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 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/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/ParameterAttributes.h"
  22 #include "llvm/Pass.h"
  23 #include "llvm/PassManager.h"
  24 #include "llvm/TypeSymbolTable.h"
  25 #include "llvm/Intrinsics.h"
  26 #include "llvm/IntrinsicInst.h"
  27 #include "llvm/InlineAsm.h"
  28 #include "llvm/Analysis/ConstantsScanner.h"
  29 #include "llvm/Analysis/FindUsedTypes.h"
  30 #include "llvm/Analysis/LoopInfo.h"
  31 #include "llvm/CodeGen/IntrinsicLowering.h"
  32 #include "llvm/Transforms/Scalar.h"
  33 #include "llvm/Target/TargetMachineRegistry.h"
  34 #include "llvm/Target/TargetAsmInfo.h"
  35 #include "llvm/Target/TargetData.h"
  36 #include "llvm/Support/CallSite.h"
  37 #include "llvm/Support/CFG.h"
  38 #include "llvm/Support/GetElementPtrTypeIterator.h"
  39 #include "llvm/Support/InstVisitor.h"
  40 #include "llvm/Support/Mangler.h"
  41 #include "llvm/Support/MathExtras.h"
  42 #include "llvm/ADT/StringExtras.h"
  43 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  44 #include "llvm/Support/MathExtras.h"
  45 #include "llvm/Config/config.h"
  46 #include <algorithm>
  47 #include <sstream>
  48 using namespace llvm;
  49
  50 namespace {
  51   // Register the target.
  52   RegisterTarget<CTargetMachine> X("c", "  C backend");
  53
  54   /// CBackendNameAllUsedStructsAndMergeFunctions - This pass inserts names for
  55   /// any unnamed structure types that are used by the program, and merges
  56   /// external functions with the same name.
  57   ///
  58   class CBackendNameAllUsedStructsAndMergeFunctions : public ModulePass {
  59   public:
  60     static char ID;
  61     CBackendNameAllUsedStructsAndMergeFunctions()
  62       : ModulePass((intptr_t)&ID) {}
  63     void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
  64       AU.addRequired<FindUsedTypes>();
  65     }
  66
  67     virtual const char *getPassName() const {
  68       return "C backend type canonicalizer";
  69     }
  70
  71     virtual bool runOnModule(Module &M);
  72   };
  73
  74   char CBackendNameAllUsedStructsAndMergeFunctions::ID = 0;
  75
  76   /// CWriter - This class is the main chunk of code that converts an LLVM
  77   /// module to a C translation unit.
  78   class CWriter : public FunctionPass, public InstVisitor<CWriter> {
  79     std::ostream &Out;
  80     IntrinsicLowering *IL;
  81     Mangler *Mang;
  82     LoopInfo *LI;
  83     const Module *TheModule;
  84     const TargetAsmInfo* TAsm;
  85     const TargetData* TD;
  86     std::map<const Type *, std::string> TypeNames;
  87     std::map<const ConstantFP *, unsigned> FPConstantMap;
  88     std::set<Function*> intrinsicPrototypesAlreadyGenerated;
  89
  90   public:
  91     static char ID;
  92     CWriter(std::ostream &o)
  93       : FunctionPass((intptr_t)&ID), Out(o), IL(0), Mang(0), LI(0),
  94         TheModule(0), TAsm(0), TD(0) {}
  95
  96     virtual const char *getPassName() const { return "C backend"; }
  97
  98     void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
  99       AU.addRequired<LoopInfo>();
 100       AU.setPreservesAll();
 101     }
 102
 103     virtual bool doInitialization(Module &M);
 104
 105     bool runOnFunction(Function &F) {
 106       LI = &getAnalysis<LoopInfo>();
 107
 108       // Get rid of intrinsics we can't handle.
 109       lowerIntrinsics(F);
 110
 111       // Output all floating point constants that cannot be printed accurately.
 112       printFloatingPointConstants(F);
 113
 114       printFunction(F);
 115       FPConstantMap.clear();
 116       return false;
 117     }
 118
 119     virtual bool doFinalization(Module &M) {
 120       // Free memory...
 121       delete Mang;
 122       TypeNames.clear();
 123       return false;
 124     }
 125
 126     std::ostream &printType(std::ostream &Out, const Type *Ty,
 127                             bool isSigned = false,
 128                             const std::string &VariableName = "",
 129                             bool IgnoreName = false);
 130     std::ostream &printSimpleType(std::ostream &Out, const Type *Ty,
 131                                      bool isSigned,
 132                                      const std::string &NameSoFar = "");
 133
 134     void printStructReturnPointerFunctionType(std::ostream &Out,
 135                                               const PointerType *Ty);
 136
 137     void writeOperand(Value *Operand);
 138     void writeOperandRaw(Value *Operand);
 139     void writeOperandInternal(Value *Operand);
 140     void writeOperandWithCast(Value* Operand, unsigned Opcode);
 141     void writeOperandWithCast(Value* Operand, ICmpInst::Predicate predicate);
 142     bool writeInstructionCast(const Instruction &I);
 143
 144   private :
 145     std::string InterpretASMConstraint(InlineAsm::ConstraintInfo& c);
 146
 147     void lowerIntrinsics(Function &F);
 148
 149     void printModule(Module *M);
 150     void printModuleTypes(const TypeSymbolTable &ST);
 151     void printContainedStructs(const Type *Ty, std::set<const StructType *> &);
 152     void printFloatingPointConstants(Function &F);
 153     void printFunctionSignature(const Function *F, bool Prototype);
 154
 155     void printFunction(Function &);
 156     void printBasicBlock(BasicBlock *BB);
 157     void printLoop(Loop *L);
 158
 159     void printCast(unsigned opcode, const Type *SrcTy, const Type *DstTy);
 160     void printConstant(Constant *CPV);
 161     void printConstantWithCast(Constant *CPV, unsigned Opcode);
 162     bool printConstExprCast(const ConstantExpr *CE);
 163     void printConstantArray(ConstantArray *CPA);
 164     void printConstantVector(ConstantVector *CP);
 165
 166     // isInlinableInst - Attempt to inline instructions into their uses to build
 167     // trees as much as possible.  To do this, we have to consistently decide
 168     // what is acceptable to inline, so that variable declarations don't get
 169     // printed and an extra copy of the expr is not emitted.
 170     //
 171     static bool isInlinableInst(const Instruction &I) {
 172       // Always inline cmp instructions, even if they are shared by multiple
 173       // expressions.  GCC generates horrible code if we don't.
 174       if (isa<CmpInst>(I))
 175         return true;
 176
 177       // Must be an expression, must be used exactly once.  If it is dead, we
 178       // emit it inline where it would go.
 179       if (I.getType() == Type::VoidTy || !I.hasOneUse() ||
 180           isa<TerminatorInst>(I) || isa<CallInst>(I) || isa<PHINode>(I) ||
 181           isa<LoadInst>(I) || isa<VAArgInst>(I))
 182         // Don't inline a load across a store or other bad things!
 183         return false;
 184
 185       // Must not be used in inline asm
 186       if (I.hasOneUse() && isInlineAsm(*I.use_back())) return false;
 187
 188       // Only inline instruction it if it's use is in the same BB as the inst.
 189       return I.getParent() == cast<Instruction>(I.use_back())->getParent();
 190     }
 191
 192     // isDirectAlloca - Define fixed sized allocas in the entry block as direct
 193     // variables which are accessed with the & operator.  This causes GCC to
 194     // generate significantly better code than to emit alloca calls directly.
 195     //
 196     static const AllocaInst *isDirectAlloca(const Value *V) {
 197       const AllocaInst *AI = dyn_cast<AllocaInst>(V);
 198       if (!AI) return false;
 199       if (AI->isArrayAllocation())
 200         return 0;   // FIXME: we can also inline fixed size array allocas!
 201       if (AI->getParent() != &AI->getParent()->getParent()->getEntryBlock())
 202         return 0;
 203       return AI;
 204     }
 205
 206     // isInlineAsm - Check if the instruction is a call to an inline asm chunk
 207     static bool isInlineAsm(const Instruction& I) {
 208       if (isa<CallInst>(&I) && isa<InlineAsm>(I.getOperand(0)))
 209         return true;
 210       return false;
 211     }
 212
 213     // Instruction visitation functions
 214     friend class InstVisitor<CWriter>;
 215
 216     void visitReturnInst(ReturnInst &I);
 217     void visitBranchInst(BranchInst &I);
 218     void visitSwitchInst(SwitchInst &I);
 219     void visitInvokeInst(InvokeInst &I) {
 220       assert(0 && "Lowerinvoke pass didn't work!");
 221     }
 222
 223     void visitUnwindInst(UnwindInst &I) {
 224       assert(0 && "Lowerinvoke pass didn't work!");
 225     }
 226     void visitUnreachableInst(UnreachableInst &I);
 227
 228     void visitPHINode(PHINode &I);
 229     void visitBinaryOperator(Instruction &I);
 230     void visitICmpInst(ICmpInst &I);
 231     void visitFCmpInst(FCmpInst &I);
 232
 233     void visitCastInst (CastInst &I);
 234     void visitSelectInst(SelectInst &I);
 235     void visitCallInst (CallInst &I);
 236     void visitInlineAsm(CallInst &I);
 237
 238     void visitMallocInst(MallocInst &I);
 239     void visitAllocaInst(AllocaInst &I);
 240     void visitFreeInst  (FreeInst   &I);
 241     void visitLoadInst  (LoadInst   &I);
 242     void visitStoreInst (StoreInst  &I);
 243     void visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &I);
 244     void visitVAArgInst (VAArgInst &I);
 245
 246     void visitInstruction(Instruction &I) {
 247       cerr << "C Writer does not know about " << I;
 248       abort();
 249     }
 250
 251     void outputLValue(Instruction *I) {
 252       Out << "  " << GetValueName(I) << " = ";
 253     }
 254
 255     bool isGotoCodeNecessary(BasicBlock *From, BasicBlock *To);
 256     void printPHICopiesForSuccessor(BasicBlock *CurBlock,
 257                                     BasicBlock *Successor, unsigned Indent);
 258     void printBranchToBlock(BasicBlock *CurBlock, BasicBlock *SuccBlock,
 259                             unsigned Indent);
 260     void printIndexingExpression(Value *Ptr, gep_type_iterator I,
 261                                  gep_type_iterator E);
 262
 263     std::string GetValueName(const Value *Operand);
 264   };
 265 }
 266
 267 char CWriter::ID = 0;
 268
 269 /// This method inserts names for any unnamed structure types that are used by
 270 /// the program, and removes names from structure types that are not used by the
 271 /// program.
 272 ///
 273 bool CBackendNameAllUsedStructsAndMergeFunctions::runOnModule(Module &M) {
 274   // Get a set of types that are used by the program...
 275   std::set<const Type *> UT = getAnalysis<FindUsedTypes>().getTypes();
 276
 277   // Loop over the module symbol table, removing types from UT that are
 278   // already named, and removing names for types that are not used.
 279   //
 280   TypeSymbolTable &TST = M.getTypeSymbolTable();
 281   for (TypeSymbolTable::iterator TI = TST.begin(), TE = TST.end();
 282        TI != TE; ) {
 283     TypeSymbolTable::iterator I = TI++;
 284
 285     // If this isn't a struct type, remove it from our set of types to name.
 286     // This simplifies emission later.
 287     if (!isa<StructType>(I->second) && !isa<OpaqueType>(I->second)) {
 288       TST.remove(I);
 289     } else {
 290       // If this is not used, remove it from the symbol table.
 291       std::set<const Type *>::iterator UTI = UT.find(I->second);
 292       if (UTI == UT.end())
 293         TST.remove(I);
 294       else
 295         UT.erase(UTI);    // Only keep one name for this type.
 296     }
 297   }
 298
 299   // UT now contains types that are not named.  Loop over it, naming
 300   // structure types.
 301   //
 302   bool Changed = false;
 303   unsigned RenameCounter = 0;
 304   for (std::set<const Type *>::const_iterator I = UT.begin(), E = UT.end();
 305        I != E; ++I)
 306     if (const StructType *ST = dyn_cast<StructType>(*I)) {
 307       while (M.addTypeName("unnamed"+utostr(RenameCounter), ST))
 308         ++RenameCounter;
 309       Changed = true;
 310     }
 311
 312
 313   // Loop over all external functions and globals.  If we have two with
 314   // identical names, merge them.
 315   // FIXME: This code should disappear when we don't allow values with the same
 316   // names when they have different types!
 317   std::map<std::string, GlobalValue*> ExtSymbols;
 318   for (Module::iterator I = M.begin(), E = M.end(); I != E;) {
 319     Function *GV = I++;
 320     if (GV->isDeclaration() && GV->hasName()) {
 321       std::pair<std::map<std::string, GlobalValue*>::iterator, bool> X
 322         = ExtSymbols.insert(std::make_pair(GV->getName(), GV));
 323       if (!X.second) {
 324         // Found a conflict, replace this global with the previous one.
 325         GlobalValue *OldGV = X.first->second;
 326         GV->replaceAllUsesWith(ConstantExpr::getBitCast(OldGV, GV->getType()));
 327         GV->eraseFromParent();
 328         Changed = true;
 329       }
 330     }
 331   }
 332   // Do the same for globals.
 333   for (Module::global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end();
 334        I != E;) {
 335     GlobalVariable *GV = I++;
 336     if (GV->isDeclaration() && GV->hasName()) {
 337       std::pair<std::map<std::string, GlobalValue*>::iterator, bool> X
 338         = ExtSymbols.insert(std::make_pair(GV->getName(), GV));
 339       if (!X.second) {
 340         // Found a conflict, replace this global with the previous one.
 341         GlobalValue *OldGV = X.first->second;
 342         GV->replaceAllUsesWith(ConstantExpr::getBitCast(OldGV, GV->getType()));
 343         GV->eraseFromParent();
 344         Changed = true;
 345       }
 346     }
 347   }
 348
 349   return Changed;
 350 }
 351
 352 /// printStructReturnPointerFunctionType - This is like printType for a struct
 353 /// return type, except, instead of printing the type as void (*)(Struct*, ...)
 354 /// print it as "Struct (*)(...)", for struct return functions.
 355 void CWriter::printStructReturnPointerFunctionType(std::ostream &Out,
 356                                                    const PointerType *TheTy) {
 357   const FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(TheTy->getElementType());
 358   std::stringstream FunctionInnards;
 359   FunctionInnards << " (*) (";
 360   bool PrintedType = false;
 361
 362   FunctionType::param_iterator I = FTy->param_begin(), E = FTy->param_end();
 363   const Type *RetTy = cast<PointerType>(I->get())->getElementType();
 364   unsigned Idx = 1;
 365   const ParamAttrsList *Attrs = FTy->getParamAttrs();
 366   for (++I; I != E; ++I) {
 367     if (PrintedType)
 368       FunctionInnards << ", ";
 369     printType(FunctionInnards, *I,
 370         /*isSigned=*/Attrs && Attrs->paramHasAttr(Idx, ParamAttr::SExt), "");
 371     PrintedType = true;
 372   }
 373   if (FTy->isVarArg()) {
 374     if (PrintedType)
 375       FunctionInnards << ", ...";
 376   } else if (!PrintedType) {
 377     FunctionInnards << "void";
 378   }
 379   FunctionInnards << ')';
 380   std::string tstr = FunctionInnards.str();
 381   printType(Out, RetTy,
 382       /*isSigned=*/Attrs && Attrs->paramHasAttr(0, ParamAttr::SExt), tstr);
 383 }
 384
 385 std::ostream &
 386 CWriter::printSimpleType(std::ostream &Out, const Type *Ty, bool isSigned,
 387                             const std::string &NameSoFar) {
 388   assert((Ty->isPrimitiveType() || Ty->isInteger()) &&
 389          "Invalid type for printSimpleType");
 390   switch (Ty->getTypeID()) {
 391   case Type::VoidTyID:   return Out << "void " << NameSoFar;
 392   case Type::IntegerTyID: {
 393     unsigned NumBits = cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth();
 394     if (NumBits == 1)
 395       return Out << "bool " << NameSoFar;
 396     else if (NumBits <= 8)
 397       return Out << (isSigned?"signed":"unsigned") << " char " << NameSoFar;
 398     else if (NumBits <= 16)
 399       return Out << (isSigned?"signed":"unsigned") << " short " << NameSoFar;
 400     else if (NumBits <= 32)
 401       return Out << (isSigned?"signed":"unsigned") << " int " << NameSoFar;
 402     else {
 403       assert(NumBits <= 64 && "Bit widths > 64 not implemented yet");
 404       return Out << (isSigned?"signed":"unsigned") << " long long "<< NameSoFar;
 405     }
 406   }
 407   case Type::FloatTyID:  return Out << "float "   << NameSoFar;
 408   case Type::DoubleTyID: return Out << "double "  << NameSoFar;
 409   default :
 410     cerr << "Unknown primitive type: " << *Ty << "\n";
 411     abort();
 412   }
 413 }
 414
 415 // Pass the Type* and the variable name and this prints out the variable
 416 // declaration.
 417 //
 418 std::ostream &CWriter::printType(std::ostream &Out, const Type *Ty,
 419                                  bool isSigned, const std::string &NameSoFar,
 420                                  bool IgnoreName) {
 421   if (Ty->isPrimitiveType() || Ty->isInteger()) {
 422     printSimpleType(Out, Ty, isSigned, NameSoFar);
 423     return Out;
 424   }
 425
 426   // Check to see if the type is named.
 427   if (!IgnoreName || isa<OpaqueType>(Ty)) {
 428     std::map<const Type *, std::string>::iterator I = TypeNames.find(Ty);
 429     if (I != TypeNames.end()) return Out << I->second << ' ' << NameSoFar;
 430   }
 431
 432   switch (Ty->getTypeID()) {
 433   case Type::FunctionTyID: {
 434     const FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(Ty);
 435     std::stringstream FunctionInnards;
 436     FunctionInnards << " (" << NameSoFar << ") (";
 437     const ParamAttrsList *Attrs = FTy->getParamAttrs();
 438     unsigned Idx = 1;
 439     for (FunctionType::param_iterator I = FTy->param_begin(),
 440            E = FTy->param_end(); I != E; ++I) {
 441       if (I != FTy->param_begin())
 442         FunctionInnards << ", ";
 443       printType(FunctionInnards, *I,
 444          /*isSigned=*/Attrs && Attrs->paramHasAttr(Idx, ParamAttr::SExt), "");
 445       ++Idx;
 446     }
 447     if (FTy->isVarArg()) {
 448       if (FTy->getNumParams())
 449         FunctionInnards << ", ...";
 450     } else if (!FTy->getNumParams()) {
 451       FunctionInnards << "void";
 452     }
 453     FunctionInnards << ')';
 454     std::string tstr = FunctionInnards.str();
 455     printType(Out, FTy->getReturnType(),
 456         /*isSigned=*/Attrs && Attrs->paramHasAttr(0, ParamAttr::SExt), tstr);
 457     return Out;
 458   }
 459   case Type::StructTyID: {
 460     const StructType *STy = cast<StructType>(Ty);
 461     Out << NameSoFar + " {\n";
 462     unsigned Idx = 0;
 463     for (StructType::element_iterator I = STy->element_begin(),
 464            E = STy->element_end(); I != E; ++I) {
 465       Out << "  ";
 466       printType(Out, *I, false, "field" + utostr(Idx++));
 467       Out << ";\n";
 468     }
 469     Out << '}';
 470     if (STy->isPacked())
 471       Out << " __attribute__ ((packed))";
 472     return Out;
 473   }
 474
 475   case Type::PointerTyID: {
 476     const PointerType *PTy = cast<PointerType>(Ty);
 477     std::string ptrName = "*" + NameSoFar;
 478
 479     if (isa<ArrayType>(PTy->getElementType()) ||
 480         isa<VectorType>(PTy->getElementType()))
 481       ptrName = "(" + ptrName + ")";
 482
 483     return printType(Out, PTy->getElementType(), false, ptrName);
 484   }
 485
 486   case Type::ArrayTyID: {
 487     const ArrayType *ATy = cast<ArrayType>(Ty);
 488     unsigned NumElements = ATy->getNumElements();
 489     if (NumElements == 0) NumElements = 1;
 490     return printType(Out, ATy->getElementType(), false,
 491                      NameSoFar + "[" + utostr(NumElements) + "]");
 492   }
 493
 494   case Type::VectorTyID: {
 495     const VectorType *PTy = cast<VectorType>(Ty);
 496     unsigned NumElements = PTy->getNumElements();
 497     if (NumElements == 0) NumElements = 1;
 498     return printType(Out, PTy->getElementType(), false,
 499                      NameSoFar + "[" + utostr(NumElements) + "]");
 500   }
 501
 502   case Type::OpaqueTyID: {
 503     static int Count = 0;
 504     std::string TyName = "struct opaque_" + itostr(Count++);
 505     assert(TypeNames.find(Ty) == TypeNames.end());
 506     TypeNames[Ty] = TyName;
 507     return Out << TyName << ' ' << NameSoFar;
 508   }
 509   default:
 510     assert(0 && "Unhandled case in getTypeProps!");
 511     abort();
 512   }
 513
 514   return Out;
 515 }
 516
 517 void CWriter::printConstantArray(ConstantArray *CPA) {
 518
 519   // As a special case, print the array as a string if it is an array of
 520   // ubytes or an array of sbytes with positive values.
 521   //
 522   const Type *ETy = CPA->getType()->getElementType();
 523   bool isString = (ETy == Type::Int8Ty || ETy == Type::Int8Ty);
 524
 525   // Make sure the last character is a null char, as automatically added by C
 526   if (isString && (CPA->getNumOperands() == 0 ||
 527                    !cast<Constant>(*(CPA->op_end()-1))->isNullValue()))
 528     isString = false;
 529
 530   if (isString) {
 531     Out << '\"';
 532     // Keep track of whether the last number was a hexadecimal escape
 533     bool LastWasHex = false;
 534
 535     // Do not include the last character, which we know is null
 536     for (unsigned i = 0, e = CPA->getNumOperands()-1; i != e; ++i) {
 537       unsigned char C = cast<ConstantInt>(CPA->getOperand(i))->getZExtValue();
 538
 539       // Print it out literally if it is a printable character.  The only thing
 540       // to be careful about is when the last letter output was a hex escape
 541       // code, in which case we have to be careful not to print out hex digits
 542       // explicitly (the C compiler thinks it is a continuation of the previous
 543       // character, sheesh...)
 544       //
 545       if (isprint(C) && (!LastWasHex || !isxdigit(C))) {
 546         LastWasHex = false;
 547         if (C == '"' || C == '\\')
 548           Out << "\\" << C;
 549         else
 550           Out << C;
 551       } else {
 552         LastWasHex = false;
 553         switch (C) {
 554         case '\n': Out << "\\n"; break;
 555         case '\t': Out << "\\t"; break;
 556         case '\r': Out << "\\r"; break;
 557         case '\v': Out << "\\v"; break;
 558         case '\a': Out << "\\a"; break;
 559         case '\"': Out << "\\\""; break;
 560         case '\'': Out << "\\\'"; break;
 561         default:
 562           Out << "\\x";
 563           Out << (char)(( C/16  < 10) ? ( C/16 +'0') : ( C/16 -10+'A'));
 564           Out << (char)(((C&15) < 10) ? ((C&15)+'0') : ((C&15)-10+'A'));
 565           LastWasHex = true;
 566           break;
 567         }
 568       }
 569     }
 570     Out << '\"';
 571   } else {
 572     Out << '{';
 573     if (CPA->getNumOperands()) {
 574       Out << ' ';
 575       printConstant(cast<Constant>(CPA->getOperand(0)));
 576       for (unsigned i = 1, e = CPA->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 577         Out << ", ";
 578         printConstant(cast<Constant>(CPA->getOperand(i)));
 579       }
 580     }
 581     Out << " }";
 582   }
 583 }
 584
 585 void CWriter::printConstantVector(ConstantVector *CP) {
 586   Out << '{';
 587   if (CP->getNumOperands()) {
 588     Out << ' ';
 589     printConstant(cast<Constant>(CP->getOperand(0)));
 590     for (unsigned i = 1, e = CP->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 591       Out << ", ";
 592       printConstant(cast<Constant>(CP->getOperand(i)));
 593     }
 594   }
 595   Out << " }";
 596 }
 597
 598 // isFPCSafeToPrint - Returns true if we may assume that CFP may be written out
 599 // textually as a double (rather than as a reference to a stack-allocated
 600 // variable). We decide this by converting CFP to a string and back into a
 601 // double, and then checking whether the conversion results in a bit-equal
 602 // double to the original value of CFP. This depends on us and the target C
 603 // compiler agreeing on the conversion process (which is pretty likely since we
 604 // only deal in IEEE FP).
 605 //
 606 static bool isFPCSafeToPrint(const ConstantFP *CFP) {
 607   APFloat APF = APFloat(CFP->getValueAPF());  // copy
 608   if (CFP->getType()==Type::FloatTy)
 609     APF.convert(APFloat::IEEEdouble, APFloat::rmNearestTiesToEven);
 610 #if HAVE_PRINTF_A && ENABLE_CBE_PRINTF_A
 611   char Buffer[100];
 612   sprintf(Buffer, "%a", APF.convertToDouble());
 613   if (!strncmp(Buffer, "0x", 2) ||
 614       !strncmp(Buffer, "-0x", 3) ||
 615       !strncmp(Buffer, "+0x", 3))
 616     return APF.bitwiseIsEqual(APFloat(atof(Buffer)));
 617   return false;
 618 #else
 619   std::string StrVal = ftostr(APF);
 620
 621   while (StrVal[0] == ' ')
 622     StrVal.erase(StrVal.begin());
 623
 624   // Check to make sure that the stringized number is not some string like "Inf"
 625   // or NaN.  Check that the string matches the "[-+]?[0-9]" regex.
 626   if ((StrVal[0] >= '0' && StrVal[0] <= '9') ||
 627       ((StrVal[0] == '-' || StrVal[0] == '+') &&
 628        (StrVal[1] >= '0' && StrVal[1] <= '9')))
 629     // Reparse stringized version!
 630     return APF.bitwiseIsEqual(APFloat(atof(StrVal.c_str())));
 631   return false;
 632 #endif
 633 }
 634
 635 /// Print out the casting for a cast operation. This does the double casting
 636 /// necessary for conversion to the destination type, if necessary.
 637 /// @brief Print a cast
 638 void CWriter::printCast(unsigned opc, const Type *SrcTy, const Type *DstTy) {
 639   // Print the destination type cast
 640   switch (opc) {
 641     case Instruction::UIToFP:
 642     case Instruction::SIToFP:
 643     case Instruction::IntToPtr:
 644     case Instruction::Trunc:
 645     case Instruction::BitCast:
 646     case Instruction::FPExt:
 647     case Instruction::FPTrunc: // For these the DstTy sign doesn't matter
 648       Out << '(';
 649       printType(Out, DstTy);
 650       Out << ')';
 651       break;
 652     case Instruction::ZExt:
 653     case Instruction::PtrToInt:
 654     case Instruction::FPToUI: // For these, make sure we get an unsigned dest
 655       Out << '(';
 656       printSimpleType(Out, DstTy, false);
 657       Out << ')';
 658       break;
 659     case Instruction::SExt:
 660     case Instruction::FPToSI: // For these, make sure we get a signed dest
 661       Out << '(';
 662       printSimpleType(Out, DstTy, true);
 663       Out << ')';
 664       break;
 665     default:
 666       assert(0 && "Invalid cast opcode");
 667   }
 668
 669   // Print the source type cast
 670   switch (opc) {
 671     case Instruction::UIToFP:
 672     case Instruction::ZExt:
 673       Out << '(';
 674       printSimpleType(Out, SrcTy, false);
 675       Out << ')';
 676       break;
 677     case Instruction::SIToFP:
 678     case Instruction::SExt:
 679       Out << '(';
 680       printSimpleType(Out, SrcTy, true);
 681       Out << ')';
 682       break;
 683     case Instruction::IntToPtr:
 684     case Instruction::PtrToInt:
 685       // Avoid "cast to pointer from integer of different size" warnings
 686       Out << "(unsigned long)";
 687       break;
 688     case Instruction::Trunc:
 689     case Instruction::BitCast:
 690     case Instruction::FPExt:
 691     case Instruction::FPTrunc:
 692     case Instruction::FPToSI:
 693     case Instruction::FPToUI:
 694       break; // These don't need a source cast.
 695     default:
 696       assert(0 && "Invalid cast opcode");
 697       break;
 698   }
 699 }
 700
 701 // printConstant - The LLVM Constant to C Constant converter.
 702 void CWriter::printConstant(Constant *CPV) {
 703   if (const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(CPV)) {
 704     switch (CE->getOpcode()) {
 705     case Instruction::Trunc:
 706     case Instruction::ZExt:
 707     case Instruction::SExt:
 708     case Instruction::FPTrunc:
 709     case Instruction::FPExt:
 710     case Instruction::UIToFP:
 711     case Instruction::SIToFP:
 712     case Instruction::FPToUI:
 713     case Instruction::FPToSI:
 714     case Instruction::PtrToInt:
 715     case Instruction::IntToPtr:
 716     case Instruction::BitCast:
 717       Out << "(";
 718       printCast(CE->getOpcode(), CE->getOperand(0)->getType(), CE->getType());
 719       if (CE->getOpcode() == Instruction::SExt &&
 720           CE->getOperand(0)->getType() == Type::Int1Ty) {
 721         // Make sure we really sext from bool here by subtracting from 0
 722         Out << "0-";
 723       }
 724       printConstant(CE->getOperand(0));
 725       if (CE->getType() == Type::Int1Ty &&
 726           (CE->getOpcode() == Instruction::Trunc ||
 727            CE->getOpcode() == Instruction::FPToUI ||
 728            CE->getOpcode() == Instruction::FPToSI ||
 729            CE->getOpcode() == Instruction::PtrToInt)) {
 730         // Make sure we really truncate to bool here by anding with 1
 731         Out << "&1u";
 732       }
 733       Out << ')';
 734       return;
 735
 736     case Instruction::GetElementPtr:
 737       Out << "(&(";
 738       printIndexingExpression(CE->getOperand(0), gep_type_begin(CPV),
 739                               gep_type_end(CPV));
 740       Out << "))";
 741       return;
 742     case Instruction::Select:
 743       Out << '(';
 744       printConstant(CE->getOperand(0));
 745       Out << '?';
 746       printConstant(CE->getOperand(1));
 747       Out << ':';
 748       printConstant(CE->getOperand(2));
 749       Out << ')';
 750       return;
 751     case Instruction::Add:
 752     case Instruction::Sub:
 753     case Instruction::Mul:
 754     case Instruction::SDiv:
 755     case Instruction::UDiv:
 756     case Instruction::FDiv:
 757     case Instruction::URem:
 758     case Instruction::SRem:
 759     case Instruction::FRem:
 760     case Instruction::And:
 761     case Instruction::Or:
 762     case Instruction::Xor:
 763     case Instruction::ICmp:
 764     case Instruction::Shl:
 765     case Instruction::LShr:
 766     case Instruction::AShr:
 767     {
 768       Out << '(';
 769       bool NeedsClosingParens = printConstExprCast(CE);
 770       printConstantWithCast(CE->getOperand(0), CE->getOpcode());
 771       switch (CE->getOpcode()) {
 772       case Instruction::Add: Out << " + "; break;
 773       case Instruction::Sub: Out << " - "; break;
 774       case Instruction::Mul: Out << " * "; break;
 775       case Instruction::URem:
 776       case Instruction::SRem:
 777       case Instruction::FRem: Out << " % "; break;
 778       case Instruction::UDiv:
 779       case Instruction::SDiv:
 780       case Instruction::FDiv: Out << " / "; break;
 781       case Instruction::And: Out << " & "; break;
 782       case Instruction::Or:  Out << " | "; break;
 783       case Instruction::Xor: Out << " ^ "; break;
 784       case Instruction::Shl: Out << " << "; break;
 785       case Instruction::LShr:
 786       case Instruction::AShr: Out << " >> "; break;
 787       case Instruction::ICmp:
 788         switch (CE->getPredicate()) {
 789           case ICmpInst::ICMP_EQ: Out << " == "; break;
 790           case ICmpInst::ICMP_NE: Out << " != "; break;
 791           case ICmpInst::ICMP_SLT:
 792           case ICmpInst::ICMP_ULT: Out << " < "; break;
 793           case ICmpInst::ICMP_SLE:
 794           case ICmpInst::ICMP_ULE: Out << " <= "; break;
 795           case ICmpInst::ICMP_SGT:
 796           case ICmpInst::ICMP_UGT: Out << " > "; break;
 797           case ICmpInst::ICMP_SGE:
 798           case ICmpInst::ICMP_UGE: Out << " >= "; break;
 799           default: assert(0 && "Illegal ICmp predicate");
 800         }
 801         break;
 802       default: assert(0 && "Illegal opcode here!");
 803       }
 804       printConstantWithCast(CE->getOperand(1), CE->getOpcode());
 805       if (NeedsClosingParens)
 806         Out << "))";
 807       Out << ')';
 808       return;
 809     }
 810     case Instruction::FCmp: {
 811       Out << '(';
 812       bool NeedsClosingParens = printConstExprCast(CE);
 813       if (CE->getPredicate() == FCmpInst::FCMP_FALSE)
 814         Out << "0";
 815       else if (CE->getPredicate() == FCmpInst::FCMP_TRUE)
 816         Out << "1";
 817       else {
 818         const char* op = 0;
 819         switch (CE->getPredicate()) {
 820         default: assert(0 && "Illegal FCmp predicate");
 821         case FCmpInst::FCMP_ORD: op = "ord"; break;
 822         case FCmpInst::FCMP_UNO: op = "uno"; break;
 823         case FCmpInst::FCMP_UEQ: op = "ueq"; break;
 824         case FCmpInst::FCMP_UNE: op = "une"; break;
 825         case FCmpInst::FCMP_ULT: op = "ult"; break;
 826         case FCmpInst::FCMP_ULE: op = "ule"; break;
 827         case FCmpInst::FCMP_UGT: op = "ugt"; break;
 828         case FCmpInst::FCMP_UGE: op = "uge"; break;
 829         case FCmpInst::FCMP_OEQ: op = "oeq"; break;
 830         case FCmpInst::FCMP_ONE: op = "one"; break;
 831         case FCmpInst::FCMP_OLT: op = "olt"; break;
 832         case FCmpInst::FCMP_OLE: op = "ole"; break;
 833         case FCmpInst::FCMP_OGT: op = "ogt"; break;
 834         case FCmpInst::FCMP_OGE: op = "oge"; break;
 835         }
 836         Out << "llvm_fcmp_" << op << "(";
 837         printConstantWithCast(CE->getOperand(0), CE->getOpcode());
 838         Out << ", ";
 839         printConstantWithCast(CE->getOperand(1), CE->getOpcode());
 840         Out << ")";
 841       }
 842       if (NeedsClosingParens)
 843         Out << "))";
 844       Out << ')';
 845     }
 846     default:
 847       cerr << "CWriter Error: Unhandled constant expression: "
 848            << *CE << "\n";
 849       abort();
 850     }
 851   } else if (isa<UndefValue>(CPV) && CPV->getType()->isFirstClassType()) {
 852     Out << "((";
 853     printType(Out, CPV->getType()); // sign doesn't matter
 854     Out << ")/*UNDEF*/0)";
 855     return;
 856   }
 857
 858   if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(CPV)) {
 859     const Type* Ty = CI->getType();
 860     if (Ty == Type::Int1Ty)
 861       Out << (CI->getZExtValue() ? '1' : '0') ;
 862     else {
 863       Out << "((";
 864       printSimpleType(Out, Ty, false) << ')';
 865       if (CI->isMinValue(true))
 866         Out << CI->getZExtValue() << 'u';
 867       else
 868         Out << CI->getSExtValue();
 869       if (Ty->getPrimitiveSizeInBits() > 32)
 870         Out << "ll";
 871       Out << ')';
 872     }
 873     return;
 874   }
 875
 876   switch (CPV->getType()->getTypeID()) {
 877   case Type::FloatTyID:
 878   case Type::DoubleTyID: {
 879     ConstantFP *FPC = cast<ConstantFP>(CPV);
 880     std::map<const ConstantFP*, unsigned>::iterator I = FPConstantMap.find(FPC);
 881     if (I != FPConstantMap.end()) {
 882       // Because of FP precision problems we must load from a stack allocated
 883       // value that holds the value in hex.
 884       Out << "(*(" << (FPC->getType() == Type::FloatTy ? "float" : "double")
 885           << "*)&FPConstant" << I->second << ')';
 886     } else {
 887       double V = FPC->getType() == Type::FloatTy ?
 888                  FPC->getValueAPF().convertToFloat() :
 889                  FPC->getValueAPF().convertToDouble();
 890       if (IsNAN(V)) {
 891         // The value is NaN
 892
 893         // FIXME the actual NaN bits should be emitted.
 894         // The prefix for a quiet NaN is 0x7FF8. For a signalling NaN,
 895         // it's 0x7ff4.
 896         const unsigned long QuietNaN = 0x7ff8UL;
 897         //const unsigned long SignalNaN = 0x7ff4UL;
 898
 899         // We need to grab the first part of the FP #
 900         char Buffer[100];
 901
 902         uint64_t ll = DoubleToBits(V);
 903         sprintf(Buffer, "0x%llx", static_cast<long long>(ll));
 904
 905         std::string Num(&Buffer[0], &Buffer[6]);
 906         unsigned long Val = strtoul(Num.c_str(), 0, 16);
 907
 908         if (FPC->getType() == Type::FloatTy)
 909           Out << "LLVM_NAN" << (Val == QuietNaN ? "" : "S") << "F(\""
 910               << Buffer << "\") /*nan*/ ";
 911         else
 912           Out << "LLVM_NAN" << (Val == QuietNaN ? "" : "S") << "(\""
 913               << Buffer << "\") /*nan*/ ";
 914       } else if (IsInf(V)) {
 915         // The value is Inf
 916         if (V < 0) Out << '-';
 917         Out << "LLVM_INF" << (FPC->getType() == Type::FloatTy ? "F" : "")
 918             << " /*inf*/ ";
 919       } else {
 920         std::string Num;
 921 #if HAVE_PRINTF_A && ENABLE_CBE_PRINTF_A
 922         // Print out the constant as a floating point number.
 923         char Buffer[100];
 924         sprintf(Buffer, "%a", V);
 925         Num = Buffer;
 926 #else
 927         Num = ftostr(FPC->getValueAPF());
 928 #endif
 929        Out << Num;
 930       }
 931     }
 932     break;
 933   }
 934
 935   case Type::ArrayTyID:
 936     if (isa<ConstantAggregateZero>(CPV) || isa<UndefValue>(CPV)) {
 937       const ArrayType *AT = cast<ArrayType>(CPV->getType());
 938       Out << '{';
 939       if (AT->getNumElements()) {
 940         Out << ' ';
 941         Constant *CZ = Constant::getNullValue(AT->getElementType());
 942         printConstant(CZ);
 943         for (unsigned i = 1, e = AT->getNumElements(); i != e; ++i) {
 944           Out << ", ";
 945           printConstant(CZ);
 946         }
 947       }
 948       Out << " }";
 949     } else {
 950       printConstantArray(cast<ConstantArray>(CPV));
 951     }
 952     break;
 953
 954   case Type::VectorTyID:
 955     if (isa<ConstantAggregateZero>(CPV) || isa<UndefValue>(CPV)) {
 956       const VectorType *AT = cast<VectorType>(CPV->getType());
 957       Out << '{';
 958       if (AT->getNumElements()) {
 959         Out << ' ';
 960         Constant *CZ = Constant::getNullValue(AT->getElementType());
 961         printConstant(CZ);
 962         for (unsigned i = 1, e = AT->getNumElements(); i != e; ++i) {
 963           Out << ", ";
 964           printConstant(CZ);
 965         }
 966       }
 967       Out << " }";
 968     } else {
 969       printConstantVector(cast<ConstantVector>(CPV));
 970     }
 971     break;
 972
 973   case Type::StructTyID:
 974     if (isa<ConstantAggregateZero>(CPV) || isa<UndefValue>(CPV)) {
 975       const StructType *ST = cast<StructType>(CPV->getType());
 976       Out << '{';
 977       if (ST->getNumElements()) {
 978         Out << ' ';
 979         printConstant(Constant::getNullValue(ST->getElementType(0)));
 980         for (unsigned i = 1, e = ST->getNumElements(); i != e; ++i) {
 981           Out << ", ";
 982           printConstant(Constant::getNullValue(ST->getElementType(i)));
 983         }
 984       }
 985       Out << " }";
 986     } else {
 987       Out << '{';
 988       if (CPV->getNumOperands()) {
 989         Out << ' ';
 990         printConstant(cast<Constant>(CPV->getOperand(0)));
 991         for (unsigned i = 1, e = CPV->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 992           Out << ", ";
 993           printConstant(cast<Constant>(CPV->getOperand(i)));
 994         }
 995       }
 996       Out << " }";
 997     }
 998     break;
 999
1000   case Type::PointerTyID:
1001     if (isa<ConstantPointerNull>(CPV)) {
1002       Out << "((";
1003       printType(Out, CPV->getType()); // sign doesn't matter
1004       Out << ")/*NULL*/0)";
1005       break;
1006     } else if (GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(CPV)) {
1007       writeOperand(GV);
1008       break;
1009     }
1010     // FALL THROUGH
1011   default:
1012     cerr << "Unknown constant type: " << *CPV << "\n";
1013     abort();
1014   }
1015 }
1016
1017 // Some constant expressions need to be casted back to the original types
1018 // because their operands were casted to the expected type. This function takes
1019 // care of detecting that case and printing the cast for the ConstantExpr.
1020 bool CWriter::printConstExprCast(const ConstantExpr* CE) {
1021   bool NeedsExplicitCast = false;
1022   const Type *Ty = CE->getOperand(0)->getType();
1023   bool TypeIsSigned = false;
1024   switch (CE->getOpcode()) {
1025   case Instruction::LShr:
1026   case Instruction::URem:
1027   case Instruction::UDiv: NeedsExplicitCast = true; break;
1028   case Instruction::AShr:
1029   case Instruction::SRem:
1030   case Instruction::SDiv: NeedsExplicitCast = true; TypeIsSigned = true; break;
1031   case Instruction::SExt:
1032     Ty = CE->getType();
1033     NeedsExplicitCast = true;
1034     TypeIsSigned = true;
1035     break;
1036   case Instruction::ZExt:
1037   case Instruction::Trunc:
1038   case Instruction::FPTrunc:
1039   case Instruction::FPExt:
1040   case Instruction::UIToFP:
1041   case Instruction::SIToFP:
1042   case Instruction::FPToUI:
1043   case Instruction::FPToSI:
1044   case Instruction::PtrToInt:
1045   case Instruction::IntToPtr:
1046   case Instruction::BitCast:
1047     Ty = CE->getType();
1048     NeedsExplicitCast = true;
1049     break;
1050   default: break;
1051   }
1052   if (NeedsExplicitCast) {
1053     Out << "((";
1054     if (Ty->isInteger() && Ty != Type::Int1Ty)
1055       printSimpleType(Out, Ty, TypeIsSigned);
1056     else
1057       printType(Out, Ty); // not integer, sign doesn't matter
1058     Out << ")(";
1059   }
1060   return NeedsExplicitCast;
1061 }
1062
1063 //  Print a constant assuming that it is the operand for a given Opcode. The
1064 //  opcodes that care about sign need to cast their operands to the expected
1065 //  type before the operation proceeds. This function does the casting.
1066 void CWriter::printConstantWithCast(Constant* CPV, unsigned Opcode) {
1067
1068   // Extract the operand's type, we'll need it.
1069   const Type* OpTy = CPV->getType();
1070
1071   // Indicate whether to do the cast or not.
1072   bool shouldCast = false;
1073   bool typeIsSigned = false;
1074
1075   // Based on the Opcode for which this Constant is being written, determine
1076   // the new type to which the operand should be casted by setting the value
1077   // of OpTy. If we change OpTy, also set shouldCast to true so it gets
1078   // casted below.
1079   switch (Opcode) {
1080     default:
1081       // for most instructions, it doesn't matter
1082       break;
1083     case Instruction::LShr:
1084     case Instruction::UDiv:
1085     case Instruction::URem:
1086       shouldCast = true;
1087       break;
1088     case Instruction::AShr:
1089     case Instruction::SDiv:
1090     case Instruction::SRem:
1091       shouldCast = true;
1092       typeIsSigned = true;
1093       break;
1094   }
1095
1096   // Write out the casted constant if we should, otherwise just write the
1097   // operand.
1098   if (shouldCast) {
1099     Out << "((";
1100     printSimpleType(Out, OpTy, typeIsSigned);
1101     Out << ")";
1102     printConstant(CPV);
1103     Out << ")";
1104   } else
1105     printConstant(CPV);
1106 }
1107
1108 std::string CWriter::GetValueName(const Value *Operand) {
1109   std::string Name;
1110
1111   if (!isa<GlobalValue>(Operand) && Operand->getName() != "") {
1112     std::string VarName;
1113
1114     Name = Operand->getName();
1115     VarName.reserve(Name.capacity());
1116
1117     for (std::string::iterator I = Name.begin(), E = Name.end();
1118          I != E; ++I) {
1119       char ch = *I;
1120
1121       if (!((ch >= 'a' && ch <= 'z') || (ch >= 'A' && ch <= 'Z') ||
1122             (ch >= '0' && ch <= '9') || ch == '_'))
1123         VarName += '_';
1124       else
1125         VarName += ch;
1126     }
1127
1128     Name = "llvm_cbe_" + VarName;
1129   } else {
1130     Name = Mang->getValueName(Operand);
1131   }
1132
1133   return Name;
1134 }
1135
1136 void CWriter::writeOperandInternal(Value *Operand) {
1137   if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(Operand))
1138     if (isInlinableInst(*I) && !isDirectAlloca(I)) {
1139       // Should we inline this instruction to build a tree?
1140       Out << '(';
1141       visit(*I);
1142       Out << ')';
1143       return;
1144     }
1145
1146   Constant* CPV = dyn_cast<Constant>(Operand);
1147
1148   if (CPV && !isa<GlobalValue>(CPV))
1149     printConstant(CPV);
1150   else
1151     Out << GetValueName(Operand);
1152 }
1153
1154 void CWriter::writeOperandRaw(Value *Operand) {
1155   Constant* CPV = dyn_cast<Constant>(Operand);
1156   if (CPV && !isa<GlobalValue>(CPV)) {
1157     printConstant(CPV);
1158   } else {
1159     Out << GetValueName(Operand);
1160   }
1161 }
1162
1163 void CWriter::writeOperand(Value *Operand) {
1164   if (isa<GlobalVariable>(Operand) || isDirectAlloca(Operand))
1165     Out << "(&";  // Global variables are referenced as their addresses by llvm
1166
1167   writeOperandInternal(Operand);
1168
1169   if (isa<GlobalVariable>(Operand) || isDirectAlloca(Operand))
1170     Out << ')';
1171 }
1172
1173 // Some instructions need to have their result value casted back to the
1174 // original types because their operands were casted to the expected type.
1175 // This function takes care of detecting that case and printing the cast
1176 // for the Instruction.
1177 bool CWriter::writeInstructionCast(const Instruction &I) {
1178   const Type *Ty = I.getOperand(0)->getType();
1179   switch (I.getOpcode()) {
1180   case Instruction::LShr:
1181   case Instruction::URem:
1182   case Instruction::UDiv:
1183     Out << "((";
1184     printSimpleType(Out, Ty, false);
1185     Out << ")(";
1186     return true;
1187   case Instruction::AShr:
1188   case Instruction::SRem:
1189   case Instruction::SDiv:
1190     Out << "((";
1191     printSimpleType(Out, Ty, true);
1192     Out << ")(";
1193     return true;
1194   default: break;
1195   }
1196   return false;
1197 }
1198
1199 // Write the operand with a cast to another type based on the Opcode being used.
1200 // This will be used in cases where an instruction has specific type
1201 // requirements (usually signedness) for its operands.
1202 void CWriter::writeOperandWithCast(Value* Operand, unsigned Opcode) {
1203
1204   // Extract the operand's type, we'll need it.
1205   const Type* OpTy = Operand->getType();
1206
1207   // Indicate whether to do the cast or not.
1208   bool shouldCast = false;
1209
1210   // Indicate whether the cast should be to a signed type or not.
1211   bool castIsSigned = false;
1212
1213   // Based on the Opcode for which this Operand is being written, determine
1214   // the new type to which the operand should be casted by setting the value
1215   // of OpTy. If we change OpTy, also set shouldCast to true.
1216   switch (Opcode) {
1217     default:
1218       // for most instructions, it doesn't matter
1219       break;
1220     case Instruction::LShr:
1221     case Instruction::UDiv:
1222     case Instruction::URem: // Cast to unsigned first
1223       shouldCast = true;
1224       castIsSigned = false;
1225       break;
1226     case Instruction::AShr:
1227     case Instruction::SDiv:
1228     case Instruction::SRem: // Cast to signed first
1229       shouldCast = true;
1230       castIsSigned = true;
1231       break;
1232   }
1233
1234   // Write out the casted operand if we should, otherwise just write the
1235   // operand.
1236   if (shouldCast) {
1237     Out << "((";
1238     printSimpleType(Out, OpTy, castIsSigned);
1239     Out << ")";
1240     writeOperand(Operand);
1241     Out << ")";
1242   } else
1243     writeOperand(Operand);
1244 }
1245
1246 // Write the operand with a cast to another type based on the icmp predicate
1247 // being used.
1248 void CWriter::writeOperandWithCast(Value* Operand, ICmpInst::Predicate predicate) {
1249
1250   // Extract the operand's type, we'll need it.
1251   const Type* OpTy = Operand->getType();
1252
1253   // Indicate whether to do the cast or not.
1254   bool shouldCast = false;
1255
1256   // Indicate whether the cast should be to a signed type or not.
1257   bool castIsSigned = false;
1258
1259   // Based on the Opcode for which this Operand is being written, determine
1260   // the new type to which the operand should be casted by setting the value
1261   // of OpTy. If we change OpTy, also set shouldCast to true.
1262   switch (predicate) {
1263     default:
1264       // for eq and ne, it doesn't matter
1265       break;
1266     case ICmpInst::ICMP_UGT:
1267     case ICmpInst::ICMP_UGE:
1268     case ICmpInst::ICMP_ULT:
1269     case ICmpInst::ICMP_ULE:
1270       shouldCast = true;
1271       break;
1272     case ICmpInst::ICMP_SGT:
1273     case ICmpInst::ICMP_SGE:
1274     case ICmpInst::ICMP_SLT:
1275     case ICmpInst::ICMP_SLE:
1276       shouldCast = true;
1277       castIsSigned = true;
1278       break;
1279   }
1280
1281   // Write out the casted operand if we should, otherwise just write the
1282   // operand.
1283   if (shouldCast) {
1284     Out << "((";
1285     if (OpTy->isInteger() && OpTy != Type::Int1Ty)
1286       printSimpleType(Out, OpTy, castIsSigned);
1287     else
1288       printType(Out, OpTy); // not integer, sign doesn't matter
1289     Out << ")";
1290     writeOperand(Operand);
1291     Out << ")";
1292   } else
1293     writeOperand(Operand);
1294 }
1295
1296 // generateCompilerSpecificCode - This is where we add conditional compilation
1297 // directives to cater to specific compilers as need be.
1298 //
1299 static void generateCompilerSpecificCode(std::ostream& Out) {
1300   // Alloca is hard to get, and we don't want to include stdlib.h here.
1301   Out << "/* get a declaration for alloca */\n"
1302       << "#if defined(__CYGWIN__) || defined(__MINGW32__)\n"
1303       << "#define  alloca(x) __builtin_alloca((x))\n"
1304       << "#define _alloca(x) __builtin_alloca((x))\n"
1305       << "#elif defined(__APPLE__)\n"
1306       << "extern void *__builtin_alloca(unsigned long);\n"
1307       << "#define alloca(x) __builtin_alloca(x)\n"
1308       << "#define longjmp _longjmp\n"
1309       << "#define setjmp _setjmp\n"
1310       << "#elif defined(__sun__)\n"
1311       << "#if defined(__sparcv9)\n"
1312       << "extern void *__builtin_alloca(unsigned long);\n"
1313       << "#else\n"
1314       << "extern void *__builtin_alloca(unsigned int);\n"
1315       << "#endif\n"
1316       << "#define alloca(x) __builtin_alloca(x)\n"
1317       << "#elif defined(__FreeBSD__) || defined(__OpenBSD__)\n"
1318       << "#define alloca(x) __builtin_alloca(x)\n"
1319       << "#elif defined(_MSC_VER)\n"
1320       << "#define inline _inline\n"
1321       << "#define alloca(x) _alloca(x)\n"
1322       << "#else\n"
1323       << "#include <alloca.h>\n"
1324       << "#endif\n\n";
1325
1326   // We output GCC specific attributes to preserve 'linkonce'ness on globals.
1327   // If we aren't being compiled with GCC, just drop these attributes.
1328   Out << "#ifndef __GNUC__  /* Can only support \"linkonce\" vars with GCC */\n"
1329       << "#define __attribute__(X)\n"
1330       << "#endif\n\n";
1331
1332   // On Mac OS X, "external weak" is spelled "__attribute__((weak_import))".
1333   Out << "#if defined(__GNUC__) && defined(__APPLE_CC__)\n"
1334       << "#define __EXTERNAL_WEAK__ __attribute__((weak_import))\n"
1335       << "#elif defined(__GNUC__)\n"
1336       << "#define __EXTERNAL_WEAK__ __attribute__((weak))\n"
1337       << "#else\n"
1338       << "#define __EXTERNAL_WEAK__\n"
1339       << "#endif\n\n";
1340
1341   // For now, turn off the weak linkage attribute on Mac OS X. (See above.)
1342   Out << "#if defined(__GNUC__) && defined(__APPLE_CC__)\n"
1343       << "#define __ATTRIBUTE_WEAK__\n"
1344       << "#elif defined(__GNUC__)\n"
1345       << "#define __ATTRIBUTE_WEAK__ __attribute__((weak))\n"
1346       << "#else\n"
1347       << "#define __ATTRIBUTE_WEAK__\n"
1348       << "#endif\n\n";
1349
1350   // Add hidden visibility support. FIXME: APPLE_CC?
1351   Out << "#if defined(__GNUC__)\n"
1352       << "#define __HIDDEN__ __attribute__((visibility(\"hidden\")))\n"
1353       << "#endif\n\n";
1354
1355   // Define NaN and Inf as GCC builtins if using GCC, as 0 otherwise
1356   // From the GCC documentation:
1357   //
1358   //   double __builtin_nan (const char *str)
1359   //
1360   // This is an implementation of the ISO C99 function nan.
1361   //
1362   // Since ISO C99 defines this function in terms of strtod, which we do
1363   // not implement, a description of the parsing is in order. The string is
1364   // parsed as by strtol; that is, the base is recognized by leading 0 or
1365   // 0x prefixes. The number parsed is placed in the significand such that
1366   // the least significant bit of the number is at the least significant
1367   // bit of the significand. The number is truncated to fit the significand
1368   // field provided. The significand is forced to be a quiet NaN.
1369   //
1370   // This function, if given a string literal, is evaluated early enough
1371   // that it is considered a compile-time constant.
1372   //
1373   //   float __builtin_nanf (const char *str)
1374   //
1375   // Similar to __builtin_nan, except the return type is float.
1376   //
1377   //   double __builtin_inf (void)
1378   //
1379   // Similar to __builtin_huge_val, except a warning is generated if the
1380   // target floating-point format does not support infinities. This
1381   // function is suitable for implementing the ISO C99 macro INFINITY.
1382   //
1383   //   float __builtin_inff (void)
1384   //
1385   // Similar to __builtin_inf, except the return type is float.
1386   Out << "#ifdef __GNUC__\n"
1387       << "#define LLVM_NAN(NanStr)   __builtin_nan(NanStr)   /* Double */\n"
1388       << "#define LLVM_NANF(NanStr)  __builtin_nanf(NanStr)  /* Float */\n"
1389       << "#define LLVM_NANS(NanStr)  __builtin_nans(NanStr)  /* Double */\n"
1390       << "#define LLVM_NANSF(NanStr) __builtin_nansf(NanStr) /* Float */\n"
1391       << "#define LLVM_INF           __builtin_inf()         /* Double */\n"
1392       << "#define LLVM_INFF          __builtin_inff()        /* Float */\n"
1393       << "#define LLVM_PREFETCH(addr,rw,locality) "
1394                               "__builtin_prefetch(addr,rw,locality)\n"
1395       << "#define __ATTRIBUTE_CTOR__ __attribute__((constructor))\n"
1396       << "#define __ATTRIBUTE_DTOR__ __attribute__((destructor))\n"
1397       << "#define LLVM_ASM           __asm__\n"
1398       << "#else\n"
1399       << "#define LLVM_NAN(NanStr)   ((double)0.0)           /* Double */\n"
1400       << "#define LLVM_NANF(NanStr)  0.0F                    /* Float */\n"
1401       << "#define LLVM_NANS(NanStr)  ((double)0.0)           /* Double */\n"
1402       << "#define LLVM_NANSF(NanStr) 0.0F                    /* Float */\n"
1403       << "#define LLVM_INF           ((double)0.0)           /* Double */\n"
1404       << "#define LLVM_INFF          0.0F                    /* Float */\n"
1405       << "#define LLVM_PREFETCH(addr,rw,locality)            /* PREFETCH */\n"
1406       << "#define __ATTRIBUTE_CTOR__\n"
1407       << "#define __ATTRIBUTE_DTOR__\n"
1408       << "#define LLVM_ASM(X)\n"
1409       << "#endif\n\n";
1410
1411   Out << "#if __GNUC__ < 4 /* Old GCC's, or compilers not GCC */ \n"
1412       << "#define __builtin_stack_save() 0   /* not implemented */\n"
1413       << "#define __builtin_stack_restore(X) /* noop */\n"
1414       << "#endif\n\n";
1415
1416   // Output target-specific code that should be inserted into main.
1417   Out << "#define CODE_FOR_MAIN() /* Any target-specific code for main()*/\n";
1418 }
1419
1420 /// FindStaticTors - Given a static ctor/dtor list, unpack its contents into
1421 /// the StaticTors set.
1422 static void FindStaticTors(GlobalVariable *GV, std::set<Function*> &StaticTors){
1423   ConstantArray *InitList = dyn_cast<ConstantArray>(GV->getInitializer());
1424   if (!InitList) return;
1425
1426   for (unsigned i = 0, e = InitList->getNumOperands(); i != e; ++i)
1427     if (ConstantStruct *CS = dyn_cast<ConstantStruct>(InitList->getOperand(i))){
1428       if (CS->getNumOperands() != 2) return;  // Not array of 2-element structs.
1429
1430       if (CS->getOperand(1)->isNullValue())
1431         return;  // Found a null terminator, exit printing.
1432       Constant *FP = CS->getOperand(1);
1433       if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(FP))
1434         if (CE->isCast())
1435           FP = CE->getOperand(0);
1436       if (Function *F = dyn_cast<Function>(FP))
1437         StaticTors.insert(F);
1438     }
1439 }
1440
1441 enum SpecialGlobalClass {
1442   NotSpecial = 0,
1443   GlobalCtors, GlobalDtors,
1444   NotPrinted
1445 };
1446
1447 /// getGlobalVariableClass - If this is a global that is specially recognized
1448 /// by LLVM, return a code that indicates how we should handle it.
1449 static SpecialGlobalClass getGlobalVariableClass(const GlobalVariable *GV) {
1450   // If this is a global ctors/dtors list, handle it now.
1451   if (GV->hasAppendingLinkage() && GV->use_empty()) {
1452     if (GV->getName() == "llvm.global_ctors")
1453       return GlobalCtors;
1454     else if (GV->getName() == "llvm.global_dtors")
1455       return GlobalDtors;
1456   }
1457
1458   // Otherwise, it it is other metadata, don't print it.  This catches things
1459   // like debug information.
1460   if (GV->getSection() == "llvm.metadata")
1461     return NotPrinted;
1462
1463   return NotSpecial;
1464 }
1465
1466
1467 bool CWriter::doInitialization(Module &M) {
1468   // Initialize
1469   TheModule = &M;
1470
1471   TD = new TargetData(&M);
1472   IL = new IntrinsicLowering(*TD);
1473   IL->AddPrototypes(M);
1474
1475   // Ensure that all structure types have names...
1476   Mang = new Mangler(M);
1477   Mang->markCharUnacceptable('.');
1478
1479   // Keep track of which functions are static ctors/dtors so they can have
1480   // an attribute added to their prototypes.
1481   std::set<Function*> StaticCtors, StaticDtors;
1482   for (Module::global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end();
1483        I != E; ++I) {
1484     switch (getGlobalVariableClass(I)) {
1485     default: break;
1486     case GlobalCtors:
1487       FindStaticTors(I, StaticCtors);
1488       break;
1489     case GlobalDtors:
1490       FindStaticTors(I, StaticDtors);
1491       break;
1492     }
1493   }
1494
1495   // get declaration for alloca
1496   Out << "/* Provide Declarations */\n";
1497   Out << "#include <stdarg.h>\n";      // Varargs support
1498   Out << "#include <setjmp.h>\n";      // Unwind support
1499   generateCompilerSpecificCode(Out);
1500
1501   // Provide a definition for `bool' if not compiling with a C++ compiler.
1502   Out << "\n"
1503       << "#ifndef __cplusplus\ntypedef unsigned char bool;\n#endif\n"
1504
1505       << "\n\n/* Support for floating point constants */\n"
1506       << "typedef unsigned long long ConstantDoubleTy;\n"
1507       << "typedef unsigned int        ConstantFloatTy;\n"
1508
1509       << "\n\n/* Global Declarations */\n";
1510
1511   // First output all the declarations for the program, because C requires
1512   // Functions & globals to be declared before they are used.
1513   //
1514
1515   // Loop over the symbol table, emitting all named constants...
1516   printModuleTypes(M.getTypeSymbolTable());
1517
1518   // Global variable declarations...
1519   if (!M.global_empty()) {
1520     Out << "\n/* External Global Variable Declarations */\n";
1521     for (Module::global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end();
1522          I != E; ++I) {
1523
1524       if (I->hasExternalLinkage() || I->hasExternalWeakLinkage())
1525         Out << "extern ";
1526       else if (I->hasDLLImportLinkage())
1527         Out << "__declspec(dllimport) ";
1528       else
1529         continue; // Internal Global
1530
1531       // Thread Local Storage
1532       if (I->isThreadLocal())
1533         Out << "__thread ";
1534
1535       printType(Out, I->getType()->getElementType(), false, GetValueName(I));
1536
1537       if (I->hasExternalWeakLinkage())
1538          Out << " __EXTERNAL_WEAK__";
1539       Out << ";\n";
1540     }
1541   }
1542
1543   // Function declarations
1544   Out << "\n/* Function Declarations */\n";
1545   Out << "double fmod(double, double);\n";   // Support for FP rem
1546   Out << "float fmodf(float, float);\n";
1547
1548   for (Module::iterator I = M.begin(), E = M.end(); I != E; ++I) {
1549     // Don't print declarations for intrinsic functions.
1550     if (!I->getIntrinsicID() && I->getName() != "setjmp" &&
1551         I->getName() != "longjmp" && I->getName() != "_setjmp") {
1552       if (I->hasExternalWeakLinkage())
1553         Out << "extern ";
1554       printFunctionSignature(I, true);
1555       if (I->hasWeakLinkage() || I->hasLinkOnceLinkage())
1556         Out << " __ATTRIBUTE_WEAK__";
1557       if (I->hasExternalWeakLinkage())
1558         Out << " __EXTERNAL_WEAK__";
1559       if (StaticCtors.count(I))
1560         Out << " __ATTRIBUTE_CTOR__";
1561       if (StaticDtors.count(I))
1562         Out << " __ATTRIBUTE_DTOR__";
1563       if (I->hasHiddenVisibility())
1564         Out << " __HIDDEN__";
1565
1566       if (I->hasName() && I->getName()[0] == 1)
1567         Out << " LLVM_ASM(\"" << I->getName().c_str()+1 << "\")";
1568
1569       Out << ";\n";
1570     }
1571   }
1572
1573   // Output the global variable declarations
1574   if (!M.global_empty()) {
1575     Out << "\n\n/* Global Variable Declarations */\n";
1576     for (Module::global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end();
1577          I != E; ++I)
1578       if (!I->isDeclaration()) {
1579         // Ignore special globals, such as debug info.
1580         if (getGlobalVariableClass(I))
1581           continue;
1582
1583         if (I->hasInternalLinkage())
1584           Out << "static ";
1585         else
1586           Out << "extern ";
1587
1588         // Thread Local Storage
1589         if (I->isThreadLocal())
1590           Out << "__thread ";
1591
1592         printType(Out, I->getType()->getElementType(), false,
1593                   GetValueName(I));
1594
1595         if (I->hasLinkOnceLinkage())
1596           Out << " __attribute__((common))";
1597         else if (I->hasWeakLinkage())
1598           Out << " __ATTRIBUTE_WEAK__";
1599         else if (I->hasExternalWeakLinkage())
1600           Out << " __EXTERNAL_WEAK__";
1601         if (I->hasHiddenVisibility())
1602           Out << " __HIDDEN__";
1603         Out << ";\n";
1604       }
1605   }
1606
1607   // Output the global variable definitions and contents...
1608   if (!M.global_empty()) {
1609     Out << "\n\n/* Global Variable Definitions and Initialization */\n";
1610     for (Module::global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end();
1611          I != E; ++I)
1612       if (!I->isDeclaration()) {
1613         // Ignore special globals, such as debug info.
1614         if (getGlobalVariableClass(I))
1615           continue;
1616
1617         if (I->hasInternalLinkage())
1618           Out << "static ";
1619         else if (I->hasDLLImportLinkage())
1620           Out << "__declspec(dllimport) ";
1621         else if (I->hasDLLExportLinkage())
1622           Out << "__declspec(dllexport) ";
1623
1624         // Thread Local Storage
1625         if (I->isThreadLocal())
1626           Out << "__thread ";
1627
1628         printType(Out, I->getType()->getElementType(), false,
1629                   GetValueName(I));
1630         if (I->hasLinkOnceLinkage())
1631           Out << " __attribute__((common))";
1632         else if (I->hasWeakLinkage())
1633           Out << " __ATTRIBUTE_WEAK__";
1634
1635         if (I->hasHiddenVisibility())
1636           Out << " __HIDDEN__";
1637
1638         // If the initializer is not null, emit the initializer.  If it is null,
1639         // we try to avoid emitting large amounts of zeros.  The problem with
1640         // this, however, occurs when the variable has weak linkage.  In this
1641         // case, the assembler will complain about the variable being both weak
1642         // and common, so we disable this optimization.
1643         if (!I->getInitializer()->isNullValue()) {
1644           Out << " = " ;
1645           writeOperand(I->getInitializer());
1646         } else if (I->hasWeakLinkage()) {
1647           // We have to specify an initializer, but it doesn't have to be
1648           // complete.  If the value is an aggregate, print out { 0 }, and let
1649           // the compiler figure out the rest of the zeros.
1650           Out << " = " ;
1651           if (isa<StructType>(I->getInitializer()->getType()) ||
1652               isa<ArrayType>(I->getInitializer()->getType()) ||
1653               isa<VectorType>(I->getInitializer()->getType())) {
1654             Out << "{ 0 }";
1655           } else {
1656             // Just print it out normally.
1657             writeOperand(I->getInitializer());
1658           }
1659         }
1660         Out << ";\n";
1661       }
1662   }
1663
1664   if (!M.empty())
1665     Out << "\n\n/* Function Bodies */\n";
1666
1667   // Emit some helper functions for dealing with FCMP instruction's
1668   // predicates
1669   Out << "static inline int llvm_fcmp_ord(double X, double Y) { ";
1670   Out << "return X == X && Y == Y; }\n";
1671   Out << "static inline int llvm_fcmp_uno(double X, double Y) { ";
1672   Out << "return X != X || Y != Y; }\n";
1673   Out << "static inline int llvm_fcmp_ueq(double X, double Y) { ";
1674   Out << "return X == Y || llvm_fcmp_uno(X, Y); }\n";
1675   Out << "static inline int llvm_fcmp_une(double X, double Y) { ";
1676   Out << "return X != Y; }\n";
1677   Out << "static inline int llvm_fcmp_ult(double X, double Y) { ";
1678   Out << "return X <  Y || llvm_fcmp_uno(X, Y); }\n";
1679   Out << "static inline int llvm_fcmp_ugt(double X, double Y) { ";
1680   Out << "return X >  Y || llvm_fcmp_uno(X, Y); }\n";
1681   Out << "static inline int llvm_fcmp_ule(double X, double Y) { ";
1682   Out << "return X <= Y || llvm_fcmp_uno(X, Y); }\n";
1683   Out << "static inline int llvm_fcmp_uge(double X, double Y) { ";
1684   Out << "return X >= Y || llvm_fcmp_uno(X, Y); }\n";
1685   Out << "static inline int llvm_fcmp_oeq(double X, double Y) { ";
1686   Out << "return X == Y ; }\n";
1687   Out << "static inline int llvm_fcmp_one(double X, double Y) { ";
1688   Out << "return X != Y && llvm_fcmp_ord(X, Y); }\n";
1689   Out << "static inline int llvm_fcmp_olt(double X, double Y) { ";
1690   Out << "return X <  Y ; }\n";
1691   Out << "static inline int llvm_fcmp_ogt(double X, double Y) { ";
1692   Out << "return X >  Y ; }\n";
1693   Out << "static inline int llvm_fcmp_ole(double X, double Y) { ";
1694   Out << "return X <= Y ; }\n";
1695   Out << "static inline int llvm_fcmp_oge(double X, double Y) { ";
1696   Out << "return X >= Y ; }\n";
1697   return false;
1698 }
1699
1700
1701 /// Output all floating point constants that cannot be printed accurately...
1702 void CWriter::printFloatingPointConstants(Function &F) {
1703   // Scan the module for floating point constants.  If any FP constant is used
1704   // in the function, we want to redirect it here so that we do not depend on
1705   // the precision of the printed form, unless the printed form preserves
1706   // precision.
1707   //
1708   static unsigned FPCounter = 0;
1709   for (constant_iterator I = constant_begin(&F), E = constant_end(&F);
1710        I != E; ++I)
1711     if (const ConstantFP *FPC = dyn_cast<ConstantFP>(*I))
1712       if (!isFPCSafeToPrint(FPC) && // Do not put in FPConstantMap if safe.
1713           !FPConstantMap.count(FPC)) {
1714         FPConstantMap[FPC] = FPCounter;  // Number the FP constants
1715
1716         if (FPC->getType() == Type::DoubleTy) {
1717           double Val = FPC->getValueAPF().convertToDouble();
1718           uint64_t i = FPC->getValueAPF().convertToAPInt().getZExtValue();
1719           Out << "static const ConstantDoubleTy FPConstant" << FPCounter++
1720               << " = 0x" << std::hex << i << std::dec
1721               << "ULL;    /* " << Val << " */\n";
1722         } else if (FPC->getType() == Type::FloatTy) {
1723           float Val = FPC->getValueAPF().convertToFloat();
1724           uint32_t i = (uint32_t)FPC->getValueAPF().convertToAPInt().
1725                                     getZExtValue();
1726           Out << "static const ConstantFloatTy FPConstant" << FPCounter++
1727               << " = 0x" << std::hex << i << std::dec
1728               << "U;    /* " << Val << " */\n";
1729         } else
1730           assert(0 && "Unknown float type!");
1731       }
1732
1733   Out << '\n';
1734 }
1735
1736
1737 /// printSymbolTable - Run through symbol table looking for type names.  If a
1738 /// type name is found, emit its declaration...
1739 ///
1740 void CWriter::printModuleTypes(const TypeSymbolTable &TST) {
1741   Out << "/* Helper union for bitcasts */\n";
1742   Out << "typedef union {\n";
1743   Out << "  unsigned int Int32;\n";
1744   Out << "  unsigned long long Int64;\n";
1745   Out << "  float Float;\n";
1746   Out << "  double Double;\n";
1747   Out << "} llvmBitCastUnion;\n";
1748
1749   // We are only interested in the type plane of the symbol table.
1750   TypeSymbolTable::const_iterator I   = TST.begin();
1751   TypeSymbolTable::const_iterator End = TST.end();
1752
1753   // If there are no type names, exit early.
1754   if (I == End) return;
1755
1756   // Print out forward declarations for structure types before anything else!
1757   Out << "/* Structure forward decls */\n";
1758   for (; I != End; ++I) {
1759     std::string Name = "struct l_" + Mang->makeNameProper(I->first);
1760     Out << Name << ";\n";
1761     TypeNames.insert(std::make_pair(I->second, Name));
1762   }
1763
1764   Out << '\n';
1765
1766   // Now we can print out typedefs.  Above, we guaranteed that this can only be
1767   // for struct or opaque types.
1768   Out << "/* Typedefs */\n";
1769   for (I = TST.begin(); I != End; ++I) {
1770     std::string Name = "l_" + Mang->makeNameProper(I->first);
1771     Out << "typedef ";
1772     printType(Out, I->second, false, Name);
1773     Out << ";\n";
1774   }
1775
1776   Out << '\n';
1777
1778   // Keep track of which structures have been printed so far...
1779   std::set<const StructType *> StructPrinted;
1780
1781   // Loop over all structures then push them into the stack so they are
1782   // printed in the correct order.
1783   //
1784   Out << "/* Structure contents */\n";
1785   for (I = TST.begin(); I != End; ++I)
1786     if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(I->second))
1787       // Only print out used types!
1788       printContainedStructs(STy, StructPrinted);
1789 }
1790
1791 // Push the struct onto the stack and recursively push all structs
1792 // this one depends on.
1793 //
1794 // TODO:  Make this work properly with vector types
1795 //
1796 void CWriter::printContainedStructs(const Type *Ty,
1797                                     std::set<const StructType*> &StructPrinted){
1798   // Don't walk through pointers.
1799   if (isa<PointerType>(Ty) || Ty->isPrimitiveType() || Ty->isInteger()) return;
1800
1801   // Print all contained types first.
1802   for (Type::subtype_iterator I = Ty->subtype_begin(),
1803        E = Ty->subtype_end(); I != E; ++I)
1804     printContainedStructs(*I, StructPrinted);
1805
1806   if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty)) {
1807     // Check to see if we have already printed this struct.
1808     if (StructPrinted.insert(STy).second) {
1809       // Print structure type out.
1810       std::string Name = TypeNames[STy];
1811       printType(Out, STy, false, Name, true);
1812       Out << ";\n\n";
1813     }
1814   }
1815 }
1816
1817 void CWriter::printFunctionSignature(const Function *F, bool Prototype) {
1818   /// isStructReturn - Should this function actually return a struct by-value?
1819   bool isStructReturn = F->getFunctionType()->isStructReturn();
1820
1821   if (F->hasInternalLinkage()) Out << "static ";
1822   if (F->hasDLLImportLinkage()) Out << "__declspec(dllimport) ";
1823   if (F->hasDLLExportLinkage()) Out << "__declspec(dllexport) ";
1824   switch (F->getCallingConv()) {
1825    case CallingConv::X86_StdCall:
1826     Out << "__stdcall ";
1827     break;
1828    case CallingConv::X86_FastCall:
1829     Out << "__fastcall ";
1830     break;
1831   }
1832
1833   // Loop over the arguments, printing them...
1834   const FunctionType *FT = cast<FunctionType>(F->getFunctionType());
1835   const ParamAttrsList *Attrs = FT->getParamAttrs();
1836
1837   std::stringstream FunctionInnards;
1838
1839   // Print out the name...
1840   FunctionInnards << GetValueName(F) << '(';
1841
1842   bool PrintedArg = false;
1843   if (!F->isDeclaration()) {
1844     if (!F->arg_empty()) {
1845       Function::const_arg_iterator I = F->arg_begin(), E = F->arg_end();
1846
1847       // If this is a struct-return function, don't print the hidden
1848       // struct-return argument.
1849       if (isStructReturn) {
1850         assert(I != E && "Invalid struct return function!");
1851         ++I;
1852       }
1853
1854       std::string ArgName;
1855       unsigned Idx = 1;
1856       for (; I != E; ++I) {
1857         if (PrintedArg) FunctionInnards << ", ";
1858         if (I->hasName() || !Prototype)
1859           ArgName = GetValueName(I);
1860         else
1861           ArgName = "";
1862         printType(FunctionInnards, I->getType(),
1863             /*isSigned=*/Attrs && Attrs->paramHasAttr(Idx, ParamAttr::SExt),
1864             ArgName);
1865         PrintedArg = true;
1866         ++Idx;
1867       }
1868     }
1869   } else {
1870     // Loop over the arguments, printing them.
1871     FunctionType::param_iterator I = FT->param_begin(), E = FT->param_end();
1872
1873     // If this is a struct-return function, don't print the hidden
1874     // struct-return argument.
1875     if (isStructReturn) {
1876       assert(I != E && "Invalid struct return function!");
1877       ++I;
1878     }
1879
1880     unsigned Idx = 1;
1881     for (; I != E; ++I) {
1882       if (PrintedArg) FunctionInnards << ", ";
1883       printType(FunctionInnards, *I,
1884              /*isSigned=*/Attrs && Attrs->paramHasAttr(Idx, ParamAttr::SExt));
1885       PrintedArg = true;
1886       ++Idx;
1887     }
1888   }
1889
1890   // Finish printing arguments... if this is a vararg function, print the ...,
1891   // unless there are no known types, in which case, we just emit ().
1892   //
1893   if (FT->isVarArg() && PrintedArg) {
1894     if (PrintedArg) FunctionInnards << ", ";
1895     FunctionInnards << "...";  // Output varargs portion of signature!
1896   } else if (!FT->isVarArg() && !PrintedArg) {
1897     FunctionInnards << "void"; // ret() -> ret(void) in C.
1898   }
1899   FunctionInnards << ')';
1900
1901   // Get the return tpe for the function.
1902   const Type *RetTy;
1903   if (!isStructReturn)
1904     RetTy = F->getReturnType();
1905   else {
1906     // If this is a struct-return function, print the struct-return type.
1907     RetTy = cast<PointerType>(FT->getParamType(0))->getElementType();
1908   }
1909
1910   // Print out the return type and the signature built above.
1911   printType(Out, RetTy,
1912             /*isSigned=*/ Attrs && Attrs->paramHasAttr(0, ParamAttr::SExt),
1913             FunctionInnards.str());
1914 }
1915
1916 static inline bool isFPIntBitCast(const Instruction &I) {
1917   if (!isa<BitCastInst>(I))
1918     return false;
1919   const Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1920   const Type *DstTy = I.getType();
1921   return (SrcTy->isFloatingPoint() && DstTy->isInteger()) ||
1922          (DstTy->isFloatingPoint() && SrcTy->isInteger());
1923 }
1924
1925 void CWriter::printFunction(Function &F) {
1926   /// isStructReturn - Should this function actually return a struct by-value?
1927   bool isStructReturn = F.getFunctionType()->isStructReturn();
1928
1929   printFunctionSignature(&F, false);
1930   Out << " {\n";
1931
1932   // If this is a struct return function, handle the result with magic.
1933   if (isStructReturn) {
1934     const Type *StructTy =
1935       cast<PointerType>(F.arg_begin()->getType())->getElementType();
1936     Out << "  ";
1937     printType(Out, StructTy, false, "StructReturn");
1938     Out << ";  /* Struct return temporary */\n";
1939
1940     Out << "  ";
1941     printType(Out, F.arg_begin()->getType(), false,
1942               GetValueName(F.arg_begin()));
1943     Out << " = &StructReturn;\n";
1944   }
1945
1946   bool PrintedVar = false;
1947
1948   // print local variable information for the function
1949   for (inst_iterator I = inst_begin(&F), E = inst_end(&F); I != E; ++I) {
1950     if (const AllocaInst *AI = isDirectAlloca(&*I)) {
1951       Out << "  ";
1952       printType(Out, AI->getAllocatedType(), false, GetValueName(AI));
1953       Out << ";    /* Address-exposed local */\n";
1954       PrintedVar = true;
1955     } else if (I->getType() != Type::VoidTy && !isInlinableInst(*I)) {
1956       Out << "  ";
1957       printType(Out, I->getType(), false, GetValueName(&*I));
1958       Out << ";\n";
1959
1960       if (isa<PHINode>(*I)) {  // Print out PHI node temporaries as well...
1961         Out << "  ";
1962         printType(Out, I->getType(), false,
1963                   GetValueName(&*I)+"__PHI_TEMPORARY");
1964         Out << ";\n";
1965       }
1966       PrintedVar = true;
1967     }
1968     // We need a temporary for the BitCast to use so it can pluck a value out
1969     // of a union to do the BitCast. This is separate from the need for a
1970     // variable to hold the result of the BitCast.
1971     if (isFPIntBitCast(*I)) {
1972       Out << "  llvmBitCastUnion " << GetValueName(&*I)
1973           << "__BITCAST_TEMPORARY;\n";
1974       PrintedVar = true;
1975     }
1976   }
1977
1978   if (PrintedVar)
1979     Out << '\n';
1980
1981   if (F.hasExternalLinkage() && F.getName() == "main")
1982     Out << "  CODE_FOR_MAIN();\n";
1983
1984   // print the basic blocks
1985   for (Function::iterator BB = F.begin(), E = F.end(); BB != E; ++BB) {
1986     if (Loop *L = LI->getLoopFor(BB)) {
1987       if (L->getHeader() == BB && L->getParentLoop() == 0)
1988         printLoop(L);
1989     } else {
1990       printBasicBlock(BB);
1991     }
1992   }
1993
1994   Out << "}\n\n";
1995 }
1996
1997 void CWriter::printLoop(Loop *L) {
1998   Out << "  do {     /* Syntactic loop '" << L->getHeader()->getName()
1999       << "' to make GCC happy */\n";
2000   for (unsigned i = 0, e = L->getBlocks().size(); i != e; ++i) {
2001     BasicBlock *BB = L->getBlocks()[i];
2002     Loop *BBLoop = LI->getLoopFor(BB);
2003     if (BBLoop == L)
2004       printBasicBlock(BB);
2005     else if (BB == BBLoop->getHeader() && BBLoop->getParentLoop() == L)
2006       printLoop(BBLoop);
2007   }
2008   Out << "  } while (1); /* end of syntactic loop '"
2009       << L->getHeader()->getName() << "' */\n";
2010 }
2011
2012 void CWriter::printBasicBlock(BasicBlock *BB) {
2013
2014   // Don't print the label for the basic block if there are no uses, or if
2015   // the only terminator use is the predecessor basic block's terminator.
2016   // We have to scan the use list because PHI nodes use basic blocks too but
2017   // do not require a label to be generated.
2018   //
2019   bool NeedsLabel = false;
2020   for (pred_iterator PI = pred_begin(BB), E = pred_end(BB); PI != E; ++PI)
2021     if (isGotoCodeNecessary(*PI, BB)) {
2022       NeedsLabel = true;
2023       break;
2024     }
2025
2026   if (NeedsLabel) Out << GetValueName(BB) << ":\n";
2027
2028   // Output all of the instructions in the basic block...
2029   for (BasicBlock::iterator II = BB->begin(), E = --BB->end(); II != E;
2030        ++II) {
2031     if (!isInlinableInst(*II) && !isDirectAlloca(II)) {
2032       if (II->getType() != Type::VoidTy && !isInlineAsm(*II))
2033         outputLValue(II);
2034       else
2035         Out << "  ";
2036       visit(*II);
2037       Out << ";\n";
2038     }
2039   }
2040
2041   // Don't emit prefix or suffix for the terminator...
2042   visit(*BB->getTerminator());
2043 }
2044
2045
2046 // Specific Instruction type classes... note that all of the casts are
2047 // necessary because we use the instruction classes as opaque types...
2048 //
2049 void CWriter::visitReturnInst(ReturnInst &I) {
2050   // If this is a struct return function, return the temporary struct.
2051   bool isStructReturn = I.getParent()->getParent()->
2052     getFunctionType()->isStructReturn();
2053
2054   if (isStructReturn) {
2055     Out << "  return StructReturn;\n";
2056     return;
2057   }
2058
2059   // Don't output a void return if this is the last basic block in the function
2060   if (I.getNumOperands() == 0 &&
2061       &*--I.getParent()->getParent()->end() == I.getParent() &&
2062       !I.getParent()->size() == 1) {
2063     return;
2064   }
2065
2066   Out << "  return";
2067   if (I.getNumOperands()) {
2068     Out << ' ';
2069     writeOperand(I.getOperand(0));
2070   }
2071   Out << ";\n";
2072 }
2073
2074 void CWriter::visitSwitchInst(SwitchInst &SI) {
2075
2076   Out << "  switch (";
2077   writeOperand(SI.getOperand(0));
2078   Out << ") {\n  default:\n";
2079   printPHICopiesForSuccessor (SI.getParent(), SI.getDefaultDest(), 2);
2080   printBranchToBlock(SI.getParent(), SI.getDefaultDest(), 2);
2081   Out << ";\n";
2082   for (unsigned i = 2, e = SI.getNumOperands(); i != e; i += 2) {
2083     Out << "  case ";
2084     writeOperand(SI.getOperand(i));
2085     Out << ":\n";
2086     BasicBlock *Succ = cast<BasicBlock>(SI.getOperand(i+1));
2087     printPHICopiesForSuccessor (SI.getParent(), Succ, 2);
2088     printBranchToBlock(SI.getParent(), Succ, 2);
2089     if (Function::iterator(Succ) == next(Function::iterator(SI.getParent())))
2090       Out << "    break;\n";
2091   }
2092   Out << "  }\n";
2093 }
2094
2095 void CWriter::visitUnreachableInst(UnreachableInst &I) {
2096   Out << "  /*UNREACHABLE*/;\n";
2097 }
2098
2099 bool CWriter::isGotoCodeNecessary(BasicBlock *From, BasicBlock *To) {
2100   /// FIXME: This should be reenabled, but loop reordering safe!!
2101   return true;
2102
2103   if (next(Function::iterator(From)) != Function::iterator(To))
2104     return true;  // Not the direct successor, we need a goto.
2105
2106   //isa<SwitchInst>(From->getTerminator())
2107
2108   if (LI->getLoopFor(From) != LI->getLoopFor(To))
2109     return true;
2110   return false;
2111 }
2112
2113 void CWriter::printPHICopiesForSuccessor (BasicBlock *CurBlock,
2114                                           BasicBlock *Successor,
2115                                           unsigned Indent) {
2116   for (BasicBlock::iterator I = Successor->begin(); isa<PHINode>(I); ++I) {
2117     PHINode *PN = cast<PHINode>(I);
2118     // Now we have to do the printing.
2119     Value *IV = PN->getIncomingValueForBlock(CurBlock);
2120     if (!isa<UndefValue>(IV)) {
2121       Out << std::string(Indent, ' ');
2122       Out << "  " << GetValueName(I) << "__PHI_TEMPORARY = ";
2123       writeOperand(IV);
2124       Out << ";   /* for PHI node */\n";
2125     }
2126   }
2127 }
2128
2129 void CWriter::printBranchToBlock(BasicBlock *CurBB, BasicBlock *Succ,
2130                                  unsigned Indent) {
2131   if (isGotoCodeNecessary(CurBB, Succ)) {
2132     Out << std::string(Indent, ' ') << "  goto ";
2133     writeOperand(Succ);
2134     Out << ";\n";
2135   }
2136 }
2137
2138 // Branch instruction printing - Avoid printing out a branch to a basic block
2139 // that immediately succeeds the current one.
2140 //
2141 void CWriter::visitBranchInst(BranchInst &I) {
2142
2143   if (I.isConditional()) {
2144     if (isGotoCodeNecessary(I.getParent(), I.getSuccessor(0))) {
2145       Out << "  if (";
2146       writeOperand(I.getCondition());
2147       Out << ") {\n";
2148
2149       printPHICopiesForSuccessor (I.getParent(), I.getSuccessor(0), 2);
2150       printBranchToBlock(I.getParent(), I.getSuccessor(0), 2);
2151
2152       if (isGotoCodeNecessary(I.getParent(), I.getSuccessor(1))) {
2153         Out << "  } else {\n";
2154         printPHICopiesForSuccessor (I.getParent(), I.getSuccessor(1), 2);
2155         printBranchToBlock(I.getParent(), I.getSuccessor(1), 2);
2156       }
2157     } else {
2158       // First goto not necessary, assume second one is...
2159       Out << "  if (!";
2160       writeOperand(I.getCondition());
2161       Out << ") {\n";
2162
2163       printPHICopiesForSuccessor (I.getParent(), I.getSuccessor(1), 2);
2164       printBranchToBlock(I.getParent(), I.getSuccessor(1), 2);
2165     }
2166
2167     Out << "  }\n";
2168   } else {
2169     printPHICopiesForSuccessor (I.getParent(), I.getSuccessor(0), 0);
2170     printBranchToBlock(I.getParent(), I.getSuccessor(0), 0);
2171   }
2172   Out << "\n";
2173 }
2174
2175 // PHI nodes get copied into temporary values at the end of predecessor basic
2176 // blocks.  We now need to copy these temporary values into the REAL value for
2177 // the PHI.
2178 void CWriter::visitPHINode(PHINode &I) {
2179   writeOperand(&I);
2180   Out << "__PHI_TEMPORARY";
2181 }
2182
2183
2184 void CWriter::visitBinaryOperator(Instruction &I) {
2185   // binary instructions, shift instructions, setCond instructions.
2186   assert(!isa<PointerType>(I.getType()));
2187
2188   // We must cast the results of binary operations which might be promoted.
2189   bool needsCast = false;
2190   if ((I.getType() == Type::Int8Ty) || (I.getType() == Type::Int16Ty)
2191       || (I.getType() == Type::FloatTy)) {
2192     needsCast = true;
2193     Out << "((";
2194     printType(Out, I.getType(), false);
2195     Out << ")(";
2196   }
2197
2198   // If this is a negation operation, print it out as such.  For FP, we don't
2199   // want to print "-0.0 - X".
2200   if (BinaryOperator::isNeg(&I)) {
2201     Out << "-(";
2202     writeOperand(BinaryOperator::getNegArgument(cast<BinaryOperator>(&I)));
2203     Out << ")";
2204   } else if (I.getOpcode() == Instruction::FRem) {
2205     // Output a call to fmod/fmodf instead of emitting a%b
2206     if (I.getType() == Type::FloatTy)
2207       Out << "fmodf(";
2208     else
2209       Out << "fmod(";
2210     writeOperand(I.getOperand(0));
2211     Out << ", ";
2212     writeOperand(I.getOperand(1));
2213     Out << ")";
2214   } else {
2215
2216     // Write out the cast of the instruction's value back to the proper type
2217     // if necessary.
2218     bool NeedsClosingParens = writeInstructionCast(I);
2219
2220     // Certain instructions require the operand to be forced to a specific type
2221     // so we use writeOperandWithCast here instead of writeOperand. Similarly
2222     // below for operand 1
2223     writeOperandWithCast(I.getOperand(0), I.getOpcode());
2224
2225     switch (I.getOpcode()) {
2226     case Instruction::Add:  Out << " + "; break;
2227     case Instruction::Sub:  Out << " - "; break;
2228     case Instruction::Mul:  Out << " * "; break;
2229     case Instruction::URem:
2230     case Instruction::SRem:
2231     case Instruction::FRem: Out << " % "; break;
2232     case Instruction::UDiv:
2233     case Instruction::SDiv:
2234     case Instruction::FDiv: Out << " / "; break;
2235     case Instruction::And:  Out << " & "; break;
2236     case Instruction::Or:   Out << " | "; break;
2237     case Instruction::Xor:  Out << " ^ "; break;
2238     case Instruction::Shl : Out << " << "; break;
2239     case Instruction::LShr:
2240     case Instruction::AShr: Out << " >> "; break;
2241     default: cerr << "Invalid operator type!" << I; abort();
2242     }
2243
2244     writeOperandWithCast(I.getOperand(1), I.getOpcode());
2245     if (NeedsClosingParens)
2246       Out << "))";
2247   }
2248
2249   if (needsCast) {
2250     Out << "))";
2251   }
2252 }
2253
2254 void CWriter::visitICmpInst(ICmpInst &I) {
2255   // We must cast the results of icmp which might be promoted.
2256   bool needsCast = false;
2257
2258   // Write out the cast of the instruction's value back to the proper type
2259   // if necessary.
2260   bool NeedsClosingParens = writeInstructionCast(I);
2261
2262   // Certain icmp predicate require the operand to be forced to a specific type
2263   // so we use writeOperandWithCast here instead of writeOperand. Similarly
2264   // below for operand 1
2265   writeOperandWithCast(I.getOperand(0), I.getPredicate());
2266
2267   switch (I.getPredicate()) {
2268   case ICmpInst::ICMP_EQ:  Out << " == "; break;
2269   case ICmpInst::ICMP_NE:  Out << " != "; break;
2270   case ICmpInst::ICMP_ULE:
2271   case ICmpInst::ICMP_SLE: Out << " <= "; break;
2272   case ICmpInst::ICMP_UGE:
2273   case ICmpInst::ICMP_SGE: Out << " >= "; break;
2274   case ICmpInst::ICMP_ULT:
2275   case ICmpInst::ICMP_SLT: Out << " < "; break;
2276   case ICmpInst::ICMP_UGT:
2277   case ICmpInst::ICMP_SGT: Out << " > "; break;
2278   default: cerr << "Invalid icmp predicate!" << I; abort();
2279   }
2280
2281   writeOperandWithCast(I.getOperand(1), I.getPredicate());
2282   if (NeedsClosingParens)
2283     Out << "))";
2284
2285   if (needsCast) {
2286     Out << "))";
2287   }
2288 }
2289
2290 void CWriter::visitFCmpInst(FCmpInst &I) {
2291   if (I.getPredicate() == FCmpInst::FCMP_FALSE) {
2292     Out << "0";
2293     return;
2294   }
2295   if (I.getPredicate() == FCmpInst::FCMP_TRUE) {
2296     Out << "1";
2297     return;
2298   }
2299
2300   const char* op = 0;
2301   switch (I.getPredicate()) {
2302   default: assert(0 && "Illegal FCmp predicate");
2303   case FCmpInst::FCMP_ORD: op = "ord"; break;
2304   case FCmpInst::FCMP_UNO: op = "uno"; break;
2305   case FCmpInst::FCMP_UEQ: op = "ueq"; break;
2306   case FCmpInst::FCMP_UNE: op = "une"; break;
2307   case FCmpInst::FCMP_ULT: op = "ult"; break;
2308   case FCmpInst::FCMP_ULE: op = "ule"; break;
2309   case FCmpInst::FCMP_UGT: op = "ugt"; break;
2310   case FCmpInst::FCMP_UGE: op = "uge"; break;
2311   case FCmpInst::FCMP_OEQ: op = "oeq"; break;
2312   case FCmpInst::FCMP_ONE: op = "one"; break;
2313   case FCmpInst::FCMP_OLT: op = "olt"; break;
2314   case FCmpInst::FCMP_OLE: op = "ole"; break;
2315   case FCmpInst::FCMP_OGT: op = "ogt"; break;
2316   case FCmpInst::FCMP_OGE: op = "oge"; break;
2317   }
2318
2319   Out << "llvm_fcmp_" << op << "(";
2320   // Write the first operand
2321   writeOperand(I.getOperand(0));
2322   Out << ", ";
2323   // Write the second operand
2324   writeOperand(I.getOperand(1));
2325   Out << ")";
2326 }
2327
2328 static const char * getFloatBitCastField(const Type *Ty) {
2329   switch (Ty->getTypeID()) {
2330     default: assert(0 && "Invalid Type");
2331     case Type::FloatTyID:  return "Float";
2332     case Type::DoubleTyID: return "Double";
2333     case Type::IntegerTyID: {
2334       unsigned NumBits = cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth();
2335       if (NumBits <= 32)
2336         return "Int32";
2337       else
2338         return "Int64";
2339     }
2340   }
2341 }
2342
2343 void CWriter::visitCastInst(CastInst &I) {
2344   const Type *DstTy = I.getType();
2345   const Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
2346   Out << '(';
2347   if (isFPIntBitCast(I)) {
2348     // These int<->float and long<->double casts need to be handled specially
2349     Out << GetValueName(&I) << "__BITCAST_TEMPORARY."
2350         << getFloatBitCastField(I.getOperand(0)->getType()) << " = ";
2351     writeOperand(I.getOperand(0));
2352     Out << ", " << GetValueName(&I) << "__BITCAST_TEMPORARY."
2353         << getFloatBitCastField(I.getType());
2354   } else {
2355     printCast(I.getOpcode(), SrcTy, DstTy);
2356     if (I.getOpcode() == Instruction::SExt && SrcTy == Type::Int1Ty) {
2357       // Make sure we really get a sext from bool by subtracing the bool from 0
2358       Out << "0-";
2359     }
2360     writeOperand(I.getOperand(0));
2361     if (DstTy == Type::Int1Ty &&
2362         (I.getOpcode() == Instruction::Trunc ||
2363          I.getOpcode() == Instruction::FPToUI ||
2364          I.getOpcode() == Instruction::FPToSI ||
2365          I.getOpcode() == Instruction::PtrToInt)) {
2366       // Make sure we really get a trunc to bool by anding the operand with 1
2367       Out << "&1u";
2368     }
2369   }
2370   Out << ')';
2371 }
2372
2373 void CWriter::visitSelectInst(SelectInst &I) {
2374   Out << "((";
2375   writeOperand(I.getCondition());
2376   Out << ") ? (";
2377   writeOperand(I.getTrueValue());
2378   Out << ") : (";
2379   writeOperand(I.getFalseValue());
2380   Out << "))";
2381 }
2382
2383
2384 void CWriter::lowerIntrinsics(Function &F) {
2385   // This is used to keep track of intrinsics that get generated to a lowered
2386   // function. We must generate the prototypes before the function body which
2387   // will only be expanded on first use (by the loop below).
2388   std::vector<Function*> prototypesToGen;
2389
2390   // Examine all the instructions in this function to find the intrinsics that
2391   // need to be lowered.
2392   for (Function::iterator BB = F.begin(), EE = F.end(); BB != EE; ++BB)
2393     for (BasicBlock::iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I != E; )
2394       if (CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(I++))
2395         if (Function *F = CI->getCalledFunction())
2396           switch (F->getIntrinsicID()) {
2397           case Intrinsic::not_intrinsic:
2398           case Intrinsic::vastart:
2399           case Intrinsic::vacopy:
2400           case Intrinsic::vaend:
2401           case Intrinsic::returnaddress:
2402           case Intrinsic::frameaddress:
2403           case Intrinsic::setjmp:
2404           case Intrinsic::longjmp:
2405           case Intrinsic::prefetch:
2406           case Intrinsic::dbg_stoppoint:
2407           case Intrinsic::powi_f32:
2408           case Intrinsic::powi_f64:
2409             // We directly implement these intrinsics
2410             break;
2411           default:
2412             // If this is an intrinsic that directly corresponds to a GCC
2413             // builtin, we handle it.
2414             const char *BuiltinName = "";
2415 #define GET_GCC_BUILTIN_NAME
2416 #include "llvm/Intrinsics.gen"
2417 #undef GET_GCC_BUILTIN_NAME
2418             // If we handle it, don't lower it.
2419             if (BuiltinName[0]) break;
2420
2421             // All other intrinsic calls we must lower.
2422             Instruction *Before = 0;
2423             if (CI != &BB->front())
2424               Before = prior(BasicBlock::iterator(CI));
2425
2426             IL->LowerIntrinsicCall(CI);
2427             if (Before) {        // Move iterator to instruction after call
2428               I = Before; ++I;
2429             } else {
2430               I = BB->begin();
2431             }
2432             // If the intrinsic got lowered to another call, and that call has
2433             // a definition then we need to make sure its prototype is emitted
2434             // before any calls to it.
2435             if (CallInst *Call = dyn_cast<CallInst>(I))
2436               if (Function *NewF = Call->getCalledFunction())
2437                 if (!NewF->isDeclaration())
2438                   prototypesToGen.push_back(NewF);
2439
2440             break;
2441           }
2442
2443   // We may have collected some prototypes to emit in the loop above.
2444   // Emit them now, before the function that uses them is emitted. But,
2445   // be careful not to emit them twice.
2446   std::vector<Function*>::iterator I = prototypesToGen.begin();
2447   std::vector<Function*>::iterator E = prototypesToGen.end();
2448   for ( ; I != E; ++I) {
2449     if (intrinsicPrototypesAlreadyGenerated.insert(*I).second) {
2450       Out << '\n';
2451       printFunctionSignature(*I, true);
2452       Out << ";\n";
2453     }
2454   }
2455 }
2456
2457
2458 void CWriter::visitCallInst(CallInst &I) {
2459   //check if we have inline asm
2460   if (isInlineAsm(I)) {
2461     visitInlineAsm(I);
2462     return;
2463   }
2464
2465   bool WroteCallee = false;
2466
2467   // Handle intrinsic function calls first...
2468   if (Function *F = I.getCalledFunction())
2469     if (Intrinsic::ID ID = (Intrinsic::ID)F->getIntrinsicID()) {
2470       switch (ID) {
2471       default: {
2472         // If this is an intrinsic that directly corresponds to a GCC
2473         // builtin, we emit it here.
2474         const char *BuiltinName = "";
2475 #define GET_GCC_BUILTIN_NAME
2476 #include "llvm/Intrinsics.gen"
2477 #undef GET_GCC_BUILTIN_NAME
2478         assert(BuiltinName[0] && "Unknown LLVM intrinsic!");
2479
2480         Out << BuiltinName;
2481         WroteCallee = true;
2482         break;
2483       }
2484       case Intrinsic::vastart:
2485         Out << "0; ";
2486
2487         Out << "va_start(*(va_list*)";
2488         writeOperand(I.getOperand(1));
2489         Out << ", ";
2490         // Output the last argument to the enclosing function...
2491         if (I.getParent()->getParent()->arg_empty()) {
2492           cerr << "The C backend does not currently support zero "
2493                << "argument varargs functions, such as '"
2494                << I.getParent()->getParent()->getName() << "'!\n";
2495           abort();
2496         }
2497         writeOperand(--I.getParent()->getParent()->arg_end());
2498         Out << ')';
2499         return;
2500       case Intrinsic::vaend:
2501         if (!isa<ConstantPointerNull>(I.getOperand(1))) {
2502           Out << "0; va_end(*(va_list*)";
2503           writeOperand(I.getOperand(1));
2504           Out << ')';
2505         } else {
2506           Out << "va_end(*(va_list*)0)";
2507         }
2508         return;
2509       case Intrinsic::vacopy:
2510         Out << "0; ";
2511         Out << "va_copy(*(va_list*)";
2512         writeOperand(I.getOperand(1));
2513         Out << ", *(va_list*)";
2514         writeOperand(I.getOperand(2));
2515         Out << ')';
2516         return;
2517       case Intrinsic::returnaddress:
2518         Out << "__builtin_return_address(";
2519         writeOperand(I.getOperand(1));
2520         Out << ')';
2521         return;
2522       case Intrinsic::frameaddress:
2523         Out << "__builtin_frame_address(";
2524         writeOperand(I.getOperand(1));
2525         Out << ')';
2526         return;
2527       case Intrinsic::powi_f32:
2528       case Intrinsic::powi_f64:
2529         Out << "__builtin_powi(";
2530         writeOperand(I.getOperand(1));
2531         Out << ", ";
2532         writeOperand(I.getOperand(2));
2533         Out << ')';
2534         return;
2535       case Intrinsic::setjmp:
2536         Out << "setjmp(*(jmp_buf*)";
2537         writeOperand(I.getOperand(1));
2538         Out << ')';
2539         return;
2540       case Intrinsic::longjmp:
2541         Out << "longjmp(*(jmp_buf*)";
2542         writeOperand(I.getOperand(1));
2543         Out << ", ";
2544         writeOperand(I.getOperand(2));
2545         Out << ')';
2546         return;
2547       case Intrinsic::prefetch:
2548         Out << "LLVM_PREFETCH((const void *)";
2549         writeOperand(I.getOperand(1));
2550         Out << ", ";
2551         writeOperand(I.getOperand(2));
2552         Out << ", ";
2553         writeOperand(I.getOperand(3));
2554         Out << ")";
2555         return;
2556       case Intrinsic::dbg_stoppoint: {
2557         // If we use writeOperand directly we get a "u" suffix which is rejected
2558         // by gcc.
2559         DbgStopPointInst &SPI = cast<DbgStopPointInst>(I);
2560
2561         Out << "\n#line "
2562             << SPI.getLine()
2563             << " \"" << SPI.getDirectory()
2564             << SPI.getFileName() << "\"\n";
2565         return;
2566       }
2567       }
2568     }
2569
2570   Value *Callee = I.getCalledValue();
2571
2572   const PointerType  *PTy   = cast<PointerType>(Callee->getType());
2573   const FunctionType *FTy   = cast<FunctionType>(PTy->getElementType());
2574
2575   // If this is a call to a struct-return function, assign to the first
2576   // parameter instead of passing it to the call.
2577   bool isStructRet = FTy->isStructReturn();
2578   if (isStructRet) {
2579     Out << "*(";
2580     writeOperand(I.getOperand(1));
2581     Out << ") = ";
2582   }
2583
2584   if (I.isTailCall()) Out << " /*tail*/ ";
2585
2586   if (!WroteCallee) {
2587     // If this is an indirect call to a struct return function, we need to cast
2588     // the pointer.
2589     bool NeedsCast = isStructRet && !isa<Function>(Callee);
2590
2591     // GCC is a real PITA.  It does not permit codegening casts of functions to
2592     // function pointers if they are in a call (it generates a trap instruction
2593     // instead!).  We work around this by inserting a cast to void* in between
2594     // the function and the function pointer cast.  Unfortunately, we can't just
2595     // form the constant expression here, because the folder will immediately
2596     // nuke it.
2597     //
2598     // Note finally, that this is completely unsafe.  ANSI C does not guarantee
2599     // that void* and function pointers have the same size. :( To deal with this
2600     // in the common case, we handle casts where the number of arguments passed
2601     // match exactly.
2602     //
2603     if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(Callee))
2604       if (CE->isCast())
2605         if (Function *RF = dyn_cast<Function>(CE->getOperand(0))) {
2606           NeedsCast = true;
2607           Callee = RF;
2608         }
2609
2610     if (NeedsCast) {
2611       // Ok, just cast the pointer type.
2612       Out << "((";
2613       if (!isStructRet)
2614         printType(Out, I.getCalledValue()->getType());
2615       else
2616         printStructReturnPointerFunctionType(Out,
2617                              cast<PointerType>(I.getCalledValue()->getType()));
2618       Out << ")(void*)";
2619     }
2620     writeOperand(Callee);
2621     if (NeedsCast) Out << ')';
2622   }
2623
2624   Out << '(';
2625
2626   unsigned NumDeclaredParams = FTy->getNumParams();
2627
2628   CallSite::arg_iterator AI = I.op_begin()+1, AE = I.op_end();
2629   unsigned ArgNo = 0;
2630   if (isStructRet) {   // Skip struct return argument.
2631     ++AI;
2632     ++ArgNo;
2633   }
2634
2635   const ParamAttrsList *Attrs = FTy->getParamAttrs();
2636   bool PrintedArg = false;
2637   unsigned Idx = 1;
2638   for (; AI != AE; ++AI, ++ArgNo, ++Idx) {
2639     if (PrintedArg) Out << ", ";
2640     if (ArgNo < NumDeclaredParams &&
2641         (*AI)->getType() != FTy->getParamType(ArgNo)) {
2642       Out << '(';
2643       printType(Out, FTy->getParamType(ArgNo),
2644             /*isSigned=*/Attrs && Attrs->paramHasAttr(Idx, ParamAttr::SExt));
2645       Out << ')';
2646     }
2647     writeOperand(*AI);
2648     PrintedArg = true;
2649   }
2650   Out << ')';
2651 }
2652
2653
2654 //This converts the llvm constraint string to something gcc is expecting.
2655 //TODO: work out platform independent constraints and factor those out
2656 //      of the per target tables
2657 //      handle multiple constraint codes
2658 std::string CWriter::InterpretASMConstraint(InlineAsm::ConstraintInfo& c) {
2659
2660   assert(c.Codes.size() == 1 && "Too many asm constraint codes to handle");
2661
2662   const char** table = 0;
2663
2664   //Grab the translation table from TargetAsmInfo if it exists
2665   if (!TAsm) {
2666     std::string E;
2667     const TargetMachineRegistry::Entry* Match =
2668       TargetMachineRegistry::getClosestStaticTargetForModule(*TheModule, E);
2669     if (Match) {
2670       //Per platform Target Machines don't exist, so create it
2671       // this must be done only once
2672       const TargetMachine* TM = Match->CtorFn(*TheModule, "");
2673       TAsm = TM->getTargetAsmInfo();
2674     }
2675   }
2676   if (TAsm)
2677     table = TAsm->getAsmCBE();
2678
2679   //Search the translation table if it exists
2680   for (int i = 0; table && table[i]; i += 2)
2681     if (c.Codes[0] == table[i])
2682       return table[i+1];
2683
2684   //default is identity
2685   return c.Codes[0];
2686 }
2687
2688 //TODO: import logic from AsmPrinter.cpp
2689 static std::string gccifyAsm(std::string asmstr) {
2690   for (std::string::size_type i = 0; i != asmstr.size(); ++i)
2691     if (asmstr[i] == '\n')
2692       asmstr.replace(i, 1, "\\n");
2693     else if (asmstr[i] == '\t')
2694       asmstr.replace(i, 1, "\\t");
2695     else if (asmstr[i] == '$') {
2696       if (asmstr[i + 1] == '{') {
2697         std::string::size_type a = asmstr.find_first_of(':', i + 1);
2698         std::string::size_type b = asmstr.find_first_of('}', i + 1);
2699         std::string n = "%" +
2700           asmstr.substr(a + 1, b - a - 1) +
2701           asmstr.substr(i + 2, a - i - 2);
2702         asmstr.replace(i, b - i + 1, n);
2703         i += n.size() - 1;
2704       } else
2705         asmstr.replace(i, 1, "%");
2706     }
2707     else if (asmstr[i] == '%')//grr
2708       { asmstr.replace(i, 1, "%%"); ++i;}
2709
2710   return asmstr;
2711 }
2712
2713 //TODO: assumptions about what consume arguments from the call are likely wrong
2714 //      handle communitivity
2715 void CWriter::visitInlineAsm(CallInst &CI) {
2716   InlineAsm* as = cast<InlineAsm>(CI.getOperand(0));
2717   std::vector<InlineAsm::ConstraintInfo> Constraints = as->ParseConstraints();
2718   std::vector<std::pair<std::string, Value*> > Input;
2719   std::vector<std::pair<std::string, Value*> > Output;
2720   std::string Clobber;
2721   int count = CI.getType() == Type::VoidTy ? 1 : 0;
2722   for (std::vector<InlineAsm::ConstraintInfo>::iterator I = Constraints.begin(),
2723          E = Constraints.end(); I != E; ++I) {
2724     assert(I->Codes.size() == 1 && "Too many asm constraint codes to handle");
2725     std::string c =
2726       InterpretASMConstraint(*I);
2727     switch(I->Type) {
2728     default:
2729       assert(0 && "Unknown asm constraint");
2730       break;
2731     case InlineAsm::isInput: {
2732       if (c.size()) {
2733         Input.push_back(std::make_pair(c, count ? CI.getOperand(count) : &CI));
2734         ++count; //consume arg
2735       }
2736       break;
2737     }
2738     case InlineAsm::isOutput: {
2739       if (c.size()) {
2740         Output.push_back(std::make_pair("="+((I->isEarlyClobber ? "&" : "")+c),
2741                                         count ? CI.getOperand(count) : &CI));
2742         ++count; //consume arg
2743       }
2744       break;
2745     }
2746     case InlineAsm::isClobber: {
2747       if (c.size())
2748         Clobber += ",\"" + c + "\"";
2749       break;
2750     }
2751     }
2752   }
2753
2754   //fix up the asm string for gcc
2755   std::string asmstr = gccifyAsm(as->getAsmString());
2756
2757   Out << "__asm__ volatile (\"" << asmstr << "\"\n";
2758   Out << "        :";
2759   for (std::vector<std::pair<std::string, Value*> >::iterator I = Output.begin(),
2760          E = Output.end(); I != E; ++I) {
2761     Out << "\"" << I->first << "\"(";
2762     writeOperandRaw(I->second);
2763     Out << ")";
2764     if (I + 1 != E)
2765       Out << ",";
2766   }
2767   Out << "\n        :";
2768   for (std::vector<std::pair<std::string, Value*> >::iterator I = Input.begin(),
2769          E = Input.end(); I != E; ++I) {
2770     Out << "\"" << I->first << "\"(";
2771     writeOperandRaw(I->second);
2772     Out << ")";
2773     if (I + 1 != E)
2774       Out << ",";
2775   }
2776   if (Clobber.size())
2777     Out << "\n        :" << Clobber.substr(1);
2778   Out << ")";
2779 }
2780
2781 void CWriter::visitMallocInst(MallocInst &I) {
2782   assert(0 && "lowerallocations pass didn't work!");
2783 }
2784
2785 void CWriter::visitAllocaInst(AllocaInst &I) {
2786   Out << '(';
2787   printType(Out, I.getType());
2788   Out << ") alloca(sizeof(";
2789   printType(Out, I.getType()->getElementType());
2790   Out << ')';
2791   if (I.isArrayAllocation()) {
2792     Out << " * " ;
2793     writeOperand(I.getOperand(0));
2794   }
2795   Out << ')';
2796 }
2797
2798 void CWriter::visitFreeInst(FreeInst &I) {
2799   assert(0 && "lowerallocations pass didn't work!");
2800 }
2801
2802 void CWriter::printIndexingExpression(Value *Ptr, gep_type_iterator I,
2803                                       gep_type_iterator E) {
2804   bool HasImplicitAddress = false;
2805   // If accessing a global value with no indexing, avoid *(&GV) syndrome
2806   if (isa<GlobalValue>(Ptr)) {
2807     HasImplicitAddress = true;
2808   } else if (isDirectAlloca(Ptr)) {
2809     HasImplicitAddress = true;
2810   }
2811
2812   if (I == E) {
2813     if (!HasImplicitAddress)
2814       Out << '*';  // Implicit zero first argument: '*x' is equivalent to 'x[0]'
2815
2816     writeOperandInternal(Ptr);
2817     return;
2818   }
2819
2820   const Constant *CI = dyn_cast<Constant>(I.getOperand());
2821   if (HasImplicitAddress && (!CI || !CI->isNullValue()))
2822     Out << "(&";
2823
2824   writeOperandInternal(Ptr);
2825
2826   if (HasImplicitAddress && (!CI || !CI->isNullValue())) {
2827     Out << ')';
2828     HasImplicitAddress = false;  // HIA is only true if we haven't addressed yet
2829   }
2830
2831   assert(!HasImplicitAddress || (CI && CI->isNullValue()) &&
2832          "Can only have implicit address with direct accessing");
2833
2834   if (HasImplicitAddress) {
2835     ++I;
2836   } else if (CI && CI->isNullValue()) {
2837     gep_type_iterator TmpI = I; ++TmpI;
2838
2839     // Print out the -> operator if possible...
2840     if (TmpI != E && isa<StructType>(*TmpI)) {
2841       Out << (HasImplicitAddress ? "." : "->");
2842       Out << "field" << cast<ConstantInt>(TmpI.getOperand())->getZExtValue();
2843       I = ++TmpI;
2844     }
2845   }
2846
2847   for (; I != E; ++I)
2848     if (isa<StructType>(*I)) {
2849       Out << ".field" << cast<ConstantInt>(I.getOperand())->getZExtValue();
2850     } else {
2851       Out << '[';
2852       writeOperand(I.getOperand());
2853       Out << ']';
2854     }
2855 }
2856
2857 void CWriter::visitLoadInst(LoadInst &I) {
2858   Out << '*';
2859   if (I.isVolatile()) {
2860     Out << "((";
2861     printType(Out, I.getType(), false, "volatile*");
2862     Out << ")";
2863   }
2864
2865   writeOperand(I.getOperand(0));
2866
2867   if (I.isVolatile())
2868     Out << ')';
2869 }
2870
2871 void CWriter::visitStoreInst(StoreInst &I) {
2872   Out << '*';
2873   if (I.isVolatile()) {
2874     Out << "((";
2875     printType(Out, I.getOperand(0)->getType(), false, " volatile*");
2876     Out << ")";
2877   }
2878   writeOperand(I.getPointerOperand());
2879   if (I.isVolatile()) Out << ')';
2880   Out << " = ";
2881   Value *Operand = I.getOperand(0);
2882   Constant *BitMask = 0;
2883   if (const IntegerType* ITy = dyn_cast<IntegerType>(Operand->getType()))
2884     if (!ITy->isPowerOf2ByteWidth())
2885       // We have a bit width that doesn't match an even power-of-2 byte
2886       // size. Consequently we must & the value with the type's bit mask
2887       BitMask = ConstantInt::get(ITy, ITy->getBitMask());
2888   if (BitMask)
2889     Out << "((";
2890   writeOperand(Operand);
2891   if (BitMask) {
2892     Out << ") & ";
2893     printConstant(BitMask);
2894     Out << ")";
2895   }
2896 }
2897
2898 void CWriter::visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &I) {
2899   Out << '&';
2900   printIndexingExpression(I.getPointerOperand(), gep_type_begin(I),
2901                           gep_type_end(I));
2902 }
2903
2904 void CWriter::visitVAArgInst(VAArgInst &I) {
2905   Out << "va_arg(*(va_list*)";
2906   writeOperand(I.getOperand(0));
2907   Out << ", ";
2908   printType(Out, I.getType());
2909   Out << ");\n ";
2910 }
2911
2912 //===----------------------------------------------------------------------===//
2913 //                       External Interface declaration
2914 //===----------------------------------------------------------------------===//
2915
2916 bool CTargetMachine::addPassesToEmitWholeFile(PassManager &PM,
2917                                               std::ostream &o,
2918                                               CodeGenFileType FileType,
2919                                               bool Fast) {
2920   if (FileType != TargetMachine::AssemblyFile) return true;
2921
2922   PM.add(createLowerGCPass());
2923   PM.add(createLowerAllocationsPass(true));
2924   PM.add(createLowerInvokePass());
2925   PM.add(createCFGSimplificationPass());   // clean up after lower invoke.
2926   PM.add(new CBackendNameAllUsedStructsAndMergeFunctions());
2927   PM.add(new CWriter(o));
2928   return false;
2929 }