Some C backend ByVal parameter attribute support. Not yet complete.
[oota-llvm.git] / lib / Target / CBackend / CBackend.cpp
1 //===-- CBackend.cpp - Library for converting LLVM code to C --------------===//
2 //
3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
4 //
5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
6 // License. See LICENSE.TXT for details.
7 //
8 //===----------------------------------------------------------------------===//
9 //
10 // This library converts LLVM code to C code, compilable by GCC and other C
11 // compilers.
12 //
13 //===----------------------------------------------------------------------===//
14
15 #include "CTargetMachine.h"
16 #include "llvm/CallingConv.h"
17 #include "llvm/Constants.h"
18 #include "llvm/DerivedTypes.h"
19 #include "llvm/Module.h"
20 #include "llvm/Instructions.h"
21 #include "llvm/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/Passes.h"
32 #include "llvm/CodeGen/IntrinsicLowering.h"
33 #include "llvm/Transforms/Scalar.h"
34 #include "llvm/Target/TargetMachineRegistry.h"
35 #include "llvm/Target/TargetAsmInfo.h"
36 #include "llvm/Target/TargetData.h"
37 #include "llvm/Support/CallSite.h"
38 #include "llvm/Support/CFG.h"
39 #include "llvm/Support/GetElementPtrTypeIterator.h"
40 #include "llvm/Support/InstVisitor.h"
41 #include "llvm/Support/Mangler.h"
42 #include "llvm/Support/MathExtras.h"
43 #include "llvm/ADT/StringExtras.h"
44 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
45 #include "llvm/Support/MathExtras.h"
46 #include "llvm/Config/config.h"
47 #include <algorithm>
48 #include <sstream>
49 using namespace llvm;
50
51 namespace {
52   // Register the target.
53   RegisterTarget<CTargetMachine> X("c", "  C backend");
54
55   /// CBackendNameAllUsedStructsAndMergeFunctions - This pass inserts names for
56   /// any unnamed structure types that are used by the program, and merges
57   /// external functions with the same name.
58   ///
59   class CBackendNameAllUsedStructsAndMergeFunctions : public ModulePass {
60   public:
61     static char ID;
62     CBackendNameAllUsedStructsAndMergeFunctions() 
63       : ModulePass((intptr_t)&ID) {}
64     void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
65       AU.addRequired<FindUsedTypes>();
66     }
67
68     virtual const char *getPassName() const {
69       return "C backend type canonicalizer";
70     }
71
72     virtual bool runOnModule(Module &M);
73   };
74
75   char CBackendNameAllUsedStructsAndMergeFunctions::ID = 0;
76
77   /// CWriter - This class is the main chunk of code that converts an LLVM
78   /// module to a C translation unit.
79   class CWriter : public FunctionPass, public InstVisitor<CWriter> {
80     std::ostream &Out;
81     IntrinsicLowering *IL;
82     Mangler *Mang;
83     LoopInfo *LI;
84     const Module *TheModule;
85     const TargetAsmInfo* TAsm;
86     const TargetData* TD;
87     std::map<const Type *, std::string> TypeNames;
88     std::map<const ConstantFP *, unsigned> FPConstantMap;
89     std::set<Function*> intrinsicPrototypesAlreadyGenerated;
90     std::set<const Value*> ByValParams;
91
92   public:
93     static char ID;
94     CWriter(std::ostream &o) 
95       : FunctionPass((intptr_t)&ID), Out(o), IL(0), Mang(0), LI(0), 
96         TheModule(0), TAsm(0), TD(0) {}
97
98     virtual const char *getPassName() const { return "C backend"; }
99
100     void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
101       AU.addRequired<LoopInfo>();
102       AU.setPreservesAll();
103     }
104
105     virtual bool doInitialization(Module &M);
106
107     bool runOnFunction(Function &F) {
108       LI = &getAnalysis<LoopInfo>();
109
110       // Get rid of intrinsics we can't handle.
111       lowerIntrinsics(F);
112
113       // Output all floating point constants that cannot be printed accurately.
114       printFloatingPointConstants(F);
115
116       printFunction(F);
117       return false;
118     }
119
120     virtual bool doFinalization(Module &M) {
121       // Free memory...
122       delete Mang;
123       FPConstantMap.clear();
124       TypeNames.clear();
125       intrinsicPrototypesAlreadyGenerated.clear();
126       ByValParams.clear();
127       return false;
128     }
129
130     std::ostream &printType(std::ostream &Out, const Type *Ty, 
131                             bool isSigned = false,
132                             const std::string &VariableName = "",
133                             bool IgnoreName = false,
134                             const ParamAttrsList *PAL = 0);
135     std::ostream &printSimpleType(std::ostream &Out, const Type *Ty, 
136                                      bool isSigned, 
137                                      const std::string &NameSoFar = "");
138
139     void printStructReturnPointerFunctionType(std::ostream &Out,
140                                               const ParamAttrsList *PAL,
141                                               const PointerType *Ty);
142     
143     void writeOperand(Value *Operand);
144     void writeOperandRaw(Value *Operand);
145     void writeOperandInternal(Value *Operand);
146     void writeOperandWithCast(Value* Operand, unsigned Opcode);
147     void writeOperandWithCast(Value* Operand, const ICmpInst &I);
148     bool writeInstructionCast(const Instruction &I);
149
150   private :
151     std::string InterpretASMConstraint(InlineAsm::ConstraintInfo& c);
152
153     void lowerIntrinsics(Function &F);
154
155     void printModule(Module *M);
156     void printModuleTypes(const TypeSymbolTable &ST);
157     void printContainedStructs(const Type *Ty, std::set<const StructType *> &);
158     void printFloatingPointConstants(Function &F);
159     void printFunctionSignature(const Function *F, bool Prototype);
160
161     void printFunction(Function &);
162     void printBasicBlock(BasicBlock *BB);
163     void printLoop(Loop *L);
164
165     void printCast(unsigned opcode, const Type *SrcTy, const Type *DstTy);
166     void printConstant(Constant *CPV);
167     void printConstantWithCast(Constant *CPV, unsigned Opcode);
168     bool printConstExprCast(const ConstantExpr *CE);
169     void printConstantArray(ConstantArray *CPA);
170     void printConstantVector(ConstantVector *CP);
171
172     // isInlinableInst - Attempt to inline instructions into their uses to build
173     // trees as much as possible.  To do this, we have to consistently decide
174     // what is acceptable to inline, so that variable declarations don't get
175     // printed and an extra copy of the expr is not emitted.
176     //
177     static bool isInlinableInst(const Instruction &I) {
178       // Always inline cmp instructions, even if they are shared by multiple
179       // expressions.  GCC generates horrible code if we don't.
180       if (isa<CmpInst>(I)) 
181         return true;
182
183       // Must be an expression, must be used exactly once.  If it is dead, we
184       // emit it inline where it would go.
185       if (I.getType() == Type::VoidTy || !I.hasOneUse() ||
186           isa<TerminatorInst>(I) || isa<CallInst>(I) || isa<PHINode>(I) ||
187           isa<LoadInst>(I) || isa<VAArgInst>(I))
188         // Don't inline a load across a store or other bad things!
189         return false;
190
191       // Must not be used in inline asm
192       if (I.hasOneUse() && isInlineAsm(*I.use_back())) return false;
193
194       // Only inline instruction it if it's use is in the same BB as the inst.
195       return I.getParent() == cast<Instruction>(I.use_back())->getParent();
196     }
197
198     // isDirectAlloca - Define fixed sized allocas in the entry block as direct
199     // variables which are accessed with the & operator.  This causes GCC to
200     // generate significantly better code than to emit alloca calls directly.
201     //
202     static const AllocaInst *isDirectAlloca(const Value *V) {
203       const AllocaInst *AI = dyn_cast<AllocaInst>(V);
204       if (!AI) return false;
205       if (AI->isArrayAllocation())
206         return 0;   // FIXME: we can also inline fixed size array allocas!
207       if (AI->getParent() != &AI->getParent()->getParent()->getEntryBlock())
208         return 0;
209       return AI;
210     }
211     
212     // isInlineAsm - Check if the instruction is a call to an inline asm chunk
213     static bool isInlineAsm(const Instruction& I) {
214       if (isa<CallInst>(&I) && isa<InlineAsm>(I.getOperand(0)))
215         return true;
216       return false;
217     }
218     
219     // Instruction visitation functions
220     friend class InstVisitor<CWriter>;
221
222     void visitReturnInst(ReturnInst &I);
223     void visitBranchInst(BranchInst &I);
224     void visitSwitchInst(SwitchInst &I);
225     void visitInvokeInst(InvokeInst &I) {
226       assert(0 && "Lowerinvoke pass didn't work!");
227     }
228
229     void visitUnwindInst(UnwindInst &I) {
230       assert(0 && "Lowerinvoke pass didn't work!");
231     }
232     void visitUnreachableInst(UnreachableInst &I);
233
234     void visitPHINode(PHINode &I);
235     void visitBinaryOperator(Instruction &I);
236     void visitICmpInst(ICmpInst &I);
237     void visitFCmpInst(FCmpInst &I);
238
239     void visitCastInst (CastInst &I);
240     void visitSelectInst(SelectInst &I);
241     void visitCallInst (CallInst &I);
242     void visitInlineAsm(CallInst &I);
243
244     void visitMallocInst(MallocInst &I);
245     void visitAllocaInst(AllocaInst &I);
246     void visitFreeInst  (FreeInst   &I);
247     void visitLoadInst  (LoadInst   &I);
248     void visitStoreInst (StoreInst  &I);
249     void visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &I);
250     void visitVAArgInst (VAArgInst &I);
251
252     void visitInstruction(Instruction &I) {
253       cerr << "C Writer does not know about " << I;
254       abort();
255     }
256
257     void outputLValue(Instruction *I) {
258       Out << "  " << GetValueName(I) << " = ";
259     }
260
261     bool isGotoCodeNecessary(BasicBlock *From, BasicBlock *To);
262     void printPHICopiesForSuccessor(BasicBlock *CurBlock,
263                                     BasicBlock *Successor, unsigned Indent);
264     void printBranchToBlock(BasicBlock *CurBlock, BasicBlock *SuccBlock,
265                             unsigned Indent);
266     void printIndexingExpression(Value *Ptr, gep_type_iterator I,
267                                  gep_type_iterator E);
268
269     std::string GetValueName(const Value *Operand);
270   };
271 }
272
273 char CWriter::ID = 0;
274
275 /// This method inserts names for any unnamed structure types that are used by
276 /// the program, and removes names from structure types that are not used by the
277 /// program.
278 ///
279 bool CBackendNameAllUsedStructsAndMergeFunctions::runOnModule(Module &M) {
280   // Get a set of types that are used by the program...
281   std::set<const Type *> UT = getAnalysis<FindUsedTypes>().getTypes();
282
283   // Loop over the module symbol table, removing types from UT that are
284   // already named, and removing names for types that are not used.
285   //
286   TypeSymbolTable &TST = M.getTypeSymbolTable();
287   for (TypeSymbolTable::iterator TI = TST.begin(), TE = TST.end();
288        TI != TE; ) {
289     TypeSymbolTable::iterator I = TI++;
290     
291     // If this isn't a struct type, remove it from our set of types to name.
292     // This simplifies emission later.
293     if (!isa<StructType>(I->second) && !isa<OpaqueType>(I->second)) {
294       TST.remove(I);
295     } else {
296       // If this is not used, remove it from the symbol table.
297       std::set<const Type *>::iterator UTI = UT.find(I->second);
298       if (UTI == UT.end())
299         TST.remove(I);
300       else
301         UT.erase(UTI);    // Only keep one name for this type.
302     }
303   }
304
305   // UT now contains types that are not named.  Loop over it, naming
306   // structure types.
307   //
308   bool Changed = false;
309   unsigned RenameCounter = 0;
310   for (std::set<const Type *>::const_iterator I = UT.begin(), E = UT.end();
311        I != E; ++I)
312     if (const StructType *ST = dyn_cast<StructType>(*I)) {
313       while (M.addTypeName("unnamed"+utostr(RenameCounter), ST))
314         ++RenameCounter;
315       Changed = true;
316     }
317       
318       
319   // Loop over all external functions and globals.  If we have two with
320   // identical names, merge them.
321   // FIXME: This code should disappear when we don't allow values with the same
322   // names when they have different types!
323   std::map<std::string, GlobalValue*> ExtSymbols;
324   for (Module::iterator I = M.begin(), E = M.end(); I != E;) {
325     Function *GV = I++;
326     if (GV->isDeclaration() && GV->hasName()) {
327       std::pair<std::map<std::string, GlobalValue*>::iterator, bool> X
328         = ExtSymbols.insert(std::make_pair(GV->getName(), GV));
329       if (!X.second) {
330         // Found a conflict, replace this global with the previous one.
331         GlobalValue *OldGV = X.first->second;
332         GV->replaceAllUsesWith(ConstantExpr::getBitCast(OldGV, GV->getType()));
333         GV->eraseFromParent();
334         Changed = true;
335       }
336     }
337   }
338   // Do the same for globals.
339   for (Module::global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end();
340        I != E;) {
341     GlobalVariable *GV = I++;
342     if (GV->isDeclaration() && GV->hasName()) {
343       std::pair<std::map<std::string, GlobalValue*>::iterator, bool> X
344         = ExtSymbols.insert(std::make_pair(GV->getName(), GV));
345       if (!X.second) {
346         // Found a conflict, replace this global with the previous one.
347         GlobalValue *OldGV = X.first->second;
348         GV->replaceAllUsesWith(ConstantExpr::getBitCast(OldGV, GV->getType()));
349         GV->eraseFromParent();
350         Changed = true;
351       }
352     }
353   }
354   
355   return Changed;
356 }
357
358 /// printStructReturnPointerFunctionType - This is like printType for a struct
359 /// return type, except, instead of printing the type as void (*)(Struct*, ...)
360 /// print it as "Struct (*)(...)", for struct return functions.
361 void CWriter::printStructReturnPointerFunctionType(std::ostream &Out,
362                                                    const ParamAttrsList *PAL,
363                                                    const PointerType *TheTy) {
364   const FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(TheTy->getElementType());
365   std::stringstream FunctionInnards;
366   FunctionInnards << " (*) (";
367   bool PrintedType = false;
368
369   FunctionType::param_iterator I = FTy->param_begin(), E = FTy->param_end();
370   const Type *RetTy = cast<PointerType>(I->get())->getElementType();
371   unsigned Idx = 1;
372   for (++I, ++Idx; I != E; ++I, ++Idx) {
373     if (PrintedType)
374       FunctionInnards << ", ";
375     const Type *ArgTy = *I;
376     if (PAL && PAL->paramHasAttr(Idx, ParamAttr::ByVal)) {
377       assert(isa<PointerType>(ArgTy));
378       ArgTy = cast<PointerType>(ArgTy)->getElementType();
379     }
380     printType(FunctionInnards, ArgTy,
381         /*isSigned=*/PAL && PAL->paramHasAttr(Idx, ParamAttr::SExt), "");
382     PrintedType = true;
383   }
384   if (FTy->isVarArg()) {
385     if (PrintedType)
386       FunctionInnards << ", ...";
387   } else if (!PrintedType) {
388     FunctionInnards << "void";
389   }
390   FunctionInnards << ')';
391   std::string tstr = FunctionInnards.str();
392   printType(Out, RetTy, 
393       /*isSigned=*/PAL && PAL->paramHasAttr(0, ParamAttr::SExt), tstr);
394 }
395
396 std::ostream &
397 CWriter::printSimpleType(std::ostream &Out, const Type *Ty, bool isSigned,
398                             const std::string &NameSoFar) {
399   assert((Ty->isPrimitiveType() || Ty->isInteger()) && 
400          "Invalid type for printSimpleType");
401   switch (Ty->getTypeID()) {
402   case Type::VoidTyID:   return Out << "void " << NameSoFar;
403   case Type::IntegerTyID: {
404     unsigned NumBits = cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth();
405     if (NumBits == 1) 
406       return Out << "bool " << NameSoFar;
407     else if (NumBits <= 8)
408       return Out << (isSigned?"signed":"unsigned") << " char " << NameSoFar;
409     else if (NumBits <= 16)
410       return Out << (isSigned?"signed":"unsigned") << " short " << NameSoFar;
411     else if (NumBits <= 32)
412       return Out << (isSigned?"signed":"unsigned") << " int " << NameSoFar;
413     else { 
414       assert(NumBits <= 64 && "Bit widths > 64 not implemented yet");
415       return Out << (isSigned?"signed":"unsigned") << " long long "<< NameSoFar;
416     }
417   }
418   case Type::FloatTyID:  return Out << "float "   << NameSoFar;
419   case Type::DoubleTyID: return Out << "double "  << NameSoFar;
420   // Lacking emulation of FP80 on PPC, etc., we assume whichever of these is
421   // present matches host 'long double'.
422   case Type::X86_FP80TyID:
423   case Type::PPC_FP128TyID:
424   case Type::FP128TyID:  return Out << "long double " << NameSoFar;
425   default :
426     cerr << "Unknown primitive type: " << *Ty << "\n";
427     abort();
428   }
429 }
430
431 // Pass the Type* and the variable name and this prints out the variable
432 // declaration.
433 //
434 std::ostream &CWriter::printType(std::ostream &Out, const Type *Ty,
435                                  bool isSigned, const std::string &NameSoFar,
436                                  bool IgnoreName, const ParamAttrsList* PAL) {
437   if (Ty->isPrimitiveType() || Ty->isInteger()) {
438     printSimpleType(Out, Ty, isSigned, NameSoFar);
439     return Out;
440   }
441
442   // Check to see if the type is named.
443   if (!IgnoreName || isa<OpaqueType>(Ty)) {
444     std::map<const Type *, std::string>::iterator I = TypeNames.find(Ty);
445     if (I != TypeNames.end()) return Out << I->second << ' ' << NameSoFar;
446   }
447
448   switch (Ty->getTypeID()) {
449   case Type::FunctionTyID: {
450     const FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(Ty);
451     std::stringstream FunctionInnards;
452     FunctionInnards << " (" << NameSoFar << ") (";
453     unsigned Idx = 1;
454     for (FunctionType::param_iterator I = FTy->param_begin(),
455            E = FTy->param_end(); I != E; ++I) {
456       if (I != FTy->param_begin())
457         FunctionInnards << ", ";
458       printType(FunctionInnards, *I,
459         /*isSigned=*/PAL && PAL->paramHasAttr(Idx, ParamAttr::SExt), "");
460       ++Idx;
461     }
462     if (FTy->isVarArg()) {
463       if (FTy->getNumParams())
464         FunctionInnards << ", ...";
465     } else if (!FTy->getNumParams()) {
466       FunctionInnards << "void";
467     }
468     FunctionInnards << ')';
469     std::string tstr = FunctionInnards.str();
470     printType(Out, FTy->getReturnType(), 
471       /*isSigned=*/PAL && PAL->paramHasAttr(0, ParamAttr::SExt), tstr);
472     return Out;
473   }
474   case Type::StructTyID: {
475     const StructType *STy = cast<StructType>(Ty);
476     Out << NameSoFar + " {\n";
477     unsigned Idx = 0;
478     for (StructType::element_iterator I = STy->element_begin(),
479            E = STy->element_end(); I != E; ++I) {
480       Out << "  ";
481       printType(Out, *I, false, "field" + utostr(Idx++));
482       Out << ";\n";
483     }
484     Out << '}';
485     if (STy->isPacked())
486       Out << " __attribute__ ((packed))";
487     return Out;
488   }
489
490   case Type::PointerTyID: {
491     const PointerType *PTy = cast<PointerType>(Ty);
492     std::string ptrName = "*" + NameSoFar;
493
494     if (isa<ArrayType>(PTy->getElementType()) ||
495         isa<VectorType>(PTy->getElementType()))
496       ptrName = "(" + ptrName + ")";
497
498     return printType(Out, PTy->getElementType(), false, ptrName);
499   }
500
501   case Type::ArrayTyID: {
502     const ArrayType *ATy = cast<ArrayType>(Ty);
503     unsigned NumElements = ATy->getNumElements();
504     if (NumElements == 0) NumElements = 1;
505     return printType(Out, ATy->getElementType(), false,
506                      NameSoFar + "[" + utostr(NumElements) + "]");
507   }
508
509   case Type::VectorTyID: {
510     const VectorType *PTy = cast<VectorType>(Ty);
511     unsigned NumElements = PTy->getNumElements();
512     if (NumElements == 0) NumElements = 1;
513     return printType(Out, PTy->getElementType(), false,
514                      NameSoFar + "[" + utostr(NumElements) + "]");
515   }
516
517   case Type::OpaqueTyID: {
518     static int Count = 0;
519     std::string TyName = "struct opaque_" + itostr(Count++);
520     assert(TypeNames.find(Ty) == TypeNames.end());
521     TypeNames[Ty] = TyName;
522     return Out << TyName << ' ' << NameSoFar;
523   }
524   default:
525     assert(0 && "Unhandled case in getTypeProps!");
526     abort();
527   }
528
529   return Out;
530 }
531
532 void CWriter::printConstantArray(ConstantArray *CPA) {
533
534   // As a special case, print the array as a string if it is an array of
535   // ubytes or an array of sbytes with positive values.
536   //
537   const Type *ETy = CPA->getType()->getElementType();
538   bool isString = (ETy == Type::Int8Ty || ETy == Type::Int8Ty);
539
540   // Make sure the last character is a null char, as automatically added by C
541   if (isString && (CPA->getNumOperands() == 0 ||
542                    !cast<Constant>(*(CPA->op_end()-1))->isNullValue()))
543     isString = false;
544
545   if (isString) {
546     Out << '\"';
547     // Keep track of whether the last number was a hexadecimal escape
548     bool LastWasHex = false;
549
550     // Do not include the last character, which we know is null
551     for (unsigned i = 0, e = CPA->getNumOperands()-1; i != e; ++i) {
552       unsigned char C = cast<ConstantInt>(CPA->getOperand(i))->getZExtValue();
553
554       // Print it out literally if it is a printable character.  The only thing
555       // to be careful about is when the last letter output was a hex escape
556       // code, in which case we have to be careful not to print out hex digits
557       // explicitly (the C compiler thinks it is a continuation of the previous
558       // character, sheesh...)
559       //
560       if (isprint(C) && (!LastWasHex || !isxdigit(C))) {
561         LastWasHex = false;
562         if (C == '"' || C == '\\')
563           Out << "\\" << C;
564         else
565           Out << C;
566       } else {
567         LastWasHex = false;
568         switch (C) {
569         case '\n': Out << "\\n"; break;
570         case '\t': Out << "\\t"; break;
571         case '\r': Out << "\\r"; break;
572         case '\v': Out << "\\v"; break;
573         case '\a': Out << "\\a"; break;
574         case '\"': Out << "\\\""; break;
575         case '\'': Out << "\\\'"; break;
576         default:
577           Out << "\\x";
578           Out << (char)(( C/16  < 10) ? ( C/16 +'0') : ( C/16 -10+'A'));
579           Out << (char)(((C&15) < 10) ? ((C&15)+'0') : ((C&15)-10+'A'));
580           LastWasHex = true;
581           break;
582         }
583       }
584     }
585     Out << '\"';
586   } else {
587     Out << '{';
588     if (CPA->getNumOperands()) {
589       Out << ' ';
590       printConstant(cast<Constant>(CPA->getOperand(0)));
591       for (unsigned i = 1, e = CPA->getNumOperands(); i != e; ++i) {
592         Out << ", ";
593         printConstant(cast<Constant>(CPA->getOperand(i)));
594       }
595     }
596     Out << " }";
597   }
598 }
599
600 void CWriter::printConstantVector(ConstantVector *CP) {
601   Out << '{';
602   if (CP->getNumOperands()) {
603     Out << ' ';
604     printConstant(cast<Constant>(CP->getOperand(0)));
605     for (unsigned i = 1, e = CP->getNumOperands(); i != e; ++i) {
606       Out << ", ";
607       printConstant(cast<Constant>(CP->getOperand(i)));
608     }
609   }
610   Out << " }";
611 }
612
613 // isFPCSafeToPrint - Returns true if we may assume that CFP may be written out
614 // textually as a double (rather than as a reference to a stack-allocated
615 // variable). We decide this by converting CFP to a string and back into a
616 // double, and then checking whether the conversion results in a bit-equal
617 // double to the original value of CFP. This depends on us and the target C
618 // compiler agreeing on the conversion process (which is pretty likely since we
619 // only deal in IEEE FP).
620 //
621 static bool isFPCSafeToPrint(const ConstantFP *CFP) {
622   // Do long doubles in hex for now.
623   if (CFP->getType()!=Type::FloatTy && CFP->getType()!=Type::DoubleTy)
624     return false;
625   APFloat APF = APFloat(CFP->getValueAPF());  // copy
626   if (CFP->getType()==Type::FloatTy)
627     APF.convert(APFloat::IEEEdouble, APFloat::rmNearestTiesToEven);
628 #if HAVE_PRINTF_A && ENABLE_CBE_PRINTF_A
629   char Buffer[100];
630   sprintf(Buffer, "%a", APF.convertToDouble());
631   if (!strncmp(Buffer, "0x", 2) ||
632       !strncmp(Buffer, "-0x", 3) ||
633       !strncmp(Buffer, "+0x", 3))
634     return APF.bitwiseIsEqual(APFloat(atof(Buffer)));
635   return false;
636 #else
637   std::string StrVal = ftostr(APF);
638
639   while (StrVal[0] == ' ')
640     StrVal.erase(StrVal.begin());
641
642   // Check to make sure that the stringized number is not some string like "Inf"
643   // or NaN.  Check that the string matches the "[-+]?[0-9]" regex.
644   if ((StrVal[0] >= '0' && StrVal[0] <= '9') ||
645       ((StrVal[0] == '-' || StrVal[0] == '+') &&
646        (StrVal[1] >= '0' && StrVal[1] <= '9')))
647     // Reparse stringized version!
648     return APF.bitwiseIsEqual(APFloat(atof(StrVal.c_str())));
649   return false;
650 #endif
651 }
652
653 /// Print out the casting for a cast operation. This does the double casting
654 /// necessary for conversion to the destination type, if necessary. 
655 /// @brief Print a cast
656 void CWriter::printCast(unsigned opc, const Type *SrcTy, const Type *DstTy) {
657   // Print the destination type cast
658   switch (opc) {
659     case Instruction::UIToFP:
660     case Instruction::SIToFP:
661     case Instruction::IntToPtr:
662     case Instruction::Trunc:
663     case Instruction::BitCast:
664     case Instruction::FPExt:
665     case Instruction::FPTrunc: // For these the DstTy sign doesn't matter
666       Out << '(';
667       printType(Out, DstTy);
668       Out << ')';
669       break;
670     case Instruction::ZExt:
671     case Instruction::PtrToInt:
672     case Instruction::FPToUI: // For these, make sure we get an unsigned dest
673       Out << '(';
674       printSimpleType(Out, DstTy, false);
675       Out << ')';
676       break;
677     case Instruction::SExt: 
678     case Instruction::FPToSI: // For these, make sure we get a signed dest
679       Out << '(';
680       printSimpleType(Out, DstTy, true);
681       Out << ')';
682       break;
683     default:
684       assert(0 && "Invalid cast opcode");
685   }
686
687   // Print the source type cast
688   switch (opc) {
689     case Instruction::UIToFP:
690     case Instruction::ZExt:
691       Out << '(';
692       printSimpleType(Out, SrcTy, false);
693       Out << ')';
694       break;
695     case Instruction::SIToFP:
696     case Instruction::SExt:
697       Out << '(';
698       printSimpleType(Out, SrcTy, true); 
699       Out << ')';
700       break;
701     case Instruction::IntToPtr:
702     case Instruction::PtrToInt:
703       // Avoid "cast to pointer from integer of different size" warnings
704       Out << "(unsigned long)";
705       break;
706     case Instruction::Trunc:
707     case Instruction::BitCast:
708     case Instruction::FPExt:
709     case Instruction::FPTrunc:
710     case Instruction::FPToSI:
711     case Instruction::FPToUI:
712       break; // These don't need a source cast.
713     default:
714       assert(0 && "Invalid cast opcode");
715       break;
716   }
717 }
718
719 // printConstant - The LLVM Constant to C Constant converter.
720 void CWriter::printConstant(Constant *CPV) {
721   if (const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(CPV)) {
722     switch (CE->getOpcode()) {
723     case Instruction::Trunc:
724     case Instruction::ZExt:
725     case Instruction::SExt:
726     case Instruction::FPTrunc:
727     case Instruction::FPExt:
728     case Instruction::UIToFP:
729     case Instruction::SIToFP:
730     case Instruction::FPToUI:
731     case Instruction::FPToSI:
732     case Instruction::PtrToInt:
733     case Instruction::IntToPtr:
734     case Instruction::BitCast:
735       Out << "(";
736       printCast(CE->getOpcode(), CE->getOperand(0)->getType(), CE->getType());
737       if (CE->getOpcode() == Instruction::SExt &&
738           CE->getOperand(0)->getType() == Type::Int1Ty) {
739         // Make sure we really sext from bool here by subtracting from 0
740         Out << "0-";
741       }
742       printConstant(CE->getOperand(0));
743       if (CE->getType() == Type::Int1Ty &&
744           (CE->getOpcode() == Instruction::Trunc ||
745            CE->getOpcode() == Instruction::FPToUI ||
746            CE->getOpcode() == Instruction::FPToSI ||
747            CE->getOpcode() == Instruction::PtrToInt)) {
748         // Make sure we really truncate to bool here by anding with 1
749         Out << "&1u";
750       }
751       Out << ')';
752       return;
753
754     case Instruction::GetElementPtr:
755       Out << "(&(";
756       printIndexingExpression(CE->getOperand(0), gep_type_begin(CPV),
757                               gep_type_end(CPV));
758       Out << "))";
759       return;
760     case Instruction::Select:
761       Out << '(';
762       printConstant(CE->getOperand(0));
763       Out << '?';
764       printConstant(CE->getOperand(1));
765       Out << ':';
766       printConstant(CE->getOperand(2));
767       Out << ')';
768       return;
769     case Instruction::Add:
770     case Instruction::Sub:
771     case Instruction::Mul:
772     case Instruction::SDiv:
773     case Instruction::UDiv:
774     case Instruction::FDiv:
775     case Instruction::URem:
776     case Instruction::SRem:
777     case Instruction::FRem:
778     case Instruction::And:
779     case Instruction::Or:
780     case Instruction::Xor:
781     case Instruction::ICmp:
782     case Instruction::Shl:
783     case Instruction::LShr:
784     case Instruction::AShr:
785     {
786       Out << '(';
787       bool NeedsClosingParens = printConstExprCast(CE); 
788       printConstantWithCast(CE->getOperand(0), CE->getOpcode());
789       switch (CE->getOpcode()) {
790       case Instruction::Add: Out << " + "; break;
791       case Instruction::Sub: Out << " - "; break;
792       case Instruction::Mul: Out << " * "; break;
793       case Instruction::URem:
794       case Instruction::SRem: 
795       case Instruction::FRem: Out << " % "; break;
796       case Instruction::UDiv: 
797       case Instruction::SDiv: 
798       case Instruction::FDiv: Out << " / "; break;
799       case Instruction::And: Out << " & "; break;
800       case Instruction::Or:  Out << " | "; break;
801       case Instruction::Xor: Out << " ^ "; break;
802       case Instruction::Shl: Out << " << "; break;
803       case Instruction::LShr:
804       case Instruction::AShr: Out << " >> "; break;
805       case Instruction::ICmp:
806         switch (CE->getPredicate()) {
807           case ICmpInst::ICMP_EQ: Out << " == "; break;
808           case ICmpInst::ICMP_NE: Out << " != "; break;
809           case ICmpInst::ICMP_SLT: 
810           case ICmpInst::ICMP_ULT: Out << " < "; break;
811           case ICmpInst::ICMP_SLE:
812           case ICmpInst::ICMP_ULE: Out << " <= "; break;
813           case ICmpInst::ICMP_SGT:
814           case ICmpInst::ICMP_UGT: Out << " > "; break;
815           case ICmpInst::ICMP_SGE:
816           case ICmpInst::ICMP_UGE: Out << " >= "; break;
817           default: assert(0 && "Illegal ICmp predicate");
818         }
819         break;
820       default: assert(0 && "Illegal opcode here!");
821       }
822       printConstantWithCast(CE->getOperand(1), CE->getOpcode());
823       if (NeedsClosingParens)
824         Out << "))";
825       Out << ')';
826       return;
827     }
828     case Instruction::FCmp: {
829       Out << '('; 
830       bool NeedsClosingParens = printConstExprCast(CE); 
831       if (CE->getPredicate() == FCmpInst::FCMP_FALSE)
832         Out << "0";
833       else if (CE->getPredicate() == FCmpInst::FCMP_TRUE)
834         Out << "1";
835       else {
836         const char* op = 0;
837         switch (CE->getPredicate()) {
838         default: assert(0 && "Illegal FCmp predicate");
839         case FCmpInst::FCMP_ORD: op = "ord"; break;
840         case FCmpInst::FCMP_UNO: op = "uno"; break;
841         case FCmpInst::FCMP_UEQ: op = "ueq"; break;
842         case FCmpInst::FCMP_UNE: op = "une"; break;
843         case FCmpInst::FCMP_ULT: op = "ult"; break;
844         case FCmpInst::FCMP_ULE: op = "ule"; break;
845         case FCmpInst::FCMP_UGT: op = "ugt"; break;
846         case FCmpInst::FCMP_UGE: op = "uge"; break;
847         case FCmpInst::FCMP_OEQ: op = "oeq"; break;
848         case FCmpInst::FCMP_ONE: op = "one"; break;
849         case FCmpInst::FCMP_OLT: op = "olt"; break;
850         case FCmpInst::FCMP_OLE: op = "ole"; break;
851         case FCmpInst::FCMP_OGT: op = "ogt"; break;
852         case FCmpInst::FCMP_OGE: op = "oge"; break;
853         }
854         Out << "llvm_fcmp_" << op << "(";
855         printConstantWithCast(CE->getOperand(0), CE->getOpcode());
856         Out << ", ";
857         printConstantWithCast(CE->getOperand(1), CE->getOpcode());
858         Out << ")";
859       }
860       if (NeedsClosingParens)
861         Out << "))";
862       Out << ')';
863       return;
864     }
865     default:
866       cerr << "CWriter Error: Unhandled constant expression: "
867            << *CE << "\n";
868       abort();
869     }
870   } else if (isa<UndefValue>(CPV) && CPV->getType()->isFirstClassType()) {
871     Out << "((";
872     printType(Out, CPV->getType()); // sign doesn't matter
873     Out << ")/*UNDEF*/0)";
874     return;
875   }
876
877   if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(CPV)) {
878     const Type* Ty = CI->getType();
879     if (Ty == Type::Int1Ty)
880       Out << (CI->getZExtValue() ? '1' : '0') ;
881     else {
882       Out << "((";
883       printSimpleType(Out, Ty, false) << ')';
884       if (CI->isMinValue(true)) 
885         Out << CI->getZExtValue() << 'u';
886       else
887         Out << CI->getSExtValue();
888       if (Ty->getPrimitiveSizeInBits() > 32)
889         Out << "ll";
890       Out << ')';
891     }
892     return;
893   } 
894
895   switch (CPV->getType()->getTypeID()) {
896   case Type::FloatTyID:
897   case Type::DoubleTyID: 
898   case Type::X86_FP80TyID:
899   case Type::PPC_FP128TyID:
900   case Type::FP128TyID: {
901     ConstantFP *FPC = cast<ConstantFP>(CPV);
902     std::map<const ConstantFP*, unsigned>::iterator I = FPConstantMap.find(FPC);
903     if (I != FPConstantMap.end()) {
904       // Because of FP precision problems we must load from a stack allocated
905       // value that holds the value in hex.
906       Out << "(*(" << (FPC->getType() == Type::FloatTy ? "float" : 
907                        FPC->getType() == Type::DoubleTy ? "double" :
908                        "long double")
909           << "*)&FPConstant" << I->second << ')';
910     } else {
911       assert(FPC->getType() == Type::FloatTy || 
912              FPC->getType() == Type::DoubleTy);
913       double V = FPC->getType() == Type::FloatTy ? 
914                  FPC->getValueAPF().convertToFloat() : 
915                  FPC->getValueAPF().convertToDouble();
916       if (IsNAN(V)) {
917         // The value is NaN
918
919         // FIXME the actual NaN bits should be emitted.
920         // The prefix for a quiet NaN is 0x7FF8. For a signalling NaN,
921         // it's 0x7ff4.
922         const unsigned long QuietNaN = 0x7ff8UL;
923         //const unsigned long SignalNaN = 0x7ff4UL;
924
925         // We need to grab the first part of the FP #
926         char Buffer[100];
927
928         uint64_t ll = DoubleToBits(V);
929         sprintf(Buffer, "0x%llx", static_cast<long long>(ll));
930
931         std::string Num(&Buffer[0], &Buffer[6]);
932         unsigned long Val = strtoul(Num.c_str(), 0, 16);
933
934         if (FPC->getType() == Type::FloatTy)
935           Out << "LLVM_NAN" << (Val == QuietNaN ? "" : "S") << "F(\""
936               << Buffer << "\") /*nan*/ ";
937         else
938           Out << "LLVM_NAN" << (Val == QuietNaN ? "" : "S") << "(\""
939               << Buffer << "\") /*nan*/ ";
940       } else if (IsInf(V)) {
941         // The value is Inf
942         if (V < 0) Out << '-';
943         Out << "LLVM_INF" << (FPC->getType() == Type::FloatTy ? "F" : "")
944             << " /*inf*/ ";
945       } else {
946         std::string Num;
947 #if HAVE_PRINTF_A && ENABLE_CBE_PRINTF_A
948         // Print out the constant as a floating point number.
949         char Buffer[100];
950         sprintf(Buffer, "%a", V);
951         Num = Buffer;
952 #else
953         Num = ftostr(FPC->getValueAPF());
954 #endif
955        Out << Num;
956       }
957     }
958     break;
959   }
960
961   case Type::ArrayTyID:
962     if (isa<ConstantAggregateZero>(CPV) || isa<UndefValue>(CPV)) {
963       const ArrayType *AT = cast<ArrayType>(CPV->getType());
964       Out << '{';
965       if (AT->getNumElements()) {
966         Out << ' ';
967         Constant *CZ = Constant::getNullValue(AT->getElementType());
968         printConstant(CZ);
969         for (unsigned i = 1, e = AT->getNumElements(); i != e; ++i) {
970           Out << ", ";
971           printConstant(CZ);
972         }
973       }
974       Out << " }";
975     } else {
976       printConstantArray(cast<ConstantArray>(CPV));
977     }
978     break;
979
980   case Type::VectorTyID:
981     if (isa<ConstantAggregateZero>(CPV) || isa<UndefValue>(CPV)) {
982       const VectorType *AT = cast<VectorType>(CPV->getType());
983       Out << '{';
984       if (AT->getNumElements()) {
985         Out << ' ';
986         Constant *CZ = Constant::getNullValue(AT->getElementType());
987         printConstant(CZ);
988         for (unsigned i = 1, e = AT->getNumElements(); i != e; ++i) {
989           Out << ", ";
990           printConstant(CZ);
991         }
992       }
993       Out << " }";
994     } else {
995       printConstantVector(cast<ConstantVector>(CPV));
996     }
997     break;
998
999   case Type::StructTyID:
1000     if (isa<ConstantAggregateZero>(CPV) || isa<UndefValue>(CPV)) {
1001       const StructType *ST = cast<StructType>(CPV->getType());
1002       Out << '{';
1003       if (ST->getNumElements()) {
1004         Out << ' ';
1005         printConstant(Constant::getNullValue(ST->getElementType(0)));
1006         for (unsigned i = 1, e = ST->getNumElements(); i != e; ++i) {
1007           Out << ", ";
1008           printConstant(Constant::getNullValue(ST->getElementType(i)));
1009         }
1010       }
1011       Out << " }";
1012     } else {
1013       Out << '{';
1014       if (CPV->getNumOperands()) {
1015         Out << ' ';
1016         printConstant(cast<Constant>(CPV->getOperand(0)));
1017         for (unsigned i = 1, e = CPV->getNumOperands(); i != e; ++i) {
1018           Out << ", ";
1019           printConstant(cast<Constant>(CPV->getOperand(i)));
1020         }
1021       }
1022       Out << " }";
1023     }
1024     break;
1025
1026   case Type::PointerTyID:
1027     if (isa<ConstantPointerNull>(CPV)) {
1028       Out << "((";
1029       printType(Out, CPV->getType()); // sign doesn't matter
1030       Out << ")/*NULL*/0)";
1031       break;
1032     } else if (GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(CPV)) {
1033       writeOperand(GV);
1034       break;
1035     }
1036     // FALL THROUGH
1037   default:
1038     cerr << "Unknown constant type: " << *CPV << "\n";
1039     abort();
1040   }
1041 }
1042
1043 // Some constant expressions need to be casted back to the original types
1044 // because their operands were casted to the expected type. This function takes
1045 // care of detecting that case and printing the cast for the ConstantExpr.
1046 bool CWriter::printConstExprCast(const ConstantExpr* CE) {
1047   bool NeedsExplicitCast = false;
1048   const Type *Ty = CE->getOperand(0)->getType();
1049   bool TypeIsSigned = false;
1050   switch (CE->getOpcode()) {
1051   case Instruction::LShr:
1052   case Instruction::URem: 
1053   case Instruction::UDiv: NeedsExplicitCast = true; break;
1054   case Instruction::AShr:
1055   case Instruction::SRem: 
1056   case Instruction::SDiv: NeedsExplicitCast = true; TypeIsSigned = true; break;
1057   case Instruction::SExt:
1058     Ty = CE->getType();
1059     NeedsExplicitCast = true;
1060     TypeIsSigned = true;
1061     break;
1062   case Instruction::ZExt:
1063   case Instruction::Trunc:
1064   case Instruction::FPTrunc:
1065   case Instruction::FPExt:
1066   case Instruction::UIToFP:
1067   case Instruction::SIToFP:
1068   case Instruction::FPToUI:
1069   case Instruction::FPToSI:
1070   case Instruction::PtrToInt:
1071   case Instruction::IntToPtr:
1072   case Instruction::BitCast:
1073     Ty = CE->getType();
1074     NeedsExplicitCast = true;
1075     break;
1076   default: break;
1077   }
1078   if (NeedsExplicitCast) {
1079     Out << "((";
1080     if (Ty->isInteger() && Ty != Type::Int1Ty)
1081       printSimpleType(Out, Ty, TypeIsSigned);
1082     else
1083       printType(Out, Ty); // not integer, sign doesn't matter
1084     Out << ")(";
1085   }
1086   return NeedsExplicitCast;
1087 }
1088
1089 //  Print a constant assuming that it is the operand for a given Opcode. The
1090 //  opcodes that care about sign need to cast their operands to the expected
1091 //  type before the operation proceeds. This function does the casting.
1092 void CWriter::printConstantWithCast(Constant* CPV, unsigned Opcode) {
1093
1094   // Extract the operand's type, we'll need it.
1095   const Type* OpTy = CPV->getType();
1096
1097   // Indicate whether to do the cast or not.
1098   bool shouldCast = false;
1099   bool typeIsSigned = false;
1100
1101   // Based on the Opcode for which this Constant is being written, determine
1102   // the new type to which the operand should be casted by setting the value
1103   // of OpTy. If we change OpTy, also set shouldCast to true so it gets
1104   // casted below.
1105   switch (Opcode) {
1106     default:
1107       // for most instructions, it doesn't matter
1108       break; 
1109     case Instruction::LShr:
1110     case Instruction::UDiv:
1111     case Instruction::URem:
1112       shouldCast = true;
1113       break;
1114     case Instruction::AShr:
1115     case Instruction::SDiv:
1116     case Instruction::SRem:
1117       shouldCast = true;
1118       typeIsSigned = true;
1119       break;
1120   }
1121
1122   // Write out the casted constant if we should, otherwise just write the
1123   // operand.
1124   if (shouldCast) {
1125     Out << "((";
1126     printSimpleType(Out, OpTy, typeIsSigned);
1127     Out << ")";
1128     printConstant(CPV);
1129     Out << ")";
1130   } else 
1131     printConstant(CPV);
1132 }
1133
1134 std::string CWriter::GetValueName(const Value *Operand) {
1135   std::string Name;
1136
1137   if (!isa<GlobalValue>(Operand) && Operand->getName() != "") {
1138     std::string VarName;
1139
1140     Name = Operand->getName();
1141     VarName.reserve(Name.capacity());
1142
1143     for (std::string::iterator I = Name.begin(), E = Name.end();
1144          I != E; ++I) {
1145       char ch = *I;
1146
1147       if (!((ch >= 'a' && ch <= 'z') || (ch >= 'A' && ch <= 'Z') ||
1148             (ch >= '0' && ch <= '9') || ch == '_'))
1149         VarName += '_';
1150       else
1151         VarName += ch;
1152     }
1153
1154     Name = "llvm_cbe_" + VarName;
1155   } else {
1156     Name = Mang->getValueName(Operand);
1157   }
1158
1159   return Name;
1160 }
1161
1162 void CWriter::writeOperandInternal(Value *Operand) {
1163   if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(Operand))
1164     if (isInlinableInst(*I) && !isDirectAlloca(I)) {
1165       // Should we inline this instruction to build a tree?
1166       Out << '(';
1167       visit(*I);
1168       Out << ')';
1169       return;
1170     }
1171
1172   Constant* CPV = dyn_cast<Constant>(Operand);
1173
1174   if (CPV && !isa<GlobalValue>(CPV))
1175     printConstant(CPV);
1176   else
1177     Out << GetValueName(Operand);
1178 }
1179
1180 void CWriter::writeOperandRaw(Value *Operand) {
1181   Constant* CPV = dyn_cast<Constant>(Operand);
1182   if (CPV && !isa<GlobalValue>(CPV)) {
1183     printConstant(CPV);
1184   } else {
1185     Out << GetValueName(Operand);
1186   }
1187 }
1188
1189 void CWriter::writeOperand(Value *Operand) {
1190   if (isa<GlobalVariable>(Operand) || isDirectAlloca(Operand))
1191     Out << "(&";  // Global variables are referenced as their addresses by llvm
1192
1193   writeOperandInternal(Operand);
1194
1195   if (isa<GlobalVariable>(Operand) || isDirectAlloca(Operand))
1196     Out << ')';
1197 }
1198
1199 // Some instructions need to have their result value casted back to the 
1200 // original types because their operands were casted to the expected type. 
1201 // This function takes care of detecting that case and printing the cast 
1202 // for the Instruction.
1203 bool CWriter::writeInstructionCast(const Instruction &I) {
1204   const Type *Ty = I.getOperand(0)->getType();
1205   switch (I.getOpcode()) {
1206   case Instruction::LShr:
1207   case Instruction::URem: 
1208   case Instruction::UDiv: 
1209     Out << "((";
1210     printSimpleType(Out, Ty, false);
1211     Out << ")(";
1212     return true;
1213   case Instruction::AShr:
1214   case Instruction::SRem: 
1215   case Instruction::SDiv: 
1216     Out << "((";
1217     printSimpleType(Out, Ty, true);
1218     Out << ")(";
1219     return true;
1220   default: break;
1221   }
1222   return false;
1223 }
1224
1225 // Write the operand with a cast to another type based on the Opcode being used.
1226 // This will be used in cases where an instruction has specific type
1227 // requirements (usually signedness) for its operands. 
1228 void CWriter::writeOperandWithCast(Value* Operand, unsigned Opcode) {
1229
1230   // Extract the operand's type, we'll need it.
1231   const Type* OpTy = Operand->getType();
1232
1233   // Indicate whether to do the cast or not.
1234   bool shouldCast = false;
1235
1236   // Indicate whether the cast should be to a signed type or not.
1237   bool castIsSigned = false;
1238
1239   // Based on the Opcode for which this Operand is being written, determine
1240   // the new type to which the operand should be casted by setting the value
1241   // of OpTy. If we change OpTy, also set shouldCast to true.
1242   switch (Opcode) {
1243     default:
1244       // for most instructions, it doesn't matter
1245       break; 
1246     case Instruction::LShr:
1247     case Instruction::UDiv:
1248     case Instruction::URem: // Cast to unsigned first
1249       shouldCast = true;
1250       castIsSigned = false;
1251       break;
1252     case Instruction::GetElementPtr:
1253     case Instruction::AShr:
1254     case Instruction::SDiv:
1255     case Instruction::SRem: // Cast to signed first
1256       shouldCast = true;
1257       castIsSigned = true;
1258       break;
1259   }
1260
1261   // Write out the casted operand if we should, otherwise just write the
1262   // operand.
1263   if (shouldCast) {
1264     Out << "((";
1265     printSimpleType(Out, OpTy, castIsSigned);
1266     Out << ")";
1267     writeOperand(Operand);
1268     Out << ")";
1269   } else 
1270     writeOperand(Operand);
1271 }
1272
1273 // Write the operand with a cast to another type based on the icmp predicate 
1274 // being used. 
1275 void CWriter::writeOperandWithCast(Value* Operand, const ICmpInst &Cmp) {
1276   // This has to do a cast to ensure the operand has the right signedness. 
1277   // Also, if the operand is a pointer, we make sure to cast to an integer when
1278   // doing the comparison both for signedness and so that the C compiler doesn't
1279   // optimize things like "p < NULL" to false (p may contain an integer value
1280   // f.e.).
1281   bool shouldCast = Cmp.isRelational();
1282
1283   // Write out the casted operand if we should, otherwise just write the
1284   // operand.
1285   if (!shouldCast) {
1286     writeOperand(Operand);
1287     return;
1288   }
1289   
1290   // Should this be a signed comparison?  If so, convert to signed.
1291   bool castIsSigned = Cmp.isSignedPredicate();
1292
1293   // If the operand was a pointer, convert to a large integer type.
1294   const Type* OpTy = Operand->getType();
1295   if (isa<PointerType>(OpTy))
1296     OpTy = TD->getIntPtrType();
1297   
1298   Out << "((";
1299   printSimpleType(Out, OpTy, castIsSigned);
1300   Out << ")";
1301   writeOperand(Operand);
1302   Out << ")";
1303 }
1304
1305 // generateCompilerSpecificCode - This is where we add conditional compilation
1306 // directives to cater to specific compilers as need be.
1307 //
1308 static void generateCompilerSpecificCode(std::ostream& Out) {
1309   // Alloca is hard to get, and we don't want to include stdlib.h here.
1310   Out << "/* get a declaration for alloca */\n"
1311       << "#if defined(__CYGWIN__) || defined(__MINGW32__)\n"
1312       << "#define  alloca(x) __builtin_alloca((x))\n"
1313       << "#define _alloca(x) __builtin_alloca((x))\n"    
1314       << "#elif defined(__APPLE__)\n"
1315       << "extern void *__builtin_alloca(unsigned long);\n"
1316       << "#define alloca(x) __builtin_alloca(x)\n"
1317       << "#define longjmp _longjmp\n"
1318       << "#define setjmp _setjmp\n"
1319       << "#elif defined(__sun__)\n"
1320       << "#if defined(__sparcv9)\n"
1321       << "extern void *__builtin_alloca(unsigned long);\n"
1322       << "#else\n"
1323       << "extern void *__builtin_alloca(unsigned int);\n"
1324       << "#endif\n"
1325       << "#define alloca(x) __builtin_alloca(x)\n"
1326       << "#elif defined(__FreeBSD__) || defined(__OpenBSD__)\n"
1327       << "#define alloca(x) __builtin_alloca(x)\n"
1328       << "#elif defined(_MSC_VER)\n"
1329       << "#define inline _inline\n"
1330       << "#define alloca(x) _alloca(x)\n"
1331       << "#else\n"
1332       << "#include <alloca.h>\n"
1333       << "#endif\n\n";
1334
1335   // We output GCC specific attributes to preserve 'linkonce'ness on globals.
1336   // If we aren't being compiled with GCC, just drop these attributes.
1337   Out << "#ifndef __GNUC__  /* Can only support \"linkonce\" vars with GCC */\n"
1338       << "#define __attribute__(X)\n"
1339       << "#endif\n\n";
1340
1341   // On Mac OS X, "external weak" is spelled "__attribute__((weak_import))".
1342   Out << "#if defined(__GNUC__) && defined(__APPLE_CC__)\n"
1343       << "#define __EXTERNAL_WEAK__ __attribute__((weak_import))\n"
1344       << "#elif defined(__GNUC__)\n"
1345       << "#define __EXTERNAL_WEAK__ __attribute__((weak))\n"
1346       << "#else\n"
1347       << "#define __EXTERNAL_WEAK__\n"
1348       << "#endif\n\n";
1349
1350   // For now, turn off the weak linkage attribute on Mac OS X. (See above.)
1351   Out << "#if defined(__GNUC__) && defined(__APPLE_CC__)\n"
1352       << "#define __ATTRIBUTE_WEAK__\n"
1353       << "#elif defined(__GNUC__)\n"
1354       << "#define __ATTRIBUTE_WEAK__ __attribute__((weak))\n"
1355       << "#else\n"
1356       << "#define __ATTRIBUTE_WEAK__\n"
1357       << "#endif\n\n";
1358
1359   // Add hidden visibility support. FIXME: APPLE_CC?
1360   Out << "#if defined(__GNUC__)\n"
1361       << "#define __HIDDEN__ __attribute__((visibility(\"hidden\")))\n"
1362       << "#endif\n\n";
1363     
1364   // Define NaN and Inf as GCC builtins if using GCC, as 0 otherwise
1365   // From the GCC documentation:
1366   //
1367   //   double __builtin_nan (const char *str)
1368   //
1369   // This is an implementation of the ISO C99 function nan.
1370   //
1371   // Since ISO C99 defines this function in terms of strtod, which we do
1372   // not implement, a description of the parsing is in order. The string is
1373   // parsed as by strtol; that is, the base is recognized by leading 0 or
1374   // 0x prefixes. The number parsed is placed in the significand such that
1375   // the least significant bit of the number is at the least significant
1376   // bit of the significand. The number is truncated to fit the significand
1377   // field provided. The significand is forced to be a quiet NaN.
1378   //
1379   // This function, if given a string literal, is evaluated early enough
1380   // that it is considered a compile-time constant.
1381   //
1382   //   float __builtin_nanf (const char *str)
1383   //
1384   // Similar to __builtin_nan, except the return type is float.
1385   //
1386   //   double __builtin_inf (void)
1387   //
1388   // Similar to __builtin_huge_val, except a warning is generated if the
1389   // target floating-point format does not support infinities. This
1390   // function is suitable for implementing the ISO C99 macro INFINITY.
1391   //
1392   //   float __builtin_inff (void)
1393   //
1394   // Similar to __builtin_inf, except the return type is float.
1395   Out << "#ifdef __GNUC__\n"
1396       << "#define LLVM_NAN(NanStr)   __builtin_nan(NanStr)   /* Double */\n"
1397       << "#define LLVM_NANF(NanStr)  __builtin_nanf(NanStr)  /* Float */\n"
1398       << "#define LLVM_NANS(NanStr)  __builtin_nans(NanStr)  /* Double */\n"
1399       << "#define LLVM_NANSF(NanStr) __builtin_nansf(NanStr) /* Float */\n"
1400       << "#define LLVM_INF           __builtin_inf()         /* Double */\n"
1401       << "#define LLVM_INFF          __builtin_inff()        /* Float */\n"
1402       << "#define LLVM_PREFETCH(addr,rw,locality) "
1403                               "__builtin_prefetch(addr,rw,locality)\n"
1404       << "#define __ATTRIBUTE_CTOR__ __attribute__((constructor))\n"
1405       << "#define __ATTRIBUTE_DTOR__ __attribute__((destructor))\n"
1406       << "#define LLVM_ASM           __asm__\n"
1407       << "#else\n"
1408       << "#define LLVM_NAN(NanStr)   ((double)0.0)           /* Double */\n"
1409       << "#define LLVM_NANF(NanStr)  0.0F                    /* Float */\n"
1410       << "#define LLVM_NANS(NanStr)  ((double)0.0)           /* Double */\n"
1411       << "#define LLVM_NANSF(NanStr) 0.0F                    /* Float */\n"
1412       << "#define LLVM_INF           ((double)0.0)           /* Double */\n"
1413       << "#define LLVM_INFF          0.0F                    /* Float */\n"
1414       << "#define LLVM_PREFETCH(addr,rw,locality)            /* PREFETCH */\n"
1415       << "#define __ATTRIBUTE_CTOR__\n"
1416       << "#define __ATTRIBUTE_DTOR__\n"
1417       << "#define LLVM_ASM(X)\n"
1418       << "#endif\n\n";
1419   
1420   Out << "#if __GNUC__ < 4 /* Old GCC's, or compilers not GCC */ \n"
1421       << "#define __builtin_stack_save() 0   /* not implemented */\n"
1422       << "#define __builtin_stack_restore(X) /* noop */\n"
1423       << "#endif\n\n";
1424
1425   // Output target-specific code that should be inserted into main.
1426   Out << "#define CODE_FOR_MAIN() /* Any target-specific code for main()*/\n";
1427 }
1428
1429 /// FindStaticTors - Given a static ctor/dtor list, unpack its contents into
1430 /// the StaticTors set.
1431 static void FindStaticTors(GlobalVariable *GV, std::set<Function*> &StaticTors){
1432   ConstantArray *InitList = dyn_cast<ConstantArray>(GV->getInitializer());
1433   if (!InitList) return;
1434   
1435   for (unsigned i = 0, e = InitList->getNumOperands(); i != e; ++i)
1436     if (ConstantStruct *CS = dyn_cast<ConstantStruct>(InitList->getOperand(i))){
1437       if (CS->getNumOperands() != 2) return;  // Not array of 2-element structs.
1438       
1439       if (CS->getOperand(1)->isNullValue())
1440         return;  // Found a null terminator, exit printing.
1441       Constant *FP = CS->getOperand(1);
1442       if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(FP))
1443         if (CE->isCast())
1444           FP = CE->getOperand(0);
1445       if (Function *F = dyn_cast<Function>(FP))
1446         StaticTors.insert(F);
1447     }
1448 }
1449
1450 enum SpecialGlobalClass {
1451   NotSpecial = 0,
1452   GlobalCtors, GlobalDtors,
1453   NotPrinted
1454 };
1455
1456 /// getGlobalVariableClass - If this is a global that is specially recognized
1457 /// by LLVM, return a code that indicates how we should handle it.
1458 static SpecialGlobalClass getGlobalVariableClass(const GlobalVariable *GV) {
1459   // If this is a global ctors/dtors list, handle it now.
1460   if (GV->hasAppendingLinkage() && GV->use_empty()) {
1461     if (GV->getName() == "llvm.global_ctors")
1462       return GlobalCtors;
1463     else if (GV->getName() == "llvm.global_dtors")
1464       return GlobalDtors;
1465   }
1466   
1467   // Otherwise, it it is other metadata, don't print it.  This catches things
1468   // like debug information.
1469   if (GV->getSection() == "llvm.metadata")
1470     return NotPrinted;
1471   
1472   return NotSpecial;
1473 }
1474
1475
1476 bool CWriter::doInitialization(Module &M) {
1477   // Initialize
1478   TheModule = &M;
1479
1480   TD = new TargetData(&M);
1481   IL = new IntrinsicLowering(*TD);
1482   IL->AddPrototypes(M);
1483
1484   // Ensure that all structure types have names...
1485   Mang = new Mangler(M);
1486   Mang->markCharUnacceptable('.');
1487
1488   // Keep track of which functions are static ctors/dtors so they can have
1489   // an attribute added to their prototypes.
1490   std::set<Function*> StaticCtors, StaticDtors;
1491   for (Module::global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end();
1492        I != E; ++I) {
1493     switch (getGlobalVariableClass(I)) {
1494     default: break;
1495     case GlobalCtors:
1496       FindStaticTors(I, StaticCtors);
1497       break;
1498     case GlobalDtors:
1499       FindStaticTors(I, StaticDtors);
1500       break;
1501     }
1502   }
1503   
1504   // get declaration for alloca
1505   Out << "/* Provide Declarations */\n";
1506   Out << "#include <stdarg.h>\n";      // Varargs support
1507   Out << "#include <setjmp.h>\n";      // Unwind support
1508   generateCompilerSpecificCode(Out);
1509
1510   // Provide a definition for `bool' if not compiling with a C++ compiler.
1511   Out << "\n"
1512       << "#ifndef __cplusplus\ntypedef unsigned char bool;\n#endif\n"
1513
1514       << "\n\n/* Support for floating point constants */\n"
1515       << "typedef unsigned long long ConstantDoubleTy;\n"
1516       << "typedef unsigned int        ConstantFloatTy;\n"
1517       << "typedef struct { unsigned long long f1; unsigned short f2; "
1518          "unsigned short pad[3]; } ConstantFP80Ty;\n"
1519       // This is used for both kinds of 128-bit long double; meaning differs.
1520       << "typedef struct { unsigned long long f1; unsigned long long f2; }"
1521          " ConstantFP128Ty;\n"
1522       << "\n\n/* Global Declarations */\n";
1523
1524   // First output all the declarations for the program, because C requires
1525   // Functions & globals to be declared before they are used.
1526   //
1527
1528   // Loop over the symbol table, emitting all named constants...
1529   printModuleTypes(M.getTypeSymbolTable());
1530
1531   // Global variable declarations...
1532   if (!M.global_empty()) {
1533     Out << "\n/* External Global Variable Declarations */\n";
1534     for (Module::global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end();
1535          I != E; ++I) {
1536
1537       if (I->hasExternalLinkage() || I->hasExternalWeakLinkage())
1538         Out << "extern ";
1539       else if (I->hasDLLImportLinkage())
1540         Out << "__declspec(dllimport) ";
1541       else
1542         continue; // Internal Global
1543
1544       // Thread Local Storage
1545       if (I->isThreadLocal())
1546         Out << "__thread ";
1547
1548       printType(Out, I->getType()->getElementType(), false, GetValueName(I));
1549
1550       if (I->hasExternalWeakLinkage())
1551          Out << " __EXTERNAL_WEAK__";
1552       Out << ";\n";
1553     }
1554   }
1555
1556   // Function declarations
1557   Out << "\n/* Function Declarations */\n";
1558   Out << "double fmod(double, double);\n";   // Support for FP rem
1559   Out << "float fmodf(float, float);\n";
1560   Out << "long double fmodl(long double, long double);\n";
1561   
1562   for (Module::iterator I = M.begin(), E = M.end(); I != E; ++I) {
1563     // Don't print declarations for intrinsic functions.
1564     if (!I->isIntrinsic() && I->getName() != "setjmp" &&
1565         I->getName() != "longjmp" && I->getName() != "_setjmp") {
1566       if (I->hasExternalWeakLinkage())
1567         Out << "extern ";
1568       printFunctionSignature(I, true);
1569       if (I->hasWeakLinkage() || I->hasLinkOnceLinkage()) 
1570         Out << " __ATTRIBUTE_WEAK__";
1571       if (I->hasExternalWeakLinkage())
1572         Out << " __EXTERNAL_WEAK__";
1573       if (StaticCtors.count(I))
1574         Out << " __ATTRIBUTE_CTOR__";
1575       if (StaticDtors.count(I))
1576         Out << " __ATTRIBUTE_DTOR__";
1577       if (I->hasHiddenVisibility())
1578         Out << " __HIDDEN__";
1579       
1580       if (I->hasName() && I->getName()[0] == 1)
1581         Out << " LLVM_ASM(\"" << I->getName().c_str()+1 << "\")";
1582           
1583       Out << ";\n";
1584     }
1585   }
1586
1587   // Output the global variable declarations
1588   if (!M.global_empty()) {
1589     Out << "\n\n/* Global Variable Declarations */\n";
1590     for (Module::global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end();
1591          I != E; ++I)
1592       if (!I->isDeclaration()) {
1593         // Ignore special globals, such as debug info.
1594         if (getGlobalVariableClass(I))
1595           continue;
1596
1597         if (I->hasInternalLinkage())
1598           Out << "static ";
1599         else
1600           Out << "extern ";
1601
1602         // Thread Local Storage
1603         if (I->isThreadLocal())
1604           Out << "__thread ";
1605
1606         printType(Out, I->getType()->getElementType(), false, 
1607                   GetValueName(I));
1608
1609         if (I->hasLinkOnceLinkage())
1610           Out << " __attribute__((common))";
1611         else if (I->hasWeakLinkage())
1612           Out << " __ATTRIBUTE_WEAK__";
1613         else if (I->hasExternalWeakLinkage())
1614           Out << " __EXTERNAL_WEAK__";
1615         if (I->hasHiddenVisibility())
1616           Out << " __HIDDEN__";
1617         Out << ";\n";
1618       }
1619   }
1620
1621   // Output the global variable definitions and contents...
1622   if (!M.global_empty()) {
1623     Out << "\n\n/* Global Variable Definitions and Initialization */\n";
1624     for (Module::global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end(); 
1625          I != E; ++I)
1626       if (!I->isDeclaration()) {
1627         // Ignore special globals, such as debug info.
1628         if (getGlobalVariableClass(I))
1629           continue;
1630
1631         if (I->hasInternalLinkage())
1632           Out << "static ";
1633         else if (I->hasDLLImportLinkage())
1634           Out << "__declspec(dllimport) ";
1635         else if (I->hasDLLExportLinkage())
1636           Out << "__declspec(dllexport) ";
1637
1638         // Thread Local Storage
1639         if (I->isThreadLocal())
1640           Out << "__thread ";
1641
1642         printType(Out, I->getType()->getElementType(), false, 
1643                   GetValueName(I));
1644         if (I->hasLinkOnceLinkage())
1645           Out << " __attribute__((common))";
1646         else if (I->hasWeakLinkage())
1647           Out << " __ATTRIBUTE_WEAK__";
1648
1649         if (I->hasHiddenVisibility())
1650           Out << " __HIDDEN__";
1651         
1652         // If the initializer is not null, emit the initializer.  If it is null,
1653         // we try to avoid emitting large amounts of zeros.  The problem with
1654         // this, however, occurs when the variable has weak linkage.  In this
1655         // case, the assembler will complain about the variable being both weak
1656         // and common, so we disable this optimization.
1657         if (!I->getInitializer()->isNullValue()) {
1658           Out << " = " ;
1659           writeOperand(I->getInitializer());
1660         } else if (I->hasWeakLinkage()) {
1661           // We have to specify an initializer, but it doesn't have to be
1662           // complete.  If the value is an aggregate, print out { 0 }, and let
1663           // the compiler figure out the rest of the zeros.
1664           Out << " = " ;
1665           if (isa<StructType>(I->getInitializer()->getType()) ||
1666               isa<ArrayType>(I->getInitializer()->getType()) ||
1667               isa<VectorType>(I->getInitializer()->getType())) {
1668             Out << "{ 0 }";
1669           } else {
1670             // Just print it out normally.
1671             writeOperand(I->getInitializer());
1672           }
1673         }
1674         Out << ";\n";
1675       }
1676   }
1677
1678   if (!M.empty())
1679     Out << "\n\n/* Function Bodies */\n";
1680
1681   // Emit some helper functions for dealing with FCMP instruction's 
1682   // predicates
1683   Out << "static inline int llvm_fcmp_ord(double X, double Y) { ";
1684   Out << "return X == X && Y == Y; }\n";
1685   Out << "static inline int llvm_fcmp_uno(double X, double Y) { ";
1686   Out << "return X != X || Y != Y; }\n";
1687   Out << "static inline int llvm_fcmp_ueq(double X, double Y) { ";
1688   Out << "return X == Y || llvm_fcmp_uno(X, Y); }\n";
1689   Out << "static inline int llvm_fcmp_une(double X, double Y) { ";
1690   Out << "return X != Y; }\n";
1691   Out << "static inline int llvm_fcmp_ult(double X, double Y) { ";
1692   Out << "return X <  Y || llvm_fcmp_uno(X, Y); }\n";
1693   Out << "static inline int llvm_fcmp_ugt(double X, double Y) { ";
1694   Out << "return X >  Y || llvm_fcmp_uno(X, Y); }\n";
1695   Out << "static inline int llvm_fcmp_ule(double X, double Y) { ";
1696   Out << "return X <= Y || llvm_fcmp_uno(X, Y); }\n";
1697   Out << "static inline int llvm_fcmp_uge(double X, double Y) { ";
1698   Out << "return X >= Y || llvm_fcmp_uno(X, Y); }\n";
1699   Out << "static inline int llvm_fcmp_oeq(double X, double Y) { ";
1700   Out << "return X == Y ; }\n";
1701   Out << "static inline int llvm_fcmp_one(double X, double Y) { ";
1702   Out << "return X != Y && llvm_fcmp_ord(X, Y); }\n";
1703   Out << "static inline int llvm_fcmp_olt(double X, double Y) { ";
1704   Out << "return X <  Y ; }\n";
1705   Out << "static inline int llvm_fcmp_ogt(double X, double Y) { ";
1706   Out << "return X >  Y ; }\n";
1707   Out << "static inline int llvm_fcmp_ole(double X, double Y) { ";
1708   Out << "return X <= Y ; }\n";
1709   Out << "static inline int llvm_fcmp_oge(double X, double Y) { ";
1710   Out << "return X >= Y ; }\n";
1711   return false;
1712 }
1713
1714
1715 /// Output all floating point constants that cannot be printed accurately...
1716 void CWriter::printFloatingPointConstants(Function &F) {
1717   // Scan the module for floating point constants.  If any FP constant is used
1718   // in the function, we want to redirect it here so that we do not depend on
1719   // the precision of the printed form, unless the printed form preserves
1720   // precision.
1721   //
1722   static unsigned FPCounter = 0;
1723   for (constant_iterator I = constant_begin(&F), E = constant_end(&F);
1724        I != E; ++I)
1725     if (const ConstantFP *FPC = dyn_cast<ConstantFP>(*I))
1726       if (!isFPCSafeToPrint(FPC) && // Do not put in FPConstantMap if safe.
1727           !FPConstantMap.count(FPC)) {
1728         FPConstantMap[FPC] = FPCounter;  // Number the FP constants
1729
1730         if (FPC->getType() == Type::DoubleTy) {
1731           double Val = FPC->getValueAPF().convertToDouble();
1732           uint64_t i = FPC->getValueAPF().convertToAPInt().getZExtValue();
1733           Out << "static const ConstantDoubleTy FPConstant" << FPCounter++
1734               << " = 0x" << std::hex << i << std::dec
1735               << "ULL;    /* " << Val << " */\n";
1736         } else if (FPC->getType() == Type::FloatTy) {
1737           float Val = FPC->getValueAPF().convertToFloat();
1738           uint32_t i = (uint32_t)FPC->getValueAPF().convertToAPInt().
1739                                     getZExtValue();
1740           Out << "static const ConstantFloatTy FPConstant" << FPCounter++
1741               << " = 0x" << std::hex << i << std::dec
1742               << "U;    /* " << Val << " */\n";
1743         } else if (FPC->getType() == Type::X86_FP80Ty) {
1744           // api needed to prevent premature destruction
1745           APInt api = FPC->getValueAPF().convertToAPInt();
1746           const uint64_t *p = api.getRawData();
1747           Out << "static const ConstantFP80Ty FPConstant" << FPCounter++
1748               << " = { 0x" << std::hex
1749               << ((uint16_t)p[1] | (p[0] & 0xffffffffffffLL)<<16)
1750               << ", 0x" << (uint16_t)(p[0] >> 48) << ",0,0,0"
1751               << "}; /* Long double constant */\n" << std::dec;
1752         } else if (FPC->getType() == Type::PPC_FP128Ty) {
1753           APInt api = FPC->getValueAPF().convertToAPInt();
1754           const uint64_t *p = api.getRawData();
1755           Out << "static const ConstantFP128Ty FPConstant" << FPCounter++
1756               << " = { 0x" << std::hex
1757               << p[0] << ", 0x" << p[1]
1758               << "}; /* Long double constant */\n" << std::dec;
1759
1760         } else
1761           assert(0 && "Unknown float type!");
1762       }
1763
1764   Out << '\n';
1765 }
1766
1767
1768 /// printSymbolTable - Run through symbol table looking for type names.  If a
1769 /// type name is found, emit its declaration...
1770 ///
1771 void CWriter::printModuleTypes(const TypeSymbolTable &TST) {
1772   Out << "/* Helper union for bitcasts */\n";
1773   Out << "typedef union {\n";
1774   Out << "  unsigned int Int32;\n";
1775   Out << "  unsigned long long Int64;\n";
1776   Out << "  float Float;\n";
1777   Out << "  double Double;\n";
1778   Out << "} llvmBitCastUnion;\n";
1779
1780   // We are only interested in the type plane of the symbol table.
1781   TypeSymbolTable::const_iterator I   = TST.begin();
1782   TypeSymbolTable::const_iterator End = TST.end();
1783
1784   // If there are no type names, exit early.
1785   if (I == End) return;
1786
1787   // Print out forward declarations for structure types before anything else!
1788   Out << "/* Structure forward decls */\n";
1789   for (; I != End; ++I) {
1790     std::string Name = "struct l_" + Mang->makeNameProper(I->first);
1791     Out << Name << ";\n";
1792     TypeNames.insert(std::make_pair(I->second, Name));
1793   }
1794
1795   Out << '\n';
1796
1797   // Now we can print out typedefs.  Above, we guaranteed that this can only be
1798   // for struct or opaque types.
1799   Out << "/* Typedefs */\n";
1800   for (I = TST.begin(); I != End; ++I) {
1801     std::string Name = "l_" + Mang->makeNameProper(I->first);
1802     Out << "typedef ";
1803     printType(Out, I->second, false, Name);
1804     Out << ";\n";
1805   }
1806
1807   Out << '\n';
1808
1809   // Keep track of which structures have been printed so far...
1810   std::set<const StructType *> StructPrinted;
1811
1812   // Loop over all structures then push them into the stack so they are
1813   // printed in the correct order.
1814   //
1815   Out << "/* Structure contents */\n";
1816   for (I = TST.begin(); I != End; ++I)
1817     if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(I->second))
1818       // Only print out used types!
1819       printContainedStructs(STy, StructPrinted);
1820 }
1821
1822 // Push the struct onto the stack and recursively push all structs
1823 // this one depends on.
1824 //
1825 // TODO:  Make this work properly with vector types
1826 //
1827 void CWriter::printContainedStructs(const Type *Ty,
1828                                     std::set<const StructType*> &StructPrinted){
1829   // Don't walk through pointers.
1830   if (isa<PointerType>(Ty) || Ty->isPrimitiveType() || Ty->isInteger()) return;
1831   
1832   // Print all contained types first.
1833   for (Type::subtype_iterator I = Ty->subtype_begin(),
1834        E = Ty->subtype_end(); I != E; ++I)
1835     printContainedStructs(*I, StructPrinted);
1836   
1837   if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty)) {
1838     // Check to see if we have already printed this struct.
1839     if (StructPrinted.insert(STy).second) {
1840       // Print structure type out.
1841       std::string Name = TypeNames[STy];
1842       printType(Out, STy, false, Name, true);
1843       Out << ";\n\n";
1844     }
1845   }
1846 }
1847
1848 void CWriter::printFunctionSignature(const Function *F, bool Prototype) {
1849   /// isStructReturn - Should this function actually return a struct by-value?
1850   bool isStructReturn = F->isStructReturn();
1851   
1852   if (F->hasInternalLinkage()) Out << "static ";
1853   if (F->hasDLLImportLinkage()) Out << "__declspec(dllimport) ";
1854   if (F->hasDLLExportLinkage()) Out << "__declspec(dllexport) ";  
1855   switch (F->getCallingConv()) {
1856    case CallingConv::X86_StdCall:
1857     Out << "__stdcall ";
1858     break;
1859    case CallingConv::X86_FastCall:
1860     Out << "__fastcall ";
1861     break;
1862   }
1863   
1864   // Loop over the arguments, printing them...
1865   const FunctionType *FT = cast<FunctionType>(F->getFunctionType());
1866   const ParamAttrsList *PAL = F->getParamAttrs();
1867
1868   std::stringstream FunctionInnards;
1869
1870   // Print out the name...
1871   FunctionInnards << GetValueName(F) << '(';
1872
1873   bool PrintedArg = false;
1874   if (!F->isDeclaration()) {
1875     if (!F->arg_empty()) {
1876       Function::const_arg_iterator I = F->arg_begin(), E = F->arg_end();
1877       unsigned Idx = 1;
1878       
1879       // If this is a struct-return function, don't print the hidden
1880       // struct-return argument.
1881       if (isStructReturn) {
1882         assert(I != E && "Invalid struct return function!");
1883         ++I;
1884         ++Idx;
1885       }
1886       
1887       std::string ArgName;
1888       for (; I != E; ++I) {
1889         if (PrintedArg) FunctionInnards << ", ";
1890         if (I->hasName() || !Prototype)
1891           ArgName = GetValueName(I);
1892         else
1893           ArgName = "";
1894         const Type *ArgTy = I->getType();
1895         if (PAL && PAL->paramHasAttr(Idx, ParamAttr::ByVal)) {
1896           assert(isa<PointerType>(ArgTy));
1897           ArgTy = cast<PointerType>(ArgTy)->getElementType();
1898           const Value *Arg = &(*I);
1899           ByValParams.insert(Arg);
1900         }
1901         printType(FunctionInnards, ArgTy,
1902             /*isSigned=*/PAL && PAL->paramHasAttr(Idx, ParamAttr::SExt),
1903             ArgName);
1904         PrintedArg = true;
1905         ++Idx;
1906       }
1907     }
1908   } else {
1909     // Loop over the arguments, printing them.
1910     FunctionType::param_iterator I = FT->param_begin(), E = FT->param_end();
1911     
1912     // If this is a struct-return function, don't print the hidden
1913     // struct-return argument.
1914     if (isStructReturn) {
1915       assert(I != E && "Invalid struct return function!");
1916       ++I;
1917     }
1918     
1919     unsigned Idx = 1;
1920     for (; I != E; ++I) {
1921       if (PrintedArg) FunctionInnards << ", ";
1922       printType(FunctionInnards, *I,
1923              /*isSigned=*/PAL && PAL->paramHasAttr(Idx, ParamAttr::SExt));
1924       PrintedArg = true;
1925       ++Idx;
1926     }
1927   }
1928
1929   // Finish printing arguments... if this is a vararg function, print the ...,
1930   // unless there are no known types, in which case, we just emit ().
1931   //
1932   if (FT->isVarArg() && PrintedArg) {
1933     if (PrintedArg) FunctionInnards << ", ";
1934     FunctionInnards << "...";  // Output varargs portion of signature!
1935   } else if (!FT->isVarArg() && !PrintedArg) {
1936     FunctionInnards << "void"; // ret() -> ret(void) in C.
1937   }
1938   FunctionInnards << ')';
1939   
1940   // Get the return tpe for the function.
1941   const Type *RetTy;
1942   if (!isStructReturn)
1943     RetTy = F->getReturnType();
1944   else {
1945     // If this is a struct-return function, print the struct-return type.
1946     RetTy = cast<PointerType>(FT->getParamType(0))->getElementType();
1947   }
1948     
1949   // Print out the return type and the signature built above.
1950   printType(Out, RetTy, 
1951             /*isSigned=*/ PAL && PAL->paramHasAttr(0, ParamAttr::SExt),
1952             FunctionInnards.str());
1953 }
1954
1955 static inline bool isFPIntBitCast(const Instruction &I) {
1956   if (!isa<BitCastInst>(I))
1957     return false;
1958   const Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1959   const Type *DstTy = I.getType();
1960   return (SrcTy->isFloatingPoint() && DstTy->isInteger()) ||
1961          (DstTy->isFloatingPoint() && SrcTy->isInteger());
1962 }
1963
1964 void CWriter::printFunction(Function &F) {
1965   /// isStructReturn - Should this function actually return a struct by-value?
1966   bool isStructReturn = F.isStructReturn();
1967
1968   printFunctionSignature(&F, false);
1969   Out << " {\n";
1970   
1971   // If this is a struct return function, handle the result with magic.
1972   if (isStructReturn) {
1973     const Type *StructTy =
1974       cast<PointerType>(F.arg_begin()->getType())->getElementType();
1975     Out << "  ";
1976     printType(Out, StructTy, false, "StructReturn");
1977     Out << ";  /* Struct return temporary */\n";
1978
1979     Out << "  ";
1980     printType(Out, F.arg_begin()->getType(), false, 
1981               GetValueName(F.arg_begin()));
1982     Out << " = &StructReturn;\n";
1983   }
1984
1985   bool PrintedVar = false;
1986   
1987   // print local variable information for the function
1988   for (inst_iterator I = inst_begin(&F), E = inst_end(&F); I != E; ++I) {
1989     if (const AllocaInst *AI = isDirectAlloca(&*I)) {
1990       Out << "  ";
1991       printType(Out, AI->getAllocatedType(), false, GetValueName(AI));
1992       Out << ";    /* Address-exposed local */\n";
1993       PrintedVar = true;
1994     } else if (I->getType() != Type::VoidTy && !isInlinableInst(*I)) {
1995       Out << "  ";
1996       printType(Out, I->getType(), false, GetValueName(&*I));
1997       Out << ";\n";
1998
1999       if (isa<PHINode>(*I)) {  // Print out PHI node temporaries as well...
2000         Out << "  ";
2001         printType(Out, I->getType(), false,
2002                   GetValueName(&*I)+"__PHI_TEMPORARY");
2003         Out << ";\n";
2004       }
2005       PrintedVar = true;
2006     }
2007     // We need a temporary for the BitCast to use so it can pluck a value out
2008     // of a union to do the BitCast. This is separate from the need for a
2009     // variable to hold the result of the BitCast. 
2010     if (isFPIntBitCast(*I)) {
2011       Out << "  llvmBitCastUnion " << GetValueName(&*I)
2012           << "__BITCAST_TEMPORARY;\n";
2013       PrintedVar = true;
2014     }
2015   }
2016
2017   if (PrintedVar)
2018     Out << '\n';
2019
2020   if (F.hasExternalLinkage() && F.getName() == "main")
2021     Out << "  CODE_FOR_MAIN();\n";
2022
2023   // print the basic blocks
2024   for (Function::iterator BB = F.begin(), E = F.end(); BB != E; ++BB) {
2025     if (Loop *L = LI->getLoopFor(BB)) {
2026       if (L->getHeader() == BB && L->getParentLoop() == 0)
2027         printLoop(L);
2028     } else {
2029       printBasicBlock(BB);
2030     }
2031   }
2032
2033   Out << "}\n\n";
2034 }
2035
2036 void CWriter::printLoop(Loop *L) {
2037   Out << "  do {     /* Syntactic loop '" << L->getHeader()->getName()
2038       << "' to make GCC happy */\n";
2039   for (unsigned i = 0, e = L->getBlocks().size(); i != e; ++i) {
2040     BasicBlock *BB = L->getBlocks()[i];
2041     Loop *BBLoop = LI->getLoopFor(BB);
2042     if (BBLoop == L)
2043       printBasicBlock(BB);
2044     else if (BB == BBLoop->getHeader() && BBLoop->getParentLoop() == L)
2045       printLoop(BBLoop);
2046   }
2047   Out << "  } while (1); /* end of syntactic loop '"
2048       << L->getHeader()->getName() << "' */\n";
2049 }
2050
2051 void CWriter::printBasicBlock(BasicBlock *BB) {
2052
2053   // Don't print the label for the basic block if there are no uses, or if
2054   // the only terminator use is the predecessor basic block's terminator.
2055   // We have to scan the use list because PHI nodes use basic blocks too but
2056   // do not require a label to be generated.
2057   //
2058   bool NeedsLabel = false;
2059   for (pred_iterator PI = pred_begin(BB), E = pred_end(BB); PI != E; ++PI)
2060     if (isGotoCodeNecessary(*PI, BB)) {
2061       NeedsLabel = true;
2062       break;
2063     }
2064
2065   if (NeedsLabel) Out << GetValueName(BB) << ":\n";
2066
2067   // Output all of the instructions in the basic block...
2068   for (BasicBlock::iterator II = BB->begin(), E = --BB->end(); II != E;
2069        ++II) {
2070     if (!isInlinableInst(*II) && !isDirectAlloca(II)) {
2071       if (II->getType() != Type::VoidTy && !isInlineAsm(*II))
2072         outputLValue(II);
2073       else
2074         Out << "  ";
2075       visit(*II);
2076       Out << ";\n";
2077     }
2078   }
2079
2080   // Don't emit prefix or suffix for the terminator...
2081   visit(*BB->getTerminator());
2082 }
2083
2084
2085 // Specific Instruction type classes... note that all of the casts are
2086 // necessary because we use the instruction classes as opaque types...
2087 //
2088 void CWriter::visitReturnInst(ReturnInst &I) {
2089   // If this is a struct return function, return the temporary struct.
2090   bool isStructReturn = I.getParent()->getParent()->isStructReturn();
2091
2092   if (isStructReturn) {
2093     Out << "  return StructReturn;\n";
2094     return;
2095   }
2096   
2097   // Don't output a void return if this is the last basic block in the function
2098   if (I.getNumOperands() == 0 &&
2099       &*--I.getParent()->getParent()->end() == I.getParent() &&
2100       !I.getParent()->size() == 1) {
2101     return;
2102   }
2103
2104   Out << "  return";
2105   if (I.getNumOperands()) {
2106     Out << ' ';
2107     writeOperand(I.getOperand(0));
2108   }
2109   Out << ";\n";
2110 }
2111
2112 void CWriter::visitSwitchInst(SwitchInst &SI) {
2113
2114   Out << "  switch (";
2115   writeOperand(SI.getOperand(0));
2116   Out << ") {\n  default:\n";
2117   printPHICopiesForSuccessor (SI.getParent(), SI.getDefaultDest(), 2);
2118   printBranchToBlock(SI.getParent(), SI.getDefaultDest(), 2);
2119   Out << ";\n";
2120   for (unsigned i = 2, e = SI.getNumOperands(); i != e; i += 2) {
2121     Out << "  case ";
2122     writeOperand(SI.getOperand(i));
2123     Out << ":\n";
2124     BasicBlock *Succ = cast<BasicBlock>(SI.getOperand(i+1));
2125     printPHICopiesForSuccessor (SI.getParent(), Succ, 2);
2126     printBranchToBlock(SI.getParent(), Succ, 2);
2127     if (Function::iterator(Succ) == next(Function::iterator(SI.getParent())))
2128       Out << "    break;\n";
2129   }
2130   Out << "  }\n";
2131 }
2132
2133 void CWriter::visitUnreachableInst(UnreachableInst &I) {
2134   Out << "  /*UNREACHABLE*/;\n";
2135 }
2136
2137 bool CWriter::isGotoCodeNecessary(BasicBlock *From, BasicBlock *To) {
2138   /// FIXME: This should be reenabled, but loop reordering safe!!
2139   return true;
2140
2141   if (next(Function::iterator(From)) != Function::iterator(To))
2142     return true;  // Not the direct successor, we need a goto.
2143
2144   //isa<SwitchInst>(From->getTerminator())
2145
2146   if (LI->getLoopFor(From) != LI->getLoopFor(To))
2147     return true;
2148   return false;
2149 }
2150
2151 void CWriter::printPHICopiesForSuccessor (BasicBlock *CurBlock,
2152                                           BasicBlock *Successor,
2153                                           unsigned Indent) {
2154   for (BasicBlock::iterator I = Successor->begin(); isa<PHINode>(I); ++I) {
2155     PHINode *PN = cast<PHINode>(I);
2156     // Now we have to do the printing.
2157     Value *IV = PN->getIncomingValueForBlock(CurBlock);
2158     if (!isa<UndefValue>(IV)) {
2159       Out << std::string(Indent, ' ');
2160       Out << "  " << GetValueName(I) << "__PHI_TEMPORARY = ";
2161       writeOperand(IV);
2162       Out << ";   /* for PHI node */\n";
2163     }
2164   }
2165 }
2166
2167 void CWriter::printBranchToBlock(BasicBlock *CurBB, BasicBlock *Succ,
2168                                  unsigned Indent) {
2169   if (isGotoCodeNecessary(CurBB, Succ)) {
2170     Out << std::string(Indent, ' ') << "  goto ";
2171     writeOperand(Succ);
2172     Out << ";\n";
2173   }
2174 }
2175
2176 // Branch instruction printing - Avoid printing out a branch to a basic block
2177 // that immediately succeeds the current one.
2178 //
2179 void CWriter::visitBranchInst(BranchInst &I) {
2180
2181   if (I.isConditional()) {
2182     if (isGotoCodeNecessary(I.getParent(), I.getSuccessor(0))) {
2183       Out << "  if (";
2184       writeOperand(I.getCondition());
2185       Out << ") {\n";
2186
2187       printPHICopiesForSuccessor (I.getParent(), I.getSuccessor(0), 2);
2188       printBranchToBlock(I.getParent(), I.getSuccessor(0), 2);
2189
2190       if (isGotoCodeNecessary(I.getParent(), I.getSuccessor(1))) {
2191         Out << "  } else {\n";
2192         printPHICopiesForSuccessor (I.getParent(), I.getSuccessor(1), 2);
2193         printBranchToBlock(I.getParent(), I.getSuccessor(1), 2);
2194       }
2195     } else {
2196       // First goto not necessary, assume second one is...
2197       Out << "  if (!";
2198       writeOperand(I.getCondition());
2199       Out << ") {\n";
2200
2201       printPHICopiesForSuccessor (I.getParent(), I.getSuccessor(1), 2);
2202       printBranchToBlock(I.getParent(), I.getSuccessor(1), 2);
2203     }
2204
2205     Out << "  }\n";
2206   } else {
2207     printPHICopiesForSuccessor (I.getParent(), I.getSuccessor(0), 0);
2208     printBranchToBlock(I.getParent(), I.getSuccessor(0), 0);
2209   }
2210   Out << "\n";
2211 }
2212
2213 // PHI nodes get copied into temporary values at the end of predecessor basic
2214 // blocks.  We now need to copy these temporary values into the REAL value for
2215 // the PHI.
2216 void CWriter::visitPHINode(PHINode &I) {
2217   writeOperand(&I);
2218   Out << "__PHI_TEMPORARY";
2219 }
2220
2221
2222 void CWriter::visitBinaryOperator(Instruction &I) {
2223   // binary instructions, shift instructions, setCond instructions.
2224   assert(!isa<PointerType>(I.getType()));
2225
2226   // We must cast the results of binary operations which might be promoted.
2227   bool needsCast = false;
2228   if ((I.getType() == Type::Int8Ty) || (I.getType() == Type::Int16Ty) 
2229       || (I.getType() == Type::FloatTy)) {
2230     needsCast = true;
2231     Out << "((";
2232     printType(Out, I.getType(), false);
2233     Out << ")(";
2234   }
2235
2236   // If this is a negation operation, print it out as such.  For FP, we don't
2237   // want to print "-0.0 - X".
2238   if (BinaryOperator::isNeg(&I)) {
2239     Out << "-(";
2240     writeOperand(BinaryOperator::getNegArgument(cast<BinaryOperator>(&I)));
2241     Out << ")";
2242   } else if (I.getOpcode() == Instruction::FRem) {
2243     // Output a call to fmod/fmodf instead of emitting a%b
2244     if (I.getType() == Type::FloatTy)
2245       Out << "fmodf(";
2246     else if (I.getType() == Type::DoubleTy)
2247       Out << "fmod(";
2248     else  // all 3 flavors of long double
2249       Out << "fmodl(";
2250     writeOperand(I.getOperand(0));
2251     Out << ", ";
2252     writeOperand(I.getOperand(1));
2253     Out << ")";
2254   } else {
2255
2256     // Write out the cast of the instruction's value back to the proper type
2257     // if necessary.
2258     bool NeedsClosingParens = writeInstructionCast(I);
2259
2260     // Certain instructions require the operand to be forced to a specific type
2261     // so we use writeOperandWithCast here instead of writeOperand. Similarly
2262     // below for operand 1
2263     writeOperandWithCast(I.getOperand(0), I.getOpcode());
2264
2265     switch (I.getOpcode()) {
2266     case Instruction::Add:  Out << " + "; break;
2267     case Instruction::Sub:  Out << " - "; break;
2268     case Instruction::Mul:  Out << " * "; break;
2269     case Instruction::URem:
2270     case Instruction::SRem:
2271     case Instruction::FRem: Out << " % "; break;
2272     case Instruction::UDiv:
2273     case Instruction::SDiv: 
2274     case Instruction::FDiv: Out << " / "; break;
2275     case Instruction::And:  Out << " & "; break;
2276     case Instruction::Or:   Out << " | "; break;
2277     case Instruction::Xor:  Out << " ^ "; break;
2278     case Instruction::Shl : Out << " << "; break;
2279     case Instruction::LShr:
2280     case Instruction::AShr: Out << " >> "; break;
2281     default: cerr << "Invalid operator type!" << I; abort();
2282     }
2283
2284     writeOperandWithCast(I.getOperand(1), I.getOpcode());
2285     if (NeedsClosingParens)
2286       Out << "))";
2287   }
2288
2289   if (needsCast) {
2290     Out << "))";
2291   }
2292 }
2293
2294 void CWriter::visitICmpInst(ICmpInst &I) {
2295   // We must cast the results of icmp which might be promoted.
2296   bool needsCast = false;
2297
2298   // Write out the cast of the instruction's value back to the proper type
2299   // if necessary.
2300   bool NeedsClosingParens = writeInstructionCast(I);
2301
2302   // Certain icmp predicate require the operand to be forced to a specific type
2303   // so we use writeOperandWithCast here instead of writeOperand. Similarly
2304   // below for operand 1
2305   writeOperandWithCast(I.getOperand(0), I);
2306
2307   switch (I.getPredicate()) {
2308   case ICmpInst::ICMP_EQ:  Out << " == "; break;
2309   case ICmpInst::ICMP_NE:  Out << " != "; break;
2310   case ICmpInst::ICMP_ULE:
2311   case ICmpInst::ICMP_SLE: Out << " <= "; break;
2312   case ICmpInst::ICMP_UGE:
2313   case ICmpInst::ICMP_SGE: Out << " >= "; break;
2314   case ICmpInst::ICMP_ULT:
2315   case ICmpInst::ICMP_SLT: Out << " < "; break;
2316   case ICmpInst::ICMP_UGT:
2317   case ICmpInst::ICMP_SGT: Out << " > "; break;
2318   default: cerr << "Invalid icmp predicate!" << I; abort();
2319   }
2320
2321   writeOperandWithCast(I.getOperand(1), I);
2322   if (NeedsClosingParens)
2323     Out << "))";
2324
2325   if (needsCast) {
2326     Out << "))";
2327   }
2328 }
2329
2330 void CWriter::visitFCmpInst(FCmpInst &I) {
2331   if (I.getPredicate() == FCmpInst::FCMP_FALSE) {
2332     Out << "0";
2333     return;
2334   }
2335   if (I.getPredicate() == FCmpInst::FCMP_TRUE) {
2336     Out << "1";
2337     return;
2338   }
2339
2340   const char* op = 0;
2341   switch (I.getPredicate()) {
2342   default: assert(0 && "Illegal FCmp predicate");
2343   case FCmpInst::FCMP_ORD: op = "ord"; break;
2344   case FCmpInst::FCMP_UNO: op = "uno"; break;
2345   case FCmpInst::FCMP_UEQ: op = "ueq"; break;
2346   case FCmpInst::FCMP_UNE: op = "une"; break;
2347   case FCmpInst::FCMP_ULT: op = "ult"; break;
2348   case FCmpInst::FCMP_ULE: op = "ule"; break;
2349   case FCmpInst::FCMP_UGT: op = "ugt"; break;
2350   case FCmpInst::FCMP_UGE: op = "uge"; break;
2351   case FCmpInst::FCMP_OEQ: op = "oeq"; break;
2352   case FCmpInst::FCMP_ONE: op = "one"; break;
2353   case FCmpInst::FCMP_OLT: op = "olt"; break;
2354   case FCmpInst::FCMP_OLE: op = "ole"; break;
2355   case FCmpInst::FCMP_OGT: op = "ogt"; break;
2356   case FCmpInst::FCMP_OGE: op = "oge"; break;
2357   }
2358
2359   Out << "llvm_fcmp_" << op << "(";
2360   // Write the first operand
2361   writeOperand(I.getOperand(0));
2362   Out << ", ";
2363   // Write the second operand
2364   writeOperand(I.getOperand(1));
2365   Out << ")";
2366 }
2367
2368 static const char * getFloatBitCastField(const Type *Ty) {
2369   switch (Ty->getTypeID()) {
2370     default: assert(0 && "Invalid Type");
2371     case Type::FloatTyID:  return "Float";
2372     case Type::DoubleTyID: return "Double";
2373     case Type::IntegerTyID: {
2374       unsigned NumBits = cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth();
2375       if (NumBits <= 32)
2376         return "Int32";
2377       else
2378         return "Int64";
2379     }
2380   }
2381 }
2382
2383 void CWriter::visitCastInst(CastInst &I) {
2384   const Type *DstTy = I.getType();
2385   const Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
2386   Out << '(';
2387   if (isFPIntBitCast(I)) {
2388     // These int<->float and long<->double casts need to be handled specially
2389     Out << GetValueName(&I) << "__BITCAST_TEMPORARY." 
2390         << getFloatBitCastField(I.getOperand(0)->getType()) << " = ";
2391     writeOperand(I.getOperand(0));
2392     Out << ", " << GetValueName(&I) << "__BITCAST_TEMPORARY."
2393         << getFloatBitCastField(I.getType());
2394   } else {
2395     printCast(I.getOpcode(), SrcTy, DstTy);
2396     if (I.getOpcode() == Instruction::SExt && SrcTy == Type::Int1Ty) {
2397       // Make sure we really get a sext from bool by subtracing the bool from 0
2398       Out << "0-";
2399     }
2400     // If it's a byval parameter being casted, then takes its address.
2401     bool isByVal = ByValParams.count(I.getOperand(0));
2402     if (isByVal) {
2403       assert(I.getOpcode() == Instruction::BitCast &&
2404              "ByVal aggregate parameter must ptr type");
2405       Out << '&';
2406     }
2407     writeOperand(I.getOperand(0));
2408     if (DstTy == Type::Int1Ty && 
2409         (I.getOpcode() == Instruction::Trunc ||
2410          I.getOpcode() == Instruction::FPToUI ||
2411          I.getOpcode() == Instruction::FPToSI ||
2412          I.getOpcode() == Instruction::PtrToInt)) {
2413       // Make sure we really get a trunc to bool by anding the operand with 1 
2414       Out << "&1u";
2415     }
2416   }
2417   Out << ')';
2418 }
2419
2420 void CWriter::visitSelectInst(SelectInst &I) {
2421   Out << "((";
2422   writeOperand(I.getCondition());
2423   Out << ") ? (";
2424   writeOperand(I.getTrueValue());
2425   Out << ") : (";
2426   writeOperand(I.getFalseValue());
2427   Out << "))";
2428 }
2429
2430
2431 void CWriter::lowerIntrinsics(Function &F) {
2432   // This is used to keep track of intrinsics that get generated to a lowered
2433   // function. We must generate the prototypes before the function body which
2434   // will only be expanded on first use (by the loop below).
2435   std::vector<Function*> prototypesToGen;
2436
2437   // Examine all the instructions in this function to find the intrinsics that
2438   // need to be lowered.
2439   for (Function::iterator BB = F.begin(), EE = F.end(); BB != EE; ++BB)
2440     for (BasicBlock::iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I != E; )
2441       if (CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(I++))
2442         if (Function *F = CI->getCalledFunction())
2443           switch (F->getIntrinsicID()) {
2444           case Intrinsic::not_intrinsic:
2445           case Intrinsic::vastart:
2446           case Intrinsic::vacopy:
2447           case Intrinsic::vaend:
2448           case Intrinsic::returnaddress:
2449           case Intrinsic::frameaddress:
2450           case Intrinsic::setjmp:
2451           case Intrinsic::longjmp:
2452           case Intrinsic::prefetch:
2453           case Intrinsic::dbg_stoppoint:
2454           case Intrinsic::powi:
2455             // We directly implement these intrinsics
2456             break;
2457           default:
2458             // If this is an intrinsic that directly corresponds to a GCC
2459             // builtin, we handle it.
2460             const char *BuiltinName = "";
2461 #define GET_GCC_BUILTIN_NAME
2462 #include "llvm/Intrinsics.gen"
2463 #undef GET_GCC_BUILTIN_NAME
2464             // If we handle it, don't lower it.
2465             if (BuiltinName[0]) break;
2466             
2467             // All other intrinsic calls we must lower.
2468             Instruction *Before = 0;
2469             if (CI != &BB->front())
2470               Before = prior(BasicBlock::iterator(CI));
2471
2472             IL->LowerIntrinsicCall(CI);
2473             if (Before) {        // Move iterator to instruction after call
2474               I = Before; ++I;
2475             } else {
2476               I = BB->begin();
2477             }
2478             // If the intrinsic got lowered to another call, and that call has
2479             // a definition then we need to make sure its prototype is emitted
2480             // before any calls to it.
2481             if (CallInst *Call = dyn_cast<CallInst>(I))
2482               if (Function *NewF = Call->getCalledFunction())
2483                 if (!NewF->isDeclaration())
2484                   prototypesToGen.push_back(NewF);
2485
2486             break;
2487           }
2488
2489   // We may have collected some prototypes to emit in the loop above. 
2490   // Emit them now, before the function that uses them is emitted. But,
2491   // be careful not to emit them twice.
2492   std::vector<Function*>::iterator I = prototypesToGen.begin();
2493   std::vector<Function*>::iterator E = prototypesToGen.end();
2494   for ( ; I != E; ++I) {
2495     if (intrinsicPrototypesAlreadyGenerated.insert(*I).second) {
2496       Out << '\n';
2497       printFunctionSignature(*I, true);
2498       Out << ";\n";
2499     }
2500   }
2501 }
2502
2503
2504 void CWriter::visitCallInst(CallInst &I) {
2505   //check if we have inline asm
2506   if (isInlineAsm(I)) {
2507     visitInlineAsm(I);
2508     return;
2509   }
2510
2511   bool WroteCallee = false;
2512
2513   // Handle intrinsic function calls first...
2514   if (Function *F = I.getCalledFunction())
2515     if (Intrinsic::ID ID = (Intrinsic::ID)F->getIntrinsicID()) {
2516       switch (ID) {
2517       default: {
2518         // If this is an intrinsic that directly corresponds to a GCC
2519         // builtin, we emit it here.
2520         const char *BuiltinName = "";
2521 #define GET_GCC_BUILTIN_NAME
2522 #include "llvm/Intrinsics.gen"
2523 #undef GET_GCC_BUILTIN_NAME
2524         assert(BuiltinName[0] && "Unknown LLVM intrinsic!");
2525
2526         Out << BuiltinName;
2527         WroteCallee = true;
2528         break;
2529       }
2530       case Intrinsic::vastart:
2531         Out << "0; ";
2532
2533         Out << "va_start(*(va_list*)";
2534         writeOperand(I.getOperand(1));
2535         Out << ", ";
2536         // Output the last argument to the enclosing function...
2537         if (I.getParent()->getParent()->arg_empty()) {
2538           cerr << "The C backend does not currently support zero "
2539                << "argument varargs functions, such as '"
2540                << I.getParent()->getParent()->getName() << "'!\n";
2541           abort();
2542         }
2543         writeOperand(--I.getParent()->getParent()->arg_end());
2544         Out << ')';
2545         return;
2546       case Intrinsic::vaend:
2547         if (!isa<ConstantPointerNull>(I.getOperand(1))) {
2548           Out << "0; va_end(*(va_list*)";
2549           writeOperand(I.getOperand(1));
2550           Out << ')';
2551         } else {
2552           Out << "va_end(*(va_list*)0)";
2553         }
2554         return;
2555       case Intrinsic::vacopy:
2556         Out << "0; ";
2557         Out << "va_copy(*(va_list*)";
2558         writeOperand(I.getOperand(1));
2559         Out << ", *(va_list*)";
2560         writeOperand(I.getOperand(2));
2561         Out << ')';
2562         return;
2563       case Intrinsic::returnaddress:
2564         Out << "__builtin_return_address(";
2565         writeOperand(I.getOperand(1));
2566         Out << ')';
2567         return;
2568       case Intrinsic::frameaddress:
2569         Out << "__builtin_frame_address(";
2570         writeOperand(I.getOperand(1));
2571         Out << ')';
2572         return;
2573       case Intrinsic::powi:
2574         Out << "__builtin_powi(";
2575         writeOperand(I.getOperand(1));
2576         Out << ", ";
2577         writeOperand(I.getOperand(2));
2578         Out << ')';
2579         return;
2580       case Intrinsic::setjmp:
2581         Out << "setjmp(*(jmp_buf*)";
2582         writeOperand(I.getOperand(1));
2583         Out << ')';
2584         return;
2585       case Intrinsic::longjmp:
2586         Out << "longjmp(*(jmp_buf*)";
2587         writeOperand(I.getOperand(1));
2588         Out << ", ";
2589         writeOperand(I.getOperand(2));
2590         Out << ')';
2591         return;
2592       case Intrinsic::prefetch:
2593         Out << "LLVM_PREFETCH((const void *)";
2594         writeOperand(I.getOperand(1));
2595         Out << ", ";
2596         writeOperand(I.getOperand(2));
2597         Out << ", ";
2598         writeOperand(I.getOperand(3));
2599         Out << ")";
2600         return;
2601       case Intrinsic::stacksave:
2602         // Emit this as: Val = 0; *((void**)&Val) = __builtin_stack_save()
2603         // to work around GCC bugs (see PR1809).
2604         Out << "0; *((void**)&" << GetValueName(&I)
2605             << ") = __builtin_stack_save()";
2606         return;
2607       case Intrinsic::dbg_stoppoint: {
2608         // If we use writeOperand directly we get a "u" suffix which is rejected
2609         // by gcc.
2610         DbgStopPointInst &SPI = cast<DbgStopPointInst>(I);
2611
2612         Out << "\n#line "
2613             << SPI.getLine()
2614             << " \"" << SPI.getDirectory()
2615             << SPI.getFileName() << "\"\n";
2616         return;
2617       }
2618       }
2619     }
2620
2621   Value *Callee = I.getCalledValue();
2622
2623   const PointerType  *PTy   = cast<PointerType>(Callee->getType());
2624   const FunctionType *FTy   = cast<FunctionType>(PTy->getElementType());
2625
2626   // If this is a call to a struct-return function, assign to the first
2627   // parameter instead of passing it to the call.
2628   const ParamAttrsList *PAL = I.getParamAttrs();
2629   bool isStructRet = I.isStructReturn();
2630   if (isStructRet) {
2631     Out << "*(";
2632     writeOperand(I.getOperand(1));
2633     Out << ") = ";
2634   }
2635   
2636   if (I.isTailCall()) Out << " /*tail*/ ";
2637   
2638   if (!WroteCallee) {
2639     // If this is an indirect call to a struct return function, we need to cast
2640     // the pointer.
2641     bool NeedsCast = isStructRet && !isa<Function>(Callee);
2642
2643     // GCC is a real PITA.  It does not permit codegening casts of functions to
2644     // function pointers if they are in a call (it generates a trap instruction
2645     // instead!).  We work around this by inserting a cast to void* in between
2646     // the function and the function pointer cast.  Unfortunately, we can't just
2647     // form the constant expression here, because the folder will immediately
2648     // nuke it.
2649     //
2650     // Note finally, that this is completely unsafe.  ANSI C does not guarantee
2651     // that void* and function pointers have the same size. :( To deal with this
2652     // in the common case, we handle casts where the number of arguments passed
2653     // match exactly.
2654     //
2655     if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(Callee))
2656       if (CE->isCast())
2657         if (Function *RF = dyn_cast<Function>(CE->getOperand(0))) {
2658           NeedsCast = true;
2659           Callee = RF;
2660         }
2661   
2662     if (NeedsCast) {
2663       // Ok, just cast the pointer type.
2664       Out << "((";
2665       if (!isStructRet)
2666         printType(Out, I.getCalledValue()->getType());
2667       else
2668         printStructReturnPointerFunctionType(Out, PAL,
2669                              cast<PointerType>(I.getCalledValue()->getType()));
2670       Out << ")(void*)";
2671     }
2672     writeOperand(Callee);
2673     if (NeedsCast) Out << ')';
2674   }
2675
2676   Out << '(';
2677
2678   unsigned NumDeclaredParams = FTy->getNumParams();
2679
2680   CallSite::arg_iterator AI = I.op_begin()+1, AE = I.op_end();
2681   unsigned ArgNo = 0;
2682   if (isStructRet) {   // Skip struct return argument.
2683     ++AI;
2684     ++ArgNo;
2685   }
2686       
2687   bool PrintedArg = false;
2688   unsigned Idx = 1;
2689   for (; AI != AE; ++AI, ++ArgNo, ++Idx) {
2690     if (PrintedArg) Out << ", ";
2691     if (ArgNo < NumDeclaredParams &&
2692         (*AI)->getType() != FTy->getParamType(ArgNo)) {
2693       Out << '(';
2694       printType(Out, FTy->getParamType(ArgNo), 
2695             /*isSigned=*/PAL && PAL->paramHasAttr(Idx, ParamAttr::SExt));
2696       Out << ')';
2697     }
2698     // If call is expecting argument to be passed by value, then do not
2699     // take its address.
2700     if (PAL && PAL->paramHasAttr(Idx, ParamAttr::ByVal))
2701       writeOperandInternal(*AI);
2702     else
2703       writeOperand(*AI);
2704     PrintedArg = true;
2705   }
2706   Out << ')';
2707 }
2708
2709
2710 //This converts the llvm constraint string to something gcc is expecting.
2711 //TODO: work out platform independent constraints and factor those out
2712 //      of the per target tables
2713 //      handle multiple constraint codes
2714 std::string CWriter::InterpretASMConstraint(InlineAsm::ConstraintInfo& c) {
2715
2716   assert(c.Codes.size() == 1 && "Too many asm constraint codes to handle");
2717
2718   const char** table = 0;
2719   
2720   //Grab the translation table from TargetAsmInfo if it exists
2721   if (!TAsm) {
2722     std::string E;
2723     const TargetMachineRegistry::entry* Match = 
2724       TargetMachineRegistry::getClosestStaticTargetForModule(*TheModule, E);
2725     if (Match) {
2726       //Per platform Target Machines don't exist, so create it
2727       // this must be done only once
2728       const TargetMachine* TM = Match->CtorFn(*TheModule, "");
2729       TAsm = TM->getTargetAsmInfo();
2730     }
2731   }
2732   if (TAsm)
2733     table = TAsm->getAsmCBE();
2734
2735   //Search the translation table if it exists
2736   for (int i = 0; table && table[i]; i += 2)
2737     if (c.Codes[0] == table[i])
2738       return table[i+1];
2739
2740   //default is identity
2741   return c.Codes[0];
2742 }
2743
2744 //TODO: import logic from AsmPrinter.cpp
2745 static std::string gccifyAsm(std::string asmstr) {
2746   for (std::string::size_type i = 0; i != asmstr.size(); ++i)
2747     if (asmstr[i] == '\n')
2748       asmstr.replace(i, 1, "\\n");
2749     else if (asmstr[i] == '\t')
2750       asmstr.replace(i, 1, "\\t");
2751     else if (asmstr[i] == '$') {
2752       if (asmstr[i + 1] == '{') {
2753         std::string::size_type a = asmstr.find_first_of(':', i + 1);
2754         std::string::size_type b = asmstr.find_first_of('}', i + 1);
2755         std::string n = "%" + 
2756           asmstr.substr(a + 1, b - a - 1) +
2757           asmstr.substr(i + 2, a - i - 2);
2758         asmstr.replace(i, b - i + 1, n);
2759         i += n.size() - 1;
2760       } else
2761         asmstr.replace(i, 1, "%");
2762     }
2763     else if (asmstr[i] == '%')//grr
2764       { asmstr.replace(i, 1, "%%"); ++i;}
2765   
2766   return asmstr;
2767 }
2768
2769 //TODO: assumptions about what consume arguments from the call are likely wrong
2770 //      handle communitivity
2771 void CWriter::visitInlineAsm(CallInst &CI) {
2772   InlineAsm* as = cast<InlineAsm>(CI.getOperand(0));
2773   std::vector<InlineAsm::ConstraintInfo> Constraints = as->ParseConstraints();
2774   std::vector<std::pair<std::string, Value*> > Input;
2775   std::vector<std::pair<std::string, Value*> > Output;
2776   std::string Clobber;
2777   int count = CI.getType() == Type::VoidTy ? 1 : 0;
2778   for (std::vector<InlineAsm::ConstraintInfo>::iterator I = Constraints.begin(),
2779          E = Constraints.end(); I != E; ++I) {
2780     assert(I->Codes.size() == 1 && "Too many asm constraint codes to handle");
2781     std::string c = 
2782       InterpretASMConstraint(*I);
2783     switch(I->Type) {
2784     default:
2785       assert(0 && "Unknown asm constraint");
2786       break;
2787     case InlineAsm::isInput: {
2788       if (c.size()) {
2789         Input.push_back(std::make_pair(c, count ? CI.getOperand(count) : &CI));
2790         ++count; //consume arg
2791       }
2792       break;
2793     }
2794     case InlineAsm::isOutput: {
2795       if (c.size()) {
2796         Output.push_back(std::make_pair("="+((I->isEarlyClobber ? "&" : "")+c),
2797                                         count ? CI.getOperand(count) : &CI));
2798         ++count; //consume arg
2799       }
2800       break;
2801     }
2802     case InlineAsm::isClobber: {
2803       if (c.size()) 
2804         Clobber += ",\"" + c + "\"";
2805       break;
2806     }
2807     }
2808   }
2809   
2810   //fix up the asm string for gcc
2811   std::string asmstr = gccifyAsm(as->getAsmString());
2812   
2813   Out << "__asm__ volatile (\"" << asmstr << "\"\n";
2814   Out << "        :";
2815   for (std::vector<std::pair<std::string, Value*> >::iterator I = Output.begin(),
2816          E = Output.end(); I != E; ++I) {
2817     Out << "\"" << I->first << "\"(";
2818     writeOperandRaw(I->second);
2819     Out << ")";
2820     if (I + 1 != E)
2821       Out << ",";
2822   }
2823   Out << "\n        :";
2824   for (std::vector<std::pair<std::string, Value*> >::iterator I = Input.begin(),
2825          E = Input.end(); I != E; ++I) {
2826     Out << "\"" << I->first << "\"(";
2827     writeOperandRaw(I->second);
2828     Out << ")";
2829     if (I + 1 != E)
2830       Out << ",";
2831   }
2832   if (Clobber.size())
2833     Out << "\n        :" << Clobber.substr(1);
2834   Out << ")";
2835 }
2836
2837 void CWriter::visitMallocInst(MallocInst &I) {
2838   assert(0 && "lowerallocations pass didn't work!");
2839 }
2840
2841 void CWriter::visitAllocaInst(AllocaInst &I) {
2842   Out << '(';
2843   printType(Out, I.getType());
2844   Out << ") alloca(sizeof(";
2845   printType(Out, I.getType()->getElementType());
2846   Out << ')';
2847   if (I.isArrayAllocation()) {
2848     Out << " * " ;
2849     writeOperand(I.getOperand(0));
2850   }
2851   Out << ')';
2852 }
2853
2854 void CWriter::visitFreeInst(FreeInst &I) {
2855   assert(0 && "lowerallocations pass didn't work!");
2856 }
2857
2858 void CWriter::printIndexingExpression(Value *Ptr, gep_type_iterator I,
2859                                       gep_type_iterator E) {
2860   bool HasImplicitAddress = false;
2861   // If accessing a global value with no indexing, avoid *(&GV) syndrome
2862   if (isa<GlobalValue>(Ptr)) {
2863     HasImplicitAddress = true;
2864   } else if (isDirectAlloca(Ptr)) {
2865     HasImplicitAddress = true;
2866   }
2867
2868   if (I == E) {
2869     if (!HasImplicitAddress)
2870       Out << '*';  // Implicit zero first argument: '*x' is equivalent to 'x[0]'
2871
2872     writeOperandInternal(Ptr);
2873     return;
2874   }
2875
2876   const Constant *CI = dyn_cast<Constant>(I.getOperand());
2877   if (HasImplicitAddress && (!CI || !CI->isNullValue()))
2878     Out << "(&";
2879
2880   writeOperandInternal(Ptr);
2881
2882   if (HasImplicitAddress && (!CI || !CI->isNullValue())) {
2883     Out << ')';
2884     HasImplicitAddress = false;  // HIA is only true if we haven't addressed yet
2885   }
2886
2887   assert(!HasImplicitAddress || (CI && CI->isNullValue()) &&
2888          "Can only have implicit address with direct accessing");
2889
2890   if (HasImplicitAddress) {
2891     ++I;
2892   } else if (CI && CI->isNullValue()) {
2893     gep_type_iterator TmpI = I; ++TmpI;
2894
2895     // Print out the -> operator if possible...
2896     if (TmpI != E && isa<StructType>(*TmpI)) {
2897       // Check if it's actually an aggregate parameter passed by value.
2898       bool isByVal = ByValParams.count(Ptr);
2899       Out << ((HasImplicitAddress || isByVal) ? "." : "->");
2900       Out << "field" << cast<ConstantInt>(TmpI.getOperand())->getZExtValue();
2901       I = ++TmpI;
2902     }
2903   }
2904
2905   for (; I != E; ++I)
2906     if (isa<StructType>(*I)) {
2907       Out << ".field" << cast<ConstantInt>(I.getOperand())->getZExtValue();
2908     } else {
2909       Out << '[';
2910       writeOperandWithCast(I.getOperand(), Instruction::GetElementPtr);
2911       Out << ']';
2912     }
2913 }
2914
2915 void CWriter::visitLoadInst(LoadInst &I) {
2916   Out << '*';
2917   if (I.isVolatile()) {
2918     Out << "((";
2919     printType(Out, I.getType(), false, "volatile*");
2920     Out << ")";
2921   }
2922
2923   writeOperand(I.getOperand(0));
2924
2925   if (I.isVolatile())
2926     Out << ')';
2927 }
2928
2929 void CWriter::visitStoreInst(StoreInst &I) {
2930   Out << '*';
2931   if (I.isVolatile()) {
2932     Out << "((";
2933     printType(Out, I.getOperand(0)->getType(), false, " volatile*");
2934     Out << ")";
2935   }
2936   writeOperand(I.getPointerOperand());
2937   if (I.isVolatile()) Out << ')';
2938   Out << " = ";
2939   Value *Operand = I.getOperand(0);
2940   Constant *BitMask = 0;
2941   if (const IntegerType* ITy = dyn_cast<IntegerType>(Operand->getType()))
2942     if (!ITy->isPowerOf2ByteWidth())
2943       // We have a bit width that doesn't match an even power-of-2 byte
2944       // size. Consequently we must & the value with the type's bit mask
2945       BitMask = ConstantInt::get(ITy, ITy->getBitMask());
2946   if (BitMask)
2947     Out << "((";
2948   writeOperand(Operand);
2949   if (BitMask) {
2950     Out << ") & ";
2951     printConstant(BitMask);
2952     Out << ")"; 
2953   }
2954 }
2955
2956 void CWriter::visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &I) {
2957   Out << '&';
2958   printIndexingExpression(I.getPointerOperand(), gep_type_begin(I),
2959                           gep_type_end(I));
2960 }
2961
2962 void CWriter::visitVAArgInst(VAArgInst &I) {
2963   Out << "va_arg(*(va_list*)";
2964   writeOperand(I.getOperand(0));
2965   Out << ", ";
2966   printType(Out, I.getType());
2967   Out << ");\n ";
2968 }
2969
2970 //===----------------------------------------------------------------------===//
2971 //                       External Interface declaration
2972 //===----------------------------------------------------------------------===//
2973
2974 bool CTargetMachine::addPassesToEmitWholeFile(PassManager &PM,
2975                                               std::ostream &o,
2976                                               CodeGenFileType FileType,
2977                                               bool Fast) {
2978   if (FileType != TargetMachine::AssemblyFile) return true;
2979
2980   PM.add(createGCLoweringPass());
2981   PM.add(createLowerAllocationsPass(true));
2982   PM.add(createLowerInvokePass());
2983   PM.add(createCFGSimplificationPass());   // clean up after lower invoke.
2984   PM.add(new CBackendNameAllUsedStructsAndMergeFunctions());
2985   PM.add(new CWriter(o));
2986   PM.add(createCollectorMetadataDeleter());
2987   return false;
2988 }