lib/Target/CBackend/Writer.cpp

   1 //===-- Writer.cpp - Library for converting LLVM code to C ----------------===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file was developed by the LLVM research group and is distributed under
   6 // the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This library converts LLVM code to C code, compilable by GCC and other C
  11 // compilers.
  12 //
  13 //===----------------------------------------------------------------------===//
  14
  15 #include "CTargetMachine.h"
  16 #include "llvm/Constants.h"
  17 #include "llvm/DerivedTypes.h"
  18 #include "llvm/Module.h"
  19 #include "llvm/Instructions.h"
  20 #include "llvm/Pass.h"
  21 #include "llvm/PassManager.h"
  22 #include "llvm/SymbolTable.h"
  23 #include "llvm/Intrinsics.h"
  24 #include "llvm/Analysis/ConstantsScanner.h"
  25 #include "llvm/Analysis/FindUsedTypes.h"
  26 #include "llvm/Analysis/LoopInfo.h"
  27 #include "llvm/CodeGen/IntrinsicLowering.h"
  28 #include "llvm/Transforms/Scalar.h"
  29 #include "llvm/Target/TargetMachineRegistry.h"
  30 #include "llvm/Support/CallSite.h"
  31 #include "llvm/Support/CFG.h"
  32 #include "llvm/Support/GetElementPtrTypeIterator.h"
  33 #include "llvm/Support/InstVisitor.h"
  34 #include "llvm/Support/Mangler.h"
  35 #include "llvm/ADT/StringExtras.h"
  36 #include "llvm/Support/MathExtras.h"
  37 #include "llvm/Config/config.h"
  38 #include <algorithm>
  39 #include <iostream>
  40 #include <sstream>
  41 using namespace llvm;
  42
  43 namespace {
  44   // Register the target.
  45   RegisterTarget<CTargetMachine> X("c", "  C backend");
  46
  47   /// NameAllUsedStructs - This pass inserts names for any unnamed structure
  48   /// types that are used by the program.
  49   ///
  50   class CBackendNameAllUsedStructs : public ModulePass {
  51     void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
  52       AU.addRequired<FindUsedTypes>();
  53     }
  54
  55     virtual const char *getPassName() const {
  56       return "C backend type canonicalizer";
  57     }
  58
  59     virtual bool runOnModule(Module &M);
  60   };
  61
  62   /// CWriter - This class is the main chunk of code that converts an LLVM
  63   /// module to a C translation unit.
  64   class CWriter : public FunctionPass, public InstVisitor<CWriter> {
  65     std::ostream &Out;
  66     IntrinsicLowering &IL;
  67     Mangler *Mang;
  68     LoopInfo *LI;
  69     const Module *TheModule;
  70     std::map<const Type *, std::string> TypeNames;
  71
  72     std::map<const ConstantFP *, unsigned> FPConstantMap;
  73   public:
  74     CWriter(std::ostream &o, IntrinsicLowering &il) : Out(o), IL(il) {}
  75
  76     virtual const char *getPassName() const { return "C backend"; }
  77
  78     void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
  79       AU.addRequired<LoopInfo>();
  80       AU.setPreservesAll();
  81     }
  82
  83     virtual bool doInitialization(Module &M);
  84
  85     bool runOnFunction(Function &F) {
  86       LI = &getAnalysis<LoopInfo>();
  87
  88       // Output all floating point constants that cannot be printed accurately.
  89       printFloatingPointConstants(F);
  90
  91       lowerIntrinsics(F);
  92       printFunction(F);
  93       FPConstantMap.clear();
  94       return false;
  95     }
  96
  97     virtual bool doFinalization(Module &M) {
  98       // Free memory...
  99       delete Mang;
 100       TypeNames.clear();
 101       return false;
 102     }
 103
 104     std::ostream &printType(std::ostream &Out, const Type *Ty,
 105                             const std::string &VariableName = "",
 106                             bool IgnoreName = false);
 107
 108     void writeOperand(Value *Operand);
 109     void writeOperandInternal(Value *Operand);
 110
 111   private :
 112     void lowerIntrinsics(Function &F);
 113
 114     bool nameAllUsedStructureTypes(Module &M);
 115     void printModule(Module *M);
 116     void printModuleTypes(const SymbolTable &ST);
 117     void printContainedStructs(const Type *Ty, std::set<const StructType *> &);
 118     void printFloatingPointConstants(Function &F);
 119     void printFunctionSignature(const Function *F, bool Prototype);
 120
 121     void printFunction(Function &);
 122     void printBasicBlock(BasicBlock *BB);
 123     void printLoop(Loop *L);
 124
 125     void printConstant(Constant *CPV);
 126     void printConstantArray(ConstantArray *CPA);
 127
 128     // isInlinableInst - Attempt to inline instructions into their uses to build
 129     // trees as much as possible.  To do this, we have to consistently decide
 130     // what is acceptable to inline, so that variable declarations don't get
 131     // printed and an extra copy of the expr is not emitted.
 132     //
 133     static bool isInlinableInst(const Instruction &I) {
 134       // Always inline setcc instructions, even if they are shared by multiple
 135       // expressions.  GCC generates horrible code if we don't.
 136       if (isa<SetCondInst>(I)) return true;
 137
 138       // Must be an expression, must be used exactly once.  If it is dead, we
 139       // emit it inline where it would go.
 140       if (I.getType() == Type::VoidTy || !I.hasOneUse() ||
 141           isa<TerminatorInst>(I) || isa<CallInst>(I) || isa<PHINode>(I) ||
 142           isa<LoadInst>(I) || isa<VAArgInst>(I) || isa<VANextInst>(I))
 143         // Don't inline a load across a store or other bad things!
 144         return false;
 145
 146       // Only inline instruction it it's use is in the same BB as the inst.
 147       return I.getParent() == cast<Instruction>(I.use_back())->getParent();
 148     }
 149
 150     // isDirectAlloca - Define fixed sized allocas in the entry block as direct
 151     // variables which are accessed with the & operator.  This causes GCC to
 152     // generate significantly better code than to emit alloca calls directly.
 153     //
 154     static const AllocaInst *isDirectAlloca(const Value *V) {
 155       const AllocaInst *AI = dyn_cast<AllocaInst>(V);
 156       if (!AI) return false;
 157       if (AI->isArrayAllocation())
 158         return 0;   // FIXME: we can also inline fixed size array allocas!
 159       if (AI->getParent() != &AI->getParent()->getParent()->getEntryBlock())
 160         return 0;
 161       return AI;
 162     }
 163
 164     // Instruction visitation functions
 165     friend class InstVisitor<CWriter>;
 166
 167     void visitReturnInst(ReturnInst &I);
 168     void visitBranchInst(BranchInst &I);
 169     void visitSwitchInst(SwitchInst &I);
 170     void visitInvokeInst(InvokeInst &I) {
 171       assert(0 && "Lowerinvoke pass didn't work!");
 172     }
 173
 174     void visitUnwindInst(UnwindInst &I) {
 175       assert(0 && "Lowerinvoke pass didn't work!");
 176     }
 177     void visitUnreachableInst(UnreachableInst &I);
 178
 179     void visitPHINode(PHINode &I);
 180     void visitBinaryOperator(Instruction &I);
 181
 182     void visitCastInst (CastInst &I);
 183     void visitSelectInst(SelectInst &I);
 184     void visitCallInst (CallInst &I);
 185     void visitCallSite (CallSite CS);
 186     void visitShiftInst(ShiftInst &I) { visitBinaryOperator(I); }
 187
 188     void visitMallocInst(MallocInst &I);
 189     void visitAllocaInst(AllocaInst &I);
 190     void visitFreeInst  (FreeInst   &I);
 191     void visitLoadInst  (LoadInst   &I);
 192     void visitStoreInst (StoreInst  &I);
 193     void visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &I);
 194     void visitVANextInst(VANextInst &I);
 195     void visitVAArgInst (VAArgInst &I);
 196
 197     void visitInstruction(Instruction &I) {
 198       std::cerr << "C Writer does not know about " << I;
 199       abort();
 200     }
 201
 202     void outputLValue(Instruction *I) {
 203       Out << "  " << Mang->getValueName(I) << " = ";
 204     }
 205
 206     bool isGotoCodeNecessary(BasicBlock *From, BasicBlock *To);
 207     void printPHICopiesForSuccessors(BasicBlock *CurBlock,
 208                                      unsigned Indent);
 209     void printBranchToBlock(BasicBlock *CurBlock, BasicBlock *SuccBlock,
 210                             unsigned Indent);
 211     void printIndexingExpression(Value *Ptr, gep_type_iterator I,
 212                                  gep_type_iterator E);
 213   };
 214 }
 215
 216 /// This method inserts names for any unnamed structure types that are used by
 217 /// the program, and removes names from structure types that are not used by the
 218 /// program.
 219 ///
 220 bool CBackendNameAllUsedStructs::runOnModule(Module &M) {
 221   // Get a set of types that are used by the program...
 222   std::set<const Type *> UT = getAnalysis<FindUsedTypes>().getTypes();
 223
 224   // Loop over the module symbol table, removing types from UT that are
 225   // already named, and removing names for structure types that are not used.
 226   //
 227   SymbolTable &MST = M.getSymbolTable();
 228   for (SymbolTable::type_iterator TI = MST.type_begin(), TE = MST.type_end();
 229        TI != TE; ) {
 230     SymbolTable::type_iterator I = TI++;
 231     if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(I->second)) {
 232       // If this is not used, remove it from the symbol table.
 233       std::set<const Type *>::iterator UTI = UT.find(STy);
 234       if (UTI == UT.end())
 235         MST.remove(I);
 236       else
 237         UT.erase(UTI);
 238     }
 239   }
 240
 241   // UT now contains types that are not named.  Loop over it, naming
 242   // structure types.
 243   //
 244   bool Changed = false;
 245   unsigned RenameCounter = 0;
 246   for (std::set<const Type *>::const_iterator I = UT.begin(), E = UT.end();
 247        I != E; ++I)
 248     if (const StructType *ST = dyn_cast<StructType>(*I)) {
 249       while (M.addTypeName("unnamed"+utostr(RenameCounter), ST))
 250         ++RenameCounter;
 251       Changed = true;
 252     }
 253   return Changed;
 254 }
 255
 256
 257 // Pass the Type* and the variable name and this prints out the variable
 258 // declaration.
 259 //
 260 std::ostream &CWriter::printType(std::ostream &Out, const Type *Ty,
 261                                  const std::string &NameSoFar,
 262                                  bool IgnoreName) {
 263   if (Ty->isPrimitiveType())
 264     switch (Ty->getTypeID()) {
 265     case Type::VoidTyID:   return Out << "void "               << NameSoFar;
 266     case Type::BoolTyID:   return Out << "bool "               << NameSoFar;
 267     case Type::UByteTyID:  return Out << "unsigned char "      << NameSoFar;
 268     case Type::SByteTyID:  return Out << "signed char "        << NameSoFar;
 269     case Type::UShortTyID: return Out << "unsigned short "     << NameSoFar;
 270     case Type::ShortTyID:  return Out << "short "              << NameSoFar;
 271     case Type::UIntTyID:   return Out << "unsigned "           << NameSoFar;
 272     case Type::IntTyID:    return Out << "int "                << NameSoFar;
 273     case Type::ULongTyID:  return Out << "unsigned long long " << NameSoFar;
 274     case Type::LongTyID:   return Out << "signed long long "   << NameSoFar;
 275     case Type::FloatTyID:  return Out << "float "              << NameSoFar;
 276     case Type::DoubleTyID: return Out << "double "             << NameSoFar;
 277     default :
 278       std::cerr << "Unknown primitive type: " << *Ty << "\n";
 279       abort();
 280     }
 281
 282   // Check to see if the type is named.
 283   if (!IgnoreName || isa<OpaqueType>(Ty)) {
 284     std::map<const Type *, std::string>::iterator I = TypeNames.find(Ty);
 285     if (I != TypeNames.end()) return Out << I->second << " " << NameSoFar;
 286   }
 287
 288   switch (Ty->getTypeID()) {
 289   case Type::FunctionTyID: {
 290     const FunctionType *MTy = cast<FunctionType>(Ty);
 291     std::stringstream FunctionInnards;
 292     FunctionInnards << " (" << NameSoFar << ") (";
 293     for (FunctionType::param_iterator I = MTy->param_begin(),
 294            E = MTy->param_end(); I != E; ++I) {
 295       if (I != MTy->param_begin())
 296         FunctionInnards << ", ";
 297       printType(FunctionInnards, *I, "");
 298     }
 299     if (MTy->isVarArg()) {
 300       if (MTy->getNumParams())
 301         FunctionInnards << ", ...";
 302     } else if (!MTy->getNumParams()) {
 303       FunctionInnards << "void";
 304     }
 305     FunctionInnards << ")";
 306     std::string tstr = FunctionInnards.str();
 307     printType(Out, MTy->getReturnType(), tstr);
 308     return Out;
 309   }
 310   case Type::StructTyID: {
 311     const StructType *STy = cast<StructType>(Ty);
 312     Out << NameSoFar + " {\n";
 313     unsigned Idx = 0;
 314     for (StructType::element_iterator I = STy->element_begin(),
 315            E = STy->element_end(); I != E; ++I) {
 316       Out << "  ";
 317       printType(Out, *I, "field" + utostr(Idx++));
 318       Out << ";\n";
 319     }
 320     return Out << "}";
 321   }
 322
 323   case Type::PointerTyID: {
 324     const PointerType *PTy = cast<PointerType>(Ty);
 325     std::string ptrName = "*" + NameSoFar;
 326
 327     if (isa<ArrayType>(PTy->getElementType()))
 328       ptrName = "(" + ptrName + ")";
 329
 330     return printType(Out, PTy->getElementType(), ptrName);
 331   }
 332
 333   case Type::ArrayTyID: {
 334     const ArrayType *ATy = cast<ArrayType>(Ty);
 335     unsigned NumElements = ATy->getNumElements();
 336     return printType(Out, ATy->getElementType(),
 337                      NameSoFar + "[" + utostr(NumElements) + "]");
 338   }
 339
 340   case Type::OpaqueTyID: {
 341     static int Count = 0;
 342     std::string TyName = "struct opaque_" + itostr(Count++);
 343     assert(TypeNames.find(Ty) == TypeNames.end());
 344     TypeNames[Ty] = TyName;
 345     return Out << TyName << " " << NameSoFar;
 346   }
 347   default:
 348     assert(0 && "Unhandled case in getTypeProps!");
 349     abort();
 350   }
 351
 352   return Out;
 353 }
 354
 355 void CWriter::printConstantArray(ConstantArray *CPA) {
 356
 357   // As a special case, print the array as a string if it is an array of
 358   // ubytes or an array of sbytes with positive values.
 359   //
 360   const Type *ETy = CPA->getType()->getElementType();
 361   bool isString = (ETy == Type::SByteTy || ETy == Type::UByteTy);
 362
 363   // Make sure the last character is a null char, as automatically added by C
 364   if (isString && (CPA->getNumOperands() == 0 ||
 365                    !cast<Constant>(*(CPA->op_end()-1))->isNullValue()))
 366     isString = false;
 367
 368   if (isString) {
 369     Out << "\"";
 370     // Keep track of whether the last number was a hexadecimal escape
 371     bool LastWasHex = false;
 372
 373     // Do not include the last character, which we know is null
 374     for (unsigned i = 0, e = CPA->getNumOperands()-1; i != e; ++i) {
 375       unsigned char C = cast<ConstantInt>(CPA->getOperand(i))->getRawValue();
 376
 377       // Print it out literally if it is a printable character.  The only thing
 378       // to be careful about is when the last letter output was a hex escape
 379       // code, in which case we have to be careful not to print out hex digits
 380       // explicitly (the C compiler thinks it is a continuation of the previous
 381       // character, sheesh...)
 382       //
 383       if (isprint(C) && (!LastWasHex || !isxdigit(C))) {
 384         LastWasHex = false;
 385         if (C == '"' || C == '\\')
 386           Out << "\\" << C;
 387         else
 388           Out << C;
 389       } else {
 390         LastWasHex = false;
 391         switch (C) {
 392         case '\n': Out << "\\n"; break;
 393         case '\t': Out << "\\t"; break;
 394         case '\r': Out << "\\r"; break;
 395         case '\v': Out << "\\v"; break;
 396         case '\a': Out << "\\a"; break;
 397         case '\"': Out << "\\\""; break;
 398         case '\'': Out << "\\\'"; break;
 399         default:
 400           Out << "\\x";
 401           Out << (char)(( C/16  < 10) ? ( C/16 +'0') : ( C/16 -10+'A'));
 402           Out << (char)(((C&15) < 10) ? ((C&15)+'0') : ((C&15)-10+'A'));
 403           LastWasHex = true;
 404           break;
 405         }
 406       }
 407     }
 408     Out << "\"";
 409   } else {
 410     Out << "{";
 411     if (CPA->getNumOperands()) {
 412       Out << " ";
 413       printConstant(cast<Constant>(CPA->getOperand(0)));
 414       for (unsigned i = 1, e = CPA->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 415         Out << ", ";
 416         printConstant(cast<Constant>(CPA->getOperand(i)));
 417       }
 418     }
 419     Out << " }";
 420   }
 421 }
 422
 423 // isFPCSafeToPrint - Returns true if we may assume that CFP may be written out
 424 // textually as a double (rather than as a reference to a stack-allocated
 425 // variable). We decide this by converting CFP to a string and back into a
 426 // double, and then checking whether the conversion results in a bit-equal
 427 // double to the original value of CFP. This depends on us and the target C
 428 // compiler agreeing on the conversion process (which is pretty likely since we
 429 // only deal in IEEE FP).
 430 //
 431 static bool isFPCSafeToPrint(const ConstantFP *CFP) {
 432 #if HAVE_PRINTF_A
 433   char Buffer[100];
 434   sprintf(Buffer, "%a", CFP->getValue());
 435
 436   if (!strncmp(Buffer, "0x", 2) ||
 437       !strncmp(Buffer, "-0x", 3) ||
 438       !strncmp(Buffer, "+0x", 3))
 439     return atof(Buffer) == CFP->getValue();
 440   return false;
 441 #else
 442   std::string StrVal = ftostr(CFP->getValue());
 443
 444   while (StrVal[0] == ' ')
 445     StrVal.erase(StrVal.begin());
 446
 447   // Check to make sure that the stringized number is not some string like "Inf"
 448   // or NaN.  Check that the string matches the "[-+]?[0-9]" regex.
 449   if ((StrVal[0] >= '0' && StrVal[0] <= '9') ||
 450       ((StrVal[0] == '-' || StrVal[0] == '+') &&
 451        (StrVal[1] >= '0' && StrVal[1] <= '9')))
 452     // Reparse stringized version!
 453     return atof(StrVal.c_str()) == CFP->getValue();
 454   return false;
 455 #endif
 456 }
 457
 458 // printConstant - The LLVM Constant to C Constant converter.
 459 void CWriter::printConstant(Constant *CPV) {
 460   if (const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(CPV)) {
 461     switch (CE->getOpcode()) {
 462     case Instruction::Cast:
 463       Out << "((";
 464       printType(Out, CPV->getType());
 465       Out << ")";
 466       printConstant(CE->getOperand(0));
 467       Out << ")";
 468       return;
 469
 470     case Instruction::GetElementPtr:
 471       Out << "(&(";
 472       printIndexingExpression(CE->getOperand(0), gep_type_begin(CPV),
 473                               gep_type_end(CPV));
 474       Out << "))";
 475       return;
 476     case Instruction::Select:
 477       Out << "(";
 478       printConstant(CE->getOperand(0));
 479       Out << "?";
 480       printConstant(CE->getOperand(1));
 481       Out << ":";
 482       printConstant(CE->getOperand(2));
 483       Out << ")";
 484       return;
 485     case Instruction::Add:
 486     case Instruction::Sub:
 487     case Instruction::Mul:
 488     case Instruction::Div:
 489     case Instruction::Rem:
 490     case Instruction::SetEQ:
 491     case Instruction::SetNE:
 492     case Instruction::SetLT:
 493     case Instruction::SetLE:
 494     case Instruction::SetGT:
 495     case Instruction::SetGE:
 496     case Instruction::Shl:
 497     case Instruction::Shr:
 498       Out << "(";
 499       printConstant(CE->getOperand(0));
 500       switch (CE->getOpcode()) {
 501       case Instruction::Add: Out << " + "; break;
 502       case Instruction::Sub: Out << " - "; break;
 503       case Instruction::Mul: Out << " * "; break;
 504       case Instruction::Div: Out << " / "; break;
 505       case Instruction::Rem: Out << " % "; break;
 506       case Instruction::SetEQ: Out << " == "; break;
 507       case Instruction::SetNE: Out << " != "; break;
 508       case Instruction::SetLT: Out << " < "; break;
 509       case Instruction::SetLE: Out << " <= "; break;
 510       case Instruction::SetGT: Out << " > "; break;
 511       case Instruction::SetGE: Out << " >= "; break;
 512       case Instruction::Shl: Out << " << "; break;
 513       case Instruction::Shr: Out << " >> "; break;
 514       default: assert(0 && "Illegal opcode here!");
 515       }
 516       printConstant(CE->getOperand(1));
 517       Out << ")";
 518       return;
 519
 520     default:
 521       std::cerr << "CWriter Error: Unhandled constant expression: "
 522                 << *CE << "\n";
 523       abort();
 524     }
 525   } else if (isa<UndefValue>(CPV) && CPV->getType()->isFirstClassType()) {
 526     Out << "0";
 527     return;
 528   }
 529
 530   switch (CPV->getType()->getTypeID()) {
 531   case Type::BoolTyID:
 532     Out << (CPV == ConstantBool::False ? "0" : "1"); break;
 533   case Type::SByteTyID:
 534   case Type::ShortTyID:
 535     Out << cast<ConstantSInt>(CPV)->getValue(); break;
 536   case Type::IntTyID:
 537     if ((int)cast<ConstantSInt>(CPV)->getValue() == (int)0x80000000)
 538       Out << "((int)0x80000000)";   // Handle MININT specially to avoid warning
 539     else
 540       Out << cast<ConstantSInt>(CPV)->getValue();
 541     break;
 542
 543   case Type::LongTyID:
 544     Out << cast<ConstantSInt>(CPV)->getValue() << "ll"; break;
 545
 546   case Type::UByteTyID:
 547   case Type::UShortTyID:
 548     Out << cast<ConstantUInt>(CPV)->getValue(); break;
 549   case Type::UIntTyID:
 550     Out << cast<ConstantUInt>(CPV)->getValue() << "u"; break;
 551   case Type::ULongTyID:
 552     Out << cast<ConstantUInt>(CPV)->getValue() << "ull"; break;
 553
 554   case Type::FloatTyID:
 555   case Type::DoubleTyID: {
 556     ConstantFP *FPC = cast<ConstantFP>(CPV);
 557     std::map<const ConstantFP*, unsigned>::iterator I = FPConstantMap.find(FPC);
 558     if (I != FPConstantMap.end()) {
 559       // Because of FP precision problems we must load from a stack allocated
 560       // value that holds the value in hex.
 561       Out << "(*(" << (FPC->getType() == Type::FloatTy ? "float" : "double")
 562           << "*)&FPConstant" << I->second << ")";
 563     } else {
 564       if (IsNAN(FPC->getValue())) {
 565         // The value is NaN
 566
 567         // The prefix for a quiet NaN is 0x7FF8. For a signalling NaN,
 568         // it's 0x7ff4.
 569         const unsigned long QuietNaN = 0x7ff8UL;
 570         const unsigned long SignalNaN = 0x7ff4UL;
 571
 572         // We need to grab the first part of the FP #
 573         union {
 574           double   d;
 575           uint64_t ll;
 576         } DHex;
 577         char Buffer[100];
 578
 579         DHex.d = FPC->getValue();
 580         sprintf(Buffer, "0x%llx", (unsigned long long)DHex.ll);
 581
 582         std::string Num(&Buffer[0], &Buffer[6]);
 583         unsigned long Val = strtoul(Num.c_str(), 0, 16);
 584
 585         if (FPC->getType() == Type::FloatTy)
 586           Out << "LLVM_NAN" << (Val == QuietNaN ? "" : "S") << "F(\""
 587               << Buffer << "\") /*nan*/ ";
 588         else
 589           Out << "LLVM_NAN" << (Val == QuietNaN ? "" : "S") << "(\""
 590               << Buffer << "\") /*nan*/ ";
 591       } else if (IsInf(FPC->getValue())) {
 592         // The value is Inf
 593         if (FPC->getValue() < 0) Out << "-";
 594         Out << "LLVM_INF" << (FPC->getType() == Type::FloatTy ? "F" : "")
 595             << " /*inf*/ ";
 596       } else {
 597         std::string Num;
 598 #if HAVE_PRINTF_A
 599         // Print out the constant as a floating point number.
 600         char Buffer[100];
 601         sprintf(Buffer, "%a", FPC->getValue());
 602         Num = Buffer;
 603 #else
 604         Num = ftostr(FPC->getValue());
 605 #endif
 606         Out << Num;
 607       }
 608     }
 609     break;
 610   }
 611
 612   case Type::ArrayTyID:
 613     if (isa<ConstantAggregateZero>(CPV) || isa<UndefValue>(CPV)) {
 614       const ArrayType *AT = cast<ArrayType>(CPV->getType());
 615       Out << "{";
 616       if (AT->getNumElements()) {
 617         Out << " ";
 618         Constant *CZ = Constant::getNullValue(AT->getElementType());
 619         printConstant(CZ);
 620         for (unsigned i = 1, e = AT->getNumElements(); i != e; ++i) {
 621           Out << ", ";
 622           printConstant(CZ);
 623         }
 624       }
 625       Out << " }";
 626     } else {
 627       printConstantArray(cast<ConstantArray>(CPV));
 628     }
 629     break;
 630
 631   case Type::StructTyID:
 632     if (isa<ConstantAggregateZero>(CPV) || isa<UndefValue>(CPV)) {
 633       const StructType *ST = cast<StructType>(CPV->getType());
 634       Out << "{";
 635       if (ST->getNumElements()) {
 636         Out << " ";
 637         printConstant(Constant::getNullValue(ST->getElementType(0)));
 638         for (unsigned i = 1, e = ST->getNumElements(); i != e; ++i) {
 639           Out << ", ";
 640           printConstant(Constant::getNullValue(ST->getElementType(i)));
 641         }
 642       }
 643       Out << " }";
 644     } else {
 645       Out << "{";
 646       if (CPV->getNumOperands()) {
 647         Out << " ";
 648         printConstant(cast<Constant>(CPV->getOperand(0)));
 649         for (unsigned i = 1, e = CPV->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 650           Out << ", ";
 651           printConstant(cast<Constant>(CPV->getOperand(i)));
 652         }
 653       }
 654       Out << " }";
 655     }
 656     break;
 657
 658   case Type::PointerTyID:
 659     if (isa<ConstantPointerNull>(CPV)) {
 660       Out << "((";
 661       printType(Out, CPV->getType());
 662       Out << ")/*NULL*/0)";
 663       break;
 664     } else if (GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(CPV)) {
 665       writeOperand(GV);
 666       break;
 667     }
 668     // FALL THROUGH
 669   default:
 670     std::cerr << "Unknown constant type: " << *CPV << "\n";
 671     abort();
 672   }
 673 }
 674
 675 void CWriter::writeOperandInternal(Value *Operand) {
 676   if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(Operand))
 677     if (isInlinableInst(*I) && !isDirectAlloca(I)) {
 678       // Should we inline this instruction to build a tree?
 679       Out << "(";
 680       visit(*I);
 681       Out << ")";
 682       return;
 683     }
 684
 685   Constant* CPV = dyn_cast<Constant>(Operand);
 686   if (CPV && !isa<GlobalValue>(CPV)) {
 687     printConstant(CPV);
 688   } else {
 689     Out << Mang->getValueName(Operand);
 690   }
 691 }
 692
 693 void CWriter::writeOperand(Value *Operand) {
 694   if (isa<GlobalVariable>(Operand) || isDirectAlloca(Operand))
 695     Out << "(&";  // Global variables are references as their addresses by llvm
 696
 697   writeOperandInternal(Operand);
 698
 699   if (isa<GlobalVariable>(Operand) || isDirectAlloca(Operand))
 700     Out << ")";
 701 }
 702
 703 // generateCompilerSpecificCode - This is where we add conditional compilation
 704 // directives to cater to specific compilers as need be.
 705 //
 706 static void generateCompilerSpecificCode(std::ostream& Out) {
 707   // Alloca is hard to get, and we don't want to include stdlib.h here...
 708   Out << "/* get a declaration for alloca */\n"
 709       << "#if defined(sun) || defined(__CYGWIN__) || defined(__APPLE__)\n"
 710       << "extern void *__builtin_alloca(unsigned long);\n"
 711       << "#define alloca(x) __builtin_alloca(x)\n"
 712       << "#elif defined(__FreeBSD__)\n"
 713       << "#define alloca(x) __builtin_alloca(x)\n"
 714       << "#else\n"
 715       << "#include <alloca.h>\n"
 716       << "#endif\n\n";
 717
 718   // We output GCC specific attributes to preserve 'linkonce'ness on globals.
 719   // If we aren't being compiled with GCC, just drop these attributes.
 720   Out << "#ifndef __GNUC__  /* Can only support \"linkonce\" vars with GCC */\n"
 721       << "#define __attribute__(X)\n"
 722       << "#endif\n\n";
 723
 724 #if 0
 725   // At some point, we should support "external weak" vs. "weak" linkages.
 726   // On Mac OS X, "external weak" is spelled "__attribute__((weak_import))".
 727   Out << "#if defined(__GNUC__) && defined(__APPLE_CC__)\n"
 728       << "#define __EXTERNAL_WEAK__ __attribute__((weak_import))\n"
 729       << "#elif defined(__GNUC__)\n"
 730       << "#define __EXTERNAL_WEAK__ __attribute__((weak))\n"
 731       << "#else\n"
 732       << "#define __EXTERNAL_WEAK__\n"
 733       << "#endif\n\n";
 734 #endif
 735
 736   // For now, turn off the weak linkage attribute on Mac OS X. (See above.)
 737   Out << "#if defined(__GNUC__) && defined(__APPLE_CC__)\n"
 738       << "#define __ATTRIBUTE_WEAK__\n"
 739       << "#elif defined(__GNUC__)\n"
 740       << "#define __ATTRIBUTE_WEAK__ __attribute__((weak))\n"
 741       << "#else\n"
 742       << "#define __ATTRIBUTE_WEAK__\n"
 743       << "#endif\n\n";
 744
 745   // Define NaN and Inf as GCC builtins if using GCC, as 0 otherwise
 746   // From the GCC documentation:
 747   //
 748   //   double __builtin_nan (const char *str)
 749   //
 750   // This is an implementation of the ISO C99 function nan.
 751   //
 752   // Since ISO C99 defines this function in terms of strtod, which we do
 753   // not implement, a description of the parsing is in order. The string is
 754   // parsed as by strtol; that is, the base is recognized by leading 0 or
 755   // 0x prefixes. The number parsed is placed in the significand such that
 756   // the least significant bit of the number is at the least significant
 757   // bit of the significand. The number is truncated to fit the significand
 758   // field provided. The significand is forced to be a quiet NaN.
 759   //
 760   // This function, if given a string literal, is evaluated early enough
 761   // that it is considered a compile-time constant.
 762   //
 763   //   float __builtin_nanf (const char *str)
 764   //
 765   // Similar to __builtin_nan, except the return type is float.
 766   //
 767   //   double __builtin_inf (void)
 768   //
 769   // Similar to __builtin_huge_val, except a warning is generated if the
 770   // target floating-point format does not support infinities. This
 771   // function is suitable for implementing the ISO C99 macro INFINITY.
 772   //
 773   //   float __builtin_inff (void)
 774   //
 775   // Similar to __builtin_inf, except the return type is float.
 776   Out << "#ifdef __GNUC__\n"
 777       << "#define LLVM_NAN(NanStr)   __builtin_nan(NanStr)   /* Double */\n"
 778       << "#define LLVM_NANF(NanStr)  __builtin_nanf(NanStr)  /* Float */\n"
 779       << "#define LLVM_NANS(NanStr)  __builtin_nans(NanStr)  /* Double */\n"
 780       << "#define LLVM_NANSF(NanStr) __builtin_nansf(NanStr) /* Float */\n"
 781       << "#define LLVM_INF           __builtin_inf()         /* Double */\n"
 782       << "#define LLVM_INFF          __builtin_inff()        /* Float */\n"
 783       << "#else\n"
 784       << "#define LLVM_NAN(NanStr)   ((double)0.0)           /* Double */\n"
 785       << "#define LLVM_NANF(NanStr)  0.0F                    /* Float */\n"
 786       << "#define LLVM_NANS(NanStr)  ((double)0.0)           /* Double */\n"
 787       << "#define LLVM_NANSF(NanStr) 0.0F                    /* Float */\n"
 788       << "#define LLVM_INF           ((double)0.0)           /* Double */\n"
 789       << "#define LLVM_INFF          0.0F                    /* Float */\n"
 790       << "#endif\n";
 791 }
 792
 793 bool CWriter::doInitialization(Module &M) {
 794   // Initialize
 795   TheModule = &M;
 796
 797   IL.AddPrototypes(M);
 798
 799   // Ensure that all structure types have names...
 800   Mang = new Mangler(M);
 801
 802   // get declaration for alloca
 803   Out << "/* Provide Declarations */\n";
 804   Out << "#include <stdarg.h>\n";      // Varargs support
 805   Out << "#include <setjmp.h>\n";      // Unwind support
 806   generateCompilerSpecificCode(Out);
 807
 808   // Provide a definition for `bool' if not compiling with a C++ compiler.
 809   Out << "\n"
 810       << "#ifndef __cplusplus\ntypedef unsigned char bool;\n#endif\n"
 811
 812       << "\n\n/* Support for floating point constants */\n"
 813       << "typedef unsigned long long ConstantDoubleTy;\n"
 814       << "typedef unsigned int        ConstantFloatTy;\n"
 815
 816       << "\n\n/* Global Declarations */\n";
 817
 818   // First output all the declarations for the program, because C requires
 819   // Functions & globals to be declared before they are used.
 820   //
 821
 822   // Loop over the symbol table, emitting all named constants...
 823   printModuleTypes(M.getSymbolTable());
 824
 825   // Global variable declarations...
 826   if (!M.gempty()) {
 827     Out << "\n/* External Global Variable Declarations */\n";
 828     for (Module::giterator I = M.gbegin(), E = M.gend(); I != E; ++I) {
 829       if (I->hasExternalLinkage()) {
 830         Out << "extern ";
 831         printType(Out, I->getType()->getElementType(), Mang->getValueName(I));
 832         Out << ";\n";
 833       }
 834     }
 835   }
 836
 837   // Function declarations
 838   if (!M.empty()) {
 839     Out << "\n/* Function Declarations */\n";
 840     for (Module::iterator I = M.begin(), E = M.end(); I != E; ++I) {
 841       // Don't print declarations for intrinsic functions.
 842       if (!I->getIntrinsicID() &&
 843           I->getName() != "setjmp" && I->getName() != "longjmp") {
 844         printFunctionSignature(I, true);
 845         if (I->hasWeakLinkage()) Out << " __ATTRIBUTE_WEAK__";
 846         if (I->hasLinkOnceLinkage()) Out << " __ATTRIBUTE_WEAK__";
 847         Out << ";\n";
 848       }
 849     }
 850   }
 851
 852   // Output the global variable declarations
 853   if (!M.gempty()) {
 854     Out << "\n\n/* Global Variable Declarations */\n";
 855     for (Module::giterator I = M.gbegin(), E = M.gend(); I != E; ++I)
 856       if (!I->isExternal()) {
 857         Out << "extern ";
 858         printType(Out, I->getType()->getElementType(), Mang->getValueName(I));
 859
 860         if (I->hasLinkOnceLinkage())
 861           Out << " __attribute__((common))";
 862         else if (I->hasWeakLinkage())
 863           Out << " __ATTRIBUTE_WEAK__";
 864         Out << ";\n";
 865       }
 866   }
 867
 868   // Output the global variable definitions and contents...
 869   if (!M.gempty()) {
 870     Out << "\n\n/* Global Variable Definitions and Initialization */\n";
 871     for (Module::giterator I = M.gbegin(), E = M.gend(); I != E; ++I)
 872       if (!I->isExternal()) {
 873         if (I->hasInternalLinkage())
 874           Out << "static ";
 875         printType(Out, I->getType()->getElementType(), Mang->getValueName(I));
 876         if (I->hasLinkOnceLinkage())
 877           Out << " __attribute__((common))";
 878         else if (I->hasWeakLinkage())
 879           Out << " __ATTRIBUTE_WEAK__";
 880
 881         // If the initializer is not null, emit the initializer.  If it is null,
 882         // we try to avoid emitting large amounts of zeros.  The problem with
 883         // this, however, occurs when the variable has weak linkage.  In this
 884         // case, the assembler will complain about the variable being both weak
 885         // and common, so we disable this optimization.
 886         if (!I->getInitializer()->isNullValue()) {
 887           Out << " = " ;
 888           writeOperand(I->getInitializer());
 889         } else if (I->hasWeakLinkage()) {
 890           // We have to specify an initializer, but it doesn't have to be
 891           // complete.  If the value is an aggregate, print out { 0 }, and let
 892           // the compiler figure out the rest of the zeros.
 893           Out << " = " ;
 894           if (isa<StructType>(I->getInitializer()->getType()) ||
 895               isa<ArrayType>(I->getInitializer()->getType())) {
 896             Out << "{ 0 }";
 897           } else {
 898             // Just print it out normally.
 899             writeOperand(I->getInitializer());
 900           }
 901         }
 902         Out << ";\n";
 903       }
 904   }
 905
 906   if (!M.empty())
 907     Out << "\n\n/* Function Bodies */\n";
 908   return false;
 909 }
 910
 911
 912 /// Output all floating point constants that cannot be printed accurately...
 913 void CWriter::printFloatingPointConstants(Function &F) {
 914   union {
 915     double D;
 916     uint64_t U;
 917   } DBLUnion;
 918
 919   union {
 920     float F;
 921     unsigned U;
 922   } FLTUnion;
 923
 924   // Scan the module for floating point constants.  If any FP constant is used
 925   // in the function, we want to redirect it here so that we do not depend on
 926   // the precision of the printed form, unless the printed form preserves
 927   // precision.
 928   //
 929   static unsigned FPCounter = 0;
 930   for (constant_iterator I = constant_begin(&F), E = constant_end(&F);
 931        I != E; ++I)
 932     if (const ConstantFP *FPC = dyn_cast<ConstantFP>(*I))
 933       if (!isFPCSafeToPrint(FPC) && // Do not put in FPConstantMap if safe.
 934           !FPConstantMap.count(FPC)) {
 935         double Val = FPC->getValue();
 936
 937         FPConstantMap[FPC] = FPCounter;  // Number the FP constants
 938
 939         if (FPC->getType() == Type::DoubleTy) {
 940           DBLUnion.D = Val;
 941           Out << "static const ConstantDoubleTy FPConstant" << FPCounter++
 942               << " = 0x" << std::hex << DBLUnion.U << std::dec
 943               << "ULL;    /* " << Val << " */\n";
 944         } else if (FPC->getType() == Type::FloatTy) {
 945           FLTUnion.F = Val;
 946           Out << "static const ConstantFloatTy FPConstant" << FPCounter++
 947               << " = 0x" << std::hex << FLTUnion.U << std::dec
 948               << "U;    /* " << Val << " */\n";
 949         } else
 950           assert(0 && "Unknown float type!");
 951       }
 952
 953   Out << "\n";
 954 }
 955
 956
 957 /// printSymbolTable - Run through symbol table looking for type names.  If a
 958 /// type name is found, emit it's declaration...
 959 ///
 960 void CWriter::printModuleTypes(const SymbolTable &ST) {
 961   // If there are no type names, exit early.
 962   if ( ! ST.hasTypes() )
 963     return;
 964
 965   // We are only interested in the type plane of the symbol table...
 966   SymbolTable::type_const_iterator I   = ST.type_begin();
 967   SymbolTable::type_const_iterator End = ST.type_end();
 968
 969   // Print out forward declarations for structure types before anything else!
 970   Out << "/* Structure forward decls */\n";
 971   for (; I != End; ++I)
 972     if (const Type *STy = dyn_cast<StructType>(I->second)) {
 973       std::string Name = "struct l_" + Mangler::makeNameProper(I->first);
 974       Out << Name << ";\n";
 975       TypeNames.insert(std::make_pair(STy, Name));
 976     }
 977
 978   Out << "\n";
 979
 980   // Now we can print out typedefs...
 981   Out << "/* Typedefs */\n";
 982   for (I = ST.type_begin(); I != End; ++I) {
 983     const Type *Ty = cast<Type>(I->second);
 984     std::string Name = "l_" + Mangler::makeNameProper(I->first);
 985     Out << "typedef ";
 986     printType(Out, Ty, Name);
 987     Out << ";\n";
 988   }
 989
 990   Out << "\n";
 991
 992   // Keep track of which structures have been printed so far...
 993   std::set<const StructType *> StructPrinted;
 994
 995   // Loop over all structures then push them into the stack so they are
 996   // printed in the correct order.
 997   //
 998   Out << "/* Structure contents */\n";
 999   for (I = ST.type_begin(); I != End; ++I)
1000     if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(I->second))
1001       // Only print out used types!
1002       printContainedStructs(STy, StructPrinted);
1003 }
1004
1005 // Push the struct onto the stack and recursively push all structs
1006 // this one depends on.
1007 void CWriter::printContainedStructs(const Type *Ty,
1008                                     std::set<const StructType*> &StructPrinted){
1009   if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty)) {
1010     //Check to see if we have already printed this struct
1011     if (StructPrinted.count(STy) == 0) {
1012       // Print all contained types first...
1013       for (StructType::element_iterator I = STy->element_begin(),
1014              E = STy->element_end(); I != E; ++I) {
1015         const Type *Ty1 = I->get();
1016         if (isa<StructType>(Ty1) || isa<ArrayType>(Ty1))
1017           printContainedStructs(*I, StructPrinted);
1018       }
1019
1020       //Print structure type out..
1021       StructPrinted.insert(STy);
1022       std::string Name = TypeNames[STy];
1023       printType(Out, STy, Name, true);
1024       Out << ";\n\n";
1025     }
1026
1027     // If it is an array, check contained types and continue
1028   } else if (const ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(Ty)){
1029     const Type *Ty1 = ATy->getElementType();
1030     if (isa<StructType>(Ty1) || isa<ArrayType>(Ty1))
1031       printContainedStructs(Ty1, StructPrinted);
1032   }
1033 }
1034
1035
1036 void CWriter::printFunctionSignature(const Function *F, bool Prototype) {
1037   if (F->hasInternalLinkage()) Out << "static ";
1038
1039   // Loop over the arguments, printing them...
1040   const FunctionType *FT = cast<FunctionType>(F->getFunctionType());
1041
1042   std::stringstream FunctionInnards;
1043
1044   // Print out the name...
1045   FunctionInnards << Mang->getValueName(F) << "(";
1046
1047   if (!F->isExternal()) {
1048     if (!F->aempty()) {
1049       std::string ArgName;
1050       if (F->abegin()->hasName() || !Prototype)
1051         ArgName = Mang->getValueName(F->abegin());
1052       printType(FunctionInnards, F->afront().getType(), ArgName);
1053       for (Function::const_aiterator I = ++F->abegin(), E = F->aend();
1054            I != E; ++I) {
1055         FunctionInnards << ", ";
1056         if (I->hasName() || !Prototype)
1057           ArgName = Mang->getValueName(I);
1058         else
1059           ArgName = "";
1060         printType(FunctionInnards, I->getType(), ArgName);
1061       }
1062     }
1063   } else {
1064     // Loop over the arguments, printing them...
1065     for (FunctionType::param_iterator I = FT->param_begin(),
1066            E = FT->param_end(); I != E; ++I) {
1067       if (I != FT->param_begin()) FunctionInnards << ", ";
1068       printType(FunctionInnards, *I);
1069     }
1070   }
1071
1072   // Finish printing arguments... if this is a vararg function, print the ...,
1073   // unless there are no known types, in which case, we just emit ().
1074   //
1075   if (FT->isVarArg() && FT->getNumParams()) {
1076     if (FT->getNumParams()) FunctionInnards << ", ";
1077     FunctionInnards << "...";  // Output varargs portion of signature!
1078   } else if (!FT->isVarArg() && FT->getNumParams() == 0) {
1079     FunctionInnards << "void"; // ret() -> ret(void) in C.
1080   }
1081   FunctionInnards << ")";
1082   // Print out the return type and the entire signature for that matter
1083   printType(Out, F->getReturnType(), FunctionInnards.str());
1084 }
1085
1086 void CWriter::printFunction(Function &F) {
1087   printFunctionSignature(&F, false);
1088   Out << " {\n";
1089
1090   // print local variable information for the function
1091   for (inst_iterator I = inst_begin(&F), E = inst_end(&F); I != E; ++I)
1092     if (const AllocaInst *AI = isDirectAlloca(&*I)) {
1093       Out << "  ";
1094       printType(Out, AI->getAllocatedType(), Mang->getValueName(AI));
1095       Out << ";    /* Address exposed local */\n";
1096     } else if (I->getType() != Type::VoidTy && !isInlinableInst(*I)) {
1097       Out << "  ";
1098       printType(Out, I->getType(), Mang->getValueName(&*I));
1099       Out << ";\n";
1100
1101       if (isa<PHINode>(*I)) {  // Print out PHI node temporaries as well...
1102         Out << "  ";
1103         printType(Out, I->getType(),
1104                   Mang->getValueName(&*I)+"__PHI_TEMPORARY");
1105         Out << ";\n";
1106       }
1107     }
1108
1109   Out << "\n";
1110
1111   // print the basic blocks
1112   for (Function::iterator BB = F.begin(), E = F.end(); BB != E; ++BB) {
1113     if (Loop *L = LI->getLoopFor(BB)) {
1114       if (L->getHeader() == BB && L->getParentLoop() == 0)
1115         printLoop(L);
1116     } else {
1117       printBasicBlock(BB);
1118     }
1119   }
1120
1121   Out << "}\n\n";
1122 }
1123
1124 void CWriter::printLoop(Loop *L) {
1125   Out << "  do {     /* Syntactic loop '" << L->getHeader()->getName()
1126       << "' to make GCC happy */\n";
1127   for (unsigned i = 0, e = L->getBlocks().size(); i != e; ++i) {
1128     BasicBlock *BB = L->getBlocks()[i];
1129     Loop *BBLoop = LI->getLoopFor(BB);
1130     if (BBLoop == L)
1131       printBasicBlock(BB);
1132     else if (BB == BBLoop->getHeader() && BBLoop->getParentLoop() == L)
1133       printLoop(BBLoop);
1134   }
1135   Out << "  } while (1); /* end of syntactic loop '"
1136       << L->getHeader()->getName() << "' */\n";
1137 }
1138
1139 void CWriter::printBasicBlock(BasicBlock *BB) {
1140
1141   // Don't print the label for the basic block if there are no uses, or if
1142   // the only terminator use is the predecessor basic block's terminator.
1143   // We have to scan the use list because PHI nodes use basic blocks too but
1144   // do not require a label to be generated.
1145   //
1146   bool NeedsLabel = false;
1147   for (pred_iterator PI = pred_begin(BB), E = pred_end(BB); PI != E; ++PI)
1148     if (isGotoCodeNecessary(*PI, BB)) {
1149       NeedsLabel = true;
1150       break;
1151     }
1152
1153   if (NeedsLabel) Out << Mang->getValueName(BB) << ":\n";
1154
1155   // Output all of the instructions in the basic block...
1156   for (BasicBlock::iterator II = BB->begin(), E = --BB->end(); II != E;
1157        ++II) {
1158     if (!isInlinableInst(*II) && !isDirectAlloca(II)) {
1159       if (II->getType() != Type::VoidTy)
1160         outputLValue(II);
1161       else
1162         Out << "  ";
1163       visit(*II);
1164       Out << ";\n";
1165     }
1166   }
1167
1168   // Don't emit prefix or suffix for the terminator...
1169   visit(*BB->getTerminator());
1170 }
1171
1172
1173 // Specific Instruction type classes... note that all of the casts are
1174 // necessary because we use the instruction classes as opaque types...
1175 //
1176 void CWriter::visitReturnInst(ReturnInst &I) {
1177   // Don't output a void return if this is the last basic block in the function
1178   if (I.getNumOperands() == 0 &&
1179       &*--I.getParent()->getParent()->end() == I.getParent() &&
1180       !I.getParent()->size() == 1) {
1181     return;
1182   }
1183
1184   Out << "  return";
1185   if (I.getNumOperands()) {
1186     Out << " ";
1187     writeOperand(I.getOperand(0));
1188   }
1189   Out << ";\n";
1190 }
1191
1192 void CWriter::visitSwitchInst(SwitchInst &SI) {
1193   printPHICopiesForSuccessors(SI.getParent(), 0);
1194
1195   Out << "  switch (";
1196   writeOperand(SI.getOperand(0));
1197   Out << ") {\n  default:\n";
1198   printBranchToBlock(SI.getParent(), SI.getDefaultDest(), 2);
1199   Out << ";\n";
1200   for (unsigned i = 2, e = SI.getNumOperands(); i != e; i += 2) {
1201     Out << "  case ";
1202     writeOperand(SI.getOperand(i));
1203     Out << ":\n";
1204     BasicBlock *Succ = cast<BasicBlock>(SI.getOperand(i+1));
1205     printBranchToBlock(SI.getParent(), Succ, 2);
1206     if (Succ == SI.getParent()->getNext())
1207       Out << "    break;\n";
1208   }
1209   Out << "  }\n";
1210 }
1211
1212 void CWriter::visitUnreachableInst(UnreachableInst &I) {
1213   Out << "  /*UNREACHABLE*/\n";
1214 }
1215
1216 bool CWriter::isGotoCodeNecessary(BasicBlock *From, BasicBlock *To) {
1217   /// FIXME: This should be reenabled, but loop reordering safe!!
1218   return true;
1219
1220   if (From->getNext() != To) // Not the direct successor, we need a goto
1221     return true;
1222
1223   //isa<SwitchInst>(From->getTerminator())
1224
1225
1226   if (LI->getLoopFor(From) != LI->getLoopFor(To))
1227     return true;
1228   return false;
1229 }
1230
1231 void CWriter::printPHICopiesForSuccessors(BasicBlock *CurBlock,
1232                                           unsigned Indent) {
1233   for (succ_iterator SI = succ_begin(CurBlock), E = succ_end(CurBlock);
1234        SI != E; ++SI)
1235     for (BasicBlock::iterator I = SI->begin(); isa<PHINode>(I); ++I) {
1236       PHINode *PN = cast<PHINode>(I);
1237       //  now we have to do the printing
1238       Out << std::string(Indent, ' ');
1239       Out << "  " << Mang->getValueName(I) << "__PHI_TEMPORARY = ";
1240       writeOperand(PN->getIncomingValue(PN->getBasicBlockIndex(CurBlock)));
1241       Out << ";   /* for PHI node */\n";
1242     }
1243 }
1244
1245
1246 void CWriter::printBranchToBlock(BasicBlock *CurBB, BasicBlock *Succ,
1247                                  unsigned Indent) {
1248   if (isGotoCodeNecessary(CurBB, Succ)) {
1249     Out << std::string(Indent, ' ') << "  goto ";
1250     writeOperand(Succ);
1251     Out << ";\n";
1252   }
1253 }
1254
1255 // Branch instruction printing - Avoid printing out a branch to a basic block
1256 // that immediately succeeds the current one.
1257 //
1258 void CWriter::visitBranchInst(BranchInst &I) {
1259   printPHICopiesForSuccessors(I.getParent(), 0);
1260
1261   if (I.isConditional()) {
1262     if (isGotoCodeNecessary(I.getParent(), I.getSuccessor(0))) {
1263       Out << "  if (";
1264       writeOperand(I.getCondition());
1265       Out << ") {\n";
1266
1267       printBranchToBlock(I.getParent(), I.getSuccessor(0), 2);
1268
1269       if (isGotoCodeNecessary(I.getParent(), I.getSuccessor(1))) {
1270         Out << "  } else {\n";
1271         printBranchToBlock(I.getParent(), I.getSuccessor(1), 2);
1272       }
1273     } else {
1274       // First goto not necessary, assume second one is...
1275       Out << "  if (!";
1276       writeOperand(I.getCondition());
1277       Out << ") {\n";
1278
1279       printBranchToBlock(I.getParent(), I.getSuccessor(1), 2);
1280     }
1281
1282     Out << "  }\n";
1283   } else {
1284     printBranchToBlock(I.getParent(), I.getSuccessor(0), 0);
1285   }
1286   Out << "\n";
1287 }
1288
1289 // PHI nodes get copied into temporary values at the end of predecessor basic
1290 // blocks.  We now need to copy these temporary values into the REAL value for
1291 // the PHI.
1292 void CWriter::visitPHINode(PHINode &I) {
1293   writeOperand(&I);
1294   Out << "__PHI_TEMPORARY";
1295 }
1296
1297
1298 void CWriter::visitBinaryOperator(Instruction &I) {
1299   // binary instructions, shift instructions, setCond instructions.
1300   assert(!isa<PointerType>(I.getType()));
1301
1302   // We must cast the results of binary operations which might be promoted.
1303   bool needsCast = false;
1304   if ((I.getType() == Type::UByteTy) || (I.getType() == Type::SByteTy)
1305       || (I.getType() == Type::UShortTy) || (I.getType() == Type::ShortTy)
1306       || (I.getType() == Type::FloatTy)) {
1307     needsCast = true;
1308     Out << "((";
1309     printType(Out, I.getType());
1310     Out << ")(";
1311   }
1312
1313   writeOperand(I.getOperand(0));
1314
1315   switch (I.getOpcode()) {
1316   case Instruction::Add: Out << " + "; break;
1317   case Instruction::Sub: Out << " - "; break;
1318   case Instruction::Mul: Out << "*"; break;
1319   case Instruction::Div: Out << "/"; break;
1320   case Instruction::Rem: Out << "%"; break;
1321   case Instruction::And: Out << " & "; break;
1322   case Instruction::Or: Out << " | "; break;
1323   case Instruction::Xor: Out << " ^ "; break;
1324   case Instruction::SetEQ: Out << " == "; break;
1325   case Instruction::SetNE: Out << " != "; break;
1326   case Instruction::SetLE: Out << " <= "; break;
1327   case Instruction::SetGE: Out << " >= "; break;
1328   case Instruction::SetLT: Out << " < "; break;
1329   case Instruction::SetGT: Out << " > "; break;
1330   case Instruction::Shl : Out << " << "; break;
1331   case Instruction::Shr : Out << " >> "; break;
1332   default: std::cerr << "Invalid operator type!" << I; abort();
1333   }
1334
1335   writeOperand(I.getOperand(1));
1336
1337   if (needsCast) {
1338     Out << "))";
1339   }
1340 }
1341
1342 void CWriter::visitCastInst(CastInst &I) {
1343   if (I.getType() == Type::BoolTy) {
1344     Out << "(";
1345     writeOperand(I.getOperand(0));
1346     Out << " != 0)";
1347     return;
1348   }
1349   Out << "(";
1350   printType(Out, I.getType());
1351   Out << ")";
1352   if (isa<PointerType>(I.getType())&&I.getOperand(0)->getType()->isIntegral() ||
1353       isa<PointerType>(I.getOperand(0)->getType())&&I.getType()->isIntegral()) {
1354     // Avoid "cast to pointer from integer of different size" warnings
1355     Out << "(long)";
1356   }
1357
1358   writeOperand(I.getOperand(0));
1359 }
1360
1361 void CWriter::visitSelectInst(SelectInst &I) {
1362   Out << "((";
1363   writeOperand(I.getCondition());
1364   Out << ") ? (";
1365   writeOperand(I.getTrueValue());
1366   Out << ") : (";
1367   writeOperand(I.getFalseValue());
1368   Out << "))";
1369 }
1370
1371
1372 void CWriter::lowerIntrinsics(Function &F) {
1373   for (Function::iterator BB = F.begin(), E = F.end(); BB != E; ++BB)
1374     for (BasicBlock::iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I != E; )
1375       if (CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(I++))
1376         if (Function *F = CI->getCalledFunction())
1377           switch (F->getIntrinsicID()) {
1378           case Intrinsic::not_intrinsic:
1379           case Intrinsic::vastart:
1380           case Intrinsic::vacopy:
1381           case Intrinsic::vaend:
1382           case Intrinsic::returnaddress:
1383           case Intrinsic::frameaddress:
1384           case Intrinsic::setjmp:
1385           case Intrinsic::longjmp:
1386             // We directly implement these intrinsics
1387             break;
1388           default:
1389             // All other intrinsic calls we must lower.
1390             Instruction *Before = CI->getPrev();
1391             IL.LowerIntrinsicCall(CI);
1392             if (Before) {        // Move iterator to instruction after call
1393               I = Before; ++I;
1394             } else {
1395               I = BB->begin();
1396             }
1397           }
1398 }
1399
1400
1401
1402 void CWriter::visitCallInst(CallInst &I) {
1403   // Handle intrinsic function calls first...
1404   if (Function *F = I.getCalledFunction())
1405     if (Intrinsic::ID ID = (Intrinsic::ID)F->getIntrinsicID()) {
1406       switch (ID) {
1407       default: assert(0 && "Unknown LLVM intrinsic!");
1408       case Intrinsic::vastart:
1409         Out << "0; ";
1410
1411         Out << "va_start(*(va_list*)&" << Mang->getValueName(&I) << ", ";
1412         // Output the last argument to the enclosing function...
1413         if (I.getParent()->getParent()->aempty()) {
1414           std::cerr << "The C backend does not currently support zero "
1415                     << "argument varargs functions, such as '"
1416                     << I.getParent()->getParent()->getName() << "'!\n";
1417           abort();
1418         }
1419         writeOperand(&I.getParent()->getParent()->aback());
1420         Out << ")";
1421         return;
1422       case Intrinsic::vaend:
1423         if (!isa<ConstantPointerNull>(I.getOperand(1))) {
1424           Out << "va_end(*(va_list*)&";
1425           writeOperand(I.getOperand(1));
1426           Out << ")";
1427         } else {
1428           Out << "va_end(*(va_list*)0)";
1429         }
1430         return;
1431       case Intrinsic::vacopy:
1432         Out << "0;";
1433         Out << "va_copy(*(va_list*)&" << Mang->getValueName(&I) << ", ";
1434         Out << "*(va_list*)&";
1435         writeOperand(I.getOperand(1));
1436         Out << ")";
1437         return;
1438       case Intrinsic::returnaddress:
1439         Out << "__builtin_return_address(";
1440         writeOperand(I.getOperand(1));
1441         Out << ")";
1442         return;
1443       case Intrinsic::frameaddress:
1444         Out << "__builtin_frame_address(";
1445         writeOperand(I.getOperand(1));
1446         Out << ")";
1447         return;
1448       case Intrinsic::setjmp:
1449         Out << "setjmp(*(jmp_buf*)";
1450         writeOperand(I.getOperand(1));
1451         Out << ")";
1452         return;
1453       case Intrinsic::longjmp:
1454         Out << "longjmp(*(jmp_buf*)";
1455         writeOperand(I.getOperand(1));
1456         Out << ", ";
1457         writeOperand(I.getOperand(2));
1458         Out << ")";
1459         return;
1460       }
1461     }
1462   visitCallSite(&I);
1463 }
1464
1465 void CWriter::visitCallSite(CallSite CS) {
1466   const PointerType  *PTy   = cast<PointerType>(CS.getCalledValue()->getType());
1467   const FunctionType *FTy   = cast<FunctionType>(PTy->getElementType());
1468   const Type         *RetTy = FTy->getReturnType();
1469
1470   writeOperand(CS.getCalledValue());
1471   Out << "(";
1472
1473   if (CS.arg_begin() != CS.arg_end()) {
1474     CallSite::arg_iterator AI = CS.arg_begin(), AE = CS.arg_end();
1475     writeOperand(*AI);
1476
1477     for (++AI; AI != AE; ++AI) {
1478       Out << ", ";
1479       writeOperand(*AI);
1480     }
1481   }
1482   Out << ")";
1483 }
1484
1485 void CWriter::visitMallocInst(MallocInst &I) {
1486   assert(0 && "lowerallocations pass didn't work!");
1487 }
1488
1489 void CWriter::visitAllocaInst(AllocaInst &I) {
1490   Out << "(";
1491   printType(Out, I.getType());
1492   Out << ") alloca(sizeof(";
1493   printType(Out, I.getType()->getElementType());
1494   Out << ")";
1495   if (I.isArrayAllocation()) {
1496     Out << " * " ;
1497     writeOperand(I.getOperand(0));
1498   }
1499   Out << ")";
1500 }
1501
1502 void CWriter::visitFreeInst(FreeInst &I) {
1503   assert(0 && "lowerallocations pass didn't work!");
1504 }
1505
1506 void CWriter::printIndexingExpression(Value *Ptr, gep_type_iterator I,
1507                                       gep_type_iterator E) {
1508   bool HasImplicitAddress = false;
1509   // If accessing a global value with no indexing, avoid *(&GV) syndrome
1510   if (GlobalValue *V = dyn_cast<GlobalValue>(Ptr)) {
1511     HasImplicitAddress = true;
1512   } else if (isDirectAlloca(Ptr)) {
1513     HasImplicitAddress = true;
1514   }
1515
1516   if (I == E) {
1517     if (!HasImplicitAddress)
1518       Out << "*";  // Implicit zero first argument: '*x' is equivalent to 'x[0]'
1519
1520     writeOperandInternal(Ptr);
1521     return;
1522   }
1523
1524   const Constant *CI = dyn_cast<Constant>(I.getOperand());
1525   if (HasImplicitAddress && (!CI || !CI->isNullValue()))
1526     Out << "(&";
1527
1528   writeOperandInternal(Ptr);
1529
1530   if (HasImplicitAddress && (!CI || !CI->isNullValue())) {
1531     Out << ")";
1532     HasImplicitAddress = false;  // HIA is only true if we haven't addressed yet
1533   }
1534
1535   assert(!HasImplicitAddress || (CI && CI->isNullValue()) &&
1536          "Can only have implicit address with direct accessing");
1537
1538   if (HasImplicitAddress) {
1539     ++I;
1540   } else if (CI && CI->isNullValue()) {
1541     gep_type_iterator TmpI = I; ++TmpI;
1542
1543     // Print out the -> operator if possible...
1544     if (TmpI != E && isa<StructType>(*TmpI)) {
1545       Out << (HasImplicitAddress ? "." : "->");
1546       Out << "field" << cast<ConstantUInt>(TmpI.getOperand())->getValue();
1547       I = ++TmpI;
1548     }
1549   }
1550
1551   for (; I != E; ++I)
1552     if (isa<StructType>(*I)) {
1553       Out << ".field" << cast<ConstantUInt>(I.getOperand())->getValue();
1554     } else {
1555       Out << "[";
1556       writeOperand(I.getOperand());
1557       Out << "]";
1558     }
1559 }
1560
1561 void CWriter::visitLoadInst(LoadInst &I) {
1562   Out << "*";
1563   writeOperand(I.getOperand(0));
1564 }
1565
1566 void CWriter::visitStoreInst(StoreInst &I) {
1567   Out << "*";
1568   writeOperand(I.getPointerOperand());
1569   Out << " = ";
1570   writeOperand(I.getOperand(0));
1571 }
1572
1573 void CWriter::visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &I) {
1574   Out << "&";
1575   printIndexingExpression(I.getPointerOperand(), gep_type_begin(I),
1576                           gep_type_end(I));
1577 }
1578
1579 void CWriter::visitVANextInst(VANextInst &I) {
1580   Out << Mang->getValueName(I.getOperand(0));
1581   Out << ";  va_arg(*(va_list*)&" << Mang->getValueName(&I) << ", ";
1582   printType(Out, I.getArgType());
1583   Out << ")";
1584 }
1585
1586 void CWriter::visitVAArgInst(VAArgInst &I) {
1587   Out << "0;\n";
1588   Out << "{ va_list Tmp; va_copy(Tmp, *(va_list*)&";
1589   writeOperand(I.getOperand(0));
1590   Out << ");\n  " << Mang->getValueName(&I) << " = va_arg(Tmp, ";
1591   printType(Out, I.getType());
1592   Out << ");\n  va_end(Tmp); }";
1593 }
1594
1595 //===----------------------------------------------------------------------===//
1596 //                       External Interface declaration
1597 //===----------------------------------------------------------------------===//
1598
1599 bool CTargetMachine::addPassesToEmitAssembly(PassManager &PM, std::ostream &o) {
1600   PM.add(createLowerGCPass());
1601   PM.add(createLowerAllocationsPass());
1602   PM.add(createLowerInvokePass());
1603   PM.add(new CBackendNameAllUsedStructs());
1604   PM.add(new CWriter(o, getIntrinsicLowering()));
1605   return false;
1606 }
1607
1608 // vim: sw=2