(unsigned opcode, const Type *SrcTy, const Type *DstTy);
220     void printConstant(Constant *CPV, bool Static);
221     void printConstantWithCast(Constant *CPV, unsigned Opcode);
222     bool printConstExprCast(const ConstantExpr *CE, bool Static);
223     void printConstantArray(ConstantArray *CPA, bool Static);
224     void printConstantVector(ConstantVector *CV, bool Static);
225
226     /// isAddressExposed - Return true if the specified value's name needs to
227     /// have its address taken in order to get a C value of the correct type.
228     /// This happens for global variables, byval parameters, and direct allocas.
229     bool isAddressExposed(const Value *V) const {
230       if (const Argument *A = dyn_cast<Argument>(V))
231         return ByValParams.count(A);
232       return isa<GlobalVariable>(V) || isDirectAlloca(V);
233     }
234
235     // isInlinableInst - Attempt to inline instructions into their uses to build
236     // trees as much as possible.  To do this, we have to consistently decide
237     // what is acceptable to inline, so that variable declarations don't get
238     // printed and an extra copy of the expr is not emitted.
239     //
240     static bool isInlinableInst(const Instruction &I) {
241       // Always inline cmp instructions, even if they are shared by multiple
242       // expressions.  GCC generates horrible code if we don't.
243       if (isa<CmpInst>(I))
244         return true;
245
246       // Must be an expression, must be used exactly once.  If it is dead, we
247       // emit it inline where it would go.
248       if (I.getType() == Type::getVoidTy(I.getContext()) || !I.hasOneUse() ||
249           isa<TerminatorInst>(I) || isa<CallInst>(I) || isa<PHINode>(I) ||
250           isa<LoadInst>(I) || isa<VAArgInst>(I) || isa<InsertElementInst>(I) ||
251           isa<InsertValueInst>(I))
252         // Don't inline a load across a store or other bad things!
253         return false;
254
255       // Must not be used in inline asm, extractelement, or shufflevector.
256       if (I.hasOneUse()) {
257         const Instruction &User = cast<Instruction>(*I.use_back());
258         if (isInlineAsm(User) || isa<ExtractElementInst>(User) ||
259             isa<ShuffleVectorInst>(User))
260           return false;
261       }
262
263       // Only inline instruction it if it's use is in the same BB as the inst.
264       return I.getParent() == cast<Instruction>(I.use_back())->getParent();
265     }
266
267     // isDirectAlloca - Define fixed sized allocas in the entry block as direct
268     // variables which are accessed with the & operator.  This causes GCC to
269     // generate significantly better code than to emit alloca calls directly.
270     //
271     static const AllocaInst *isDirectAlloca(const Value *V) {
272       const AllocaInst *AI = dyn_cast<AllocaInst>(V);
273       if (!AI) return 0;
274       if (AI->isArrayAllocation())
275         return 0;   // FIXME: we can also inline fixed size array allocas!
276       if (AI->getParent() != &AI->getParent()->getParent()->getEntryBlock())
277         return 0;
278       return AI;
279     }
280
281     // isInlineAsm - Check if the instruction is a call to an inline asm chunk
282     static bool isInlineAsm(const Instruction& I) {
283       if (const CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(&I))
284         return isa<InlineAsm>(CI->getCalledValue());
285       return false;
286     }
287
288     // Instruction visitation functions
289     friend class InstVisitor<CWriter>;
290
291     void visitReturnInst(ReturnInst &I);
292     void visitBranchInst(BranchInst &I);
293     void visitSwitchInst(SwitchInst &I);
294     void visitIndirectBrInst(IndirectBrInst &I);
295     void visitInvokeInst(InvokeInst &I) {
296       llvm_unreachable("Lowerinvoke pass didn't work!");
297     }
298
299     void visitUnwindInst(UnwindInst &I) {
300       llvm_unreachable("Lowerinvoke pass didn't work!");
301     }
302     void visitUnreachableInst(UnreachableInst &I);
303
304     void visitPHINode(PHINode &I);
305     void visitBinaryOperator(Instruction &I);
306     void visitICmpInst(ICmpInst &I);
307     void visitFCmpInst(FCmpInst &I);
308
309     void visitCastInst (CastInst &I);
310     void visitSelectInst(SelectInst &I);
311     void visitCallInst (CallInst &I);
312     void visitInlineAsm(CallInst &I);
313     bool visitBuiltinCall(CallInst &I, Intrinsic::ID ID, bool &WroteCallee);
314
315     void visitAllocaInst(AllocaInst &I);
316     void visitLoadInst  (LoadInst   &I);
317     void visitStoreInst (StoreInst  &I);
318     void visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &I);
319     void visitVAArgInst (VAArgInst &I);
320
321     void visitInsertElementInst(InsertElementInst &I);
322     void visitExtractElementInst(ExtractElementInst &I);
323     void visitShuffleVectorInst(ShuffleVectorInst &SVI);
324
325     void visitInsertValueInst(InsertValueInst &I);
326     void visitExtractValueInst(ExtractValueInst &I);
327
328     void visitInstruction(Instruction &I) {
329 #ifndef NDEBUG
330       errs() << "C Writer does not know about " << I;
331 #endif
332       llvm_unreachable(0);
333     }
334
335     void outputLValue(Instruction *I) {
336       Out << "  " << GetValueName(I) << " = ";
337     }
338
339     bool isGotoCodeNecessary(BasicBlock *From, BasicBlock *To);
340     void printPHICopiesForSuccessor(BasicBlock *CurBlock,
341                                     BasicBlock *Successor, unsigned Indent);
342     void printBranchToBlock(BasicBlock *CurBlock, BasicBlock *SuccBlock,
343                             unsigned Indent);
344     void printGEPExpression(Value *Ptr, gep_type_iterator I,
345                             gep_type_iterator E, bool Static);
346
347     std::string GetValueName(const Value *Operand);
348   };
349 }
350
351 char CWriter::ID = 0;
352
353
354 static std::string CBEMangle(const std::string &S) {
355   std::string Result;
356
357   for (unsigned i = 0, e = S.size(); i != e; ++i)
358     if (isalnum(S[i]) || S[i] == '_') {
359       Result += S[i];
360     } else {
361       Result += '_';
362       Result += 'A'+(S[i]&15);
363       Result += 'A'+((S[i]>>4)&15);
364       Result += '_';
365     }
366   return Result;
367 }
368
369
370 /// This method inserts names for any unnamed structure types that are used by
371 /// the program, and removes names from structure types that are not used by the
372 /// program.
373 ///
374 bool CBackendNameAllUsedStructsAndMergeFunctions::runOnModule(Module &M) {
375   // Get a set of types that are used by the program...
376   std::set<const Type *> UT = getAnalysis<FindUsedTypes>().getTypes();
377
378   // Loop over the module symbol table, removing types from UT that are
379   // already named, and removing names for types that are not used.
380   //
381   TypeSymbolTable &TST = M.getTypeSymbolTable();
382   for (TypeSymbolTable::iterator TI = TST.begin(), TE = TST.end();
383        TI != TE; ) {
384     TypeSymbolTable::iterator I = TI++;
385
386     // If this isn't a struct or array type, remove it from our set of types
387     // to name. This simplifies emission later.
388     if (!I->second->isStructTy() && !I->second->isOpaqueTy() &&
389         !I->second->isArrayTy()) {
390       TST.remove(I);
391     } else {
392       // If this is not used, remove it from the symbol table.
393       std::set<const Type *>::iterator UTI = UT.find(I->second);
394       if (UTI == UT.end())
395         TST.remove(I);
396       else
397         UT.erase(UTI);    // Only keep one name for this type.
398     }
399   }
400
401   // UT now contains types that are not named.  Loop over it, naming
402   // structure types.
403   //
404   bool Changed = false;
405   unsigned RenameCounter = 0;
406   for (std::set<const Type *>::const_iterator I = UT.begin(), E = UT.end();
407        I != E; ++I)
408     if ((*I)->isStructTy() || (*I)->isArrayTy()) {
409       while (M.addTypeName("unnamed"+utostr(RenameCounter), *I))
410         ++RenameCounter;
411       Changed = true;
412     }
413
414
415   // Loop over all external functions and globals.  If we have two with
416   // identical names, merge them.
417   // FIXME: This code should disappear when we don't allow values with the same
418   // names when they have different types!
419   std::map<std::string, GlobalValue*> ExtSymbols;
420   for (Module::iterator I = M.begin(), E = M.end(); I != E;) {
421     Function *GV = I++;
422     if (GV->isDeclaration() && GV->hasName()) {
423       std::pair<std::map<std::string, GlobalValue*>::iterator, bool> X
424         = ExtSymbols.insert(std::make_pair(GV->getName(), GV));
425       if (!X.second) {
426         // Found a conflict, replace this global with the previous one.
427         GlobalValue *OldGV = X.first->second;
428         GV->replaceAllUsesWith(ConstantExpr::getBitCast(OldGV, GV->getType()));
429         GV->eraseFromParent();
430         Changed = true;
431       }
432     }
433   }
434   // Do the same for globals.
435   for (Module::global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end();
436        I != E;) {
437     GlobalVariable *GV = I++;
438     if (GV->isDeclaration() && GV->hasName()) {
439       std::pair<std::map<std::string, GlobalValue*>::iterator, bool> X
440         = ExtSymbols.insert(std::make_pair(GV->getName(), GV));
441       if (!X.second) {
442         // Found a conflict, replace this global with the previous one.
443         GlobalValue *OldGV = X.first->second;
444         GV->replaceAllUsesWith(ConstantExpr::getBitCast(OldGV, GV->getType()));
445         GV->eraseFromParent();
446         Changed = true;
447       }
448     }
449   }
450
451   return Changed;
452 }
453
454 /// printStructReturnPointerFunctionType - This is like printType for a struct
455 /// return type, except, instead of printing the type as void (*)(Struct*, ...)
456 /// print it as "Struct (*)(...)", for struct return functions.
457 void CWriter::printStructReturnPointerFunctionType(raw_ostream &Out,
458                                                    const AttrListPtr &PAL,
459                                                    const PointerType *TheTy) {
460   const FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(TheTy->getElementType());
461   std::string tstr;
462   raw_string_ostream FunctionInnards(tstr);
463   FunctionInnards << " (*) (";
464   bool PrintedType = false;
465
466   FunctionType::param_iterator I = FTy->param_begin(), E = FTy->param_end();
467   const Type *RetTy = cast<PointerType>(I->get())->getElementType();
468   unsigned Idx = 1;
469   for (++I, ++Idx; I != E; ++I, ++Idx) {
470     if (PrintedType)
471       FunctionInnards << ", ";
472     const Type *ArgTy = *I;
473     if (PAL.paramHasAttr(Idx, Attribute::ByVal)) {
474       assert(ArgTy->isPointerTy());
475       ArgTy = cast<PointerType>(ArgTy)->getElementType();
476     }
477     printType(FunctionInnards, ArgTy,
478         /*isSigned=*/PAL.paramHasAttr(Idx, Attribute::SExt), "");
479     PrintedType = true;
480   }
481   if (FTy->isVarArg()) {
482     if (!PrintedType)
483       FunctionInnards << " int"; //dummy argument for empty vararg functs
484     FunctionInnards << ", ...";
485   } else if (!PrintedType) {
486     FunctionInnards << "void";
487   }
488   FunctionInnards << ')';
489   printType(Out, RetTy,
490       /*isSigned=*/PAL.paramHasAttr(0, Attribute::SExt), FunctionInnards.str());
491 }
492
493 raw_ostream &
494 CWriter::printSimpleType(raw_ostream &Out, const Type *Ty, bool isSigned,
495                          const std::string &NameSoFar) {
496   assert((Ty->isPrimitiveType() || Ty->isIntegerTy() || Ty->isVectorTy()) &&
497          "Invalid type for printSimpleType");
498   switch (Ty->getTypeID()) {
499   case Type::VoidTyID:   return Out << "void " << NameSoFar;
500   case Type::IntegerTyID: {
501     unsigned NumBits = cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth();
502     if (NumBits == 1)
503       return Out << "bool " << NameSoFar;
504     else if (NumBits <= 8)
505       return Out << (isSigned?"signed":"unsigned") << " char " << NameSoFar;
506     else if (NumBits <= 16)
507       return Out << (isSigned?"signed":"unsigned") << " short " << NameSoFar;
508     else if (NumBits <= 32)
509       return Out << (isSigned?"signed":"unsigned") << " int " << NameSoFar;
510     else if (NumBits <= 64)
511       return Out << (isSigned?"signed":"unsigned") << " long long "<< NameSoFar;
512     else {
513       assert(NumBits <= 128 && "Bit widths > 128 not implemented yet");
514       return Out << (isSigned?"llvmInt128":"llvmUInt128") << " " << NameSoFar;
515     }
516   }
517   case Type::FloatTyID:  return Out << "float "   << NameSoFar;
518   case Type::DoubleTyID: return Out << "double "  << NameSoFar;
519   // Lacking emulation of FP80 on PPC, etc., we assume whichever of these is
520   // present matches host 'long double'.
521   case Type::X86_FP80TyID:
522   case Type::PPC_FP128TyID:
523   case Type::FP128TyID:  return Out << "long double " << NameSoFar;
524
525   case Type::X86_MMXTyID:
526     return printSimpleType(Out, Type::getInt32Ty(Ty->getContext()), isSigned,
527                      " __attribute__((vector_size(64))) " + NameSoFar);
528
529   case Type::VectorTyID: {
530     const VectorType *VTy = cast<VectorType>(Ty);
531     return printSimpleType(Out, VTy->getElementType(), isSigned,
532                      " __attribute__((vector_size(" +
533                      utostr(TD->getTypeAllocSize(VTy)) + " ))) " + NameSoFar);
534   }
535
536   default:
537 #ifndef NDEBUG
538     errs() << "Unknown primitive type: " << *Ty << "\n";
539 #endif
540     llvm_unreachable(0);
541   }
542 }
543
544 // Pass the Type* and the variable name and this prints out the variable
545 // declaration.
546 //
547 raw_ostream &CWriter::printType(raw_ostream &Out, const Type *Ty,
548                                 bool isSigned, const std::string &NameSoFar,
549                                 bool IgnoreName, const AttrListPtr &PAL) {
550   if (Ty->isPrimitiveType() || Ty->isIntegerTy() || Ty->isVectorTy()) {
551     printSimpleType(Out, Ty, isSigned, NameSoFar);
552     return Out;
553   }
554
555   // Check to see if the type is named.
556   if (!IgnoreName || Ty->isOpaqueTy()) {
557     std::map<const Type *, std::string>::iterator I = TypeNames.find(Ty);
558     if (I != TypeNames.end()) return Out << I->second << ' ' << NameSoFar;
559   }
560
561   switch (Ty->getTypeID()) {
562   case Type::FunctionTyID: {
563     const FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(Ty);
564     std::string tstr;
565     raw_string_ostream FunctionInnards(tstr);
566     FunctionInnards << " (" << NameSoFar << ") (";
567     unsigned Idx = 1;
568     for (FunctionType::param_iterator I = FTy->param_begin(),
569            E = FTy->param_end(); I != E; ++I) {
570       const Type *ArgTy = *I;
571       if (PAL.paramHasAttr(Idx, Attribute::ByVal)) {
572         assert(ArgTy->isPointerTy());
573         ArgTy = cast<PointerType>(ArgTy)->getElementType();
574       }
575       if (I != FTy->param_begin())
576         FunctionInnards << ", ";
577       printType(FunctionInnards, ArgTy,
578         /*isSigned=*/PAL.paramHasAttr(Idx, Attribute::SExt), "");
579       ++Idx;
580     }
581     if (FTy->isVarArg()) {
582       if (!FTy->getNumParams())
583         FunctionInnards << " int"; //dummy argument for empty vaarg functs
584       FunctionInnards << ", ...";
585     } else if (!FTy->getNumParams()) {
586       FunctionInnards << "void";
587     }
588     FunctionInnards << ')';
589     printType(Out, FTy->getReturnType(),
590       /*isSigned=*/PAL.paramHasAttr(0, Attribute::SExt), FunctionInnards.str());
591     return Out;
592   }
593   case Type::StructTyID: {
594     const StructType *STy = cast<StructType>(Ty);
595     Out << NameSoFar + " {\n";
596     unsigned Idx = 0;
597     for (StructType::element_iterator I = STy->element_begin(),
598            E = STy->element_end(); I != E; ++I) {
599       Out << "  ";
600       printType(Out, *I, false, "field" + utostr(Idx++));
601       Out << ";\n";
602     }
603     Out << '}';
604     if (STy->isPacked())
605       Out << " __attribute__ ((packed))";
606     return Out;
607   }
608
609   case Type::PointerTyID: {
610     const PointerType *PTy = cast<PointerType>(Ty);
611     std::string ptrName = "*" + NameSoFar;
612
613     if (PTy->getElementType()->isArrayTy() ||
614         PTy->getElementType()->isVectorTy())
615       ptrName = "(" + ptrName + ")";
616
617     if (!PAL.isEmpty())
618       // Must be a function ptr cast!
619       return printType(Out, PTy->getElementType(), false, ptrName, true, PAL);
620     return printType(Out, PTy->getElementType(), false, ptrName);
621   }
622
623   case Type::ArrayTyID: {
624     const ArrayType *ATy = cast<ArrayType>(Ty);
625     unsigned NumElements = ATy->getNumElements();
626     if (NumElements == 0) NumElements = 1;
627     // Arrays are wrapped in structs to allow them to have normal
628     // value semantics (avoiding the array "decay").
629     Out << NameSoFar << " { ";
630     printType(Out, ATy->getElementType(), false,
631               "array[" + utostr(NumElements) + "]");
632     return Out << "; }";
633   }
634
635   case Type::OpaqueTyID: {
636     std::string TyName = "struct opaque_" + itostr(OpaqueCounter++);
637     assert(TypeNames.find(Ty) == TypeNames.end());
638     TypeNames[Ty] = TyName;
639     return Out << TyName << ' ' << NameSoFar;
640   }
641   default:
642     llvm_unreachable("Unhandled case in getTypeProps!");
643   }
644
645   return Out;
646 }
647
648 void CWriter::printConstantArray(ConstantArray *CPA, bool Static) {
649
650   // As a special case, print the array as a string if it is an array of
651   // ubytes or an array of sbytes with positive values.
652   //
653   const Type *ETy = CPA->getType()->getElementType();
654   bool isString = (ETy == Type::getInt8Ty(CPA->getContext()) ||
655                    ETy == Type::getInt8Ty(CPA->getContext()));
656
657   // Make sure the last character is a null char, as automatically added by C
658   if (isString && (CPA->getNumOperands() == 0 ||
659                    !cast<Constant>(*(CPA->op_end()-1))->isNullValue()))
660     isString = false;
661
662   if (isString) {
663     Out << '\"';
664     // Keep track of whether the last number was a hexadecimal escape
665     bool LastWasHex = false;
666
667     // Do not include the last character, which we know is null
668     for (unsigned i = 0, e = CPA->getNumOperands()-1; i != e; ++i) {
669       unsigned char C = cast<ConstantInt>(CPA->getOperand(i))->getZExtValue();
670
671       // Print it out literally if it is a printable character.  The only thing
672       // to be careful about is when the last letter output was a hex escape
673       // code, in which case we have to be careful not to print out hex digits
674       // explicitly (the C compiler thinks it is a continuation of the previous
675       // character, sheesh...)
676       //
677       if (isprint(C) && (!LastWasHex || !isxdigit(C))) {
678         LastWasHex = false;
679         if (C == '"' || C == '\\')
680           Out << "\\" << (char)C;
681         else
682           Out << (char)C;
683       } else {
684         LastWasHex = false;
685         switch (C) {
686         case '\n': Out << "\\n"; break;
687         case '\t': Out << "\\t"; break;
688         case '\r': Out << "\\r"; break;
689         case '\v': Out << "\\v"; break;
690         case '\a': Out << "\\a"; break;
691         case '\"': Out << "\\\""; break;
692         case '\'': Out << "\\\'"; break;
693         default:
694           Out << "\\x";
695           Out << (char)(( C/16  < 10) ? ( C/16 +'0') : ( C/16 -10+'A'));
696           Out << (char)(((C&15) < 10) ? ((C&15)+'0') : ((C&15)-10+'A'));
697           LastWasHex = true;
698           break;
699         }
700       }
701     }
702     Out << '\"';
703   } else {
704     Out << '{';
705     if (CPA->getNumOperands()) {
706       Out << ' ';
707       printConstant(cast<Constant>(CPA->getOperand(0)), Static);
708       for (unsigned i = 1, e = CPA->getNumOperands(); i != e; ++i) {
709         Out << ", ";
710         printConstant(cast<Constant>(CPA->getOperand(i)), Static);
711       }
712     }
713     Out << " }";
714   }
715 }
716
717 void CWriter::printConstantVector(ConstantVector *CP, bool Static) {
718   Out << '{';
719   if (CP->getNumOperands()) {
720     Out << ' ';
721     printConstant(cast<Constant>(CP->getOperand(0)), Static);
722     for (unsigned i = 1, e = CP->getNumOperands(); i != e; ++i) {
723       Out << ", ";
724       printConstant(cast<Constant>(CP->getOperand(i)), Static);
725     }
726   }
727   Out << " }";
728 }
729
730 // isFPCSafeToPrint - Returns true if we may assume that CFP may be written out
731 // textually as a double (rather than as a reference to a stack-allocated
732 // variable). We decide this by converting CFP to a string and back into a
733 // double, and then checking whether the conversion results in a bit-equal
734 // double to the original value of CFP. This depends on us and the target C
735 // compiler agreeing on the conversion process (which is pretty likely since we
736 // only deal in IEEE FP).
737 //
738 static bool isFPCSafeToPrint(const ConstantFP *CFP) {
739   bool ignored;
740   // Do long doubles in hex for now.
741   if (CFP->getType() != Type::getFloatTy(CFP->getContext()) &&
742       CFP->getType() != Type::getDoubleTy(CFP->getContext()))
743     return false;
744   APFloat APF = APFloat(CFP->getValueAPF());  // copy
745   if (CFP->getType() == Type::getFloatTy(CFP->getContext()))
746     APF.convert(APFloat::IEEEdouble, APFloat::rmNearestTiesToEven, &ignored);
747 #if HAVE_PRINTF_A && ENABLE_CBE_PRINTF_A
748   char Buffer[100];
749   sprintf(Buffer, "%a", APF.convertToDouble());
750   if (!strncmp(Buffer, "0x", 2) ||
751       !strncmp(Buffer, "-0x", 3) ||
752       !strncmp(Buffer, "+0x", 3))
753     return APF.bitwiseIsEqual(APFloat(atof(Buffer)));
754   return false;
755 #else
756   std::string StrVal = ftostr(APF);
757
758   while (StrVal[0] == ' ')
759     StrVal.erase(StrVal.begin());
760
761   // Check to make sure that the stringized number is not some string like "Inf"
762   // or NaN.  Check that the string matches the "[-+]?[0-9]" regex.
763   if ((StrVal[0] >= '0' && StrVal[0] <= '9') ||
764       ((StrVal[0] == '-' || StrVal[0] == '+') &&
765        (StrVal[1] >= '0' && StrVal[1] <= '9')))
766     // Reparse stringized version!
767     return APF.bitwiseIsEqual(APFloat(atof(StrVal.c_str())));
768   return false;
769 #endif
770 }
771
772 /// Print out the casting for a cast operation. This does the double casting
773 /// necessary for conversion to the destination type, if necessary.
774 /// @brief Print a cast
775 void CWriter::printCast(unsigned opc, const Type *SrcTy, const Type *DstTy) {
776   // Print the destination type cast
777   switch (opc) {
778     case Instruction::UIToFP:
779     case Instruction::SIToFP:
780     case Instruction::IntToPtr:
781     case Instruction::Trunc:
782     case Instruction::BitCast:
783     case Instruction::FPExt:
784     case Instruction::FPTrunc: // For these the DstTy sign doesn't matter
785       Out << '(';
786       printType(Out, DstTy);
787       Out << ')';
788       break;
789     case Instruction::ZExt:
790     case Instruction::PtrToInt:
791     case Instruction::FPToUI: // For these, make sure we get an unsigned dest
792       Out << '(';
793       printSimpleType(Out, DstTy, false);
794       Out << ')';
795       break;
796     case Instruction::SExt:
797     case Instruction::FPToSI: // For these, make sure we get a signed dest
798       Out << '(';
799       printSimpleType(Out, DstTy, true);
800       Out << ')';
801       break;
802     default:
803       llvm_unreachable("Invalid cast opcode");
804   }
805
806   // Print the source type cast
807   switch (opc) {
808     case Instruction::UIToFP:
809     case Instruction::ZExt:
810       Out << '(';
811       printSimpleType(Out, SrcTy, false);
812       Out << ')';
813       break;
814     case Instruction::SIToFP:
815     case Instruction::SExt:
816       Out << '(';
817       printSimpleType(Out, SrcTy, true);
818       Out << ')';
819       break;
820     case Instruction::IntToPtr:
821     case Instruction::PtrToInt:
822       // Avoid "cast to pointer from integer of different size" warnings
823       Out << "(unsigned long)";
824       break;
825     case Instruction::Trunc:
826     case Instruction::BitCast:
827     case Instruction::FPExt:
828     case Instruction::FPTrunc:
829     case Instruction::FPToSI:
830     case Instruction::FPToUI:
831       break; // These don't need a source cast.
832     default:
833       llvm_unreachable("Invalid cast opcode");
834       break;
835   }
836 }
837
838 // printConstant - The LLVM Constant to C Constant converter.
839 void CWriter::printConstant(Constant *CPV, bool Static) {
840   if (const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(CPV)) {
841     switch (CE->getOpcode()) {
842     case Instruction::Trunc:
843     case Instruction::ZExt:
844     case Instruction::SExt:
845     case Instruction::FPTrunc:
846     case Instruction::FPExt:
847     case Instruction::UIToFP:
848     case Instruction::SIToFP:
849     case Instruction::FPToUI:
850     case Instruction::FPToSI:
851     case Instruction::PtrToInt:
852     case Instruction::IntToPtr:
853     case Instruction::BitCast:
854       Out << "(";
855       printCast(CE->getOpcode(), CE->getOperand(0)->getType(), CE->getType());
856       if (CE->getOpcode() == Instruction::SExt &&
857           CE->getOperand(0)->getType() == Type::getInt1Ty(CPV->getContext())) {
858         // Make sure we really sext from bool here by subtracting from 0
859         Out << "0-";
860       }
861       printConstant(CE->getOperand(0), Static);
862       if (CE->getType() == Type::getInt1Ty(CPV->getContext()) &&
863           (CE->getOpcode() == Instruction::Trunc ||
864            CE->getOpcode() == Instruction::FPToUI ||
865            CE->getOpcode() == Instruction::FPToSI ||
866            CE->getOpcode() == Instruction::PtrToInt)) {
867         // Make sure we really truncate to bool here by anding with 1
868         Out << "&1u";
869       }
870       Out << ')';
871       return;
872
873     case Instruction::GetElementPtr:
874       Out << "(";
875       printGEPExpression(CE->getOperand(0), gep_type_begin(CPV),
876                          gep_type_end(CPV), Static);
877       Out << ")";
878       return;
879     case Instruction::Select:
880       Out << '(';
881       printConstant(CE->getOperand(0), Static);
882       Out << '?';
883       printConstant(CE->getOperand(1), Static);
884       Out << ':';
885       printConstant(CE->getOperand(2), Static);
886       Out << ')';
887       return;
888     case Instruction::Add:
889     case Instruction::FAdd:
890     case Instruction::Sub:
891     case Instruction::FSub:
892     case Instruction::Mul:
893     case Instruction::FMul:
894     case Instruction::SDiv:
895     case Instruction::UDiv:
896     case Instruction::FDiv:
897     case Instruction::URem:
898     case Instruction::SRem:
899     case Instruction::FRem:
900     case Instruction::And:
901     case Instruction::Or:
902     case Instruction::Xor:
903     case Instruction::ICmp:
904     case Instruction::Shl:
905     case Instruction::LShr:
906     case Instruction::AShr:
907     {
908       Out << '(';
909       bool NeedsClosingParens = printConstExprCast(CE, Static);
910       printConstantWithCast(CE->getOperand(0), CE->getOpcode());
911       switch (CE->getOpcode()) {
912       case Instruction::Add:
913       case Instruction::FAdd: Out << " + "; break;
914       case Instruction::Sub:
915       case Instruction::FSub: Out << " - "; break;
916       case Instruction::Mul:
917       case Instruction::FMul: Out << " * "; break;
918       case Instruction::URem:
919       case Instruction::SRem:
920       case Instruction::FRem: Out << " % "; break;
921       case Instruction::UDiv:
922       case Instruction::SDiv:
923       case Instruction::FDiv: Out << " / "; break;
924       case Instruction::And: Out << " & "; break;
925       case Instruction::Or:  Out << " | "; break;
926       case Instruction::Xor: Out << " ^ "; break;
927       case Instruction::Shl: Out << " << "; break;
928       case Instruction::LShr:
929       case Instruction::AShr: Out << " >> "; break;
930       case Instruction::ICmp:
931         switch (CE->getPredicate()) {
932           case ICmpInst::ICMP_EQ: Out << " == "; break;
933           case ICmpInst::ICMP_NE: Out << " != "; break;
934           case ICmpInst::ICMP_SLT:
935           case ICmpInst::ICMP_ULT: Out << " < "; break;
936           case ICmpInst::ICMP_SLE:
937           case ICmpInst::ICMP_ULE: Out << " <= "; break;
938           case ICmpInst::ICMP_SGT:
939           case ICmpInst::ICMP_UGT: Out << " > "; break;
940           case ICmpInst::ICMP_SGE:
941           case ICmpInst::ICMP_UGE: Out << " >= "; break;
942           default: llvm_unreachable("Illegal ICmp predicate");
943         }
944         break;
945       default: llvm_unreachable("Illegal opcode here!");
946       }
947       printConstantWithCast(CE->getOperand(1), CE->getOpcode());
948       if (NeedsClosingParens)
949         Out << "))";
950       Out << ')';
951       return;
952     }
953     case Instruction::FCmp: {
954       Out << '(';
955       bool NeedsClosingParens = printConstExprCast(CE, Static);
956       if (CE->getPredicate() == FCmpInst::FCMP_FALSE)
957         Out << "0";
958       else if (CE->getPredicate() == FCmpInst::FCMP_TRUE)
959         Out << "1";
960       else {
961         const char* op = 0;
962         switch (CE->getPredicate()) {
963         default: llvm_unreachable("Illegal FCmp predicate");
964         case FCmpInst::FCMP_ORD: op = "ord"; break;
965         case FCmpInst::FCMP_UNO: op = "uno"; break;
966         case FCmpInst::FCMP_UEQ: op = "ueq"; break;
967         case FCmpInst::FCMP_UNE: op = "une"; break;
968         case FCmpInst::FCMP_ULT: op = "ult"; break;
969         case FCmpInst::FCMP_ULE: op = "ule"; break;
970         case FCmpInst::FCMP_UGT: op = "ugt"; break;
971         case FCmpInst::FCMP_UGE: op = "uge"; break;
972         case FCmpInst::FCMP_OEQ: op = "oeq"; break;
973         case FCmpInst::FCMP_ONE: op = "one"; break;
974         case FCmpInst::FCMP_OLT: op = "olt"; break;
975         case FCmpInst::FCMP_OLE: op = "ole"; break;
976         case FCmpInst::FCMP_OGT: op = "ogt"; break;
977         case FCmpInst::FCMP_OGE: op = "oge"; break;
978         }
979         Out << "llvm_fcmp_" << op << "(";
980         printConstantWithCast(CE->getOperand(0), CE->getOpcode());
981         Out << ", ";
982         printConstantWithCast(CE->getOperand(1), CE->getOpcode());
983         Out << ")";
984       }
985       if (NeedsClosingParens)
986         Out << "))";
987       Out << ')';
988       return;
989     }
990     default:
991 #ifndef NDEBUG
992       errs() << "CWriter Error: Unhandled constant expression: "
993            << *CE << "\n";
994 #endif
995       llvm_unreachable(0);
996     }
997   } else if (isa<UndefValue>(CPV) && CPV->getType()->isSingleValueType()) {
998     Out << "((";
999     printType(Out, CPV->getType()); // sign doesn't matter
1000     Out << ")/*UNDEF*/";
1001     if (!CPV->getType()->isVectorTy()) {
1002       Out << "0)";
1003     } else {
1004       Out << "{})";
1005     }
1006     return;
1007   }
1008
1009   if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(CPV)) {
1010     const Type* Ty = CI->getType();
1011     if (Ty == Type::getInt1Ty(CPV->getContext()))
1012       Out << (CI->getZExtValue() ? '1' : '0');
1013     else if (Ty == Type::getInt32Ty(CPV->getContext()))
1014       Out << CI->getZExtValue() << 'u';
1015     else if (Ty->getPrimitiveSizeInBits() > 32)
1016       Out << CI->getZExtValue() << "ull";
1017     else {
1018       Out << "((";
1019       printSimpleType(Out, Ty, false) << ')';
1020       if (CI->isMinValue(true))
1021         Out << CI->getZExtValue() << 'u';
1022       else
1023         Out << CI->getSExtValue();
1024       Out << ')';
1025     }
1026     return;
1027   }
1028
1029   switch (CPV->getType()->getTypeID()) {
1030   case Type::FloatTyID:
1031   case Type::DoubleTyID:
1032   case Type::X86_FP80TyID:
1033   case Type::PPC_FP128TyID:
1034   case Type::FP128TyID: {
1035     ConstantFP *FPC = cast<ConstantFP>(CPV);
1036     std::map<const ConstantFP*, unsigned>::iterator I = FPConstantMap.find(FPC);
1037     if (I != FPConstantMap.end()) {
1038       // Because of FP precision problems we must load from a stack allocated
1039       // value that holds the value in hex.
1040       Out << "(*(" << (FPC->getType() == Type::getFloatTy(CPV->getContext()) ?
1041                        "float" :
1042                        FPC->getType() == Type::getDoubleTy(CPV->getContext()) ?
1043                        "double" :
1044                        "long double")
1045           << "*)&FPConstant" << I->second << ')';
1046     } else {
1047       double V;
1048       if (FPC->getType() == Type::getFloatTy(CPV->getContext()))
1049         V = FPC->getValueAPF().convertToFloat();
1050       else if (FPC->getType() == Type::getDoubleTy(CPV->getContext()))
1051         V = FPC->getValueAPF().convertToDouble();
1052       else {
1053         // Long double.  Convert the number to double, discarding precision.
1054         // This is not awesome, but it at least makes the CBE output somewhat
1055         // useful.
1056         APFloat Tmp = FPC->getValueAPF();
1057         bool LosesInfo;
1058         Tmp.convert(APFloat::IEEEdouble, APFloat::rmTowardZero, &LosesInfo);
1059         V = Tmp.convertToDouble();
1060       }
1061
1062       if (IsNAN(V)) {
1063         // The value is NaN
1064
1065         // FIXME the actual NaN bits should be emitted.
1066         // The prefix for a quiet NaN is 0x7FF8. For a signalling NaN,
1067         // it's 0x7ff4.
1068         const unsigned long QuietNaN = 0x7ff8UL;
1069         //const unsigned long SignalNaN = 0x7ff4UL;
1070
1071         // We need to grab the first part of the FP #
1072         char Buffer[100];
1073
1074         uint64_t ll = DoubleToBits(V);
1075         sprintf(Buffer, "0x%llx", static_cast<long long>(ll));
1076
1077         std::string Num(&Buffer[0], &Buffer[6]);
1078         unsigned long Val = strtoul(Num.c_str(), 0, 16);
1079
1080         if (FPC->getType() == Type::getFloatTy(FPC->getContext()))
1081           Out << "LLVM_NAN" << (Val == QuietNaN ? "" : "S") << "F(\""
1082               << Buffer << "\") /*nan*/ ";
1083         else
1084           Out << "LLVM_NAN" << (Val == QuietNaN ? "" : "S") << "(\""
1085               << Buffer << "\") /*nan*/ ";
1086       } else if (IsInf(V)) {
1087         // The value is Inf
1088         if (V < 0) Out << '-';
1089         Out << "LLVM_INF" <<
1090             (FPC->getType() == Type::getFloatTy(FPC->getContext()) ? "F" : "")
1091             << " /*inf*/ ";
1092       } else {
1093         std::string Num;
1094 #if HAVE_PRINTF_A && ENABLE_CBE_PRINTF_A
1095         // Print out the constant as a floating point number.
1096         char Buffer[100];
1097         sprintf(Buffer, "%a", V);
1098         Num = Buffer;
1099 #else
1100         Num = ftostr(FPC->getValueAPF());
1101 #endif
1102        Out << Num;
1103       }
1104     }
1105     break;
1106   }
1107
1108   case Type::ArrayTyID:
1109     // Use C99 compound expression literal initializer syntax.
1110     if (!Static) {
1111       Out << "(";
1112       printType(Out, CPV->getType());
1113       Out << ")";
1114     }
1115     Out << "{ "; // Arrays are wrapped in struct types.
1116     if (ConstantArray *CA = dyn_cast<ConstantArray>(CPV)) {
1117       printConstantArray(CA, Static);
1118     } else {
1119       assert(isa<ConstantAggregateZero>(CPV) || isa<UndefValue>(CPV));
1120       const ArrayType *AT = cast<ArrayType>(CPV->getType());
1121       Out << '{';
1122       if (AT->getNumElements()) {
1123         Out << ' ';
1124         Constant *CZ = Constant::getNullValue(AT->getElementType());
1125         printConstant(CZ, Static);
1126         for (unsigned i = 1, e = AT->getNumElements(); i != e; ++i) {
1127           Out << ", ";
1128           printConstant(CZ, Static);
1129         }
1130       }
1131       Out << " }";
1132     }
1133     Out << " }"; // Arrays are wrapped in struct types.
1134     break;
1135
1136   case Type::VectorTyID:
1137     // Use C99 compound expression literal initializer syntax.
1138     if (!Static) {
1139       Out << "(";
1140       printType(Out, CPV->getType());
1141       Out << ")";
1142     }
1143     if (ConstantVector *CV = dyn_cast<ConstantVector>(CPV)) {
1144       printConstantVector(CV, Static);
1145     } else {
1146       assert(isa<ConstantAggregateZero>(CPV) || isa<UndefValue>(CPV));
1147       const VectorType *VT = cast<VectorType>(CPV->getType());
1148       Out << "{ ";
1149       Constant *CZ = Constant::getNullValue(VT->getElementType());
1150       printConstant(CZ, Static);
1151       for (unsigned i = 1, e = VT->getNumElements(); i != e; ++i) {
1152         Out << ", ";
1153         printConstant(CZ, Static);
1154       }
1155       Out << " }";
1156     }
1157     break;
1158
1159   case Type::StructTyID:
1160     // Use C99 compound expression literal initializer syntax.
1161     if (!Static) {
1162       Out << "(";
1163       printType(Out, CPV->getType());
1164       Out << ")";
1165     }
1166     if (isa<ConstantAggregateZero>(CPV) || isa<UndefValue>(CPV)) {
1167       const StructType *ST = cast<StructType>(CPV->getType());
1168       Out << '{';
1169       if (ST->getNumElements()) {
1170         Out << ' ';
1171         printConstant(Constant::getNullValue(ST->getElementType(0)), Static);
1172         for (unsigned i = 1, e = ST->getNumElements(); i != e; ++i) {
1173           Out << ", ";
1174           printConstant(Constant::getNullValue(ST->getElementType(i)), Static);
1175         }
1176       }
1177       Out << " }";
1178     } else {
1179       Out << '{';
1180       if (CPV->getNumOperands()) {
1181         Out << ' ';
1182         printConstant(cast<Constant>(CPV->getOperand(0)), Static);
1183         for (unsigned i = 1, e = CPV->getNumOperands(); i != e; ++i) {
1184           Out << ", ";
1185           printConstant(cast<Constant>(CPV->getOperand(i)), Static);
1186         }
1187       }
1188       Out << " }";
1189     }
1190     break;
1191
1192   case Type::PointerTyID:
1193     if (isa<ConstantPointerNull>(CPV)) {
1194       Out << "((";
1195       printType(Out, CPV->getType()); // sign doesn't matter
1196       Out << ")/*NULL*/0)";
1197       break;
1198     } else if (GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(CPV)) {
1199       writeOperand(GV, Static);
1200       break;
1201     }
1202     // FALL THROUGH
1203   default:
1204 #ifndef NDEBUG
1205     errs() << "Unknown constant type: " << *CPV << "\n";
1206 #endif
1207     llvm_unreachable(0);
1208   }
1209 }
1210
1211 // Some constant expressions need to be casted back to the original types
1212 // because their operands were casted to the expected type. This function takes
1213 // care of detecting that case and printing the cast for the ConstantExpr.
1214 bool CWriter::printConstExprCast(const ConstantExpr* CE, bool Static) {
1215   bool NeedsExplicitCast = false;
1216   const Type *Ty = CE->getOperand(0)->getType();
1217   bool TypeIsSigned = false;
1218   switch (CE->getOpcode()) {
1219   case Instruction::Add:
1220   case Instruction::Sub:
1221   case Instruction::Mul:
1222     // We need to cast integer arithmetic so that it is always performed
1223     // as unsigned, to avoid undefined behavior on overflow.
1224   case Instruction::LShr:
1225   case Instruction::URem:
1226   case Instruction::UDiv: NeedsExplicitCast = true; break;
1227   case Instruction::AShr:
1228   case Instruction::SRem:
1229   case Instruction::SDiv: NeedsExplicitCast = true; TypeIsSigned = true; break;
1230   case Instruction::SExt:
1231     Ty = CE->getType();
1232     NeedsExplicitCast = true;
1233     TypeIsSigned = true;
1234     break;
1235   case Instruction::ZExt:
1236   case Instruction::Trunc:
1237   case Instruction::FPTrunc:
1238   case Instruction::FPExt:
1239   case Instruction::UIToFP:
1240   case Instruction::SIToFP:
1241   case Instruction::FPToUI:
1242   case Instruction::FPToSI:
1243   case Instruction::PtrToInt:
1244   case Instruction::IntToPtr:
1245   case Instruction::BitCast:
1246     Ty = CE->getType();
1247     NeedsExplicitCast = true;
1248     break;
1249   default: break;
1250   }
1251   if (NeedsExplicitCast) {
1252     Out << "((";
1253     if (Ty->isIntegerTy() && Ty != Type::getInt1Ty(Ty->getContext()))
1254       printSimpleType(Out, Ty, TypeIsSigned);
1255     else
1256       printType(Out, Ty); // not integer, sign doesn't matter
1257     Out << ")(";
1258   }
1259   return NeedsExplicitCast;
1260 }
1261
1262 //  Print a constant assuming that it is the operand for a given Opcode. The
1263 //  opcodes that care about sign need to cast their operands to the expected
1264 //  type before the operation proceeds. This function does the casting.
1265 void CWriter::printConstantWithCast(Constant* CPV, unsigned Opcode) {
1266
1267   // Extract the operand's type, we'll need it.
1268   const Type* OpTy = CPV->getType();
1269
1270   // Indicate whether to do the cast or not.
1271   bool shouldCast = false;
1272   bool typeIsSigned = false;
1273
1274   // Based on the Opcode for which this Constant is being written, determine
1275   // the new type to which the operand should be casted by setting the value
1276   // of OpTy. If we change OpTy, also set shouldCast to true so it gets
1277   // casted below.
1278   switch (Opcode) {
1279     default:
1280       // for most instructions, it doesn't matter
1281       break;
1282     case Instruction::Add:
1283     case Instruction::Sub:
1284     case Instruction::Mul:
1285       // We need to cast integer arithmetic so that it is always performed
1286       // as unsigned, to avoid undefined behavior on overflow.
1287     case Instruction::LShr:
1288     case Instruction::UDiv:
1289     case Instruction::URem:
1290       shouldCast = true;
1291       break;
1292     case Instruction::AShr:
1293     case Instruction::SDiv:
1294     case Instruction::SRem:
1295       shouldCast = true;
1296       typeIsSigned = true;
1297       break;
1298   }
1299
1300   // Write out the casted constant if we should, otherwise just write the
1301   // operand.
1302   if (shouldCast) {
1303     Out << "((";
1304     printSimpleType(Out, OpTy, typeIsSigned);
1305     Out << ")";
1306     printConstant(CPV, false);
1307     Out << ")";
1308   } else
1309     printConstant(CPV, false);
1310 }
1311
1312 std::string CWriter::GetValueName(const Value *Operand) {
1313
1314   // Resolve potential alias.
1315   if (const GlobalAlias *GA = dyn_cast<GlobalAlias>(Operand)) {
1316     if (const Value *V = GA->resolveAliasedGlobal(false))
1317       Operand = V;
1318   }
1319
1320   // Mangle globals with the standard mangler interface for LLC compatibility.
1321   if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(Operand)) {
1322     SmallString<128> Str;
1323     Mang->getNameWithPrefix(Str, GV, false);
1324     return CBEMangle(Str.str().str());
1325   }
1326
1327   std::string Name = Operand->getName();
1328
1329   if (Name.empty()) { // Assign unique names to local temporaries.
1330     unsigned &No = AnonValueNumbers[Operand];
1331     if (No == 0)
1332       No = ++NextAnonValueNumber;
1333     Name = "tmp__" + utostr(No);
1334   }
1335
1336   std::string VarName;
1337   VarName.reserve(Name.capacity());
1338
1339   for (std::string::iterator I = Name.begin(), E = Name.end();
1340        I != E; ++I) {
1341     char ch = *I;
1342
1343     if (!((ch >= 'a' && ch <= 'z') || (ch >= 'A' && ch <= 'Z') ||
1344           (ch >= '0' && ch <= '9') || ch == '_')) {
1345       char buffer[5];
1346       sprintf(buffer, "_%x_", ch);
1347       VarName += buffer;
1348     } else
1349       VarName += ch;
1350   }
1351
1352   return "llvm_cbe_" + VarName;
1353 }
1354
1355 /// writeInstComputationInline - Emit the computation for the specified
1356 /// instruction inline, with no destination provided.
1357 void CWriter::writeInstComputationInline(Instruction &I) {
1358   // We can't currently support integer types other than 1, 8, 16, 32, 64.
1359   // Validate this.
1360   const Type *Ty = I.getType();
1361   if (Ty->isIntegerTy() && (Ty!=Type::getInt1Ty(I.getContext()) &&
1362         Ty!=Type::getInt8Ty(I.getContext()) &&
1363         Ty!=Type::getInt16Ty(I.getContext()) &&
1364         Ty!=Type::getInt32Ty(I.getContext()) &&
1365         Ty!=Type::getInt64Ty(I.getContext()))) {
1366       report_fatal_error("The C backend does not currently support integer "
1367                         "types of widths other than 1, 8, 16, 32, 64.\n"
1368                         "This is being tracked as PR 4158.");
1369   }
1370
1371   // If this is a non-trivial bool computation, make sure to truncate down to
1372   // a 1 bit value.  This is important because we want "add i1 x, y" to return
1373   // "0" when x and y are true, not "2" for example.
1374   bool NeedBoolTrunc = false;
1375   if (I.getType() == Type::getInt1Ty(I.getContext()) &&
1376       !isa<ICmpInst>(I) && !isa<FCmpInst>(I))
1377     NeedBoolTrunc = true;
1378
1379   if (NeedBoolTrunc)
1380     Out << "((";
1381
1382   visit(I);
1383
1384   if (NeedBoolTrunc)
1385     Out << ")&1)";
1386 }
1387
1388
1389 void CWriter::writeOperandInternal(Value *Operand, bool Static) {
1390   if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(Operand))
1391     // Should we inline this instruction to build a tree?
1392     if (isInlinableInst(*I) && !isDirectAlloca(I)) {
1393       Out << '(';
1394       writeInstComputationInline(*I);
1395       Out << ')';
1396       return;
1397     }
1398
1399   Constant* CPV = dyn_cast<Constant>(Operand);
1400
1401   if (CPV && !isa<GlobalValue>(CPV))
1402     printConstant(CPV, Static);
1403   else
1404     Out << GetValueName(Operand);
1405 }
1406
1407 void CWriter::writeOperand(Value *Operand, bool Static) {
1408   bool isAddressImplicit = isAddressExposed(Operand);
1409   if (isAddressImplicit)
1410     Out << "(&";  // Global variables are referenced as their addresses by llvm
1411
1412   writeOperandInternal(Operand, Static);
1413
1414   if (isAddressImplicit)
1415     Out << ')';
1416 }
1417
1418 // Some instructions need to have their result value casted back to the
1419 // original types because their operands were casted to the expected type.
1420 // This function takes care of detecting that case and printing the cast
1421 // for the Instruction.
1422 bool CWriter::writeInstructionCast(const Instruction &I) {
1423   const Type *Ty = I.getOperand(0)->getType();
1424   switch (I.getOpcode()) {
1425   case Instruction::Add:
1426   case Instruction::Sub:
1427   case Instruction::Mul:
1428     // We need to cast integer arithmetic so that it is always performed
1429     // as unsigned, to avoid undefined behavior on overflow.
1430   case Instruction::LShr:
1431   case Instruction::URem:
1432   case Instruction::UDiv:
1433     Out << "((";
1434     printSimpleType(Out, Ty, false);
1435     Out << ")(";
1436     return true;
1437   case Instruction::AShr:
1438   case Instruction::SRem:
1439   case Instruction::SDiv:
1440     Out << "((";
1441     printSimpleType(Out, Ty, true);
1442     Out << ")(";
1443     return true;
1444   default: break;
1445   }
1446   return false;
1447 }
1448
1449 // Write the operand with a cast to another type based on the Opcode being used.
1450 // This will be used in cases where an instruction has specific type
1451 // requirements (usually signedness) for its operands.
1452 void CWriter::writeOperandWithCast(Value* Operand, unsigned Opcode) {
1453
1454   // Extract the operand's type, we'll need it.
1455   const Type* OpTy = Operand->getType();
1456
1457   // Indicate whether to do the cast or not.
1458   bool shouldCast = false;
1459
1460   // Indicate whether the cast should be to a signed type or not.
1461   bool castIsSigned = false;
1462
1463   // Based on the Opcode for which this Operand is being written, determine
1464   // the new type to which the operand should be casted by setting the value
1465   // of OpTy. If we change OpTy, also set shouldCast to true.
1466   switch (Opcode) {
1467     default:
1468       // for most instructions, it doesn't matter
1469       break;
1470     case Instruction::Add:
1471     case Instruction::Sub:
1472     case Instruction::Mul:
1473       // We need to cast integer arithmetic so that it is always performed
1474       // as unsigned, to avoid undefined behavior on overflow.
1475     case Instruction::LShr:
1476     case Instruction::UDiv:
1477     case Instruction::URem: // Cast to unsigned first
1478       shouldCast = true;
1479       castIsSigned = false;
1480       break;
1481     case Instruction::GetElementPtr:
1482     case Instruction::AShr:
1483     case Instruction::SDiv:
1484     case Instruction::SRem: // Cast to signed first
1485       shouldCast = true;
1486       castIsSigned = true;
1487       break;
1488   }
1489
1490   // Write out the casted operand if we should, otherwise just write the
1491   // operand.
1492   if (shouldCast) {
1493     Out << "((";
1494     printSimpleType(Out, OpTy, castIsSigned);
1495     Out << ")";
1496     writeOperand(Operand);
1497     Out << ")";
1498   } else
1499     writeOperand(Operand);
1500 }
1501
1502 // Write the operand with a cast to another type based on the icmp predicate
1503 // being used.
1504 void CWriter::writeOperandWithCast(Value* Operand, const ICmpInst &Cmp) {
1505   // This has to do a cast to ensure the operand has the right signedness.
1506   // Also, if the operand is a pointer, we make sure to cast to an integer when
1507   // doing the comparison both for signedness and so that the C compiler doesn't
1508   // optimize things like "p < NULL" to false (p may contain an integer value
1509   // f.e.).
1510   bool shouldCast = Cmp.isRelational();
1511
1512   // Write out the casted operand if we should, otherwise just write the
1513   // operand.
1514   if (!shouldCast) {
1515     writeOperand(Operand);
1516     return;
1517   }
1518
1519   // Should this be a signed comparison?  If so, convert to signed.
1520   bool castIsSigned = Cmp.isSigned();
1521
1522   // If the operand was a pointer, convert to a large integer type.
1523   const Type* OpTy = Operand->getType();
1524   if (OpTy->isPointerTy())
1525     OpTy = TD->getIntPtrType(Operand->getContext());
1526
1527   Out << "((";
1528   printSimpleType(Out, OpTy, castIsSigned);
1529   Out << ")";
1530   writeOperand(Operand);
1531   Out << ")";
1532 }
1533
1534 // generateCompilerSpecificCode - This is where we add conditional compilation
1535 // directives to cater to specific compilers as need be.
1536 //
1537 static void generateCompilerSpecificCode(formatted_raw_ostream& Out,
1538                                          const TargetData *TD) {
1539   // Alloca is hard to get, and we don't want to include stdlib.h here.
1540   Out << "/* get a declaration for alloca */\n"
1541       << "#if defined(__CYGWIN__) || defined(__MINGW32__)\n"
1542       << "#define  alloca(x) __builtin_alloca((x))\n"
1543       << "#define _alloca(x) __builtin_alloca((x))\n"
1544       << "#elif defined(__APPLE__)\n"
1545       << "extern void *__builtin_alloca(unsigned long);\n"
1546       << "#define alloca(x) __builtin_alloca(x)\n"
1547       << "#define longjmp _longjmp\n"
1548       << "#define setjmp _setjmp\n"
1549       << "#elif defined(__sun__)\n"
1550       << "#if defined(__sparcv9)\n"
1551       << "extern void *__builtin_alloca(unsigned long);\n"
1552       << "#else\n"
1553       << "extern void *__builtin_alloca(unsigned int);\n"
1554       << "#endif\n"
1555       << "#define alloca(x) __builtin_alloca(x)\n"
1556       << "#elif defined(__FreeBSD__) || defined(__NetBSD__) || defined(__OpenBSD__) || defined(__DragonFly__) || defined(__arm__)\n"
1557       << "#define alloca(x) __builtin_alloca(x)\n"
1558       << "#elif defined(_MSC_VER)\n"
1559       << "#define inline _inline\n"
1560       << "#define alloca(x) _alloca(x)\n"
1561       << "#else\n"
1562       << "#include <alloca.h>\n"
1563       << "#endif\n\n";
1564
1565   // We output GCC specific attributes to preserve 'linkonce'ness on globals.
1566   // If we aren't being compiled with GCC, just drop these attributes.
1567   Out << "#ifndef __GNUC__  /* Can only support \"linkonce\" vars with GCC */\n"
1568       << "#define __attribute__(X)\n"
1569       << "#endif\n\n";
1570
1571   // On Mac OS X, "external weak" is spelled "__attribute__((weak_import))".
1572   Out << "#if defined(__GNUC__) && defined(__APPLE_CC__)\n"
1573       << "#define __EXTERNAL_WEAK__ __attribute__((weak_import))\n"
1574       << "#elif defined(__GNUC__)\n"
1575       << "#define __EXTERNAL_WEAK__ __attribute__((weak))\n"
1576       << "#else\n"
1577       << "#define __EXTERNAL_WEAK__\n"
1578       << "#endif\n\n";
1579
1580   // For now, turn off the weak linkage attribute on Mac OS X. (See above.)
1581   Out << "#if defined(__GNUC__) && defined(__APPLE_CC__)\n"
1582       << "#define __ATTRIBUTE_WEAK__\n"
1583       << "#elif defined(__GNUC__)\n"
1584       << "#define __ATTRIBUTE_WEAK__ __attribute__((weak))\n"
1585       << "#else\n"
1586       << "#define __ATTRIBUTE_WEAK__\n"
1587       << "#endif\n\n";
1588
1589   // Add hidden visibility support. FIXME: APPLE_CC?
1590   Out << "#if defined(__GNUC__)\n"
1591       << "#define __HIDDEN__ __attribute__((visibility(\"hidden\")))\n"
1592       << "#endif\n\n";
1593
1594   // Define NaN and Inf as GCC builtins if using GCC, as 0 otherwise
1595   // From the GCC documentation:
1596   //
1597   //   double __builtin_nan (const char *str)
1598   //
1599   // This is an implementation of the ISO C99 function nan.
1600   //
1601   // Since ISO C99 defines this function in terms of strtod, which we do
1602   // not implement, a description of the parsing is in order. The string is
1603   // parsed as by strtol; that is, the base is recognized by leading 0 or
1604   // 0x prefixes. The number parsed is placed in the significand such that
1605   // the least significant bit of the number is at the least significant
1606   // bit of the significand. The number is truncated to fit the significand
1607   // field provided. The significand is forced to be a quiet NaN.
1608   //
1609   // This function, if given a string literal, is evaluated early enough
1610   // that it is considered a compile-time constant.
1611   //
1612   //   float __builtin_nanf (const char *str)
1613   //
1614   // Similar to __builtin_nan, except the return type is float.
1615   //
1616   //   double __builtin_inf (void)
1617   //
1618   // Similar to __builtin_huge_val, except a warning is generated if the
1619   // target floating-point format does not support infinities. This
1620   // function is suitable for implementing the ISO C99 macro INFINITY.
1621   //
1622   //   float __builtin_inff (void)
1623   //
1624   // Similar to __builtin_inf, except the return type is float.
1625   Out << "#ifdef __GNUC__\n"
1626       << "#define LLVM_NAN(NanStr)   __builtin_nan(NanStr)   /* Double */\n"
1627       << "#define LLVM_NANF(NanStr)  __builtin_nanf(NanStr)  /* Float */\n"
1628       << "#define LLVM_NANS(NanStr)  __builtin_nans(NanStr)  /* Double */\n"
1629       << "#define LLVM_NANSF(NanStr) __builtin_nansf(NanStr) /* Float */\n"
1630       << "#define LLVM_INF           __builtin_inf()         /* Double */\n"
1631       << "#define LLVM_INFF          __builtin_inff()        /* Float */\n"
1632       << "#define LLVM_PREFETCH(addr,rw,locality) "
1633                               "__builtin_prefetch(addr,rw,locality)\n"
1634       << "#define __ATTRIBUTE_CTOR__ __attribute__((constructor))\n"
1635       << "#define __ATTRIBUTE_DTOR__ __attribute__((destructor))\n"
1636       << "#define LLVM_ASM           __asm__\n"
1637       << "#else\n"
1638       << "#define LLVM_NAN(NanStr)   ((double)0.0)           /* Double */\n"
1639       << "#define LLVM_NANF(NanStr)  0.0F                    /* Float */\n"
1640       << "#define LLVM_NANS(NanStr)  ((double)0.0)           /* Double */\n"
1641       << "#define LLVM_NANSF(NanStr) 0.0F                    /* Float */\n"
1642       << "#define LLVM_INF           ((double)0.0)           /* Double */\n"
1643       << "#define LLVM_INFF          0.0F                    /* Float */\n"
1644       << "#define LLVM_PREFETCH(addr,rw,locality)            /* PREFETCH */\n"
1645       << "#define __ATTRIBUTE_CTOR__\n"
1646       << "#define __ATTRIBUTE_DTOR__\n"
1647       << "#define LLVM_ASM(X)\n"
1648       << "#endif\n\n";
1649
1650   Out << "#if __GNUC__ < 4 /* Old GCC's, or compilers not GCC */ \n"
1651       << "#define __builtin_stack_save() 0   /* not implemented */\n"
1652       << "#define __builtin_stack_restore(X) /* noop */\n"
1653       << "#endif\n\n";
1654
1655   // Output typedefs for 128-bit integers. If these are needed with a
1656   // 32-bit target or with a C compiler that doesn't support mode(TI),
1657   // more drastic measures will be needed.
1658   Out << "#if __GNUC__ && __LP64__ /* 128-bit integer types */\n"
1659       << "typedef int __attribute__((mode(TI))) llvmInt128;\n"
1660       << "typedef unsigned __attribute__((mode(TI))) llvmUInt128;\n"
1661       << "#endif\n\n";
1662
1663   // Output target-specific code that should be inserted into main.
1664   Out << "#define CODE_FOR_MAIN() /* Any target-specific code for main()*/\n";
1665 }
1666
1667 /// FindStaticTors - Given a static ctor/dtor list, unpack its contents into
1668 /// the StaticTors set.
1669 static void FindStaticTors(GlobalVariable *GV, std::set<Function*> &StaticTors){
1670   ConstantArray *InitList = dyn_cast<ConstantArray>(GV->getInitializer());
1671   if (!InitList) return;
1672
1673   for (unsigned i = 0, e = InitList->getNumOperands(); i != e; ++i)
1674     if (ConstantStruct *CS = dyn_cast<ConstantStruct>(InitList->getOperand(i))){
1675       if (CS->getNumOperands() != 2) return;  // Not array of 2-element structs.
1676
1677       if (CS->getOperand(1)->isNullValue())
1678         return;  // Found a null terminator, exit printing.
1679       Constant *FP = CS->getOperand(1);
1680       if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(FP))
1681         if (CE->isCast())
1682           FP = CE->getOperand(0);
1683       if (Function *F = dyn_cast<Function>(FP))
1684         StaticTors.insert(F);
1685     }
1686 }
1687
1688 enum SpecialGlobalClass {
1689   NotSpecial = 0,
1690   GlobalCtors, GlobalDtors,
1691   NotPrinted
1692 };
1693
1694 /// getGlobalVariableClass - If this is a global that is specially recognized
1695 /// by LLVM, return a code that indicates how we should handle it.
1696 static SpecialGlobalClass getGlobalVariableClass(const GlobalVariable *GV) {
1697   // If this is a global ctors/dtors list, handle it now.
1698   if (GV->hasAppendingLinkage() && GV->use_empty()) {
1699     if (GV->getName() == "llvm.global_ctors")
1700       return GlobalCtors;
1701     else if (GV->getName() == "llvm.global_dtors")
1702       return GlobalDtors;
1703   }
1704
1705   // Otherwise, if it is other metadata, don't print it.  This catches things
1706   // like debug information.
1707   if (GV->getSection() == "llvm.metadata")
1708     return NotPrinted;
1709
1710   return NotSpecial;
1711 }
1712
1713 // PrintEscapedString - Print each character of the specified string, escaping
1714 // it if it is not printable or if it is an escape char.
1715 static void PrintEscapedString(const char *Str, unsigned Length,
1716                                raw_ostream &Out) {
1717   for (unsigned i = 0; i != Length; ++i) {
1718     unsigned char C = Str[i];
1719     if (isprint(C) && C != '\\' && C != '"')
1720       Out << C;
1721     else if (C == '\\')
1722       Out << "\\\\";
1723     else if (C == '\"')
1724       Out << "\\\"";
1725     else if (C == '\t')
1726       Out << "\\t";
1727     else
1728       Out << "\\x" << hexdigit(C >> 4) << hexdigit(C & 0x0F);
1729   }
1730 }
1731
1732 // PrintEscapedString - Print each character of the specified string, escaping
1733 // it if it is not printable or if it is an escape char.
1734 static void PrintEscapedString(const std::string &Str, raw_ostream &Out) {
1735   PrintEscapedString(Str.c_str(), Str.size(), Out);
1736 }
1737
1738 bool CWriter::doInitialization(Module &M) {
1739   FunctionPass::doInitialization(M);
1740
1741   // Initialize
1742   TheModule = &M;
1743
1744   TD = new TargetData(&M);
1745   IL = new IntrinsicLowering(*TD);
1746   IL->AddPrototypes(M);
1747
1748 #if 0
1749   std::string Triple = TheModule->getTargetTriple();
1750   if (Triple.empty())
1751     Triple = llvm::sys::getHostTriple();
1752
1753   std::string E;
1754   if (const Target *Match = TargetRegistry::lookupTarget(Triple, E))
1755     TAsm = Match->createAsmInfo(Triple);
1756 #endif
1757   TAsm = new CBEMCAsmInfo();
1758   TCtx = new MCContext(*TAsm, NULL);
1759   Mang = new Mangler(*TCtx, *TD);
1760
1761   // Keep track of which functions are static ctors/dtors so they can have
1762   // an attribute added to their prototypes.
1763   std::set<Function*> StaticCtors, StaticDtors;
1764   for (Module::global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end();
1765        I != E; ++I) {
1766     switch (getGlobalVariableClass(I)) {
1767     default: break;
1768     case GlobalCtors:
1769       FindStaticTors(I, StaticCtors);
1770       break;
1771     case GlobalDtors:
1772       FindStaticTors(I, StaticDtors);
1773       break;
1774     }
1775   }
1776
1777   // get declaration for alloca
1778   Out << "/* Provide Declarations */\n";
1779   Out << "#include <stdarg.h>\n";      // Varargs support
1780   Out << "#include <setjmp.h>\n";      // Unwind support
1781   generateCompilerSpecificCode(Out, TD);
1782
1783   // Provide a definition for `bool' if not compiling with a C++ compiler.
1784   Out << "\n"
1785       << "#ifndef __cplusplus\ntypedef unsigned char bool;\n#endif\n"
1786
1787       << "\n\n/* Support for floating point constants */\n"
1788       << "typedef unsigned long long ConstantDoubleTy;\n"
1789       << "typedef unsigned int        ConstantFloatTy;\n"
1790       << "typedef struct { unsigned long long f1; unsigned short f2; "
1791          "unsigned short pad[3]; } ConstantFP80Ty;\n"
1792       // This is used for both kinds of 128-bit long double; meaning differs.
1793       << "typedef struct { unsigned long long f1; unsigned long long f2; }"
1794          " ConstantFP128Ty;\n"
1795       << "\n\n/* Global Declarations */\n";
1796
1797   // First output all the declarations for the program, because C requires
1798   // Functions & globals to be declared before they are used.
1799   //
1800   if (!M.getModuleInlineAsm().empty()) {
1801     Out << "/* Module asm statements */\n"
1802         << "asm(";
1803
1804     // Split the string into lines, to make it easier to read the .ll file.
1805     std::string Asm = M.getModuleInlineAsm();
1806     size_t CurPos = 0;
1807     size_t NewLine = Asm.find_first_of('\n', CurPos);
1808     while (NewLine != std::string::npos) {
1809       // We found a newline, print the portion of the asm string from the
1810       // last newline up to this newline.
1811       Out << "\"";
1812       PrintEscapedString(std::string(Asm.begin()+CurPos, Asm.begin()+NewLine),
1813                          Out);
1814       Out << "\\n\"\n";
1815       CurPos = NewLine+1;
1816       NewLine = Asm.find_first_of('\n', CurPos);
1817     }
1818     Out << "\"";
1819     PrintEscapedString(std::string(Asm.begin()+CurPos, Asm.end()), Out);
1820     Out << "\");\n"
1821         << "/* End Module asm statements */\n";
1822   }
1823
1824   // Loop over the symbol table, emitting all named constants...
1825   printModuleTypes(M.getTypeSymbolTable());
1826
1827   // Global variable declarations...
1828   if (!M.global_empty()) {
1829     Out << "\n/* External Global Variable Declarations */\n";
1830     for (Module::global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end();
1831          I != E; ++I) {
1832
1833       if (I->hasExternalLinkage() || I->hasExternalWeakLinkage() ||
1834           I->hasCommonLinkage())
1835         Out << "extern ";
1836       else if (I->hasDLLImportLinkage())
1837         Out << "__declspec(dllimport) ";
1838       else
1839         continue; // Internal Global
1840
1841       // Thread Local Storage
1842       if (I->isThreadLocal())
1843         Out << "__thread ";
1844
1845       printType(Out, I->getType()->getElementType(), false, GetValueName(I));
1846
1847       if (I->hasExternalWeakLinkage())
1848          Out << " __EXTERNAL_WEAK__";
1849       Out << ";\n";
1850     }
1851   }
1852
1853   // Function declarations
1854   Out << "\n/* Function Declarations */\n";
1855   Out << "double fmod(double, double);\n";   // Support for FP rem
1856   Out << "float fmodf(float, float);\n";
1857   Out << "long double fmodl(long double, long double);\n";
1858
1859   for (Module::iterator I = M.begin(), E = M.end(); I != E; ++I) {
1860     // Don't print declarations for intrinsic functions.
1861     if (!I->isIntrinsic() && I->getName() != "setjmp" &&
1862         I->getName() != "longjmp" && I->getName() != "_setjmp") {
1863       if (I->hasExternalWeakLinkage())
1864         Out << "extern ";
1865       printFunctionSignature(I, true);
1866       if (I->hasWeakLinkage() || I->hasLinkOnceLinkage())
1867         Out << " __ATTRIBUTE_WEAK__";
1868       if (I->hasExternalWeakLinkage())
1869         Out << " __EXTERNAL_WEAK__";
1870       if (StaticCtors.count(I))
1871         Out << " __ATTRIBUTE_CTOR__";
1872       if (StaticDtors.count(I))
1873         Out << " __ATTRIBUTE_DTOR__";
1874       if (I->hasHiddenVisibility())
1875         Out << " __HIDDEN__";
1876
1877       if (I->hasName() && I->getName()[0] == 1)
1878         Out << " LLVM_ASM(\"" << I->getName().substr(1) << "\")";
1879
1880       Out << ";\n";
1881     }
1882   }
1883
1884   // Output the global variable declarations
1885   if (!M.global_empty()) {
1886     Out << "\n\n/* Global Variable Declarations */\n";
1887     for (Module::global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end();
1888          I != E; ++I)
1889       if (!I->isDeclaration()) {
1890         // Ignore special globals, such as debug info.
1891         if (getGlobalVariableClass(I))
1892           continue;
1893
1894         if (I->hasLocalLinkage())
1895           Out << "static ";
1896         else
1897           Out << "extern ";
1898
1899         // Thread Local Storage
1900         if (I->isThreadLocal())
1901           Out << "__thread ";
1902
1903         printType(Out, I->getType()->getElementType(), false,
1904                   GetValueName(I));
1905
1906         if (I->hasLinkOnceLinkage())
1907           Out << " __attribute__((common))";
1908         else if (I->hasCommonLinkage())     // FIXME is this right?
1909           Out << " __ATTRIBUTE_WEAK__";
1910         else if (I->hasWeakLinkage())
1911           Out << " __ATTRIBUTE_WEAK__";
1912         else if (I->hasExternalWeakLinkage())
1913           Out << " __EXTERNAL_WEAK__";
1914         if (I->hasHiddenVisibility())
1915           Out << " __HIDDEN__";
1916         Out << ";\n";
1917       }
1918   }
1919
1920   // Output the global variable definitions and contents...
1921   if (!M.global_empty()) {
1922     Out << "\n\n/* Global Variable Definitions and Initialization */\n";
1923     for (Module::global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end();
1924          I != E; ++I)
1925       if (!I->isDeclaration()) {
1926         // Ignore special globals, such as debug info.
1927         if (getGlobalVariableClass(I))
1928           continue;
1929
1930         if (I->hasLocalLinkage())
1931           Out << "static ";
1932         else if (I->hasDLLImportLinkage())
1933           Out << "__declspec(dllimport) ";
1934         else if (I->hasDLLExportLinkage())
1935           Out << "__declspec(dllexport) ";
1936
1937         // Thread Local Storage
1938         if (I->isThreadLocal())
1939           Out << "__thread ";
1940
1941         printType(Out, I->getType()->getElementType(), false,
1942                   GetValueName(I));
1943         if (I->hasLinkOnceLinkage())
1944           Out << " __attribute__((common))";
1945         else if (I->hasWeakLinkage())
1946           Out << " __ATTRIBUTE_WEAK__";
1947         else if (I->hasCommonLinkage())
1948           Out << " __ATTRIBUTE_WEAK__";
1949
1950         if (I->hasHiddenVisibility())
1951           Out << " __HIDDEN__";
1952
1953         // If the initializer is not null, emit the initializer.  If it is null,
1954         // we try to avoid emitting large amounts of zeros.  The problem with
1955         // this, however, occurs when the variable has weak linkage.  In this
1956         // case, the assembler will complain about the variable being both weak
1957         // and common, so we disable this optimization.
1958         // FIXME common linkage should avoid this problem.
1959         if (!I->getInitializer()->isNullValue()) {
1960           Out << " = " ;
1961           writeOperand(I->getInitializer(), true);
1962         } else if (I->hasWeakLinkage()) {
1963           // We have to specify an initializer, but it doesn't have to be
1964           // complete.  If the value is an aggregate, print out { 0 }, and let
1965           // the compiler figure out the rest of the zeros.
1966           Out << " = " ;
1967           if (I->getInitializer()->getType()->isStructTy() ||
1968               I->getInitializer()->getType()->isVectorTy()) {
1969             Out << "{ 0 }";
1970           } else if (I->getInitializer()->getType()->isArrayTy()) {
1971             // As with structs and vectors, but with an extra set of braces
1972             // because arrays are wrapped in structs.
1973             Out << "{ { 0 } }";
1974           } else {
1975             // Just print it out normally.
1976             writeOperand(I->getInitializer(), true);
1977           }
1978         }
1979         Out << ";\n";
1980       }
1981   }
1982
1983   if (!M.empty())
1984     Out << "\n\n/* Function Bodies */\n";
1985
1986   // Emit some helper functions for dealing with FCMP instruction's
1987   // predicates
1988   Out << "static inline int llvm_fcmp_ord(double X, double Y) { ";
1989   Out << "return X == X && Y == Y; }\n";
1990   Out << "static inline int llvm_fcmp_uno(double X, double Y) { ";
1991   Out << "return X != X || Y != Y; }\n";
1992   Out << "static inline int llvm_fcmp_ueq(double X, double Y) { ";
1993   Out << "return X == Y || llvm_fcmp_uno(X, Y); }\n";
1994   Out << "static inline int llvm_fcmp_une(double X, double Y) { ";
1995   Out << "return X != Y; }\n";
1996   Out << "static inline int llvm_fcmp_ult(double X, double Y) { ";
1997   Out << "return X <  Y || llvm_fcmp_uno(X, Y); }\n";
1998   Out << "static inline int llvm_fcmp_ugt(double X, double Y) { ";
1999   Out << "return X >  Y || llvm_fcmp_uno(X, Y); }\n";
2000   Out << "static inline int llvm_fcmp_ule(double X, double Y) { ";
2001   Out << "return X <= Y || llvm_fcmp_uno(X, Y); }\n";
2002   Out << "static inline int llvm_fcmp_uge(double X, double Y) { ";
2003   Out << "return X >= Y || llvm_fcmp_uno(X, Y); }\n";
2004   Out << "static inline int llvm_fcmp_oeq(double X, double Y) { ";
2005   Out << "return X == Y ; }\n";
2006   Out << "static inline int llvm_fcmp_one(double X, double Y) { ";
2007   Out << "return X != Y && llvm_fcmp_ord(X, Y); }\n";
2008   Out << "static inline int llvm_fcmp_olt(double X, double Y) { ";
2009   Out << "return X <  Y ; }\n";
2010   Out << "static inline int llvm_fcmp_ogt(double X, double Y) { ";
2011   Out << "return X >  Y ; }\n";
2012   Out << "static inline int llvm_fcmp_ole(double X, double Y) { ";
2013   Out << "return X <= Y ; }\n";
2014   Out << "static inline int llvm_fcmp_oge(double X, double Y) { ";
2015   Out << "return X >= Y ; }\n";
2016   return false;
2017 }
2018
2019
2020 /// Output all floating point constants that cannot be printed accurately...
2021 void CWriter::printFloatingPointConstants(Function &F) {
2022   // Scan the module for floating point constants.  If any FP constant is used
2023   // in the function, we want to redirect it here so that we do not depend on
2024   // the precision of the printed form, unless the printed form preserves
2025   // precision.
2026   //
2027   for (constant_iterator I = constant_begin(&F), E = constant_end(&F);
2028        I != E; ++I)
2029     printFloatingPointConstants(*I);
2030
2031   Out << '\n';
2032 }
2033
2034 void CWriter::printFloatingPointConstants(const Constant *C) {
2035   // If this is a constant expression, recursively check for constant fp values.
2036   if (const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(C)) {
2037     for (unsigned i = 0, e = CE->getNumOperands(); i != e; ++i)
2038       printFloatingPointConstants(CE->getOperand(i));
2039     return;
2040   }
2041
2042   // Otherwise, check for a FP constant that we need to print.
2043   const ConstantFP *FPC = dyn_cast<ConstantFP>(C);
2044   if (FPC == 0 ||
2045       // Do not put in FPConstantMap if safe.
2046       isFPCSafeToPrint(FPC) ||
2047       // Already printed this constant?
2048       FPConstantMap.count(FPC))
2049     return;
2050
2051   FPConstantMap[FPC] = FPCounter;  // Number the FP constants
2052
2053   if (FPC->getType() == Type::getDoubleTy(FPC->getContext())) {
2054     double Val = FPC->getValueAPF().convertToDouble();
2055     uint64_t i = FPC->getValueAPF().bitcastToAPInt().getZExtValue();
2056     Out << "static const ConstantDoubleTy FPConstant" << FPCounter++
2057     << " = 0x" << utohexstr(i)
2058     << "ULL;    /* " << Val << " */\n";
2059   } else if (FPC->getType() == Type::getFloatTy(FPC->getContext())) {
2060     float Val = FPC->getValueAPF().convertToFloat();
2061     uint32_t i = (uint32_t)FPC->getValueAPF().bitcastToAPInt().
2062     getZExtValue();
2063     Out << "static const ConstantFloatTy FPConstant" << FPCounter++
2064     << " = 0x" << utohexstr(i)
2065     << "U;    /* " << Val << " */\n";
2066   } else if (FPC->getType() == Type::getX86_FP80Ty(FPC->getContext())) {
2067     // api needed to prevent premature destruction
2068     APInt api = FPC->getValueAPF().bitcastToAPInt();
2069     const uint64_t *p = api.getRawData();
2070     Out << "static const ConstantFP80Ty FPConstant" << FPCounter++
2071     << " = { 0x" << utohexstr(p[0])
2072     << "ULL, 0x" << utohexstr((uint16_t)p[1]) << ",{0,0,0}"
2073     << "}; /* Long double constant */\n";
2074   } else if (FPC->getType() == Type::getPPC_FP128Ty(FPC->getContext()) ||
2075              FPC->getType() == Type::getFP128Ty(FPC->getContext())) {
2076     APInt api = FPC->getValueAPF().bitcastToAPInt();
2077     const uint64_t *p = api.getRawData();
2078     Out << "static const ConstantFP128Ty FPConstant" << FPCounter++
2079     << " = { 0x"
2080     << utohexstr(p[0]) << ", 0x" << utohexstr(p[1])
2081     << "}; /* Long double constant */\n";
2082
2083   } else {
2084     llvm_unreachable("Unknown float type!");
2085   }
2086 }
2087
2088
2089
2090 /// printSymbolTable - Run through symbol table looking for type names.  If a
2091 /// type name is found, emit its declaration...
2092 ///
2093 void CWriter::printModuleTypes(const TypeSymbolTable &TST) {
2094   Out << "/* Helper union for bitcasts */\n";
2095   Out << "typedef union {\n";
2096   Out << "  unsigned int Int32;\n";
2097   Out << "  unsigned long long Int64;\n";
2098   Out << "  float Float;\n";
2099   Out << "  double Double;\n";
2100   Out << "} llvmBitCastUnion;\n";
2101
2102   // We are only interested in the type plane of the symbol table.
2103   TypeSymbolTable::const_iterator I   = TST.begin();
2104   TypeSymbolTable::const_iterator End = TST.end();
2105
2106   // If there are no type names, exit early.
2107   if (I == End) return;
2108
2109   // Print out forward declarations for structure types before anything else!
2110   Out << "/* Structure forward decls */\n";
2111   for (; I != End; ++I) {
2112     std::string Name = "struct " + CBEMangle("l_"+I->first);
2113     Out << Name << ";\n";
2114     TypeNames.insert(std::make_pair(I->second, Name));
2115   }
2116
2117   Out << '\n';
2118
2119   // Now we can print out typedefs.  Above, we guaranteed that this can only be
2120   // for struct or opaque types.
2121   Out << "/* Typedefs */\n";
2122   for (I = TST.begin(); I != End; ++I) {
2123     std::string Name = CBEMangle("l_"+I->first);
2124     Out << "typedef ";
2125     printType(Out, I->second, false, Name);
2126     Out << ";\n";
2127   }
2128
2129   Out << '\n';
2130
2131   // Keep track of which structures have been printed so far...
2132   std::set<const Type *> StructPrinted;
2133
2134   // Loop over all structures then push them into the stack so they are
2135   // printed in the correct order.
2136   //
2137   Out << "/* Structure contents */\n";
2138   for (I = TST.begin(); I != End; ++I)
2139     if (I->second->isStructTy() || I->second->isArrayTy())
2140       // Only print out used types!
2141       printContainedStructs(I->second, StructPrinted);
2142 }
2143
2144 // Push the struct onto the stack and recursively push all structs
2145 // this one depends on.
2146 //
2147 // TODO:  Make this work properly with vector types
2148 //
2149 void CWriter::printContainedStructs(const Type *Ty,
2150                                     std::set<const Type*> &StructPrinted) {
2151   // Don't walk through pointers.
2152   if (Ty->isPointerTy() || Ty->isPrimitiveType() || Ty->isIntegerTy())
2153     return;
2154
2155   // Print all contained types first.
2156   for (Type::subtype_iterator I = Ty->subtype_begin(),
2157        E = Ty->subtype_end(); I != E; ++I)
2158     printContainedStructs(*I, StructPrinted);
2159
2160   if (Ty->isStructTy() || Ty->isArrayTy()) {
2161     // Check to see if we have already printed this struct.
2162     if (StructPrinted.insert(Ty).second) {
2163       // Print structure type out.
2164       std::string Name = TypeNames[Ty];
2165       printType(Out, Ty, false, Name, true);
2166       Out << ";\n\n";
2167     }
2168   }
2169 }
2170
2171 void CWriter::printFunctionSignature(const Function *F, bool Prototype) {
2172   /// isStructReturn - Should this function actually return a struct by-value?
2173   bool isStructReturn = F->hasStructRetAttr();
2174
2175   if (F->hasLocalLinkage()) Out << "static ";
2176   if (F->hasDLLImportLinkage()) Out << "__declspec(dllimport) ";
2177   if (F->hasDLLExportLinkage()) Out << "__declspec(dllexport) ";
2178   switch (F->getCallingConv()) {
2179    case CallingConv::X86_StdCall:
2180     Out << "__attribute__((stdcall)) ";
2181     break;
2182    case CallingConv::X86_FastCall:
2183     Out << "__attribute__((fastcall)) ";
2184     break;
2185    case CallingConv::X86_ThisCall:
2186     Out << "__attribute__((thiscall)) ";
2187     break;
2188    default:
2189     break;
2190   }
2191
2192   // Loop over the arguments, printing them...
2193   const FunctionType *FT = cast<FunctionType>(F->getFunctionType());
2194   const AttrListPtr &PAL = F->getAttributes();
2195
2196   std::string tstr;
2197   raw_string_ostream FunctionInnards(tstr);
2198
2199   // Print out the name...
2200   FunctionInnards << GetValueName(F) << '(';
2201
2202   bool PrintedArg = false;
2203   if (!F->isDeclaration()) {
2204     if (!F->arg_empty()) {
2205       Function::const_arg_iterator I = F->arg_begin(), E = F->arg_end();
2206       unsigned Idx = 1;
2207
2208       // If this is a struct-return function, don't print the hidden
2209       // struct-return argument.
2210       if (isStructReturn) {
2211         assert(I != E && "Invalid struct return function!");
2212         ++I;
2213         ++Idx;
2214       }
2215
2216       std::string ArgName;
2217       for (; I != E; ++I) {
2218         if (PrintedArg) FunctionInnards << ", ";
2219         if (I->hasName() || !Prototype)
2220           ArgName = GetValueName(I);
2221         else
2222           ArgName = "";
2223         const Type *ArgTy = I->getType();
2224         if (PAL.paramHasAttr(Idx, Attribute::ByVal)) {
2225           ArgTy = cast<PointerType>(ArgTy)->getElementType();
2226           ByValParams.insert(I);
2227         }
2228         printType(FunctionInnards, ArgTy,
2229             /*isSigned=*/PAL.paramHasAttr(Idx, Attribute::SExt),
2230             ArgName);
2231         PrintedArg = true;
2232         ++Idx;
2233       }
2234     }
2235   } else {
2236     // Loop over the arguments, printing them.
2237     FunctionType::param_iterator I = FT->param_begin(), E = FT->param_end();
2238     unsigned Idx = 1;
2239
2240     // If this is a struct-return function, don't print the hidden
2241     // struct-return argument.
2242     if (isStructReturn) {
2243       assert(I != E && "Invalid struct return function!");
2244       ++I;
2245       ++Idx;
2246     }
2247
2248     for (; I != E; ++I) {
2249       if (PrintedArg) FunctionInnards << ", ";
2250       const Type *ArgTy = *I;
2251       if (PAL.paramHasAttr(Idx, Attribute::ByVal)) {
2252         assert(ArgTy->isPointerTy());
2253         ArgTy = cast<PointerType>(ArgTy)->getElementType();
2254       }
2255       printType(FunctionInnards, ArgTy,
2256              /*isSigned=*/PAL.paramHasAttr(Idx, Attribute::SExt));
2257       PrintedArg = true;
2258       ++Idx;
2259     }
2260   }
2261
2262   if (!PrintedArg && FT->isVarArg()) {
2263     FunctionInnards << "int vararg_dummy_arg";
2264     PrintedArg = true;
2265   }
2266
2267   // Finish printing arguments... if this is a vararg function, print the ...,
2268   // unless there are no known types, in which case, we just emit ().
2269   //
2270   if (FT->isVarArg() && PrintedArg) {
2271     FunctionInnards << ",...";  // Output varargs portion of signature!
2272   } else if (!FT->isVarArg() && !PrintedArg) {
2273     FunctionInnards << "void"; // ret() -> ret(void) in C.
2274   }
2275   FunctionInnards << ')';
2276
2277   // Get the return tpe for the function.
2278   const Type *RetTy;
2279   if (!isStructReturn)
2280     RetTy = F->getReturnType();
2281   else {
2282     // If this is a struct-return function, print the struct-return type.
2283     RetTy = cast<PointerType>(FT->getParamType(0))->getElementType();
2284   }
2285
2286   // Print out the return type and the signature built above.
2287   printType(Out, RetTy,
2288             /*isSigned=*/PAL.paramHasAttr(0, Attribute::SExt),
2289             FunctionInnards.str());
2290 }
2291
2292 static inline bool isFPIntBitCast(const Instruction &I) {
2293   if (!isa<BitCastInst>(I))
2294     return false;
2295   const Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
2296   const Type *DstTy = I.getType();
2297   return (SrcTy->isFloatingPointTy() && DstTy->isIntegerTy()) ||
2298          (DstTy->isFloatingPointTy() && SrcTy->isIntegerTy());
2299 }
2300
2301 void CWriter::printFunction(Function &F) {
2302   /// isStructReturn - Should this function actually return a struct by-value?
2303   bool isStructReturn = F.hasStructRetAttr();
2304
2305   printFunctionSignature(&F, false);
2306   Out << " {\n";
2307
2308   // If this is a struct return function, handle the result with magic.
2309   if (isStructReturn) {
2310     const Type *StructTy =
2311       cast<PointerType>(F.arg_begin()->getType())->getElementType();
2312     Out << "  ";
2313     printType(Out, StructTy, false, "StructReturn");
2314     Out << ";  /* Struct return temporary */\n";
2315
2316     Out << "  ";
2317     printType(Out, F.arg_begin()->getType(), false,
2318               GetValueName(F.arg_begin()));
2319     Out << " = &StructReturn;\n";
2320   }
2321
2322   bool PrintedVar = false;
2323
2324   // print local variable information for the function
2325   for (inst_iterator I = inst_begin(&F), E = inst_end(&F); I != E; ++I) {
2326     if (const AllocaInst *AI = isDirectAlloca(&*I)) {
2327       Out << "  ";
2328       printType(Out, AI->getAllocatedType(), false, GetValueName(AI));
2329       Out << ";    /* Address-exposed local */\n";
2330       PrintedVar = true;
2331     } else if (I->getType() != Type::getVoidTy(F.getContext()) &&
2332                !isInlinableInst(*I)) {
2333       Out << "  ";
2334       printType(Out, I->getType(), false, GetValueName(&*I));
2335       Out << ";\n";
2336
2337       if (isa<PHINode>(*I)) {  // Print out PHI node temporaries as well...
2338         Out << "  ";
2339         printType(Out, I->getType(), false,
2340                   GetValueName(&*I)+"__PHI_TEMPORARY");
2341         Out << ";\n";
2342       }
2343       PrintedVar = true;
2344     }
2345     // We need a temporary for the BitCast to use so it can pluck a value out
2346     // of a union to do the BitCast. This is separate from the need for a
2347     // variable to hold the result of the BitCast.
2348     if (isFPIntBitCast(*I)) {
2349       Out << "  llvmBitCastUnion " << GetValueName(&*I)
2350           << "__BITCAST_TEMPORARY;\n";
2351       PrintedVar = true;
2352     }
2353   }
2354
2355   if (PrintedVar)
2356     Out << '\n';
2357
2358   if (F.hasExternalLinkage() && F.getName() == "main")
2359     Out << "  CODE_FOR_MAIN();\n";
2360
2361   // print the basic blocks
2362   for (Function::iterator BB = F.begin(), E = F.end(); BB != E; ++BB) {
2363     if (Loop *L = LI->getLoopFor(BB)) {
2364       if (L->getHeader() == BB && L->getParentLoop() == 0)
2365         printLoop(L);
2366     } else {
2367       printBasicBlock(BB);
2368     }
2369   }
2370
2371   Out << "}\n\n";
2372 }
2373
2374 void CWriter::printLoop(Loop *L) {
2375   Out << "  do {     /* Syntactic loop '" << L->getHeader()->getName()
2376       << "' to make GCC happy */\n";
2377   for (unsigned i = 0, e = L->getBlocks().size(); i != e; ++i) {
2378     BasicBlock *BB = L->getBlocks()[i];
2379     Loop *BBLoop = LI->getLoopFor(BB);
2380     if (BBLoop == L)
2381       printBasicBlock(BB);
2382     else if (BB == BBLoop->getHeader() && BBLoop->getParentLoop() == L)
2383       printLoop(BBLoop);
2384   }
2385   Out << "  } while (1); /* end of syntactic loop '"
2386       << L->getHeader()->getName() << "' */\n";
2387 }
2388
2389 void CWriter::printBasicBlock(BasicBlock *BB) {
2390
2391   // Don't print the label for the basic block if there are no uses, or if
2392   // the only terminator use is the predecessor basic block's terminator.
2393   // We have to scan the use list because PHI nodes use basic blocks too but
2394   // do not require a label to be generated.
2395   //
2396   bool NeedsLabel = false;
2397   for (pred_iterator PI = pred_begin(BB), E = pred_end(BB); PI != E; ++PI)
2398     if (isGotoCodeNecessary(*PI, BB)) {
2399       NeedsLabel = true;
2400       break;
2401     }
2402
2403   if (NeedsLabel) Out << GetValueName(BB) << ":\n";
2404
2405   // Output all of the instructions in the basic block...
2406   for (BasicBlock::iterator II = BB->begin(), E = --BB->end(); II != E;
2407        ++II) {
2408     if (!isInlinableInst(*II) && !isDirectAlloca(II)) {
2409       if (II->getType() != Type::getVoidTy(BB->getContext()) &&
2410           !isInlineAsm(*II))
2411         outputLValue(II);
2412       else
2413         Out << "  ";
2414       writeInstComputationInline(*II);
2415       Out << ";\n";
2416     }
2417   }
2418
2419   // Don't emit prefix or suffix for the terminator.
2420   visit(*BB->getTerminator());
2421 }
2422
2423
2424 // Specific Instruction type classes... note that all of the casts are
2425 // necessary because we use the instruction classes as opaque types...
2426 //
2427 void CWriter::visitReturnInst(ReturnInst &I) {
2428   // If this is a struct return function, return the temporary struct.
2429   bool isStructReturn = I.getParent()->getParent()->hasStructRetAttr();
2430
2431   if (isStructReturn) {
2432     Out << "  return StructReturn;\n";
2433     return;
2434   }
2435
2436   // Don't output a void return if this is the last basic block in the function
2437   if (I.getNumOperands() == 0 &&
2438       &*--I.getParent()->getParent()->end() == I.getParent() &&
2439       !I.getParent()->size() == 1) {
2440     return;
2441   }
2442
2443   Out << "  return";
2444   if (I.getNumOperands()) {
2445     Out << ' ';
2446     writeOperand(I.getOperand(0));
2447   }
2448   Out << ";\n";
2449 }
2450
2451 void CWriter::visitSwitchInst(SwitchInst &SI) {
2452
2453   Out << "  switch (";
2454   writeOperand(SI.getOperand(0));
2455   Out << ") {\n  default:\n";
2456   printPHICopiesForSuccessor (SI.getParent(), SI.getDefaultDest(), 2);
2457   printBranchToBlock(SI.getParent(), SI.getDefaultDest(), 2);
2458   Out << ";\n";
2459   for (unsigned i = 2, e = SI.getNumOperands(); i != e; i += 2) {
2460     Out << "  case ";
2461     writeOperand(SI.getOperand(i));
2462     Out << ":\n";
2463     BasicBlock *Succ = cast<BasicBlock>(SI.getOperand(i+1));
2464     printPHICopiesForSuccessor (SI.getParent(), Succ, 2);
2465     printBranchToBlock(SI.getParent(), Succ, 2);
2466     if (Function::iterator(Succ) == llvm::next(Function::iterator(SI.getParent())))
2467       Out << "    break;\n";
2468   }
2469   Out << "  }\n";
2470 }
2471
2472 void CWriter::visitIndirectBrInst(IndirectBrInst &IBI) {
2473   Out << "  goto *(void*)(";
2474   writeOperand(IBI.getOperand(0));
2475   Out << ");\n";
2476 }
2477
2478 void CWriter::visitUnreachableInst(UnreachableInst &I) {
2479   Out << "  /*UNREACHABLE*/;\n";
2480 }
2481
2482 bool CWriter::isGotoCodeNecessary(BasicBlock *From, BasicBlock *To) {
2483   /// FIXME: This should be reenabled, but loop reordering safe!!
2484   return true;
2485
2486   if (llvm::next(Function::iterator(From)) != Function::iterator(To))
2487     return true;  // Not the direct successor, we need a goto.
2488
2489   //isa<SwitchInst>(From->getTerminator())
2490
2491   if (LI->getLoopFor(From) != LI->getLoopFor(To))
2492     return true;
2493   return false;
2494 }
2495
2496 void CWriter::printPHICopiesForSuccessor (BasicBlock *CurBlock,
2497                                           BasicBlock *Successor,
2498                                           unsigned Indent) {
2499   for (BasicBlock::iterator I = Successor->begin(); isa<PHINode>(I); ++I) {
2500     PHINode *PN = cast<PHINode>(I);
2501     // Now we have to do the printing.
2502     Value *IV = PN->getIncomingValueForBlock(CurBlock);
2503     if (!isa<UndefValue>(IV)) {
2504       Out << std::string(Indent, ' ');
2505       Out << "  " << GetValueName(I) << "__PHI_TEMPORARY = ";
2506       writeOperand(IV);
2507       Out << ";   /* for PHI node */\n";
2508     }
2509   }
2510 }
2511
2512 void CWriter::printBranchToBlock(BasicBlock *CurBB, BasicBlock *Succ,
2513                                  unsigned Indent) {
2514   if (isGotoCodeNecessary(CurBB, Succ)) {
2515     Out << std::string(Indent, ' ') << "  goto ";
2516     writeOperand(Succ);
2517     Out << ";\n";
2518   }
2519 }
2520
2521 // Branch instruction printing - Avoid printing out a branch to a basic block
2522 // that immediately succeeds the current one.
2523 //
2524 void CWriter::visitBranchInst(BranchInst &I) {
2525
2526   if (I.isConditional()) {
2527     if (isGotoCodeNecessary(I.getParent(), I.getSuccessor(0))) {
2528       Out << "  if (";
2529       writeOperand(I.getCondition());
2530       Out << ") {\n";
2531
2532       printPHICopiesForSuccessor (I.getParent(), I.getSuccessor(0), 2);
2533       printBranchToBlock(I.getParent(), I.getSuccessor(0), 2);
2534
2535       if (isGotoCodeNecessary(I.getParent(), I.getSuccessor(1))) {
2536         Out << "  } else {\n";
2537         printPHICopiesForSuccessor (I.getParent(), I.getSuccessor(1), 2);
2538         printBranchToBlock(I.getParent(), I.getSuccessor(1), 2);
2539       }
2540     } else {
2541       // First goto not necessary, assume second one is...
2542       Out << "  if (!";
2543       writeOperand(I.getCondition());
2544       Out << ") {\n";
2545
2546       printPHICopiesForSuccessor (I.getParent(), I.getSuccessor(1), 2);
2547       printBranchToBlock(I.getParent(), I.getSuccessor(1), 2);
2548     }
2549
2550     Out << "  }\n";
2551   } else {
2552     printPHICopiesForSuccessor (I.getParent(), I.getSuccessor(0), 0);
2553     printBranchToBlock(I.getParent(), I.getSuccessor(0), 0);
2554   }
2555   Out << "\n";
2556 }
2557
2558 // PHI nodes get copied into temporary values at the end of predecessor basic
2559 // blocks.  We now need to copy these temporary values into the REAL value for
2560 // the PHI.
2561 void CWriter::visitPHINode(PHINode &I) {
2562   writeOperand(&I);
2563   Out << "__PHI_TEMPORARY";
2564 }
2565
2566
2567 void CWriter::visitBinaryOperator(Instruction &I) {
2568   // binary instructions, shift instructions, setCond instructions.
2569   assert(!I.getType()->isPointerTy());
2570
2571   // We must cast the results of binary operations which might be promoted.
2572   bool needsCast = false;
2573   if ((I.getType() == Type::getInt8Ty(I.getContext())) ||
2574       (I.getType() == Type::getInt16Ty(I.getContext()))
2575       || (I.getType() == Type::getFloatTy(I.getContext()))) {
2576     needsCast = true;
2577     Out << "((";
2578     printType(Out, I.getType(), false);
2579     Out << ")(";
2580   }
2581
2582   // If this is a negation operation, print it out as such.  For FP, we don't
2583   // want to print "-0.0 - X".
2584   if (BinaryOperator::isNeg(&I)) {
2585     Out << "-(";
2586     writeOperand(BinaryOperator::getNegArgument(cast<BinaryOperator>(&I)));
2587     Out << ")";
2588   } else if (BinaryOperator::isFNeg(&I)) {
2589     Out << "-(";
2590     writeOperand(BinaryOperator::getFNegArgument(cast<BinaryOperator>(&I)));
2591     Out << ")";
2592   } else if (I.getOpcode() == Instruction::FRem) {
2593     // Output a call to fmod/fmodf instead of emitting a%b
2594     if (I.getType() == Type::getFloatTy(I.getContext()))
2595       Out << "fmodf(";
2596     else if (I.getType() == Type::getDoubleTy(I.getContext()))
2597       Out << "fmod(";
2598     else  // all 3 flavors of long double
2599       Out << "fmodl(";
2600     writeOperand(I.getOperand(0));
2601     Out << ", ";
2602     writeOperand(I.getOperand(1));
2603     Out << ")";
2604   } else {
2605
2606     // Write out the cast of the instruction's value back to the proper type
2607     // if necessary.
2608     bool NeedsClosingParens = writeInstructionCast(I);
2609
2610     // Certain instructions require the operand to be forced to a specific type
2611     // so we use writeOperandWithCast here instead of writeOperand. Similarly
2612     // below for operand 1
2613     writeOperandWithCast(I.getOperand(0), I.getOpcode());
2614
2615     switch (I.getOpcode()) {
2616     case Instruction::Add:
2617     case Instruction::FAdd: Out << " + "; break;
2618     case Instruction::Sub:
2619     case Instruction::FSub: Out << " - "; break;
2620     case Instruction::Mul:
2621     case Instruction::FMul: Out << " * "; break;
2622     case Instruction::URem:
2623     case Instruction::SRem:
2624     case Instruction::FRem: Out << " % "; break;
2625     case Instruction::UDiv:
2626     case Instruction::SDiv:
2627     case Instruction::FDiv: Out << " / "; break;
2628     case Instruction::And:  Out << " & "; break;
2629     case Instruction::Or:   Out << " | "; break;
2630     case Instruction::Xor:  Out << " ^ "; break;
2631     case Instruction::Shl : Out << " << "; break;
2632     case Instruction::LShr:
2633     case Instruction::AShr: Out << " >> "; break;
2634     default:
2635 #ifndef NDEBUG
2636        errs() << "Invalid operator type!" << I;
2637 #endif
2638        llvm_unreachable(0);
2639     }
2640
2641     writeOperandWithCast(I.getOperand(1), I.getOpcode());
2642     if (NeedsClosingParens)
2643       Out << "))";
2644   }
2645
2646   if (needsCast) {
2647     Out << "))";
2648   }
2649 }
2650
2651 void CWriter::visitICmpInst(ICmpInst &I) {
2652   // We must cast the results of icmp which might be promoted.
2653   bool needsCast = false;
2654
2655   // Write out the cast of the instruction's value back to the proper type
2656   // if necessary.
2657   bool NeedsClosingParens = writeInstructionCast(I);
2658
2659   // Certain icmp predicate require the operand to be forced to a specific type
2660   // so we use writeOperandWithCast here instead of writeOperand. Similarly
2661   // below for operand 1
2662   writeOperandWithCast(I.getOperand(0), I);
2663
2664   switch (I.getPredicate()) {
2665   case ICmpInst::ICMP_EQ:  Out << " == "; break;
2666   case ICmpInst::ICMP_NE:  Out << " != "; break;
2667   case ICmpInst::ICMP_ULE:
2668   case ICmpInst::ICMP_SLE: Out << " <= "; break;
2669   case ICmpInst::ICMP_UGE:
2670   case ICmpInst::ICMP_SGE: Out << " >= "; break;
2671   case ICmpInst::ICMP_ULT:
2672   case ICmpInst::ICMP_SLT: Out << " < "; break;
2673   case ICmpInst::ICMP_UGT:
2674   case ICmpInst::ICMP_SGT: Out << " > "; break;
2675   default:
2676 #ifndef NDEBUG
2677     errs() << "Invalid icmp predicate!" << I;
2678 #endif
2679     llvm_unreachable(0);
2680   }
2681
2682   writeOperandWithCast(I.getOperand(1), I);
2683   if (NeedsClosingParens)
2684     Out << "))";
2685
2686   if (needsCast) {
2687     Out << "))";
2688   }
2689 }
2690
2691 void CWriter::visitFCmpInst(FCmpInst &I) {
2692   if (I.getPredicate() == FCmpInst::FCMP_FALSE) {
2693     Out << "0";
2694     return;
2695   }
2696   if (I.getPredicate() == FCmpInst::FCMP_TRUE) {
2697     Out << "1";
2698     return;
2699   }
2700
2701   const char* op = 0;
2702   switch (I.getPredicate()) {
2703   default: llvm_unreachable("Illegal FCmp predicate");
2704   case FCmpInst::FCMP_ORD: op = "ord"; break;
2705   case FCmpInst::FCMP_UNO: op = "uno"; break;
2706   case FCmpInst::FCMP_UEQ: op = "ueq"; break;
2707   case FCmpInst::FCMP_UNE: op = "une"; break;
2708   case FCmpInst::FCMP_ULT: op = "ult"; break;
2709   case FCmpInst::FCMP_ULE: op = "ule"; break;
2710   case FCmpInst::FCMP_UGT: op = "ugt"; break;
2711   case FCmpInst::FCMP_UGE: op = "uge"; break;
2712   case FCmpInst::FCMP_OEQ: op = "oeq"; break;
2713   case FCmpInst::FCMP_ONE: op = "one"; break;
2714   case FCmpInst::FCMP_OLT: op = "olt"; break;
2715   case FCmpInst::FCMP_OLE: op = "ole"; break;
2716   case FCmpInst::FCMP_OGT: op = "ogt"; break;
2717   case FCmpInst::FCMP_OGE: op = "oge"; break;
2718   }
2719
2720   Out << "llvm_fcmp_" << op << "(";
2721   // Write the first operand
2722   writeOperand(I.getOperand(0));
2723   Out << ", ";
2724   // Write the second operand
2725   writeOperand(I.getOperand(1));
2726   Out << ")";
2727 }
2728
2729 static const char * getFloatBitCastField(const Type *Ty) {
2730   switch (Ty->getTypeID()) {
2731     default: llvm_unreachable("Invalid Type");
2732     case Type::FloatTyID:  return "Float";
2733     case Type::DoubleTyID: return "Double";
2734     case Type::IntegerTyID: {
2735       unsigned NumBits = cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth();
2736       if (NumBits <= 32)
2737         return "Int32";
2738       else
2739         return "Int64";
2740     }
2741   }
2742 }
2743
2744 void CWriter::visitCastInst(CastInst &I) {
2745   const Type *DstTy = I.getType();
2746   const Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
2747   if (isFPIntBitCast(I)) {
2748     Out << '(';
2749     // These int<->float and long<->double casts need to be handled specially
2750     Out << GetValueName(&I) << "__BITCAST_TEMPORARY."
2751         << getFloatBitCastField(I.getOperand(0)->getType()) << " = ";
2752     writeOperand(I.getOperand(0));
2753     Out << ", " << GetValueName(&I) << "__BITCAST_TEMPORARY."
2754         << getFloatBitCastField(I.getType());
2755     Out << ')';
2756     return;
2757   }
2758
2759   Out << '(';
2760   printCast(I.getOpcode(), SrcTy, DstTy);
2761
2762   // Make a sext from i1 work by subtracting the i1 from 0 (an int).
2763   if (SrcTy == Type::getInt1Ty(I.getContext()) &&
2764       I.getOpcode() == Instruction::SExt)
2765     Out << "0-";
2766
2767   writeOperand(I.getOperand(0));
2768
2769   if (DstTy == Type::getInt1Ty(I.getContext()) &&
2770       (I.getOpcode() == Instruction::Trunc ||
2771        I.getOpcode() == Instruction::FPToUI ||
2772        I.getOpcode() == Instruction::FPToSI ||
2773        I.getOpcode() == Instruction::PtrToInt)) {
2774     // Make sure we really get a trunc to bool by anding the operand with 1
2775     Out << "&1u";
2776   }
2777   Out << ')';
2778 }
2779
2780 void CWriter::visitSelectInst(SelectInst &I) {
2781   Out << "((";
2782   writeOperand(I.getCondition());
2783   Out << ") ? (";
2784   writeOperand(I.getTrueValue());
2785   Out << ") : (";
2786   writeOperand(I.getFalseValue());
2787   Out << "))";
2788 }
2789
2790
2791 void CWriter::lowerIntrinsics(Function &F) {
2792   // This is used to keep track of intrinsics that get generated to a lowered
2793   // function. We must generate the prototypes before the function body which
2794   // will only be expanded on first use (by the loop below).
2795   std::vector<Function*> prototypesToGen;
2796
2797   // Examine all the instructions in this function to find the intrinsics that
2798   // need to be lowered.
2799   for (Function::iterator BB = F.begin(), EE = F.end(); BB != EE; ++BB)
2800     for (BasicBlock::iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I != E; )
2801       if (CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(I++))
2802         if (Function *F = CI->getCalledFunction())
2803           switch (F->getIntrinsicID()) {
2804           case Intrinsic::not_intrinsic:
2805           case Intrinsic::memory_barrier:
2806           case Intrinsic::vastart:
2807           case Intrinsic::vacopy:
2808           case Intrinsic::vaend:
2809           case Intrinsic::returnaddress:
2810           case Intrinsic::frameaddress:
2811           case Intrinsic::setjmp:
2812           case Intrinsic::longjmp:
2813           case Intrinsic::prefetch:
2814           case Intrinsic::powi:
2815           case Intrinsic::x86_sse_cmp_ss:
2816           case Intrinsic::x86_sse_cmp_ps:
2817           case Intrinsic::x86_sse2_cmp_sd:
2818           case Intrinsic::x86_sse2_cmp_pd:
2819           case Intrinsic::ppc_altivec_lvsl:
2820               // We directly implement these intrinsics
2821             break;
2822           default:
2823             // If this is an intrinsic that directly corresponds to a GCC
2824             // builtin, we handle it.
2825             const char *BuiltinName = "";
2826 #define GET_GCC_BUILTIN_NAME
2827 #include "llvm/Intrinsics.gen"
2828 #undef GET_GCC_BUILTIN_NAME
2829             // If we handle it, don't lower it.
2830             if (BuiltinName[0]) break;
2831
2832             // All other intrinsic calls we must lower.
2833             Instruction *Before = 0;
2834             if (CI != &BB->front())
2835               Before = prior(BasicBlock::iterator(CI));
2836
2837             IL->LowerIntrinsicCall(CI);
2838             if (Before) {        // Move iterator to instruction after call
2839               I = Before; ++I;
2840             } else {
2841               I = BB->begin();
2842             }
2843             // If the intrinsic got lowered to another call, and that call has
2844             // a definition then we need to make sure its prototype is emitted
2845             // before any calls to it.
2846             if (CallInst *Call = dyn_cast<CallInst>(I))
2847               if (Function *NewF = Call->getCalledFunction())
2848                 if (!NewF->isDeclaration())
2849                   prototypesToGen.push_back(NewF);
2850
2851             break;
2852           }
2853
2854   // We may have collected some prototypes to emit in the loop above.
2855   // Emit them now, before the function that uses them is emitted. But,
2856   // be careful not to emit them twice.
2857   std::vector<Function*>::iterator I = prototypesToGen.begin();
2858   std::vector<Function*>::iterator E = prototypesToGen.end();
2859   for ( ; I != E; ++I) {
2860     if (intrinsicPrototypesAlreadyGenerated.insert(*I).second) {
2861       Out << '\n';
2862       printFunctionSignature(*I, true);
2863       Out << ";\n";
2864     }
2865   }
2866 }
2867
2868 void CWriter::visitCallInst(CallInst &I) {
2869   if (isa<InlineAsm>(I.getCalledValue()))
2870     return visitInlineAsm(I);
2871
2872   bool WroteCallee = false;
2873
2874   // Handle intrinsic function calls first...
2875   if (Function *F = I.getCalledFunction())
2876     if (Intrinsic::ID ID = (Intrinsic::ID)F->getIntrinsicID())
2877       if (visitBuiltinCall(I, ID, WroteCallee))
2878         return;
2879
2880   Value *Callee = I.getCalledValue();
2881
2882   const PointerType  *PTy   = cast<PointerType>(Callee->getType());
2883   const FunctionType *FTy   = cast<FunctionType>(PTy->getElementType());
2884
2885   // If this is a call to a struct-return function, assign to the first
2886   // parameter instead of passing it to the call.
2887   const AttrListPtr &PAL = I.getAttributes();
2888   bool hasByVal = I.hasByValArgument();
2889   bool isStructRet = I.hasStructRetAttr();
2890   if (isStructRet) {
2891     writeOperandDeref(I.getArgOperand(0));
2892     Out << " = ";
2893   }
2894
2895   if (I.isTailCall()) Out << " /*tail*/ ";
2896
2897   if (!WroteCallee) {
2898     // If this is an indirect call to a struct return function, we need to cast
2899     // the pointer. Ditto for indirect calls with byval arguments.
2900     bool NeedsCast = (hasByVal || isStructRet) && !isa<Function>(Callee);
2901
2902     // GCC is a real PITA.  It does not permit codegening casts of functions to
2903     // function pointers if they are in a call (it generates a trap instruction
2904     // instead!).  We work around this by inserting a cast to void* in between
2905     // the function and the function pointer cast.  Unfortunately, we can't just
2906     // form the constant expression here, because the folder will immediately
2907     // nuke it.
2908     //
2909     // Note finally, that this is completely unsafe.  ANSI C does not guarantee
2910     // that void* and function pointers have the same size. :( To deal with this
2911     // in the common case, we handle casts where the number of arguments passed
2912     // match exactly.
2913     //
2914     if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(Callee))
2915       if (CE->isCast())
2916         if (Function *RF = dyn_cast<Function>(CE->getOperand(0))) {
2917           NeedsCast = true;
2918           Callee = RF;
2919         }
2920
2921     if (NeedsCast) {
2922       // Ok, just cast the pointer type.
2923       Out << "((";
2924       if (isStructRet)
2925         printStructReturnPointerFunctionType(Out, PAL,
2926                              cast<PointerType>(I.getCalledValue()->getType()));
2927       else if (hasByVal)
2928         printType(Out, I.getCalledValue()->getType(), false, "", true, PAL);
2929       else
2930         printType(Out, I.getCalledValue()->getType());
2931       Out << ")(void*)";
2932     }
2933     writeOperand(Callee);
2934     if (NeedsCast) Out << ')';
2935   }
2936
2937   Out << '(';
2938
2939   bool PrintedArg = false;
2940   if(FTy->isVarArg() && !FTy->getNumParams()) {
2941     Out << "0 /*dummy arg*/";
2942     PrintedArg = true;
2943   }
2944
2945   unsigned NumDeclaredParams = FTy->getNumParams();
2946   CallSite CS(&I);
2947   CallSite::arg_iterator AI = CS.arg_begin(), AE = CS.arg_end();
2948   unsigned ArgNo = 0;
2949   if (isStructRet) {   // Skip struct return argument.
2950     ++AI;
2951     ++ArgNo;
2952   }
2953
2954
2955   for (; AI != AE; ++AI, ++ArgNo) {
2956     if (PrintedArg) Out << ", ";
2957     if (ArgNo < NumDeclaredParams &&
2958         (*AI)->getType() != FTy->getParamType(ArgNo)) {
2959       Out << '(';
2960       printType(Out, FTy->getParamType(ArgNo),
2961             /*isSigned=*/PAL.paramHasAttr(ArgNo+1, Attribute::SExt));
2962       Out << ')';
2963     }
2964     // Check if the argument is expected to be passed by value.
2965     if (I.paramHasAttr(ArgNo+1, Attribute::ByVal))
2966       writeOperandDeref(*AI);
2967     else
2968       writeOperand(*AI);
2969     PrintedArg = true;
2970   }
2971   Out << ')';
2972 }
2973
2974 /// visitBuiltinCall - Handle the call to the specified builtin.  Returns true
2975 /// if the entire call is handled, return false if it wasn't handled, and
2976 /// optionally set 'WroteCallee' if the callee has already been printed out.
2977 bool CWriter::visitBuiltinCall(CallInst &I, Intrinsic::ID ID,
2978                                bool &WroteCallee) {
2979   switch (ID) {
2980   default: {
2981     // If this is an intrinsic that directly corresponds to a GCC
2982     // builtin, we emit it here.
2983     const char *BuiltinName = "";
2984     Function *F = I.getCalledFunction();
2985 #define GET_GCC_BUILTIN_NAME
2986 #include "llvm/Intrinsics.gen"
2987 #undef GET_GCC_BUILTIN_NAME
2988     assert(BuiltinName[0] && "Unknown LLVM intrinsic!");
2989
2990     Out << BuiltinName;
2991     WroteCallee = true;
2992     return false;
2993   }
2994   case Intrinsic::memory_barrier:
2995     Out << "__sync_synchronize()";
2996     return true;
2997   case Intrinsic::vastart:
2998     Out << "0; ";
2999
3000     Out << "va_start(*(va_list*)";
3001     writeOperand(I.getArgOperand(0));
3002     Out << ", ";
3003     // Output the last argument to the enclosing function.
3004     if (I.getParent()->getParent()->arg_empty())
3005       Out << "vararg_dummy_arg";
3006     else
3007       writeOperand(--I.getParent()->getParent()->arg_end());
3008     Out << ')';
3009     return true;
3010   case Intrinsic::vaend:
3011     if (!isa<ConstantPointerNull>(I.getArgOperand(0))) {
3012       Out << "0; va_end(*(va_list*)";
3013       writeOperand(I.getArgOperand(0));
3014       Out << ')';
3015     } else {
3016       Out << "va_end(*(va_list*)0)";
3017     }
3018     return true;
3019   case Intrinsic::vacopy:
3020     Out << "0; ";
3021     Out << "va_copy(*(va_list*)";
3022     writeOperand(I.getArgOperand(0));
3023     Out << ", *(va_list*)";
3024     writeOperand(I.getArgOperand(1));
3025     Out << ')';
3026     return true;
3027   case Intrinsic::returnaddress:
3028     Out << "__builtin_return_address(";
3029     writeOperand(I.getArgOperand(0));
3030     Out << ')';
3031     return true;
3032   case Intrinsic::frameaddress:
3033     Out << "__builtin_frame_address(";
3034     writeOperand(I.getArgOperand(0));
3035     Out << ')';
3036     return true;
3037   case Intrinsic::powi:
3038     Out << "__builtin_powi(";
3039     writeOperand(I.getArgOperand(0));
3040     Out << ", ";
3041     writeOperand(I.getArgOperand(1));
3042     Out << ')';
3043     return true;
3044   case Intrinsic::setjmp:
3045     Out << "setjmp(*(jmp_buf*)";
3046     writeOperand(I.getArgOperand(0));
3047     Out << ')';
3048     return true;
3049   case Intrinsic::longjmp:
3050     Out << "longjmp(*(jmp_buf*)";
3051     writeOperand(I.getArgOperand(0));
3052     Out << ", ";
3053     writeOperand(I.getArgOperand(1));
3054     Out << ')';
3055     return true;
3056   case Intrinsic::prefetch:
3057     Out << "LLVM_PREFETCH((const void *)";
3058     writeOperand(I.getArgOperand(0));
3059     Out << ", ";
3060     writeOperand(I.getArgOperand(1));
3061     Out << ", ";
3062     writeOperand(I.getArgOperand(2));
3063     Out << ")";
3064     return true;
3065   case Intrinsic::stacksave:
3066     // Emit this as: Val = 0; *((void**)&Val) = __builtin_stack_save()
3067     // to work around GCC bugs (see PR1809).
3068     Out << "0; *((void**)&" << GetValueName(&I)
3069         << ") = __builtin_stack_save()";
3070     return true;
3071   case Intrinsic::x86_sse_cmp_ss:
3072   case Intrinsic::x86_sse_cmp_ps:
3073   case Intrinsic::x86_sse2_cmp_sd:
3074   case Intrinsic::x86_sse2_cmp_pd:
3075     Out << '(';
3076     printType(Out, I.getType());
3077     Out << ')';
3078     // Multiple GCC builtins multiplex onto this intrinsic.
3079     switch (cast<ConstantInt>(I.getArgOperand(2))->getZExtValue()) {
3080     default: llvm_unreachable("Invalid llvm.x86.sse.cmp!");
3081     case 0: Out << "__builtin_ia32_cmpeq"; break;
3082     case 1: Out << "__builtin_ia32_cmplt"; break;
3083     case 2: Out << "__builtin_ia32_cmple"; break;
3084     case 3: Out << "__builtin_ia32_cmpunord"; break;
3085     case 4: Out << "__builtin_ia32_cmpneq"; break;
3086     case 5: Out << "__builtin_ia32_cmpnlt"; break;
3087     case 6: Out << "__builtin_ia32_cmpnle"; break;
3088     case 7: Out << "__builtin_ia32_cmpord"; break;
3089     }
3090     if (ID == Intrinsic::x86_sse_cmp_ps || ID == Intrinsic::x86_sse2_cmp_pd)
3091       Out << 'p';
3092     else
3093       Out << 's';
3094     if (ID == Intrinsic::x86_sse_cmp_ss || ID == Intrinsic::x86_sse_cmp_ps)
3095       Out << 's';
3096     else
3097       Out << 'd';
3098
3099     Out << "(";
3100     writeOperand(I.getArgOperand(0));
3101     Out << ", ";
3102     writeOperand(I.getArgOperand(1));
3103     Out << ")";
3104     return true;
3105   case Intrinsic::ppc_altivec_lvsl:
3106     Out << '(';
3107     printType(Out, I.getType());
3108     Out << ')';
3109     Out << "__builtin_altivec_lvsl(0, (void*)";
3110     writeOperand(I.getArgOperand(0));
3111     Out << ")";
3112     return true;
3113   }
3114 }
3115
3116 //This converts the llvm constraint string to something gcc is expecting.
3117 //TODO: work out platform independent constraints and factor those out
3118 //      of the per target tables
3119 //      handle multiple constraint codes
3120 std::string CWriter::InterpretASMConstraint(InlineAsm::ConstraintInfo& c) {
3121   assert(c.Codes.size() == 1 && "Too many asm constraint codes to handle");
3122
3123   // Grab the translation table from MCAsmInfo if it exists.
3124   const MCAsmInfo *TargetAsm;
3125   std::string Triple = TheModule->getTargetTriple();
3126   if (Triple.empty())
3127     Triple = llvm::sys::getHostTriple();
3128
3129   std::string E;
3130   if (const Target *Match = TargetRegistry::lookupTarget(Triple, E))
3131     TargetAsm = Match->createAsmInfo(Triple);
3132   else
3133     return c.Codes[0];
3134
3135   const char *const *table = TargetAsm->getAsmCBE();
3136
3137   // Search the translation table if it exists.
3138   for (int i = 0; table && table[i]; i += 2)
3139     if (c.Codes[0] == table[i]) {
3140       delete TargetAsm;
3141       return table[i+1];
3142     }
3143
3144   // Default is identity.
3145   delete TargetAsm;
3146   return c.Codes[0];
3147 }
3148
3149 //TODO: import logic from AsmPrinter.cpp
3150 static std::string gccifyAsm(std::string asmstr) {
3151   for (std::string::size_type i = 0; i != asmstr.size(); ++i)
3152     if (asmstr[i] == '\n')
3153       asmstr.replace(i, 1, "\\n");
3154     else if (asmstr[i] == '\t')
3155       asmstr.replace(i, 1, "\\t");
3156     else if (asmstr[i] == '$') {
3157       if (asmstr[i + 1] == '{') {
3158         std::string::size_type a = asmstr.find_first_of(':', i + 1);
3159         std::string::size_type b = asmstr.find_first_of('}', i + 1);
3160         std::string n = "%" +
3161           asmstr.substr(a + 1, b - a - 1) +
3162           asmstr.substr(i + 2, a - i - 2);
3163         asmstr.replace(i, b - i + 1, n);
3164         i += n.size() - 1;
3165       } else
3166         asmstr.replace(i, 1, "%");
3167     }
3168     else if (asmstr[i] == '%')//grr
3169       { asmstr.replace(i, 1, "%%"); ++i;}
3170
3171   return asmstr;
3172 }
3173
3174 //TODO: assumptions about what consume arguments from the call are likely wrong
3175 //      handle communitivity
3176 void CWriter::visitInlineAsm(CallInst &CI) {
3177   InlineAsm* as = cast<InlineAsm>(CI.getCalledValue());
3178   InlineAsm::ConstraintInfoVector Constraints = as->ParseConstraints();
3179
3180   std::vector<std::pair<Value*, int> > ResultVals;
3181   if (CI.getType() == Type::getVoidTy(CI.getContext()))
3182     ;
3183   else if (const StructType *ST = dyn_cast<StructType>(CI.getType())) {
3184     for (unsigned i = 0, e = ST->getNumElements(); i != e; ++i)
3185       ResultVals.push_back(std::make_pair(&CI, (int)i));
3186   } else {
3187     ResultVals.push_back(std::make_pair(&CI, -1));
3188   }
3189
3190   // Fix up the asm string for gcc and emit it.
3191   Out << "__asm__ volatile (\"" << gccifyAsm(as->getAsmString()) << "\"\n";
3192   Out << "        :";
3193
3194   unsigned ValueCount = 0;
3195   bool IsFirst = true;
3196
3197   // Convert over all the output constraints.
3198   for (InlineAsm::ConstraintInfoVector::iterator I = Constraints.begin(),
3199        E = Constraints.end(); I != E; ++I) {
3200
3201     if (I->Type != InlineAsm::isOutput) {
3202       ++ValueCount;
3203       continue;  // Ignore non-output constraints.
3204     }
3205
3206     assert(I->Codes.size() == 1 && "Too many asm constraint codes to handle");
3207     std::string C = InterpretASMConstraint(*I);
3208     if (C.empty()) continue;
3209
3210     if (!IsFirst) {
3211       Out << ", ";
3212       IsFirst = false;
3213     }
3214
3215     // Unpack the dest.
3216     Value *DestVal;
3217     int DestValNo = -1;
3218
3219     if (ValueCount < ResultVals.size()) {
3220       DestVal = ResultVals[ValueCount].first;
3221       DestValNo = ResultVals[ValueCount].second;
3222     } else
3223       DestVal = CI.getArgOperand(ValueCount-ResultVals.size());
3224
3225     if (I->isEarlyClobber)
3226       C = "&"+C;
3227
3228     Out << "\"=" << C << "\"(" << GetValueName(DestVal);
3229     if (DestValNo != -1)
3230       Out << ".field" << DestValNo; // Multiple retvals.
3231     Out << ")";
3232     ++ValueCount;
3233   }
3234
3235
3236   // Convert over all the input constraints.
3237   Out << "\n        :";
3238   IsFirst = true;
3239   ValueCount = 0;
3240   for (InlineAsm::ConstraintInfoVector::iterator I = Constraints.begin(),
3241        E = Constraints.end(); I != E; ++I) {
3242     if (I->Type != InlineAsm::isInput) {
3243       ++ValueCount;
3244       continue;  // Ignore non-input constraints.
3245     }
3246
3247     assert(I->Codes.size() == 1 && "Too many asm constraint codes to handle");
3248     std::string C = InterpretASMConstraint(*I);
3249     if (C.empty()) continue;
3250
3251     if (!IsFirst) {
3252       Out << ", ";
3253       IsFirst = false;
3254     }
3255
3256     assert(ValueCount >= ResultVals.size() && "Input can't refer to result");
3257     Value *SrcVal = CI.getArgOperand(ValueCount-ResultVals.size());
3258
3259     Out << "\"" << C << "\"(";
3260     if (!I->isIndirect)
3261       writeOperand(SrcVal);
3262     else
3263       writeOperandDeref(SrcVal);
3264     Out << ")";
3265   }
3266
3267   // Convert over the clobber constraints.
3268   IsFirst = true;
3269   for (InlineAsm::ConstraintInfoVector::iterator I = Constraints.begin(),
3270        E = Constraints.end(); I != E; ++I) {
3271     if (I->Type != InlineAsm::isClobber)
3272       continue;  // Ignore non-input constraints.
3273
3274     assert(I->Codes.size() == 1 && "Too many asm constraint codes to handle");
3275     std::string C = InterpretASMConstraint(*I);
3276     if (C.empty()) continue;
3277
3278     if (!IsFirst) {
3279       Out << ", ";
3280       IsFirst = false;
3281     }
3282
3283     Out << '\"' << C << '"';
3284   }
3285
3286   Out << ")";
3287 }
3288
3289 void CWriter::visitAllocaInst(AllocaInst &I) {
3290   Out << '(';
3291   printType(Out, I.getType());
3292   Out << ") alloca(sizeof(";
3293   printType(Out, I.getType()->getElementType());
3294   Out << ')';
3295   if (I.isArrayAllocation()) {
3296     Out << " * " ;
3297     writeOperand(I.getOperand(0));
3298   }
3299   Out << ')';
3300 }
3301
3302 void CWriter::printGEPExpression(Value *Ptr, gep_type_iterator I,
3303                                  gep_type_iterator E, bool Static) {
3304
3305   // If there are no indices, just print out the pointer.
3306   if (I == E) {
3307     writeOperand(Ptr);
3308     return;
3309   }
3310
3311   // Find out if the last index is into a vector.  If so, we have to print this
3312   // specially.  Since vectors can't have elements of indexable type, only the
3313   // last index could possibly be of a vector element.
3314   const VectorType *LastIndexIsVector = 0;
3315   {
3316     for (gep_type_iterator TmpI = I; TmpI != E; ++TmpI)
3317       LastIndexIsVector = dyn_cast<VectorType>(*TmpI);
3318   }
3319
3320   Out << "(";
3321
3322   // If the last index is into a vector, we can't print it as &a[i][j] because
3323   // we can't index into a vector with j in GCC.  Instead, emit this as
3324   // (((float*)&a[i])+j)
3325   if (LastIndexIsVector) {
3326     Out << "((";
3327     printType(Out, PointerType::getUnqual(LastIndexIsVector->getElementType()));
3328     Out << ")(";
3329   }
3330
3331   Out << '&';
3332
3333   // If the first index is 0 (very typical) we can do a number of
3334   // simplifications to clean up the code.
3335   Value *FirstOp = I.getOperand();
3336   if (!isa<Constant>(FirstOp) || !cast<Constant>(FirstOp)->isNullValue()) {
3337     // First index isn't simple, print it the hard way.
3338     writeOperand(Ptr);
3339   } else {
3340     ++I;  // Skip the zero index.
3341
3342     // Okay, emit the first operand. If Ptr is something that is already address
3343     // exposed, like a global, avoid emitting (&foo)[0], just emit foo instead.
3344     if (isAddressExposed(Ptr)) {
3345       writeOperandInternal(Ptr, Static);
3346     } else if (I != E && (*I)->isStructTy()) {
3347       // If we didn't already emit the first operand, see if we can print it as
3348       // P->f instead of "P[0].f"
3349       writeOperand(Ptr);
3350       Out << "->field" << cast<ConstantInt>(I.getOperand())->getZExtValue();
3351       ++I;  // eat the struct index as well.
3352     } else {
3353       // Instead of emitting P[0][1], emit (*P)[1], which is more idiomatic.
3354       Out << "(*";
3355       writeOperand(Ptr);
3356       Out << ")";
3357     }
3358   }
3359
3360   for (; I != E; ++I) {
3361     if ((*I)->isStructTy()) {
3362       Out << ".field" << cast<ConstantInt>(I.getOperand())->getZExtValue();
3363     } else if ((*I)->isArrayTy()) {
3364       Out << ".array[";
3365       writeOperandWithCast(I.getOperand(), Instruction::GetElementPtr);
3366       Out << ']';
3367     } else if (!(*I)->isVectorTy()) {
3368       Out << '[';
3369       writeOperandWithCast(I.getOperand(), Instruction::GetElementPtr);
3370       Out << ']';
3371     } else {
3372       // If the last index is into a vector, then print it out as "+j)".  This
3373       // works with the 'LastIndexIsVector' code above.
3374       if (isa<Constant>(I.getOperand()) &&
3375           cast<Constant>(I.getOperand())->isNullValue()) {
3376         Out << "))";  // avoid "+0".
3377       } else {
3378         Out << ")+(";
3379         writeOperandWithCast(I.getOperand(), Instruction::GetElementPtr);
3380         Out << "))";
3381       }
3382     }
3383   }
3384   Out << ")";
3385 }
3386
3387 void CWriter::writeMemoryAccess(Value *Operand, const Type *OperandType,
3388                                 bool IsVolatile, unsigned Alignment) {
3389
3390   bool IsUnaligned = Alignment &&
3391     Alignment < TD->getABITypeAlignment(OperandType);
3392
3393   if (!IsUnaligned)
3394     Out << '*';
3395   if (IsVolatile || IsUnaligned) {
3396     Out << "((";
3397     if (IsUnaligned)
3398       Out << "struct __attribute__ ((packed, aligned(" << Alignment << "))) {";
3399     printType(Out, OperandType, false, IsUnaligned ? "data" : "volatile*");
3400     if (IsUnaligned) {
3401       Out << "; } ";
3402       if (IsVolatile) Out << "volatile ";
3403       Out << "*";
3404     }
3405     Out << ")";
3406   }
3407
3408   writeOperand(Operand);
3409
3410   if (IsVolatile || IsUnaligned) {
3411     Out << ')';
3412     if (IsUnaligned)
3413       Out << "->data";
3414   }
3415 }
3416
3417 void CWriter::visitLoadInst(LoadInst &I) {
3418   writeMemoryAccess(I.getOperand(0), I.getType(), I.isVolatile(),
3419                     I.getAlignment());
3420
3421 }
3422
3423 void CWriter::visitStoreInst(StoreInst &I) {
3424   writeMemoryAccess(I.getPointerOperand(), I.getOperand(0)->getType(),
3425                     I.isVolatile(), I.getAlignment());
3426   Out << " = ";
3427   Value *Operand = I.getOperand(0);
3428   Constant *BitMask = 0;
3429   if (const IntegerType* ITy = dyn_cast<IntegerType>(Operand->getType()))
3430     if (!ITy->isPowerOf2ByteWidth())
3431       // We have a bit width that doesn't match an even power-of-2 byte
3432       // size. Consequently we must & the value with the type's bit mask
3433       BitMask = ConstantInt::get(ITy, ITy->getBitMask());
3434   if (BitMask)
3435     Out << "((";
3436   writeOperand(Operand);
3437   if (BitMask) {
3438     Out << ") & ";
3439     printConstant(BitMask, false);
3440     Out << ")";
3441   }
3442 }
3443
3444 void CWriter::visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &I) {
3445   printGEPExpression(I.getPointerOperand(), gep_type_begin(I),
3446                      gep_type_end(I), false);
3447 }
3448
3449 void CWriter::visitVAArgInst(VAArgInst &I) {
3450   Out << "va_arg(*(va_list*)";
3451   writeOperand(I.getOperand(0));
3452   Out << ", ";
3453   printType(Out, I.getType());
3454   Out << ");\n ";
3455 }
3456
3457 void CWriter::visitInsertElementInst(InsertElementInst &I) {
3458   const Type *EltTy = I.getType()->getElementType();
3459   writeOperand(I.getOperand(0));
3460   Out << ";\n  ";
3461   Out << "((";
3462   printType(Out, PointerType::getUnqual(EltTy));
3463   Out << ")(&" << GetValueName(&I) << "))[";
3464   writeOperand(I.getOperand(2));
3465   Out << "] = (";
3466   writeOperand(I.getOperand(1));
3467   Out << ")";
3468 }
3469
3470 void CWriter::visitExtractElementInst(ExtractElementInst &I) {
3471   // We know that our operand is not inlined.
3472   Out << "((";
3473   const Type *EltTy =
3474     cast<VectorType>(I.getOperand(0)->getType())->getElementType();
3475   printType(Out, PointerType::getUnqual(EltTy));
3476   Out << ")(&" << GetValueName(I.getOperand(0)) << "))[";
3477   writeOperand(I.getOperand(1));
3478   Out << "]";
3479 }
3480
3481 void CWriter::visitShuffleVectorInst(ShuffleVectorInst &SVI) {
3482   Out << "(";
3483   printType(Out, SVI.getType());
3484   Out << "){ ";
3485   const VectorType *VT = SVI.getType();
3486   unsigned NumElts = VT->getNumElements();
3487   const Type *EltTy = VT->getElementType();
3488
3489   for (unsigned i = 0; i != NumElts; ++i) {
3490     if (i) Out << ", ";
3491     int SrcVal = SVI.getMaskValue(i);
3492     if ((unsigned)SrcVal >= NumElts*2) {
3493       Out << " 0/*undef*/ ";
3494     } else {
3495       Value *Op = SVI.getOperand((unsigned)SrcVal >= NumElts);
3496       if (isa<Instruction>(Op)) {
3497         // Do an extractelement of this value from the appropriate input.
3498         Out << "((";
3499         printType(Out, PointerType::getUnqual(EltTy));
3500         Out << ")(&" << GetValueName(Op)
3501             << "))[" << (SrcVal & (NumElts-1)) << "]";
3502       } else if (isa<ConstantAggregateZero>(Op) || isa<UndefValue>(Op)) {
3503         Out << "0";
3504       } else {
3505         printConstant(cast<ConstantVector>(Op)->getOperand(SrcVal &
3506                                                            (NumElts-1)),
3507                       false);
3508       }
3509     }
3510   }
3511   Out << "}";
3512 }
3513
3514 void CWriter::visitInsertValueInst(InsertValueInst &IVI) {
3515   // Start by copying the entire aggregate value into the result variable.
3516   writeOperand(IVI.getOperand(0));
3517   Out << ";\n  ";
3518
3519   // Then do the insert to update the field.
3520   Out << GetValueName(&IVI);
3521   for (const unsigned *b = IVI.idx_begin(), *i = b, *e = IVI.idx_end();
3522        i != e; ++i) {
3523     const Type *IndexedTy =
3524       ExtractValueInst::getIndexedType(IVI.getOperand(0)->getType(), b, i+1);
3525     if (IndexedTy->isArrayTy())
3526       Out << ".array[" << *i << "]";
3527     else
3528       Out << ".field" << *i;
3529   }
3530   Out << " = ";
3531   writeOperand(IVI.getOperand(1));
3532 }
3533
3534 void CWriter::visitExtractValueInst(ExtractValueInst &EVI) {
3535   Out << "(";
3536   if (isa<UndefValue>(EVI.getOperand(0))) {
3537     Out << "(";
3538     printType(Out, EVI.getType());
3539     Out << ") 0/*UNDEF*/";
3540   } else {
3541     Out << GetValueName(EVI.getOperand(0));
3542     for (const unsigned *b = EVI.idx_begin(), *i = b, *e = EVI.idx_end();
3543          i != e; ++i) {
3544       const Type *IndexedTy =
3545         ExtractValueInst::getIndexedType(EVI.getOperand(0)->getType(), b, i+1);
3546       if (IndexedTy->isArrayTy())
3547         Out << ".array[" << *i << "]";
3548       else
3549         Out << ".field" << *i;
3550     }
3551   }
3552   Out << ")";
3553 }
3554
3555 //===----------------------------------------------------------------------===//
3556 //                       External Interface declaration
3557 //===----------------------------------------------------------------------===//
3558
3559 bool CTargetMachine::addPassesToEmitFile(PassManagerBase &PM,
3560                                          formatted_raw_ostream &o,
3561                                          CodeGenFileType FileType,
3562                                          CodeGenOpt::Level OptLevel,
3563                                          bool DisableVerify) {
3564   if (FileType != TargetMachine::CGFT_AssemblyFile) return true;
3565
3566   PM.add(createGCLoweringPass());
3567   PM.add(createLowerInvokePass());
3568   PM.add(createCFGSimplificationPass());   // clean up after lower invoke.
3569   PM.add(new CBackendNameAllUsedStructsAndMergeFunctions());
3570   PM.add(new CWriter(o));
3571   PM.add(createGCInfoDeleter());
3572   return false;
3573 }