lib/Target/CBackend/CBackend.cpp

   1 //===-- Writer.cpp - Library for converting LLVM code to C ----------------===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file was developed by the LLVM research group and is distributed under
   6 // the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This library converts LLVM code to C code, compilable by GCC and other C
  11 // compilers.
  12 //
  13 //===----------------------------------------------------------------------===//
  14
  15 #include "CTargetMachine.h"
  16 #include "llvm/Target/TargetMachineImpls.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/SymbolTable.h"
  24 #include "llvm/Intrinsics.h"
  25 #include "llvm/IntrinsicLowering.h"
  26 #include "llvm/Analysis/FindUsedTypes.h"
  27 #include "llvm/Analysis/ConstantsScanner.h"
  28 #include "llvm/Transforms/Scalar.h"
  29 #include "llvm/Support/CallSite.h"
  30 #include "llvm/Support/CFG.h"
  31 #include "llvm/Support/GetElementPtrTypeIterator.h"
  32 #include "llvm/Support/InstVisitor.h"
  33 #include "llvm/Support/Mangler.h"
  34 #include "Support/StringExtras.h"
  35 #include "Config/config.h"
  36 #include <algorithm>
  37 #include <sstream>
  38 using namespace llvm;
  39
  40 namespace {
  41   /// NameAllUsedStructs - This pass inserts names for any unnamed structure
  42   /// types that are used by the program.
  43   ///
  44   class CBackendNameAllUsedStructs : public Pass {
  45     void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
  46       AU.addRequired<FindUsedTypes>();
  47     }
  48
  49     virtual const char *getPassName() const {
  50       return "C backend type canonicalizer";
  51     }
  52
  53     virtual bool run(Module &M);
  54   };
  55
  56   /// CWriter - This class is the main chunk of code that converts an LLVM
  57   /// module to a C translation unit.
  58   class CWriter : public FunctionPass, public InstVisitor<CWriter> {
  59     std::ostream &Out;
  60     IntrinsicLowering &IL;
  61     Mangler *Mang;
  62     const Module *TheModule;
  63     std::map<const Type *, std::string> TypeNames;
  64
  65     std::map<const ConstantFP *, unsigned> FPConstantMap;
  66   public:
  67     CWriter(std::ostream &o, IntrinsicLowering &il) : Out(o), IL(il) {}
  68
  69     virtual const char *getPassName() const { return "C backend"; }
  70
  71     virtual bool doInitialization(Module &M);
  72
  73     bool runOnFunction(Function &F) {
  74       // Output all floating point constants that cannot be printed accurately.
  75       printFloatingPointConstants(F);
  76
  77       lowerIntrinsics(F);
  78       printFunction(F);
  79       FPConstantMap.clear();
  80       return false;
  81     }
  82
  83     virtual bool doFinalization(Module &M) {
  84       // Free memory...
  85       delete Mang;
  86       TypeNames.clear();
  87       return true;
  88     }
  89
  90     std::ostream &printType(std::ostream &Out, const Type *Ty,
  91                             const std::string &VariableName = "",
  92                             bool IgnoreName = false);
  93
  94     void writeOperand(Value *Operand);
  95     void writeOperandInternal(Value *Operand);
  96
  97   private :
  98     void lowerIntrinsics(Function &F);
  99
 100     bool nameAllUsedStructureTypes(Module &M);
 101     void printModule(Module *M);
 102     void printModuleTypes(const SymbolTable &ST);
 103     void printContainedStructs(const Type *Ty, std::set<const StructType *> &);
 104     void printFloatingPointConstants(Function &F);
 105     void printFunctionSignature(const Function *F, bool Prototype);
 106
 107     void printFunction(Function &);
 108
 109     void printConstant(Constant *CPV);
 110     void printConstantArray(ConstantArray *CPA);
 111
 112     // isInlinableInst - Attempt to inline instructions into their uses to build
 113     // trees as much as possible.  To do this, we have to consistently decide
 114     // what is acceptable to inline, so that variable declarations don't get
 115     // printed and an extra copy of the expr is not emitted.
 116     //
 117     static bool isInlinableInst(const Instruction &I) {
 118       // Must be an expression, must be used exactly once.  If it is dead, we
 119       // emit it inline where it would go.
 120       if (I.getType() == Type::VoidTy || !I.hasOneUse() ||
 121           isa<TerminatorInst>(I) || isa<CallInst>(I) || isa<PHINode>(I) ||
 122           isa<LoadInst>(I) || isa<VAArgInst>(I) || isa<VANextInst>(I))
 123         // Don't inline a load across a store or other bad things!
 124         return false;
 125
 126       // Only inline instruction it it's use is in the same BB as the inst.
 127       return I.getParent() == cast<Instruction>(I.use_back())->getParent();
 128     }
 129
 130     // isDirectAlloca - Define fixed sized allocas in the entry block as direct
 131     // variables which are accessed with the & operator.  This causes GCC to
 132     // generate significantly better code than to emit alloca calls directly.
 133     //
 134     static const AllocaInst *isDirectAlloca(const Value *V) {
 135       const AllocaInst *AI = dyn_cast<AllocaInst>(V);
 136       if (!AI) return false;
 137       if (AI->isArrayAllocation())
 138         return 0;   // FIXME: we can also inline fixed size array allocas!
 139       if (AI->getParent() != &AI->getParent()->getParent()->getEntryBlock())
 140         return 0;
 141       return AI;
 142     }
 143
 144     // Instruction visitation functions
 145     friend class InstVisitor<CWriter>;
 146
 147     void visitReturnInst(ReturnInst &I);
 148     void visitBranchInst(BranchInst &I);
 149     void visitSwitchInst(SwitchInst &I);
 150     void visitInvokeInst(InvokeInst &I);
 151     void visitUnwindInst(UnwindInst &I);
 152
 153     void visitPHINode(PHINode &I);
 154     void visitBinaryOperator(Instruction &I);
 155
 156     void visitCastInst (CastInst &I);
 157     void visitSelectInst(SelectInst &I);
 158     void visitCallInst (CallInst &I);
 159     void visitCallSite (CallSite CS);
 160     void visitShiftInst(ShiftInst &I) { visitBinaryOperator(I); }
 161
 162     void visitMallocInst(MallocInst &I);
 163     void visitAllocaInst(AllocaInst &I);
 164     void visitFreeInst  (FreeInst   &I);
 165     void visitLoadInst  (LoadInst   &I);
 166     void visitStoreInst (StoreInst  &I);
 167     void visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &I);
 168     void visitVANextInst(VANextInst &I);
 169     void visitVAArgInst (VAArgInst &I);
 170
 171     void visitInstruction(Instruction &I) {
 172       std::cerr << "C Writer does not know about " << I;
 173       abort();
 174     }
 175
 176     void outputLValue(Instruction *I) {
 177       Out << "  " << Mang->getValueName(I) << " = ";
 178     }
 179     void printPHICopiesForSuccessors(BasicBlock *CurBlock,
 180                                      unsigned Indent);
 181     void printBranchToBlock(BasicBlock *CurBlock, BasicBlock *SuccBlock,
 182                             unsigned Indent);
 183     void printIndexingExpression(Value *Ptr, gep_type_iterator I,
 184                                  gep_type_iterator E);
 185   };
 186 }
 187
 188 /// This method inserts names for any unnamed structure types that are used by
 189 /// the program, and removes names from structure types that are not used by the
 190 /// program.
 191 ///
 192 bool CBackendNameAllUsedStructs::run(Module &M) {
 193   // Get a set of types that are used by the program...
 194   std::set<const Type *> UT = getAnalysis<FindUsedTypes>().getTypes();
 195
 196   // Loop over the module symbol table, removing types from UT that are
 197   // already named, and removing names for structure types that are not used.
 198   //
 199   SymbolTable &MST = M.getSymbolTable();
 200   if (MST.find(Type::TypeTy) != MST.end())
 201     for (SymbolTable::type_iterator I = MST.type_begin(Type::TypeTy),
 202            E = MST.type_end(Type::TypeTy); I != E; ) {
 203       SymbolTable::type_iterator It = I++;
 204       if (StructType *STy = dyn_cast<StructType>(It->second)) {
 205         // If this is not used, remove it from the symbol table.
 206         std::set<const Type *>::iterator UTI = UT.find(STy);
 207         if (UTI == UT.end())
 208           MST.remove(It->first, It->second);
 209         else
 210           UT.erase(UTI);
 211       }
 212     }
 213
 214   // UT now contains types that are not named.  Loop over it, naming
 215   // structure types.
 216   //
 217   bool Changed = false;
 218   for (std::set<const Type *>::const_iterator I = UT.begin(), E = UT.end();
 219        I != E; ++I)
 220     if (const StructType *ST = dyn_cast<StructType>(*I)) {
 221       ((Value*)ST)->setName("unnamed", &MST);
 222       Changed = true;
 223     }
 224   return Changed;
 225 }
 226
 227
 228 // Pass the Type* and the variable name and this prints out the variable
 229 // declaration.
 230 //
 231 std::ostream &CWriter::printType(std::ostream &Out, const Type *Ty,
 232                                  const std::string &NameSoFar,
 233                                  bool IgnoreName) {
 234   if (Ty->isPrimitiveType())
 235     switch (Ty->getPrimitiveID()) {
 236     case Type::VoidTyID:   return Out << "void "               << NameSoFar;
 237     case Type::BoolTyID:   return Out << "bool "               << NameSoFar;
 238     case Type::UByteTyID:  return Out << "unsigned char "      << NameSoFar;
 239     case Type::SByteTyID:  return Out << "signed char "        << NameSoFar;
 240     case Type::UShortTyID: return Out << "unsigned short "     << NameSoFar;
 241     case Type::ShortTyID:  return Out << "short "              << NameSoFar;
 242     case Type::UIntTyID:   return Out << "unsigned "           << NameSoFar;
 243     case Type::IntTyID:    return Out << "int "                << NameSoFar;
 244     case Type::ULongTyID:  return Out << "unsigned long long " << NameSoFar;
 245     case Type::LongTyID:   return Out << "signed long long "   << NameSoFar;
 246     case Type::FloatTyID:  return Out << "float "              << NameSoFar;
 247     case Type::DoubleTyID: return Out << "double "             << NameSoFar;
 248     default :
 249       std::cerr << "Unknown primitive type: " << Ty << "\n";
 250       abort();
 251     }
 252
 253   // Check to see if the type is named.
 254   if (!IgnoreName || isa<OpaqueType>(Ty)) {
 255     std::map<const Type *, std::string>::iterator I = TypeNames.find(Ty);
 256     if (I != TypeNames.end()) return Out << I->second << " " << NameSoFar;
 257   }
 258
 259   switch (Ty->getPrimitiveID()) {
 260   case Type::FunctionTyID: {
 261     const FunctionType *MTy = cast<FunctionType>(Ty);
 262     std::stringstream FunctionInnards;
 263     FunctionInnards << " (" << NameSoFar << ") (";
 264     for (FunctionType::param_iterator I = MTy->param_begin(),
 265            E = MTy->param_end(); I != E; ++I) {
 266       if (I != MTy->param_begin())
 267         FunctionInnards << ", ";
 268       printType(FunctionInnards, *I, "");
 269     }
 270     if (MTy->isVarArg()) {
 271       if (MTy->getNumParams())
 272         FunctionInnards << ", ...";
 273     } else if (!MTy->getNumParams()) {
 274       FunctionInnards << "void";
 275     }
 276     FunctionInnards << ")";
 277     std::string tstr = FunctionInnards.str();
 278     printType(Out, MTy->getReturnType(), tstr);
 279     return Out;
 280   }
 281   case Type::StructTyID: {
 282     const StructType *STy = cast<StructType>(Ty);
 283     Out << NameSoFar + " {\n";
 284     unsigned Idx = 0;
 285     for (StructType::element_iterator I = STy->element_begin(),
 286            E = STy->element_end(); I != E; ++I) {
 287       Out << "  ";
 288       printType(Out, *I, "field" + utostr(Idx++));
 289       Out << ";\n";
 290     }
 291     return Out << "}";
 292   }
 293
 294   case Type::PointerTyID: {
 295     const PointerType *PTy = cast<PointerType>(Ty);
 296     std::string ptrName = "*" + NameSoFar;
 297
 298     if (isa<ArrayType>(PTy->getElementType()))
 299       ptrName = "(" + ptrName + ")";
 300
 301     return printType(Out, PTy->getElementType(), ptrName);
 302   }
 303
 304   case Type::ArrayTyID: {
 305     const ArrayType *ATy = cast<ArrayType>(Ty);
 306     unsigned NumElements = ATy->getNumElements();
 307     return printType(Out, ATy->getElementType(),
 308                      NameSoFar + "[" + utostr(NumElements) + "]");
 309   }
 310
 311   case Type::OpaqueTyID: {
 312     static int Count = 0;
 313     std::string TyName = "struct opaque_" + itostr(Count++);
 314     assert(TypeNames.find(Ty) == TypeNames.end());
 315     TypeNames[Ty] = TyName;
 316     return Out << TyName << " " << NameSoFar;
 317   }
 318   default:
 319     assert(0 && "Unhandled case in getTypeProps!");
 320     abort();
 321   }
 322
 323   return Out;
 324 }
 325
 326 void CWriter::printConstantArray(ConstantArray *CPA) {
 327
 328   // As a special case, print the array as a string if it is an array of
 329   // ubytes or an array of sbytes with positive values.
 330   //
 331   const Type *ETy = CPA->getType()->getElementType();
 332   bool isString = (ETy == Type::SByteTy || ETy == Type::UByteTy);
 333
 334   // Make sure the last character is a null char, as automatically added by C
 335   if (isString && (CPA->getNumOperands() == 0 ||
 336                    !cast<Constant>(*(CPA->op_end()-1))->isNullValue()))
 337     isString = false;
 338
 339   if (isString) {
 340     Out << "\"";
 341     // Keep track of whether the last number was a hexadecimal escape
 342     bool LastWasHex = false;
 343
 344     // Do not include the last character, which we know is null
 345     for (unsigned i = 0, e = CPA->getNumOperands()-1; i != e; ++i) {
 346       unsigned char C = cast<ConstantInt>(CPA->getOperand(i))->getRawValue();
 347
 348       // Print it out literally if it is a printable character.  The only thing
 349       // to be careful about is when the last letter output was a hex escape
 350       // code, in which case we have to be careful not to print out hex digits
 351       // explicitly (the C compiler thinks it is a continuation of the previous
 352       // character, sheesh...)
 353       //
 354       if (isprint(C) && (!LastWasHex || !isxdigit(C))) {
 355         LastWasHex = false;
 356         if (C == '"' || C == '\\')
 357           Out << "\\" << C;
 358         else
 359           Out << C;
 360       } else {
 361         LastWasHex = false;
 362         switch (C) {
 363         case '\n': Out << "\\n"; break;
 364         case '\t': Out << "\\t"; break;
 365         case '\r': Out << "\\r"; break;
 366         case '\v': Out << "\\v"; break;
 367         case '\a': Out << "\\a"; break;
 368         case '\"': Out << "\\\""; break;
 369         case '\'': Out << "\\\'"; break;
 370         default:
 371           Out << "\\x";
 372           Out << (char)(( C/16  < 10) ? ( C/16 +'0') : ( C/16 -10+'A'));
 373           Out << (char)(((C&15) < 10) ? ((C&15)+'0') : ((C&15)-10+'A'));
 374           LastWasHex = true;
 375           break;
 376         }
 377       }
 378     }
 379     Out << "\"";
 380   } else {
 381     Out << "{";
 382     if (CPA->getNumOperands()) {
 383       Out << " ";
 384       printConstant(cast<Constant>(CPA->getOperand(0)));
 385       for (unsigned i = 1, e = CPA->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 386         Out << ", ";
 387         printConstant(cast<Constant>(CPA->getOperand(i)));
 388       }
 389     }
 390     Out << " }";
 391   }
 392 }
 393
 394 // isFPCSafeToPrint - Returns true if we may assume that CFP may be written out
 395 // textually as a double (rather than as a reference to a stack-allocated
 396 // variable). We decide this by converting CFP to a string and back into a
 397 // double, and then checking whether the conversion results in a bit-equal
 398 // double to the original value of CFP. This depends on us and the target C
 399 // compiler agreeing on the conversion process (which is pretty likely since we
 400 // only deal in IEEE FP).
 401 //
 402 bool isFPCSafeToPrint(const ConstantFP *CFP) {
 403 #if HAVE_PRINTF_A
 404   char Buffer[100];
 405   sprintf(Buffer, "%a", CFP->getValue());
 406
 407   if (!strncmp(Buffer, "0x", 2) ||
 408       !strncmp(Buffer, "-0x", 3) ||
 409       !strncmp(Buffer, "+0x", 3))
 410     return atof(Buffer) == CFP->getValue();
 411   return false;
 412 #else
 413   std::string StrVal = ftostr(CFP->getValue());
 414
 415   while (StrVal[0] == ' ')
 416     StrVal.erase(StrVal.begin());
 417
 418   // Check to make sure that the stringized number is not some string like "Inf"
 419   // or NaN.  Check that the string matches the "[-+]?[0-9]" regex.
 420   if ((StrVal[0] >= '0' && StrVal[0] <= '9') ||
 421       ((StrVal[0] == '-' || StrVal[0] == '+') &&
 422        (StrVal[1] >= '0' && StrVal[1] <= '9')))
 423     // Reparse stringized version!
 424     return atof(StrVal.c_str()) == CFP->getValue();
 425   return false;
 426 #endif
 427 }
 428
 429 // printConstant - The LLVM Constant to C Constant converter.
 430 void CWriter::printConstant(Constant *CPV) {
 431   if (const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(CPV)) {
 432     switch (CE->getOpcode()) {
 433     case Instruction::Cast:
 434       Out << "((";
 435       printType(Out, CPV->getType());
 436       Out << ")";
 437       printConstant(CE->getOperand(0));
 438       Out << ")";
 439       return;
 440
 441     case Instruction::GetElementPtr:
 442       Out << "(&(";
 443       printIndexingExpression(CE->getOperand(0), gep_type_begin(CPV),
 444                               gep_type_end(CPV));
 445       Out << "))";
 446       return;
 447     case Instruction::Select:
 448       Out << "(";
 449       printConstant(CE->getOperand(0));
 450       Out << "?";
 451       printConstant(CE->getOperand(1));
 452       Out << ":";
 453       printConstant(CE->getOperand(2));
 454       Out << ")";
 455       return;
 456     case Instruction::Add:
 457     case Instruction::Sub:
 458     case Instruction::Mul:
 459     case Instruction::Div:
 460     case Instruction::Rem:
 461     case Instruction::SetEQ:
 462     case Instruction::SetNE:
 463     case Instruction::SetLT:
 464     case Instruction::SetLE:
 465     case Instruction::SetGT:
 466     case Instruction::SetGE:
 467     case Instruction::Shl:
 468     case Instruction::Shr:
 469       Out << "(";
 470       printConstant(CE->getOperand(0));
 471       switch (CE->getOpcode()) {
 472       case Instruction::Add: Out << " + "; break;
 473       case Instruction::Sub: Out << " - "; break;
 474       case Instruction::Mul: Out << " * "; break;
 475       case Instruction::Div: Out << " / "; break;
 476       case Instruction::Rem: Out << " % "; break;
 477       case Instruction::SetEQ: Out << " == "; break;
 478       case Instruction::SetNE: Out << " != "; break;
 479       case Instruction::SetLT: Out << " < "; break;
 480       case Instruction::SetLE: Out << " <= "; break;
 481       case Instruction::SetGT: Out << " > "; break;
 482       case Instruction::SetGE: Out << " >= "; break;
 483       case Instruction::Shl: Out << " << "; break;
 484       case Instruction::Shr: Out << " >> "; break;
 485       default: assert(0 && "Illegal opcode here!");
 486       }
 487       printConstant(CE->getOperand(1));
 488       Out << ")";
 489       return;
 490
 491     default:
 492       std::cerr << "CWriter Error: Unhandled constant expression: "
 493                 << CE << "\n";
 494       abort();
 495     }
 496   }
 497
 498   switch (CPV->getType()->getPrimitiveID()) {
 499   case Type::BoolTyID:
 500     Out << (CPV == ConstantBool::False ? "0" : "1"); break;
 501   case Type::SByteTyID:
 502   case Type::ShortTyID:
 503     Out << cast<ConstantSInt>(CPV)->getValue(); break;
 504   case Type::IntTyID:
 505     if ((int)cast<ConstantSInt>(CPV)->getValue() == (int)0x80000000)
 506       Out << "((int)0x80000000)";   // Handle MININT specially to avoid warning
 507     else
 508       Out << cast<ConstantSInt>(CPV)->getValue();
 509     break;
 510
 511   case Type::LongTyID:
 512     Out << cast<ConstantSInt>(CPV)->getValue() << "ll"; break;
 513
 514   case Type::UByteTyID:
 515   case Type::UShortTyID:
 516     Out << cast<ConstantUInt>(CPV)->getValue(); break;
 517   case Type::UIntTyID:
 518     Out << cast<ConstantUInt>(CPV)->getValue() << "u"; break;
 519   case Type::ULongTyID:
 520     Out << cast<ConstantUInt>(CPV)->getValue() << "ull"; break;
 521
 522   case Type::FloatTyID:
 523   case Type::DoubleTyID: {
 524     ConstantFP *FPC = cast<ConstantFP>(CPV);
 525     std::map<const ConstantFP*, unsigned>::iterator I = FPConstantMap.find(FPC);
 526     if (I != FPConstantMap.end()) {
 527       // Because of FP precision problems we must load from a stack allocated
 528       // value that holds the value in hex.
 529       Out << "(*(" << (FPC->getType() == Type::FloatTy ? "float" : "double")
 530           << "*)&FPConstant" << I->second << ")";
 531     } else {
 532 #if HAVE_PRINTF_A
 533       // Print out the constant as a floating point number.
 534       char Buffer[100];
 535       sprintf(Buffer, "%a", FPC->getValue());
 536       Out << Buffer << " /*" << FPC->getValue() << "*/ ";
 537 #else
 538       Out << ftostr(FPC->getValue());
 539 #endif
 540     }
 541     break;
 542   }
 543
 544   case Type::ArrayTyID:
 545     if (isa<ConstantAggregateZero>(CPV)) {
 546       const ArrayType *AT = cast<ArrayType>(CPV->getType());
 547       Out << "{";
 548       if (AT->getNumElements()) {
 549         Out << " ";
 550         Constant *CZ = Constant::getNullValue(AT->getElementType());
 551         printConstant(CZ);
 552         for (unsigned i = 1, e = AT->getNumElements(); i != e; ++i) {
 553           Out << ", ";
 554           printConstant(CZ);
 555         }
 556       }
 557       Out << " }";
 558     } else {
 559       printConstantArray(cast<ConstantArray>(CPV));
 560     }
 561     break;
 562
 563   case Type::StructTyID:
 564     if (isa<ConstantAggregateZero>(CPV)) {
 565       const StructType *ST = cast<StructType>(CPV->getType());
 566       Out << "{";
 567       if (ST->getNumElements()) {
 568         Out << " ";
 569         printConstant(Constant::getNullValue(ST->getElementType(0)));
 570         for (unsigned i = 1, e = ST->getNumElements(); i != e; ++i) {
 571           Out << ", ";
 572           printConstant(Constant::getNullValue(ST->getElementType(i)));
 573         }
 574       }
 575       Out << " }";
 576     } else {
 577       Out << "{";
 578       if (CPV->getNumOperands()) {
 579         Out << " ";
 580         printConstant(cast<Constant>(CPV->getOperand(0)));
 581         for (unsigned i = 1, e = CPV->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 582           Out << ", ";
 583           printConstant(cast<Constant>(CPV->getOperand(i)));
 584         }
 585       }
 586       Out << " }";
 587     }
 588     break;
 589
 590   case Type::PointerTyID:
 591     if (isa<ConstantPointerNull>(CPV)) {
 592       Out << "((";
 593       printType(Out, CPV->getType());
 594       Out << ")/*NULL*/0)";
 595       break;
 596     } else if (ConstantPointerRef *CPR = dyn_cast<ConstantPointerRef>(CPV)) {
 597       writeOperand(CPR->getValue());
 598       break;
 599     }
 600     // FALL THROUGH
 601   default:
 602     std::cerr << "Unknown constant type: " << CPV << "\n";
 603     abort();
 604   }
 605 }
 606
 607 void CWriter::writeOperandInternal(Value *Operand) {
 608   if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(Operand))
 609     if (isInlinableInst(*I) && !isDirectAlloca(I)) {
 610       // Should we inline this instruction to build a tree?
 611       Out << "(";
 612       visit(*I);
 613       Out << ")";
 614       return;
 615     }
 616
 617   if (Constant *CPV = dyn_cast<Constant>(Operand)) {
 618     printConstant(CPV);
 619   } else {
 620     Out << Mang->getValueName(Operand);
 621   }
 622 }
 623
 624 void CWriter::writeOperand(Value *Operand) {
 625   if (isa<GlobalVariable>(Operand) || isDirectAlloca(Operand))
 626     Out << "(&";  // Global variables are references as their addresses by llvm
 627
 628   writeOperandInternal(Operand);
 629
 630   if (isa<GlobalVariable>(Operand) || isDirectAlloca(Operand))
 631     Out << ")";
 632 }
 633
 634 // generateCompilerSpecificCode - This is where we add conditional compilation
 635 // directives to cater to specific compilers as need be.
 636 //
 637 static void generateCompilerSpecificCode(std::ostream& Out) {
 638   // Alloca is hard to get, and we don't want to include stdlib.h here...
 639   Out << "/* get a declaration for alloca */\n"
 640       << "#ifdef sun\n"
 641       << "extern void *__builtin_alloca(unsigned long);\n"
 642       << "#define alloca(x) __builtin_alloca(x)\n"
 643       << "#else\n"
 644       << "#ifndef __FreeBSD__\n"
 645       << "#include <alloca.h>\n"
 646       << "#endif\n"
 647       << "#endif\n\n";
 648
 649   // We output GCC specific attributes to preserve 'linkonce'ness on globals.
 650   // If we aren't being compiled with GCC, just drop these attributes.
 651   Out << "#ifndef __GNUC__  /* Can only support \"linkonce\" vars with GCC */\n"
 652       << "#define __attribute__(X)\n"
 653       << "#endif\n\n";
 654
 655 #if 0
 656   // At some point, we should support "external weak" vs. "weak" linkages.
 657   // On Mac OS X, "external weak" is spelled "__attribute__((weak_import))".
 658   Out << "#if defined(__GNUC__) && defined(__APPLE_CC__)\n"
 659       << "#define __EXTERNAL_WEAK__ __attribute__((weak_import))\n"
 660       << "#elif defined(__GNUC__)\n"
 661       << "#define __EXTERNAL_WEAK__ __attribute__((weak))\n"
 662       << "#else\n"
 663       << "#define __EXTERNAL_WEAK__\n"
 664       << "#endif\n\n";
 665 #endif
 666
 667   // For now, turn off the weak linkage attribute on Mac OS X. (See above.)
 668   Out << "#if defined(__GNUC__) && defined(__APPLE_CC__)\n"
 669       << "#define __ATTRIBUTE_WEAK__\n"
 670       << "#elif defined(__GNUC__)\n"
 671       << "#define __ATTRIBUTE_WEAK__ __attribute__((weak))\n"
 672       << "#else\n"
 673       << "#define __ATTRIBUTE_WEAK__\n"
 674       << "#endif\n\n";
 675 }
 676
 677 bool CWriter::doInitialization(Module &M) {
 678   // Initialize
 679   TheModule = &M;
 680
 681   IL.AddPrototypes(M);
 682
 683   // Ensure that all structure types have names...
 684   Mang = new Mangler(M);
 685
 686   // get declaration for alloca
 687   Out << "/* Provide Declarations */\n";
 688   Out << "#include <stdarg.h>\n";      // Varargs support
 689   Out << "#include <setjmp.h>\n";      // Unwind support
 690   generateCompilerSpecificCode(Out);
 691
 692   // Provide a definition for `bool' if not compiling with a C++ compiler.
 693   Out << "\n"
 694       << "#ifndef __cplusplus\ntypedef unsigned char bool;\n#endif\n"
 695
 696       << "\n\n/* Support for floating point constants */\n"
 697       << "typedef unsigned long long ConstantDoubleTy;\n"
 698       << "typedef unsigned int        ConstantFloatTy;\n"
 699
 700       << "\n\n/* Global Declarations */\n";
 701
 702   // First output all the declarations for the program, because C requires
 703   // Functions & globals to be declared before they are used.
 704   //
 705
 706   // Loop over the symbol table, emitting all named constants...
 707   printModuleTypes(M.getSymbolTable());
 708
 709   // Global variable declarations...
 710   if (!M.gempty()) {
 711     Out << "\n/* External Global Variable Declarations */\n";
 712     for (Module::giterator I = M.gbegin(), E = M.gend(); I != E; ++I) {
 713       if (I->hasExternalLinkage()) {
 714         Out << "extern ";
 715         printType(Out, I->getType()->getElementType(), Mang->getValueName(I));
 716         Out << ";\n";
 717       }
 718     }
 719   }
 720
 721   // Function declarations
 722   if (!M.empty()) {
 723     Out << "\n/* Function Declarations */\n";
 724     for (Module::iterator I = M.begin(), E = M.end(); I != E; ++I) {
 725       // Don't print declarations for intrinsic functions.
 726       if (!I->getIntrinsicID()) {
 727         printFunctionSignature(I, true);
 728         if (I->hasWeakLinkage()) Out << " __ATTRIBUTE_WEAK__";
 729         if (I->hasLinkOnceLinkage()) Out << " __ATTRIBUTE_WEAK__";
 730         Out << ";\n";
 731       }
 732     }
 733   }
 734
 735   // Output the global variable declarations
 736   if (!M.gempty()) {
 737     Out << "\n\n/* Global Variable Declarations */\n";
 738     for (Module::giterator I = M.gbegin(), E = M.gend(); I != E; ++I)
 739       if (!I->isExternal()) {
 740         Out << "extern ";
 741         printType(Out, I->getType()->getElementType(), Mang->getValueName(I));
 742
 743         if (I->hasLinkOnceLinkage())
 744           Out << " __attribute__((common))";
 745         else if (I->hasWeakLinkage())
 746           Out << " __ATTRIBUTE_WEAK__";
 747         Out << ";\n";
 748       }
 749   }
 750
 751   // Output the global variable definitions and contents...
 752   if (!M.gempty()) {
 753     Out << "\n\n/* Global Variable Definitions and Initialization */\n";
 754     for (Module::giterator I = M.gbegin(), E = M.gend(); I != E; ++I)
 755       if (!I->isExternal()) {
 756         if (I->hasInternalLinkage())
 757           Out << "static ";
 758         printType(Out, I->getType()->getElementType(), Mang->getValueName(I));
 759         if (I->hasLinkOnceLinkage())
 760           Out << " __attribute__((common))";
 761         else if (I->hasWeakLinkage())
 762           Out << " __ATTRIBUTE_WEAK__";
 763
 764         // If the initializer is not null, emit the initializer.  If it is null,
 765         // we try to avoid emitting large amounts of zeros.  The problem with
 766         // this, however, occurs when the variable has weak linkage.  In this
 767         // case, the assembler will complain about the variable being both weak
 768         // and common, so we disable this optimization.
 769         if (!I->getInitializer()->isNullValue()) {
 770           Out << " = " ;
 771           writeOperand(I->getInitializer());
 772         } else if (I->hasWeakLinkage()) {
 773           // We have to specify an initializer, but it doesn't have to be
 774           // complete.  If the value is an aggregate, print out { 0 }, and let
 775           // the compiler figure out the rest of the zeros.
 776           Out << " = " ;
 777           if (isa<StructType>(I->getInitializer()->getType()) ||
 778               isa<ArrayType>(I->getInitializer()->getType())) {
 779             Out << "{ 0 }";
 780           } else {
 781             // Just print it out normally.
 782             writeOperand(I->getInitializer());
 783           }
 784         }
 785         Out << ";\n";
 786       }
 787   }
 788
 789   if (!M.empty())
 790     Out << "\n\n/* Function Bodies */\n";
 791   return false;
 792 }
 793
 794
 795 /// Output all floating point constants that cannot be printed accurately...
 796 void CWriter::printFloatingPointConstants(Function &F) {
 797   union {
 798     double D;
 799     uint64_t U;
 800   } DBLUnion;
 801
 802   union {
 803     float F;
 804     unsigned U;
 805   } FLTUnion;
 806
 807   // Scan the module for floating point constants.  If any FP constant is used
 808   // in the function, we want to redirect it here so that we do not depend on
 809   // the precision of the printed form, unless the printed form preserves
 810   // precision.
 811   //
 812   static unsigned FPCounter = 0;
 813   for (constant_iterator I = constant_begin(&F), E = constant_end(&F);
 814        I != E; ++I)
 815     if (const ConstantFP *FPC = dyn_cast<ConstantFP>(*I))
 816       if (!isFPCSafeToPrint(FPC) && // Do not put in FPConstantMap if safe.
 817           !FPConstantMap.count(FPC)) {
 818         double Val = FPC->getValue();
 819
 820         FPConstantMap[FPC] = FPCounter;  // Number the FP constants
 821
 822         if (FPC->getType() == Type::DoubleTy) {
 823           DBLUnion.D = Val;
 824           Out << "static const ConstantDoubleTy FPConstant" << FPCounter++
 825               << " = 0x" << std::hex << DBLUnion.U << std::dec
 826               << "ULL;    /* " << Val << " */\n";
 827         } else if (FPC->getType() == Type::FloatTy) {
 828           FLTUnion.F = Val;
 829           Out << "static const ConstantFloatTy FPConstant" << FPCounter++
 830               << " = 0x" << std::hex << FLTUnion.U << std::dec
 831               << "U;    /* " << Val << " */\n";
 832         } else
 833           assert(0 && "Unknown float type!");
 834       }
 835
 836   Out << "\n";
 837 }
 838
 839
 840 /// printSymbolTable - Run through symbol table looking for type names.  If a
 841 /// type name is found, emit it's declaration...
 842 ///
 843 void CWriter::printModuleTypes(const SymbolTable &ST) {
 844   // If there are no type names, exit early.
 845   if (ST.find(Type::TypeTy) == ST.end())
 846     return;
 847
 848   // We are only interested in the type plane of the symbol table...
 849   SymbolTable::type_const_iterator I   = ST.type_begin(Type::TypeTy);
 850   SymbolTable::type_const_iterator End = ST.type_end(Type::TypeTy);
 851
 852   // Print out forward declarations for structure types before anything else!
 853   Out << "/* Structure forward decls */\n";
 854   for (; I != End; ++I)
 855     if (const Type *STy = dyn_cast<StructType>(I->second)) {
 856       std::string Name = "struct l_" + Mangler::makeNameProper(I->first);
 857       Out << Name << ";\n";
 858       TypeNames.insert(std::make_pair(STy, Name));
 859     }
 860
 861   Out << "\n";
 862
 863   // Now we can print out typedefs...
 864   Out << "/* Typedefs */\n";
 865   for (I = ST.type_begin(Type::TypeTy); I != End; ++I) {
 866     const Type *Ty = cast<Type>(I->second);
 867     std::string Name = "l_" + Mangler::makeNameProper(I->first);
 868     Out << "typedef ";
 869     printType(Out, Ty, Name);
 870     Out << ";\n";
 871   }
 872
 873   Out << "\n";
 874
 875   // Keep track of which structures have been printed so far...
 876   std::set<const StructType *> StructPrinted;
 877
 878   // Loop over all structures then push them into the stack so they are
 879   // printed in the correct order.
 880   //
 881   Out << "/* Structure contents */\n";
 882   for (I = ST.type_begin(Type::TypeTy); I != End; ++I)
 883     if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(I->second))
 884       // Only print out used types!
 885       printContainedStructs(STy, StructPrinted);
 886 }
 887
 888 // Push the struct onto the stack and recursively push all structs
 889 // this one depends on.
 890 void CWriter::printContainedStructs(const Type *Ty,
 891                                     std::set<const StructType*> &StructPrinted){
 892   if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty)) {
 893     //Check to see if we have already printed this struct
 894     if (StructPrinted.count(STy) == 0) {
 895       // Print all contained types first...
 896       for (StructType::element_iterator I = STy->element_begin(),
 897              E = STy->element_end(); I != E; ++I) {
 898         const Type *Ty1 = I->get();
 899         if (isa<StructType>(Ty1) || isa<ArrayType>(Ty1))
 900           printContainedStructs(*I, StructPrinted);
 901       }
 902
 903       //Print structure type out..
 904       StructPrinted.insert(STy);
 905       std::string Name = TypeNames[STy];
 906       printType(Out, STy, Name, true);
 907       Out << ";\n\n";
 908     }
 909
 910     // If it is an array, check contained types and continue
 911   } else if (const ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(Ty)){
 912     const Type *Ty1 = ATy->getElementType();
 913     if (isa<StructType>(Ty1) || isa<ArrayType>(Ty1))
 914       printContainedStructs(Ty1, StructPrinted);
 915   }
 916 }
 917
 918
 919 void CWriter::printFunctionSignature(const Function *F, bool Prototype) {
 920   if (F->hasInternalLinkage()) Out << "static ";
 921
 922   // Loop over the arguments, printing them...
 923   const FunctionType *FT = cast<FunctionType>(F->getFunctionType());
 924
 925   std::stringstream FunctionInnards;
 926
 927   // Print out the name...
 928   FunctionInnards << Mang->getValueName(F) << "(";
 929
 930   if (!F->isExternal()) {
 931     if (!F->aempty()) {
 932       std::string ArgName;
 933       if (F->abegin()->hasName() || !Prototype)
 934         ArgName = Mang->getValueName(F->abegin());
 935       printType(FunctionInnards, F->afront().getType(), ArgName);
 936       for (Function::const_aiterator I = ++F->abegin(), E = F->aend();
 937            I != E; ++I) {
 938         FunctionInnards << ", ";
 939         if (I->hasName() || !Prototype)
 940           ArgName = Mang->getValueName(I);
 941         else
 942           ArgName = "";
 943         printType(FunctionInnards, I->getType(), ArgName);
 944       }
 945     }
 946   } else {
 947     // Loop over the arguments, printing them...
 948     for (FunctionType::param_iterator I = FT->param_begin(),
 949            E = FT->param_end(); I != E; ++I) {
 950       if (I != FT->param_begin()) FunctionInnards << ", ";
 951       printType(FunctionInnards, *I);
 952     }
 953   }
 954
 955   // Finish printing arguments... if this is a vararg function, print the ...,
 956   // unless there are no known types, in which case, we just emit ().
 957   //
 958   if (FT->isVarArg() && FT->getNumParams()) {
 959     if (FT->getNumParams()) FunctionInnards << ", ";
 960     FunctionInnards << "...";  // Output varargs portion of signature!
 961   } else if (!FT->isVarArg() && FT->getNumParams() == 0) {
 962     FunctionInnards << "void"; // ret() -> ret(void) in C.
 963   }
 964   FunctionInnards << ")";
 965   // Print out the return type and the entire signature for that matter
 966   printType(Out, F->getReturnType(), FunctionInnards.str());
 967 }
 968
 969 void CWriter::printFunction(Function &F) {
 970   printFunctionSignature(&F, false);
 971   Out << " {\n";
 972
 973   // print local variable information for the function
 974   for (inst_iterator I = inst_begin(&F), E = inst_end(&F); I != E; ++I)
 975     if (const AllocaInst *AI = isDirectAlloca(&*I)) {
 976       Out << "  ";
 977       printType(Out, AI->getAllocatedType(), Mang->getValueName(AI));
 978       Out << ";    /* Address exposed local */\n";
 979     } else if (I->getType() != Type::VoidTy && !isInlinableInst(*I)) {
 980       Out << "  ";
 981       printType(Out, I->getType(), Mang->getValueName(&*I));
 982       Out << ";\n";
 983
 984       if (isa<PHINode>(*I)) {  // Print out PHI node temporaries as well...
 985         Out << "  ";
 986         printType(Out, I->getType(),
 987                   Mang->getValueName(&*I)+"__PHI_TEMPORARY");
 988         Out << ";\n";
 989       }
 990     }
 991
 992   Out << "\n";
 993
 994   // print the basic blocks
 995   for (Function::iterator BB = F.begin(), E = F.end(); BB != E; ++BB) {
 996     BasicBlock *Prev = BB->getPrev();
 997
 998     // Don't print the label for the basic block if there are no uses, or if the
 999     // only terminator use is the predecessor basic block's terminator.  We have
1000     // to scan the use list because PHI nodes use basic blocks too but do not
1001     // require a label to be generated.
1002     //
1003     bool NeedsLabel = false;
1004     for (Value::use_iterator UI = BB->use_begin(), UE = BB->use_end();
1005          UI != UE; ++UI)
1006       if (TerminatorInst *TI = dyn_cast<TerminatorInst>(*UI))
1007         if (TI != Prev->getTerminator() ||
1008             isa<SwitchInst>(Prev->getTerminator()) ||
1009             isa<InvokeInst>(Prev->getTerminator())) {
1010           NeedsLabel = true;
1011           break;
1012         }
1013
1014     if (NeedsLabel) Out << Mang->getValueName(BB) << ":\n";
1015
1016     // Output all of the instructions in the basic block...
1017     for (BasicBlock::iterator II = BB->begin(), E = --BB->end(); II != E; ++II){
1018       if (!isInlinableInst(*II) && !isDirectAlloca(II)) {
1019         if (II->getType() != Type::VoidTy)
1020           outputLValue(II);
1021         else
1022           Out << "  ";
1023         visit(*II);
1024         Out << ";\n";
1025       }
1026     }
1027
1028     // Don't emit prefix or suffix for the terminator...
1029     visit(*BB->getTerminator());
1030   }
1031
1032   Out << "}\n\n";
1033 }
1034
1035 // Specific Instruction type classes... note that all of the casts are
1036 // necessary because we use the instruction classes as opaque types...
1037 //
1038 void CWriter::visitReturnInst(ReturnInst &I) {
1039   // Don't output a void return if this is the last basic block in the function
1040   if (I.getNumOperands() == 0 &&
1041       &*--I.getParent()->getParent()->end() == I.getParent() &&
1042       !I.getParent()->size() == 1) {
1043     return;
1044   }
1045
1046   Out << "  return";
1047   if (I.getNumOperands()) {
1048     Out << " ";
1049     writeOperand(I.getOperand(0));
1050   }
1051   Out << ";\n";
1052 }
1053
1054 void CWriter::visitSwitchInst(SwitchInst &SI) {
1055   printPHICopiesForSuccessors(SI.getParent(), 0);
1056
1057   Out << "  switch (";
1058   writeOperand(SI.getOperand(0));
1059   Out << ") {\n  default:\n";
1060   printBranchToBlock(SI.getParent(), SI.getDefaultDest(), 2);
1061   Out << ";\n";
1062   for (unsigned i = 2, e = SI.getNumOperands(); i != e; i += 2) {
1063     Out << "  case ";
1064     writeOperand(SI.getOperand(i));
1065     Out << ":\n";
1066     BasicBlock *Succ = cast<BasicBlock>(SI.getOperand(i+1));
1067     printBranchToBlock(SI.getParent(), Succ, 2);
1068     if (Succ == SI.getParent()->getNext())
1069       Out << "    break;\n";
1070   }
1071   Out << "  }\n";
1072 }
1073
1074 void CWriter::visitInvokeInst(InvokeInst &II) {
1075   assert(0 && "Lowerinvoke pass didn't work!");
1076 }
1077
1078
1079 void CWriter::visitUnwindInst(UnwindInst &I) {
1080   assert(0 && "Lowerinvoke pass didn't work!");
1081 }
1082
1083 static bool isGotoCodeNecessary(BasicBlock *From, BasicBlock *To) {
1084   // If PHI nodes need copies, we need the copy code...
1085   if (isa<PHINode>(To->front()) ||
1086       From->getNext() != To)      // Not directly successor, need goto
1087     return true;
1088
1089   // Otherwise we don't need the code.
1090   return false;
1091 }
1092
1093 void CWriter::printPHICopiesForSuccessors(BasicBlock *CurBlock,
1094                                           unsigned Indent) {
1095   for (succ_iterator SI = succ_begin(CurBlock), E = succ_end(CurBlock);
1096        SI != E; ++SI)
1097     for (BasicBlock::iterator I = SI->begin();
1098          PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(I); ++I) {
1099       //  now we have to do the printing
1100       Out << std::string(Indent, ' ');
1101       Out << "  " << Mang->getValueName(I) << "__PHI_TEMPORARY = ";
1102       writeOperand(PN->getIncomingValue(PN->getBasicBlockIndex(CurBlock)));
1103       Out << ";   /* for PHI node */\n";
1104     }
1105 }
1106
1107
1108 void CWriter::printBranchToBlock(BasicBlock *CurBB, BasicBlock *Succ,
1109                                  unsigned Indent) {
1110   if (CurBB->getNext() != Succ ||
1111       isa<InvokeInst>(CurBB->getTerminator()) ||
1112       isa<SwitchInst>(CurBB->getTerminator())) {
1113     Out << std::string(Indent, ' ') << "  goto ";
1114     writeOperand(Succ);
1115     Out << ";\n";
1116   }
1117 }
1118
1119 // Branch instruction printing - Avoid printing out a branch to a basic block
1120 // that immediately succeeds the current one.
1121 //
1122 void CWriter::visitBranchInst(BranchInst &I) {
1123   printPHICopiesForSuccessors(I.getParent(), 0);
1124
1125   if (I.isConditional()) {
1126     if (isGotoCodeNecessary(I.getParent(), I.getSuccessor(0))) {
1127       Out << "  if (";
1128       writeOperand(I.getCondition());
1129       Out << ") {\n";
1130
1131       printBranchToBlock(I.getParent(), I.getSuccessor(0), 2);
1132
1133       if (isGotoCodeNecessary(I.getParent(), I.getSuccessor(1))) {
1134         Out << "  } else {\n";
1135         printBranchToBlock(I.getParent(), I.getSuccessor(1), 2);
1136       }
1137     } else {
1138       // First goto not necessary, assume second one is...
1139       Out << "  if (!";
1140       writeOperand(I.getCondition());
1141       Out << ") {\n";
1142
1143       printBranchToBlock(I.getParent(), I.getSuccessor(1), 2);
1144     }
1145
1146     Out << "  }\n";
1147   } else {
1148     printBranchToBlock(I.getParent(), I.getSuccessor(0), 0);
1149   }
1150   Out << "\n";
1151 }
1152
1153 // PHI nodes get copied into temporary values at the end of predecessor basic
1154 // blocks.  We now need to copy these temporary values into the REAL value for
1155 // the PHI.
1156 void CWriter::visitPHINode(PHINode &I) {
1157   writeOperand(&I);
1158   Out << "__PHI_TEMPORARY";
1159 }
1160
1161
1162 void CWriter::visitBinaryOperator(Instruction &I) {
1163   // binary instructions, shift instructions, setCond instructions.
1164   assert(!isa<PointerType>(I.getType()));
1165
1166   // We must cast the results of binary operations which might be promoted.
1167   bool needsCast = false;
1168   if ((I.getType() == Type::UByteTy) || (I.getType() == Type::SByteTy)
1169       || (I.getType() == Type::UShortTy) || (I.getType() == Type::ShortTy)
1170       || (I.getType() == Type::FloatTy)) {
1171     needsCast = true;
1172     Out << "((";
1173     printType(Out, I.getType());
1174     Out << ")(";
1175   }
1176
1177   writeOperand(I.getOperand(0));
1178
1179   switch (I.getOpcode()) {
1180   case Instruction::Add: Out << " + "; break;
1181   case Instruction::Sub: Out << " - "; break;
1182   case Instruction::Mul: Out << "*"; break;
1183   case Instruction::Div: Out << "/"; break;
1184   case Instruction::Rem: Out << "%"; break;
1185   case Instruction::And: Out << " & "; break;
1186   case Instruction::Or: Out << " | "; break;
1187   case Instruction::Xor: Out << " ^ "; break;
1188   case Instruction::SetEQ: Out << " == "; break;
1189   case Instruction::SetNE: Out << " != "; break;
1190   case Instruction::SetLE: Out << " <= "; break;
1191   case Instruction::SetGE: Out << " >= "; break;
1192   case Instruction::SetLT: Out << " < "; break;
1193   case Instruction::SetGT: Out << " > "; break;
1194   case Instruction::Shl : Out << " << "; break;
1195   case Instruction::Shr : Out << " >> "; break;
1196   default: std::cerr << "Invalid operator type!" << I; abort();
1197   }
1198
1199   writeOperand(I.getOperand(1));
1200
1201   if (needsCast) {
1202     Out << "))";
1203   }
1204 }
1205
1206 void CWriter::visitCastInst(CastInst &I) {
1207   if (I.getType() == Type::BoolTy) {
1208     Out << "(";
1209     writeOperand(I.getOperand(0));
1210     Out << " != 0)";
1211     return;
1212   }
1213   Out << "(";
1214   printType(Out, I.getType());
1215   Out << ")";
1216   if (isa<PointerType>(I.getType())&&I.getOperand(0)->getType()->isIntegral() ||
1217       isa<PointerType>(I.getOperand(0)->getType())&&I.getType()->isIntegral()) {
1218     // Avoid "cast to pointer from integer of different size" warnings
1219     Out << "(long)";
1220   }
1221
1222   writeOperand(I.getOperand(0));
1223 }
1224
1225 void CWriter::visitSelectInst(SelectInst &I) {
1226   Out << "((";
1227   writeOperand(I.getCondition());
1228   Out << ") ? (";
1229   writeOperand(I.getTrueValue());
1230   Out << ") : (";
1231   writeOperand(I.getFalseValue());
1232   Out << "))";
1233 }
1234
1235
1236 void CWriter::lowerIntrinsics(Function &F) {
1237   for (Function::iterator BB = F.begin(), E = F.end(); BB != E; ++BB)
1238     for (BasicBlock::iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I != E; )
1239       if (CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(I++))
1240         if (Function *F = CI->getCalledFunction())
1241           switch (F->getIntrinsicID()) {
1242           case Intrinsic::not_intrinsic:
1243           case Intrinsic::vastart:
1244           case Intrinsic::vacopy:
1245           case Intrinsic::vaend:
1246           case Intrinsic::returnaddress:
1247           case Intrinsic::frameaddress:
1248           case Intrinsic::setjmp:
1249           case Intrinsic::longjmp:
1250             // We directly implement these intrinsics
1251             break;
1252           default:
1253             // All other intrinsic calls we must lower.
1254             Instruction *Before = CI->getPrev();
1255             IL.LowerIntrinsicCall(CI);
1256             if (Before) {        // Move iterator to instruction after call
1257               I = Before; ++I;
1258             } else {
1259               I = BB->begin();
1260             }
1261           }
1262 }
1263
1264
1265
1266 void CWriter::visitCallInst(CallInst &I) {
1267   // Handle intrinsic function calls first...
1268   if (Function *F = I.getCalledFunction())
1269     if (Intrinsic::ID ID = (Intrinsic::ID)F->getIntrinsicID()) {
1270       switch (ID) {
1271       default: assert(0 && "Unknown LLVM intrinsic!");
1272       case Intrinsic::vastart:
1273         Out << "0; ";
1274
1275         Out << "va_start(*(va_list*)&" << Mang->getValueName(&I) << ", ";
1276         // Output the last argument to the enclosing function...
1277         if (I.getParent()->getParent()->aempty()) {
1278           std::cerr << "The C backend does not currently support zero "
1279                     << "argument varargs functions, such as '"
1280                     << I.getParent()->getParent()->getName() << "'!\n";
1281           abort();
1282         }
1283         writeOperand(&I.getParent()->getParent()->aback());
1284         Out << ")";
1285         return;
1286       case Intrinsic::vaend:
1287         Out << "va_end(*(va_list*)&";
1288         writeOperand(I.getOperand(1));
1289         Out << ")";
1290         return;
1291       case Intrinsic::vacopy:
1292         Out << "0;";
1293         Out << "va_copy(*(va_list*)&" << Mang->getValueName(&I) << ", ";
1294         Out << "*(va_list*)&";
1295         writeOperand(I.getOperand(1));
1296         Out << ")";
1297         return;
1298       case Intrinsic::returnaddress:
1299         Out << "__builtin_return_address(";
1300         writeOperand(I.getOperand(1));
1301         Out << ")";
1302         return;
1303       case Intrinsic::frameaddress:
1304         Out << "__builtin_frame_address(";
1305         writeOperand(I.getOperand(1));
1306         Out << ")";
1307         return;
1308       case Intrinsic::setjmp:
1309         Out << "setjmp(*(jmp_buf*)";
1310         writeOperand(I.getOperand(1));
1311         Out << ")";
1312         return;
1313       case Intrinsic::longjmp:
1314         Out << "longjmp(*(jmp_buf*)";
1315         writeOperand(I.getOperand(1));
1316         Out << ", ";
1317         writeOperand(I.getOperand(2));
1318         Out << ")";
1319         return;
1320       }
1321     }
1322   visitCallSite(&I);
1323 }
1324
1325 void CWriter::visitCallSite(CallSite CS) {
1326   const PointerType  *PTy   = cast<PointerType>(CS.getCalledValue()->getType());
1327   const FunctionType *FTy   = cast<FunctionType>(PTy->getElementType());
1328   const Type         *RetTy = FTy->getReturnType();
1329
1330   writeOperand(CS.getCalledValue());
1331   Out << "(";
1332
1333   if (CS.arg_begin() != CS.arg_end()) {
1334     CallSite::arg_iterator AI = CS.arg_begin(), AE = CS.arg_end();
1335     writeOperand(*AI);
1336
1337     for (++AI; AI != AE; ++AI) {
1338       Out << ", ";
1339       writeOperand(*AI);
1340     }
1341   }
1342   Out << ")";
1343 }
1344
1345 void CWriter::visitMallocInst(MallocInst &I) {
1346   assert(0 && "lowerallocations pass didn't work!");
1347 }
1348
1349 void CWriter::visitAllocaInst(AllocaInst &I) {
1350   Out << "(";
1351   printType(Out, I.getType());
1352   Out << ") alloca(sizeof(";
1353   printType(Out, I.getType()->getElementType());
1354   Out << ")";
1355   if (I.isArrayAllocation()) {
1356     Out << " * " ;
1357     writeOperand(I.getOperand(0));
1358   }
1359   Out << ")";
1360 }
1361
1362 void CWriter::visitFreeInst(FreeInst &I) {
1363   assert(0 && "lowerallocations pass didn't work!");
1364 }
1365
1366 void CWriter::printIndexingExpression(Value *Ptr, gep_type_iterator I,
1367                                       gep_type_iterator E) {
1368   bool HasImplicitAddress = false;
1369   // If accessing a global value with no indexing, avoid *(&GV) syndrome
1370   if (GlobalValue *V = dyn_cast<GlobalValue>(Ptr)) {
1371     HasImplicitAddress = true;
1372   } else if (ConstantPointerRef *CPR = dyn_cast<ConstantPointerRef>(Ptr)) {
1373     HasImplicitAddress = true;
1374     Ptr = CPR->getValue();         // Get to the global...
1375   } else if (isDirectAlloca(Ptr)) {
1376     HasImplicitAddress = true;
1377   }
1378
1379   if (I == E) {
1380     if (!HasImplicitAddress)
1381       Out << "*";  // Implicit zero first argument: '*x' is equivalent to 'x[0]'
1382
1383     writeOperandInternal(Ptr);
1384     return;
1385   }
1386
1387   const Constant *CI = dyn_cast<Constant>(I.getOperand());
1388   if (HasImplicitAddress && (!CI || !CI->isNullValue()))
1389     Out << "(&";
1390
1391   writeOperandInternal(Ptr);
1392
1393   if (HasImplicitAddress && (!CI || !CI->isNullValue())) {
1394     Out << ")";
1395     HasImplicitAddress = false;  // HIA is only true if we haven't addressed yet
1396   }
1397
1398   assert(!HasImplicitAddress || (CI && CI->isNullValue()) &&
1399          "Can only have implicit address with direct accessing");
1400
1401   if (HasImplicitAddress) {
1402     ++I;
1403   } else if (CI && CI->isNullValue()) {
1404     gep_type_iterator TmpI = I; ++TmpI;
1405
1406     // Print out the -> operator if possible...
1407     if (TmpI != E && isa<StructType>(*TmpI)) {
1408       Out << (HasImplicitAddress ? "." : "->");
1409       Out << "field" << cast<ConstantUInt>(TmpI.getOperand())->getValue();
1410       I = ++TmpI;
1411     }
1412   }
1413
1414   for (; I != E; ++I)
1415     if (isa<StructType>(*I)) {
1416       Out << ".field" << cast<ConstantUInt>(I.getOperand())->getValue();
1417     } else {
1418       Out << "[";
1419       writeOperand(I.getOperand());
1420       Out << "]";
1421     }
1422 }
1423
1424 void CWriter::visitLoadInst(LoadInst &I) {
1425   Out << "*";
1426   writeOperand(I.getOperand(0));
1427 }
1428
1429 void CWriter::visitStoreInst(StoreInst &I) {
1430   Out << "*";
1431   writeOperand(I.getPointerOperand());
1432   Out << " = ";
1433   writeOperand(I.getOperand(0));
1434 }
1435
1436 void CWriter::visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &I) {
1437   Out << "&";
1438   printIndexingExpression(I.getPointerOperand(), gep_type_begin(I),
1439                           gep_type_end(I));
1440 }
1441
1442 void CWriter::visitVANextInst(VANextInst &I) {
1443   Out << Mang->getValueName(I.getOperand(0));
1444   Out << ";  va_arg(*(va_list*)&" << Mang->getValueName(&I) << ", ";
1445   printType(Out, I.getArgType());
1446   Out << ")";
1447 }
1448
1449 void CWriter::visitVAArgInst(VAArgInst &I) {
1450   Out << "0;\n";
1451   Out << "{ va_list Tmp; va_copy(Tmp, *(va_list*)&";
1452   writeOperand(I.getOperand(0));
1453   Out << ");\n  " << Mang->getValueName(&I) << " = va_arg(Tmp, ";
1454   printType(Out, I.getType());
1455   Out << ");\n  va_end(Tmp); }";
1456 }
1457
1458 //===----------------------------------------------------------------------===//
1459 //                       External Interface declaration
1460 //===----------------------------------------------------------------------===//
1461
1462 bool CTargetMachine::addPassesToEmitAssembly(PassManager &PM, std::ostream &o) {
1463   PM.add(createLowerAllocationsPass());
1464   PM.add(createLowerInvokePass());
1465   PM.add(new CBackendNameAllUsedStructs());
1466   PM.add(new CWriter(o, getIntrinsicLowering()));
1467   return false;
1468 }
1469
1470 TargetMachine *llvm::allocateCTargetMachine(const Module &M,
1471                                             IntrinsicLowering *IL) {
1472   return new CTargetMachine(M, IL);
1473 }